高中生物ATP在能量代谢中的作用的综合综合题

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：

实验中加入缓冲液的作用是____________________________________。
分析实验结果可知：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_______
该实验中设置4号试管的目的是____________；设置3号试管的目的是____________。
上述实验中若用本尼迪特试剂代替碘溶液进行检测，1～3号试管中的颜色依次是________、________、________。

I.下面是以洋葱为实验材料做实验得到的实验现象或结果，请据图回答：

（1）图1是利用洋葱鳞片叶内表皮细胞进行的质壁分离实验现象，实验时外界溶液是滴入少量红墨水的0.3g/mL的蔗糖溶液，那么图中a、c两处的颜色分别是           、             ，对原生质层的描述是     ______________________________________。
（2）图2是分离洋葱管状叶中色素得到的滤纸条，由该结果可知洋葱管状叶中_________。

A．色素的种类

B．不同色素在层析液中溶解度的相对大小

C．不同色素的相对含量

D．各种色素的颜色

（3）可以用洋葱进行过氧化氢分解的实验吗？         。原因是                           。
II.某研究小组为探究影响过氧化氢分解的因素，做了三个实验。相应的实验结果如下图所示（实验1、实验2均在适宜条件下进行，实验3其他条件适宜），请分析回答：

（1）实验1，2，3中的自变量分别为        、          、              。
（2）实验2结果反映，在b、c所对应的H₂O₂浓度范围内，过氧化氢溶液浓度会        （填“升高”“降低”或“不影响”）过氧化氢酶的活性，be段O₂产生速率不再增大的原因最可能是                     。
（3）实验1若温度升高到10℃，加过氧化氢酶的催化反应曲线斜率将     （填“增大”或“减小”）：加Fe^3＋的催化反应曲线斜率将        （填“增大”或“减小”）。
（4）实验3的结果显示，过氧化氢酶的最适pH为       ，实验结果表明，当pH小于d或大于f时，过氧化氢的活性将永久丧失，其原因是                                 。

已知大麦在萌发过程中可以产生α-淀粉酶, 用GA(赤霉素) 溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α-淀粉酶(半粒种子中淀粉对显色影响忽略不计)。为验证这一结论, 某同学做了如下实验:

试管号	GA溶液	缓冲液	水	半粒种子10个	实验步骤	实验结果
步骤1	步骤2
1	0	1	1	带胚	25 ℃保温24 h后去除种子, 在各试管 中分别加入1 mL淀粉液	25 ℃保温10 min后各试管中分别加入1 mL碘液, 混匀后观察溶液颜色深浅	++
2	0	1	1	去胚	++++
3	0.2	1	0.8	去胚	++
4	0.4	1	0.6	去胚	+
5	0.4	1	0.6	不加种子	++++

注: 实验结果中“+” 越多表示颜色越深。表中液体量的单位均为mL。
回答下列问题:
(1)α-淀粉酶催化         水解可生成二糖, 该二糖是      。
(2)综合分析试管1和2的实验结果, 可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的  , 这两支试管中淀粉量不同的原因是                 。
(3)综合分析试管2、3和5的实验结果, 说明在该实验中GA的作用是                 。
(4)综合分析试管2、3和4的实验结果, 说明                                      。

植物细胞膜上的H⁺-ATP酶能催化ATP水解释放能量，该能量用于H⁺的跨膜转运。科技人员进行了不同浓度K⁺、Mg²⁺条件下绿豆植物细胞膜上H⁺-ATP酶的活性研究。
（1）实验材料和药品（略）        （2）细胞膜的提取（略）
（3）H⁺-ATP酶的活性测定（温度、酸碱度等反应条件适宜）。（略）
（4）实验结果：

Mg^2+ （mmol·L^-1） H^+-ATP酶活性 （μmol pi·mg^-1protein·min^-1） K^+（mmol·L^-1）	A	1.5	3	4.5
0	0.444	0.694	0.778	0.776
25	0.550	0.733	0.789	0.783
50	0.483	0.756	0.850	0.853

 
依据上述实验回答下列问题：
（5）H⁺-ATP酶的化学本质是    。
（6）本实验的自变量是   _______ 。
（7）表中A的数值是     。
（8）实验中各组加入不同浓度K⁺溶液的体积应   ，原因是   ___________。
（9）从表中数据可以得出的实验结论为        __________________。
（10）请绘制柱形图，表示仅在不同浓度Mg²⁺条件下，细胞膜上H⁺-ATP酶的活性。

H₂S是一种细胞内的信号分子，具有降低血压的功能。在细胞内其产生过程为：

（1）H₂S中的S元素位于氨基酸的     上。蛋白酶与CSE酶功能不同的原因是            。
（2）有人为研究生理浓度（对细胞不产生毒害的浓度）的H₂S的功能及作用机理，以大鼠为材料进行实验，结果如下表：

组别	1	2	3
处理	生理盐水	生理浓度H2S	KATP开放剂
相对血压值（正常为100%）	100%	80%	80%

注：K_ATP是血管平滑肌细胞膜上的一种运输蛋白，其开放平滑肌舒张；反之平滑肌收缩。
①为保证本实验的科学性，对实验大鼠的要求是             。
②组别1的作用是         。假定每个组别用三只大鼠进行实验，且进行三次重复实验，该实验共需要测定         个实验数据。
③K_ATP发挥功能需要消耗ATP，平滑肌细胞中能合成ATP的场所有                       。
④根据实验结果推测，生理浓度的H₂S降低血压的作用机理是                       。为证明上述推测，有人增加了第4组大鼠，请简述设计思路并预测结果。

现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，设计实验如下：
实验原理：温度等条件可以影响酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下产生麦芽糖；用分光光度计测量溶液的吸光度时, 物质含量越多，其吸光度越大，因此可测出物质的相对含量。
实验材料：一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。
实验过程：如下表所示。

组 别 步骤	1	2	3	4	5	6	7	8
Ⅰ、设置水浴缸温度（^oC）	20	30	40	50	20	30	40	50
Ⅱ、取8支试管各加入淀粉溶液（mL），分别保温5分钟	10	10	10	10	10	10	10	10
Ⅲ、另取8支试管各加入等量淀粉酶溶液，分别保温5分钟	酶A	酶A	酶A	酶A	酶B	酶B	酶B	酶B
Ⅳ、将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5分钟。

实验结果：用分光光度计对各组淀粉含量进行检测，结果如下图所示。
（1）该实验的自变量是 ，无关变量有 (至少写出2种)。
（2）根据实验结果分析，下列叙述正确的是（ ）
A．酶A在20 ^oC条件时活性较高                B．酶A的活性小于酶B的活性
C．酶B在40 ^oC条件时活性较高                D．大于50 ^oC条件时，酶A部分失活
（3）此实验用分光光度计检测底物淀粉的剩余量来表示酶的活性，能不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示？ ，原因是 。
（4）若要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是  。

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，大菱鲆的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15一l8℃之间，学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15一l8℃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探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是         ，           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，装有酶和底物的试管应置于恒温箱中以保持恒温。蛋白酶催化效率高低可以用          表示。
④实验结果如图2，据此能否确认该假设成立?            。理由是：        。
(3)研究还发现：大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少，活性低，所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低        的比例，以减少对海洋的污染。

(11分)几丁质(一种多糖)是昆虫外骨骼的重要成分,几丁质的催化降解主要依赖于NAGase(一种酶)的作用。温度、pH和NAGase催化水解产物对NAGase催化活力的影响如下图所示,请回答下列问题:

⑴NAGase的最适温度和最适pH分别在    和    左右。
⑵以NAGase催化水解的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖为效应物,这三种糖对NAGase的催化活力均有    (填“抑制”或“促进”)作用,其中作用最强的是    。
⑶研究发现,精氨酸能降低NAGase的催化效率。下图是降低酶活力的两个模型,判断精氨酸降低NAGase活力类型的方法是:在研究实验中加入精氨酸,同时不断提高底物浓度,如果酶促反应速率    ,则属于模型A;如果酶促反应速率    ,则属于模型B。

某校生物兴趣小组在学习了课本实验“探究温度对酶活性的影响”后,想进一步探究甲图中在一个小区间内的两个温度t₁、t₂(t₁<T_m<t₂)条件下的酶的活性,他们进行了如乙图所示实验:取四支试管,编号A、B、C、D,向A、B试管中各加5 mL 5%的淀粉溶液,向C、D试管中各加入2 mL淀粉酶溶液,将试管A、C和试管B、D分别置于温度为t₁、t₂的恒温水浴中保温10 min,然后将C、D试管中的溶液分别加入到A、B试管中,摇匀后继续在各自恒温水浴中保温10 min。请分析回答:

(1)甲图中T_m为酶的     。
(2)该实验的自变量是    ,实验中需控制的无关变量主要有   。
(3)利用提供的U形管(已知溶液中的淀粉及其分解产物不能通过U形管底部的半透膜)继续完成探究实验:
实验步骤:
①从试管A、B中取    的溶液,分别倒入U形管的A、B两侧并标记液面高度;
②一段时间后观察       的变化。
实验结果预测和结论:
①如果               ,则温度为t₁时淀粉酶的活性强;
②如果                ,则温度为t₂时淀粉酶的活性强;
③                                                      。

（每空2分，共10分）
从小鼠的唾液、胰液和新鲜肝脏细胞中分别提取到酶E₁、E₂、E₃，它们与三种物质混合后的情况如表1，且S₃与E₃混合后产生较多气泡，产生的气体能使带火星的卫生香复燃。表2为有关的颜色反应实验。据表回答(表中“＋”表示有反应，“－”表示无反应)：

(1)依据表中的信息，可以说明酶具有的特性是________，E₂是________酶。
(2)在酶E₁、E₂、E₃中，不能用于探究温度对酶活性影响的是________，理由是          
                                             。
(3)表2试管4、5、6中液体均能与双缩脲试剂反应的原因是                        。

（第3小题4分，其余每空1分，共10分）
将某种玉米子粒浸种发芽后研磨匀浆、过滤，得到提取液。取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为3组并分别调整到不同温度，如图所示，然后在每支试管中加入等量的玉米子粒提取液，保持各组温度30分钟后，继续进行实验（提取液中还原性物质忽略不计）：

（1）若向A、C、E三支试管中分别加入适量的班氏试剂或斐林试剂，沸水浴一段时间，观察该三支试管，其中液体颜色呈砖红色的试管是_______；砖红色较深的试管是______，颜色较深的原因是______；不变色的试管是______，不变色的原因是______                 ___。
（2）若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，发现液体的颜色是蓝色，产生该颜色的原因是_____                                    _________。
（3）以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度。你怎样设计实验才能确定最适温度？（只要求写出设计思路）
                                                                                  。

如图表示在不同条件下酶促反应速率的变化曲线，请分析回答下列问题。
(1)酶促反应速率可以用              来表示。
(2)Ⅱ和Ⅰ相比，酶促反应速率慢，这是因为                                           。
(3)图中AB段和BC段影响反应速率的主要限制因子分别是            和              。
(4) 在酶浓度相对值为1个单位，温度为25℃条件下酶促反应速率最大值应比Ⅱ的       （“大”还是“小”）。
(5)为了探究pH对酶活性的影响，有人做了如下实验：

试管编号	加入物	现象
1	2ml猪肝研磨液 + 1ml蒸馏水 + 2ml 3%的过氧化氢	放出大量的气泡
2	2ml猪肝研磨液 + 1ml NaOH + 2ml 3%的过氧化氢	无气泡
3	2ml猪肝研磨液 + 1ml HCl + 2ml 3%的过氧化氢	无气泡

实验中的自变量是         ，因变量是        ，无关变量是                           （至少写出两个）。
(6)有同学准备以H₂O₂为材料来研究温度对H₂O₂酶活性的影响？你认为是否妥当？     ；原因是                                      。

某工厂生产了一种加酶洗衣粉，其包装袋上印有如下部分说明。
①成分：含碱性蛋白酶等；②用法：洗涤前先将衣物浸于洗衣粉的水内数小时。使用温水效果更佳；③注意：切勿用于丝质及羊毛衣料。用后彻底清洗双手。请回答以下问题：
（1）质检局针对该洗衣粉设计了如下装置进行实验：

该实验的目的是________________________________________________________________。
（2）一学生为探索该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，参考上述（1）的实验材料及方法进行了有关实验，并把结果用下列曲线图A、B表示。

①由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适温度约为___________。
②在0 ℃和75 ℃时，酶的催化效率基本都降为零，但温度再度回到45 ℃，后者的催化作用已不能恢复，这是因为_________________________________________________________。
③该学生在实验过程中可通过直接测定___________指标来表示酶的催化效率。
（3）该加酶洗衣粉不能用于洗涤丝质及羊毛衣料，其主要原因是______________________
_____________________________________________________________________________。

（11分，每空1分）下图表示的是某类酶作用的模型和酶作用的曲线，根据图示回答下列问题：

（1）图一中代表酶的是_________ ，判断的依据是                                            。
从1和2过程可以反映出酶具有________性，判断的依据是                            。除此以外，酶的特性还有                。如果D代表蔗糖，那么E和F则是           ，A则是__________。
（2）从图二中可知，酶活性最高的是PH=_____
（3）从图二中可以看出：pH的变化__________(影响或不影响)酶作用的最适温度。
（4）pH=1时，反应物剩余量没有变化，原因是 _______               ___
（5）图二实验研究的自变量是_______         _____

（9分，每空1分）下面图1是细胞亚显微结构模式图，图2是ATP的分子结构式。请据图回答：

（1）图1中可能含有色素的细胞器是[  ]             和[  ]　　    ，⑨核糖体是            场所，高等植物细胞之间的信息交流可以通过[  ]              进行（在[  ]内填序号）。
（2）图2中，方框部分称为          　，它结合上一个磷酸基团就成为________的基本组成单位，ATP分子结构中的能量主要贮存在　         键（写出标号和名称）中。
（3）当细胞产生的ATP用于各项生命活动时，发生的主要化学反应的反应式是　              　　。
（4）若用磷脂酶处理，其功能受到影响的细胞结构有（填序号___________________________。