高考生物一輪復(fù)習(xí) 第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第8講 酶與ATP-人教版高三生物試題

第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第8講酶與ATP(限時:40分鐘)測控導(dǎo)航表知識點題號及難易度1.酶的概念、作用機理、特性1,6(中)2.影響酶活性的因素、酶相關(guān)實驗的設(shè)計及分析5(中),8(中),10(中)3.ATP的結(jié)構(gòu)、功能和利用3,4,11(中)4.綜合考查2,7,9(中),12(中),13(難)1.(2016山東濱州期末)下列關(guān)于酶的敘述,錯誤的是(B)A.酶通過降低化學(xué)反應(yīng)活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率B.超過酶的最適溫度,酶因肽鍵被破壞而逐漸失活C.酶在代謝中作為催化劑,其本身的合成也需要酶催化D.探究溫度影響酶活性的實驗中,酶與底物應(yīng)分別保溫后再混合解析:酶的作用機理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,從而提高化學(xué)反應(yīng)速率;超過酶的最適溫度時,高溫會逐漸破壞酶的空間結(jié)構(gòu)而使酶逐漸失活;大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA,蛋白質(zhì)和RNA的合成過程也需要酶的催化;為保證化學(xué)反應(yīng)是在設(shè)定溫度下進行的,酶與底物分別保溫后再混合。2.(2015江西南昌模擬)下列有關(guān)酶與ATP的說法正確的是(A)A.正是由于酶的催化作用,細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速進行B.酶和ATP不能脫離生物體起作用,酶的催化都需要ATP提供能量C.細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系D.ATP與酶的元素組成不可能完全相同解析:由于酶的催化作用原理是降低反應(yīng)所需的活化能,所以細(xì)胞代謝在溫和條件下能進行;酶和ATP兩者既能在生物體內(nèi)起作用,也能在生物體外起作用;細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)一般與ATP的水解相聯(lián)系;少數(shù)酶為RNA,它與ATP的組成元素都是C、H、O、N、P。3.(2015河南信陽一模)磷酸化是指在某些物質(zhì)分子上加入一個磷酸基團,如三磷酸腺苷(ATP)就是由二磷酸腺苷(ADP)磷酸化而來。下列結(jié)構(gòu)中不能發(fā)生ADP磷酸化的是(B)A.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) B.葉綠體基質(zhì)C.葉綠體類囊體薄膜 D.線粒體內(nèi)膜解析:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)能進行有氧呼吸第一階段和無氧呼吸,能生成ATP;葉綠體基質(zhì)是光合作用暗反應(yīng)的場所,要消耗ATP;葉綠體類囊體薄膜是光合作用的光反應(yīng)場所,能生成ATP;線粒體內(nèi)膜是有氧呼吸第三階段的反應(yīng)場所,能生成ATP。4.(2016湖北黃岡月考)如圖所示,ATP是生物體內(nèi)重要的能源物質(zhì),下列有關(guān)敘述中,不正確的是(D)A.AMP可以作為合成ADP及mRNA的原料B.甲過程中釋放的能量可以用于C3還原或細(xì)胞分裂C.丁過程中合成ATP所需能量可以是光能D.催化乙和丙過程的酶應(yīng)該是同一種酶解析:AMP是ADP脫掉一個磷酸基團形成的,稱為腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本組成單位之一,同時其加上磷酸基團也可以合成ADP。ATP釋放的能量可以用于各項生命活動,如C3還原和細(xì)胞分裂。合成ATP所需能量可以是光能,也可以是化學(xué)能。乙和丙過程是兩個相反的過程,由于酶具有專一性,因此催化它們的酶不同。5.(2015江西贛州月考)圖甲表示溫度對淀粉酶活性的影響,圖乙是將一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后,麥芽糖積累量隨溫度變化的情況。下列說法中錯誤的是(C)A.圖甲中T0表示淀粉酶催化反應(yīng)的最適溫度B.圖甲中Ta和Tb對酶活性的影響有區(qū)別C.圖乙中溫度超過Tb時,酶的活性達(dá)到最大D.圖乙中A點可能對應(yīng)圖甲中的溫度為T0解析:圖甲中溫度為T0時,酶的活性最高,所以圖甲中T0表示淀粉酶催化反應(yīng)的最適溫度;Ta時,低溫抑制了酶活性,Tb時高溫可能已破壞了酶結(jié)構(gòu);圖乙中溫度超過Tb時,麥芽糖不再積累,因此酶的活性不會是最大;圖乙中A點時,麥芽糖的積累速度最快,因此可能對應(yīng)圖甲中的溫度為T0。6.(2016山西太原月考)如圖所示的水槽中間有一小孔,在小孔處用半透膜(葡萄糖不能通過)將兩槽完全隔開,左槽中裝有麥芽糖溶液,右槽中裝有蔗糖溶液,兩側(cè)的液面等高。蔗糖溶液和麥芽糖溶液的物質(zhì)的量相等,然后在左右槽中各加入等量的麥芽糖酶液。下面是一些關(guān)于這個實驗的敘述,其中正確的一組是(C)①左槽液面上升②右槽液面上升③利用了酶的專一性④利用了酶的高效性⑤利用了酶的催化特性⑥利用了酶是蛋白質(zhì)的特性A.①②⑥ B.②④⑤ C.①③⑤ D.①④⑥解析:酶具有專一性,麥芽糖酶能催化麥芽糖反應(yīng)形成葡萄糖;故左側(cè)的物質(zhì)的量濃度會上升,水分子向左側(cè)擴散加快,左側(cè)水面上升。7.(2016吉林通化月考)有關(guān)如圖的敘述,不正確的是(D)A.ADP被釋放后,蛋白質(zhì)還能結(jié)合ATPB.與圖中蛋白質(zhì)具有相同功能的物質(zhì),有些不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)C.圖中的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的需要能量的生命活動D.該蛋白質(zhì)也可結(jié)合ADP和Pi合成ATP解析:據(jù)圖分析,該過程為ATP的水解,需要的蛋白質(zhì)為水解酶,化學(xué)反應(yīng)前后其數(shù)量和化學(xué)性質(zhì)不變即還能用于ATP的水解。有些酶的本質(zhì)是RNA,RNA不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng);圖中的“能量”來自ATP中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵,能量釋放出來用于各項生命活動;由于酶具有專一性,ADP和Pi合成ATP需要合成酶。8.(2015甘肅天水一模)下列有關(guān)酶的實驗設(shè)計思路正確的是(C)A.利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響B(tài).利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液驗證酶的專一性C.利用過氧化氫、新鮮的豬肝研磨液和氯化鐵溶液研究酶的高效性D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為3、7、11的緩沖液驗證pH對酶活性的影響解析:過氧化氫的分解受溫度的影響,所以不能用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響,A錯誤;碘液無法檢測蔗糖是否被水解,所以利用淀粉、蔗糖、淀粉酶來驗證酶的專一性時,不可采用碘液檢測,應(yīng)該選用斐林試劑,B錯誤;酶的高效性是相對無機催化劑而言的,所以研究酶的高效性時,應(yīng)用酶和無機催化劑對比,C正確;胃蛋白酶的適宜pH是1.5,所以利用胃蛋白酶、蛋清來驗證pH對酶活性的影響時,pH應(yīng)設(shè)置成低于1.5、1.5、高于1.5,D錯誤。9.(2015遼寧沈陽一模)如圖甲表示麥芽糖酶催化麥芽糖水解的模型,圖乙表示在最適溫度下,麥芽糖酶的催化速率(酶促反應(yīng)速率)與麥芽糖量的關(guān)系。下列相關(guān)敘述錯誤的是(D)A.該模型能解釋酶的催化具有專一性,其中a代表麥芽糖酶B.限制f～g上升的原因是酶的數(shù)量,故整個實驗中應(yīng)設(shè)置“麥芽糖酶的量一定”C.如果溫度升高或降低5℃D.可用斐林試劑鑒定麥芽糖酶是否完成對麥芽糖的催化分解解析:圖甲中的模型具有嚴(yán)格的一一對應(yīng)關(guān)系,能解釋一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng),酶在化學(xué)反應(yīng)前后不發(fā)生改變,所以圖中a表示酶;圖乙中f～g,隨著麥芽糖量的增加,酶促反應(yīng)速率不變,說明限制f～g的因素不是麥芽糖量,可能是實驗中酶的數(shù)量是一定的;溫度高于或低于最適溫度,酶活性都會下降,酶促反應(yīng)速率都會下降,因此溫度升高或降低5℃10.(2015江西新余三模)用某種酶進行有關(guān)實驗的結(jié)果如圖所示,下列有關(guān)說法錯誤的是(C)A.該酶的最適催化溫度不確定B.圖2和圖4能說明該酶一定不是胃蛋白酶C.由圖4實驗結(jié)果可知酶具有高效性D.由實驗結(jié)果可知酶具有專一性解析:分析題圖1只能說明在這三個溫度中,30℃11.(2016河南周口月考)在生物體內(nèi)能量的轉(zhuǎn)換和傳遞中,ATP是一種關(guān)鍵的物質(zhì),其分子結(jié)構(gòu)式如下:(1)從ATP的分子結(jié)構(gòu)式可知,去掉兩個磷酸基團后剩余部分是。(2)人體骨骼肌細(xì)胞中,ATP的含量僅夠劇烈運動時三秒鐘內(nèi)的能量供給。在校運動會上,某同學(xué)參加100m短跑過程中,其肌細(xì)胞中ATP相對含量變化如圖2所示,試回答:①由A到B的變化過程中,說明ATP被水解,釋放的能量用于。②由整個曲線來看,肌細(xì)胞中ATP的含量不會降為零,說明。(3)某同學(xué)進行一項實驗,目的是觀察ATP可使離體的、剛剛喪失收縮功能的新鮮骨骼肌產(chǎn)生收縮這一現(xiàn)象,說明ATP是肌肉收縮所需能量的直接來源。①必須待離體肌肉自身的消耗之后,才能進行實驗。

②在程序上,采取自身前后對照的方法,先滴加(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”),觀察與否以后,再滴加(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。

③如果將上述順序顛倒一下,實驗結(jié)果是否可靠?,原因是

。解析:(1)從ATP的分子結(jié)構(gòu)式可知,去掉兩個磷酸基團后剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸。(2)①ATP被水解,釋放的能量用于肌肉收縮等生命活動。②肌細(xì)胞中ATP的含量不會降為零,說明ATP的生成和分解是同時進行的。(3)①必須待離體肌肉自身的ATP消耗之后,才能進行實驗,排除原有ATP對實驗結(jié)果的影響。②在程序上,采取自身前后對照的方法,先滴加葡萄糖溶液,觀察肌肉收縮與否以后,再滴加ATP溶液。③如果將上述順序顛倒一下,實驗結(jié)果不可靠,因為外源ATP未耗盡時,會出現(xiàn)滴加葡萄糖溶液肌肉也會收縮的現(xiàn)象,造成葡萄糖也被肌肉直接利用的假象。答案:(1)腺嘌呤核糖核苷酸(2)①肌肉收縮等生命活動②ATP的生成和分解是同時進行的(3)①ATP②葡萄糖溶液肌肉收縮ATP溶液③不可靠如果外源ATP尚未耗盡,會出現(xiàn)滴加葡萄糖溶液肌肉也會收縮的現(xiàn)象,造成葡萄糖也被肌肉直接利用的假象12.(2015山東濰坊一模)如圖1中甲曲線表示在最適溫度下,某種酶促反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系。乙、丙分別表示該酶促反應(yīng)速率隨溫度或pH的變化趨勢;圖2是ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式。請據(jù)圖回答:(1)在A點提高反應(yīng)溫度,反應(yīng)速率將,在B點增加酶濃度,反應(yīng)速率將。(2)乙、丙曲線中點(填字母)代表最適溫度。若該種酶需要短期保存,最適宜的溫度和pH條件是(用乙、丙曲線中的字母表示)。

(3)某同學(xué)在設(shè)計“影響酶活性的條件”實驗中存在以下疑惑:①溫度影響酶活性的實驗中,能否用斐林試劑鑒定實驗結(jié)果?②溫度影響酶活性的實驗中,加入底物后,能否加入酶之后再控制溫度?③pH影響酶活性的實驗中,無關(guān)變量溫度能否忽略不計?④pH影響酶活性的實驗中,能否用H2O2作為實驗材料?根據(jù)科學(xué)性原則,你認(rèn)為上述疑惑中可回答“能”的是(填序號)。

(4)圖2中a結(jié)構(gòu)是的單體,酶1催化的反應(yīng)將使高能磷酸鍵(填字母)斷裂放能,酶2催化的反應(yīng)往往與細(xì)胞內(nèi)的(填“吸能”或“放能”)反應(yīng)相聯(lián)系。

解析:(1)甲曲線是在最適溫度下測定的,故在A點提高溫度,反應(yīng)速率將降低;B點限制反應(yīng)速率的因素是酶濃度,不是反應(yīng)物濃度,故B點適當(dāng)增加酶的濃度,反應(yīng)速率將增大。(2)根據(jù)試題的分析,乙曲線代表溫度對酶促反應(yīng)的影響,丙曲線代表pH對酶促反應(yīng)的影響。酶的保存應(yīng)該在最適pH、低溫下保存。(3)①由于斐林試劑需要水浴加熱,因此探究溫度影響酶活性的實驗,不適宜用斐林試劑鑒定實驗現(xiàn)象;②若底物和酶溶液先混合則會在未達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時酶已發(fā)生作用,故應(yīng)先將每一組底物和酶溶液分別放在相同溫度下適當(dāng)時間后再混合;③無關(guān)變量在各組中應(yīng)該相同,不能忽略;④pH不會影響過氧化氫的分解,因此可以用H2O2作為實驗材料。(4)ATP除去兩個磷酸基團以后是RNA的基本單位;酶1催化的反應(yīng)將使遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵斷裂放能,往往與細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)相聯(lián)系,酶2催化ATP的合成,往往與細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)相聯(lián)系。答案:(1)降低增大(2)ED、H(3)④(4)RNAc放能13.(2016吉林實驗中學(xué)模擬)萌發(fā)的禾谷類種子中淀粉酶活性較強,主要有α淀粉酶和β淀粉酶。α淀粉酶不耐酸、較耐熱,在pH為3.6以下迅速失活,而β淀粉酶不耐熱,70℃時15min后失活。根據(jù)它們的這種特性,可分別測定一種酶的催化效率。請協(xié)助完成“測定小麥種子中α淀粉酶催化效率”實驗材料:萌發(fā)3天的小麥種子(芽長約1cm)。主要試劑及儀器:1mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)麥芽糖溶液、5%淀粉溶液、斐林試劑、蒸餾水、石英砂、恒溫水浴鍋等。實驗步驟:步驟一:制作麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)液。取7支干凈的具塞刻度試管,編號,按下表加入試劑,再將試管置于60℃試劑試管號1234567麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)液(mL)00.20.61.01.41.62.0蒸餾水(mL)2.0麥芽糖含量(mg)00.20.61.01.41.62.0斐林試劑(mL)2.02.02.02.02.02.02.0步驟二:制備酶液。研磨:5g萌發(fā)的小麥種子+少量石英砂+10mL蒸餾水→離心分離:3000轉(zhuǎn)/min,10min→獲取酶液步驟三:將裝有淀粉酶溶液的試管置于70℃步驟四:另取四支試管,編號A、B、C、D,向A、B試管中各加5mL5%淀粉溶液,向C、D試管中分別加入2mL已經(jīng)處理的酶溶液和蒸餾水,將四支試管置于40℃的恒溫水浴中保溫10min,然后將C、D試管中的溶液分別加入到A、B試管中,搖勻后繼續(xù)在40步驟五:。

結(jié)果分析:將A試管中顏色與步驟一中獲得的麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)液進行比較,獲得該試管中麥芽糖濃度,并計算出α淀粉酶催化效率。結(jié)果分析:(略)分析上述步驟回答:(1)步驟一的2～7號試管中加入蒸餾水的量分別是:1.8、1.4、1.0、0.6、0.4、0(單位:mL)。要控制等量的液體,是為了控制(填“自”“因”或“無關(guān)”)變量,“測定小麥種子中α淀粉酶催化效率”的實驗中,自變量是。(2)步驟三的實驗操作目的是

。

(3)步驟四中A、B試管中5mL5%淀粉溶液和C、D試管中2mL已經(jīng)處理的酶溶液和蒸餾水分別裝在不同試管中40℃恒溫水浴處理的目的是(4)步驟五的實驗操作是

。解析:(1)步驟一的2～7號試管中加入不同量的蒸餾水,且為了控制實驗的無關(guān)變量,必須保證液體的總量相等。“測定小麥種子中α淀粉酶催化效率”的實驗中,自變量是α淀粉酶。(2)步驟三中將裝有淀粉酶溶液的試管置于70℃水浴中15min,據(jù)題中信息此時淀粉酶溶液中的β(3)由于酶具有高效性,直接混合后再設(shè)置相應(yīng)溫度時反應(yīng)就已經(jīng)發(fā)生,因而需在反應(yīng)之前將酶與底物分別放置在相同的溫度環(huán)境中保持一段時間后再混合,以保證反應(yīng)是在設(shè)置的溫度下進行的。(4)步驟五應(yīng)是分別取A、B試管中反應(yīng)溶液各2mL,一段時間后,再向其中加入2mL斐林試劑,60℃答案:(1)無關(guān)α淀粉酶(2)使淀粉酶溶液中的β淀粉酶失活(3)保證5%淀粉溶液與酶或蒸餾水在混合時的溫度是相同的(4)分別取A、B試管中反應(yīng)溶液各2mL,一段時間后,再向其中加入2mL斐林試劑,60℃【教師備用】1.(2015上海黃浦區(qū)二模)用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì),處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應(yīng)。由此可推測核糖體中能催化該反應(yīng)的物質(zhì)是(A)A.RNA B.RNA聚合酶C.蛋白酶 D.逆轉(zhuǎn)錄酶解析:核糖體的組成成分為蛋白質(zhì)和RNA,酶具有專一性,蛋白酶將組成核糖體的蛋白質(zhì)水解后,只剩RNA起作用。2.(2015安徽合肥一模)根據(jù)以下關(guān)于過氧化氫分解實驗的過程和結(jié)果,下列哪項分析不正確(C)試管abcd3%過氧化氫溶液2mL2mL2mL2mL處理措施不作任何處理置于90℃加2滴3.5%的FeCl3溶液加2滴20%的新鮮肝臟研磨液實驗結(jié)果-+++++++注:“-”表示無氣泡產(chǎn)生;“+”表示氣泡產(chǎn)生的多少A.a和b、a和c、a和d分別構(gòu)成對照實驗B.c和d是對比實驗,自變量是催化劑類型C.a、b、c、d說明催化劑可以為該反應(yīng)供能D.a、c、d不能說明生物催化劑具有專一性解析:a和b對照說明溫度能影響過氧化氫的分解,a和c對照說明FeCl3具有催化作用,a和d對照說明酶具有催化作用;c和d對比,自變量是催化劑類型,說明酶具有高效性;催化劑不能為反應(yīng)提供能量,其原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能;c組是無機催化劑,d組是有機催化劑,a、c、d對照說明FeCl3和肝臟研磨液中的過氧化氫酶具有催化作用,且酶具有高效性。3.(2015吉林長春四模)下表是某同