新教材2024届高考生物二轮专项分层特训卷第一部分完善生物学大概念__精练高频考点3支撑生命代谢的酶和ATP

这是一份新教材2024届高考生物二轮专项分层特训卷第一部分完善生物学大概念__精练高频考点3支撑生命代谢的酶和ATP，共8页。试卷主要包含了基础回温，挑战提能等内容，欢迎下载使用。
1．[2023·广东卷，1]中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是( )
A．揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触B．发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性
C．发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性D．高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质
2．[2023·浙江6月，7]为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如下表所示。
下列叙述错误的是( )
A．H2O2分解生成O2导致压强改变B．从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时
C．250s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行D．实验结果说明酶的催化作用具有高效性
3．[2023·河北沧州一模]核酶是一类具有催化功能的小分子RNA，可降解特定的mRNA序列，从而阻断相应基因的表达。下列有关核酶的叙述，正确的是 ( )
A．核酶可为特定mRNA的降解提供活化能B．核酶发挥作用需要相应的独特结构
C．RNA聚合酶催化核酶的合成发生在核糖体D．核酶在转录阶段阻断特定基因的表达
4．[2023·天津河北区一模]美国得克萨斯大学奥斯汀分校的科学家研制出了一种新的酶变体FAST－PETase(天然酶的新突变，本质为蛋白质)，它能在几小时到几天内分解正常情况下需要数百年才能降解的塑料[主要针对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)]，有望大大推动塑料的回收利用，真正拉开塑料循环经济的大幕。结合所学相关知识，判断下列关于酶变体FAST－PETase的作用叙述错误的是( )
A．FAST－PETase具有催化作用B．能降低反应所需活化能
C．没有体现出专一性D．催化效率受温度和pH的影响
5．[2023·湖北七市州一模]抗衰老领域权威专家SteveHrvath2022年初在《Nature》子刊上发表文章：土拨鼠冬眠时居然不变老。冬眠时，土拨鼠代谢速率下降，体内的α－胰淀粉酶活性降低约50%。为了探究不同物质对人的胰淀粉酶活性的影响，研究人员进行如表实验。下列有关该实验的说法不正确的是( )
A.酶活性是在温度、pH等条件适宜下测得的，变量控制利用了“加法原理”
B.若将人的胰淀粉酶换成人的唾液淀粉酶做实验，实验结果可能有差异
C.据实验推测服用茶花粉和芦笋丁可能具有一定的辅助降低血糖作用
D.芦笋丁和茶花粉对人的胰淀粉酶活性的影响，与激素间相抗衡效果类似
6．[2023·重庆巴蜀中学模拟]某校兴趣小组到缙云山山火发生区域附近考察，发现了一种野生植物的贮藏根正在孕育新芽，同学们将其带回实验室提取出A、B两种酶(化学本质均为蛋白质)，并进行了相关实验，实验结果如图所示，下列说法错误的是( )
A.该种植物可能适应较高温度的环境
B.可用斐林试剂鉴定两种酶的化学本质
C.由图可知A酶比B酶更耐高温
D.应在50℃左右研究pH对B酶活性的影响
7．[2023·福建福州一中期中]某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.ATP是联系吸能反应与放能反应的纽带
B.ATP脱去两分子磷酸后可作为DNA的原料
C.蛋白质磷酸化和去磷酸化过程会受温度的限制
D.若抑制线粒体的活性，可能影响细胞内信息传递
8．[2023·衡水中学素养评价三]据估计，一般人的骨骼肌细胞含有维持2～5s剧烈收缩时所需的足够ATP。即使在ATP发生水解的时候，额外的ATP的生成也是非常重要的；否则，ATP/ADP的值会偏离正常值，此时，肌肉细胞中储存有一定的磷酸肌酸(CrP)，CrP的磷酸转移能力比ATP高，可用于产生ATP。典型的骨骼肌细胞储存有充足的磷酸肌酸以维持高水平ATP浓度大约15s，所以瞬时或持久的肌肉收缩都需要形成额外ATP。下列有关说法正确的是( )
A.ATP在细胞内的含量少，ADP与ATP的转化却非常迅速，从而保证了细胞中所有生命活动中均由ATP直接供能
B.人体持续30s剧烈活动过程消耗大量的ATP，这些ATP合成时所需的能量主要来源于磷酸肌酸的转移和葡萄糖的氧化分解
C.举重或短跑等剧烈运动时，细胞内ATP/ADP的值会明显下降
D.骨骼肌细胞进行最大收缩时，ATP的水解速率与其在静止时的水解速率基本相同
9．[2023湖北武汉一中期中]为探究影响酶活性的因素、验证酶的专一性和高效性等，某同学设计了如表所示的4套方案。下列叙述正确的是( )
A.方案①的目的是探究pH对酶活性的影响，自变量是酶的种类
B.方案②的目的是验证淀粉酶的专一性，可用斐林试剂检测
C.方案③的目的是验证温度对酶活性的影响，可用双缩脲试剂检测
D.方案④的目的是验证酶的高效性，加酶的一组产生的气泡数较多
10．[2023·湖北黄冈期中]磷酸肌酸主要存在于人体肌肉细胞中，表皮细胞中的含量为零。运动后，人体肌肉细胞内积累的肌酸可以被ATP磷酸化为磷酸肌酸；磷酸肌酸在肌酸激酶的催化下，可将其磷酸基团转移给ADP分子以形成ATP分子。1ml磷酸肌酸水解释放能量约43.09kJ，1mlATP水解时释放的能量约为30.54kJ。下列相关叙述错误的是( )
A.表皮细胞中磷酸肌酸含量为零是因为与磷酸肌酸合成有关的基因不表达
B.磷酸肌酸含磷酸基团且所含能量高于ATP，故磷酸肌酸也是高能磷酸化合物
C.肌酸转化为磷酸肌酸过程中所需ATP可来自肌肉细胞的细胞质基质和线粒体
D.用肌酸激酶阻断剂处理肌细胞，肌细胞将会因缺乏ATP供应而死亡
11．[2023·湖北武汉一中期中]ATP快速荧光检测仪是基于萤火虫发光原理，利用“荧光素—荧光素酶体系”与ATP发生反应产生光，再根据发光强弱来估测微生物残留量。下列说法错误的是( )
A.萤火虫细胞内线粒体是合成ATP的主要场所
B.荧光检测仪可检测酸奶中厌氧型微生物的残留量
C.ATP为上述荧光素酶催化荧光素的反应提供能量
D.细胞中储存了大量ATP为细胞的生命活动提供能量
二、挑战提能(其中14、15题为不定项选择题)
12．[2023·河北衡水中学一调]人体棕色脂肪细胞(BAT)和骨骼肌细胞(SMC)都含有大量线粒体，BAT线粒体内膜上有一种特殊的通道蛋白UCP，可与ATP合酶竞争性地将膜间隙高浓度的H＋回收到线粒体基质，同时将脂肪分解释放的能量几乎全部转化为热能(如图所示)，其活性受ATP/ADP的值变化的影响。下列说法正确的是 ( )
A.BAT和SMC都富含线粒体，产生大量ATP
B.UCP蛋白的活性越高，ATP/ADP的值越大
C.寒冷条件下，UCP蛋白对H＋的通透性大于ATP合酶
D.脂肪在脂肪细胞中以脂滴形式存在，脂滴膜最可能由磷脂双分子层构成
13．[2023·北京大兴区期中]速冻是解决荠菜不耐贮藏的有效方法。在冷冻贮藏期，荠菜细胞中的过氧化物酶(POD)活性增强，导致褐变及营养成分(如维生素C)氧化。为更好地保持荠菜品质，科研人员在贮藏前对荠菜进行烫漂处理，实验结果如下。下列说法错误的是( )
eq \a\vs4\al(\x() )
A.图中各曲线起始阶段酶活性迅速下降，因为高温破坏了POD的空间结构
B.图中烫漂时间相同情况下，POD相对酶活性随着烫漂温度升高而升高
C.表中达到基本相同的POD相对酶活性，烫漂温度越高，所需时间越短
D.表中显示，短时高温烫漂处理可减少维生素C的损失，为蔬菜贮藏提供实践指导
14．[2023·湖南永州三模]酶A、酶B与酶C是科学家分别从菠菜叶、酵母菌与大肠杆菌中纯化出的ATP水解酶。研究人员分别测量其对不同浓度的ATP的水解反应速率(其他条件相同且适宜)，实验结果如图。下列相关叙述错误的是 ( )
A.细胞代谢能够有条不紊地进行，主要由酶的高效性决定
B.在ATP浓度相同的情况下，酶A降低活化能的作用更显著
C.各曲线达到最大反应速率一半时，三种酶需要的ATP浓度不同
D.在ATP浓度相同的情况下，酶C催化产生的最终ADP和Pi量最少
15．[2022·河北保定二模]某实验小组欲探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响，分别量取等量pH不同的缓冲液于试管中，其他条件相同且适宜，利用新鲜肝脏研磨液、H2O2溶液、注射器等进行实验，记录并计算气体产生的平均速率，结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.实验需要将肝脏研磨液和H2O2溶液混合后再加入pH不同的缓冲液中进行测定
B.pH由5到7时气体产生速率上升较快，与pH为5～7时酶活性升高较快有关
C.由图示实验结果可知，过氧化氢酶需要在最适pH条件下保存
D.由图示结果推测，将某一试管中的pH由13调至7时，过氧化氢酶的活性会持续升高
[答题区]
16.[2023·福建泉州质监]茶叶中的黄酮醇苷是茶汤涩味来源，制作红茶时，茶叶中PPO和POD两种氧化酶可能催化分解黄酮醇苷减少涩味。研究人员欲比较PPO和POD两种氧化酶对黄酮醇苷的催化效率，先通过预实验确定两种酶灭活的时长。预实验的基本过程如下：
①将茶叶提取物、PPO酶液、POD酶液和缓冲液根据1∶6∶6∶7的体积比混合，快速分装成15管，每管2mL，以体积比为1∶19的茶叶提取物和缓冲液的混合液为对照，同样进行分装。
②将30管2mL的混合液置于40℃恒温摇床，振荡30min，使其反应。
③酶促反应结束后，立刻将混合物置于100℃条件下进行灭活，分别于5min、7min、9min、12min、15min时刻取6管(对照3管，酶反应3管)进行黄酮醇苷含量检测。
④检测完后将酶促反应样品静置10小时，然后从同一管样品中取样进行第二次黄酮醇苷含量检测，比较10小时静置前后样品的黄酮醇苷含量变化。
实验结果如图。请回答：
(1)制备茶叶提取物前，茶叶需进行高温处理，目的是________________________________________________________________________。
(2)对酶进行灭活处理前，进行有限时间的反应的目的是_______ (写出一点即可)。
(3)依据对照组的实验结果，可表明100℃温度条件对黄酮醇苷含量变化的影响是_______。
(4)实验结果表明，酶灭活的最短时长是________min，理由是________________________________________________________________________。
高频考点3 支撑生命代谢的酶和ATP
1．答案：C
解析：红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使其释放的多酚氧化酶与茶多酚接触，A正确；发酵过程的实质就是酶促反应过程，需要将温度设置在酶的最适温度下，使多酚氧化酶保持最大活性，才能获得更多的茶黄素，B正确；酶的作用条件较温和，发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性，C错误；高温条件会使多酚氧化酶的空间结构破坏而失活，以防止过度氧化影响茶品质，D正确。
2．答案：C
解析：H2O2分解产物是H2O和O2，其中O2属于气体，会导致压强改变，A正确；据表分析可知，甲中溶液是酶或无机催化剂等，乙中是底物，应从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时，B正确；三组中的H2O2溶液均为2mL，则最终产生的相对压强应相同，据表可知，250s之前（200s）Ⅰ组反应已结束，但Ⅱ组和Ⅲ组压强仍未达到Ⅰ组的终止压强10.0，故250s时Ⅱ组和Ⅲ组反应仍在进行，C错误；酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，对比Ⅰ、Ⅱ组可知，在相同时间内Ⅰ组（含过氧化氢酶）相对压强变化更快，说明酶的催化作用具有高效性，D正确。
3．答案：B
解析：酶的作用是降低化学反应的活化能，不能提供活化能，A错误；核酶可降解特定的mRNA序列，由此可推断核酶的作用需要相应的独特结构，B正确；核酶为小分子RNA，核糖体进行蛋白质的合成，C错误；核酶可降解特定mRNA序列，推测其在翻译阶段阻断特定基因的表达，D错误。
4．答案：C
解析：FAST－PETase催化塑料（主要是PET）的降解，体现了酶的专一性，C错误。
5．答案：D
解析：与甲组相比，乙组和丙组依次增加2.5%茶花粉提取液和5%芦笋丁，属于自变量控制的“加法原理”，A正确；人的胰淀粉酶和唾液淀粉酶的氨基酸组成和结构等不同，推测若将胰淀粉酶换成唾液淀粉酶做实验，实验结果可能有差异，B正确；由表格数据可知，茶花粉和芦笋丁都可降低胰淀粉酶活性，使葡萄糖的生成速率减慢，而具有一定的辅助降低血糖的作用，C正确；添加茶花粉提取液，胰淀粉酶活性相对值为64%，添加茶花粉提取液和芦笋丁，胰淀粉酶活性相对值为51%，芦笋丁和茶花粉对人的胰淀粉酶活性的影响，与激素间协同作用类似，D错误。
6．答案：B
解析：由图示可知，该种植物酶的最适温度在50℃左右，则该植物可能适应较高温度的环境，A正确；由于A酶和B酶的化学本质是蛋白质，所以可用双缩脲试剂鉴定，B错误；由图可知，A酶和B酶的最适温度都在50℃左右，但是继续升高温度，A酶活性下降较慢，B酶活性下降较快，说明A酶比B酶更耐高温，C正确；据图可知，A酶和B酶的最适温度均在50℃左右，故要研究pH对A酶、B酶活性的影响，应将温度控制在50℃左右，D正确。
7．答案：B
解析：许多吸能反应伴随着ATP的水解，许多放能反应伴随着ATP的合成，A正确；ATP中的A指腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，ATP脱去两分子磷酸基团后，可作为RNA的原料，B错误；蛋白质磷酸化和去磷酸化的过程需要酶的作用，酶的活性受温度的限制，C正确；抑制线粒体的活性，ATP的生成减少，蛋白质的磷酸化过程会受影响，从而使信号传递过程受影响，D正确。
8．答案：B
解析：ATP与ADP的相互转化保证了细胞中大多数生命活动对能量的需求，A错误；骨骼肌细胞储存的磷酸肌酸可维持高水平ATP浓度大约15s，剧烈活动30s还需葡萄糖的氧化分解来供能，B正确；剧烈运动时，细胞内ATP/ADP的值不会明显下降，基本处于动态平衡状态，C错误；骨骼肌细胞进行最大收缩时，ATP的水解速率大于静止时，D错误。
9．答案：B
解析：在探究pH对酶活性的影响的实验中，自变量是pH，应设置不同梯度的pH进行实验，方案①不能达到该实验目的，A错误；淀粉酶能分解淀粉，不能分解蔗糖，利用斐林试剂检测生成物可以达到验证淀粉酶是否具有专一性的实验目的，B正确；根据酶的专一性，蛋白酶可以将蛋白质分解，但蛋白酶的化学本质是蛋白质，也能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应，C错误；在高温、过酸、过碱的条件下，酶的空间结构遭到破坏，导致酶失去活性，因此方案④不能达到实验目的，D错误。
10．答案：D
解析：
11.答案：D
解析：线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸过程中能产生大量ATP，A正确；ATP是细胞的能量“货币”，各种微生物或细胞中均有ATP，所以荧光检测仪可以用于检测酸奶制品中乳酸菌等厌氧型微生物的残留量，B正确；ATP是细胞中的直接供能物质，ATP能为生命活动提供能量，ATP能为荧光素酶催化荧光素提供能量，C正确；ATP在细胞内存储较少，D错误。
12．答案：C
解析：BAT细胞线粒体内膜上存在UCP，会与ATP合酶竞争性利用H＋的浓度差，并转化为热能，而不是合成ATP，UCP蛋白活性越高，合成的ATP越少，A、B错误；寒冷条件下，机体产热增加，UCP蛋白对H＋的通透性应增大，UCP蛋白对H＋的通透性大于ATP合酶，C正确；脂滴膜应为单层磷脂分子，脂肪与磷脂分子疏水的尾部相连，磷脂分子亲水的头部可与细胞质基质接触，D错误。
13．答案：B
解析：表格分析：
分析图示可知，高温条件下，起始阶段酶活性迅速下降，原因是高温破坏了POD的空间结构，A正确；分析图示可知，烫漂时间相同时，POD相对酶活性随着烫漂温度升高而降低，B错误。
14．答案：ACD
解析：每一种酶只能催化一种或一类化学反应，故细胞代谢可以有条不紊地进行，A错误；由图可知，相同ATP浓度下，酶A催化的反应速率最高，故其降低活化能的作用更显著，B正确；三条曲线中，最大反应速率一半时对应的ATP浓度相对值均为10，C错误；酶不改变化学反应的平衡点，三种酶最终催化生成的ADP和Pi量相同，D错误。
15．答案：ACD
解析：实验需要先将每组的肝脏研磨液和H2O2溶液调至相同pH再混合，A错误；pH由5到7时气体产生的平均速率上升较快，与pH为5～7时酶活性升高较快有关，B正确；酶适宜在低温、最适pH条件下保存，但由题图实验结果不能推知，过氧化氢酶需要在最适pH条件下保存，C错误；pH为13时酶已变性失活，故将pH由13调至7时，过氧化氢酶的活性不变，D错误。
16．答案：（1）排除茶叶自身PPO和POD两种氧化酶的影响
（2）证明茶叶中PPO和POD两种氧化酶在高温处理前活性正常
（3）高温（100℃）不影响黄酮醇苷含量
（4）7'7min后静置前后样品的黄酮醇苷保留率不再发生变化
解析：（1）高温会破坏蛋白质的空间结构，使化学本质为蛋白质的酶失活，因此可以通过高温来使茶叶自身的PPO和POD两种氧化酶变性失活，避免对照组含有两种酶，不能形成单因子变量对照，干扰实验结果。（2）对酶进行灭活处理前，酶可以催化茶叶中的黄酮醇苷分解，进行有限时间的反应，是为了说明茶叶中含有黄酮醇苷底物，PPO和POD两种酶催化活性正常。（3）依据对照组的实验结果，100℃并未影响黄酮醇苷的含量。（4）实验组中，比较10小时静置前后样品的黄酮醇苷含量变化，7min前静置前后黄酮醇苷保留率有差异，7min后，静置前后黄酮醇苷保留率不再发生变化，说明酶已完全失活。组别
人的胰淀粉酶
2.5%茶花粉提取液
5%芦笋丁
酶活性相对值
甲
1mL
－
－
100%
乙
1mL
＋
－
64%
丙
1mL
＋
＋
51%
方案
催化剂
底物
pH
温度
①
胃蛋白酶、胰蛋白酶
蛋白块
中性
室温
②
淀粉酶
淀粉、蔗糖
适宜
适宜
③
蛋白酶
蛋白质
适宜
不同温度
④
过氧化氢酶、氯化铁溶液
过氧化氢
强酸性
室温
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
题干信息
分析
结论
磷酸肌酸……表皮细胞中的含量为零
原因是表皮细胞中控制磷酸肌酸合成的基因未表达
A正确
1ml磷酸肌酸水解……43.09kJ, 1mlATP水解……30.54kJ
ATP和磷酸肌酸都是高能磷酸化合物
B正确
肌肉细胞内积累的肌酸可以被ATP磷酸化为磷酸肌酸
细胞中的ATP可来自细胞的呼吸作用，呼吸作用发生在细胞质基质和线粒体中
C正确
磷酸肌酸在肌酸激酶的催化下，可将其磷酸基团转移给ADP分子以形成ATP分子
用肌酸激酶阻断剂处理肌细胞，肌细胞中ATP还能通过细胞呼吸不断产生，细胞不会因缺乏ATP供应而死亡
D错误