高考生物一轮总复习第三单元细胞的能量供应和利用练案8酶和ATP新人教版必修1.docx

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高考生物一轮总复习第三单元细胞的能量供应和利用练案8酶和ATP新人教版必修1

练案[8]　　酶和ATP

A卷　酶和ATP

一、选择题

1．ATP是一种高能磷酸化合物。

下列关于ATP的叙述正确的是

（　B　）

A．如细胞代谢强度增加一倍，则细胞内ATP的含量也将增加一倍

B．ATP中全部高能磷酸键断裂后，形成的产物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸

C．ATP分子结构中含有一个普通磷酸键，该键易断裂也易形成

D．有丝分裂后期，受纺锤丝牵引，着丝点断裂，该过程需要ATP水解供能

[解析]　细胞内ATP与ADP的含量很少且保持相对稳定；ATP分子结构中含有一个普通磷酸键和两个高能磷酸键，易断裂也易形成的是高能磷酸键；有丝分裂后期着丝点分裂并非纺锤丝牵引所致。

2．（2018·湖南省长沙市高三理科综合模拟）下图表示ATP中磷酸键逐级水解的过程图，下列说法不正确的是

（　C　）

A．绿色植物叶肉细胞内，叶绿体和线粒体均能合成ATP，但两者合成ATP的用途不同

B．酶a→c催化的反应（底物的物质的量相同），产生⑤最少的是Ⅲ过程

C．酶a发挥作用时细胞中一般伴随着放能反应的进行

D．②是组成HIV遗传物质的单体之一

[解析]　在绿色植物叶肉细胞内，叶绿体通过光合作用形成ATP，但只能用于光合作用的暗反应；线粒体合成的ATP，可以用于其它的各项生命活动，A正确。

酶a→c催化的反应（底物的物质的量相同），产生⑤最少的是Ⅲ过程，因为前两个水解的都是高能磷酸键，而最后一个是普通磷酸键，B正确。

酶a发挥作用时细胞中一般伴随着吸能反应的进行，C错误。

②是腺嘌呤核糖核苷酸，HIV的遗传物质是RNA，所以是组成HIV遗传物质的单体之一，D正确。

3．如图曲线反映的是某种酶的催化反应速率与反应物浓度的关系。

在一定的温度和pH条件下，A点以前和以后反应速率的限制因素是

（　B　）

A．酶量和反应物浓度B．反应物浓度和酶量

C．反应物浓度和反应物浓度D．酶量和酶量

[解析]　此题中酶量是定值，反应物浓度为自变量。

A点表示当反应物浓度一定时反应速率达到最大值。

A点前的限制因素为反应物浓度，A点后的限制因素为酶量。

4．光能转化成骨骼肌细胞内ATP的能量，需经过的主要生理过程依次是

（　A　）

①光合作用　②呼吸作用　③消化吸收　④主动运输

A．①③④②B．①②③④

C．②①④③D．④①③②

[解析]　太阳光能首先被绿色植物通过光合作用固定在有机物中，有机物被动物食用后进入消化道内分解成小分子的有机物才能被小肠上皮细胞经主动运输进入内环境，再进入细胞内进行氧化分解把能量释放出来储存到ATP中。

5．下列有关ATP的叙述，正确的是

（　B　）

①参与ATP形成的化学元素包括C、H、O、N、P　②衣藻和黑藻细胞产生ATP的场所有细胞质基质、叶绿体和线粒体

③小麦根尖产生ATP的细胞器有线粒体、细胞质基质　④ATP在植物、动物和微生物体内来源相同　⑤ATP断裂了所有高能磷酸键之后可作为合成脱氧核糖核酸的基本单位之一　⑥人在饥饿时，细胞中ATP和ADP仍能达到动态平衡

A．2项B．3项

C．4项D．5项

[解析]　细胞质基质属于细胞结构，不属于细胞器，③错误；动物和微生物细胞通过细胞呼吸产生ATP，而植物细胞除了呼吸作用，还可以通过光合作用产生ATP，④错误；ATP断裂了所有高能磷酸键后可作为合成核糖核酸的基本单位之一，⑤错误。

6．（2018·福建福州）如图是植物细胞中ATP合成与分解示意图，下列相关叙述错误的是

（　B　）

A．能量1可能来自于有机物的氧化分解

B．图中能量2来自于“①”和“②”被水解的过程

C．如果能量1只来自于光能，那么能量2只能用于C3的还原

D．如果“①、②”都被水解，则水解的产物中有合成RNA的原料

[解析]　能量1用于ATP的合成，可能来自于呼吸作用过程中有机物的氧化分解，A正确；图中能量2来自于“②”被水解的过程，B错误；如果能量1只来自于光能，说明是光反应合成的ATP，那么光反应产生的ATP中的能量只能用于C3的还原，C正确；ATP的结构简式是A－P～P～P，水解掉2个高能磷酸键以后，得到的产物是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的原料之一，D正确。

7．（2017·甘肃张掖中学模拟）将萝卜磨碎制得的提取液，取少量分别加入pH为3、5、7、9的盛有等量过氧化氢溶液的几个试管中，保持30℃温度，结果每个试管都产生气体。

提取液的加入量加倍，重复上述实验，反应相同时间后测得各试管中过氧化氢的含量，如图所示。

下列判断正确的是

（　C　）

A．这两次实验结果的差异主要是酶的活性大小不同造成的

B．曲线B是第一次实验的结果

C．提取液的量没有明显影响过氧化氢酶的最适pH

D．在生物体内，过氧化氢酶只能催化某些反应，不能作为另一些反应的底物

[解析]　这两次实验的差异是由提取液的加入量不同（酶的数量不同）造成的，A错误；提取液的加入量代表酶的数量，酶的数量越多，反应越快，过氧化氢含量越少，所以曲线A是第一次实验的结果，曲线B是提取液的加入量加倍后的实验结果，B错误；由图可知，两次实验酶的最适pH均约为7，因此提取液的量没有明显影响过氧化氢酶的最适pH，C正确；在生物体内，过氧化氢酶既能催化过氧化氢的分解反应，也能作为底物被蛋白酶分解，D错误。

8．（2017·甘肃省天水市、兰州市高三下学期一模）下列有关酶的叙述，正确的是

（　A　）

A．酶不一定只在细胞内起催化作用

B．人体内所有酶的最适PH都接近于中性

C．酶的数量因参与化学反应而减少

D．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核苷酸

[解析]　酶不一定只在细胞内起催化作用，如消化酶，A项正确；胃蛋白酶的最适pH为酸性，B项错误；酶作为生物催化剂，反应前后酶的数量不变，C项错误；绝大部分酶的化学成分是蛋白质，少部分是RNA，基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，D项错误。

9．下列有关酶的叙述错误的是

（　C　）

A．酶的基本单位可以是核糖核苷酸

B．产生胰岛素的细胞也能产生呼吸酶

C．低温能使酶的催化效率失去

D．酶的专一性由自身的分子结构决定

[解析]　绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，蛋白质的基本单位是氨基酸，RNA的基本单位是核糖核苷酸，A正确；每一个细胞内都有呼吸酶，产生胰岛素的细胞中也有呼吸酶，B正确；低温能使酶的催化效率降低，但不能失去，C错误；酶的专一性由自身的分子结构决定，D正确。

10．关于新陈代谢与酶、ATP的关系，描述不正确的是

（　B　）

A．酶的种类具有物种差异性，而ATP却无物种差异性

B．酶、ATP都与新陈代谢密切相关，但两者的合成毫无关系

C．ATP是保证新陈代谢正常进行的能源物质

D．酶能促使新陈代谢正常进行

[解析]　酶的种类具有物种差异性，而ATP却无物种差异性，A正确；酶、ATP都与新陈代谢密切相关，酶的合成需消耗ATP，ATP的合成与分解也需要酶的催化，B错误；ATP是保证新陈代谢正常进行的能源物质，C正确；酶能降低化学反应的活化能，促使新陈代谢正常进行，D正确。

11．（2017·河北省唐山市高考生物一模）下列关于ATP的叙述，错误的是

（　B　）

A．细胞质和细胞核中都有ATP的分布

B．原核细胞合成ATP时能量只能来自细胞呼吸释放的化学能

C．放能反应一般与ATP的合成相联系

D．神经元释放神经递质需要ATP供能

[解析]　细胞质和细胞核中的生命活动都需要ATP直接提供能量，都有ATP的分布，A正确；原核细胞合成ATP时能量可来自细胞呼吸释放的化学能，有些也可来自于光合作用，如蓝藻，B错误；吸能反应一般与ATP水解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系，C正确；神经元释放神经递质需要消耗能量，由ATP供能，D正确。

12．（2017·江西省赣州市高三期末）用α、β、γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置（A－Pα～Pβ～Pγ），下列相关叙述正确的是

（　C　）

A．ATP的β、γ位磷酸基团脱离，剩余部分可用于DNA的复制

B．ATP含有三个高能磷酸键，都能为生命活动提供能量

C．ATP的β、γ位磷酸基团脱离，剩余部分可用于基因的转录

D．ATP的γ位磷酸基团脱离，释放的能量可用于叶绿体中水的分解

[解析]　ATP的β、γ位磷酸基团脱离，剩余部分可用于RNA的复制，A错误；ATP含有2个高能磷酸键，只有末端的高能磷酸键能为生命活动提供能量，B错误；ATP的β、γ位磷酸基团脱离，剩余部分可用于基因的转录，C正确；叶绿体中水的分解需要的是光能，D错误。

二、填空题

13．（2017·昆明摸底）为探究温度对酶活性的影响，某兴趣小组做了如下实验。

第一步：

在T1和T2两个不同温度条件下，利用淀粉酶催化淀粉水解，编组为A、B。

反应结束后使淀粉酶失活。

第二步：

从A、B两组装置中取出等量溶液，分别倒入U形管的甲、乙两侧，此时两侧液面高度相同，一段时间后观察U形管两侧液面高度变化。

请回答下列问题：

（1）淀粉酶能催化淀粉水解的原理是__酶能显著降低化学反应的活化能__。

（2）该实验选用淀粉酶，而不用H2O2酶作为研究对象的原因是__温度会直接影响H2O2分解从而影响实验结果__；实验中的无关变量有__淀粉酶溶液的浓度、用量（淀粉溶液的浓度、用量、pH等其他合理答案）__（至少填写两个）。

（3）若甲侧液面高于乙侧，则说明淀粉酶的活性在T1温度下__大于__（填“大于”、“小于”或“等于”）T2温度下。

（4）为确定T1温度和该淀粉酶最适温度的关系，利用T3温度（T3>T1）替代T2温度重复上述实验，若甲侧液面低于乙侧，则说明该淀粉酶的最适温度__一定__（填“一定”或“不一定”）大于T1温度。

[解析]　

（1）酶催化化学反应的原理是其能显著降低化学反应的活化能。

（2）该实验探究温度对酶活性的影响，而温度会影响H2O2的分解，影响实验结果，故不能用H2O2酶进行实验；本实验的自变量是温度，淀粉用量、淀粉酶用量、pH等都属于无关变量。

（3）淀粉酶催化淀粉水解成为二糖，淀粉分解得越多，溶液的相对浓度越大。

若甲侧液面高于乙侧，则甲侧溶液的相对浓度较高，说明淀粉分解得较多，故T1温度下酶的活性高于T2温度下酶的活性。

（4）利用T3温度替代T2温度重复实验时，甲侧液面低于乙侧，说明T3温度条件下酶的活性高于T1温度条件下酶的活性，且T3>T1，说明该酶的最适温度一定大于T1温度。

14．（2017·湖南省岳阳市高考生物一模）请解读与酶有关的图示、曲线：

（1）图1和图2是与酶的特性相关的图示，请回答下列问题：

图1和图2表示酶具有的特性依次是__高效性__、__专一性__。

（2）图3是与酶活性影响因素相关的曲线，图4是底物浓度对酶促反应的影响曲线，请回答：

从图3中可以看出：

当pH从5上升到7，酶活性的变化是__先升高后降低__；从图示曲线还可以得出的结论是：

随着pH的变化，酶的最适__温度__不变。

图4中A点后酶促反应的速率不再增加，其限制性因素主要是酶的浓度（数量）和酶的__活性__。

[解析]　

（1）图1曲线中的自变量是催化剂的种类，不加催化剂的一种作为对照组，与无机催化剂相比，加入酶比加入无机催化剂先达到反应的平衡点，表示了酶具有高效性的特点；由图2可以看出，酶只能与特定结构的反应底物结合形成酶—底物复合物，从而降低化学反应的活化能，说明酶的作用具有专一性的特点。

（2）图3中底物剩余量越多表示酶活性越低，在一定范围内，pH＝7时酶的活性比pH＝6时低而比pH＝5时高，所以pH从5上升到7时，酶活性的变化是先升高后降低；图3中三条曲线最低点（酶活性最高）对应的温度相同，说明不同pH条件下酶的最适温度并没有改变；图4表示酶促反应的速率与底物浓度的关系，A点之前，酶促反应的速率随底物浓度的增加而升高，底物浓度是影响酶促反应速率的因素，A点后酶促反应的速率随底物浓度的升高不再增加，底物浓度不是影响酶促反应速率的因素，A点后限制酶促反应速率的因素主要是酶的浓度（数量）和酶的活性。

B卷　与酶相关的曲线及实验

一、选择题

1．猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如下图所示。

在35℃水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂，丙、丁试管中不加任何试剂，下列实验能达到目的的是

（　B　）

A．只有实验①能　　　　B．只有实验②能

C．实验①、实验②都能D．实验①、实验②都不能

[解析]　甲试管中的蛋白液可被蛋白酶水解，但蛋白酶的化学成分是蛋白质，因此，甲、乙试管均出现紫色反应。

丙试管中的蛋白酶可水解蛋白块，因此，丙中的蛋白块体积变小，丁中蛋白块体积不变。

2．（2017·济宁模拟）下图①表示甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系，图②表示外界环境温度与某哺乳动物体内酶活性的关系。

下列叙述不正确的是

（　D　）

A．①图中乙酶活性的改变可能是因为其分子结构的改变

B．①图中甲酶可能是具有催化功能的RNA

C．②图表示的酶可以是人体细胞内的呼吸酶

D．②图表示酶的活性不随环境温度的变化而变化，说明酶已经失活

[解析]　①图中乙酶经蛋白酶处理，分子结构改变，活性下降；①图中甲酶经蛋白酶处理后活性不变，说明甲酶本质不是蛋白质，可能是RNA；据题干信息，②图的酶活性不随外界温度变化而变化的原因是其可能是恒温动物体内的酶。

3．（2017·福州质检）某实验小组研究化合物X对淀粉酶活性的影响，结果如下图所示。

下列叙述错误的是

（　C　）

A．化合物X降低了淀粉酶的活性

B．曲线Ⅰ的实验作为对照实验

C．化合物X降低了淀粉水解反应的活化能

D．化合物X未影响淀粉酶催化的最适温度

[解析]　由图可知，曲线Ⅱ的酶促反应速率较曲线Ⅰ低，而二者的区别是Ⅱ加入了化合物X，则可以推测化合物X降低了淀粉酶的活性，或化合物X升高了淀粉水解反应的活化能；从实验处理上看，曲线Ⅰ是对照实验；从题图可知曲线Ⅰ、Ⅱ对应的最适温度是相同的。

4．下列有关酶的实验设计思路正确的是

（　C　）

A．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响

B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性

C．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性

D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响

[解析]　过氧化氢的分解受温度的影响，不宜用来探究温度对酶活性的影响；碘液遇淀粉变蓝色，淀粉酶把淀粉分解为麦芽糖，麦芽糖和蔗糖遇碘液都不变色，故不能验证酶的专一性；新鲜的猪肝研磨液中含有过氧化氢酶，能分解过氧化氢，氯化铁属于无机催化剂，可利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性；胃蛋白酶的最适pH为2左右，用pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响不合理。

5．为了研究温度对酶活性的影响，某同学在试管中加入了某反应物和相对应的酶，环境及其试管中物质的温度都保持在10℃，利用如图所示装置对试管进行缓慢加热，使温度缓慢上升。

根据此实验该同学画出了下面四个曲线图，其中错误的是

（　C　）

[解析]　在实验过程中随着温度的升高，酶的活性先升高再下降，最后活性丧失；反应速率与酶活性的变化基本相同。

生成物的积累量会逐渐增加，当酶失活时达到最大值；反应底物的剩余量则会逐渐减少，当酶失活时达到最小值。

6．通过实验研究温度对a、b、c三种酶活性的影响，结果如图。

下列说法正确的是

（　D　）

A．c酶的最适温度为36℃左右

B．当温度为任何固定值时，酶的用量都会影响实验结果

C．由图可知a酶和b酶的最适pH相同

D．该实验中有两个自变量，因变量只有一个

[解析]　c酶对应的曲线一直保持上扬趋势，故不能得出该酶的最适宜温度，A错误；当温度过高时，酶会完全失活，这时酶的用量将不会影响实验结果，B错误；题图是研究温度对a、b、c三种酶活性的影响的结果，由图不能确定a酶和b酶的最适pH是否相同，C错误；该实验的自变量有酶的种类和不同的温度，而因变量只有酶的活性，D正确。

7．（2017·湖南省岳阳市高考生物一模）下列关于酶的叙述，正确的是

（　D　）

A．探究pH对酶活性的影响实验建议用淀粉酶

B．探究温度对酶活性的影响实验建议用过氧化氢酶

C．淀粉酶溶液的活性随淀粉溶液的浓度变化而变化

D．能合成激素的细胞一定能合成酶

[解析]　由于酸性条件下淀粉易分解，因此淀粉不能作为探究PH对酶活性影响的实验材料，A错误；过氧化氢在高温下易分解，因此不能用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响实验，B错误；影响酶活性的因素有温度、PH，淀粉溶液的浓度不会影响酶活性，C错误；活细胞都能产生酶，因此能够产生激素的细胞一定能合成酶，D正确。

8．图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。

下列相关叙述正确的是

（　D　）

A．ad段表示在无催化剂的条件下，物质A生成物质P需要的活化能

B．若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向下移动

C．若仅增加反应物A的量，则图中曲线的原有形状均发生改变

D．若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线，改变酶促条件后，b在纵轴上将向上移动

[解析]　活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量，在无催化剂条件下，物质A生成物质P需要的活化能应用ac段表示，A错误；一般而言，无机催化剂的催化效果比酶的催化效果差，降低活化能的效果没有酶的显著，b在纵轴上应向上移动，B错误；增加反应物A的量，反应所需的活化能不变，图中曲线的形状不发生改变，c错误；改变酶促条件后，酶的活性降低，降低活化能的效果变差，反应所需的活化能增加，b在纵轴上将向上移动，D正确。

9．（2017·河南省安阳市高考生物一模）如表是某同学探究温度对酶活性影响的实验操作和实验现象的记录。

该同学进行实验时，正确的操作步骤应是

（　D　）

实验操作分组

甲组

乙组

丙组

①向试管中加入唾液淀粉酶溶液

1mL

②向试管中加入可溶性的淀粉溶液

2mL

③维持温度（5min）

0℃

37℃

60℃

④唾液淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合振荡

⑤向试管中滴加碘液

1滴

⑥观察实验现象

变蓝

不变蓝

变蓝

A．①→③→④→③→⑤→⑥B．②→③→④→③→⑤→⑥

C．①→②→④→③→⑤→⑥D．①→③→②→③→④→③→⑤→⑥

[解析]　根据实验目的可知，实验的自变量为温度，由于实验需要严格控制单一变量，在淀粉溶液和淀粉酶溶液混合之前首先需要将它们各自保温到一定温度，然后再混合，并且混合后还需要在相应的温度条件下保温让其充分反应，因此正确的操作步骤应是①→③→②→③→④→③→⑤→⑥。

10．（2017·广东省清远市清城区高三期末）乳糖酶可催化乳糖水解。

有两项与此相关的实验，实验中无关变量相同且适宜，实验结果如下表。