2023年高考生物一轮复习课时练08《ATP和酶》(含答案)

2023年高考生物一轮复习课时练08

《ATP和酶》

一 、选择题

1.关于ATP分子的叙述，错误的是(　　)

A．ATP的中文名称是三磷酸腺苷，其结构简式是A－P～P～P

B．ATP与ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中

C．人体细胞形成ATP所利用的能量既可来自化学能又可来自光能

D．植物、动物、细菌和真菌的细胞内都以ATP作为能量的“通货”

2.下列关于细胞中物质或结构的叙述，不正确的是(　　)

A．ATP和ADP都是含高能磷酸键的化合物，都能在叶绿体和线粒体中形成

B．DNA、RNA分子中都可能含有一定数量的氢键

C．血红蛋白、血浆蛋白、神经递质都在核糖体上合成，都是内环境的重要组成成分

D．效应器是反射弧的组成部分，由神经元及肌肉细胞共同构成

3.如图表示在25 ℃、pH＝7条件下，向2 mL的H2O2溶液中加入两滴肝脏研磨液，H2O2分解产生O2量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一条件，以下分析正确的是(　　)

A．以Fe3＋替代肝脏研磨液，a值减小，b值增大

B．滴加4滴肝脏研磨液，a值不变，b值增大

C．温度为37 ℃时，a值不变，b值减小

D．H2O2量增加为4 mL时，a值增大，b值减小

4.下列有关酶与ATP的叙述，正确的是(　　)

A．酶的作用原理与无机催化剂不同，酶是降低了化学反应的活化能

B．随着温度的升高，酶的最适温度一般呈先升高后降低的趋势

C．细胞中吸能反应往往需要消耗ATP，放能反应往往产生ATP

D．无氧呼吸产生的ATP少，是因为有机物的大部分能量以热能的形式散失

5.能荷是指总的腺苷酸系统中(即ATP、ADP和AMP浓度之和)所负荷高能磷酸键的数量，即能量负荷，计算公式为能荷＝(ATP＋0.5ADP)/(ATP＋ADP＋AMP)，下列生理过程能使细胞内的能荷增加的是(　　)

A．[H]和O2在生物膜上结合产生H2O

B．植物生长素由顶芽向侧芽运输

C．成熟的红细胞通过渗透作用吸水

D．氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链

6.图1为ATP的结构，图2为ATP与ADP相互转化的关系式，以下说法正确的是(　　)

A．图1中的五碳糖为脱氧核糖

B．图1中A代表腺苷，b、c为高能磷酸键

C．图2中反应向右进行时，图1中c键断裂并释放能量

D．图2中反应向左进行时，能量只能来自呼吸作用

7.通过水解反应去掉ATP分子中的一个磷酸基团后形成的产物是ADP和Pi，如果去掉ATP分子中的两个磷酸基团形成的产物为AMP和PPi(焦磷酸，含有两个磷酸基团)。下列相关说法正确的是 (　　)

A.ATP表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，它是组成DNA的基本单位之一

B.ATP转化成AMP和PPi时基本上不释放化学能

C.ADP转化成AMP这一过程会释放出能量

D.如果去掉ATP的三个磷酸基团，则会形成腺嘌呤

8.下图表示酶的催化反应过程，有关叙述错误的是(　　)

A.该酶促反应过程可表示为a＋b→c＋d

B.适当增大a的浓度会提高酶促反应的速率

C.c或d的生成速率可以表示酶促反应的速率

D.若探究底物浓度对酶促反应速率的影响，b的数量就是实验的自变量

9.如图为ATP中磷酸键逐级水解的过程图，以下说法正确的是(　　)

A.②代表的物质是ADP，③是腺嘌呤核糖核苷酸

B.释放能量最少的过程是Ⅲ

C.若要探究酶b的最适pH，应在中性左右设置实验自变量

D.植物叶肉细胞中，线粒体内合成的ATP比叶绿体内合成的用途单一

10.下列有关酶和ATP的说法，正确的是(　　)

A.酶的合成一定需要核糖体，但不一定需要高尔基体

B.pH较低时会影响酶的活性，但温度较低时则不会影响酶的活性

C.ATP的合成一定与细胞内的放能反应相关联，ATP的水解不一定与细胞内的吸能反应相关联

D.代谢旺盛的细胞合成的ATP一定多，但细胞内ATP的含量不一定多

11.为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如下5组实验，分别选择一定的试剂进行检测，合理的实验方案是(　　)

A.①和③对比，用双缩脲试剂检测

B.②和④对比，用碘液检测

C.④和⑤对比，用斐林试剂检测

D.③和④对比，用斐林试剂检测

12.GTP是细胞的正常成分，与ATP相似，参与许多生化反应，如可以为蛋白质的生物合成过程直接提供能量，下列有关叙述正确的是(　　)

A.“G”表示鸟嘌呤

B.GTP分子中含有高能磷酸键

C.GTP水解产物可用于合成DNA

D.蛋白质合成旺盛时，核糖体附近GTP含量一定增加

13.核酶是具有催化功能的RNA分子，在特异地结合并切断特定的mRNA后，核酶可从杂交链上解脱下来，重新结合和切割其他的mRNA分子。下列关于核酶的叙述，正确的是(　　)

A.向核酶中滴加双缩脲试剂，水浴加热可发生紫色反应

B.与不加核酶组相比，加核酶组mRNA降解较快，由此可反映核酶的高效性

C.核酸具有热稳定性，故核酶的活性不受温度的影响

D.核酶与催化底物特异性结合时，有氢键形成，也有磷酸二酯键的断裂

14.如图是生物界中能量通货——ATP的“循环”示意图。下列相关叙述正确的是(　　)

A.组成图中“M”和“N”的元素与动植物体内重要储能物质的组成元素相同

B.图中①过程消耗的能量1可来自光能，②过程释放的能量2可转化成光能

C.图中能量2可以为葡萄糖进入人成熟的红细胞直接提供能量

D.代谢旺盛的细胞内ATP含量较多，代谢缓慢的细胞内ADP含量较多

15.下图甲、乙分别表示温度、pH与酶活性的关系；人的骨骼肌细胞中ATP的含量只能维持剧烈运动3 s以内的能量供应。某运动员参加短跑比赛过程中，肌肉细胞中ATP的相对含量随时间的变化如图丙所示。据图不能得出的结论是(　　)

甲                           乙                     丙

A.当反应温度由t1增加到最适温度时，酶活性上升

B.曲线b、c说明不同的酶有不同的最适pH

C.图丙中a→b的变化过程，ATP被水解，释放的能量用于肌肉收缩等生命活动

D.肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明ATP在细胞内含量非常多

16.下列有关酶特性的实验设计中，最科学、严谨的一项是(　　)

17.酶抑制剂分竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，两者作用特点如图甲所示，图乙表示相应的反应速率。下列有关叙述不正确的是(　　)

A.曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果

B.曲线a、b速率不再增加是受酶浓度的限制

C.曲线c表示在竞争性抑制剂作用下酶的活性降低

D.非竞争性抑制剂与该酶结合后能改变其空间结构

18.如图表示人体内某种酶促反应的反应速率受温度和pH的影响情况，下列叙述不正确的是(　　)

A.在A点，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大

B.在B点，将酶的浓度增大一倍，反应速率不可能增大

C.在C点，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大

D.该图不能反映唾液淀粉酶催化能力的变化特征

二 、填空题

19.ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。回答下列问题：

(1)植物叶肉细胞内能产生ATP的场所有________________________________________，

而这些场所中产生的ATP用途较为单一的是____________。

(2)ATP中高能磷酸键全部断裂后得到的产物有______________________，

由此推测，催化高能磷酸键水解的酶的最适宜pH值应偏________(填“酸性”或“碱性”)。

(3)与葡萄糖相比，每分子ATP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，原因是________________________________________________________。

(4)ATP在生物体内含量较少，但生物体对ATP的需求量很大，

生物体是如何解决该矛盾的__________________________________。

20.请回答下列有关酶的实验探究问题：

(1)为证明过氧化氢酶的活性受pH的影响，同学甲做了如下实验：

上述实验设计中有两处不妥之处，请指出：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

(2)一般情况下，不能用H2O2酶为材料探究温度对酶活性的影响，

原因是_______________________________________________________________________。

你认为应该怎样设计实验来证明温度能影响H2O2酶的活性(简单写出设计思路，也可用示意图表示)：

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

查阅资料发现：H2O2受热和受日光照射时分解速率加快，在温度为30 ℃以下时比较稳定，在70 ℃以上时，分解速率更快。你认为设计上述实验时，应特别注意的事项是________________________________________________________________________。

0.答案解析

1.答案为：C；

解析：ATP的中文名称是三磷酸腺苷，其结构式为A－P～P～P，A正确；ATP的含量很少，但是转化非常迅速，ATP与ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，B正确；人体细胞不能进行光合作用，因此形成ATP所利用的能量只能来自化学能，C错误；ATP是直接能源物质，植物、动物、细菌和真菌的细胞内都以ATP作为能量的“通货”，D正确。

2.答案为：C；

解析：ATP和ADP都是高能磷酸化合物，在叶绿体的类囊体薄膜上合成ATP，在叶绿体基质中合成ADP，同时线粒体也存在ATP的合成，在线粒体自身DNA控制蛋白质合成的过程中也有ADP的合成，A正确；DNA分子的碱基对以氢键相连，RNA中可能含有氢键，如tRNA中存在氢键连接形成的RNA双链区，B正确；血红蛋白存在于红细胞中，不属于内环境；神经递质不一定是蛋白质，不一定在核糖体合成，例如乙酰胆碱，C错误；反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器，其中效应器由传出神经元末梢及其支配的肌肉或腺体组成，D正确。

3.答案为：C；

解析：在生物化学反应中，酶的催化效率比无机催化剂的要高，酶具有高效性，但是两者的催化作用都不会改变化学反应的平衡点，所以a值不会减小，b值会增大，A错误。增加肝脏研磨液(即加大酶用量)，a值不变，b值减小，B错误。37 ℃接近人体正常体温，是酶的最适温度，催化效率是最高的，达到平衡时所用时间会减少，故b值减小，C正确。底物的量增加时，产物的量和所需时间都会有所增加，故a和b都增大，D错误。

4.答案为：C；

解析：酶与无机催化剂都能加快化学反应速率，二者的作用机理相同，都能够降低化学反应的活化能，但酶降低的效果更为显著，A错误；酶的最适宜温度一般是不变的，随着温度的升高酶的活性先升高后降低，甚至失活，B错误；细胞中吸能反应往往需要消耗ATP，放能反应往往产生ATP，C正确；无氧呼吸产生的不彻底的氧化产物中含有大量的能量，所以其释放的能量少，D错误。

5.答案为：A；

解析：根据题意分析，当消耗ATP时，计算公式中的分子变小，而分母不变，则能荷变小；当产生ATP时，计算公式中的分子变大，而分母不变，则能荷变大。[H]和O2在生物膜上结合产生H2O的过程产生ATP，能荷变大，A正确；植物生长素由顶芽向侧芽运输的方式是主动运输，需要消耗ATP，导致能荷变小，B错误；成熟的红细胞通过渗透作用吸水，不消耗ATP，也不产生ATP，因此能荷不变，C错误；氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链的过程需要消耗ATP，导致能荷变小，D错误。

6.答案为：C；

解析：图1的A代表腺嘌呤，其五碳糖为核糖，b、c为高能磷酸键，A、B错误；图2中反应向右进行时，表示ATP水解成ADP和Pi，远离A的高能磷酸键断开，即图1中的c键断裂并释放能量，C正确；图2中ADP转化为ATP的能量可来自光合作用吸收的光能或呼吸作用释放的有机物中的化学能，D错误；所以选C。

7.答案为：C.

解析：ATP又叫三磷酸腺苷，ATP水解掉两个磷酸基团后形成的腺嘌呤核糖核苷酸即AMP，是构成RNA的基本组成单位之一，A错误；ATP转化成AMP和PPi的过程中断裂两个高能磷酸键，因此该过程释放化学能，B错误；ADP转化成AMP的过程会断裂一个高能磷酸键，因此会释放出能量，C正确；如果去掉ATP的三个磷酸基团，则会形成腺苷，D错误。

8.答案为：A.

解析：该酶促反应过程可表示为bc＋d，A错误；在一定范围内适当增大a的浓度会提高酶促反应的速率，B正确；b的分解速率及c或d的生成速率可以表示酶促反应的速率，C正确；若探究底物浓度对酶促反应速率的影响，b是反应的底物，b的数量就是实验的自变量，D正确。

9.答案为：B.

解析：由图分析可知，①为ADP、②为AMP、③是腺苷、④是磷酸、⑤为能量，A错误；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，因此释放能量最少的过程是Ⅲ，B正确；由图分析，酶b的适宜pH应小于7，C错误；绿色植物叶肉细胞内，叶绿体内合成的ATP只用于叶绿体的生命活动，而线粒体内合成的ATP用于各种生命活动，故叶绿体内合成的ATP比线粒体内合成的用途单一，D错误。

10.答案为：D.

解析：少数酶的化学本质是RNA，其合成不需要核糖体，A错误；低温和低pH都会影响酶的活性，B错误；ATP的合成不一定与细胞内的放能反应相关联，如光合作用的光反应阶段合成ATP，所需要的能量来源于色素吸收的光能，C错误；代谢旺盛的细胞，释放的能量多，合成的ATP多，但同时消耗的ATP也多，故细胞内ATP的含量不一定多，D正确。

11.答案为：B.

解析：大部分酶的化学本质是蛋白质，①和③对比，加入双缩脲试剂都会产生紫色反应，因此不能用来证明酶具有专一性，A错误；②和④对比，自变量是酶的种类，可用碘液检测，淀粉酶专一作用于淀粉，其产物不能使碘液变蓝，蛋白酶不能作用于淀粉，用碘液检测时溶液变蓝，B正确；淀粉酶水解淀粉后产生麦芽糖，麦芽糖属于还原性糖，用斐林试剂检测，④和⑤都会出现砖红色沉淀，不能证明酶具有专一性，C错误；③中的淀粉酶能被蛋白酶水解，④中的淀粉酶能水解淀粉，但不能说明酶具有专一性，D错误。

12.答案为：B.

解析：ATP中的“A”代表腺苷，由GTP与ATP相似，可知GTP中的“G”表示鸟苷，A错误；GTP与ATP相似，可以为一些反应直接提供能量，因此，GTP分子中含有高能磷酸键，B正确；GTP的水解产物鸟嘌呤核糖核苷酸可用于合成RNA，C错误；蛋白质合成旺盛时，消耗的GTP增多，但运往核糖体附近的GTP也增多，并且与ATP相似，GTP和GDP的相互转化处于动态平衡之中，所以不能确定核糖体附近的GTP含量一定增多，D错误。

13.答案为：D.

解析：核酶的化学本质是RNA，滴加双缩脲试剂可发生紫色反应的是蛋白质，且不需加热，A错误；与不加核酶组相比，加核酶组mRNA降解较快，表明核酶具有催化作用，要证明酶具有高效性，最好与无机催化剂对比，B错误；与蛋白质相比，核酸虽然具有热稳定性，但温度过高或过低也能影响其性质或结构，因此核酶的活性也受温度的影响，C错误；核酶特异地结合mRNA是通过碱基互补配对实现的，因此有氢键的形成，核酶能切断特定的mRNA，在该过程中有磷酸二酯键的断裂，D正确。

14.答案为：B.

解析：图中“M”指的是腺嘌呤，“N”指的是核糖，腺嘌呤含有氮元素，动物体内重要的储能物质是脂肪，植物体内重要的储能物质是淀粉，都不含氮元素，A错误；光合作用的光反应过程中，合成ATP所需的能量来自光能，而萤火虫夜间发光消耗的能量可由ATP直接提供，B正确；葡萄糖进入人成熟红细胞的跨膜运输方式为协助扩散，不消耗能量，C错误；ATP在细胞内的含量不多，代谢旺盛的细胞内ATP和ADP的相互转化更为迅速，D错误。

15.答案为：D.

解析：据图甲可知，低温会抑制酶的活性，当反应温度由较低的t1升高到最适温度时，酶活性会升高，A正确；图乙表示pH与酶活性的关系，曲线b、c所表示的酶最适pH分别为2.0和9.0，说明不同酶有不同的最适pH，B正确；分析图丙可知，a→b过程ATP含量减少，释放大量的能量用于肌肉收缩等生命活动，进而维持剧烈运动，C正确；ATP在细胞内含量少，但与ADP之间的相互转化却十分迅速，使细胞内的ATP的含量总是处于动态平衡之中，使生物体内部的供能环境相对稳定，D错误。

16.答案为：D.

解析：酶的高效性是和无机催化剂相比，因此应将对照组中的蒸馏水换成FeCl3溶液，A错误；验证酶的专一性，实验需要鉴定淀粉和蔗糖是否被唾液淀粉酶分解，用碘液只能检测淀粉的存在，而无法检测蔗糖是否被分解，故应使用斐林试剂检测，B错误；探究酶作用的适宜温度，应取多支试管分别加入不同的反应物，分组后置于多个一定温度梯度的水浴锅中，5 min后，将相应温度下的溶液混合后再保温5 min，C错误；验证pH对酶的催化速率的影响实验中，pH为自变量，因此实验需要首先设置不同的pH梯度，D正确。

17.答案为：C.

解析：由题图可知，酶的竞争性抑制剂结构与底物相似，与底物“争夺”酶的结合位点，当底物足够多时，反应速率仍然可以加快；非竞争性抑制剂改变了酶的结构，使酶的催化能力降低，即使增加底物，其反应速率仍然较低。

18.答案为：B.

解析：题图可以反映温度和pH对酶促反应速率的影响，但是影响酶促反应速率的因素不仅包括温度和pH，还有酶的浓度等。在底物充足的条件下，增大酶的浓度，可以提高反应速率，所以A、C正确，B错误。题图显示，该酶的最适pH为2左右(强酸性环境)，因此这种酶可能是胃蛋白酶，不会是唾液淀粉酶，D正确。

二 、填空题

19.答案为：

(1)细胞质基质、线粒体和叶绿体　叶绿体

(2)一磷酸腺苷(或腺嘌呤核糖核苷酸)和磷酸　酸性

(3)ATP的化学性质不稳定，远离腺苷的高能磷酸键易水解也易合成

(4)细胞内ATP与ADP之间转化速率较快

解析：ATP是细胞生命活动的直接能源物质，由1分子核糖、1分子腺嘌呤碱基和3个磷酸组成，ATP脱去1分子磷酸形成ADP，脱去2分子磷酸形成的AMP是RNA的基本组成单位之一，脱去3个磷酸是腺苷；ATP中远离腺苷的高能磷酸键很容易断裂，形成ADP，释放出高能磷酸键中的能量，供细胞生命活动需要，ADP在酶的作用下吸收能量与磷酸形成ATP，是依赖于ATP与ADP的快速转化，满足细胞对能量的大量需求。

(1)植物细胞可以通过光合作用和呼吸作用产生ATP，因此植物叶肉细胞内能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，其中叶绿体中发生的光合作用产生的ATP作用单一，只能用于暗反应三碳化合物的还原。

(2)ATP含有2个高能磷酸键，当2个高能磷酸键全部断裂后得到的产物为一磷酸腺苷和磷酸，因此推测催化高能磷酸键水解的酶的最适宜pH值应偏酸性。

(3)与葡萄糖相比，ATP的化学性质不稳定，远离腺苷的高能磷酸键易水解也易合成，因此ATP能为细胞的生命活动直接提供能量。

(4)ATP在生物体内含量较少，但是细胞内ATP与ADP之间转化速率较快，因此能够满足生物体对ATP的需求量。

20.答案为：

(1)缺少pH＝7的对照组　加入NaOH和HCl的时间顺序不合理，应在加入H2O2酶前改变溶液的pH

(2)H2O2不稳定，易分解，温度会影响H2O2的分解速率　将盛有H2O2酶的试管保温于一系列不同温度下一段时间，然后与同温度的H2O2溶液混合，观察同温度下加H2O2酶和不加H2O2酶的两组试管中气泡的产生速率　将温度控制在70 ℃以下

解析：验证酶的活性受pH的影响时，除了设置酸性条件、碱性条件的实验组外，还需要设置pH＝7的对照组。一般情况下，不用H2O2酶为材料探究温度对酶活性的影响，是由于在不同温度下，H2O2分解速率不同。若设计实验来证明温度能影响H2O2酶的活性，我们可以采取每一温度下设置两组实验，一组中加入H2O2酶，另一组不加，比较同一温度下这两组试管中气泡的产生速率。