新高考生物一轮复习课时练习7　酶和ATP(含解析）

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【备考2023】生物课时练习(七)　酶和ATP1．下列有关生物体内酶和激素的叙述，正确的是(　　)A．所有的酶和激素都是在核糖体中合成的B．某些激素的调节作用是通过影响酶的活性实现的C．两者都是细胞的结构组成成分，都不能提供能量D．一种酶只催化一种物质的反应，一种激素只作用于一种靶细胞B　[蛋白质类物质在核糖体上合成，少数酶的化学本质是RNA，部分激素的化学本质是脂质，如性激素，RNA和脂质不是在核糖体中合成的，A错误；某些激素的调节作用可通过激活酶的活性实现，B正确；激素在细胞之间传递信息，胞外酶和激素不是细胞结构的组成部分，C错误；一种酶只催化一种或一类物质的反应，一种激素可作用于多种靶细胞，如胰岛素几乎可作用于全身所有细胞，D错误。]2．(2021·河北十校联考)如图①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能。下列图解正确的是(　　)A　　　　　　　　BC　　　　　　　　DC　[酶可以有效降低化学反应所需的活化能，以保证细胞内的反应在常温、常压下高效地进行，酶降低的活化能＝没有酶催化时化学反应所需的能量－有酶催化时化学反应所需的能量，故选C。]3．(2021·南通联考)cAMP是由ATP脱去两个磷酸基团后环化而成，是细胞内的一种信号分子，其结构组成如图所示。下列说法错误的是(　　)A．A所示物质名称为腺嘌呤            B．B处化学键的名称为氢键C．cAMP的元素组成与磷脂分子相同 D．cAMP不存在于内环境中B　[据图可知，A所示物质名称是含氮碱基腺嘌呤，A正确；B处化学键是连接核糖和磷酸的磷酸二酯键，B错误；cAMP的元素组成与磷脂分子相同，均为C、H、O、N、P，C正确；cAMP是细胞内的一种信号分子，存在于细胞内，不存在于内环境中，D正确。]4．已知酶X(蛋白质类酶)可催化物质a分解为小分子物质b。如图实线表示在最适条件下，向一定量物质a溶液中加入一定量的酶X后，物质b的生成量与反应时间的关系。有关分析正确的是(　　)A．适当升高反应温度可得到曲线③B．加入少量蛋白酶可得到曲线①C．适当增加物质a的量可得到曲线③D．适当增加酶X的量可得到曲线②B　[适当升高反应温度会使酶促反应的速率减慢，故可得到曲线①，A错误；加入少量蛋白酶，会导致酶量减少，故可得到曲线①，B正确；底物浓度增加会使生成物量增加，故适当增加物质a的量可得到曲线②，C错误；增加酶 X的量可使反应速率加快，故适当增加酶X的量可得到曲线③，D错误。]5．(2021·邯郸调研)要完成有关酶的实验，下列实验材料及药品的选择最合理的是(　　)选项实验目的主要实验材料及药品A酶具有催化作用鸡蛋清、蛋白酶、双缩脲试剂B酶具有专一性淀粉、蔗糖、淀粉酶、碘液C酶具有高效性淀粉、淀粉酶、盐酸、碘液D温度影响酶的活性过氧化氢溶液、过氧化氢酶C　[蛋白酶本身是蛋白质，能与双缩脲试剂反应呈紫色，因此不能判断蛋白酶是否将鸡蛋清水解，A错误；蔗糖及蔗糖的水解产物都不与碘液反应，因此不能用淀粉、蔗糖、淀粉酶、碘液来证明酶具有专一性，B错误；淀粉酶与盐酸相比，淀粉酶催化淀粉的效率更高，体现了酶具有高效性，C正确；温度会影响过氧化氢的分解，因此不能探究温度对过氧化氢酶活性的影响，D错误。]6．(2021·九师联盟检测)为研究Pb2＋对胃蛋白酶活性的影响，某学习小组进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)A．实验中底物可选用若干数量的等体积的蛋白块B．实验表明Pb2＋没有改变胃蛋白酶催化的最适pHC．实验说明胃蛋白酶的催化具有专一性和高效性D．增加一组底物＋Pb2＋的实验可增强实验的严谨性C　[选用若干数量等体积的蛋白块作为底物有利于观察酶促反应速率，A正确；曲线a和曲线b的最大反应速率对应的pH相同，表明Pb2＋没有改变胃蛋白酶催化的最适pH，B正确；专一性可用同种酶催化不同底物，高效性可用酶与无机催化剂分别催化相同的底物，进行比较后得出结论，图示实验没有体现酶的专一性和高效性，C错误；增加一组底物和Pb2＋的实验作为对照组，以证明Pb2＋对蛋白质的水解没有影响，可增强实验的严谨性，D正确。]7．(2021·荆州质检)如图曲线①表示某种淀粉酶在不同温度下酶的活性相对酶最高活性的百分比。曲线②表示将该淀粉酶分别在不同温度下保温足够长的时间后，再将该酶在最适温度下测其残余酶活性，由此得到该酶的热稳定性数据。下列分析中，不正确的是(　　)A．曲线②的数据是将该酶在不同温度下保温足够长的时间后再在80 ℃条件下测得B．当温度从100 ℃逐渐降低到80 ℃，随着温度的降低，该酶的活性将逐渐升高C．在30 ℃～100 ℃的温度范围内，随着温度的升高，该酶的热稳定性逐渐下降D．由上述结果可知，该淀粉酶的保存温度应低于30 ℃B　[由分析可知：曲线②中的数据是将酶在不同温度下保温足够长的时间，然后在酶活性最高的温度下(80 ℃下)测定该酶活性，A正确；酶在100 ℃时由于空间结构被破坏而接近失活，该过程是不可逆的，故当温度从100 ℃逐渐降低到80 ℃，随着温度的降低，酶活性不再升高，B错误；据图可知：酶的热稳定性从30 ℃开始不断下降，故在30 ℃～100 ℃的温度范围内，随着温度的升高，该酶的热稳定性逐渐下降，C正确；结合上述结果分析：在30 ℃之前，该酶的热稳定性较高，且酶的活性由于低温被抑制，但不会失活，故该淀粉酶的保存温度应低于30 ℃，D正确。]8．(2021·衡水中学检测)酶抑制剂分竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂。两者作用特点如图甲所示，图乙表示相应的反应速率。下列有关叙述不正确的是(　　)      图甲                      图乙A．曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果B．曲线a、b反应速率不再增加是受酶浓度的限制C．曲线c表示在竞争性抑制剂作用下酶的活性降低D．非竞争性抑制剂与该酶结合后能改变其空间结构C　[从图乙可知，曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果，A正确；曲线a、b反应速率不随底物浓度增加而增加，是受酶浓度限制，B正确；曲线c表示加入的是非竞争性抑制剂，C错误；据图分析，非竞争性抑制剂与该酶结合后改变了其空间结构，D正确。]9．(2022·深圳外国语检测)细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如下图所示，下列有关叙述不正确的是(　　)A．酶1与产物乙结合后失活，说明酶的功能由其空间结构决定B．酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列C．酶1有两种底物且能与产物乙结合，因此酶1不具有专一性D．酶1与产物乙的相互作用可以防止细胞生产过多的产物甲C　[由图中关系可知，酶1与产物乙结合后失活，酶1失活后与有活性时相比空间结构发生了改变，说明酶的功能由其空间结构决定，A正确；同一种酶，氨基酸种类和数目相同，故酶1的变构位点和活性位点的结构不同是因为氨基酸的序列不同，B正确；从图中可知，酶1只催化两种底物合成产物甲的反应，具有专一性，C错误；酶1与产物乙结合使酶1无活性，合成产物甲的反应会中断，这样可以防止细胞生产过多的产物甲，D正确。]10．(2021·湖南大联考)酪氨酸酶可催化酪氨酸转化为多巴醌，引起果蔬褐变，为了抑制果蔬的褐变，常添加螺旋藻多糖抑制酪氨酸酶的活性，如图所示。回答下列问题。(1)酪氨酸酶具有高效性体现在__________________________；影响酪氨酸酶活性的因素有____________________________(写出两个)等。(2)据图分析，螺旋藻多糖对酪氨酸酶活性的影响是_____________________________________________________________________________________。(3)螺旋藻多糖和酪氨酸的结构相似，可与酪氨酸竞争结合酪氨酸酶，从而降低酪氨酸酶的催化效率。为验证2 mmol/L的螺旋藻多糖对酪氨酸酶的抑制作用可逆，可用__________作为自变量，2 mmol/L的螺旋藻多糖、酪氨酸酶的浓度等作为无关变量进行实验，实验结果是_____________________________________________________________________________________________________。[解析]　(1)酪氨酸酶的高效性体现在与无机催化剂相比，酪氨酸酶显著降低了反应的活化能，使反应能够快速进行。和其他大多数酶一样，影响酪氨酸酶活性的主要因素有温度和pH，根据题意，螺旋藻多糖的浓度也能影响酪氨酸酶的活性。(2)根据图示，螺旋藻多糖浓度越高，酶促反应速率相对值越低，所以螺旋藻多糖对酪氨酸酶活性有抑制作用。且浓度越高，抑制作用越强。(3)由题意知，螺旋藻多糖通过抢占与酪氨酸结合的位点阻止酪氨酸酶与酪氨酸结合，进而降低酪氨酸酶的活性。我们可以设置实验，以酪氨酸的数量为自变量，而螺旋藻多糖的浓度和酪氨酸酶的浓度为无关变量，可得到实验结果：随着酪氨酸数量的增加，酪氨酸酶的活性也增加了。这是因为酪氨酸数量的增加，导致的结果就是螺旋藻多糖不用和酪氨酸酶竞争结合位点，故酪氨酸酶的活性就提高了。[答案]　(1)与无机催化剂相比，酪氨酸酶显著降低了反应的活化能　温度和pH　(2)螺旋藻多糖浓度越高，酪氨酸酶的活性则越低　(3)酪氨酸的数量　随着酪氨酸数量的增加，酪氨酸酶的活性也增加了11．(2021·长沙一中月考)细胞的生命活动离不开酶和ATP的参与。ATP合成酶是催化ADP和Pi合成ATP的酶，ATP合成酶的结构如图1所示；图2表示在一块含有淀粉的琼脂块的四个圆形位置，分别用不同方法处理(①不考虑淀粉在酸性条件下的水解)。请回答下列有关问题：　图1　　　　　　　　　　图2(1)由图1可知，ATP合成酶催化ATP合成的能量来自膜两侧______________。从功能角度分析，ATP合成酶广泛分布于真核细胞的细胞质基质以及_________________(填膜结构)上。(2)科学家发现，一种化学结构与ATP相似的物质GTP(三磷酸鸟苷)也能为细胞的生命活动提供能量，请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)将图2所示方法处理后的含有淀粉的琼脂块，放入37 ℃恒温箱中保温处理24小时后，用等量碘液滴在四个圆形位置，观察到的现象是有______个蓝色斑块，由该实验说明酶的特点有_________。(4)同无机催化剂相比酶具有高效性的原因是____________________________________________________________________________________________。[解析]　(1)由题图和题意可知，ATP合成需要的能量是由膜内外H＋的浓度差提供的。在真核细胞中合成ATP的场所有线粒体、叶绿体、细胞质基质，在线粒体内膜上进行的有氧呼吸第三阶段会产生大量ATP，在叶绿体类囊体薄膜上进行的光反应能将光能转变成ATP中活跃的化学能，故含有ATP合成酶的生物膜有线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜。(2)由于GTP(三磷酸鸟苷)含有两个特殊的化学键，远离鸟苷的特殊的化学键容易水解断裂，是化学结构与ATP相似的物质，故GTP也能为细胞的生命活动提供能量。(3)①处由于唾液淀粉酶在酸性条件下失活，淀粉不被分解，因此遇碘液变蓝；②处唾液淀粉酶在高温条件下变性失活，淀粉不被分解，因此遇碘液变蓝；③处蔗糖酶不能水解淀粉，也会变蓝；④处唾液中唾液淀粉酶会将淀粉水解，加碘液不变蓝，故共有3个蓝色斑块，据分析可知，由该实验说明酶的特点有：专一性、需要适宜的温度和pH。(4)同无机催化剂相比酶具有高效性的原因是酶降低活化能的作用更显著。[答案]　(1)H＋的浓度差　线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜　(2)末端的磷酸基团具有较高的转移势能，在酶的作用下水解时，脱离下来的末端的磷酸基团挟能量与其他分子结合  (3)3　专一性、需要适宜的温度和pH　(4)酶降低活化能的作用更显著12．(2021·广东名校联考)如图表示某种酶催化作用的图解。下列相关说法错误的是(　　)A．该酶的基本组成单位是核苷酸             B．底物活化所需的能量由酶提供C．高温通过影响酶的空间结构从而影响催化效率D．酶与底物间碱基配对方式无法体现酶的专一性B　[该酶的化学本质是RNA，RNA的基本单位是核糖核苷酸，是核苷酸的一种，A正确；酶能降低化学反应的活化能，不能为化学反应提供能量，B错误；高温、过酸或者过碱都会影响酶的空间结构从而影响催化效率，C正确；一种酶只能催化一种或者一类化学反应，酶与底物间碱基配对不能体现酶的专一性，D正确。 ]13．(2021·湖南六校联考)能荷调节也称腺苷酸调节，指细胞通过调节ATP、ADP、AMP(一磷酸腺苷)两者或三者之间的比例来调节其代谢活动。计算公式为：能荷＝(ATP＋1/2ADP)/(ATP＋ADP＋AMP)。高能荷时，ATP生成过程被抑制，而ATP的利用过程被激发；低能荷时，其效应相反。能荷对代谢起着重要的调节作用。下列说法不正确的是(　　)A．一分子AMP中只有一个磷酸键，在正常细胞中为RNA的自我复制提供原料B．细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性C．人体成熟的红细胞吸收葡萄糖的过程对能荷没有影响D．AMP转化为ADP的过程，通常与细胞内的某些放能反应相联系A　[AMP含一个普通磷酸键，是RNA合成原料，正常细胞内不能进行RNA的自我复制，A错误；细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性，B正确；人体成熟的红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，不消耗也不释放能量，与能荷变化无关，能荷不变，C正确；AMP转化为ADP需要吸收某些放能反应释放的能量，D正确。]14．(2021·长沙联考)某生物兴趣小组在不同pH条件下测定的某淀粉酶对淀粉分解作用的实验结果如图所示，下列有关叙述正确的是(　　)A．该淀粉酶的最适pH为13B．pH为9时淀粉酶的活性与pH为3时相等    C．将pH由13调为7，该淀粉酶的活性不会改变    D．将底物和酶换成过氧化氢和过氧化氢酶，得到的实验结果与上图相同C　[pH为13时，1 h后淀粉剩余量相对值为1.0，说明此时淀粉酶已经失活，A错误；pH为3时，淀粉的剩余量是酸和淀粉酶共同催化的结果，因此pH为9时淀粉酶的活性大于pH为3时，B错误；分析题图可知，pH为13时，淀粉酶已失活，将pH由13调为7后，淀粉酶的活性不会恢复，淀粉含量不会明显减少，C正确；不同酶的最适pH不一定相同，且酸性条件下不会使过氧化氢分解，所以将底物和酶换成过氧化氢和过氧化氢酶，得到的实验结果与题图不同，D错误。]15．(2021·安康一模)回答下列有关酶的问题：图1                    图2(1)除了温度和pH对酶的活性有影响外，一些抑制剂也会降低酶的催化效果。图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理的示意图。①酶和无机催化剂的作用机理相同，都是______________________，但酶具有高效性，原因是_________________________________________________。②竞争性抑制剂的作用机理是____________________________，如果除去竞争性抑制剂，酶的活性可以____________。非竞争性抑制剂与酶结合后，改变了______________，这种改变类似于高温、________等因素对酶的影响。(2)为探究不同温度下两种淀粉酶的活性，某同学设计了多组实验并对各组淀粉的剩余量进行检测，结果如图2所示。从图中可以看出，酶A的最适温度应________(填“高于”“低于”或“等于”)酶B的。欲继续探究酶B的最适温度，实验思路是________________________________________________________________________________________________________________________。[解析]　(1)①酶和无机催化剂的作用机理相同，都是降低化学反应的活化能，酶降低化学反应活化能的效果比无机催化剂的更明显，酶具有高效性。②通过图1可以看出，竞争性抑制剂的作用机理是与底物争夺结合位点，如果除去竞争性抑制剂，酶的活性可以恢复。非竞争性抑制剂与酶结合后，改变了酶的分子结构，这种改变类似于高温、强碱、强酸等因素对酶的影响。(2)从图中可以看出，酶A催化淀粉水解，随着温度升高，淀粉剩余量降低，酶B则先降低再增多。说明酶A的最适温度应高于酶B的。生物实验遵循的一般原则是对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则等。欲继续探究酶B的最适温度，实验思路是：在30 ℃～50 ℃之间设置一系列温度梯度更小的分组实验，比较每组的淀粉剩余量，淀粉剩余量最少的分组对应的温度就是酶B的最适温度。[答案]　(1)①降低化学反应的活化能　酶降低化学反应活化能的效果比无机催化剂的更明显　②与底物争夺结合位点　恢复　酶的分子结构　强碱、强酸　(2)高于　在30 ℃～50 ℃之间设置一系列温度梯度更小的分组实验，比较每组的淀粉剩余量，淀粉剩余量最少的分组对应的温度就是酶B的最适温度