高中生物ATP在能量代谢中的作用的综合综合题

过氧化氢(H₂O₂)是反应活性很高的化学物质，常用于漂白，也用于清洗小的伤口，细胞在代谢过程中，也会产生H₂O₂，它对细胞有毒害作用，但体内有酶的存在可以使其分解为无毒物质，请分析下列一组实验，并回答有关问题。

（1）在①～⑤号试管中，最先产生气泡的是_________号试管。
（2）用点燃但无火焰的卫生香放到①～⑤号试管管口，能观察到复燃现象是。
（3）比较①和②号试管看到的不同现象，可以说明酶的催化作用具有性，其原因是。
（4）比较②③④三支试管的不同现象，能够说明。
（5）若要研究pH对酶活性的影响，还需增加一支试管，编号为⑥，应向该试管内加入的物质是。

胰蛋白酶作用于一定量的某种物质（底物），温度保持，pH保持在最适值，生成物量与反应时间关系如下图，请回答下列问题：

（1）该酶作用的底物是______________。
（2）在140分钟后，曲线变成水平，这是因为_______________。
（3）若增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。
⑷若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH值由2逐渐升高到10，则酶催化反应的速度将________，原因是___________。
（5）如图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是（）

自2013年2月以来，上海市、安徽省、江苏省先后发生不明原因重症肺炎病例，禽流感又来了，这次是H7N9。据中科院研究显示，H7N9基因来自东亚地区野鸟和中国上海、浙江、江苏鸡群的基因重配。病毒自身基因变异可能是感染人并导致高死亡率的原因。至4月22日，全国确诊102例感染者，其中20人死亡。
某学校生物兴趣小组在研究流感时，通过查阅资料发现常见的流感病毒都是RNA病毒，于是提出疑问：H7N9禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA？并进一步进行实验探究。
实验假设:
实验步骤：
第一步：把H7N9禽流感病毒核酸提取液分成相同的三组并标记为A、B、C，
A组用适量的一定浓度的DNA水解酶处理 ；
；
。
第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中；
第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽出取样品，检测是否有猪流感病毒产生。
请预测结果及结论
（1）若A、C两组出现禽流感病毒，B组没有出现，证明。
（2）
（3），则猪流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。

重金属离子会导致蛋白质分子变性，某小组进行实验探究铜离子对唾液淀粉酶活性的影响，步骤如下。请回答：
（1）实验原理：①唾液淀粉酶可以催化淀粉水解为还原性糖
② 。
（2）实验步骤
①取两支洁净的试管，编号A、B，A试管加入1% CuSO₄溶液和pH6．8缓冲液各1mL，B试管中加入 。
②往两支试管各加入相同浓度的唾液淀粉酶溶液各1mL。
③往两支试管各加入 各1mL。
④放入适宜温度下保温一段时间。
⑤取出试管，各加入斐林试剂1mL，50-65℃水浴加热2分钟，观察颜色变化。
（3）预估结果：A试管： ；B试管： 。
（4）实验结论： 。

为探究NaCl和CuSO₄对唾液淀粉酶活性的影响，研究人员进行了有关实验，实验步骤和结果如下表所示。分析回答：

试管编号 实验步骤	1	2	3	4
1%NaCl溶液（mL）	1
1% CuSO4溶液（mL）		1
1% Na2SO4溶液（mL）			1
蒸馏水（mL）				1
pH为6.8的缓冲液（mL）	1	1	1	1
1%淀粉溶液（mL）	1	1	1	1
唾液淀粉酶溶液（mL）	1	1	1	1
各试管放入37℃恒温水浴保温适宜时间
取出试管，加入1%碘溶液0.1mL
观察结果	无色	深蓝色	浅蓝色

（1）实验中加入缓冲液的作用是。
（2）分析实验结果可知：对酶活性有影响的离子是，其中对酶活性有促进作用的离子是，对酶活性有抑制作用的离子是。
（3）该实验中设置4号试管的目的是；设置3号试管的目的是。
（4）上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测，1～4号试管中的颜色依次是、、、。根据上述实验结果，在操作过程中，保温之前不能加入斐林试剂，其原因是。

测定生物组织中ATP的含量，常常利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”。该方法的主要步骤如下：①将所测生物组织研磨后沸水浴10分钟，然后冷却至室温；②离心处理后取一定量的上清液放人分光光度计（测定发光强度的仪器）反应室内，并加人适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应，③记录发光强度并计算ATp含量。分析上述实验步骤并回答问题：
（1）荧光素在和ATP等物质的参与下可进行反应发出荧光。根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量，原因是：。
（2）分光光度计反应室内必须控制两个影响酶活性的反应条件，分别是和pH，维持溶液pH的相对稳定时常常使用。分光光度计反应室内发生的能量转换是。
（3）为了节省实验中荧光素酶的用量，科研人员测得荧光素酶浓度与发光强度的关系如下图所示。
结果表明，测定ATP时，图中点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度不再提高，此时的限制因素有。
（4）利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”可检测熟食食品中细菌的ATP含量，进而测算出细菌数量以判断食品的污染程度。做出这种判断的理由是：每个细菌细胞中ATP的含量。

（每空2分，共16分）某同学将马铃薯磨碎、过滤得到提取液进行以下实验：
实验1：在温度30℃的条件下，取等量提取液分别加到四支盛有等量过氧化氢溶液，pH分别为3、5、7、9的试管中，结果发现每一支试管都产生气体。请回答：
该实验的课题是：。
实验中的自变量是。
各实验组均在30℃下进行的原因是。
实验2：将加入四支试管中的马铃薯提取液的量减半，重复实验1。
分别测定实验1、2中过氧化氢在相同时间内含量变化，绘制成如图1所示曲线，请回答：

曲线A是实验（填1或2）的结果。
图1中两曲线最低点位于横坐标同一位置的原因是
。
图2表示马铃薯的过氧化氢酶在体外的最适条件下，底物对酶所催化反应速率的影响。请在图上画出：
①如果在A点时，将温度提高5℃时的曲线变化；
②如果在B点时，向反应混合物中加入少量同种酶的曲线变化；
③如果在C点时，加入大量pH为1.8的HCl的曲线变化。

为探究“影响酶活性的因素”，某同学设计了一个实验方案，见下表：

试管	底物和试剂	实验条件
1	1 cm^3瘦肉块＋4 mL蒸馏水	37℃水浴；pH＝1．5
2	1 cm^3瘦肉块＋4 mL胃蛋白酶	37℃水浴；pH＝8
3	1 cm^3瘦肉块＋4 mL胃蛋白酶	①
4	1 cm^3瘦肉块＋4 mL胃蛋白酶	0℃水浴：pH＝1．5

（1）请完成实验设计：①应为__________________。
（2）3、4号试管为一组对照实验，本实验中要探究的自变量是_____________，请为该组实验拟定一个课题名称：____________________。
（3）本实验的因变量可以通过观察________________来确定。
（4）在2、3号试管所研究的问题中，温度属于____________变量。

下列A、B、C三图依次表示酶浓度一定时，反应速度和反应浓度、温度、PH的关系。请根据图回答下列问题：

(1)图A中，反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，其原因是。
（2）图B中，a点所对应的温度称。
（3）图B中，a点到b点曲线急剧下降，其原因是。

血栓主要由不溶性的纤维蛋白等物质组成。纳豆激酶(NK)是一种在纳豆发酵过程中由纳豆菌产生的蛋白酶，它不但能直接作用于纤维蛋白(A过程)，还能间接激活体内纤溶酶原(B过程)。如图是有关纳豆激酶溶栓机理简图，请据图回答下列问题。

(1)研究NK直接水解作用：给定纤维蛋白平板，将______________滴加其上，若出现相应的溶解圈，则可说明________________________________。
(2)NK的间接作用是通过________________________________________________激活体内纤溶酶原，增加纤溶酶的量和作用，溶解血栓。
(3)请根据下列给出的实验材料，比较NK与内源性纤溶酶的溶栓效果，并补全表格空白位置上的相应内容。供选实验材料：NK溶液、内源性纤溶酶溶液、纤维蛋白块、蛋清溶液、缓冲液、双缩脲试剂、量筒、试管和秒表。实验步骤：(“＋”表示添加，“－”表示未添加)

	加入物质的成分	试管1	试管2
1	A____________	＋	＋
2	缓冲液	＋	＋
3	纳豆激酶(NK)溶液	＋	－
4	B____________	－	＋

①表格中A处添加的物质是______________，B处添加的物质是__________________。
②实验结果的鉴定所用的观察方法是_____________________________________。

下图一是某课题组的实验结果（注：A酶和B酶分别是两种微生物分泌的纤维素酶）。请据图回答：

（1）分析图一的实验结果可知，本实验研究的课题是__________。
（2）图一结果显示，在40℃至60℃范围内，热稳定性较好的酶是__________。
（3）将图一所示的信息转换成表格__________。
（4）图二表示30℃时B酶催化下反应物浓度随时间变化的曲线，其他条件相同，在答题纸图二上画出A酶（浓度与B酶相同）催化下的反应物浓度随时间变化的大致曲线__________。
（5）将A酶作如下表处理，回答相关问题。

	A酶（2mL）处理	加入缓冲液	加入纤维素溶液	加入斐林试剂	水浴后颜色
A	加入蒸馏水2mL	1mL	2mL	1mL	砖红色沉淀
B	加入蛋白酶2mL	1mL	2mL	1mL	蓝色
C	加入三氯乙酸（强酸）2mL	1mL	2mL	1mL	？

推测实验后，试管C中的颜色是__________。试管A、C对照，能得出什么结论？__________。试管A、B对照，说明A酶的化学本质是__________。

1997年，诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗•博耶和英国的约翰•沃克，以表彰他们在研究ATP如何利用能量进行自身再生方面取得的成就。回答下列问题：
（1）ATP的中文名称是__________，其中A代表__________，A中含有的单糖是__________，P代表__________。
（2）ATP的元素组成是__________，若用¹⁵N标记ATP，将会在__________（化学结构）出现放射性标记。
（3）在生物体内，ATP水解成ADP时，释放的能量直接用于各种_______反应；ADP合成为ATP所需的能量来自各种_________反应，所以ATP是细胞内的__________。

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_________________。

下图是植物代谢过程示意图，请据图回答下列问题：

（1）图中Ⅰ--Ⅶ所表示的物质中，Ⅰ表示_______、Ⅱ表示_________、Ⅲ表示___________。
在叶绿体中， ADP的转移途径是。
（2）有氧呼吸特有的步骤是(填数字)，这些过程发生的部位。

(6分)某研究性学习小组的同学为了研究“影响酶促反应速率的因素”，设计并进行了如下实验。
(1)研究目的：探究pH对酶活性的影响
(2)推荐器材：温度计，pH试纸，试管，烧杯；氢氧化钠溶液，盐酸，可溶性淀粉溶液，新鲜的淀粉酶溶液，蒸馏水，斐林试剂等。
(3)实验原理：淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖等还原性糖。利用斐林试剂鉴定还原性糖时，会产生沉淀。
(4)操作步骤（用表格显示实验步骤，注意操作顺序不能错）：

实验步骤	加入试剂或处理方法	试管
A	B	C
1	注入新鲜的淀粉酶溶液	1mL	1mL	1mL
2	注入蒸馏水	1mL	――	――
3	注入氢氧化钠溶液	――	1mL	――
4	注入盐酸	――	――
5	注入可溶性淀粉溶液	2mL	2mL	2mL
6	60℃水浴保温	5min
7	加入斐林试剂，边加边振荡	2mL	2mL	2mL
8		2 min
9	观察并记录溶液颜色变化

①在本实验中，设置A试管的作用是。
②在实验步骤4中C试管加入的盐酸的量是。
③实验步骤8应如何操作？。
(5)实验结果及分析
①在试管A、B、C中能观察到的现象分别是。
②通过上述实验，你能得出的结论是。