2023届高考生物二轮复习细胞内的酶和ATP作业含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习细胞内的酶和ATP作业含答案，共10页。

1.[2022·四川省成都市高三三诊] 放线菌(原核生物)产生的寡霉素能够改变线粒体内膜上ATP合成酶的结构，从而阻断ATP的合成。据此推测，下列叙述正确的是( )
A.放线菌合成寡霉素时需要多种具膜细胞器参与
B.放线菌内的放能反应一般与ATP的合成相联系
C.ATP合成酶能够降低ATP水解反应的活化能
D．寡霉素可抑制细菌细胞内需要能量的代谢过程
2．[2022·河南新乡三模]酶抑制剂有竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两种类型，其作用机理如图1所示。多酚氧化酶(PPO)催化的酶促反应是储运过程中引起果蔬褐变和品质劣变的主因。某实验小组在最适条件下探究了柠檬酸对PPO活性的影响，实验结果如图2所示，各组加入的PPO的量相同。下列说法错误的是( )
A.该实验的自变量是柠檬酸的浓度和底物浓度
B．柠檬酸最可能是多酚氧化酶的竞争性抑制剂
C．图2中限制A点反应速率的主要因素是酶活性
D．果蔬运输过程中加入适量的柠檬酸
3．[2022·广州市普通高中综合检测]磷酸肌酸(C～P)是一种存在于肌肉或其他兴奋性组织(如脑和神经)中的高能磷酸化合物，它和ATP在一定条件下可相互转化。细胞在急需供能时，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，余下部分为肌酸(C)。由此短时间维持细胞内ATP含量在一定水平。下列叙述错误的是( )
A．1分子ATP水解后可得1分子腺苷、1分子核糖和3分子磷酸
B．磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能
C．剧烈运动时，肌肉细胞中磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降
D．细胞中的磷酸肌酸对维持ATP含量的稳定具有重要作用
4．[2022·广东广州二模]ATP是细胞生命活动的直接能源物质，下列叙述错误的是( )
A．人成熟的红细胞可通过无氧呼吸产生ATP
B．人体细胞ATP合成所需的能量由磷酸提供
C．ATP可用于物质逆浓度梯度跨膜运输
D．ATP释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合
5．[2022·广东茂名二模]牛奶中富含蛋白质，新鲜生姜根茎中的凝乳酶能够水解牛奶中的亲水性蛋白质，使其他蛋白质暴露出来，与某些离子相互作用，形成凝胶体，待牛奶凝固便成为一种富有广东特色的甜品——姜汁撞奶。为探索制作姜汁撞奶的条件，某生物兴趣小组通过实验探究温度对凝乳酶活性的影响，结果如图所示。据此分析，下列说法正确的是( )
A．凝乳酶能为蛋白质的水解提供活化能
B．85 ℃的牛奶与姜汁混合可能不会凝固
C．不同温度下凝乳酶的活性不同
D．保存凝乳酶的适宜温度约为60 ℃
6．[2022·四川省成都市高新区高三质量检测]研究发现，一定浓度的NaCl溶液会使酶的溶解度降低，发生盐析现象，从而使酶促反应速率降低。某实验小组探究了不同浓度的NaCl溶液对淀粉酶催化淀粉水解的反应速率的影响，获得的实验结果如下表所示。请回答下列相关问题：
(1)酶催化化学反应的效率高于无机催化剂，原因是________________________________________；该实验中的酶促反应速率可以用________________________表示。
(2)分析表格可知，0.30 ml·L－1的NaCl溶液对淀粉酶催化淀粉水解的反应速率具有________(填“促进”或“抑制”)作用；若加水稀释到0.15 ml·L－1，则淀粉酶催化淀粉水解的反应速率会上升，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)请在该实验的基础上，设计实验进一步探究NaCl溶液提高淀粉酶催化淀粉水解的反应速率的最适浓度，简要写出实验思路。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
7．[2021·山西忻州一中模拟]临床上大手术后患者常会发生术后疲劳综合征(POFS)，表现为肌肉无力、疲劳感增加等症状。为探明POFS与肌肉细胞能量代谢的关系，研究人员将若干生理状态相同的健康成年雄性大鼠随机均分为对照组和模型组，其中对模型组大鼠进行开腹后切除70%中段小肠的处理。定期检测术后肌肉中ATP、ADP、AMP 的含量(mg/kg)，结果如下表，回答下列问题：
注：AMP为ADP水解下一个磷酸基团后的产物。
(1)肌肉细胞中产生ATP的部位是________________________________________________________________________
________________。AMP与腺嘌呤脱氧核糖核苷酸的区别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)对照组大鼠应做__________________________处理。
(3)根据实验结果推测，POFS可能的病因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验大鼠神经细胞吸收K＋的过程________(填“需要”或“不需要”)ATP。
重点选做题
8.[2022·湖北省十一校高三第二次联考]ATP在动物细胞线粒体内膜的合成机制如图，2，4­二硝基苯酚(DNP)是一种解耦联药剂，它能够消除线粒体内膜两侧的H＋浓度差，但不抑制[H]的氧化过程。有人使用DNP类药物实现减肥目的。下列说法正确的是( )

A．使用DNP类药物会降低氧气消耗
B．使用DNP类药物会降低体温
C．使用DNP类药物会导致线粒体内膜对H＋通透性减小
D．大量使用DNP类药物会因ATP合成减少而损害健康
9．[2022·海南中学四校高三联考]在适宜的条件下，某实验小组在一定量的淀粉溶液中加入少量淀粉酶，酶促反应速率随反应时间的变化如图所示。下列相关叙述错误的是( )

A．ab时间段内，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量
B．bd时间段内，酶促反应速率下降的原因是底物浓度逐渐降低
C．若在c点对应的时间加入适量的淀粉酶，则曲线的趋势不会发生改变
D．若增加淀粉酶的用量重复实验，则b点会向右上方移动
10．[2022·山东省青岛市高三4月练习]ATP的合成是生物有机体中主要的化学反应之一，而合成ATP需要ATP合成酶的参与，该酶的作用机理是参与生物体的氧化磷酸化和光合磷酸化，在跨膜质子(H＋)动力势能的推动下合成ATP。下列说法错误的是( )
A．该酶广泛分布于线粒体、叶绿体的内外膜和原核细胞的细胞膜上
B．ATP合成酶跨膜部位呈疏水性，有利于与膜结合部位的稳定
C．H＋跨膜驱动ATP合成的运输方式是协助扩散，需要载体协助
D．ATP的合成在细胞中时刻进行并与ATP的水解处于动态平衡
11．[2022·湖南教学教研联盟联考]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
12．[2022·西安检测]为探究高温对酶活性的影响，某生物兴趣小组设计了如下实验：
(1)实验过程与结果：
①取两支洁净试管，分别编号为甲、乙；
②在甲试管中加入2 mL体积分数为3%新配制的过氧化氢溶液，在乙试管中加入1 mL质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液，分别置于100℃恒温水浴锅中5 min；
③将乙试管中的肝脏研磨液加入甲试管，振荡摇匀，再置于100℃恒温水浴锅中5 min，结果未观察到气泡产生。
(2)结果分析：推断观察不到气泡产生的可能原因。
①________________________________________________________________________；
②高温使底物过氧化氢全部分解。
(3)验证实验：请在原实验的基础上设计实验验证你的推断(实验材料自选)。
①实验方案：
方案一：将试管温度慢慢降至37℃，无气泡产生。继续向试管中加入________________，观察有无气泡产生。
方案二：将试管温度慢慢降至37℃，无气泡产生。继续向试管中加入________________，观察有无气泡产生。
②结果预测：
若方案一____________，方案二____________，则原因①成立；
若方案一____________，方案二____________，则原因②成立；
若方案一____________，方案二____________，则原因①和原因②都成立。
整合训练(三)
1．解析：放线菌为原核生物，细胞中只有一种细胞器—核糖体，因此其细胞中合成寡霉素时不需要多种细胞器参与，A错误；放线菌内的放能反应一般与ATP的合成相联系，因为ATP的合成需要能量，B正确；酶能降低化学反应的活化能，据此可知，ATP合成酶能够降低ATP合成反应的活化能，C错误；题意显示，寡霉素能够改变线粒体内膜上ATP合成酶的结构，从而阻断ATP的合成，显然寡霉素抑制细菌细胞内释放能量的代谢过程，因为该过程中有ATP的产生，D错误。
答案：B
2．解析：结合实验结果的处理可知，该实验的自变量是柠檬酸的浓度和底物浓度，A正确；结合图2可以看出，随着底物浓度的增加，柠檬酸对PPO的抑制作用有减弱的趋势，但并没有因为底物浓度的增加而持续增加到没有柠檬酸的状态，因而柠檬酸对该酶的抑制最可能是非竞争性抑制，B错误；图2中A点后增加底物浓度反应速率也不再增加，因此，限制A点反应速率的主要因素是酶活性，C正确；由于柠檬酸对PPO活性有抑制作用，而PPO催化的反应是引起果蔬褐变和品质劣变的主因，因此果蔬运输过程中加入适量的柠檬酸能延长保鲜时间，D正确。
答案：B
3．解析：1分子ATP水解后可得到1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸，其中腺嘌呤和核糖构成腺苷，A错误；由题意可知，细胞在急需供能时，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，生成的ATP能供给能量为生命活动所需，这说明磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能，B正确；剧烈运动时，细胞中的ATP不足，磷酸肌酸的磷酸基团会转移到ADP分子上，从而生成肌酸，这会导致磷酸肌酸的含量下降，肌酸的含量上升，从而使得两者的比值有所下降，C正确；由以上分析可知，磷酸肌酸的磷酸基团可转移给ADP使之形成ATP，这对维持细胞中ATP含量的稳定具有重要作用，D正确。
答案：A
4．解析：人体成熟的红细胞无线粒体，进行无氧呼吸产生ATP，A正确；人体细胞ATP合成所需的能量是由有机物在氧化分解过程中释放的能量提供的，B错误；物质逆浓度梯度跨膜运输的方式属于主动运输，需要消耗ATP释放的能量，C正确；ATP释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合，例如在主动运输过程中，磷酸基团可以和Ca2＋载体蛋白结合，使载体蛋白磷酸化，D正确。
答案：B
5．解析：酶能降低化学反应的活化能，但不能提供活化能，A错误；85 ℃的牛奶会使得姜汁中的凝乳酶失活，无法水解亲水性蛋白质，所以牛奶无法凝固，B正确；由图可知，最适温度左右不同温度下酶活性可能相同，C错误；低温时酶的空间结构比较稳定，所以保存凝乳酶应该在低温的条件下而不是在最适温度条件下，D错误。
答案：B
6．解析：(1)酶降低化学反应活化能的作用较无机催化剂更为显著，故酶催化化学反应的效率高于无机催化剂；该实验中酶促反应速率可以用单位时间内淀粉的消耗量(或单位时间内产物的生成量)表示。
(2)分析表格可知，0.30 ml·L－1的NaCl溶液对淀粉酶催化淀粉水解的反应速率是4.3，低于NaCl溶液浓度为0的对照组，故0.30 ml·L－1的NaCl溶液对淀粉酶催化淀粉水解的反应速率具有抑制作用；若加水稀释到0.15 ml·L-1，则淀粉酶催化淀粉水解的反应速率会上升，原因是较高浓度的NaCl溶液使酶促反应速率降低是盐析的结果，而盐析并没有使淀粉酶的空间结构发生改变，故加水稀释后盐析作用消除，酶促反应速率上升。
(3)分析表格可知，影响淀粉酶活性的最适NaCl溶液浓度在0.10 ml·L－1到0.20 ml·L－1之间，若进一步探究NaCl溶液提高淀粉酶催化淀粉水解的反应速率的最适浓度，应在NaCl溶液浓度为0.10 ml·L－1～0.20 ml·L－1范围内，设置更小浓度梯度的NaCl溶液，测定不同浓度下淀粉酶催化淀粉水解的反应速率。
答案：(1)酶降低化学反应活化能的作用较无机催化剂更为显著 单位时间内淀粉的消耗量(或单位时间内产物的生成量)
(2)抑制 较高浓度的NaCl溶液使酶促反应速率降低是盐析的结果，而盐析并没有使淀粉酶的空间结构发生改变，故加水稀释后盐析作用消除，酶促反应速率上升
(3)在NaCl溶液浓度为0.10～0.20 ml·L－1范围内，设置更小浓度梯度的NaCl溶液，测定不同浓度下淀粉酶催化淀粉水解的反应速率
7．解析：(1)肌肉细胞中产生ATP的部位是细胞质基质和线粒体。AMP与腺嘌呤脱氧核糖核苷酸的五碳糖不同，分别为核糖和脱氧核糖。(2)对照组大鼠应做开腹但不切除70%中段小肠处理。 (3)根据表中数据可知，模型组术后肌肉细胞中ATP 含量降低，ADP、AMP 积累，含量增加，造成了肌肉细胞能量供应不足，导致POFS。(4)实验大鼠神经细胞吸收K＋属于逆浓度吸收，需要ATP。
答案：(1)细胞质基质和线粒体 AMP中的五碳糖为核糖，而腺嘌呤脱氧核糖核苷酸中的五碳糖为脱氧核糖
(2)仅开腹但不切除70%中段小肠
(3)术后肌肉细胞中ATP 含量降低，ADP、AMP 积累，造成了肌肉细胞能量供应不足
(4)需要
8．解析：根据DNP类药物不抑制[H]的氧化过程，即不影响[H]与氧气的结合过程，推测使用DNP类药物不会降低氧气消耗，A错误；有氧呼吸第三阶段产生大量的能量，这些能量主要以热能形式散失，少部分转化为ATP中的能量，散失的这部分热能可用来维持体温，由题图可知，细胞利用H＋顺浓度梯度运输产生的电化学梯度合成ATP，而DNP能消除线粒体内膜两侧的H＋浓度差，故ATP合成减少，使第三阶段的能量转化为热能增多，导致体温升高，B错误；据题图可知，DNP类药物会通过增加线粒体内膜的通透性，从而消除线粒体内膜两侧的H＋浓度差，C错误；ATP是生命活动的直接能源物质，结合B选项分析可知，大量使用DNP类药物会因ATP合成减少而损害健康，D正确。
答案：D
9．解析：ab时间段内，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量；bd时间段内，酶促反应速率下降的原因是底物浓度逐渐降低；c点限制反应速率的因素是底物浓度，若在c点对应的时间加入适量的淀粉酶，则曲线的趋势不会发生改变；若增加淀粉酶的用量并进行重复实验，反应速率在起始阶段会增大，反应速率加快，b会向左上方移动。
答案：D
10．解析：叶绿体内外膜上均不能合成ATP，没有ATP合成酶分布，A错误；生物膜中磷脂分子的疏水性尾部分布在内侧，亲水性头部分布在外侧，ATP合成酶跨膜部位呈疏水性，有利于与膜结合部位的稳定，B正确；H＋跨膜驱动ATP合成的运输方式是协助扩散，需要载体协助，C正确；细胞代谢过程中，ATP的合成在细胞中时刻进行并与ATP的水解处于动态平衡，以维持细胞代谢所需要的能量消耗，D正确。
答案：A
11．解析：线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸能产生大量ATP，A正确；ATP是细胞的能量“通货”，各种微生物或细胞中均有ATP，故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，能为荧光素酶催化荧光素的反应提供能量，C正确；细胞中ATP含量很少，ATP与ADP之间快速转化可满足机体对ATP的需求，D错误。
答案：D
12．解析：分析可知，观察不到气泡产生的可能原因有高温使过氧化氢酶变性失活、高温使底物过氧化氢全部分解。若是高温导致底物全部分解，则在常温条件下再次加入过氧化氢后应该有气泡产生，若是高温导致酶失活，则温度降低后酶不会恢复活性，若加入新鲜的肝脏研磨液(酶)，则会产生气泡。故实验方案一可为：将试管温度慢慢降至37 ℃，无气泡产生。继续向试管中加入2 mL体积分数为3%新配制的过氧化氢溶液，观察有无气泡产生。方案二可为：将试管温度慢慢降至37 ℃，无气泡产生。继续向试管中加入1 mL质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液，观察有无气泡产生。若酶在高温条件下失活，则方案一无气泡产生，方案二有气泡产生；若底物被全部分解，则方案一有气泡产生，方案二无气泡产生；若两种原因都成立，则方案一和方案二都无气泡产生。
答案：(2)高温使过氧化氢酶变性失活
(3)①2 mL体积分数为3%新配制的过氧化氢溶液 1 mL质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液 ②无气泡产生 有气泡产生 有气泡产生 无气泡产生 无气泡产生 无气泡产生NaCl溶液浓度/
(ml·L－1)
0
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
酶促反应速率
相对值
5.0
5.7
6.2
6.5
6.0
5.4
4.3