1-3-1细胞代谢中的酶和ATP

一、选择题

1．下列关于细胞生理过程的描述，正确的是( )

A．大肠杆菌在有氧状态下利用细胞质中的相关酶系合成ATP B．吞噬细胞摄入抗原，经处理后合成相应的抗体 C．人的红细胞成熟后，仍继续合成蛋白质

D．叶肉细胞利用核孔实现核内外DNA、RNA和蛋白质的交换 答案 A

解析 抗体是由浆细胞产生的；人的成熟的红细胞细胞核已退化，不再合成蛋白质；叶肉细胞细胞核内的DNA不与核外发生交换；大肠杆菌可进行有氧呼吸合成ATP。

2．有工厂利用酶将废弃动、植物油脂与甲醇等反应生产生物柴油，最适用于该过程的酶是( )

A．胆碱酯酶 C．脂肪酶 答案 C

解析 废弃的动、植物油脂在脂肪酶的作用下转化为小分子物质，用作能源物质。

3．下列有关ATP的叙述，正确的是( ) A．线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所 B．光合作用产物中的化学能全部来自ATP C．ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成

B．固醇酯酶 D．磷脂酶

D．细胞连续时，伴随着ATP和ADP的相互转化 答案 D

解析 蓝藻属于原核生物，体内没有线粒体结构。光合作用产物中的化学能全部来自于光能。ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成。细胞连续时，需要消耗能量，伴随着ATP和ADP的相互转化。

4．下列关于酶的叙述中，正确的是( )

A．人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能在人体的内环境中起作用

B．酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段

C．与光合作用有关的酶分布在类囊体的薄膜上和叶绿体基质中 D．酶均是由腺细胞合成的，具有高效性、专一性 答案 C

解析 人体内酶的活性受温度、pH的影响，在人体细胞内，内环境和外界环境中均可发生催化作用；只有分泌到细胞外的蛋白质成分的酶才需要经过核糖体合成、内质网和高尔基体加工等阶段；光反应和暗反应均需要酶的催化；凡是活细胞均可产生酶。

5．下列生理功能或生化反应与ATP的消耗有关的是( )

①乳酸发酵 ②光反应 ③暗反应 ④根吸收K＋ ⑤叶肉细胞吸收CO2 ⑥小肠吸收葡萄糖和氨基酸 ⑦唾液腺细胞分泌唾液 ⑧DNA复制 ⑨翻译

⑩神经传导 ⑪矿质元素离子在植物体内运输

A．①②④⑤⑥⑩⑪ B．③④⑥⑦⑧⑨⑩ C．④⑤⑥⑦⑩⑪ D．③④⑥⑦⑩ 答案 B

解析 ①②均能产生ATP，⑤是自由扩散，不能耗ATP，⑪中既不消耗ATP也不产生ATP。

6．下列有关细胞呼吸与ATP的叙述，正确的是( ) A．细胞的有氧呼吸和无氧呼吸是ATP的全部来源 B．稻田定期要排水，否则水稻幼根因缺氧产生乳酸而腐烂

C．探究酵母菌的细胞呼吸方式通常用相应的试剂检测有无二氧化碳产生

D．细菌、真菌、植物和动物细胞内的生命活动都是以ATP作为直接能源

答案 D

解析 A项错在形成ATP的过程不但有有氧呼吸、无氧呼吸还有光合作用 ；B项错在水稻根无氧呼吸的产物是酒精而不是乳酸；C项错在酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物都有CO2，根据是否产生CO2，无法确定其呼吸方式；ATP是所有生物生命活动的直接能源物质，故D项叙述是正确的。

7．(2011·威海)下列物质在生物体内的转化过程中需要ATP的是( ) A．葡萄糖→乙醇＋CO2

B．葡萄糖→乳酸 C．H2O＋CO2→C6H12O6 D．蛋白质→氨基酸 答案 C

解析 葡萄糖氧化分解成无机物或者小分子有机物(乙醇或乳酸)时释放能量，产生ATP；将H2O和CO2合成有机物C6H12O6需要由光能转化成的ATP提供能量，或者由体外无机物氧化释放能量合成的ATP提供能量；蛋白质水解成氨基酸是在消化酶催化作用下的分解作用，既不产生ATP，也不消耗ATP。

8．(2011·惠州)下列能正确说明酶不同于一般催化剂的催化特性之一的是( )

A．酶都是蛋白质

B．酶是活细胞产生的，只能在生物体内发挥催化作用 C．酶的活性随着温度升高而不断提高

D．每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应 答案 D

解析 酶虽然是活细胞产生的，一般情况下都是在生物体内发挥催化作用，但在体外适宜的条件下也具有催化作用，如唾液淀粉酶。酶的活性与温度有关，但一般的酶最适温度是37℃。由于酶具有专一性，每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应。

9．(2011·威海)下面有关ATP和ADP的描述中，正确的是( ) A．ATP在酶的作用下，可以连续脱下3个Pi，释放大量能量

B．ATP在酶的作用下，可以加上一个Pi储存能量 C．ATP和ADP的相互转化都需要酶的参与 D．ATP转化为ADP不需要酶参与 答案 C

解析 ATP在酶的催化作用下，脱去一个Pi，形成ADP，释放能量；ADP在酶的作用下，结合一个Pi，储存能量，形成ATP。

10．(2011·深圳)光能转化成骨骼肌细胞内ATP的能量，需经过的主要生理过程依次是( )

①光合作用 ③消化吸收 A．①③④② C．②①④③ 答案 A

解析 太阳光能首先被绿色植物进行光合作用固定在有机物中，有机物被动物食用后进入消化道内分解成小分子的有机物才能被小肠上皮细胞经主动运输进入内环境，再进入细胞内进行氧化分解把能量释放出来储存到ATP中。

11．(2011·咸阳)利用小球藻培养液进行光合作用实验时，在其中加入抑制暗反应的药物后，发现在同样的光照条件下释放氧气的速率下降。主要原因是( )

A．叶绿素吸收光能的效率下降 B．NADPH等的积累，光反应速率减慢

②呼吸作用 ④主动运输 B．①②③④ D．④①③②

C．合成ATP所需酶的活性受到抑制

D．暗反应中生成的水减少，使光反应的原料不足 答案 B

解析 虽然光合作用的光反应与暗反应是发生在不同位置的不同化学反应，但两者之间是相互影响、相互制约的。暗反应消耗光反应提供的NADPH和ATP，光反应消耗暗反应提供的ADP和Pi，所以当其中一环节受阻时，另一反应的产物积累会使反应变慢。

12．(2011·日照)如图曲线反映的是某种酶的催化反应速率与反应物浓度的关系。在一定的温度和pH条件下，A点以前和以后反应速率的因素是( )

A．酶量和反应物浓度 B．反应物浓度和酶量 C．反应物浓度和反应物浓度 D．酶量和酶量 答案 B

解析 此题中酶量是定值，反应物浓度为自变量。A点表示当反应物浓度一定时反应速率达到最大值。A点前的因素为反应物浓度，A点

后的因素为酶量。

二、非选择题

13．(2011·临沂)用小刀将数十只萤火虫的发光器割下，干燥后研成粉末状。取两等份分别装入两支试管中，各加入少量的水，使之混合，可见到试管中发出淡黄色荧光，约过15min，荧光消失。这时，再将ATP溶液加入其中一支试管中，将葡萄糖溶液加入另一支试管中，发现加ATP溶液的试管中发出荧光，而加葡萄溶液的试管中不发荧光(如图所示)。请据图回答问题：

(1)向A、B两支试管中加水后，两试管均发荧光。这能说明水对生物正常的生命活动有何重要意义____________________________________

__________________________________________________________。 (2)以上现象说明：

①萤火虫发光的过程是将化学能转变成____________能的过程。 ②这一过程所需的能量由____________直接提供。

③____________不是生命活动的直接能源物质。

答案 (1)生物体内许多重要的生物化学反应均要在水中才能进行 (2)①光 ②ATP ③葡萄糖

解析 本题考查ATP的相关知识。发光器粉末溶于水后发出荧光，说明粉末中含有少量的ATP，是因为粉末中的ATP发生了水解反应，放出了能量，这也说明了生物体内许多重要的化学反应都是在水中进行的。题中对照实验说明，萤火虫的发光是将ATP中的化学能转变成光能的过程，这一过程是由ATP提供能量，ATP是体内的直接供能物质，而葡萄糖不是直接供能物质，葡萄糖中的能量只能被分解后转移到ATP中才能被生物体直接利用。

14．(2011·烟台)研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答：

(1)神经细胞中的ATP主要来自________(生理过程)，其结构简式是

________。研究发现，正常成年人安静状态下24小时有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10 mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是___________________________________。

(2)由图可知，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是________。

(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是__________________________

__________________________________________________________ __________________________________________________________。 答案 (1)细胞呼吸 A—P～P～P ATP与ADP相互迅速转化 (2)腺苷

(3)①科学家用化学物质阻断典型神经递质在神经细胞间的信息传递后，发现受体细胞仍能接受到部分神经信号；②科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的受体

解析 (1)细胞的能量通货是ATP，其结构简式是A—P～P～P。ATP的主要来源是细胞呼吸。ATP和ADP可以相互转化是实现机体能量持续供应的前提。

(2)ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写。其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，“～”代表一种特殊的化学键，叫做高能磷酸键，因此，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是腺苷。

(3)推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的思路为：一是阻

断典型神经递质的传递→刺激甲→测量乙的膜电位变化；二是寻找靶细胞膜上是否有ATP受体。

15．(2011·唐山)(9分)已知2H2O2===2H2O＋O2↑，可以通过观察反应过程中O2的生成速度(即气泡从溶液中释放的速度)来判断H2O2分解反应的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。

实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液 蒸馏水，3.5%FeCl3溶液，0.01%过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。

(1)实验步骤：

①______________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________； ②______________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________； ③______________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________。 (2)实验结果预测及结论

整个实验中，不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是：____ _________________________________________________________

由此可得出的结论是：_____________________________________。 (3)如果仅将实验中的恒温水浴改为80℃，重做上述实验，O2释放的速度最快的是__________________，原因是_________________________

_________________________________________________________ _________________________________________________________。 答案 (1)①取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间

②分别向上述3支试管加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液

③观察各管中释放气泡的快慢

(2)加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管 酶具有催化作用和高效性

(3)加FeCl3溶液的试管 在此温度下，FeCl3催化作用加快，而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性

解析 本题考查酶的作用特性，可结合教材中相关实验分析回答。