高中生物ATP在能量代谢中的作用的综合综合题

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：

（1）图中五种有机物中最可能含有S元素的是       ，属于单糖的是          。
（2）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       。
（3）苹果成熟过程中，         （填激素名称）会逐渐增多，并由        合成纤维素酶，作用于细胞壁，使其果肉日益松软。

小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。
（1）取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液（去淀粉），并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：

步骤①中加入的C是          ，步骤②中加缓冲液的目的是          。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是          ；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越          。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应          。
（2）小麦淀粉酶包括α－淀粉酶和β－淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：

X处理的作用是使      。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著      白粒管（填“深于”或“浅于”），则表明α－淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。

下表是某同学做的有关酶的实验结果，请你通过实验进一步验证他的结果是否正确，并根据修改后的数据回答有关问题：

试管	加入物质	量（毫升）	温度	试剂	现象
1	淀粉糊、清水	各2	37℃左右	碘 液	变蓝
2	淀粉糊、唾液	各2	0℃	变蓝
3	淀粉糊、唾液	各2	37℃左右	不变蓝
4	淀粉糊、煮沸过的唾液	各2	37℃左右	变蓝
5	淀粉糊、3滴2％盐酸唾液	各2	37℃左右	变蓝
6	蛋黄液、唾液	各2	37℃左右	无变化

（1）酶具有       作用，这可通过实验            证明。
（2）酶具有专一性，这可通过实验           证明。
（3）酶的活性要受     、     的影响，前者可通过实验        证明，后者可通过实验        证明。

请你解读与酶有关的图示、曲线：

（1）图1和图2是与酶的特性相关的图示，请回答下列问题：图1和图2分别表示了酶具有________、________。
（2）图3是与酶活性影响因素相关的曲线，请分析回答：

当pH从5上升到7，酶活性的变化过程是__________；从图示曲线我们还可以得出的结论是__________。
（3）图4 和图5 是底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线，请分析回答：

图4中A点后酶促反应的速率不再增加，其限制性因素主要是_________。从图5可以得出的结论是：在底物足量条件下，_________________。

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胃蛋白酶	37℃水浴；pH＝8
2	1 Cm^3瘦肉块＋4 mL胃蛋白酶	①
3	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）2、3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1、2号试管所研究的问题中，温度属于______变量。

下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和探究某种过氧化氢酶的最适pH的实验结果。据此回答下列问题。

探究温度对酶活性影响的实验（实验一）
实验步骤	分组	甲组	乙组	丙组
①淀粉酶溶液	1 mL	1 mL	1 mL
②可溶性淀粉溶液	5 mL	5 mL	5 mL
③控制温度	0℃	60℃	90℃
④将新鲜淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别恒温
⑤测定单位时间内淀粉的________
探究某种过氧化氢酶的最适pH的实验（实验二）
组别	A组	B组	C组	D组	E组
pH	5	6	7	8	9
H2O2溶液完全分解所需时间（秒）	300	180	90	192	284

（1）在实验一中，pH属于________变量。
（2）实验一的①②③步骤为错误操作，正确的操作应该是________。
（3）实验一的第⑤步最好选用________（试剂）测定单位时间内淀粉的________。
（4）如将实验一的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，你认为是否科学？________，为什么？________。
（5）分析实验二的结果，可得到的结论是              ；在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为________之间设置梯度进行研究。

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           。

两位同学围绕酶的特性进行了如下探究实验，请你运用所学知识，指出两位同学实验中存在的问题，并提出修正方案。
（1）同学甲验证酶具有高效性：取2 支试管，均加入2 mL H2O2 溶液，再分别加2 滴蒸馏水和2 滴新鲜土豆研磨液，观察到加新鲜土豆研磨液的试管有大量气泡产生，用带火星的卫生香检测，卫生香猛烈燃烧，证明酶具有高效性。
存在问题：____________________________________。
修正方案：____________________________________。
（2）同学乙探究温度对酶活性的影响：①取6 支试管并编号为A、A1、B、B1、C、C1。在试管A、B、C 中都加入等量的淀粉溶液，在试管A1、B1、C1 中都加入等量淀粉酶溶液。
②将试管A、A1 放入60 ℃水中，将试管B、B1 放入100 ℃水中，将试管C、C1 放入冰水中，维持5 min。③分别将等量的淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，在相应温度下维持5 min。④取出试管，用斐林试剂检测实验结果。
存在问题：____________________________________。
修正方案：____________________________________。

小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究红粒和白粒小麦淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。
实验思路：
①取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液A和B（去淀粉），
②取3支试管，编号甲、乙、丙。甲试管加入0．5mL提取液A，乙试管加入0．5mL提取液B，丙试管加入              。
③三支试管各加入1mLpH缓冲液，再各加1mL
④37℃保温适当时间，终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色。
请回答：
（1）请填写实验思路中空格。
（2）实验中加缓冲液的目的是            。
（3）实验结果如表：

组别	甲	乙	丙
显色结果	+++	+	+++++

注：“+”数目越多表示蓝色越深
结果表明：淀粉酶活性较低的品种是       ；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越       。
（4）若实验中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应               。

（7分，每空1分）小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。
（1）取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液（去淀粉），并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：

分组 步骤	红粒管	白粒管	对照管
①	加样	0．5mL提取液	0．5mL提取液	C
②	加缓冲液（mL）	1	1	1
③	加淀粉溶液（mL）	1	1	1
④	37℃保温适当时间，终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色
显色结果	+++	+	+++++

注：“+”数目越多表示蓝色越深
步骤①中加入的C是       ，步骤2中加缓冲液的目的是            。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是       ；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越            。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应              。
（2）小麦淀粉酶包括α－淀粉酶和β－淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：

X处理的作用是使     。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著       白粒管（填“深于”或“浅于”），则表明α－淀粉酶活性是引起这两处小麦穗发芽率差异的主要原因。

进食可刺激胃腺细胞分泌胃液，胃液中含有胃酸及胃蛋白．酶，有利于消化。分析回答问题

（1）胃酸可以杀灭进入胃内的细菌，这属于机体的     免疫；胃蛋白酶仅正确食物中的蛋白质成分有消化作用，这体现了酶的         性。
（2）哺乳动物进食时，食物尚未进入胃内就可引起胃液分泌，称为头期胃液分泌。该过程是神经一体液调控的结果，如图所示。胃泌素通过        运输到达胃腺细胞，促进胃液分泌。若胃酸分泌过多，又可抑制胃泌素的分泌，这种调节方式叫做        。促进胃腺细胞分泌胃液的信号物质除胃泌素外还有                。
（3）冷水刺激会引起胃黏膜内的HCO₃^-减少，从而正确H+缓冲作用减弱，会使胃黏膜组织液的           降低，可引起胃黏膜损伤。

DonalParsons和他的同事最先建立了分离线粒体内膜、外膜及其他组分的方法，如图所示。请分析实验，回答下列问题：

（1）线粒体内膜上的Fo-F₁颗粒物是ATP合成酶，其结构由突出于膜外的亲水头部和嵌入膜内的         尾部组成，其功能是在跨膜H⁺浓度梯度推动下合成ATP。
（2）为了研究ATP合成酶的各部分结构与合成ATP的关系，请在图示实验基础上和含有ADP、Pi等适宜条件下，完善下列实验设计方案：

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_________________。

图甲表示酶和催化剂改变化学反应速率的原理，图乙表示加入抑制剂对起始反应速率的影响。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性部位，非竞争性抑制剂和酶活性部位以外的其它位点结合，从而抑制酶的活性。请分析作答：
 
（1）从甲图可知，该酶降低的活化能是          （用图中字母表示），与无机催化剂相比       ，因而催化效率更高。
（2）图乙中对照组是           曲线的结果，其中B为加入           抑制剂的曲线，判断理由是            。
（3）信号肽假说认为，编码分泌蛋白的mRNA在翻译时首先合成的是N末端带有疏水氨基酸残基的信号肽，它被内质网膜上的受体识别并与之相结合。信号肽经由膜中蛋白质形成的孔道到达内质网内腔，但蛋白质转到高尔基体加工时却没有了该信号肽序列。据此我们可以推断内质网中可能存在的酶及作用是          。
（4）蛙的红细胞合成酶所需要的ATP主要由             （过程）产生的。

将新鲜马铃薯磨碎、过滤得到提取液。在温度30℃的条件下，取等量提取液分别加到四支pH分别为3、5、7、9的100mL体积分数为3%过氧化氢溶液的烧杯中，结果发现每一支试管都产生气体，然后将加入四个烧杯中的马铃薯提取液的量减半，重复上述实验。在相同时间内，分别测得两次实验中过氧化氢含量变化并绘制成如图19所示曲线，请回答：
（1）该实验的自变量是______      ，因变量是                 。
（2）曲线B是第      次实验的结果，原因最可能是                。
（3）曲线A和B中，过氧化氢含量的最低点位于横坐标同一位置的原因是______     。
（4）图20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。