Question

12．酶是細胞代謝不可缺少的催化劑，而圖中甲是一切生命活動的直接能源物質，可見兩者的重要性，如圖是產生甲的生理過程及甲逐級水解的過程圖，回答以下問題：

（1）假設控制圖中酶a合成的直接模板是物質M，則甲～戊中可作為物質M的基本組成單位之一的是丙；
（2）合成的甲需要提供能量，綠色植物體內來自光合作用和呼吸作用；
（3）請在圖中方框中填出綠色植物的葉肉細胞內產生甲的場所，其中葉綠體內合成的甲用途比較單一；
（4）酶a～c催化的反應（底物的量相同），產生己（能量）最少的是Ⅲ（用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ作答），在細胞內，1 mol葡萄糖徹底氧化分解釋放的能量有1161kJ用于乙→甲的轉化，在這過程共形成38mol甲；
（5）假如要探究酶b的最適宜pH值，設計該實驗的自變量時，自變量范圍應偏酸性，并說明理由ATP逐步水解過程中會不斷產生酸性物質，因此要探究酶b的最適宜pH，實驗的自變量范圍應偏酸性．

Answer 1

分析 ATP是生物體直接的能源物質，ATP的結構式為A-P～P～P，其中“-”為普通磷酸鍵，“～”為高能磷酸鍵，“A”為腺苷由腺嘌呤和核糖組成，離腺苷較遠的高能磷酸鍵易發生斷裂，從而形成ADP，如果兩個高能磷酸鍵都發生斷裂，則形成AMP即腺嘌呤核糖核苷酸；圖示為ATP的水解過程，甲、乙、丙、丁、戊分別代表的是ATP、ADP、AMP、腺苷和磷酸．

解答 解：（1）假設控制圖中酶a合成的直接模板的物質M是mRNA，根據試題的分析甲、乙、丙、丁、戊分別代表的是ATP、ADP、AMP、腺苷和磷酸．其中丙是AMP，也是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本單位之一．
（2）綠色植物合成AIP由光合作用和呼吸作用提供能量．
（3）綠色植物的葉肉細胞內產生甲的場所有葉綠體、線粒體和細胞質基質，如圖：

其中葉綠體內合成的甲用途比較單一，只能用于暗反應．
（4）酶a～c催化的反應（底物的量相同），產生己（能量）最少的是Ⅲ，因為該過程是普通磷酸鍵的水解，在細胞內，1 mol葡萄糖徹底氧化分解釋放的能量有1161kJ用于乙→甲的轉化，我們知道1mol甲→乙釋放30.54kJ能量，故在這過程共形成1161÷30.54≈38molATP．
（5）由圖可知，ATP逐步水解過程中會不斷產生酸性物質，因此要探究酶b的最適宜pH，實驗的自變量范圍應偏酸性．
故答案為：
（1）丙
（2）光合作用  呼吸作用
（3）葉綠體

（4）Ⅲ38
（5）偏酸性  ATP逐步水解過程中會不斷產生酸性物質，因此要探究酶b的最適宜pH，實驗的自變量范圍應偏酸性

點評 本題考查ATP與ADP之間的轉化以及ATP的構成，要理解好生物體直接的能源物質的含義，同時要正確掌握ATP水解和合成的過程．