题目内容

15.生物体内的新陈代谢与ATP、酶有密切关系.甲图表示了细胞某些代谢过程与ATP的关系,乙图表示酶在化学变化中的作用.请分析回答:

(1)甲图中,若生物体为蓝藻,细胞消耗ADP的主要场所是细胞质(基质).而在玉米体内,叶肉细胞通过生理过程①产生ATP的具体部位是叶绿体类囊体薄膜.
(2)乙图中,若表示过氧化氢酶作用于一定量的H2O2(温度和pH等条件都保持最适宜)时生成物量与反应时间的关系,在d分钟后曲线变成水平的主要原因是底物消耗完全.
(3)过氧化氢酶之所以能够加快化学反应的速率是因为它能降低反应所需要的活化能.Fe3+也能催化H2O2的分解,但与过氧化氢酶相比,要达到生成物量的最大值,反应时间一般大于d分钟.

分析 1、图甲中①表示植物光反应中ATP的合成过程,②为暗反应中无机物转化为有机物的过程,③为呼吸作用中有机物的分解过程,此过程释放的能量一部分储存在ATP中,④为ATP的分解过程,以供生命活动利用,蓝藻为原核细胞,产生ATP的结构只有细胞质基质,而玉米为真核细胞,产生ATP的过程既有细胞的呼吸过程,也有其特有的光合作用过程;
2、乙图中,横轴为反应时间,纵轴为生成物的量,随着时间的延长,生成物的量不在增加是因反应物被消耗尽,若将该酶的浓度增加一倍,反应时间缩短,故曲线最高点不变,且位于原曲线的左侧.酶和无机催化剂相比有高效性,故用Fe3+也能作催化剂,反应时间应大于酶催化的时间.

解答 解:(1)蓝藻为原核细胞,产生ATP 的结构只有细胞质基质,而玉米为真核细胞,产生 ATP 的过程既有细胞的呼吸过程,也有其特有的光合作用过程①,其场所为叶绿体囊状结构薄膜.
(2)乙图中,横轴为反应时间,纵轴为生成物的量,随着时间的延长,反应物逐渐减少,直至被消耗尽,生成物的量不在增加,若其他条件不变,将该酶的浓度增加一倍,则生成物的量不变,但反应时间缩短,故曲线最高点不变,且位于原曲线的左侧.
(3)过氧化氢酶之所以能够加快化学反应的速率是因为它能降低反应所需要的活化能,无机催化剂较有机催化剂催化效率低些,故使反应达到平衡所需时间大于d点.
故答案为:
(1)细胞质(基质) 叶绿体类囊体薄膜
(2)底物已完全被消耗尽
(3)降低化学反应的活化能 大于(长于)

点评 本题考查了酶和ATP的相关内容,解答本题的关键是正确区分图示中的生理过程及其变化的原因.对于酶的本质、作用特点和作用机理的综合理解应用,把握知识的内在联系是解题的关键.

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6.回答下列有关生物工程的问题.
Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞.科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗,其技术流程如图1(图中数字序号表示的是相关过程).

                          图1

                                  图2 
(1)在核移植前应去除卵母细胞的细胞核.
(2)过程②,重组胚胎培养到一定时期时,可从其内细胞团中分离出的ES细胞的特点是具有全能性,能够分裂和分化形成所有组织和器官.
(3)过程③中,需要构建含有Rag2基因的表达载体,具体过程如图2.图中Ampr表示青霉素抗性基因,Tetr表示四环素抗性基因,限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同.可以根据Rag2基因的脱氧核苷酸序列(或核苷酸序列或遗传信息)设计引物,利用PCR技术扩增Rag2基因片段.为了使目的基因和质粒定向连接并且有利于受体细胞的筛选,④过程采用的酶是PstI酶和EcoRI酶,⑤过程采用的酶是DNA连接酶.如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ同时对质粒进行切割,假设同时只有任意两个位点被切断且每次机会相等,则形成的DNA片段有6种,其中含有完整四环素抗性基因的DNA片段占$\frac{1}{6}$.
(4)在ES细胞培养液中加入特定的促进分化的因子可以体外诱导定向形成造血干细胞.
(5)为检测Rag2基因的表达情况,可提取治疗后小鼠骨髓细胞的蛋白质,用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验.

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