高中生物ATP在能量代谢中的作用的综合综合题

回答下列题

I．大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。
①探究实验中以干酪素为底物。干酪素化学本质是      ，可用        试剂鉴定。
②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在      。
③为了控制实验温度，装有酶底物的试管应置于      中以保持恒温。单位时间内__　　   可以表示蛋白酶催化效率的高低。
④实验结果如图2，据此能否确认该假设成立?      。理由是         

为了研究pH对酶活性的影响，某学习小组进行如下操作：
①取5支洁净试管，分别编号A～E。
②向5支试管中加入等量的胰蛋白酶溶液。
③按下表要求调节各试管内的pH。

试管编号	A	B	C	D	E
pH	4	6	7	8	10

现有稀释的鸡蛋清液体和鸡蛋煮熟后的蛋白碎块供选择，应该选择________作为底物加入5支试管中进行实验的效果较好。
④将5支试管均置于相同且适宜温度条件下，记录消化蛋白质所用的时间。
下表为某同学以其中的一种底物进行实验所测得的时间：

试管编号	A	B	C	D	E
pH	4	6	7	8	10
消化蛋白质所用时间(min)	>100	30	18	11	35

a．从表中可知，在上述各pH条件下，胰蛋白酶活性最强的是pH＝________。是否可以认定该pH就是胰蛋白酶的最适pH？________。
b．为判断蛋白质是否被消化，某同学选用双缩脲试剂进行检验，这一做法是否正确？________。写出你的理由：___________________。

酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛（以植物为食）消化腺中提取；果胶酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶解效果，某实验小组取无菌烟草幼叶，切成相同大小的小片，等量放入6支试管中，试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关问题：

试管编号 项目	I	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	V	Ⅵ
蒸馏水(mL)	2	O	1	1	1	1
缓冲液(mL)	0	2	1	0.5	0.5	0.5
果胶酶液(mL)	O	0	O	0.5	O	0
蜗牛酶液(mL)	O	0	O	O	0.5	0
纤维素酶液(mL)	0	O	0	O	0	0.5
实验结果(绿色深浅程度)	-	-	- -	+++	++++	++

（注：“+”越多表示绿色越深，“-”表示颜色无显著变化）
（1）加入酶液后要轻摇试管的目的是__________。
（2）用网筛过滤原生质体到离心管内，离心后收集沉淀物，并用__________洗涤。
（3）从绿色的深浅可推测：蜗牛酶液酶解效果最好，原因是蜗牛酶液含有__________等多种酶。该实验中________是空白对照组，其设置意义是______________________。
（4）收集的原生质体是否符合要求还需进行检验，如何检验？_____________。

试分析下列关于ATP与ADP的有关数据和实验，并回答问题。
（1）经测定，正常成年人静止状态下24h将有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的总量仅为2~10m mol/L，为满足能量需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是________________________， ADP与ATP的反应式是____________________.
（2）ATP作为生命活动的_______________,其结构简式是_________________,在水解过程中是由于______________键断裂而释放能量.
（3）绿色植物体内与ATP合成有关的细胞器是：________________
（4）对于动物和人来说，ADP转变成ATP时，所需的能量主要来自______________；对于绿色植物来说，ADP转变成ATP时，所需能量主要来自_____________和_________________。

为探究植酸酶对鲈鱼生长和消化酶活性的影响，研究者设计并进行了相关实验，实验步骤及结果如下：①鲈鱼的驯养：将从海洋中捕获的鲈鱼鱼苗在浮式海水网箱中饲养 14 d，用普通饲料投喂，备用。
②饲料的配制：在每千克普通饲料中添加 200 mg 植酸酶，配制成加酶饲料；并将普通饲料和加酶饲料分别制成大小相同的颗粒，烘干后储存。
③鲈鱼的饲养：挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组，放养于规格相同的浮式海水网箱中，放养密度为 60 尾/箱．给对照组的鲈鱼定时投喂适量的普通饲料，给实验组的鲈鱼同时投喂等量加酶饲料。
④称重并记录：投喂 8 周后，从每个网箱中随机取 20 尾鲈鱼称重。结果显示，对照组、实验组鱼体平均增重率分别为859.3%、947.2%。
⑤制备鲈鱼肠道中消化酶样品，并分别测定消化酶的活性，结果如下表。

	蛋白酶活性(U/mg)	脂肪酶活性(U/mg)	淀粉酶活性(U/mg)
对照组	1.09	0.08	0.12
实验组	1.71	0.10	0.13

根据上述实验，回答下列问题：
(1)步骤①中选用鲈鱼鱼苗而不是成体的主要原因是________________；实验前的驯养是为了________________。
(2)步骤②中将配制好的饲料进行烘干要特别注意________________，其原因是________________。
(3)步骤③中还应控制好的无关变量主要有_______________________________
____________________________________________________________________。
(4)本实验得出的初步结论是_______________________________________________。
(5)推测鲈鱼的食性并说明理由：___________________________________________。

下列为探究某条件对酶活性影响的实验
（一）可供选择的实验材料：新鲜的淀粉酶溶液、蒸馏水、氢氧化钠溶液、可溶性淀粉溶液、盐酸、斐林试剂、双缩脲试剂、苏丹Ⅲ染液。
（二）实验步骤：

步骤	试管1	试管2	试管3
1	1mL新鲜的淀粉酶溶液	1mL新鲜的淀粉酶溶液	1mL新鲜的淀粉酶溶液
2	1mL蒸馏水	1mL氢氧化钠溶液	1mL盐酸
3	2mL可溶性淀粉溶液	2mL可溶性淀粉溶液	2mL可溶性淀粉溶液
4	60℃水浴保温5min
5	1mLA试剂，振荡
6	水浴加热2min
7	观察3支试管中溶液颜色变化并记录

（1）表中的A试剂是                。
（2）在上述实验中，因变量是                            。
（3）出现砖红色沉淀的试管是     号，原因是                                  。
（4）通过1号和2号、3号试管的对照实验，可以说明           影响酶活性。

分析ATP与ADP相互转化示意图，请回答问题：

（1）图中Pi代表磷酸，则B为 _      _，C为_     ____。在B→C的反应中，产生的E₂来源于_               ____的断裂而释放出的能量。
（2）E₁不是物质，对于人、动物、真菌和大多数细菌体来说，E₁来自____           _，    对于绿色植物来说，则来自_____            ___和____             _____。
（3）C→B伴随着细胞中的____  __能反应，B→C伴随着细胞中的___     ___能反应。因此，ATP是细胞内流通的能量“____       ___”。

分析ATP与ADP相互转化的示意图，回答下列问题：

（1）图中Pi代表磷酸，则B为____________，C为____________。
（2）E不是物质，在人和动物体内E₁来自________，绿色植物体内则来自____________和____________。
（3）在植物体的生命活动中，E₂主要用于_________________________等生命活动。(2分，至少举两个)
（4）A₁和 A₂相同吗？___               __。根据你的分析，它们的作用分别是____________________________________________。

右图所示有关ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图，据图回答下列问题：

（1）1分子ATP中含有    个高能磷酸键。
（2）图中的a、b分别代表                。
（3）C主要是指        能，d指          能。
（4）进行①反应时能量c用于        ，进行②反应时能量d用于            ，由此可见能量是不可逆，物质是可逆的。

请回答有关植物生命活动的问题：

（1）直接给细胞的主动运输提供能量的有机物的结构简式是           ，根细胞形成它时所需能量来自                  （填生理过程）。
（2）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）右图为光合作用过程示意图。②③过程进行的场所分别是          、        。色素提取时用        （有机溶剂），四种色素中溶解度最大的是             。光合作用中能量转变是          →          →            。 
（4）在光合作用中，光反应能为暗反应提供        、       （填物质）。如果在各种条件都很适宜的情况下，突然除去右图中的X，可以测出短时间内C₅的含量变化是            。

为探究高温对酶活性的影响，某同学设计了如下实验：
(1)实验过程与结果：
① 取两个洁净试管编号1和2；
② 在1号管中加入2 mL 3% 新鲜过氧化氢溶液，2号管中加入1 mL 20% 新鲜肝脏研磨液。分别置于100℃ 恒温水浴5 min；
③ 将2号试管中的肝脏研磨液加入1号试管，振荡摇匀，再置于100℃ 恒温水浴5 min，结果未观察到气泡产生。
(2)结果分析：推断观察不到气泡产生的可能原因。
(3)验证实验：请在原实验的基础上设计实验验证你的推断(实验材料自选)：

取甲、乙两支洁净的试管，分别注入3mL淀粉糊，然后在甲试管中注入2mL新鲜的小麦淀粉酶滤液，在乙试管中注入2mL清水。振荡两支试管，将其下半部浸在35℃左右的温水中，约5min，然后同时取出两试管，分别滴入1滴碘液。如图所示，请回答：

（1）两试管中的现象：甲              ，乙             。
（2）该实验证明了酶的             作用，酶之所以具有这样的作用是因为                         。
（3）实验过程为什么要恒温35℃？                      。
（4）像甲、乙试管除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验称为             。
（5）若要验证温度对酶活性的影响，可设计试管丙，丙试管中的成分应和         试管内相同，并将该管放入          中，该试管内最后颜色变化是               。
（6）若验证pH对酶活性的影响，可另设计试管丁和甲对比，丁试管内应先后加入         。（填写代号，注意顺序，2分）。

A．等量的鸡蛋清

B．新鲜小麦淀粉酶滤液2mL

C．适量的硝酸（硝酸与蛋白质能产生黄色反应，可作为检验蛋白质是否存在的试剂，由于酶在滤液中含量极少，其颜色反应可忽略）

D．3mL淀粉糊

E.适量的NaOH或HCl
F.一滴碘液

以下是有关探索酶催化作用的实验，请根据表格内容回答：
    (1)上表所示为探究                           的实验。
(2)按上述1～4的实验步骤操作，所观察到的实验现象是                          
                               。
(3)在上述实验的基础上，若继续对试管C处理，使其温度逐渐上升至40℃，则试管C内出现的现象是             ；若继续对试管B处理，使其温度逐渐下降至40℃，发现试管内没有什么变化，原因是                                                              。
(4)为使实验结论更具说服力，实验设计往往采用           原则。依据这一原则，指出上述表格内的一处错误并加以改正                                                   。

下表是某同学设计的有关酶的实验方案，a～d代表试管，①～⑦代表实验步骤。请回答下列问题：

	a	b	c	d
①	淀粉溶液 2ml	蔗糖溶液 2ml	唾液淀粉酶溶液2ml	唾液淀粉酶溶液 2ml
②	37℃中水浴10min
③	将c倒入a，将d倒入b
④	37℃中水浴10min
⑤	加入现配的斐林试剂溶液2ml
⑥	37℃水浴
⑦	观察并记录颜色变化

 
（1）该实验目的是为了验证                       ，              是自变量，唾液淀粉酶溶液的用量属于          变量。
（2）实验步骤中有一处错误，请指出（序号）并改正                             。
（3）预期结果：      试管将出现砖红色沉淀。如果将步骤②④的温度改为10℃，则砖红色沉淀的颜色会变       （深/浅），直接原因是                。

（1）ATP是生物体内的高能化合物。人和动物的生命活动所需要的ATP主要通过        
____________作用释放的能量来合成。植物体内ADP转化成ATP所需要的能量主要来自____________作用和___________作用。ATP中________________水解，释放能量用于生命活动。
（2）ATP和ADP之间的转化反应式是_____________________   ____