【期中模拟卷】（人教版）2023-2024学年高一上学期生物 必修1 第五章 细胞的能量供应与利用（一) 提升卷.zip

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第五章 细胞的能量供应和利用
能力提升卷
（满分100分，考试用时60分钟）
一、选择题：本题共25小题，每小题2分，共50分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计合理的是（    ）
试验编号
探究课题
选用材料与试剂
①
温度对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
②
温度对酶活性的影响
过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液
③
pH对酶活性的影响
新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
④
pH对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂
A．实验① B．实验② C．实验③ D．实验④
【答案】A
【分析】影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度 (pH)前，随着温度(pH) 的升高，酶活性增强；到达最适温度(pH) 时，酶活性最强，超过最适温度 (pH)后，随着温度(pH) 的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】①探究温度对酶活性的影响可用新制的淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液，最后用碘液检测是否水解，①正确；
②探究温度对酶活性的影响不能使用过氧化氢溶液，因为过氧化氢溶液受热易分解，其分解速率受温度的影响，②错误；
③探究pH对酶活性的影响，不能用新制的蔗糖酶溶液和可溶性淀粉溶液，因为酶具有专一性，蔗糖酶不能水解淀粉，③错误；
④探究pH对酶活性的影响，不能用可溶性淀粉和淀粉酶，因为酸性条件可溶性淀粉溶液会被酸解，④错误。
故选A。
2．下列关于ATP的叙述，正确的是（    ）
A．ATP 由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成
B．ADP转化成 ATP所需能量均来自光能
C．酶催化的生化反应必须由 ATP 提供能量
D．ATP中的“A”与 DNA中的碱基“A”含义不同
【答案】D
【分析】ATP的结构式可简写成A-P～P～P，式中A代表腺苷，T代表3个，P代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。
【详解】A、ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，A错误；
B、ADP转化成ATP所需能量不都来自光能，还来自有机物中的化学能，B错误；
C、酶催化的生化反应不一定需要ATP提供能量，C错误；
D、ATP中的“A”为腺苷，与 DNA中的碱基“A”—腺嘌呤，含义不同，D正确。
故选D。
3．下列对酶的叙述中，正确的是（    ）
A．酶不能脱离生物体起作用
B．酶能为反应物提供能量
C．催化生化反应前后酶的性质发生改变
D．高温可破坏酶的空间结构，使其失去活性
【答案】D
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质。
【详解】A、适宜条件下，酶在生物体内外均可起作用，A错误；
B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而非为反应物提供能量，B错误；
C、酶是生物催化剂，在催化生化反应前后酶的性质和数量不发生改变 ，C错误；
D、高温或过酸过碱都会破坏酶的空间结构，使其失去活性，D正确。
故选D。
4．H2O2溶液常用于伤口及环境消毒，会引起细菌等微生物细胞内蛋白质结构发生改变。CAT是一种过氧化氢酶，可用于去除消毒后残余的H2O2。关于CAT的叙述正确的是（    ）
A．基本单位是氨基酸或脱氧核苷酸
B．能提供分解H2O2所需的活化能
C．去除残余H2O2的效果与反应温度、pH有关
D．只能催化H2O2分解体现出CAT的专一性和高效性
【答案】C
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、CAT是一种过氧化氢酶，其本质是蛋白质，基本单位是氨基酸，A错误；
B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而非提供活化能，B错误；
C、CAT是一种过氧化氢酶，可用于去除消毒后残余的H2O2，但其功能的发挥受到温度和pH等有关，C正确；
D、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，只能催化H2O2分解体现出CAT的专一性，但不能说明高效性（需要与无机催化剂相比），D错误。
故选C。
5．胰脂肪酶抑制剂通过降低胰脂肪酶活性，减少消化器官中膳食脂肪的分解和吸收，进而改善肥胖和高脂血症等代谢性疾病的症状。奥利司他是市售胰脂肪酶抑制剂类减肥药，但会引起胃肠道不良反应。我国科研工作者从药食作物——苦荞的麸皮中提取荞麦黄酮进行了实验，结果如下图所示。下列相关描述正确的是（    ）

A．本实验的自变量是药物的浓度
B．在实验中，荞麦黄酮的效果与浓度呈正相关
C．荞麦黄酮可以安全替代奥利司他成为新的减肥药物
D．荞麦黄酮使胰脂肪酶为脂肪水解提供的能量减少
【答案】B
【分析】题图分析：随着药物浓度的升高，奥利司他和荞麦黄酮对脂肪酶的抑制率逐渐上升，且相同浓度下，奥利司他的抑制效果更高。
【详解】A、本实验的自变量是药物的种类和浓度，A错误；
B、由实验结果可知：在实验中，荞麦黄酮能够抑制胰脂肪酶的活性，荞麦黄酮的效果与浓度呈正相关，B正确；
C、虽然荞麦黄酮从苦荞的麸皮中提取，但是否会引起其他不良反应尚不明确，此外荞麦黄酮的抑制效果差于奥利司他，因此荞麦黄酮不一定可以安全替代奥利司他成为新的减肥药物，C错误；
D、酶催化的原理是降低化学反应活化能，D错误。
故选B。
6．某同学在酶量和反应时间相同的情况下进行了甲、乙、丙三组实验并得到相应的三条曲线（如图），甲是反应速率随反应物浓度变化的曲线；乙是一定量的物质W1存在时反应速率随反应物浓度变化的曲线；丙是一定量的物质W2存在时反应速率随反应物浓度变化的曲线。下列分析错误的是（    ）

A．甲、丙组反应速率均不再增加可能受酶浓度的限制
B．适当增加酶浓度，乙曲线最终可能会与甲曲线重合
C．增大反应物的浓度可以减弱W2对反应速率的影响
D．W1和W2均通过改变酶的空间结构来抑制酶的活性
【答案】D
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH。在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活。
【详解】A、当底物浓度不再是限制因素时，甲、丙组反应速率均不再增加的原因可能是受到酶浓度的限制，A正确；
B、乙是一定量的物质W1存在时反应速率随反应物浓度变化的曲线，说明W1是非竞争性抑制剂，可能降低了酶的活性，若适当增加酶浓度，则可能提高反应速率，乙曲线最终可能会与甲曲线重合，B正确；
C、丙是一定量的物质W2存在时反应速率随反应物浓度变化的曲线，说明W2是竞争性抑制剂，增大反应物的浓度，增加底物对抑制剂的竞争，可以减弱W2对反应速率的影响，C正确；
D、W1通过改变酶的空间结构来抑制酶的活性，W2通过与底物竞争与酶结合的机会，酶的活性并未改变，D错误。
故选D。
7．图中曲线表示温度、pH和底物浓度对蛋白酶催化相应蛋白质水解速率的影响。下列相关叙述正确的是（　　）

A．甲、乙、丙对应的影响因素分别为底物浓度、温度和pH
B．在b点加入少量同种酶可提高反应速率且增大生成物的总量
C．f点与i点酶的空间结构都被破坏，不能与双缩脲试剂发生反应
D．酶制剂适宜在d点和g点所对应的相应条件下保存
【答案】A
【分析】分析题图：低温酶的活性很低，但是酶并不失活，酶活性不为0，高温使酶的空间结构发生改变，酶失活，酶活性为0，过酸和过碱都会使酶的空间结构发生改变，酶失活，酶活性为0。故图中乙曲线是温度对酶活性的影响，丙曲线是pH值对酶活性的影响；在一定范围内，随着底物浓度上升反应速率上升，达到一定程度后，酶达到饱和，反应速率不再随着底物浓度上升而上升，如图甲。
【详解】A、低温酶的活性很低，但是酶并不失活，酶活性不为0，高温使酶的空间结构发生改变，酶失活，酶活性为0，过酸和过碱都会使酶的空间结构发生改变，酶失活，酶活性为0．故图中乙曲线是温度对酶活性的影响，丙曲线是pH值对酶活性的影响；在一定范围内，随着底物浓度上升反应速率上升，达到一定程度后，酶达到饱和，反应速率不再随着底物浓度上升而上升，如图甲，因此，甲、乙、丙对应的影响因素分别为底物浓度、温度和pH，A正确；
B、图甲中，在一定范围内，随着底物浓度上升反应速率上升，在b点，酶达到饱和，反应速率不再随着底物浓度上升而上升，在b点加入少量同种酶可提高反应速率，但由于底物含量不变，生成物的总量不会增大，B错误；
C、f和i点由于高温和过碱，酶的空间结构都遭到破坏，肽链变得伸展、松散，但肽键没有破坏，所以仍能与双缩脲试剂发生反应，C错误；
D、由于过酸和过碱，酶的空间结构会遭到破坏，所以酶制剂适宜保存的pH为h点（最适pH）；由于低温，酶的活性低，但空间结构稳定，所以酶制剂适宜的保存温度为d点，D错误。
故选A。
8．为研究物质甲对α-淀粉酶活性的影响，某同学用物质甲溶液处理α-淀粉酶，在最适条件下测定酶促反应速率随时间的变化，结果如图所示。下列相关分析错误的是（　　）

A．物质甲可作为激活剂增强α-淀粉酶的活性
B．该实验可滴加碘液来分析还原糖的产生量
C．t1时，两组实验中的α-淀粉酶的活性不同
D．若将反应温度升高10℃，通常情况下t2和t3均右移
【答案】B
【分析】 分析题意可知，该实验研究物质甲对α-淀粉酶活性的影响，自变量物质甲的有无，因变量α-淀粉酶活性。
【详解】A、根据实验结果，物质甲处理后的淀粉酶活性较强，因此其可作为激活剂增强α–淀粉酶的活性，A正确；
B、碘液只能检测淀粉的剩余量，B错误；
C、t1时，虽然两组实验的酶促反应速率相同，但是实验组完成酶促反应的速度较快，说明该组中α-淀粉酶活性较强，C正确；
D、上述实验在最适温度下进行，若将反应温度升高10℃，通常情况下酶促反应速率减慢，t2和t3均右移，D正确。
故选B。
9．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到终止。以下叙述不正确的是（    ）

A．酶的量可以影响反应速率 B．t1~t2反应速率逐渐减慢
C．适当降低反应温度t2右移 D．t2时酶失去活性
【答案】D
【分析】酶的作用机理是降低化学反应的活化能，反应物浓度降低的速率可表示化学反应的速率，由图可知，t1～t2反应物浓度减小的速率由大到小，说明反应速率逐渐减慢。
【详解】A、酶可以降低化学反应的活化能，酶的量可以影响反应速率，A正确；
B、加入酶以后，t1～t2的开始阶段，反应物浓度降低较快，说明反应速率大，随着时间的延长，反应物浓度降低减慢，说明反应速率逐渐减慢，可能是反应物的浓度限制了反应速率，B正确；
C、适当降低反应温度，酶的活性降低，反应速率减慢，反应物完全被分解所需要的时间要延长，故t2右移，C正确；
D、根据题意“加入一定量的酶，该反应在最适条件下进行”，说明酶没有失活，t2时反应物浓度为0，说明反应物被完全分解了，D错误。
故选D。
10．抑制剂可与酶结合并降低酶的活性。下图表示两种抑制剂的作用机理，相关说法错误的是（    ）

A．除酶抑制剂外，温度、pH也会影响酶的催化效果
B．可通过增加底物浓度解除抑制剂A对酶的抑制效果
C．抑制剂B和酶结合，导致酶的活性部位功能丧失
D．低温和抑制剂B降低酶活性，两者作用机理相同
【答案】D
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物；作用机理是降低化学反应的活化能，进而加快化学反应的速率。
【详解】A、温度、pH也会影响酶的活性，进而影响酶的催化效果，A正确；
B、抑制剂A与底物竞争酶的结合位点，增加底物浓度可以解除抑制剂A对酶的抑制效果，B正确；
C、抑制剂B和酶结合，导致酶的活性部位空间结构改变，使酶的功能丧失，C正确；
D、低温不会改变酶的空间结构，而抑制剂B会改变酶的空间结构，两者作用机理不同，D错误。
故选D。
11．在洗涤剂中添加碱性纤维素酶可大大提高对衣物的洗涤效果。研究人员从某芽孢杆菌菌株中分离纯化出一种碱性纤维素酶，探究其催化作用的最适pH和温度，结果如下图。下列相关叙述，不正确的是（    ）

A．碱性纤维素酶的催化机理是降低反应所需的活化能
B．该酶的最适温度在50℃左右
C．不同温度下，该酶的最适pH有差异
D．30℃酶活性低的原因是空间结构被破坏
【答案】D
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
2、酶的作用机理：能够降低化学反应的活化能。
3、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高都会使酶变性失活。
【详解】A、酶的作用机理是能够降低化学反应的活化能，故碱性纤维素酶的催化机理是降低反应所需的活化能，A正确；
B、当温度为50℃左右时，碱性纤维素酶的活性最高，B正确；
C、由图可知，在不同温度下，该酶的最适pH有差异，如温度在30℃时，最适pH为8左右，如温度在50℃时，最适pH为7左右，C正确；
D、酶的催化活性受温度的影响，低温可以降低酶的活性，但是不会破坏酶的空间结构，故30℃酶活性低的原因是低温可以降低酶的活性，D错误。
故选D。
12．投弹手甲虫有精妙的防身系统（如图），其腹部储存室中储备过氧化氢（H2O2）和氢醌（HQ）。当有捕食者靠近时，储存室收缩，储存室和燃烧室间的隔膜打开，H2O2和HQ流至燃烧室，被过氧化氢酶和过氧化物酶催化，反应如下：

在极短时间内导致爆炸，同时喷射出灼热难闻的对苯醌，攻击并吓退捕食者。叙述错误的是（    ）

A．内质网和高尔基体与两种酶的加工、运输有关
B．投弹手甲虫迅速喷射灼热气体依赖酶的高效性
C．燃烧室爆炸与热及O2大量产生导致气压增大有关
D．甲虫精妙的防身系统使自然界中不可能有其天敌
【答案】D
【分析】酶的高效性是和非酶的催化剂比较而言，主要是指催化能力，蛋白质（环境适宜）的催化能力是普通化学催化物质的105—108倍，生物分子之间的反应首先要进行分子碰撞接触，如果在没有酶作用的情况下，分子主要靠自然的热运动来随机进行接触，这样的几率比较小，而在酶的作用下，由于酶和作用底物有特异性结合位点，相当于把反应需要的分子给拉到一起去了，所以这样的效率要高很多。
【详解】A、过氧化氢酶和过氧化物酶是蛋白质，在核糖体合成，需要内质网和高尔基体的加工，A正确；
B、由于酶的高效性，过氧化氢和氢醌均迅速反应，投弹手甲虫迅速喷射灼热气体，B正确；
C、由题干可知，H2O2和HQ流至燃烧室，被过氧化氢酶和过氧化物酶催化，在极短时间内导致爆炸，同时喷射出灼热难闻的对苯醌和大量的氧气，导致燃烧室气压增大，从而使得燃烧室爆炸，C正确；
D、甲虫精妙的防身系统可以攻击并吓退捕食者，但都有一定限度，自然界中还是存在其天敌，D错误。
故选D。
13．有些厨房洗涤剂中会加入脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶等生物酶制剂。下列有关说法正确的是（    ）
A．酶通过为反应物提供能量以降低化学反应的活化能
B．利用蛋白酶的专一性和高效性可去除餐具淀粉污渍
C．为提高不同类型污渍的去除效果酶制剂应复配使用
D．使用开水或加入强碱溶解酶制剂可以增加清洁效果
【答案】C
【分析】酶的本质是有机物，大多数酶是蛋白质，还有少量的RNA。特性：高效性、专一性、需要温和的条件。高温、强酸、强碱会使蛋白质的空间结构发生改变而使酶失去活性。
【详解】A、酶的作用原理是降低化学反应的活化能，并不能提供能量，A错误；
B、利用淀粉酶的专一性和高效性可去除餐具淀粉污渍，B错误；
C、由于酶的作用具有专一性，为了去除不同类型的污渍最好使用复配使用酶制剂，C正确；
D、高温、强酸、强碱条件下，酶会变性失活，酶制剂不能在高温，也不能在强酸和强碱条件发挥作用，D错误。
故选C。
14．聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是塑料制品的主要成分，近期科学家合成了一种能降解PET的“超级酶”（已知该酶的化学成分为蛋白质），以期解决塑料垃圾难以降解的问题。下列有关“超级酶”的叙述，不正确的是（　　）
A．能特异性结合PET B．降解速率受温度、pH等影响
C．也可作为蛋白酶的作用底物 D．能提供反应所需活化能
【答案】D
【分析】酶的特性有高效性、专一性、反应条件较温和。
【详解】A、酶具有专一性，专一性指的是酶能催化一种或一类化学反应，酶与反应物结合后，催化反应物分解，该超级酶能降解PET，故该超级酶能特异性结合PET，A正确；
B、降解反应物的速率可以衡量酶的活性，酶的活性受温度、pH、激活剂等因素影响，故该超级酶降解速率受温度、pH等影响，B正确；
C、绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，前者可以被蛋白酶催化分解，后者可以被RNA酶催化分解，因此该超级酶也可作为蛋白酶的作用底物，C正确；
D、酶的作用原理是降低化学反应的活化能，而不是提供反应所需活化能，D错误。
故选D。
15．如图表示一种酶与其对应底物，以下叙述错误的是（   ）

A．高温导致该酶空间结构发生改变
B．高温下该酶失活是因其活性位点与底物不吻合
C．降低至最适温度时此酶的活性位点结构能恢复
D．酶的专一性是由酶和底物的空间结构决定的
【答案】C
【分析】酶的活性受温度（pH）影响，在最适温度（pH）时，酶的活性最强，低于或高于最适温度（PH），酶的活性降低。高温、过酸、过碱会使酶变性失活。
【详解】A、由图可知高温导致该酶空间结构发生了改变，A正确；
B、高温使酶的结构发生了改变，其活性位点与底物不吻合，导致酶失活，不能催化底物分解，B正确；
C、高温使酶的结构发生的改变是不可逆的，即使降低至最适温度，酶的结构也不能恢复，C错误；
D、酶的专一性是由酶和底物的空间结构决定的，当底物与酶的活性位点形成互补结构时，酶才可催化底物发生变化，D正确。
故选C。
16．下图是生物体内ATP合成与水解示意图。下列叙述正确的是（    ）

A．能量1均来自于细胞呼吸释放的能量
B．能量2可用于蛋白质合成等放能反应
C．ATP与ADP相互转化使细胞储存大量ATP
D．此转化机制在所有生物的细胞内都相同
【答案】D
【分析】ATP的结构简式是A-P～P～P，其中A代表腺苷，T是三的意思，P代表磷酸基团。
【详解】A、能量1是合成ATP所需的能量，可来自于细胞呼吸和光合作用，A错误；
B、蛋白质合成属于吸能反应，B错误；
C、ATP在细胞中的量较少，C错误；
D、此ATP与ADP的转化机制在所有生物的细胞内都相同，体现了细胞的统一性，D正确。
故选D。
17．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的水解相联系
C．ATP合成酶能够降低ATP合成反应的活化能
D．寡霉素可抑制放线菌细胞内需要能量的代谢过程
【答案】C
【分析】原核生物除核糖体外无多余细胞器，由题分析寡霉素能够改变线粒体内膜上ATP合成酶的结构，说明能够抑制细胞通过线粒体有氧呼吸合成ATP，从而抑制细胞代谢。
【详解】A、放线菌（原核生物）无具膜细胞器，A错误；
B、ATP的合成消耗能量，故放能反应一般与ATP的合成相联系，B错误；
C、ATP合成酶能够降低ATP合成反应的活化能，从而提高化学反应速率，C正确；
D、放线菌不含线粒体，寡霉素无法抑制放线菌细胞内需要能量的代谢过程，D错误；
故选C。
18．每个细菌内的ATP含量基本相同。可利用下图所示原理来检测样品中细菌数量。下列相关叙述错误的是（　　）
荧光素+ATP+O2氧化荧光素+AMP+PPi+H2O+荧光
A．检测前需要破坏细胞膜以释放ATP
B．检测试剂中应含有荧光素酶和ATP
C．ATP水解释放的能量部分转化成光能
D．荧光强度与样品中细菌数量呈正相关
【答案】B
【分析】荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光；用分光光度计可测定发光强度；当荧光素和荧光素酶都足量时，在一定范围内，ATP的含量与发光强度成正相关。
【详解】A、ATP是细胞的直接能源物质，存在于细胞内，检测前需要破坏细胞膜以释放ATP，A正确；
B、检测试剂中应含有荧光素酶和荧光素，ATP来自待检测样品中的细菌，B错误；
C、由反应原理可知，荧光素酶催化ATP水解释放能量使荧光素发出荧光，C正确；
D、每个细菌内的ATP含量基本相同，测得的荧光强度与样品中细菌数量呈正相关，D正确。
故选B。
19．下面关于生命活动直接能源物质ATP的叙述，不正确的是（    ）
A．细胞质和细胞核中都有ATP的分布
B．ATP合成所需的能量由磷酸提供
C．ATP可以水解为ADP和磷酸
D．正常细胞中ATP与ADP的比值相对稳定
【答案】B
【分析】ATP是腺苷三磷酸，由腺苷和三个磷酸组成，一分子ATP含有两个特殊的化学键，储存着大量能量，断裂后可以释放能量，为生命活动提供能量；呼吸作用、植物的光合作用等生命活动可以产生ATP。
【详解】A、细胞质中细胞质基质、线粒体和叶绿体内可以产生ATP，细胞核中的生命活动需要消耗ATP，所以细胞质和细胞核中都有ATP分布，A正确；
B、ATP可以在光合作用中合成，能量来自光能，还可以在呼吸作用中合成，能量来自有机物中稳定的化学能，磷酸不提供能量，B错误；
C、ATP中远离腺苷的特殊的化学键容易断裂，可以水解为ADP和磷酸，C正确；
D、正常细胞中ATP合成和分解速率基本相等，所以ATP与ADP的比值相对稳定，D正确。
故选B。
20．据下图判断，有关叙述错误的是（    ）

A．甲→ATP的过程所需的酶与酶1不同
B．乙中不含特殊高能键，是RNA基本组成单位之一
C．丙物质为腺苷，丁可用于某些脂质的合成
D．ATP为生命活动提供能量需要经过图示的整个过程
【答案】D
【分析】分析题图：ATP含有3个磷酸基团，甲含有2个磷酸基团，为ADP；乙含有1个磷酸基团，为AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）；丙不含磷酸基团，为腺嘌呤核苷（简称腺苷）；丁为磷酸基团。
【详解】A、由甲→ATP的过程为ADP合成ATP的过程即ATP的形成，此过程所需的酶是合成酶，而酶1为ATP水解的酶，A正确；
B、乙物质为ATP断裂掉两个特殊高能键之后形成的物质，是腺嘌呤核糖核苷酸，为RNA的基本组成单位之一，B正确；
C、丙为腺苷，其组成包括腺嘌呤和核糖，丁为磷酸，可用于磷脂的合成，C正确；
D、ATP为生命活动提供能量需主要经过图示的ATP→甲的过程，即ATP水解为ADP，D错误。
故选D。
21．ATP生物发光法可用于食品、医疗和废水处理等行业中的微生物数量检测，其原理是在有氧环境中，荧光素在荧光素酶催化和ATP作用下生成氧化荧光素，氧化荧光素发出光子，光子数量可换算成ATP的量。下列相关叙述错误的是（    ）
A．检测的原理基于不同微生物细胞中ATP含量基本相同
B．检测时应去除样品中的动物细胞ATP等非微生物ATP
C．检测时应破碎微生物细胞并灭活ATP水解酶以释放ATP
D．该技术可用于检测新冠肺炎患者呼吸道样本中病毒含量
【答案】D
【分析】ATP既是贮能物质，又是供能物质，因其中的特殊的化学键中储存有大量能量，水解时又释放出大量能量；ATP在活细胞中的含量很少，因ATP与ADP可迅速相互转化；细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，普遍存在于生物界中，是生物界的共性；吸能反应一般与ATP的分解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系。
【详解】A、光子数量可换算成ATP的量，进而检测微生物数量，故不同微生物细胞中ATP含量要基本相同，A正确；
B、非微生物ATP需要去除，以保证实验结果的准确性，B正确；
C、ATP水解酶可以分解ATP，所以要保证ATP含量检测的准确性，必须灭活ATP水解酶，C正确；
D、病毒不是细胞结构，不能产生ATP，所以不能检测病毒数量，D错误。
故选D。
22．腺苷是与睡眠有关的信号，腺苷的受体包括R1和R2，咖啡因可以竞争性结合腺苷受体，研究者用适量咖啡因分别处理野生型小鼠和R1、R2基因敲除的突变体小鼠，测定小鼠觉醒时间，结果如下图。相关叙述错误的是（    ）

注：箭头对应时刻为处理时刻。
A．腺苷可由ATP脱去3个磷酸分子产生
B．腺苷与受体结合发挥作用后会降解灭活
C．对照组为等量生理盐水处理的相应小鼠
D．结果表明咖啡因通过与R1结合发挥提神作用
【答案】D
【分析】ATP的结构式可简写成A-P~P~P，其中A代表腺苷，T代表3个，P代表磷酸基团。
【详解】A、ATP为腺苷三磷酸，其中A代表腺苷，在相关酶的催化下脱去3个磷酸基团后可形成腺苷，故腺苷可由ATP脱去3个磷酸分子产生，A正确；
B、腺苷的作用机制类似于神经递质，与神经元细胞膜上的腺苷受体结合发挥作用后会被降解或重吸收，以防止其持续受体发生作用，B正确；
C、由题可知，用适量咖啡因分别处理野生型小鼠和R1、R2基因敲除的突变体小鼠，故对照组应用等量生理盐水处理的相应小鼠，C正确；
D、基因敲除小鼠的实验结果与野生型相比，R1敲除小鼠的实验组和对照组觉醒时间差异与野生型相似，R2敲除小鼠的实验组和对照组的觉醒时间无显著差异，与野生型差异显著，因此可推测咖啡因是通过与R2结合发挥作用，D错误。
故选D。
23．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，实验结果如下图。下列叙述正确的是（    ）

A．在相同ATP浓度下，酶A催化产生的最终ADP和Pi量最多
B．各曲线达到最大反应速率一半时，酶C所需要的ATP浓度最低
C．ATP浓度相同时，酶促反应速率大小为：酶A