2020版高考生物一轮复习第三单元第9讲ATP和酶精练含解析2.pdf

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1、第 9 讲 ATP 和酶第 9 讲 ATP 和酶 一、单项选择题一、单项选择题 1.(2018 江苏徐州期中)下列关于 ATP 的叙述,正确的是( ) A.ATP 的合成场所与 ATP 的水解场所基本相同 B.每个 ATP 分子中含有 2 个高能磷酸键和 2 个磷酸基团 C.ATP 在细胞内的含量较多,满足了各种代谢活动的能量需求 D.细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由 ATP 直接提供能量的 答案 D ATP 的合成场所主要有:细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜和叶绿体的类囊体薄膜上,ATP 的水解场所是细胞内所有需能部位,A 错误;每个 ATP 分子中含有 2 个高能磷酸键和 3 个磷

2、酸基团,B 错 误;ATP 在细胞内的含量很少,但 ATP 与 ADP 相互转化是十分迅速的,满足了各种代谢活动的能量需求,C 错误;细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由 ATP 直接提供能量的,D 正确。 2.(2018 江苏海安高中月考)ATP 是细胞内流通的能量 “通货”。 下列关于 ATP 的说法中,正确的是( ) A.只要提供 O2,线粒体就能为叶绿体提供 CO2和 ATP B.洋葱表皮细胞中能形成 ATP 的细胞器只有线粒体 C.细胞吸收 K+的过程中,ATP 中高能磷酸键的能量都会释放出来 D.有氧呼吸和无氧呼吸的全过程都有 ATP 的合成 答案 B 叶绿体在光反应阶段能产生

3、ATP 用于暗反应阶段,不需要线粒体为其提供 ATP,A 错误;洋葱表 皮细胞中没有叶绿体,因此产生 ATP 的细胞器只有线粒体,B 正确;ATP 中远离腺苷的高能磷酸键水解断裂, 释放出其中的能量为细胞生命活动利用,C 错误;无氧呼吸的第二阶段不产生 ATP,D 错误。 3.(2018 江苏盐城期中)下列有关 ATP 的叙述,正确的是( ) A.丙酮酸在细胞质基质中转变为乳酸时有 ATP 生成 B.组成 ATP 的化学元素主要是 C、H、O、P、S C.ATP 中只有远离 A 的高能磷酸键可水解释放能量 D.当 ADP 快速转化为 ATP 时,细胞内 ATP 不会大量积累 答案 D 丙酮酸在

4、细胞质基质中转变为乳酸为无氧呼吸的第二阶段,没有 ATP 生成,A 错误;组成 ATP 的 化学元素是 C、H、O、N、P,不含 S,B 错误;ATP 中的两个高能磷酸键均可水解释放能量,C 错误;ADP 与 ATP 能快速地相互转化,细胞内的 ATP 不会大量积累,D 正确。 4.(2018 江苏海门中学调研)下列有关 ATP 的叙述,正确的是( ) A.线粒体是蓝藻细胞产生 ATP 的主要场所 B.ATP 水解释放的能量可直接用来重新合成 ATP C.ATP 分子由 1 个腺嘌呤和 3 个磷酸基团组成 D.细胞连续分裂过程中,伴随着 ATP 与 ADP 的相互转化 答案 D 蓝藻细胞为原核

5、细胞,原核细胞中不含有线粒体,A 错误;ATP 水解释放的能量可直接用于生物 体的各项生命活动,不能用来重新合成 ATP,ATP 合成的能量来自光合作用中的色素分子所吸收的光能和 细胞呼吸中有机物分解所释放的能量,B 错误;ATP 分子由 1 个腺苷和 3 个磷酸基团组成,C 错误;细胞连续 分裂过程中,需要不断消耗 ATP,而细胞中 ATP 和 ADP 的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中, 所以细胞连续分裂过程中,伴随着 ATP 与 ADP 的相互转化,D 正确。 5.(2018 江苏徐州期中)下列关于酶的叙述,错误的是( ) A.酶的合成需要 ATP 供能 B.酶活性最高时的温度

6、也是保存酶的适宜温度 C.酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能 D.酶促反应中酶参与底物的反应过程,但反应前后化学性质和含量不变 答案 B 酶的合成需要 ATP 供能,A 正确;最适温度是酶活性最强的温度,但不是保存酶的最适合温度, 一 般应低温保存,B 错误;酶的作用机理是降低化学反应的活化能,C 正确;酶促反应中酶参与底物的反应过 程,但反应前后化学性质和含量不变。 6.(2018 江苏扬州中学月考)如图 1 为乳糖酶作用机理,图 2 是温度对乳糖酶催化效率的影响特点,下列表 述正确的是( ) A.A 是乳糖酶,其最适催化温度是 40 B.B 是乳糖酶,其从 70 降温至 40 可恢复最

7、高活性 C.C、D 均表示葡萄糖,70 时乳糖酶的结构被破坏 D.C、D 分别为葡萄糖和半乳糖,0 时乳糖酶活性被抑制 答案 D 由图可知,A 是乳糖,B 是乳糖酶,A 错误;B 是乳糖酶,在 70 下,酶已失去活性,从 70 降温 至 40 不会恢复活性,B 错误;1 分子乳糖水解产生 1 分子葡萄糖和 1 分子半乳糖,0 时乳糖酶活性被抑 制,但是仍具有活性,C 错误,D 正确。 7.(2018 江苏南通模拟)如图是研究淀粉酶浓度与其催化效率关系的曲线。下列叙述错误的是( ) A.本研究的自变量是淀粉酶浓度和反应时间 B.实验中应注意保持各组反应在相同且适宜温度下进行 C.曲线 c 对应酶

8、浓度比曲线 a 对应酶浓度低 D.引起曲线上 M、P 点差异的主要原因是各组反应中加入的淀粉总量不同 答案 D 依题意和图示分析可知:本研究的自变量是淀粉酶浓度和反应时间,A 正确;反应温度为无关变 量,应控制相同且适宜,B正确;生成物的量在达到最大值之前,在相同时间内,曲线c对应的酶促反应速率 比曲线 a 对应的酶促反应速率慢,说明曲线 c 对应酶浓度比曲线 a 对应酶浓度低,C 正确;引起曲线上 M、 P 点差异的主要原因是各组反应中加入的酶的总量不同,但加入的淀粉总量相同,D 错误。 8.(2018 江苏泰州中学开学考试)如图 1 表示 pH 对 -淀粉酶活性的影响,图 2 表示在最适温

9、度及 pH 为 b 时 -淀粉酶催化淀粉水解产生麦芽糖的积累量随时间的变化。相关预期正确的是( ) A.若将 pH 调整为 a,则 d 点左移,e 点下移 B.若将 pH 先调整为 c,再调整回 b,则 d、e 点不移动 C.若将温度升高 10 ,则 d 点右移、e 点不移动 D.若增加 -淀粉酶的量,则 d 点不移动,e 点上移 答案 C 图 2 中 pH 条件为最适 pH,因此若将 pH 调整为 a,酶活性下降,酶促反应速率减慢,则 d 点右移, 酶只起催化作用,不改变化学反应的平衡点,故 e 点不变,A 错误;若将 pH 先调整为 c,则酶活性丧失,因此 再调整回 b,酶没有催化作用,不

10、会有麦芽糖的生成,e 点为 0,B 错误;图 2 表示在最适温度下,当温度升高 时,酶的活性下降,酶促反应速率减慢,但化学反应的平衡点不变,所以 e 点不变,d 点右移,C 正确;若增加 -淀粉酶的量,反应速率加快,则 d 点左移,e 点不动,D 错误。 9.(2019 江苏盐城中学模拟)蔗糖酶能够催化蔗糖水解,如表是在同一温度下研究蔗糖酶和蔗糖浓度对水 解反应速率影响的系列实验结果。 实验组实验一实验二 编号12345678910 蔗糖酶浓度0%1%2%4%5%2%2%2%2%2% 蔗糖浓度10%10%10%10%10%0%5%10%20%30% 相对反应速 率 02550100200025

11、506565 下列有关该实验说法不正确的是( ) A.两组实验的自变量不同,无关变量有差异,因变量相同 B.如果系列实验条件温度升高 5 ,相对反应速率可能降低 C.实验一中,酶浓度低于 5%时限制反应速率的因素是蔗糖浓度 D.实验二中,蔗糖浓度高于 20%后限制反应速率的因素是酶浓度 答案 C 实验一的自变量是蔗糖酶浓度,无关变量是蔗糖浓度,因变量是相对反应速率;实验二的自变量 是蔗糖浓度,无关变量是蔗糖酶浓度,因变量是相对反应速率,两组实验的自变量不同,无关变量有差异, 因变量相同,A 正确;如果系列实验条件温度升高 5 ,相对反应速率可能降低,B 正确;实验一中,酶浓度 低于 5%时,反

12、应速率一直随酶浓度上升而上升,说明实验一中,酶浓度低于 5%时限制反应速率的因素是蔗 糖酶浓度,C 错误;实验二中,蔗糖浓度高于 20%后,反应速度不再随着蔗糖浓度上升而上升,此时限制反应 速率的因素是酶浓度,D 正确。 二、多项选择题二、多项选择题 10.(2018 江苏姜堰中学阶段测试)下列有关酶和 ATP 的叙述,错误的是( ) A.人体成熟的红细胞既能产生酶又能产生 ATP B.ATP 的合成都是伴随着有机物的氧化分解 C.酶通过为化学反应供能来提高化学反应速率 D.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中 答案 ABC 人体成熟的红细胞没有核糖体,不能合成酶,A 错误;对于动物、真菌、

13、大多数细菌来说,ATP 的合成所需的能量均来自细胞呼吸作用有机物的氧化分解,而对于进行光合作用的生物来说,除了细胞 呼吸作用可以产生ATP外,光合作用同样会产生ATP,而光合作用产生的ATP所需要的能量来自光能,并非 有机物的氧化分解,B 错误;酶通过降低化学反应所需的活化能来提高化学反应速率,而不能为化学反应 供能,C 错误;一些细胞必需的酶如与呼吸作用有关的酶等,可存在于分化程度不同的细胞中,D 正确。 11.(2018 江苏盐城三模)如图是在最适温度下,一定量麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。 下列有关 叙述错误的是( ) A.B 点时,麦芽糖酶全部参与催化 B.如果温度上升 5 ,B

14、 点向右下方移动 C.本实验不可用斐林试剂检测麦芽糖的分解情况 D.因受酶活性的限制,BC 段催化速率不再增加 答案 BD B 点时,催化速率最大,此时麦芽糖酶全部参与催化,A 正确;题干信息表明,此关系曲线是描绘 酶在最适温度下起作用的结果,若温度上升5 ,反应速率会变慢,B点将向左下方移动,B错误;麦芽糖酶 能催化麦芽糖产生葡萄糖,麦芽糖和葡萄糖都是还原糖,加斐林试剂水浴加热都能够生成砖红色沉淀,因 此不能用斐林试剂鉴定麦芽糖的分解情况,C 正确;B 点时,麦芽糖酶的催化速率不再增加,限制因素是酶 的数量,D 错误。 12.(2018 江苏苏州质量调研)研究人员从木耳菜中提取过氧化物酶(P

15、OD),分别测定其催化四种不同酚类 物质及 H2O2反应中的酶活性,实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是( ) A.所示实验的主要目的是探究酚类物质浓度对 POD 活性的影响 B.由图 1 可知,底物浓度相同时,POD 催化酚类 2 的反应速率大于酚类 3 C.由图 2 可知,在不同的 H2O2浓度下,POD 活性可能相同 D.POD 既能催化酚类物质的反应又能催化 H2O2的反应,说明酶具有高效性 答案 ABD 依题意和分析图 1 可知:该实验的自变量是酚类物质的种类及其浓度,因变量是 POD 活性,所 示实验的主要目的是探究不同酚类物质浓度对 POD 活性的影响,A 错误;图 1 显示:

16、底物浓度相同且大于 0.04 mmolL-1时,POD 催化酚类 2 的反应速率大于酚类 3,B 错误;在图 2 中,可以找到 POD 活性相同时所 对应的两种 H2O2浓度,说明在不同的 H2O2浓度下,POD 活性可能相同,C 正确;酶的高效性是指同无机催化 剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高,D 错误。 三、非选择题三、非选择题 13.(2019 江苏泰兴中学阶段测试)在生物体内能量的转换和传递过程中,ATP 是一种关键的物质。 (1)人体骨骼肌细胞中,ATP 的含量仅够剧烈运动时三秒钟内的能量供给,在校运动会上,某同学参加 100 m 跑步过程中,其肌细胞中 ATP 相

17、对含量变化如图所示,试回答: 由 A 到 B 的变化过程中,说明 ATP 被水解,释放的能量用于 。 由整个曲线来看,肌细胞中 ATP 的含量不会降为零,说明 。 (2)某同学进行一项实验,目的是观察 ATP 可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现 象,说明 ATP 是肌肉收缩所需能量的直接来源。 实验中,必须待离体肌肉自身的 消耗完之后,才能进行实验。 在程序上,采取自身前后对照的方法:先滴加 (葡萄糖溶液或 ATP 溶液),观察 与 否以后,再滴加 (葡萄糖溶液或 ATP 溶液)。 如果将上述顺序颠倒一下,实验结果是否可靠?解释原因。 。 答案 (1)肌肉收缩等生命活动 A

18、TP的生成和分解是同时进行的 (2)ATP 葡萄糖溶液 肌肉 收缩 ATP 溶液 结果不可靠。如果外源 ATP 尚未耗尽,将出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象, 造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象 解析 (1)运动会上,由A到B的变化过程中,说明ATP被水解,释放的能量用于肌肉收缩等生命活动; 由于 ATP 的生成和分解是同时进行的,故由整个曲线来看,肌细胞中 ATP 的含量不会降为零。(2)由于 细胞中有少量的 ATP 存在,所以步骤的目的是消耗尽肌肉细胞中的能量;由于加葡萄糖溶液,肌肉仍 不能收缩;而加 ATP 后,肌肉能收缩,所以本实验的目的是证明 ATP 是肌肉收缩的直接能源;实验步

19、骤 与顺序不可以颠倒,如果先滴加ATP,当外源ATP尚未耗尽时,将出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现 象,造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象。 14. (2018 江苏淮安、宿迁期中)图甲表示在最适温度下,H2O2酶促反应速率受 pH 影响的曲线。图乙表示 在某一温度下pH=b时,H2O2酶催化H2O2分解产生的O2量随时间变化的曲线。 图丙为几种酶的相对活力与pH 关系的曲线。请据图回答: 甲 乙 丙 (1)可以选择“H2O2和 H2O2酶”来探究 pH 对酶活性的影响,却不适宜其用来探究温度对酶活性的影响,其 原因是 。 (2)图甲中 c 点表示 pH 过高,H2O2酶失活,但在反应体系中

20、加入双缩脲试剂,溶液仍呈紫色,原因 是 。 (3)其他条件保持相同且适宜,pH 改变为 a 时,e 点 (填“上移”“下移”或“不动”),原 因 。 (4)其他条件保持相同且适宜,反应温度降低时,d 点可能 。 不变 左移 右移 (5)嫩肉粉主要作用在于利用蛋白酶对肉中的弹性蛋白和胶原蛋白进行部分水解,使肉类制品口感达到 嫩而不韧、味美鲜香的效果。你认为丙图中最适宜用来制作嫩肉粉的是 酶,原因 是 。 (6)菠萝含有菠萝蛋白酶,虽然会被胃酸分解破坏,但还是有部分人会在吃后 1560 分钟左右出现口腔溃 疡、喉咙和胃部不适等症状。试解释把切成片或块的菠萝放在盐水里浸泡一段时间后再食用的主要目的

21、是 。 答案 (1)温度既影响 H2O2酶的活性,也会影响 H2O2的自身分解,不满足单一变量原则 (2)H2O2酶变性破 坏的是空间结构,肽键仍然存在 (3)不动 氧气产生量与反应物直接相关,酶的活性下降,不影响最终 生成物的量 (4) (5)木瓜蛋白 在 pH 48 的范围内酶的活性保持相对稳定,利于蛋白酶活性的稳定发挥 (6)食盐能抑制 菠萝蛋白酶的活力,减少菠萝蛋白酶对我们口腔黏膜和嘴唇的刺激 解析 (1)温度既影响 H2O2酶的活性,也会影响 H2O2的自身分解,不满足单一变量原则,因此 H2O2和 H2O2酶 不能用于探究温度对酶活性的影响。(2)用双缩脲试剂检测蛋白质,是因为蛋白

22、质分子中含有肽键,蛋白 质变性,改变的是空间结构,肽键仍然存在。(3)由于乙图为最适 pH 下酶的作用曲线,故当 pH=a 时,酶的 活性下降,反应速率降低,但氧气产生量与反应物直接相关,故 e 点不动。(4)其他条件保持相同且适宜, 反应温度降低时,酶的活性可能升高、降低或不变,故 d 点可能左移、右移或不变。(5)从图丙可以看出, 木瓜蛋白酶在 pH 48 的范围内酶的活性保持相对稳定且相对活力较高,利于蛋白酶活性的稳定发挥。 (6)菠萝含有能分解蛋白质的菠萝蛋白酶,它是引发菠萝过敏的主要成分,对口腔黏膜和嘴唇幼嫩表皮有 刺激作用,会让人感觉嘴麻,有刺痛感。菠萝用盐水浸泡 30 分钟后,食盐能抑制菠萝蛋白酶的活力,减少 它对口腔黏膜和嘴唇的刺激。盐水还能分解菠萝中部分有机酸,使菠萝更香甜。