專題12酶和ATP（解析版）

1、專題12 酶和ATP一、基礎(chǔ)知識(shí)必備1、酶的本質(zhì)（1）酶的定義酶 是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。（2）酶的作用機(jī)理 酶能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。與無機(jī)催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著,兩者的比較如圖所示。（3）酶的本質(zhì) 絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶為RNA。2、酶的特性（1）.高效性 酶的催化效率很高,大約是無機(jī)催化劑的1071013倍。（2）專一性:酶對(duì)底物具有嚴(yán)格的選擇性,一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。（3）酶的作用條件較溫和:在最適宜的溫度、pH條件下,酶的活性最高。過酸、過堿或溫度過高,會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活。一般在低溫條件下,酶的活性降低,但不會(huì)失活。由

2、低溫恢復(fù)到適宜溫度時(shí),酶活性可以恢復(fù)。3、ATP的結(jié)構(gòu)和形成（1）ATP的結(jié)構(gòu)ATP的結(jié)構(gòu)簡式為APPP,其中A代表腺苷,P代表磷酸基團(tuán),代表高能磷酸鍵。ATP分子中大量的能量就儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中。（2）ATP去掉2個(gè)磷酸基團(tuán)即是構(gòu)成RNA的基本單位之一腺嘌呤核糖核苷酸。4、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化 ATP的合成ATP的水解反應(yīng)式ADP+Pi+能量 ATPATP ADP+Pi+能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量來源光能(光合作用)、化學(xué)能(細(xì)胞呼吸)儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中的能量能量去路儲(chǔ)存于形成的高能磷酸鍵中用于各項(xiàng)生命活動(dòng)生理過程呼吸作用、光合作用的光反應(yīng)階段肌肉收縮、細(xì)胞分裂、興

3、奮傳導(dǎo)、物質(zhì)吸收等反應(yīng)場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體生物體內(nèi)的需能部位,如細(xì)胞膜、葉綠體基質(zhì)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞核等關(guān)系A(chǔ)TP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中反應(yīng)類型,反應(yīng)所需的酶以及能量的來源、去路和反應(yīng)場(chǎng)所都不完全相同,因此ATP的合成和水解不可逆3二、通關(guān)秘籍1、酶(1)酶只能催化熱力學(xué)上允許進(jìn)行的反應(yīng)。(2)酶可以縮短化學(xué)反應(yīng)到達(dá)平衡的時(shí)間,但不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)。(3)酶通過降低活化能加快化學(xué)反應(yīng)速率。(4)在反應(yīng)前后,酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量將保持不變。(5)酶既可在細(xì)胞內(nèi),也可在細(xì)胞外發(fā)揮催化作用。(6)由于酶的催化作用,細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速進(jìn)行。2、幾種化合物中“A”的含義的區(qū)別ATP與

4、DNA、RNA、核苷酸的結(jié)構(gòu)中都有“A”,但表示的含義不同,如圖所示:ATP中的A為腺苷,由腺嘌呤和核糖組成;DNA分子中的A為腺嘌呤脫氧核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子脫氧核糖和一分子磷酸組成;RNA分子中的A為腺嘌呤核糖核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸組成;核苷酸中的A為腺嘌呤?？梢?它們的共同點(diǎn)是都含有腺嘌呤。3、生物體內(nèi)與“能源”相關(guān)的物質(zhì)(1)生物體的三大能源物質(zhì)是糖類、脂肪、蛋白質(zhì),其中糖類是主要能源物質(zhì)。(2)生物體的主要儲(chǔ)能物質(zhì)是脂肪。(3)ATP是生物利用的直接能源,糖類等有機(jī)物的能量只有轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的能量,才能用于各項(xiàng)生命活動(dòng)。(4)能量通過ATP在吸能反應(yīng)和

5、放能反應(yīng)之間循環(huán)流通。因此,可以形象地把ATP比喻成細(xì)胞內(nèi)的能量“通貨”。(5)生物體內(nèi)的能量最終都來源于太陽能。說明:ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接供能物質(zhì),但并非所有生命活動(dòng)所需的能量都是由ATP提供的。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1酶只能在細(xì)胞內(nèi)起作用，且作用后立即被降解（ ）【解析】酶既可以在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用也可以在細(xì)胞外發(fā)揮作用，在化學(xué)反應(yīng)前后不發(fā)生任何變化，錯(cuò)誤。2ATP與ADP能相互轉(zhuǎn)化，說明能量可以循環(huán)利用（ ）【解析】能量不能循環(huán)利用，錯(cuò)誤。3ATP的形成需要酶，而酶的合成并不需要ATP（ ）【解析】酶的合成也需要ATP，錯(cuò)誤。4ATP和酶的組成成分中可能都含有五碳糖（ ）【解析】ATP中的五碳糖是核糖，有

6、一部分酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA，其中的五碳糖是核糖，正確。5探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，將酶與底物溶液在室溫下混合后于不同溫度下保溫（ ）【解析】探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，將酶與底物溶液在不同溫度下保溫一段時(shí)間后再混合，錯(cuò)誤。6如圖是人體成熟紅細(xì)胞中ATP與ADP轉(zhuǎn)換示意圖，合成ATP的能量1可以來自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（ ）【解析】人成熟紅細(xì)胞不具有細(xì)胞器，其產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所只有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，錯(cuò)誤。7人成熟紅細(xì)胞中消耗氧氣的過程會(huì)產(chǎn)生大量ATP（ ）【解析】人成熟紅細(xì)胞只能進(jìn)行無氧呼吸，不消耗氧氣，錯(cuò)誤。8ATP中兩個(gè)高能磷酸鍵水解后的某種產(chǎn)物可以作為RNA的基本單位之一（ ）【解析】ATP中兩個(gè)高能

7、磷酸鍵水解后的一磷酸腺苷（核糖核苷酸）可以作為RNA的基本單位，正確。9過氧化氫酶是作為探究溫度對(duì)酶活性影響的良好實(shí)驗(yàn)材料（ ）【解析】過氧化氫加熱易分解，故過氧化氫酶不適宜作為探究溫度對(duì)酶活性影響的材料，錯(cuò)誤。10探究pH對(duì)酶活性的影響時(shí)，底物的量應(yīng)該足夠多（ ）【解析】探究pH對(duì)酶活性的影響時(shí)，底物的量屬于無關(guān)變量，應(yīng)該保證相同且足夠多，正確。11低溫和pH較小時(shí)酶活性均很弱的原因相同（ ）【解析】低溫使酶活性暫時(shí)失活，pH較小時(shí)，酶空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆改變，永久活性，錯(cuò)誤。12不同酶的最適溫度和pH一般不同，根本原因是不同的酶具有不同的空間結(jié)構(gòu)（ ）【解析】不同酶的最適溫度和pH一般不同，

8、根本原因是控制不同的酶的基因不同，錯(cuò)誤。13加熱能降低過氧化氫分解時(shí)所需的活化能（ ）【解析】加熱可提供能量，不能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，錯(cuò)誤。14發(fā)燒時(shí)，食欲減退說明高溫使消化酶變性失活（ ）【解析】發(fā)燒時(shí)，食欲減退是因?yàn)槊富钚越档停皇鞘セ钚?，錯(cuò)誤。15咀嚼多酶片，有利于提高多酶片中消化酶的助消化作用（ ）【解析】多酶片不宜咀嚼，需要整顆吞服，錯(cuò)誤。16 蛋白質(zhì)、磷脂、ATP是所有細(xì)胞都含有的化合物（ ）【解析】細(xì)胞含有細(xì)胞膜，所以都含有蛋白質(zhì)和磷脂，而生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)是ATP，所以細(xì)胞中都有蛋白質(zhì)、磷脂、ATP，正確。17蛋白質(zhì)合成過程中，除ATP外，還需要GTP提供能量，如圖為G

9、TP的結(jié)構(gòu)簡式，GTP可分解為GDP和Pi（ ）【解析】GTP可分解為GDP和Pi，釋放能量，正確。18酶、神經(jīng)遞質(zhì)、激素發(fā)揮一次作用后都失去活性（ ）【解析】神經(jīng)遞質(zhì)和激素發(fā)揮一次作用后都失去活性，而酶發(fā)揮作用后不會(huì)失去活性，錯(cuò)誤。19糖原、核酸、抗體與酶等生物大分子都以碳鏈為基本骨架（ ）【解析】糖原、核酸、抗體與酶等生物大分子都以碳鏈為基本骨架，其中糖原屬于多糖、抗體是蛋白質(zhì)，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA，總之，抗體與酶都屬于生物大分子，因此都以碳鏈為基本骨架，正確。20ATP、磷脂、酶、脫氧核糖都含有的組成元素是C、H、O、N、P（ ）【解析】ATP、磷脂都含有的組成元素是C、

10、H、O、N、P，而酶絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，含有的元素是C、H、O、N，脫氧核糖是單糖，其組成元素只有C、H、O，錯(cuò)誤。21一磷酸腺苷與腺嘌呤核糖核苷酸是同種物質(zhì)（ ）【解析】一磷酸腺苷與腺嘌呤核糖核苷酸的組成成分都是一分子磷酸、一分子含氮堿基和一分子腺嘌呤，正確。22DNA的合成不一定需要DNA聚合酶的參與（ ）【解析】由RNA逆轉(zhuǎn)錄形成DNA時(shí)需要逆轉(zhuǎn)錄酶，DNA復(fù)制形成DNA時(shí)需要DNA聚合酶，正確。23細(xì)胞內(nèi)多種化學(xué)反應(yīng)能有序地進(jìn)行與酶的專一性有關(guān)（ ）【解析】每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，酶的專一性能保證細(xì)胞內(nèi)多種化學(xué)反應(yīng)有序地進(jìn)行，正確。24ATP可為生命活動(dòng)提供能量，其合成常伴隨

11、著放能反應(yīng)進(jìn)行（ ）【解析】ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，可為生命活動(dòng)提供能量，其合成常伴隨著放能反應(yīng)進(jìn)行，正確。25破傷風(fēng)桿菌進(jìn)行無氧呼吸的各個(gè)反應(yīng)階段均生成ATP（ ）【解析】無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生少量能量，合成少量ATP，錯(cuò)誤。26酶和ATP都只能在細(xì)胞內(nèi)起作用（ ）【解析】酶可以在細(xì)胞外起作用，如各種消化酶類，錯(cuò)誤。27ATP和有些酶結(jié)構(gòu)中可能含有腺苷（ ）【解析】ATP全稱為三磷酸腺苷，某些酶的化學(xué)本質(zhì)為RNA，含有腺嘌呤核糖核苷酸，有腺苷，正確。28酶催化的吸能反應(yīng)與ATP的合成相聯(lián)系（ ）【解析】吸能反應(yīng)通常與ATP的水解相聯(lián)系，錯(cuò)誤。29線粒體中不會(huì)有ATP的水解過程（ ）

12、【解析】線粒體中也會(huì)有耗能的生命活動(dòng)，如DNA的復(fù)制等，因此存在ATP的水解過程，錯(cuò)誤。30酶和激素都是在特定細(xì)胞的核糖體中合成的（ ）【解析】酶和激素的化學(xué)本質(zhì)不一定是蛋白質(zhì)，故不一定是在特定細(xì)胞的核糖體中合成的，錯(cuò)誤。31有的細(xì)胞可以同時(shí)合成酶、激素和神經(jīng)遞質(zhì)（ ）【解析】下丘腦細(xì)胞可以同時(shí)合成酶、激素和神經(jīng)遞質(zhì)，正確。32一種酶只催化一種物質(zhì)的反應(yīng)，一種激素或神經(jīng)遞質(zhì)只作用于一種細(xì)胞（ ）【解析】一種酶可以催化一種或一類物質(zhì)的反應(yīng)，一種激素或神經(jīng)遞質(zhì)可以作用于多種組織細(xì)胞，錯(cuò)誤。33在細(xì)胞中，核外沒有參與DNA合成的酶（ ）【解析】DNA的合成主要發(fā)生在細(xì)胞核中，此外在線粒體和葉綠體中也

13、能合成，因此細(xì)胞核、線粒體和葉綠體中都有參與DNA合成的酶，錯(cuò)誤。34從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法（ ）【解析】鹽析可使蛋白質(zhì)在水溶液中的溶解度降低，但不影響蛋白質(zhì)的活性，而胃蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因此從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法，正確。35唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度和保存溫度是37 （ ）【解析】唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度是37，但是37不是保存該酶的最適溫度，酶應(yīng)該在低溫條件下保存，錯(cuò)誤。36若探究pH值對(duì)H2O2酶活性影響，則pH值是自變量，H2O2分解速率是無關(guān)變量（ ）【解析】若探究pH值對(duì)H2O2酶活性影響，則pH值是自變量，H2O2分解速率是因變量

14、，錯(cuò)誤。37若探究溫度對(duì)酶活性的影響，可選擇新鮮肝臟研磨液和過氧化氫溶液反應(yīng)（ ）【解析】若探究溫度對(duì)酶活性的影響，不可選擇新鮮肝臟研磨液和過氧化氫溶液反應(yīng)，因?yàn)檫^氧化氫本身的分解就受溫度的影響，錯(cuò)誤。38若探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響，應(yīng)將淀粉與淀粉酶兩溶液混合后再調(diào)控溫度（ ）【解析】若探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響，應(yīng)先調(diào)控溫度，再將淀粉與淀粉酶兩溶液混合，錯(cuò)誤。39若探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響，不可選擇斐林試劑對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)（ ）【解析】若探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響，不可選擇斐林試劑對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)，因?yàn)殪沉肿R(shí)記使用時(shí)要加熱，會(huì)影響酶的活性，正確。40線粒體是藍(lán)細(xì)菌產(chǎn)生ATP的主要場(chǎng)所

15、（ ）【解析】藍(lán)細(xì)菌屬于原核生物，沒有線粒體，錯(cuò)誤。41ATP分子由一分子腺嘌呤和三分子磷酸基團(tuán)組成（ ）【解析】ATP分子由一分子腺苷和三分子磷酸基團(tuán)組成，錯(cuò)誤。42劇烈運(yùn)動(dòng)后，體內(nèi)ATP的含量不會(huì)明顯下降（ ）【解析】體內(nèi)ATP與ADP會(huì)相互轉(zhuǎn)化，處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，劇烈運(yùn)動(dòng)后，體內(nèi)ATP的含量不會(huì)明顯下降，正確。43小麥根尖分生區(qū)細(xì)胞通過光合作用和呼吸作用產(chǎn)生ATP（ ）【解析】小麥根尖細(xì)胞沒有葉綠體，不能進(jìn)行光合作用，錯(cuò)誤。44 在探究不同的溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)時(shí)，溫度和pH分別屬于自變量和對(duì)照變量()【解析】本題實(shí)驗(yàn)探究的目的是不同溫度對(duì)酶活性的影響，溫度是自變量，PH值是無關(guān)變量，錯(cuò)誤。45在真核細(xì)胞中，DNA聚合酶和RNA聚合酶僅存在于細(xì)胞核中()【解析】在真核細(xì)胞中，DNA和RNA主要在細(xì)胞核中合成，此外在線粒體和葉綠體中也能合成，因此細(xì)胞核、線粒體和葉綠體中都有DNA合成酶和RNA合成酶，錯(cuò)誤。46酶在催化反應(yīng)前后，其分子結(jié)構(gòu)不變()【解析】酶在催化反應(yīng)前后，其分子結(jié)構(gòu)不變，只起催化作用，正確。47某種酶經(jīng)蛋白酶處理后活性不變，推斷其組成成分中含有核糖()【解析】酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，經(jīng)蛋白酶處理后蛋白質(zhì)被分解，但該酶的活性不變，所以可以推測(cè)該酶的本質(zhì)是RNA，RNA中含有核糖