高中生物ATP在能量代谢中的作用的综合综合题

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的蛋白酶的活性进行研究。

（1）查询资料得知，18℃时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是__________。
（2）资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15﹣18℃之间，学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15﹣18℃间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。
①该实验的自变量为__________，因变量是__________，无关变量有__________、__________等。
②探究试验中以干酪素为底物，干酪素的化学本质是__________，可用__________试剂鉴定。
③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__________。
④常用“单位时间内__________”表示蛋白酶催化效率。
⑤实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？_________。理由是：__________。

已知微生物A可以产生油脂，微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题：
（1）显微观察时，微生物A菌体中的油脂通常可用于              染色。微生物A产生的油脂不易挥发，可选用            （填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”）从菌体中提取。
（2）为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样，并应选用以           为碳源的固体培养基进行培养，此外培养基中的营养成分还应该含有水、氮源和          。
（3）若要测定培养液中微生物B的活菌数量，可选用             法进行计数，统计的数目往往比活菌的实际数目偏       。
（4）为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度，某同学测得相同时间内，在35℃、40℃、45℃温度下降解10g油脂所需酶量依次为4mg、1mg、6mg，则上述三个温度中，       ℃条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度，应围绕        ℃设计后续实验。

就下列实验，回答有关问题。
（1）在脂肪的鉴定中，常用体积分数为50％的酒精溶液洗去浮色，这是因为              。
（2）在盛有10ml 3%过氧化氢溶液的试管中，加入新鲜的发芽的小麦种子研磨液时，试管中有大量气泡生成，将点燃的卫生香插入试管，火焰变得明亮，这个实验证明发芽的小麦种子中含有      。
（3）若利用小麦的根毛细胞进行质壁分离实验，由于观察的细胞无色透明，为了取得更好的观察效果，调节显微镜的措施是         。
（4）某同学用0．5g／mL的蔗糖溶液做植物细胞的质壁分离与复原实验，结果是质壁分离明显，但不能复原，原因是               。
（5）如图所示是在高倍显微镜下观察到的黑藻叶细胞的细胞质环流示意图（图中的箭头表示细胞质环流方向），回答下列问题：
①为了看到细胞质处于不断流动状态，最好选图中的____作为参照物。

②根据图中细胞核位置和箭头方向可知，实际上黑藻细胞中细胞核的位置和细胞质环流的方向分别为    。

A．细胞核位于液泡的右方，细胞质环流的方向为逆时针

B．细胞核位于液泡的左方，细胞质环流的方向为逆时针

C．细胞核位于液泡的右方，细胞质环流的方向为顺时针

D．细胞核位于液泡的左方，细胞质环流的方向为顺时针

③为什么黑藻叶片是做细胞质流动的观察实验的理想材料？____________、           。

为了比较甲、乙、丙三种微生物所产生的淀粉酶的活性，某生物兴趣小组以三种微生物提取液（提取液中淀粉酶浓度相同）为材料进行了如下实验。

（1）表中A的数值为_______，F的颜色深浅程度为_______（用“+”或“-”表示）。
（2）该实验的自变量是___________________，无关变量有___________________（写出两种即可）。
（3）根据上述结果得出的结论是：不同来源的淀粉酶，虽然酶的浓度相同，但活性不同。造成实验中三种酶活性差异的根本原因是________________。

下图为苹果成熟期有机物质的变化图，请据图回答相关问题（每空1分）

（1）图中五种有机物质最可能含有S元素的是        ，属于单糖的是           。
（2）若在6-11月每个月采集苹果制备组织提取液，并用斐林试剂检测，十月的苹果提取液       色最深，说明该月还原糖含量最高。
（3）图中的酶最有可能是        酶，在该酶的作用下，苹果细胞液浓度逐渐变       ，抗冻性增       。
（4）苹果成熟过程中，在       中合成纤维素酶，作用于       ，使其果肉日益松软。

果实在成熟过程中会出现以下一些生理现象：出现一个呼吸速率迅速上升的阶段，果皮由绿色逐渐变为红色或黄色，果实中的贮藏物不断代谢转化，果实甜味逐渐增加，果肉逐渐软化，根据这些现象，请回答下列相关问题。
（1）果实由硬变软的原因：果肉细胞中具有支持和保护作用的结构是      ，该结构中的某些成分被相应的酶催化水解，如     和     酶。
（2）果肉变甜是因为      （A．多糖  B．可溶性糖）积累的结果，这类物质是由      水解产生的，可通过实验检验果实成熟过程中这两种物质的含量变化，若要检验反应物常选择碘液做试剂，也可选择         检验产物，现象是出现         。
（3）果皮颜色的变化是因为     分解，表明该种色素分子结构不稳定。
（4）水果储藏时可选择      、       的环境条件，目的是降低细胞的      ，使水果保持较好的口感。右图表示果实在不同O₂浓度下的CO₂释放量和O₂吸收量的变化，由图可知果实储藏时应选取____点所对应的O₂浓度，理由是        。若密闭储存，果实易腐烂，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杆菌产生的蛋白酶，它具有溶栓的作用，其机理如下图所示，请根据图回答：

（1）据图分析，NK不但能直接催化分解________，还能间接激活_________，从而达到溶栓作用。
（2）请根据下列出示的实验材料，比较NK与内源性纤溶酶溶栓效果，并在下面横线位置上，补全相应内容。

	加入物质的成分	试管1	试管2
1	纤维蛋白块	1g	1g
2	缓冲液	1mL	1mL
3	纳豆激酶（NK）溶液	1mL	/
4		/	1mL

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：
①按顺序依次加入相关物质：第2步加缓冲液的主要作用是__________；第4步加的物质是           。
②观察和记录_____________       ，从而分析实验结果。

为探究NaCl和CuSO₄对唾液淀粉酶活性的影响，某同学进行了实验，实验步骤和结果见表。请回答：

（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              ，其中对酶活性有抑制作用的离子是              ，对酶活性有促进作用的离子是              。
（3）该实验中设置的4号试管起              作用；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          。

研究发现，植物的Rubisco酶具有“两面性”。当CO₂浓度较高时，该酶催化C₅与CO₂反应，完成光合作用；当O₂浓度较高时，该酶却催化C₅与O₂反应，产物经一系列变化后到线粒体中会生成CO₂，这种植物在光下吸收O₂产生CO₂的现象称为光呼吸。请分析回答下列问题：
（1）在较高CO₂浓度环境中，Rubisco酶所催化反应的产物是____________，该产物被还原生成糖类的过程还需要___________（物质）。Rubisco酶的“两面性”与酶的________（特性）相矛盾。
（2）与光呼吸相区别，研究人员常把有氧呼吸称为“暗呼吸”。从反应条件上看，光呼吸需要光，暗呼吸__________；从反应场所上看，光呼吸发生在叶绿体和线粒体中，暗呼吸发生在__________中。
（3）某同学为研究某池塘（溶氧充足）中2米深处生物的光合作用和有氧呼吸，设计了黑白瓶实验：取三个大小相同，体积适宜的透明玻璃瓶，标号 1、2、3 ，其中1号瓶用锡箔纸包住遮光。用三个瓶子在池塘2米深的相同位置取满水，测3号瓶的溶氧量记为a。然后将1、2号放回取水处，24h后取出，测1、2号瓶的溶氧量记作b、c。请回答下列问题：①24h细胞呼吸耗氧量为         ②24h光合作用的实际产氧量为           。

科学家发现酸性磷酸酶是某细胞器的标志酶，正是对这种酶的定位研究导致该细胞器的发现。回答下列有关问题:
（1）酸性磷酸酶存在于         中，参与分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒和病菌。
（2）科学家利用           法分离得到了该细胞器。将该细胞器分别置于蒸馏水和等渗蔗糖溶液中，并检测溶液中酸性磷酸酶的含量，得到了如下结果：

A曲线表示该细胞器置于            中酸性磷酸酶含量变化的曲线。A曲线酸性磷酸酶含量在0-1．5h增加的原因是              。
（3）酸性磷酸酶活性可以用             表示。科学家研究重金属离子对鲫鱼生长繁殖的影响，发现：重金属污染的实验组中，鲫鱼组织中提取的酸性磷酸酶活性较低，原因是              。

下图甲表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解的模型,图乙表示在最适温度和PH条件下,麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。

（1）甲模型能解释酶的催化具有      ，即每一种酶只能催化        化学反应。    代表麦芽糖酶。酶催化作用的原理是                        。
（2）乙图中，限制f～g段上升的因素是           。如果温度升高5℃,催化速率将变     。
（3）若其他条件不变，将酶的量增加一倍，请在乙图中绘出相应变化曲线。
（4）某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：
①在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入pH 5．0、6．0、7．0、8．0、9．0的适宜浓度缓冲液5 mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1 mL。
②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1 mL，摇匀。
③将5支试管放入70 ℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。
④取出各试管，分别加入本尼迪特试剂2 mL，摇匀。
⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。
上述实验步骤中有2处错误，请更正（不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数），以便实验能得到正确的预期结果。
①_______________________。
②______________________。

植酸酶，是酶的品种之一，在动物饲料加工中发挥重要作用。植酸酶能分离出植酸分子中的磷，将植酸（盐）降解为肌醇和无机磷，同时释放出与植酸（盐）结合的其它营养物质。
（1）饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的           ，最终通过改变植酸酶的           ，再通过基因工程得到新的植酸酶。
（2）培育转植酸酶基因的大豆，可提高其作为饲料原料磷的利用率。将植酸酶基因导入大豆细胞最常用的方法是             。
（3）为了提高猪对饲料中磷的利用率，科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过        方法转入猪的      中。将早期胚胎培养至一定时期通过             方法，从而一次得到多个转基因猪个体。
（4）若这些转基因植物被推广种植，可能会对生态环境产生怎样的影响？            。

下面是某同学所做的有关过氧化氢在不同条件下分解的验证性实验。
一、实验材料和用具：新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液、体积分数为3%过氧化氢溶液、质量分数为3．5%的FeCl₃溶液、蒸馏水、酒精灯、温度计等。
二、实验步骤：

步骤	试管编号
a	b	c	d	e
加入试剂	2ml 3%H2O2	2ml 3%H2O2	2ml 3%H2O2	2ml 3%H2O2	2ml 3%H2O
设置反应条件	常温	常温	常温	常温	常温
蒸馏水	FeCl3溶液	肝脏研磨液	煮熟的肝脏研磨液	肝脏研磨液
2滴	2滴	2滴	2滴	2滴
观察气泡的产生

请根据该实验回答下列问题：
（1）该实验中，衡量H₂O₂分解快慢是以单位时间内                 为指标的。H₂O₂分解最快的试管是                 。如果仅将上述实验条件由常温改为90℃水浴，重复实验。H₂O₂分解最快的试管是                 。
（2）实验中采用的肝脏必须是新鲜的，目的是保证                     。
（3）试管a和d的实验现象几乎相同，是因为高温会破坏酶的                 ，从而使其永久失去活性。
（4）假如b、c两试管的实验现象均不明显，原因最可能是                     。
（5）该同学设计e组的实验目的是                        。

在有氧气和ATP的条件下，荧光素酶能催化荧光素的氧化而发出荧光。请根据以下提供的实验材料，完善实验思路，并回答有关问题。
实验材料：荧光素甲溶液，荧光素乙溶液，荧光素酶A溶液，荧光素酶B溶液，ATP溶液
（1）现欲探究“不同的荧光素酶是否都能催化不同的荧光素氧化”。请完善实验思路。
实验步骤：①取4支试管，编号1、2、3、4；
②1、2号试管加入适量荧光素甲溶液，3、4号试管加入等量荧光素乙溶液
③       号试管加入适量荧光素酶A溶液，        号试管加入等量荧光素酶B溶液；
④               。
⑤在暗处观察各试管是否发出荧光。
实验结果预测及结论：若实验结果为        ，则支持“不同的荧光素酶都能催化不同的荧光素氧化”。否则不支持“不同的荧光素酶都能催化不同的荧光素氧化”。该实验思路也可用于探究酶的       特性。
（2）神经细胞中的ATP合成的能量主要来自________（生理过程），该过程的场所是__     __。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，解决这一矛盾的合理途径是____________。
（3）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_______
（4）用○□三种符号分别表示磷酸、核糖与腺嘌呤，试写出这三种分子在ATP中的连接方式

为了检测某种酶X在37℃时对3种二糖（糖A、糖B、糖C）的作用，设计了如下图所示的实验。5min后检测每支试管中的单糖和二糖，结果如下表。

（1）请写出一种用于检测单糖或二糖是否为还原糖的方法，并说明现象与相应的结论：_____________。
（2）从本实验中，可得出的结论是：_________________。
（3）为进一步检测该酶与pH的关系，请用下面所给的材料和实验室中的基本设备，设计一个实验，探究pH对酶活性的影响。
实验材料：酶X，糖A溶液、糖B溶液、糖C溶液（自选一种），斐林试剂，不同pH的物质（酸、水、碱）。
实验步骤：
①取三支洁净试管，向三只试管中均加入1mL的酶X溶液，编号为A、B、C。
②向A试管中加入     ，向B试管中加入___________，向C试管中加入___________，摇匀。
③将______________溶液各2mL注入到A、B、C三只试管中，置于          中保温5min。
④在各支试管中分别加入2mL ____________，然后水浴加热5min,观察颜色变化。