《金版學(xué)案》2022屆高考生物一輪復(fù)習(xí)課時作業(yè)9-降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶-細(xì)胞的能量“通貨”ATP-

生物必修1分子與細(xì)胞學(xué)案9降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶細(xì)胞的能量“通貨”——ATP題號1234567891011選項一、單項選擇題1．下圖表示物質(zhì)S在酶E的催化下水解成P的反應(yīng)圖解，下列敘述正確的是()eq\x(S＋H2O\o(→,\s\up7(酶E))2P)A．酶E可為該反應(yīng)供應(yīng)活化能B．酶E水解的產(chǎn)物是H2O、CO2等物質(zhì)C．若S是麥芽糖，則可用斐林試劑來檢測P的生成狀況D．若S代表二肽，則E、P可分別代表肽酶、氨基酸解析：酶通過降低活化能提高反應(yīng)速率。這里的酶E是蛋白質(zhì)，水解后的產(chǎn)物應(yīng)當(dāng)是氨基酸。麥芽糖以及水解產(chǎn)物葡萄糖都是還原糖。若S代表二肽，則E代表肽酶、P代表2個氨基酸分子，D正確。答案：D2．用抗生素處理成纖維細(xì)胞后，能抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的糖基化功能，使細(xì)胞分泌的纖連蛋白(FN1)削減，且易被組織蛋白酶水解。下列有關(guān)說法不合理的是()A．纖連蛋白的形成離不開內(nèi)質(zhì)網(wǎng)B．糖基化能維持纖連蛋白的穩(wěn)定性C．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能阻擋纖連蛋白的運輸D．組織蛋白酶催化作用具有專一性解析：依據(jù)題中信息，抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的糖基化功能，使細(xì)胞分泌的纖連蛋白削減，易被組織蛋白酶水解，說明纖連蛋白的形成與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的糖基化功能親熱相關(guān)，糖基化功能與纖連蛋白的穩(wěn)定性有關(guān)，A、B正確；抑制了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的糖基化功能，纖連蛋白的分泌量削減，說明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能促進(jìn)纖連蛋白的運輸，C錯誤；酶的作用具有專一性，組織蛋白酶也不例外，D正確。答案：C3．下列關(guān)于酶特性試驗設(shè)計的敘述中，正確的是()A．驗證酶的專一性時，自變量確定是酶的種類B．驗證酶的高效性時，自變量是酶的濃度C．探究溫度對酶活性的影響時，自變量是溫度D．探究酶催化作用的最適pH時，應(yīng)設(shè)置過酸、過堿、中性三組解析：驗證酶的專一性時，自變量可以是酶的種類或反應(yīng)物的種類。驗證酶的高效性，是指酶的降低活化能的作用顯著高于無機(jī)催化劑。探究酶催化作用的最適pH時，過酸過堿都會使酶失活，應(yīng)設(shè)置更多的pH梯度，分成更多的組。答案：C4．細(xì)胞代謝中某種酶與其底物、產(chǎn)物的關(guān)系如下圖所示，下列有關(guān)敘述不正確的是()A．酶1與產(chǎn)物B結(jié)合后失活，說明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)打算B．酶1的變構(gòu)位點和活性位點的結(jié)構(gòu)取決于特定的氨基酸序列C．酶1有兩種底物且能與產(chǎn)物B結(jié)合，因此酶1不具有專一性D．酶1與產(chǎn)物B的相互作用可以防止細(xì)胞生產(chǎn)過多的產(chǎn)物A解析：由圖中關(guān)系可知：酶1失活后與有活性時相比空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了轉(zhuǎn)變，說明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)打算，A正確。同一種酶，氨基酸種類和數(shù)目相同，故酶1的變構(gòu)位點和活性位點的結(jié)構(gòu)不同是由于氨基酸的序列不同，B正確。從圖中可知，酶1只催化兩種底物合成產(chǎn)物A的反應(yīng)。具有專一性，C錯誤。酶1與產(chǎn)物B結(jié)合使酶1無活性，合成產(chǎn)物A的反應(yīng)會中斷，這樣可以防止細(xì)胞生產(chǎn)過多的產(chǎn)物A，D正確。答案：C5．下列物質(zhì)中，能夠直接給細(xì)胞生命活動供應(yīng)能量的是()A．脂肪B．鈣離子C．糖D．ATP解析：脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)；鈣離子對于維持細(xì)胞和生物體的生命活動有重要作用；糖類是主要的能源物質(zhì)；ATP是細(xì)胞生命活動的直接供能物質(zhì)。答案：D6．下列生理過程中，不消耗ATP的一組是()A．蛋白質(zhì)的合成和加工B．染色體的復(fù)制和運動C．CO2還原和胰島素分泌D．植物細(xì)胞的質(zhì)壁分別和復(fù)原解析：蛋白質(zhì)的合成和加工過程需要消耗能量(ATP)；在細(xì)胞分裂過程中，染色體的復(fù)制和運動需要消耗能量(ATP)；CO2還原過程要消耗光反應(yīng)過程產(chǎn)生的[H]和ATP，分泌蛋白的分泌過程也要消耗能量(ATP)；植物細(xì)胞的質(zhì)壁分別和復(fù)原過程，是水分子通過自由集中進(jìn)出細(xì)胞的過程，不消耗能量。答案：D7．ATP是生命活動中直接能源物質(zhì)，下列有關(guān)ATP的說法正確的是()A．物質(zhì)跨膜運輸時，細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行旺盛的ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化B．光合作用暗反應(yīng)合成有機(jī)物所需的能量主要由線粒體產(chǎn)生的ATP供應(yīng)C．肌肉細(xì)胞中大量線粒體組成肌質(zhì)體，有利于儲存大量ATP為運動供能D．ATP中的化學(xué)能在一些細(xì)胞中可來自光能，在另一些細(xì)胞中可再轉(zhuǎn)化為光能解析：物質(zhì)跨膜運輸?shù)闹鲃舆\輸需要消耗ATP，但幫忙集中和自由集中不需要消耗ATP，A錯誤。光合作用合成的有機(jī)物所需要的能量由光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]供應(yīng)，B錯誤。ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量很少，但轉(zhuǎn)化很快速，“儲存大量ATP為運動供能”，C錯誤。在植物的葉肉細(xì)胞等處可利用光能轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能，在螢火蟲的某些細(xì)胞中能將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成光能，D正確。答案：D8．ATP(甲)是生命活動的直接能源物質(zhì)，據(jù)圖推斷下列敘述正確的是()A．在主動運輸過程中，乙的含量會明顯增加B．丙中不含磷酸鍵，是RNA基本組成單位之一C．丁由腺嘌呤和核糖組成，而戊可用于甲的合成D．甲→乙和乙→丙過程中，其催化作用的酶空間結(jié)構(gòu)相同解析：對細(xì)胞的生活來說，ATP與ADP的這種相互轉(zhuǎn)化，是時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中的，故在主動運輸過程中，乙的含量不會明顯增加，A錯誤。腺嘌呤核糖核苷酸(丙)是RNA基本組成單位之一，丙中含有磷酸鍵，但不含高能磷酸鍵，B錯誤。腺苷(丁)由腺嘌呤和核糖組成，而磷酸(戊)可用于甲的合成，C正確。酶具有專一性，甲→乙和乙→丙過程中，其催化作用的酶不同，故酶的空間結(jié)構(gòu)也不相同，D錯誤。答案：C9．據(jù)表分析，下列說法正確的是()組別①②③④⑤⑥3%的淀粉溶液2mL—2mL—2mL—3%的蔗糖溶液—2mL—2mL—2mL2%的α－淀粉酶溶液1mL1mL1mL1mL1mL1mL反應(yīng)溫度006060100100碘液2滴2滴2滴2滴2滴2滴注：表中“—”表示沒有添加。A．α－淀粉酶溶液的用量是自變量B．①②兩組試驗可用于驗證酶的專一性C．②④⑥三組試驗可說明溫度能影響酶活性D．設(shè)計上述試驗?zāi)康氖牵候炞C酶的專一性和探究溫度對酶活性的影響解析：該試驗中，反應(yīng)溫度是自變量，顏色變化是因變量，α－淀粉酶溶液的用量是無關(guān)變量，A錯誤。由于①②兩組試驗溫度均為0℃，α－淀粉酶活性很低，不能用于驗證酶的專一性，B錯誤。由于酶具有專一性，②④⑥三組試驗均不會發(fā)生反應(yīng)，不能說明溫度對酶活性的影響，①③⑤三組試驗可說明溫度能影響酶活性，C錯誤。設(shè)計上述試驗?zāi)康氖牵候炞C酶的專一性和探究溫度對酶活性的影響，D正確。答案：D10．下圖曲線表示物質(zhì)A生成物質(zhì)P的化學(xué)反應(yīng)，在無催化條件和有酶催化條件下的能量變化過程。下列相關(guān)敘述中正確的是()A．a(chǎn)b段表示在有酶催化條件下，使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生需要的活化能B．a(chǎn)c段表示在無催化劑催化條件下，使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生需要的活化能C．若將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則b在縱軸上將向下移動D．若只轉(zhuǎn)變反應(yīng)的溫度或pH條件，則圖中的曲線原有外形不會發(fā)生轉(zhuǎn)變解析：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楹啙嵃l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。所以，在沒有催化劑時，反應(yīng)物A要達(dá)到活化態(tài)需要能量為ac，在有酶催化時需要活化能為bc。那么，ab段代表的含義是在有酶催化的條件下，使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生酶所降低的活化能，bc段表示在有酶催化條件下，使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生需要的活化能。A錯誤，B正確；由于酶比無機(jī)催化劑降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著，所以若將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則b在縱軸上將向上移動，C錯誤；若只轉(zhuǎn)變反應(yīng)的溫度或pH條件，則酶的活性會發(fā)生轉(zhuǎn)變，故圖中的曲線原有外形可發(fā)生轉(zhuǎn)變，D錯誤。答案：B11．下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是()A．人體內(nèi)成熟的紅細(xì)胞中沒有線粒體，不能產(chǎn)生ATPB．ATP中的能量可以來源于光能和化學(xué)能，不能轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能C．在有氧與缺氧的條件下，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)都能形成ATPD．ATP中的“A”與DNA中的堿基A含義相同解析：人體內(nèi)成熟的紅細(xì)胞中沒有線粒體，可進(jìn)行無氧呼吸，也能產(chǎn)生ATP，A錯誤；ATP中化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能等其他形式能，B錯誤；ATP中的A為腺苷，與DNA中的堿基A含義不同，D錯誤。答案：C二、非選擇題12．ATP既是神經(jīng)元的“能量通貨”，也可作為神經(jīng)元之間信息傳遞的一種信號分子。一些神經(jīng)細(xì)胞不僅能釋放典型的神經(jīng)遞質(zhì)，還能釋放ATP，兩者均能引起受體細(xì)胞的膜電位變化。ATP作為信號分子的作用機(jī)理如圖所示，請分析回答下列問題：(1)人體細(xì)胞中的ATP主要來自________________(生理過程)，其分子結(jié)構(gòu)簡式是__________________________。爭辯發(fā)覺，正常成年人安靜狀態(tài)下24小時有40kgATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為2～10mmol/L，為滿足能量需要，人體解決這一沖突的合理途徑是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)細(xì)胞間隙中的ATP在有關(guān)酶的作用下，3個磷酸基團(tuán)逐個脫離下來，最終剩下的是________。(3)為了爭辯X物質(zhì)對動物細(xì)胞的影響，某爭辯小組用不同濃度的X物質(zhì)將細(xì)胞處理24小時，然后測量各組細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率，經(jīng)過多次試驗后，所得數(shù)據(jù)如下表所示：試驗組編號X物質(zhì)的濃度/(μg·mL－1)細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度/(nmol·mL－1)細(xì)胞死亡的百分率A0801B2702C45010D82025E16570F32195①該試驗的因變量是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②試驗數(shù)據(jù)表明，該試驗的因變量之間有何聯(lián)系？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③若用混有濃度為2μg/mL的X物質(zhì)的飼料飼喂大鼠，其小腸的消化和吸取功能受到抑制的主要緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：ATP是細(xì)胞內(nèi)的“能量通貨”，直接給細(xì)胞的生命活動供應(yīng)能量。(1)ATP可以來自細(xì)胞呼吸、光合作用。在人體細(xì)胞內(nèi)只有細(xì)胞呼吸。ATP結(jié)構(gòu)簡式為：A－P～P～P。(2)ATP是由一個腺苷和三個磷酸基團(tuán)構(gòu)成的。因此3個磷酸基團(tuán)逐個脫離下來，最終剩下的是腺苷。(3)①“為了爭辯X物質(zhì)對動物細(xì)胞的影響”，得出試驗的自變量是X物質(zhì)的濃度，因變量就是不同X物質(zhì)濃度下細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率。②細(xì)胞的生命活動離不開能量，因此細(xì)胞內(nèi)ATP濃度下降，能量供應(yīng)削減，細(xì)胞死亡率增加。③消化需要酶來催化，消化酶的合成和分泌需要消耗能量；氨基酸等養(yǎng)分物質(zhì)的吸取屬于主動運輸，需要消耗能量。因此用混有濃度為2μg·mL－1的X物質(zhì)的飼料飼喂大鼠，將阻礙消化酶的合成和分泌，影響消化；阻礙主動運輸，影響?zhàn)B分物質(zhì)的吸取。答案：(1)細(xì)胞呼吸A－P～P～PATP與ADP相互快速轉(zhuǎn)化(2)腺苷(3)①細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率②細(xì)胞內(nèi)ATP濃度下降，能量供應(yīng)削減，細(xì)胞死亡率增加③阻礙消化酶的合成和分泌，影響消化；阻礙主動運輸，影響?zhàn)B分物質(zhì)的吸取13．某爭辯性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了下圖所示的試驗裝置(含反應(yīng)室和注射器兩部分)，用于測量過氧化氫酶催化過氧化氫反應(yīng)放出的O2含量。他們提前制作了大小相同、干燥程度全都的圓形小濾紙片若干，然后開展了如下試驗：①制備新穎的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的動物肝臟研磨液。②將8片圓形小濾紙片在肝臟研磨液中浸泡后取出，并貼在反應(yīng)室上側(cè)的內(nèi)壁上(如圖所示)。③向反應(yīng)室內(nèi)加入新配制的10mL3%H2O2溶液(如圖所示)；將裝有2mL清水的注射器內(nèi)殘留的空氣排出后，用注射器針頭扎透反應(yīng)小室的橡皮塞，使反應(yīng)小室與注射器相通，登記此時注射器上液面的刻度。④將反應(yīng)小室旋轉(zhuǎn)180°，使圓形濾紙片與H2O2溶液混合。⑤每隔30s讀取并記錄注射器針筒液面的刻度一次，共進(jìn)行2min。⑥將圓形小濾紙片的數(shù)量改成6片，重復(fù)②→⑤，進(jìn)行其次組試驗。⑦將圓形小濾紙片的數(shù)量改成4片，重復(fù)②→⑤，進(jìn)行第三組試驗。請回答下列問題：(1)上述試驗探究的問題是：酶促反應(yīng)速率與________的關(guān)系。(2)請你設(shè)計一個用于記錄觀看結(jié)果的表格。(3)對步驟⑤得到的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，繪制出了如下曲線圖。那么預(yù)期其次組試驗的曲線大致應(yīng)當(dāng)是怎樣的？請在圖中添畫該曲線。(4)假如上述三組試驗的結(jié)果均無明顯差異，這可能與酶的什么特性有關(guān)？__________。需如何改進(jìn)試驗？_________________________________________________________________________________