高中生物ATP在能量代谢中的作用的综合综合题

酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物，对于生物的新陈代谢具有非常重要的作用，绝大多数酶属于蛋白质，具有高效性、专一性和作用条件比较温和等特性，根据作用的部位不同，可以分为胞内酶和胞外酶。

（1）如图为某酶在不同温度下反应的生成物量和时间的关系的曲线（在反应物足够多的情况下），从图中可以获得的信息有（至少写两条）：。
（2）胞外酶如，在合成分泌过程中与之有关的细胞器有。
（3）酶的分布位置与它的作用体现出一定的适应性，如与光合作用光反应阶段有关的酶分布在，与无氧呼吸有关的酶分布在中。
（4）酶的作用具有专一性，生物体内进行着多种多样的反应，所以生物体内也有多种多样的酶，如连接两段DNA分子的，在DNA复制时起重要作用的是和，转录时起重要作用的酶有。

根据反应式ATPADP+Pi+能量，回答下列问题：
（1）ATP作为生物体生命活动的直接能源物质，其分子结构简式为，在ATP→ADP的过程中，由于断裂而释放出大量的能量。
（2）在光合作用的光反应中反应方向向，能量来自；在光合作用的暗反应中反应方向向，能量用于。
（3）在绿色植物体内，发生ADP→ATP的生理过程是在细胞内的、和中进行的。
（4）在呼吸作用中，反应方向向，能量来自。
（5）根吸收无机盐离子的过程，反应方向向，能量用于。

下图为生物体的新陈代谢与ATP关系的示意图，请回答：

（1）海洋中的电鳗有放电现象，其电能是由图中的过程释放的能量转变而来的。
（2）某人感冒发烧，其体温上升所需要的能量是由图中过程释放出来的。
（3）用图中的数字依次表示光能转变为骨骼肌收缩所需能量的过程：。
（4）医药商店出售的ATP注射液可治心肌炎。若人体静脉滴注这种药物，ATP到达心肌细胞内最少要通过几层细胞膜（）

A．1层

B．2层

C．3层

D．4层

（5）经测定，正常成年人静止状态下24 h将有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的总量仅为2~10 mmol/L，为满足能量需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是。

动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶,能专一催化1 mol 谷氨酸分解为1 mol γ-氨基丁酸和1 mol CO₂。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为10 mmol/L、最适温度、最适pH值的条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见下图甲和图乙。

请根据以上实验结果，回答下列问题：
（1）在图甲画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线（请用“1”标注）。
（2）当一开始时，将混合物中谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%或降低反应温度10℃，请在图甲中分别画出理想条件下CO₂浓度随时间变化的曲线（请用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线，用“3”标注温度降低后的变化曲线），并分别说明原因。
（3）重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合，不可解离，迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下，向反应混合物中加入一定量的重金属离子后，请在图乙中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线（请用“4”标注），并说明其原因。

人们不会在热泉中发现活着的嗜冷海藻，而经常可能在冷水环境中分离嗜热微生物。请根据酶的特性分析产生这种现象的原因。

有人做了下面的实验以研究pH对酶活性的影响：准备5支盛有等量胃蛋白酶溶液但pH各不相同的试管，每支试管加1块1 cm³的正方体凝固蛋白质，试管均置于25 ℃室温条件下，各试管蛋白块消失的时间记录于下表：

酶溶液的pH	1	2	3	4	5
蛋白块消失的时间（min）	13	9	11	45	60

1）请根据表中数据，在下面的坐标图中画出pH与酶活性的关系曲线。

（2）提供两种使实验能在更短时间内完成的方法： _______________________________。
（3）如果要确认上述实验中蛋白块的消失是由于酶的作用而不是其他因素的作用，还应补充怎样的对照实验?
（4）除了本实验外，请另外设计一种简便易行的方案来测定pH对酶活性的影响：_______________________________________________________________________________

实验研究pH值对酶活性的影响，准备5支含有等量酶溶液但pH值各不相同的试管，每支试管加1块
1cm³的正方体凝固蛋白块，试管均置于25℃室温条件下，将各试管蛋白块消失的时间记录于下表：

酶溶液的pH值	蛋白块消失的时间（min）
1 2 3 4 5	13 9 11 45 >60

（1）酶活性最强时的pH值是 。
（2）蛋白块消失的时间与酶活性强弱的关系是 。
（3）请以二种方法改进实验，使实验在更短的时间内完成。
（4）在人体消化道中，能分泌本实验中酶的部位是 ，依据是 。
（5）为确认蛋白块的消失是由于酶的作用，还应对实验进行什么设计？ 。

关于淀粉消化的实验：
在A试管中加入2 mL稀淀粉糊和2 mL唾液；在B试管中加入2 mL 稀淀粉糊和2 mL人造胃液。每支试管内各加2滴碘液，摇匀后再将A、B两试管置于37℃～40℃ 水浴锅内放置15～20分钟。
（1）实验结束后，观察试管内颜色：
A试管内颜色是_________。
B试管内颜色是_________。
①无色②蓝色③紫色④桔红色
（2）A试管内发生的现象，说明唾液内含有_________，唾液内含有的这种物质具有_________作用。
①合成②还原③催化④氧化
（3）对照A、B试管内发生的现象，说明酶的功能具有_________。
①高效性②专一性③多样性④稳定性