高中生物ATP在能量代谢中的作用的综合综合题

(8分)某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验。回答下列问题：
(1)材料用具：该病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小白鼠及等渗生理盐水、注射器等。
(2)实验步骤：
①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号分别为A、B、C、D。
②补充完整下表，并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。

组别	A	B	C	D
注射 溶液	该病毒核酸 提取物和 RNA酶	该病毒核酸 提取物和	该病毒核酸 提取物

③相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。
(3)结果预测及结论：
①A、C组发病，___________，说明DNA是该病毒的遗传物质；
②，说明_______________________。
(4)从注射的物质看，该探究实验所依据的生物学原理是；从实验现象预测和相关判断看，该实验依据的生物学原理是。
(5)若该病毒的遗物物质为DNA，则其彻底水解产物有种。

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____________________________________________。

细胞内ATP与ADP相互转变过程中

A．速率是稳定不变的	B．都有水的产生
C．催化反应的酶不同	D．反应的部位都相同

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。

为验证ＰＨ对唾液淀粉酶活性的影响，实验如下：
Ⅰ．操作步骤：
（1）在１——５号试管中分别加入0．5%的淀粉液2ml。
（2）加完淀粉液后，向各试管中加入相应的缓冲液 3．00ml，
使各试管中反应液的ＰＨ依次稳定在5．00、6．20、6．80、7．40、8．00。
（3）分别向１——５号试管中加入0．5%的唾液１ml，然后进行３７℃恒温水浴。
（4）反应过程中，每隔１分钟从第３号试管中取出一滴反应液，滴在比色板上，加一滴碘液显色，待呈橙黄色时，立即取出５支试管，加碘液显色并比色，记录结果。
Ⅱ．结果见下表：
（注：“＋”表示蓝色的程度）

试管编号处理	１	２	３	４	５
ＰＨ	５．００	６．２０	６．８０	７．４０	８．００
结果（颜色*）	＋ ＋	＋	橙黄色	＋	＋ ＋

Ⅲ．请回答：
（1）实验过程中要选择37℃恒温，原因是 。
（2）３号试管加碘液后出现橙黄色，说明 。
（3）如果反应速度过快，应当对唾液做怎样的调整？ 。
（4）该实验得出的结论是 ；酶的最适PH是 。

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

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。

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。

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（）

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。

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？_____________。