高考生物一轮复习作业本：第3单元第1讲《酶和ATP》（含详解）

第1讲 酶和ATP

一、 单项选择题

1. (淮安调研)下列有关酶的叙述,正确的是 (  )

A. 具有分泌功能的活细胞才能产生酶

B. 酶可被水解为氨基酸或脱氧核苷酸

C. 一种酶只能催化一定的反应物发生反应

D. 酶通过为化学反应供能来提高反应速率

2. (盐城三模)下列有关ATP的叙述,错误的是 (  )

A. 线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用

B. 机体在运动时消耗ATP,睡眠时也消耗ATP

C. 在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP

D. 植物根细胞吸收离子所需的ATP来源于光合作用或呼吸作用

3. (南师附中等四校联考)右图中曲线Ⅰ、Ⅱ 分别表示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列相关叙述正确的是              (  )

A. ad段表示在无催化剂的条件下,物质A生成物质P需要的活化能

B. 若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将向下移动

C. 若仅增加反应物A的量,则图中曲线的原有形状均发生改变

D. 若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线,改变酶促条件后,b在纵轴上将向上移动

4. (南京模拟)H2O2在一定条件下可以分解为水和氧气。某研究性学习小组进行了如下实验,下列叙述错误的是              (  )

A. 1号试管在该实验中起对照作用

B. 比较1、3号试管的现象可说明酶具有高效性

C. 与2号试管相比,3号试管产生气泡的速度快

D. 3、4号试管的现象不同说明酶的活性受温度影响

5. (苏北四市三模)下列关于酶与ATP的叙述,错误的是 (  )

A. ATP中含有核糖,有些酶也可能含有核糖

B. 活细胞内的酶完成催化反应后立即被降解

C. ATP与ADP相互快速转化依赖酶的高效性

D. 酶的合成需要ATP供能,ATP的合成需要酶参与

6. (南京、盐城一模)乳糖酶能催化乳糖水解。有两项与此相关的实验,除自变量外,其余实验条件均设置为最适条件。实验结果如下表。下列有关叙述正确的是              (  )

A. 实验一如果继续增加酶浓度,相对反应速率不再加大

B. 实验一增加乳糖浓度,相对反应速率将降低

C. 实验二若继续增大乳糖浓度,相对反应速率不再加大

D. 实验二若适当提高反应温度,相对反应速率将增大

7. (南通一模)下列有关人体内酶和激素的叙述,正确的是 (  )

A. 酶和激素只能在活细胞中产生

B. 酶和激素的化学本质都是蛋白质

C. 能产生酶的细胞都能产生激素

D. 激素都通过影响酶的合成而发挥作用

8. (2017·盐城模拟)ATP是细胞中能量的通用“货币”,下列有关ATP的叙述正确的是 (  )

A. ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”表示同一物质

B. 为保证能量的供应,细胞内储存有足量的ATP

C. 在有氧与缺氧的条件下,酵母菌细胞质基质中都能合成ATP

D. 生物体生命活动所需能量直接来自ATP中2个高能磷酸键的断裂释放

9. (扬州一模)下列有关酶和ATP的叙述,正确的是 (  )

A. 组成酶的基本单位是氨基酸或脱氧核苷酸

B. 不同生物体内酶的种类可能不同,但ATP是一样的

C. 酶、ATP都与细胞代谢密切相关,但两者的合成无直接关系

D. 人成熟红细胞既不能合成酶,也不能产生ATP

10. (淮安调研)下表为不同温度条件下三种酶活性高低的相对值。相关叙述正确的是 (  )

A. a酶比b酶的最适温度高

B. c酶的最适温度一定大于40 ℃

C. 温度低于20 ℃时,酶都因结构被破坏活性降低

D. 40 ℃时,a酶和b酶的空间结构发生改变

二、 多项选择题

11. (南京、盐城、连云港二模)下列有关酶的叙述,正确的是 (  )

A. 在线粒体的内膜上存在ATP合成酶

B. 所有酶的合成都包括转录和翻译两个过程

C. 温度能改变酶的活性,不能改变酶的结构

D. 酶促反应一般是在比较温和的条件下进行

12. (2017·盐城模拟)下列有关酶的叙述,错误的是 (  )

A. 酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸

B. 酶提供使反应开始所必需的活化能

C. 低温下酶的活性降低,但是酶的空间结构未被破坏

D. 用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍,效果比其他类型加酶洗衣粉好

13. (淮安模拟)下列有关酶的实验设计思路,不正确的是 (  )

A. 利用过氧化氢、新鲜猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性

B. 利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性

C. 利用凝乳蛋白酶和牛奶探究温度对酶活性的影响

D. 利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响

三、 非选择题

14. (南通、扬州、泰州、淮安二模)谷物中淀粉酶活性是影响啤酒发酵产酒的重要因素。某科研小组为寻找啤酒发酵的优良原料,比较了小麦、谷子、绿豆萌发前后淀粉酶活性,其实验过程及结果如下。请分析回答:

① 谷物的萌发:称取等量小麦、谷子、绿豆3种谷物的干种子,都均分为2份,其中一份浸泡2.5 h,放入25 ℃恒温培养箱,至长出芽体为止。

② 酶提取液的制备:将三种谷物的干种子和萌发种子分别置于研钵中,加入石英砂和等量蒸馏水研磨、离心,制备酶提取液。

③ 反应进程的控制:分别取②制备的酶提取液1 mL置于不同的试管中,加入1 mL 1%的淀粉溶液,25 ℃保温 5 min 后,立即将试管放入沸水浴中保温5 min。

④ 吸光度的测定:在试管中加入“  ?  ”摇匀、加热,当溶液由蓝色变为砖红色后,用分光光度计依次测定各试管的吸光度。

⑤ 酶活性的计算:将测定值与标准麦芽糖溶液吸光度比对,计算出淀粉酶活性,结果如下表:

(1) 本实验研究的自变量是     、     。

(2) 步骤②中加入石英砂的目的是                ;步骤③中立即将试管在沸水浴中保温5 min的作用是            ,避免因吸光度测定先后对实验结果的影响;步骤④“?”加入的试剂是    。

(3) 实验结果表明,谷物萌发过程中淀粉酶活性    ,其意义是 。

(4) 本实验对生产实践的指导意义是应优先选择        作为啤酒发酵的原料。

15. 研究证实ATP既是能量“通货”,也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子,其作为信号分子的作用机理如下图1所示。请分析回答下面的问题:

图1

(1) ATP结构简式是    ,神经细胞中的ATP主要来自    (细胞结构)。研究发现,正常成年人安静状态下24 h有40 kg ATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的物质的量浓度仅为2~10 mmol·L-1,为满足能量需要,人体解决这一矛盾的合理途径是          。

(2) 由图1可知,ATP在传递信号过程中,在细胞间隙中的有关酶的作用下,磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的是    。

(3) 一些神经细胞不仅能释放典型神经递质,还能释放ATP,二者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图1分析,如果要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用,则图中的      属于无关变量,应予以排除。

(4) 人体骨骼肌细胞中,ATP的含量仅够剧烈运动时3 s内的能量供给。在校运动会上,某同学参加100 m跑过程中,其肌细胞中ATP相对含量变化如下图2所示,请回答下面的问题:

图2

① 由A到B的变化过程中,说明ATP被水解,释放的能量用于 。

② 由整个曲线来看,肌细胞中ATP的含量不会降为0,说明 。

(5) 某同学进行一项实验,目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩现象,说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。

① 必须待离体肌肉自身的    消耗之后,才能进行实验。

② 在程序上,采取自身前后对照的方法,先滴加    (选填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”),观察    与否以后,再滴加       (选填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。

1. C 【解析】 除具分泌功能的细胞外,其他活细胞也能产生酶,A错误;酶的化学本质是蛋白质或RNA,可分别被水解为氨基酸或核糖核苷酸,B错误;一种酶只能催化一种或一类物质发生反应,这是酶的专一性,C正确;酶能通过降低化学反应的活化能来提高反应速率,D错误。

2. D 【解析】 线粒体产生的ATP可用于核中DNA复制等生命活动,A正确;在运动状态下或睡眠状态下,机体都要消耗ATP,B正确;在有氧与缺氧条件下,细胞质基质都能将葡萄糖分解为丙酮酸,同时形成少量ATP,C正确;光合作用光反应阶段合成的ATP只能用于暗反应阶段,而不能用于其他生命活动,D错误。

3. D 【解析】 ad段表示在无催化剂条件下,物质A从活化状态到生成物质P释放的能量,A错误;若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将向上移动,B错误;如果增加反应物A的量,不会影响活化能的大小,C错误;如果曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线,则降低化学反应活化能的效果最显著,改变酶促条件后则酶降低化学反应活化能的效果减弱,达到活化状态需要的能量增加,b在纵轴上将向上移动,D正确。

4. B 【解析】 1号试管分别与2、3号试管对照,A正确;1、3号试管对照只能说明酶有催化作用,2、3号试管对照才能说明酶具有高效性,B错误;与无机催化剂Fe3+相比,过氧化氢酶的催化效率更高,3号试管产生气泡的速度快,C正确;4号试管中是高温处理后的过氧化氢酶,3号与4号对照可以说明酶的活性受温度影响,D正确。

5. B 【解析】 ATP的A代表腺苷,由核糖和腺嘌呤构成;少数酶是RNA,RNA分子中五碳糖为核糖,A正确。酶在反应前后其化学性质和数量不变,反应后不会立即被降解,B错误。ATP与ADP相互转化的速度很快,ATP合成酶与ATP水解酶等酶都有高效性,C正确。酶的化学本质是蛋白质或RNA,合成时需要消耗ATP供能,合成ATP需要ATP合成酶的催化,D正确。

6. C 【解析】 实验一中酶浓度继续增加后相对反应速率可能继续加大,也可能因底物量有限相对反应速率不再加大,A错误;实验一若增加乳糖浓度,相对反应速率有可能增大,B错误;实验二中乳糖浓度由20%增大到30%时相对反应速率没有增大,若继续增大乳糖浓度,相对反应速率也不再增大,C正确;由于“实验条件均设置为最适条件”,即温度为最适温度,所以若再提高反应温度,酶的活性下降,相对反应速率将减小,D错误。

7. A 【解析】 酶和激素都是在活细胞内合成的,A正确;少数酶的本质是RNA,部分激素如性激素是脂质、甲状腺激素是氨基酸衍生物等,B错误;能产生酶的细胞不一定能产生激素,能产生激素的细胞都能产生酶,C错误;激素不一定是通过影响酶的合成而发挥作用,如甲状腺激素能增强组织细胞的代谢,使产热增加。

8. C 【解析】 ATP中的“A”表示腺苷,RNA中的碱基“A”指腺嘌呤;ATP在细胞中的量并不多,但与ADP的转化很快,以满足细胞中能量的供应;能量直接来自ATP中远离腺苷的那个高能磷酸键的断裂。

9. B 【解析】 组成酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸,A错误;不同生物体内酶的种类可能不同,但ATP是一样的,ATP是细胞的能量“通货”,B正确; ATP的合成需要酶的催化,酶的合成需要ATP供能,C错误;人成熟红细胞中无细胞核和线粒体,无DNA不能控制合成酶,但能通过无氧呼吸产生ATP,D错误。

10. D 【解析】 根据题中表格数据可知,a酶、b酶的最适温度都是30 ℃左右,c酶的最适温度可能是小于或大于40 ℃,A、B错误;低温会抑制酶的活性,但酶的空间结构不会被破坏,C错误;因a酶和b酶的最适温度都小于40 ℃,所以40 ℃时a酶和b酶的空间结构会发生改变,D正确。

11. AD 【解析】 线粒体的内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所,第三阶段可以合成ATP,所以内膜上存在ATP合成酶;少数酶是RNA,其合成不需经过翻译过程;高温通过改变酶的空间结构改变酶的活性。

12. BD 【解析】 酶的作用机理是降低化学反应的活化能,而不是提供能量;去除油渍用脂肪酶效果好。

13. BD 【解析】 若利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性,结果加碘液都不会变蓝色,无法验证蔗糖是否被水解,B错误;凝乳蛋白酶能水解蛋白质,在不同温度下,凝乳蛋白酶的活性不同,故可利用凝乳蛋白酶和牛奶探究温度对酶活性的影响,C正确;胃蛋白酶的最适pH是2.0左右,因此不能利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响,D错误。

14. (1) 谷物种类 谷物是否萌发 (2) 使研磨更充分,便于酶提取液的制备 快速使酶失活,使反应同时终止 斐林试剂 (3) 升高 使淀粉迅速水解,为种子萌发提供物质和能量 (4) 萌发的小麦种子

【解析】 (1) 从表格中看出,本实验比较了小麦、谷子、绿豆萌发前后淀粉酶活性,所以本实验的自变量是谷物种类和谷物是否萌发。(2) 加入石英砂可使研磨更充分,有利于酶提取液的制备。步骤④测定吸光度有先后顺序,为了防止因测定吸光度先后顺序而造成对实验结果的影响,需在测定吸光度之前使反应同时中止,所以步骤③中立即将试管在沸水浴中保温5 min的作用是快速使酶失活,使反应同时终止。步骤④加入的试剂是斐林试剂,还原性糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。(3) 由实验结果可知,在谷物萌发过程中淀粉酶活性升高,使淀粉迅速水解,为种子萌发提供物质和能量。(4) 实验结果表明萌发的小麦种子淀粉酶活性是5 U·g-1,是最高的。

15. (1) A—P~P~P 线粒体 ATP与ADP相互迅速转化 (2) 腺苷 (3) 典型神经递质 (4) ① 肌肉收缩等生命活动 ② ATP的生成和分解是同时进行的 (5) ① ATP ② 葡萄糖溶液 肌肉收缩 ATP溶液

【解析】 (1) 神经细胞中的ATP主要来自线粒体,为了满足ATP的需要,机体内ATP与ADP之间进行着相互迅速转化。(2) 每个ATP分子中有1分子腺苷和3分子磷酸基团,因此磷酸基团逐渐脱离下来后,剩下的是腺苷。(3) 要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用,则ATP是自变量,神经元的变化是因变量,则图1中的典型神经递质属于无关变量,应予以排除。(4) ATP是直接能源物质,在剧烈运动时会用于肌肉收缩等生命活动,ATP在细胞内含量少,但可与ADP之间快速转化。(5) 由于实验目的是证明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源,所以实验时应以是否提供ATP为自变量,但实验前必须要耗尽肌肉自身原有的ATP。