暑期预习2023高中生物专题07酶和ATP在能量代谢中的作用核心素养练习新人教版必修1

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第三单元　生命系统的代谢基础
专题07　酶和ATP在能量代谢中的作用
一、选择题
1．生活在水深200米海洋中的电鳗能通过发出高达5000V的生物电，击昏敌害、保护自己、获取食物。电鳗产生生物电的能量直接来自（　　）
A．葡萄糖的分解 B．ATP的分解
C．蛋白质的分解 D．脂肪的分解
【答案】B
【解析】ATP的中文名称叫三磷酸腺苷，是新陈代谢所需能量的直接来源，水解时远离A的磷酸键断裂释放能量，可转化成电鳗的生物电。
2．下列有关ATP的叙述中，错误的是（　　）
A．ATP中的A代表腺苷
B．ATP分子中含有3个高能磷酸键
C．细胞呼吸释放的能量不全用于形成ATP
D．叶绿体中既能合成ATP又能分解ATP
【答案】B
【解析】ATP中的A代表腺苷，A正确；ATP分子中含有2个高能磷酸键，B错误；细胞呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失掉，少部分用于形成ATP，C正确；叶绿体中光反应合成ATP，暗反应分解ATP，D正确。
3．下图是探究酶的特性的实验，相关说法错误的是（　　）

A．l号管加入的肝脏中含过氧化氢酶 B．2号管加入的氯化铁溶液也是催化剂
C．l号管加入肝脏后不能让线香复燃 D．该实验证明了酶的催化具有高效性
【答案】C
【解析】l号管加入的肝脏中加入肝脏，肝脏含过氧化氢酶，A正确；2号管加入的氯化铁溶液无机催化剂，B正确；1号管加入肝脏后能让线香复燃，C错误；该实验证明了酶的催化具有高效性，D正确。
4．甲、乙两支试管，分别注入3ml浆糊，甲试管注入lml~2ml新鲜的小麦淀粉酶滤液，乙试管注入1ml~2ml清水，振荡后在0℃下放置5分钟，分别滴入碘液，结果是（ ）
A．甲、乙都变蓝 B．甲、乙都不变蓝
C．甲变，乙不变 D．甲不变、乙变蓝
【答案】A
【解析】淀粉酶催化淀粉分解，碘液可以使淀粉变蓝，题中两只试管的温度条件都是0℃，淀粉酶活性极低，淀粉水解的速率极慢，因此两只试管都含有淀粉，加入碘液后会变蓝。
5．下列关于酶的叙述，正确的是（　　）
A．酶提供了反应过程所必需的化学能
B．酶既能作为催化剂，也可以是其他酶促反应的底物
C．酶具有催化活性并且都能与双缩脲试剂反应呈现紫色
D．酶在催化化学反应前后本身的性质会发生改变
【答案】B
【解析】酶的作用是通过降低化学反应的活化能而对相应的化学反应起催化作用，A错误； 酶可以对相应的化学反应起催化作用，当酶被水解时，是反应的底物，B正确；酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA，只有蛋白质能与双缩脲试剂反应呈现紫色，C错误；酶作为有机催化剂，与无机催化剂一样，反应前后其本身的性质不变，D错误。
6．下列有关胃蛋白酶的说法中，错误的是（　　）
A．胃蛋白酶在小肠中会被分解
B．双缩脲试剂与变性后的胃蛋白酶产生紫色反应
C．将胃液稀释100倍后，胃蛋白酶的活性基本不变
D．胃蛋白酶能催化蛋白质分解，但不催化糖类的分解，是其专一性的表现
【答案】C
【解析】胃液的pH为0．9～1．5，小肠液的pH为7．6，胃蛋白酶进入小肠后，由于pH不适宜，胃蛋白酶失去活性变为普通的蛋白质，在小肠中会被其中的蛋白酶分解，A正确；双缩脲试剂可与蛋白质的肽键产生紫色反应，胃蛋白酶变性后空间结构被破坏，但肽键没有被破坏，故双缩脲试剂与变性后的胃蛋白酶产生紫色反应，B正确；胃液稀释100倍后，胃液的酸性减弱，pH增大，所以胃蛋白酶的活性降低，C错误；每一种酶只能催化一种或一类化学反应，胃蛋白酶只能催化食物中的蛋白质，并将其分解为小的肽片段，不能催化糖类的分解，是其专一性的表现，D正确。
7．在下列四种化合物的化学组成中，与“A”所对应的名称相符合的是（　　）

A．①─腺嘌呤核糖核苷酸 B．②─腺嘌呤
C．③─腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 D．④─腺苷
【答案】B
【解析】①的圆圈内是腺苷，A错误；②的圆圈内代表腺嘌呤，B正确；③代表RNA分子，圆圈内是腺嘌呤核糖核苷酸，C错误；代表DNA分子，圆圈内是腺嘌呤脱氧核苷酸，D错误。
8．啤酒、果酒有时易出现沉淀，只要加入极少量的蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶则无济于事。以上事实不能说明（　　）
A．酒中的沉淀物是蛋白质 B．酶的催化作用具有高效性
C．蛋白酶的化学本质是蛋白质 D．酶的催化作用具有专一性
【答案】C
【解析】由题意可知，本题涉及的酶的种类不同，底物相同，加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶则沉淀不消失，说明沉淀中含有蛋白质，蛋白酶催化蛋白质水解，其他酶不能催化蛋白质水解，说明酶的作用有专一性，同时少量的酶就可以分解沉淀，说明酶的作用有高效性。
9．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中的虚线表示Fe3＋的催化效率，则实线可表示过氧化氢酶的催化效率
【答案】D
【解析】酶能加快化学反应速率，所以酶量增加一倍时，酶促反应速率也加快，所以图①虚线可表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速度关系，A正确；增加酶浓度就会加快反应速率，在其他条件不变时，生成物量能尽快达到最大值，B正确；反应一段时间后，底物浓度降低，反应速率下降，故图③能表示在反应开始的一段时间内，反应速率与时间的关系，C正确；过氧化氢酶的催化效率比的催化效率高，因此生成物量能尽快达到最大值，故实线表示Fe3＋的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率，D错误。
10．离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP水解。下列叙述正确的是（　　）
A．离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输
B．离子通过离子泵的跨膜运输顺浓度梯度进行
C．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
D．降低温度不会降低离子泵跨膜运输离子的速率
【答案】A
【解析】离子通过离子泵的跨膜运输消耗ATP，属于主动运输，A正确；离子通过离子泵的跨膜运输逆浓度梯度进行，B错误；加入蛋白质变性剂会改变载体蛋白的空间结构，使其失活，降低离子泵跨膜运输离子的速率，C错误；降低温度会影响酶活性，影响离子泵跨膜运输离子的速率，D错误。
二、非选择题
11．下表是验证酶的催化特性的几组对比实验，1―6号试管内装有等量的H2O2液。1―4号试管控制温度与投入物品如表所示，请回答：
试管
操作
1号
2号
3号
4号
5号
6号
H2O2溶液（mL）
2
2
2
2
2
2
FeCl3溶液（滴）
2
—
—
—


鲜肝研磨液（滴）
—
2
—
2


HCl溶液
—
—
—
—


NaOH溶液
—
—
—
—


蒸馏水（滴）
—
—
2
—


保持温度（℃）
37
37
37
0


（1）投入物品后，立即用带有余烬的火柴去试探1~ 4号试管口，出现复燃现象的是_______号试管。1号和2号试管对比得出的结论是___________________。
（2）4号和_____号试管对比可以得出“温度影响酶活性”的结论。该组实验中各步操作的正确顺序应为___________________________________________________________。
（3）若要证明酶的活性受酸碱度的影响，应再增设5、6号试管：5号试管内应加入____________，6号试管内应加入____________，5、6号试管温度应控制在_______℃。
（4）有同学将5、6号试管与2号试管作为完成上述（3）命题的一组对比实验，请指出这样做还有什么不足之处，应如何改进？____________________。
【答案】（1）2　　酶具有高效性
（2）2　　两试管分别加入2mlH2O2溶液 → 在37℃和0℃环境中分别保温5min→分别滴入2滴鲜肝研磨液→观察现象
（3）2滴鲜肝研磨液、1ml HCl溶液　　2滴鲜肝研磨液、1ml NaOH溶液　　37℃
（4）2号试管中的溶液总量与5、6号试管，改进：不同2号试管中再加入1ml蒸馏水
【解析】（1）1号试管中无机催化剂催化下氧气产生的少且慢，不会让火柴复燃；2号加入酶后，有大量的氧气产生，故火柴很快复燃；3号无催化剂，几乎不产生氧气，火柴不会复燃；4号试管处于0度的环境中，酶活性受抑制，产生的氧气很少，火柴不会复燃。1号和2号试管对比自变量是催化剂的种类，酶催化下反应速率较快，说明酶具有高效性。
（2）要探究温度对酶活性的影响，自变量应该是不同的温度，如2和4号试管。应该先用相应的温度分别处理酶和底物后，再对二者进行混合，即两试管分别加入2mlH2O2溶液→在37℃和0℃环境中分别保温5min→分别滴入2滴鲜肝研磨液→观察现象。
（3）若要证明酶的活性受酸碱度的影响，自变量应该是不同的pH，5号试管内应加入2滴鲜肝研磨液、1ml HCl溶液，6号试管内应加入2滴鲜肝研磨液、1ml NaOH溶液，温度是无关变量，5、6号试管温度应控制在37℃。
（4）若5、6号试管与2号试管作为对比，由于5号6号试管中共有3ml溶液，为了保持无关变量一致，2号试管应该再加入1ml蒸馏水作为对照。
12．下面是细胞内ATP与ADP相互转化的图示请依图回答：
　　　　　　　
（1）在人体内，图示左侧的“能量”来源于________；右侧“能量”用于_____如（举一例）__________。
（2）在植物体内，图示左侧的“能量”来源于_______和_____，右侧“能量”用于_______如（举一例）_______。
【答案】（1）呼吸作用　　生命活动　　肌肉收缩
（2）呼吸作用 光合作用 生命活动 吸收矿质元素
【解析】（1）人不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，故在人体内，图示左侧的“能量”用于合成ATP，只能来源于呼吸作用；右侧ATP水解的“能量”可以用于肌肉收缩、细胞分裂等。
（2）在植物体内，可以进行呼吸作用和光合作用，图示左侧的“能量”即合成ATP的能量来源于呼吸作用和光合作用，右侧“能量”即ATP水解的能量可以用于主动运输吸收矿质元素。
13．下图是小麦淀粉酶在不同温度下催化效率的变化曲线，请回答：
　　　　　
（l）在35℃时，小麦淀粉酶的催化效率为_______。在_____℃和_____℃时，该酶的催化效率为0。
（2）图中表明，酶催化效率逐渐升高的温度范围是___________。
（3）从图中可看出酶经过100℃温度后，催化能力能否恢复？____，原因是___________。
（4）酶经过0℃低温后，催化能力能否恢复？_________________。请说明酶在0℃时，催化效率为0的原因____________。
【答案】（1）最高 0℃ 100℃
（2）0－35℃
（3）不能　　高温使酶的结构遭到破坏
（4）能 酶在低温条件下，活性受抑制
【解析】（1）由题意可知，在35℃之前，随着温度的升高酶活性上升，35℃之后，随着温度升高酶活性下降，故35℃时，小麦淀粉酶的催化效率最高。在0℃和100℃时，该酶的催化效率为0。
（2）由图可知，0－35℃酶催化效率随温度的升高而逐渐升高。
（3）100℃时，温度过高，酶的结构遭到破坏，酶发生不可逆的变性失活。
（4）酶经过0℃低温后，酶活性被抑制，但结构未遭到破解，催化能力可以恢复。