2022届高考生物一轮复习专题训练17　梳理酶及ATP的相关知识要点　（解析版）

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1．(2021·辽宁沈阳高三期中)核酶是具有催化功能的单链RNA分子，可降解特异的mRNA序列。下列关于核酶的叙述正确的是( )
A．磷脂分子和核酶的元素组成相同，ATP 中的“A”不能作为核酶的基本组成单位之一
B．与无机催化剂不同的是核酶能够降低所催化反应的活化能
C．核酶降解特异的mRNA序列时，破坏的是相邻碱基之间的氢键
D．核酶可以与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
答案 A
解析 ATP中的“A”指的是腺苷，核酶的基本组成单位之一是腺嘌呤核糖核苷酸，两者不一样，A正确；无机催化剂与酶都能降低活化能，与无机催化剂不同的是核酶能够降低催化反应的活化能的效果更显著，B错误；核酶降解特异的mRNA序列时，破坏的是相邻碱基之间的磷酸二酯键，C错误；蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，而核酶的本质是RNA，D错误。
2．如图为ATP与ADP相互转化的关系式，下列叙述正确的是( )
A．ATP经DNA酶水解后的产物是合成RNA的原料之一
B．细胞内基因的选择性表达过程伴随着ATP的水解
C．酶1和酶2功能不同的根本原因是组成二者基本单位的种类、数量和排列顺序不同
D．ATP与ADP相互转化的能量供应机制发生在所有生物体内，体现了生物界的统一性
答案 B
解析 DNA酶可将DNA分子水解为脱氧核苷酸，但不能水解ATP，A错误；细胞内基因的选择性表达过程中需要ATP提供能量，B正确；酶1和酶2的化学本质是蛋白质，二者功能不同的根本原因是控制这两种酶合成的基因不同，C错误；病毒是专营寄生性生物，没有独立的能量代谢体系，其体内不能发生ATP与ADP的相互转化，D错误。
3．ATP分子在细胞内能释放能量、储存能量，从结构上看(以腺苷为基点)，其原因是( )
①腺苷很容易吸收和释放能量 ②第三个高能磷酸键极容易断裂和形成 ③第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离，第二个高能磷酸键断裂，使ATP转化为ADP ④ADP可以迅速与磷酸结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键，使ADP转化为ATP
A．①③ B．②④
C．③④ D．①④
答案 C
解析 从ATP的分子结构简式可知，ATP分子中含有2个高能磷酸键。当在酶作用下水解时，远离腺苷A的那个高能磷酸键(第二个高能磷酸键)断裂，形成ADP和Pi(磷酸)，并将储存的能量释放出来；当细胞内ATP含量过少时，ADP在另一种酶的作用下，接受能量，与一个磷酸结合，转化成ATP，此时接受的那部分能量储存在远离腺苷(A)的那个高能磷酸键中，该键在一定条件下很容易断裂或重新形成，从而保证了细胞能量的持续供应。
4．(2021·河南安阳一中高三月考)某高一生物兴趣小组在最适温度、pH以及蔗糖酶量一定的条件下，研究蔗糖的浓度对酶促反应速率的影响时发现，当蔗糖的浓度达到a值后，随着蔗糖浓度的增加，反应速率不再增大。请结合所学知识分析，下列措施中不能提高a值后的酶促反应速率的有( )
①增加蔗糖酶的数量 ②增大pH ③升高温度 ④通过改变酶的空间结构增强其活性
A．一项 B．两项 C．三项 D．四项
答案 B
解析 分析题意可知，当蔗糖浓度大于a时，随着蔗糖浓度增大，反应速率不再增加，可能是受到酶的限制，因而增加酶的数量和活性，可以提高反应速率，①④不符合题意；该实验是在温度和pH均最适宜情况下进行的，增大pH或升高温度，酶的活性和反应速率均降低，②③项符合题意，B正确。
5. (2019·合肥一模)为研究温度对酶活性的影响，在40 ℃(a组)和20 ℃(b组)条件下测定不同反应时间内的产物浓度，结果如图，以下叙述正确的是( )
A．b组t2后由于酶达到饱和点，反应速率达最大值
B．a组O～t1时间内反应速率始终保持不变
C．a组和b组的pH、酶浓度、反应物总量都应相同
D．30 ℃条件下达到反应平衡点的时间介于t1和t2之间
答案 C
解析 b组t2后产物浓度不再升高，其酶促反应速率为零；a组O～t1时间内随反应时间的延长其产物浓度的增加速率减慢，说明其反应速率降低；由题意知，该实验是研究温度对酶活性的影响，因此，pH、酶浓度、反应物总量均属于无关变量，无关变量应保持相同且适宜；由题图知，该酶在40 ℃时的活性较20 ℃时的活性高，但无法判断该酶的最适温度，因此无法确定30 ℃条件下达到反应平衡点的时间是否介于t1和t2之间。
6．(2021·重庆巴蜀中学高三月考)模型是人们为了某种特定目的对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。下列关于如图所示数学模型的分析，正确的是( )
A．若该图表示温度对酶活性的影响，则a、c两点对应的温度对酶的影响机理相同
B．若该图表示温度对酶活性的影响，则b点对应的温度是保存酶的最适温度
C．若该图表示pH对酶活性的影响，则a、c两点对应的pH对酶的影响机理相同
D．若该图表示pH对人体内酶活性的影响，b点所对应的pH均在7左右
答案 C
解析 若该图表示温度对酶活性的影响，a、c两点所对应的酶活性相同，但a点时，温度较低，抑制了酶的活性，而c点时温度较高，破坏了部分酶的空间结构，二者机理不同，A错误；若该图表示温度对酶活性的影响，则b点对应的温度是最适温度，此时酶活性最高，不适合保存酶，酶应该低温保存，B错误；若该图表示pH对酶活性的影响，则a、c两点对应的pH对酶的影响机理相同，分别表示过酸、过碱导致部分酶分子空间结构被破坏，C正确；若该图表示pH对人体内酶活性的影响，b点所对应的pH并不都在7左右，如胃蛋白酶的最适pH在1.5左右，D错误。
7. (2021·河南宜阳一中高三月考)为研究Pb2＋对胃蛋白酶活性的影响，某学习小组进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A．实验中底物可选用若干数量的等体积的蛋白块
B．实验表明Pb2＋没有改变胃蛋白酶催化的最适pH
C．实验说明胃蛋白酶的催化具有专一性和高效性
D．增加一组底物＋Pb2＋的实验可增强实验的严谨性
答案 C
解析 选用若干数量的等体积的蛋白块作为底物，有利于观察酶促反应速率，A正确；曲线a和曲线b的最大反应速率对应的pH相同，表明Pb2＋没有改变胃蛋白酶催化的最适pH，B正确；验证专一性可用同种酶催化不同底物，验证高效性可用酶与无机催化剂分别催化相同的底物，进行比较后得出结论，图示实验没有体现酶的专一性和高效性，C错误；增加一组底物＋Pb2＋的实验作为对照组，以证明Pb2＋对蛋白质的水解没有影响，可增强实验的严谨性，D正确。
8．(2021·河北张家口高三联考)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是( )
A．ATP在细胞中含量很少，但和ADP之间相互转化很快
B．细胞呼吸产生的ATP可用于光合作用暗反应
C．ATP和RNA、DNA都含有五碳糖、碱基和磷酸基团
D．真核细胞中产生ATP的结构有细胞质基质、线粒体和叶绿体
答案 B
解析 光合作用暗反应需要的ATP由光反应提供，B错误。
9．(2021·河南焦作一中高三月考)ATP生物发光技术是一种快速的微生物检测方法，该技术适合在食品卫生检测领域对卫生状况进行快速检测。下列关于ATP的叙述，错误的是( )
A．ATP分子由一分子腺苷、一分子核糖和三个磷酸基团构成
B．推测ATP生物发光技术的原理是ATP中的化学能转化为光能
C．检测微生物细胞中的ATP含量，即可反映该微生物的存活状况
D．在微生物细胞中ATP的能量来源于细胞呼吸和化能合成作用等
答案 A
解析 ATP分子由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三个磷酸基团构成，A错误；当细胞受损或死亡时，其ATP值迅速下降或消失，由此可通过检测细胞内ATP的含量，即可反映微生物细胞的存活状况，C正确；微生物包括异养型(如乳酸菌)和自养型(如硝化细菌)，其ATP的能量分别来源于细胞呼吸和化能合成作用等，D正确。
10．(2021·河北新乐一中高三月考)ATP(甲)是生命活动的直接能源物质，据图判断下列叙述正确的是( )
A．在主动运输过程中，细胞内乙的含量会明显增加
B．丙中不含磷酸键，是 DNA 基本组成单位之一
C．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成
D．甲→乙和乙→丙过程中，起催化作用的酶空间结构相同
答案 C
解析 细胞中ATP含量少，但与ADP的转化速率快，所以不会产生大量的乙，A错误；丙中含有磷酸键，不含高能磷酸键，是RNA基本组成单位之一，B错误；丁是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，戊是磷酸，可与ADP合成甲(ATP)，C正确；酶具有专一性，不同反应需要的酶不同，D错误。
11．(2021·内蒙古呼和浩特高三期中)长期以来关于ATP释放机制存在两种解释：方式一是ATP通过囊泡释放；方式二是ATP通过某种通道蛋白介导释放。科学家研究发现Px1(Pannexin1)通道蛋白可以在红细胞膜上形成通道且可能介导了ATP释放。下列相关叙述不正确的是( )
A．若ATP采用方式一释放，则要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
B．若ATP通过红细胞膜上的Px1通道蛋白介导释放，则可推断该运输方式属于主动运输
C．ATP分子内的高能磷酸键并不都水解断裂为细胞主动运输提供能量
D．哺乳动物血浆中的成熟红细胞内不含Px1通道蛋白表达有关的基因
答案 B
解析 若ATP采用方式一释放，属于胞吐，囊泡与膜的融合过程需要消耗能量，A正确；若ATP通过红细胞膜上的Px1通道介导释放，需要通道蛋白，则可推测该过程属于协助扩散，B错误；ATP分子内远离腺苷的高能磷酸键水解断裂提供能量，并非两个高能磷酸键都断裂，C正确；哺乳动物成熟红细胞内不含细胞核和细胞器，故无基因也不发生基因的表达，D正确。
12．(2021·宁夏石嘴山市第三中学高三期中)如图曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析，下列相关说法正确的是( )
A．酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素
B．酶量减少后，图示反应速率可用曲线a表示
C．升高温度后，图示反应速率可用曲线c表示
D．减小pH，重复该实验，A、B点位置都不变
答案 B
解析 限制AB段反应速率的主要因素是反应物浓度，A错误；酶浓度能影响酶促反应速率，酶量减少后，酶促反应速率会降低，其反应速率可用曲线a表示，B正确；升高温度，酶活性降低，酶促反应速率下降，C错误；减小pH，酶活性降低，导致反应速率下降，A、B点的位置会降低，D错误。
13．下列有关ATP的叙述，错误的是( )
A．ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求
B．图中两次ATP的水解，后者能量可用于各项生命活动
C．图中两次合成ATP，前者能量来源于光能且在人体细胞中不会发生
D．ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成
答案 D
解析 ATP由3个磷酸基团、1个腺嘌呤和1个核糖构成，D错误。
14．分析下列与酶有关的曲线，回答下列问题：
(1)酶的作用机理可以用甲图纵坐标中____________(填字母)段来表示。如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将____________(填“上移”或“下移”)。
(2)乙图中160 min时，生成物的量不再增加的原因是__________________________________。
(3)联系所学内容，分析丙图曲线：
①对于曲线abc，若x轴表示pH，则曲线上b点的生物学意义是________________________________________。
②对于曲线abd，若x轴表示反应物浓度，则y轴可表示____________。曲线bd不再增加的原因是________________________________________________________________________。
答案 (1)ab 上移 (2)底物已被完全消耗掉
(3)①在最适pH下，酶的催化效率最高 ②酶促反应速率 受酶浓度的限制
解析 (1)酶的作用机理是降低化学反应的活化能，甲图纵坐标中ab段表示酶降低的活化能。无机催化剂的催化效率不如酶的高，无机催化剂降低的活化能少，将酶催化改为无机催化剂催化该反应，b在纵轴上将上移。(2)由于酶只能加快反应速率，不能改变生成物的量，所以乙图中160 min时，底物已被完全消耗掉，生成物的量不再增加。(3)①对于曲线abc，若x轴表示pH，过酸、过碱均会导致酶活性下降，曲线上b点表示最适pH下酶的催化效率最高。②对于曲线abd，若x轴表示反应物浓度，在酶浓度一定的条件下，一定范围内，酶促反应速率与反应物浓度成正相关，反应物浓度达到一定值时，受酶浓度限制，酶促反应速率不再增加。
15．(2021·河南鹤壁高中高三期中)生物体内的新陈代谢与ATP、酶有密切关系。下面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。请分析回答下列问题：
(1)甲图中，若生物体为蓝藻，细胞消耗ADP的主要场所是________。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_______________________________________。
(2)从太阳光能转变为骨骼肌收缩所需的能量，需要依次经过甲图中______________(填数字)过程。
(3)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________________________。若其他条件不变，将该酶的浓度增加一倍，请在图上画出生成物量变化的曲线。
(4)过氧化氢酶之所以能够加快化学反应的速率是因为它能__________________________。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________(填“大于”“等于”或“小于”)d分钟。
答案 (1)细胞质 叶绿体中的类囊体薄膜 (2)①②③④ (3)底物已完全被消耗尽 如图所示
(4)降低化学反应的活化能 大于