题目内容
【题目】ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。回答下列相关问题:
(1)在适宜光照下,植物叶肉细胞内能产生ATP的场所有____________________(填细胞结构),ATP中高能磷酸键全部断裂后得到的产物有__________,由此推测催化高能磷酸键断裂的酶的最适pH值应偏__________(填“酸性”或“碱性”)。
(2)与葡萄糖相比,ATP分子中蕴含的能量较少,但两者中只有ATP能为细胞的生命活动直接提供能量,从ATP的化学性质分析其原因是______________________________。
(3)为了研究X物质对动物细胞的影响,某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24h然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率,经过多次试验后,所得数据如下表所示:
实验组编号 | A | B | C | D | E | F |
x物质的浓度(ng ml-1) | 0 | 2 | 4 | 8 | 15 | 32 |
细胞内ATP的浓度(nmol mL-1) | 80 | 70 | 50 | 20 | 5 | 1 |
细胞死亡的百分率(%) | 1 | 3 | 10 | 25 | 70 | 95 |
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该实验的实验结论是____________________,推测X物质最可能作用于____________________(填细胞结构)。
【答案】细胞质基质、线粒体和叶绿体??? 一磷酸腺苷(AMP)和磷酸??? 酸性??? ATP的化学性质不稳定,远离腺苷的高能磷酸键易断裂也易合成??? 随着X物质浓度在一定范围内增加,细胞内ATP浓度逐渐降低,细胞死亡率逐渐增高??? 线粒体???
【解析】
1.ATP的中文名称叫三磷酸腺苷,其结构简式为A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键。水解时远离A的磷酸键容易断裂,释放大量的能量。ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。
2.由“研究X物质对动物细胞的影响”和“测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率”可知,该实验的自变量是X物质的浓度,因变量是组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率。由表中数据可看出随着X物质的浓度的增加,细胞内ATP的含量下降,细胞的死亡率增加。说明该物质能够抑制细胞呼吸,甚至导致细胞死亡。
(1)植物叶肉细胞的细胞质基质、线粒体中进行的细胞呼吸过程能产生ATP,叶绿体中进行光合作用也能产生ATP;叶绿体光反应阶段产生的ATP只能为暗反应提供能量,所以用途比较单一。根据ATP的结构A-P~P~P可知,ATP中高能磷酸键全部断裂后得到的产物有一磷酸腺苷,该物质也是腺嘌呤核糖核苷酸,另一种物质是磷酸;因为ATP水解的产物都偏酸性,所以ATP水解反应处于酸性微环境中,在这种微环境中发挥作用的酶类最适pH应该也是偏酸性。
(2)ATP的化学性质不稳定,在有关酶的催化作用下,ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很容易水解成ADP并释放大量能量,所以ATP能为细胞的生命活动直接提供能量。
(3)根据以上分析,由表中数据可看出随着X物质的浓度的增加,细胞内ATP的含量下降,细胞的死亡率增加。说明该物质能够抑制细胞呼吸,甚至导致细胞死亡,推测X物质最可能作用于线粒体。
【题目】某小组为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果,将一种无酶洗衣粉分成3等份进行实验。甲、乙两组在洗衣粉中加入蛋白酶和脂肪酶中的1种或2种酶,丙组不加酶,在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍,其他实验条件均相同,下表为实验记录。分析回答:
水温/℃ | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | ? | ||||||||||
组别 | 甲 | 乙 | 丙 | 甲 | 乙 | 丙 | 甲 | 乙 | 丙 | 甲 | 乙 | 丙 | 甲 | 乙 | 丙 | |
消除血渍时间/min | 67 | 66 | 88 | 52 | 51 | 83 | 36 | 34 | 77 | 13 | 12 | 68 | 12 | 11 | 67 | |
消除油渍时间/min | 93 | 78 | 95 | 87 | 63 | 91 | 82 | 46 | 85 | 75 | 27 | 77 | 69 | 8 | 68 | |
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(1)提高去污能力的方法有__________(至少答两点),乙组在洗衣粉中加入了__________酶。
(2)甲、乙两组洗涤效果的差异,说明酶具有__________。
(3)如果甲、乙和丙3组均在水温为100℃时洗涤同一种污渍,请比较这3组洗涤效果并说明理由:____________________。