专题四 酶与ATP——2024届高考生物二轮复习模块精练【旧教材通用版】(含答案)

这是一份专题四 酶与ATP——2024届高考生物二轮复习模块精练【旧教材通用版】(含答案)，共11页。试卷主要包含了单选题，读图填空题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、细胞代谢离不开酶和ATP，下列相关叙述正确的是( )
①突触前膜释放神经递质，与ATP合成相联系
②洋葱鳞片叶在0.3g/ml蔗糖溶液中发生质壁分离时，不消耗ATP
③ATP和DNA中具有相同的五碳糖
④底物浓度会影响酶的活性和酶促反应速率
⑤人成热的红细胞、蛙的红细胞、鸡的红细胞中均能合成ATP
⑥探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用时，可用碘液检测实验结果
⑦人剧烈运动时，为满足能量需求，肌细胞中ATP的水解速率和合成速率都会加快且相等
A.二项B.三项C.四项D.五项
2、细胞代谢能够在温和的条件下快速有序的进行，离不开酶的作用，下列有关酶的叙述中错误的是( )
A.酶的催化活性是酶的固有特性，不受其他物质的调节
B.酶的专一性是细胞内物质代谢有序进行的重要保障
C.酶极高的催化活性确保了细胞内物质和能量代谢的快速进行
D.酶在催化反应的过程中都会发生变形，但有些反应不需要ATP供能
3、黄芩苷对人体脂肪酶具有抑制作用。研究小组成员为探究底物乳液、胰脂肪酶和黄芩苷试剂加入顺序对抑制作用的影响，设计了三组实验，并测定各组反应的残余酶活性，计算抑制率，实验设计及结果如下表所示。下列相关叙述错误的是( )
A.本实验的因变量是酶活性，①~③组为相互对照
B.上述三组实验应在最适温度和最适pH条件下进行
C.实验过程中第③组的酶促反应速率明显低于第②组
D.黄芩苷可能是通过与底物竞争结合酶来达到抑制效果的
4、某科研小组将新鲜萝卜磨碎，过滤制得提取液，对提取液中过氧化氢酶的活性进行了相关研究，得到如图所示的实验结果。下列分析错误的是( )
实验1(图甲) 实验2(图乙)
A.图甲中两支试管内加入的H2O2的浓度和量都属于无关变量
B.若将图甲中的萝卜提取液换成等量新鲜肝脏研磨液，则O2产生总量明显增多
C.图乙中引起A、B曲线出现差异的原因可能是温度不同
D.过氧化氢酶可保存在低温、pH为7的环境中
5、科学家从动物的胰脏中分离到一类低 分子量的蛋白质（Ub）。能对细胞中的异常蛋白（靶蛋白）贴“标签”。被贴标签的靶蛋白随后被蛋白酶水解。其过程如下图所示，相关叙述正确的是( )
A.Ub也能为细胞中的正常蛋白质贴标签
B.把蛋白水解过程与人消化道内蛋白质水解过程完全不同
C.Ub在维持细胞内部环境的稳态中起稳态作用
D.Ub在靶蛋白水解过程中起到催化的作用
6、腺苷三磷酸二钠片主要用于进行性肌萎缩等后遗症的辅助治疗，其药理是腺苷三磷酸可参与体内脂肪、蛋白质、糖类、核酸等的代谢。下列有关叙述错误的是( )
A.腺苷三磷酸的末端磷酸基团具有较高的转移势能
B.腺苷三磷酸脱掉两个磷酸基团后形成腺嘌呤脱氧核苷酸
C.腺苷三磷酸能够为人体内蛋白质等物质的合成提供能量
D.腺苷三磷酸可通过参与载体蛋白的磷酸化来影响物质运输
7、荧光素酶是生物体内催化荧光素或脂肪醛氧化发光的一类酶的总称，来自自然界能够发光的生物。ATP在荧光素酶发挥作用中起到了重要作用，荧光素被ATP激活后，在酶的作用下与氧发生化学反应发出荧光。下列有关说法正确的是( )
A.荧光素激活的过程属于放能过程
B.ATP是细胞中的能量货币，细胞中储存大量ATP为生命活动供能
C.合成ATP时，一定伴随着氧气的消耗
D.荧光素酶催化荧光素和氧发生反应时，ATP脱离末端的磷酸基团释放能量来供能
8、在酶促反应中，底物会与酶的活性位点互补结合完成催化反应，如图甲。酶的竞争性抑制剂会与底物竞争酶的活性位点，非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点相结合，两者都会使酶的活性降低。图乙是物质A、B、C三种物质浓度对某种酶活性影响的变化曲线。相关叙述正确的是( )

A. 酶的活性部位既能与底物结合又能与竞争性抑制剂结合，不能体现酶的专一性
B. 物质A能提高该化学反应的活化能
C. 青霉素的结构与细菌合成细胞壁的底物相似，其作用相当于物质C
D. 增大底物浓度可以减轻物质B对该种酶活性的影响
9、核酶是具有催化功能的单链RNA分子，可降解特异的RNA序列。下列关子核酶的叙述正确的是( )
A.ATP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
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.验证核酶的专一性时，可以用能够鉴定RNA的试剂来检测实验结果
10、玉米加工过程产生的剩余废料中含有玉米蛋白，直接丢弃不仅浪费资源，还污染环境。某科研小组为提高玉米蛋白的利用率，利用中性蛋白酶和碱性蛋白酶对玉米蛋白进行水解，并将其加工成玉米蛋白肽。下图表示两种蛋白酶在不同条件下水解玉米蛋白的实验结果，下列有关叙述错误的是( )
A.蛋白酶只能催化蛋白质的水解，不能催化淀粉的水解
B.可用两种蛋白酶水解玉米蛋白的反应速率表示酶活性
C.中性蛋白酶和碱性蛋白酶的最适pH和最适温度均不同
D.碱性蛋白酶更适合用来催化玉米蛋白水解生产蛋白肽
11、科学家根据萤火虫发光的原理，培育出一种转荧光素酶基因的荧光树，转基因荧光树用荧光素浇灌后能够发光。下列叙述正确的是( )
A.荧光素酶基因的表达产物能为发光直接供能
B.荧光树发光是因为光能可以转变成为化学能
C.荧光树发光所需能量的最终来源是太阳光能
D.氧气浓度对荧光树的发光强度不会产生影响
12、ATP作为细胞中的“能量通货”，下列相关叙述错误的是( )
A.由于磷酸基团带负电，末端磷酸基团具有较高的转移势能而更易水解脱落
B.ATP水解为ADP时，既可为耗能过程供能，也可以让蛋白质磷酸化
C.ATP只能作为直接的能源物质，不可充当信息分子
D.与ATP相比，dATP中含有脱氧核糖，可为PCR提供能量和原料
13、鸟苷三磷酸(GTP)、尿苷三磷酸(UTP)、胞苷三磷酸(CTP)和腺苷三磷酸(ATP)是细胞内四种高能磷酸化合物，它们的结构只是碱基不同。下列叙述错误的是( )
A.细胞内的放能反应常伴随着ATP的合成
B.一分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质
C.CTP中的“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的
D.UTP断裂两个特殊的化学键后可作为合成RNA的原料
14、如图所示为ATP的结构及ATP与ADP之间的相互转化过程，下列说法正确的是( )
图一 图二
A.图一中的a代表腺苷，A代表的是腺嘌呤
B.ATP生成ADP时图一中的c键断裂释放的能量常用于吸能反应
C.ATP与ADP相互转化过程中物质和能量是可循环利用的
D.酶1和酶2调节作用的机理是降低反应的活化能
二、读图填空题
15、为了探究某种淀粉酶的最适温度，某同学进行了如图1所示的实验操作。实验步骤如下：
图1
图2
步骤①：取10支试管，分为5组。每组2支试管中分别加入1mL某种淀粉酶溶液和2mL5%淀粉溶液。先将五组试管分别在15℃、25℃、35℃、45℃、55℃的水浴中保温一段时间。
步骤②：______；
步骤③：将装有混合溶液的5支试管(编号1、2、3、4、5)分别置于15℃、25℃、35℃、45℃、55℃水浴中。反应过程中每隔1min从各支试管中取出一滴反应液，滴在比色板上，加1滴碘液显色。
请回答下列问题：
(1)补充步骤②：______。
(2)在本实验中，各组溶液的pH要保证相同且适宜，该实验______(填“能”或“不能”)选用斐林试剂检测实验结果，理由是______。
(3)纠正实验步骤后，进行操作。一段时间后，当第3组试管中的反应物与碘液混合开始呈棕黄色时，各组实验现象如下表所示(“+”表示蓝色程度，“+”越多，表示蓝色越深)：
分析上述实验结果，可以得出该淀粉酶的最适温度在______℃之间，某同学在进行本实验的过程中，发现反应时间过长。为缩短反应时间，请你提出合理的改进措施：______。
(4)在进行酶活性的测定时，可用一定条件下单位时间内、单位体积中______或______来表示酶活性。
(5)为进一步研究酶的特性，科研人员做了如下研究。如图2是一个含有淀粉的琼脂块，1～4代表分别用不同方法处理的4个位置。
将图示方法处理后的含有淀粉的琼脂块，放入37℃恒温箱中保温处理24h后，用等量碘液滴在4个三角形位置，观察到的现象是三角形______(填数字)呈蓝色，由此说明酶具有______的特点。
参考答案
1、答案：B
解析：①突触前膜以胞吐的方式释放神经递质，需要消耗能量，所以与ATP的水解相联系，①错误；
②洋葱鳞片叶在0.3g/mL的蔗糖溶液中发生质壁分离时，细胞经渗透作用失水，不需要消耗能量，②正确；
③ATP和DNA中具有不同的五碳糖，前者是核糖，后者是脱氧核糖，③错误；
④底物浓度是通过影响酶与底物的接触面积，不会影响酶的活性，④错误；
⑤人成熟的红细胞、蛙的红细胞、鸡的红细胞等细胞的直接能源物质是ATP，均有ATP的合成，⑤正确；
⑥蔗糖在水解前后都不与碘反应，淀粉可以与碘反应，但是水解产物不与碘反应，所以⑥错误；
⑦ATP和ADP的转化是时刻不停的处于动态平衡之中，人剧烈运动时，肌细胞中ATP和ADP之间的转化加速，且ATP的合成速率等于ATP的水解速率，⑦正确。
故选：B。
2、答案：A
解析：A、酶的活性会受温度、pH值等的影响，A错误；
B、酶具有专一性，这样可以保证各种化学反应能在同一时间发生而相互之间不受影响，从而保证了细胞代谢的有序和稳定性，B正确；
C、酶比无机催化剂降低化学反应的活化能更明显，具有高效性，能够使细胞内的物质代谢和能量转换的快速进行，C正确；
D、酶在催化过程中都会与底物进行结合而发生形变，有些反应是放能反应，不需要ATP供能，D正确。
故选A。
3、答案：C
解析：A、由实验目的可知，本实验的自变量是各成分加入顺序，因变量是酶活性，①~③组相互对照，A正确；
B、该实验中温度，pH为无关变量，应控制在最适宜条件下，B正确；
C、②组中的酶已与黄芩苷结合，抑制了酶的活性，②组测得的脂肪酶的抑制率高于③组，故第③组的酶促反应速率高于第②组，C错误；
D、黄芩苷可能是通过与酶结合，以阻碍底物与酶结合来达到抑制酶活性的效果，D正确。
故选C。
4、答案：B
解析：A、图甲中两支试管内加入的H2O2的浓度和量都属于无关变量,A正确;B、若将图甲中的萝卜提取液换成等量新鲜肝脏研磨液,则反应速率会加快,但O2产生总量不变,B错误;C、图乙中引起A、B曲线出现差异的原因可能是温度不同,C正确;D、过氧化氢酶可保存在低温、PH为7的环境中,D正确。故选B。
5、答案：C
解析：A、Ub需与靶蛋白识别使靶蛋白贴上“标签”，再被蛋白酶水解： Ub不与细胞中的正常蛋白质识别并结合，A错误；
B、靶蛋白水解过程需要消耗ATP，人消化道内蛋白质水解过程不需要消耗ATP，但都是在蛋白酶的作用下被分解为小分子肽或氨基酸的过程，B错误；
C、细胞中的异常蛋白被水解有利于维持细胞内部环境的相对稳定，C正确；
D、Ub在靶蛋白水解过程中起到标签的作用，而不是催化作用，D错误。
故选C。
6、答案：B
解析：A、ATP又称腺苷三磷酸，由于末端磷酸基团具有较高的转移势能，使得远离A的那个特殊化学键不稳定，该键容易断裂和重新生成，A正确；
B、腺苷三磷酸含有核糖，脱掉两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸，可成为合成RNA的基本单位，B错误；
C、人体内蛋白质、核酸等物质的合成需要ATP水解供能，C正确；
D、载体蛋白磷酸化过程需要消耗能量，因此ATP分子末端磷酸基团脱离，将载体蛋白磷酸化来影响物质运输，D正确。
故选B。
7、答案：D
解析：A、根据题意，荧光素与氧发生反应的过程需ATP供能，所以需要吸收由ATP水解释放的能量，故荧光素激活的过程属于吸能过程，A错误；
B、ATP在细胞内的含量很少，但ATP与ADP在细胞内的相互转化十分迅速，既可以为生命活动提供能量，B错误；
C、ATP是细胞中的能量货币，体内细胞合成ATP时，不一定伴随着氧气的消耗，如无氧呼吸和有氧呼吸的第一、二阶段，C错误；
D、ATP通常是通过脱离末端的磷酸基团释放能量来供能的，荧光素酶催化荧光素和氧发生反应时，ATP脱离末端的磷酸基团释放能量来供能，D正确。故选D。
8、答案：D
解析：A、酶的活性部位既能与底物结合，又能与竞争性抑制剂结合，是因为二者能与酶特定的结合部位结合，能体现酶的专一性，A错误；
B、根据图乙可知，加入物质A后的反应速率比只加入酶的反应速率提高，说明物质A能降低化学反应的活化能，使反应速率增加，B错误；
C、青霉素的结构与细菌合成细胞壁的底物相似，其作用相当于物质B-竞争性抑制剂，C错误；
D、由于竞争性抑制剂与底物争夺酶的活性位点，因此增大底物浓度可以减轻物质B对该种酶活性的影响，D正确。
故选D。
9、答案：A
解析：A、ATP的全称是三磷酸腺苷，A代表腺苷，由核糖和腺嘌呤组成，核酶成分是RNA，基本单位是核糖核苷酸，两者的元素组成相同，都是C、H、O、N、P，ATP中的“A”不能作为核酶的基本组成单位，A正确；
B.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；
C. 核酸降解特异的mRNA序列时，破坏的是相邻核糖核苷酸之间的磷酸二酯键，C错误；
D.验证核酶的专一性时，可以用RNA和其他底物作对照，利用核酶只降解特异的RNA，不能降解其他底物这一特性来验证实验结果，鉴定RNA的试剂能鉴别核酶的化学本质是不是RNA，D错误。
故选A。
10、答案：C
解析：A、酶具有一定的专一性，蛋白酶不能催化淀粉，淀粉酶才能催化淀粉，A正确；
B、酶催化特定化学反应的能力称为酶活性，酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示，故可用两种蛋白酶水解玉米蛋白的反应速率表示酶活性，B正确；
C、中性蛋白酶和碱性蛋白酶的最适pH不同，但是最适温度相同，C错误；
D、结合图1和图2可知，在适宜条件下碱性蛋白酶催化产生的蛋白肽更多，更适合用来催化玉米蛋白水解生产蛋白肽，D正确。
故选C。
11、答案：C
解析：A、荧光素酶基因的表达产物荧光素酶只起催化作用，ATP为发光直接供能，A错误；
B.荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的催化作用下，荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光，即ATP水解释放的能量(化学能)可在荧光素氧化过程中转化为光能，B错误；
C.荧光树发光所需能量的来自ATP水解提供的能量，但ATP合成所需要的能量最终来源是太阳光能，C正确；
D.荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的催化作用下，荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光，可见，氧气浓度对荧光树的发光强度会产生影响，D错误。
故选C。
12、答案：C
解析：C、ATP可以作为信息分子，生物体体液调节，信号传递的过程，当细胞受到外界刺激时（比如激素），胞外信号分子首先与受体结合形成复合体，然后激活细胞膜上的G一蛋白，然后其中有一条途径：被激活的G一蛋白再激活细胞膜上的腺苷酸环化酶，催化ATP脱去二个焦磷酸而生成cAMP,cAMP可以激活cAMP依赖蛋白激酶，cAMP依赖蛋白激酶（PKA),可以激活相应生化反应的酶．ATP在信号传递中起中间作用，C错误。
13、答案：C
解析：细胞内的吸能反应常伴随着ATP的水解，放能反应常伴随着ATP的合成，A正确；一分子GTP彻底水解可得到磷酸、核糖和碱基(G)3种小分子物质，B正确；CTP中的“C”是由胞嘧啶和核糖构成的，C错误；UTP断裂两个特殊的化学键后可得到尿嘧啶核糖核替酸，其是RNA的基本组成单位之一，可作为合成RNA的原料，D正确。
14、答案：D
解析：D、酶1和酶2作用的机理是降低反应的活化能，D正确。
15、答案：(1)将每组淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并摇匀
(2)不能利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会改变温度，影响最终实验结果
(3)25～45增加淀粉酶的量或浓度或降低底物的量或浓度
(4)产物的生成量底物(反应物)的消耗量
(5)1、2、3专一性、作用条件较温和
解析：(1)该实验的目的是探究某种淀粉酶的最适温度，先将五组10支装有淀粉和淀粉酶的试管分别在15°C、25°C、35°C、45°C、55°C的水浴中保温一段时间，以确保淀粉和淀粉酶混合前已经达到预设温度，然后将每组淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并摇匀，故步骤②为将每组淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并摇匀。
(2)该实验不能选用斐林试剂检测实验结果，因为利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会在实验过程中改变温度，最终影响实验结果。
(3)分析上述实验结果，35℃组的蓝色程度最低，说明相同反应时间下淀粉剩余量最少，淀粉酶的活性相对最高，所以，可以得出该淀粉酶的最适温度在35℃左右，即25°C〜45°C之间。为了加快反应，在不改变自变量的情况下，可适当增加酶量或适当降低底物的浓度，都会使反应时间缩短。
(4)在进行酶活性的测定时，可用一定条件下单位时间内、单位体积中产物的生成量或反应物的消耗量来表示酶的活性。
(5)强酸和高温都会使淀粉酶变性失活，蔗糖酶不能催化淀粉水解，故将图1所示方法处理后的含有淀粉的琼脂块，放入37℃恒温箱中保温处理24h后，用等量碘液滴在4个三角形位置，观察到的现象是三角形1～3呈蓝色，由此说明酶具有专一性、作用条件较温和的特点。
组别
试剂加入顺序
抑制率
①
底物乳液与胰脂肪酶反应，10min后加入黄芩苷试剂
65%
②
黄芩苷试剂与胰脂肪酶预热10min后加入底物乳液进行反应
90%
③
底物乳液与黄芩苷试剂预热10min后加入胰脂肪酶进行反应
78%
组别
1
2
3
4
5
处理温度(℃)
15
25
35
45
55
结果
++
+
棕黄色
+
++