2023版高考生物一轮总复习课时质量评价7酶和ATP

课时质量评价(七)

(建议用时：40分钟)

一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。

1．(2022·山东青岛模拟)ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物，它们彻底水解的产物只有碱基不同。下列叙述错误的是(　　)

A．ATP不是细胞内唯一的直接能源物质

B．一分子GTP中含有2个特殊的化学键

C．CTP中的“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的

D．UTP彻底水解的产物中有碱基尿嘧啶

C　解析：ATP是细胞内的直接能源物质，但不是唯一的，题干信息显示GTP、CTP和UTP也可以直接提供能量，A正确；ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物，它们彻底水解的产物只有碱基不同，说明1分子GTP、CTP和UTP的组成成分也包含3分子磷酸基团、2分子特殊的化学键、1分子碱基、1分子核糖，B正确；CTP中的“C”是由胞嘧啶和核糖构成的，C错误；UTP彻底水解的产物有尿嘧啶、磷酸和核糖，D正确。

2．(2021·海南卷)研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1～2 min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是(　　)

A．该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATP

B．32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性

C．32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等

D．ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内

B　解析：根据题意可知，该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP，A错误；根据“结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致”可知，32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性，B正确；根据题意可知，放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团中，C错误；该实验不能说明ATP与ADP的相互转化主要发生在细胞核内，D错误。

3．碳酸酐酶由一条卷曲的多肽链和一个锌离子构成，是红细胞内一种重要的蛋白质，在CO2的运输中具有重要意义。在人体组织中，该酶催化CO2与水结合生成H2CO3，H2CO3解离为HCO，从红细胞运出。在肺部，该酶催化反应向相反方向进行(如下所示)，下列相关叙述错误的是(　　)

CO2＋H2OH2CO3HCO＋H＋

A．碳酸酐酶催化的反应速率受CO2的扩散速率限制

B．碳酸酐酶对维持血浆和细胞中的酸碱平衡有作用

C．碳酸酐酶可催化上述反应朝不同方向进行，因此不具有高效性

D．锌离子参与酶的组成，说明无机盐离子对于维持生命活动有重要作用

C　解析：酶催化的化学反应速率受反应物浓度的影响，A正确；据题图分析，H2CO3在碳酸酐酶的催化作用下生成HCO，HCO参与细胞外液中酸碱平衡的维持，B正确；酶的高效性是指和无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化反应效率更高，与酶促反应的方向无关，C错误；没有锌离子，碳酸酐酶无法正常发挥作用，说明无机盐离子对于维持生命活动有重要作用，D正确。

4．(2021·贵州贵阳监测)如图所示，某一化学反应进行到t1时，加入一定量的酶，该反应在最适条件下进行直至终止。下列叙述错误的是(　　)

A．t1～t2之间反应速率逐渐加快

B．适当升高反应温度可使t2右移

C．加入的酶可降低该反应的活化能

D．增加酶量不会影响最终产物的生成量

A　解析：题图中，t1～t2之间，相同时间内反应物的减少量(曲线斜率的绝对值)逐渐降低，故t1～t2之间反应速率逐渐减慢，A错误；据题干信息可知，反应是在最适条件下进行的，故适当升高温度，酶的活性降低，反应物全部被消耗所需的时间变长，故t2右移，B正确；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，C正确；反应物的量不变，则最终产物的量不变，增加酶量不会影响最终产物的生成量，D正确。

5．(2021·黑龙江双鸭山期末)关于生物学实验中“对照”及“变量”的叙述，正确的是(　　)

A．检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验中，没有进行对照

B．在探究pH对酶活性的影响实验中，温度属于无关变量，pH为自变量，单位时间产物的生成量为因变量

C．观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离与复原实验中，滴加蔗糖和清水，属于自变量，原生质层位置为因变量，该实验不存在对照

D．探究温度对淀粉酶活性影响实验中，淀粉酶的浓度是自变量，不同温度条件下淀粉遇碘变蓝程度是因变量

B　解析：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验中，加检测试剂的实验组与不加检测试剂的空白组形成对照，A错误；探究pH对酶活性的影响实验中，温度属于无关变量，自变量是pH，因变量是单位时间产物生成量或底物消耗量，B正确；观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离与复原实验中，存在自身前后对照，C错误；探究温度对淀粉酶活性影响实验中，温度是自变量，不同温度条件下淀粉剩余量是因变量，可用遇碘变蓝程度表示，D错误。

6．(2021·广东珠海期末)荧光素酶可以催化荧光素氧化成氧化荧光素，在荧光素氧化的过程中会发出荧光。研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度的关系如下图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．高浓度NaCl溶液经稀释后酶的活性可以恢复

B．高温和Hg2＋处理使酶活性降低的原因相同

C．用Mg2＋处理荧光素酶可以减少其用量

D．Mg2＋处理可使荧光素酶催化荧光素氧化时的活化能升高

D　解析：高浓度NaCl可使蛋白质发生盐析，溶液经稀释后酶的活性可以恢复，A正确；高温和Hg2＋处理都会使酶空间结构发生不可逆的改变，酶活性永久性降低，B正确；Mg2＋处理荧光素酶后，在较低荧光素酶浓度下就能达到较高发光强度，进而可以减少其用量，C正确；Mg2＋处理荧光素酶催化荧光素氧化时，能更显著地降低活化能，D错误。

7．除了温度和pH对酶活性有影响外，一些抑制剂也会影响酶的催化效果。下图为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理的示意图。下列说法不正确的是(　　)

A．用胰蛋白酶处理生物膜可改变其通透性

B．酶只能催化一种或一类化学反应，与酶的自身结构有关

C．非竞争性抑制剂可以改变酶的结构，使酶不适于结合底物分子

D．竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、低温对酶活性抑制的机理相同

D　解析：用胰蛋白酶处理生物膜，膜蛋白被分解，故可改变膜的通透性，A正确。由图可知，酶只能催化一种或一类化学反应，与酶的自身结构有关，B正确。非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合，通过改变酶的结构使酶不适于结合底物分子，C正确。竞争性抑制剂和底物争夺酶的同一活性部位，使酶和底物的结合机会减少，从而降低酶对底物的催化反应速率；高温通过改变酶的空间结构降低酶的活性，低温只是抑制酶的活性，在低温下，酶的空间结构没有改变，D错误。

8．下图为细胞中ATP及其相关物质和能量的转化示意图(M表示酶，Q表示能量，甲、乙表示化合物)。下列叙述正确的是(　　)

A．吸能反应伴随着甲的形成，能量由Q2提供

B．两分子葡萄糖合成一分子麦芽糖的过程中，物质甲的量减少

C．物质乙由腺嘌呤和核糖组成，是构成RNA的基本单位之一

D．Q1可以来源于光能，Q2也能转化为光能，M1和M2为同一种酶

A　解析：吸能反应伴随着ATP的水解反应，即伴随着甲的形成，能量由Q2提供，A正确；两分子葡萄糖合成一分子麦芽糖的过程需要消耗能量，因此物质甲的量增多，B错误；物质乙由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，是构成RNA的基本单位之一，C错误；Q1可以来源于光能，Q2能转化为光能，M1和M2不是同一种酶，D错误。

9．蛋白激酶A(PKA)由两个调节亚基和两个催化亚基组成，其活性受cAMP(腺苷酸环化酶催化ATP环化形成)调节(如下图)。活化的PKA催化亚基能将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白的活性。下列有关说法错误的是(　　)

A．调节亚基具有结合cAMP的结构域，催化亚基包含活性位点

B．蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的水解

C．ATP不仅是生物的直接供能物质，还是合成cAMP、DNA等物质的原料

D．cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基分离，释放出高活性的催化亚基

C　解析：活化的调节亚基与非活化的催化亚基可在cAMP的作用下产生无活性的调节亚基和游离态、活化的催化亚基，说明调节亚基具有结合cAMP的结构域，催化亚基包含活性位点，A正确；据题干的信息可知，活化的PKA催化亚基可将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白的活性，ATP上的磷酸基团转移的过程即是ATP的水解过程，B正确；腺苷酸环化酶催化ATP环化形成cAMP，故ATP不仅是生物的直接供能物质，还是合成cAMP的原料，但ATP水解后形成的AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)是合成RNA的原料，C错误；cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基分离，释放出高活性的催化亚基，D正确。

10．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，其他实验条件均设置为最适条件，实验结果如下表所示。下列有关叙述正确的是(　　)

A．实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率不再增大

B．实验一若增加乳糖浓度，相对反应速率将降低

C．实验二若继续增加乳糖浓度，相对反应速率不再增大

D．实验二若适当提高反应温度，相对反应速率将增大

C　解析：实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率可能继续增大，也可能不变，A错误；实验一若增加乳糖浓度，相对反应速率将升高或不变，B错误；由实验二可知，乳糖浓度为20%和30%时，相对反应速率相等，所以若继续增加乳糖浓度，相对反应速率不再增大，C正确；由题干信息可知，实验二已为最适温度，若适当提高反应温度，酶的活性会降低，相对反应速率将减小，D错误。

二、非选择题

11．(2021·辽宁东北育才三模)回答下列问题：

(1)对细胞来说，能量的获得和利用是通过细胞代谢完成的，细胞代谢是指__________________________________________________________________。

(2)细胞代谢离不开酶和ATP，酶的合成场所是________________，ATP分子的结构式可简写为______________。

(3)在甲、乙、丙三支试管中分别加入一定量的淀粉溶液和等量的淀粉酶溶液，在均低于最适温度条件下进行反应，产物量随时间的变化曲线如图所示。乙、丙试管温度的大小关系为乙________(填“>”“＝”或“<”)丙。如果适当提高甲试管的温度，则A点如何移动？________(填“上移”“下移”或“不移动”)。

(4)若在丁试管中加入与乙试管等量的淀粉和盐酸，在温度等相同的条件下反应，测得乙试管反应速率远大于丁试管，该结果说明酶具有________，具有该特性的原因是___________________________________________________

__________________________________________________________________。

解析：(1)细胞代谢是指细胞中每时每刻都进行着许多化学反应。(2)绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，蛋白质的合成场所为核糖体，RNA的合成场所主要为细胞核。ATP为腺苷三磷酸，其结构式可简写为A—P～P～P。(3)根据题意可知，三组实验都是在低于最适温度条件下进行的，而乙组反应达到终点所用时间明显比丙组短，说明乙组酶的活性较高，故乙组试管温度应高于丙组。如果适当提高甲试管的温度，能加快反应的速率，使反应更快到达终点，但不会改变终点，故A点不移动。(4)淀粉在酸性条件下易分解，丁试管中加入的盐酸属于无机催化剂，在温度等其他条件都相同时，乙试管(加酶)反应速率远大于丁试管，说明酶具有高效性，原因是酶降低化学反应活化能的作用更显著。

答案：(1)细胞中每时每刻都进行着许多化学反应　(2)核糖体或细胞核　A—P～P～P　(3)>　不移动　(4)高效性　酶降低化学反应活化能的作用更显著

12．研究者从生物组织中提取出两种酶：酶A和酶B，进行了一系列研究，回答下列问题：

(1)将酶A分为两组，一组遇双缩脲试剂后呈现紫色反应；另一组用RNA酶处理后，不再具有催化活性。这表明酶A含有__________________。

(2)酶B是一种蛋白质，研究者采用定量分析方法测定不同pH对酶B的酶促反应速率(v)的影响，得到如图所示曲线。

当pH偏离6.8时，酶B的酶促反应速率会下降，下降的原因可能有三种：

①pH变化破坏了酶B的空间结构，导致酶不可逆失活；

②pH变化影响了底物与酶B的结合和状态，这种影响是可逆的；

③前两种原因同时存在。

现要探究当pH＝5时酶促反应速率下降的原因，请在上述实验基础上，简要写出实验思路(含预期结果及结论)：___________________________________

____________________________________________________________________

__________________________________________________________________。

解析：(1)将酶A分成两组，一组遇双缩脲试剂后呈现紫色反应，说明酶A中含有蛋白质，另一组用RNA酶处理后，不再具有催化活性，根据酶的专一性，说明酶A中含有RNA。(2)根据题意可知，若要探究当pH＝5时酶促反应速率下降的原因，可以将酶B在pH＝5的条件下处理一段时间，测定其酶促反应速率。①若pH变化破坏了酶B的空间结构，导致酶不可逆失活，将pH提高到6.8时，酶活性不会恢复，则测定的酶促反应速率仍为b；②若pH变化影响了底物与酶B的结合和状态，这种影响是可逆的，将pH提高到6.8时，酶活性会恢复，则测定的酶促反应速率为a；③若前两种原因同时存在，将pH升高到6.8时，测定的酶促反应速率应该在a、b之间。

答案：(1)蛋白质和RNA　(2)将酶B在pH＝5的条件下处理一段时间后，提高pH至6.8，测定其酶促反应速率。若测定速率为b，则为原因①；若测定速率为a，则为原因②；若b<测定速率<a，则为原因③