高考生物一轮复习专题训练：专题4《酶与ATP》（含详解）

　　时间：45分钟　满分：100分

基础组

(共70分，除标注外，每小题5分)

1．[衡水二中一轮检测]下列关于酶的叙述，正确的是(　　)

A．酶的合成与运输过程一定不需要通过囊泡机制

B．酶能降低酶促反应的活化能，而温度不能降低酶促反应的活化能

C．过氧化氢酶催化效果一定比Fe3＋催化效果好

D．过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量比Fe3＋催化时要多

答案　B

解析　分泌蛋白类的酶如消化酶在加工和运输过程中需要囊泡参与；酶作为催化剂的原理就是降低了反应的活化能，而温度能影响酶的活性，但不能直接降低反应的活化能；在高温条件下，过氧化氢酶失活，此时Fe3＋催化效果反而较好；酶的作用在于降低活化能影响反应速率，但不会影响反应生成物总量。

2．[冀州中学周测]图示某酶促反应过程，它所反映的酶某一特性以及字母a、b、c最有可能代表的物质依次是(　　)

A．高效性、蛋白酶、蛋白质、多肽

B．专一性、麦芽糖酶、麦芽糖、葡萄糖

C．专一性、淀粉酶、淀粉、麦芽糖

D．高效性、脂肪酶、脂肪、甘油和脂肪酸

答案　C

解析　从图示过程可知：a是酶，b是该酶的底物，d不是该酶的底物，c表示b被分解成的相同小分子物质，该小分子物质含有两个基本单位。该过程反映了酶的专一性。a最可能是淀粉酶，b物质是淀粉，淀粉被分解成麦芽糖，麦芽糖由两分子葡萄糖组成。

3．[冀州中学热身]如图表示在不同条件下，酶催化反应的速率(或生成物量)变化。下列有关叙述中，不正确的是(　　)

A．图①虚线可表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系

B．图②虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与反应时间的关系

C．图③不能表示在反应开始后的一段时间内，反应速率与时间的关系

D．若图②中的实线表示Fe3＋的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率

答案　C

解析　酶量增加一倍，反应速率会加快，图①虚线可以表示；酶浓度增加，反应速率加快，但最终生成物量不变，图②虚线可表示；图③可以表示反应的底物量一定时，在反应开始后的一段时间内，随反应的进行，底物不断减少，反应速率逐渐降低；酶具有高效性，图②中的实线表示Fe3＋的催化效率，则虚线可以表示过氧化氢酶的催化效率。

4．[枣强中学周测]生命活动中，酶是不可缺少的生物催化剂，以下五种酶的作用对象分别是(　　)

①肽酶 ②解旋酶 ③纤维素酶 ④ATP水解酶

⑤DNA连接酶

A．碱基间氢键、肽键、植物细胞壁、磷酸基团、磷酸基团

B．肽键、碱基间氢键、植物细胞壁、高能磷酸键、磷酸二酯键

C．肽键、碱基间氢键、原生质层、NADPH、氢键

D．R基、脱氧核苷酸、细胞膜、ATP、磷酸基

答案　B

解析　理解不同酶的生理作用是解题的关键。肽酶破坏的是肽键；解旋酶破坏的是碱基间氢键；纤维素酶破坏的是植物细胞壁(植物细胞壁由纤维素和果胶组成)；ATP水解酶破坏的是高能磷酸键，高能磷酸键断裂释放化学能供给生命活动的需要；DNA连接酶连接的是被限制酶切开的核苷酸之间的磷酸二酯键，形成重组DNA分子。

5．[冀州中学预测]ATP被喻为生物体内“能量货币”，它已成为科学家研究的热点。下列有关细胞内ATP的叙述中，正确的是(　　)

A．ATP中含有3个高能磷酸键

B．ATP可溶于水，因此只可注射不可口服

C．寒冷或紧张状态下，细胞内ATP的分解速率大于合成速率

D．剧烈运动时，肌肉细胞中ATP与ADP之间相互转化的速率迅速加快

答案　D

解析　ATP含有2个高能磷酸键；ATP可溶于水，可注射也可口服；即使在寒冷、紧张等状态下，细胞内ATP的合成速率与分解速率也大致相等，只是它们之间的转化速率加快；剧烈运动时，需要能量较多，肌肉细胞会加快ATP与ADP之间的转化速率。

6．[武邑中学模拟]下列过程中，消耗ATP和产生ATP的过程分别是(　　)

①兴奋的传导和传递'②植物的根吸收土壤中的无机盐离子'③光合作用的光反应阶段'④红细胞吸收葡萄糖

⑤抗体的合成、加工、运输及分泌过程'⑥有氧呼吸的第一阶段'⑦酵母菌产生酒精的过程

A．①⑤，②③⑥⑦　　　　　 B．①②④，③④⑦

C．②④⑤，③⑥   D．①②⑤，③⑥⑦

答案　D

解析　本题考查ATP的产生和消耗场所。兴奋的传导和传递消耗ATP；植物的根吸收无机盐的方式是主动运输，消耗ATP；光合作用的光反应阶段产生ATP；红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，既不产生ATP，也消耗ATP；抗体的合成、加工、运输和分泌过程消耗ATP；有氧呼吸的第一阶段产生ATP；酵母菌产生酒精的过程实际上是无氧呼吸产生ATP。

7．[枣强中学期中]下列关于不同细胞内的ATP的变化以及去向情况描述中，正确的是(　　)

A．人体小肠绒毛上皮细胞吸收甘油分子时，ATP消耗量增加

B．哺乳动物成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATP

C．植物细胞光合作用产生的ATP，可为多项生命活动提供能量

D．酵母菌中RNA的组成单位可以来源于ATP的水解产物

答案　D

解析　人体小肠绒毛上皮细胞吸收甘油分子的方式是自由扩散，不需要消耗能量；哺乳动物成熟的红细胞中没有线粒体，不能进行有氧呼吸，但是能进行无氧呼吸，从而产生ATP；植物细胞光合作用产生的ATP，只能被暗反应利用；ATP水解失去2个磷酸基团后形成的AMP是RNA的组成单位之一。

8．[武邑中学热身]下图甲表示细胞中ATP反应链，图中a、b、c代表酶，A、B、C代表化合物；图乙表示酶活性与温度的关系。下列叙述不正确的是(　　)

A．图甲中的B含有1个高能磷酸键，C为腺嘌呤核糖核苷酸

B．神经细胞吸收K＋时，a催化的反应加速，c催化的反应被抑制

C．研究淀粉酶活性与温度关系时，不可以选择斐林试剂作为检测试剂

D．图乙中温度为m时比n时酶活性低，比较而言m比n更有利于酶的保存

答案　B

解析　图甲中的B是ADP，含有1个高能磷酸键，C为AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸；神经细胞吸收K＋为主动运输，消耗ATP，a催化的反应加速，细胞内ATP与ADP处于动态平衡状态，故c催化的反应也加速；研究淀粉酶活性与温度关系时，不可以选择斐林试剂作为检测试剂，因为斐林试剂作为检测试剂时需水浴加热，影响实验结果；低温能抑制酶的活性，图乙中温度为m时比n时酶活性低，此时更有利于酶的保存。

9．[冀州中学月考]某实验小组研究化合物X对淀粉酶活性的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．化合物X降低了淀粉酶的活性

B．曲线Ⅰ的实验作为对照实验

C．化合物X降低了淀粉水解反应的活化能

D．化合物X未影响淀粉酶催化的最适温度

答案　C

解析　曲线Ⅱ的酶促反应速率较曲线Ⅰ低，而二者的区别是Ⅱ加入了化合物X，则可以推测化合物X降低了淀粉酶的活性，或化合物X升高了淀粉水解反应的活化能；从实验处理上看，曲线Ⅰ是对照实验，据图可知曲线Ⅰ、Ⅱ对应的最适温度相同。

10．[衡水二中月考](12分)下表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。

(1)在实验一中，pH属于________变量。

(2)实验一的①②③步骤操作错误，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。

答案　(1)无关 　 (2)将新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别恒温后再混合　(3)碘液 　 剩余量 　 (4)不科学 　 因为温度会直接影响H2O2溶液的分解 　 (5)该过氧化氢酶的最适pH约为7，pH降低或升高酶活性均降低(或在pH 5～7的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性升高，在pH 7～9的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性降低)　6～8

解析　(1)实验一探究温度对酶活性的影响，因此pH属于实验中的无关变量。

(2)实验一中先让淀粉酶与淀粉溶液混合，没有控制温度，淀粉会发生水解对实验结果产生影响，应分别恒温后再混合。

(3)实验中用碘液比用斐林试剂检测结果好，因为斐林试剂检测需要加热，加热就会影响实验结果。

(4)温度会直接影响H2O2的分解，所以探究温度影响酶活性的实验一般不用底物H2O2。

(5)实验结果表明在pH为7左右时，酶催化效率最高，故应在6～8之间设置更小的浓度梯度进一步探究最适pH。

11．[衡水中学月考](13分)请回答下列问题：

(1)人体细胞产生ATP的主要场所是________。

(2)把用32P标记的磷酸加入小白鼠细胞培养液中，短时间内快速分离出细胞内的ATP，发现部分ATP的末端磷酸基已带上了放射性标记，这是因为____________________________________________。

(3)探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。

实验材料：荧光器粉末(萤火虫的荧光器晒干后研成的粉末)、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干等实验所需材料。

实验步骤：

第一步：配制不同浓度的ATP溶液置于小烧杯中，贴上标签。

第二步：将________分成若干等份分别放于试管中，贴上标签。

第三步：在每支试管中加入__________________。

第四步：观察发光现象并记录。

实验现象预测：

①发光强度__________________，说明荧光强度与ATP浓度呈正相关；

②发光强度__________________，说明荧光强度与ATP浓度呈负相关；

③在不同ATP浓度的条件下，发光现象没有变化，说明荧光强度与ATP浓度无关。

答案　(1)线粒体　(2)ADP与用32P标记的磷酸接受能量，发生反应，生成了ATP

(3)荧光器粉末　等量不同浓度的ATP溶液　随ATP溶液浓度升高而渐强　随ATP溶液浓度升高而渐弱

解析　(1)人体细胞主要通过有氧呼吸产生ATP，有氧呼吸的主要场所是线粒体。

(2)因为ADP与ATP可以相互转化，所以在含有被32P标记磷酸的小白鼠细胞培养液中，短时间内快速分离出的ATP的末端磷酸基上含有放射性标记。

(3)要探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系，自变量为ATP浓度，因此实验时要配制不同浓度的ATP溶液，因变量为荧光器粉末的发光强度。另外，设计实验时一定要遵循对照原则、等量原则、单一变量原则。预测实验现象时可以模仿已经给出的第三种现象写出前两种现象。

能力组

(共30分，除标注外，每小题5分)

12．[枣强中学仿真]下图中的曲线甲代表某种酶在温度与pH确定的条件下，进行催化反应的速率与底物浓度的关系。当达到最大反应速率时所需的底物浓度是2 mM。下列叙述不正确的是(　　)

A．若加入某化学物质后反应曲线变为乙，说明该物质能抑制反应的进行

B．曲线乙达到最大反应速率的一半时，所需底物浓度是1.5 mM

C．若该酶是唾液淀粉酶，改变pH有可能使反应曲线由甲变为丙

D．若改变温度使反应曲线由甲变为丙，曲线甲所处温度为最适温度

答案　D

解析　曲线甲达到最大反应速率时所需的底物浓度是2 mM，但是曲线乙在底物浓度是2 mM时，没有达到最大反应速率，说明该物质能抑制反应的进行；由题图可知，曲线乙达到最大反应速率的一半时，所需底物浓度是1.5 mM；若该酶是唾液淀粉酶，改变pH后可能达到唾液淀粉酶的最适pH，反应速率加快，所以可能使反应曲线由甲变为丙；若改变温度使反应曲线由甲变为丙，反应速率加快，故曲线甲所处温度不是最适温度。

13．[衡水中学期中]ATP在生物体的生命活动中发挥着重要的作用，下列有关ATP的叙述，不正确的有几项(　　)

①人体成熟的红细胞、蛙的红细胞、鸡的红细胞中均能合成ATP　  ②若神经细胞内Na＋浓度偏高，为维持Na＋浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加　③ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”不是同一种物质

④ATP是生物体生命活动的直接供能物质，但在细胞内含量很少　⑤质壁分离和复原实验过程中不消耗ATP

⑥ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能

A．0项       B．1项

C．2项       D．3项

答案　A

解析　所有活细胞都能产生ATP，①正确。神经细胞内钠离子浓度低于细胞外，若细胞内Na＋浓度偏高，为维持Na＋浓度的稳定，需要通过主动运输方式排出钠离子，细胞消耗ATP的量增加，②正确。ATP中的A代表腺苷，包含一分子腺嘌呤和一分子核糖，而DNA、RNA中的A代表腺嘌呤，③正确。ATP是生物体进行生命活动的直接能源物质，但含量极少，④正确。质壁分离及复原过程中，细胞吸水或失水，并不消耗能量，⑤正确。光能、化学能可以转化为ATP中的能量，ATP中的能量也可以转化为光能和化学能，⑥正确。

14．[衡水二中周测]下图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图，以下说法不正确的是(　　)

A．绿色植物叶肉细胞内，叶绿体合成的ATP比线粒体内合成的用途单一

B．酶a～c催化的反应(底物的量相同)，产生⑤最少的是Ⅲ过程

C．若要探究酶b的最适宜pH，实验的自变量范围应偏酸性

D．ATP水解释放的能量是一切生命活动的最终能量来源

答案　D

解析　绿色植物叶肉细胞内，叶绿体合成的ATP只用于暗反应，而线粒体内合成的ATP可以用于各种生命活动，故叶绿体合成的ATP比线粒体内合成的用途单一；①为ADP、②为AMP、③是腺苷、④是磷酸、⑤是能量，Ⅰ和Ⅱ过程断裂的都是高能磷酸键，Ⅲ过程断裂的是普通化学键，释放能量最少；由题图所示，该反应会产生酸性物质，故酶b的适宜pH的变量范围应偏酸性；太阳能是一切生命活动的最终能量来源，ATP是直接能源物质。

15．[衡水中学期末](15分)请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，图1和图2分别表示了酶具有____________、____________；控制蛋白质类酶合成的直接模板主要分布在细胞的____________中。

(2)图3是与酶活性影响因素相关的曲线，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是在适宜条件下，底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线，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，__________________________________。

答案　(1)高效性　 专一性　细胞质　(2)先上升后下降 　 随着pH的变化，酶的最适温度不变(温度影响酶活性)  　(3)酶的浓度(数量)和活性　酶促反应速率与酶浓度呈正相关

解析　(1)由图1可知，与加化学催化剂和不加催化剂相比，加酶时反应速率达到最大时所用时间最短，说明酶具有高效性；由图2中A、B的结构可看出酶具有专一性。绝大多数酶的本质是蛋白质，控制其合成的直接模板是RNA，主要分布在细胞的细胞质中。

(2)当pH从5上升到7，底物剩余量先减少后增多，故酶活性的变化是先上升后下降；图示3种pH条件下，底物剩余量最少时的温度相同，说明随着pH的变化，酶的最适温度不变。

(3)A点时酶促反应速率达到最大，底物浓度不再是限制因素，此时酶的浓度或数量和活性就是影响酶促反应速率的主要因素。