金版教程高考生物大二轮复习 第一编 专题整合突破 专题2 细胞的代谢 第1讲 酶与ATP.docx

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金版教程高考生物大二轮复习第一编专题整合突破专题2细胞的代谢第1讲酶与ATP

专题2细胞的代谢第1讲酶与ATP

1．[2015·山西四校联考]有关酶和ATP的说法正确的是（　　）

A．人体细胞合成ATP时都需要氧气的参与

B．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中

C．酵母菌细胞CO2的产生过程中都有ATP的合成

D．若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘液对实验结果进行检测

答案　B

解析　人体无氧呼吸也会产生ATP，A错误；与细胞呼吸有关的酶可以存在于各种细胞中，B正确；酵母菌无氧呼吸第二阶段会产生二氧化碳，但没有ATP的产生；用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性时，检验试剂只能用斐林试剂，D错误。

2．[2015·广州测试]下列有关酶的叙述正确的是（　　）

A．温度不同，酶的活性就不同

B．神经细胞和肝细胞中不存在相同的酶

C．酶不能脱离生物体起作用

D．口服含消化酶的多酶片可以帮助消化

答案　D

解析　酶除最高活性对应一种温度外，其他酶活性一般对应两个温度，A错误；神经细胞和肝细胞中都存在呼吸氧化酶类，B错误；酶是活细胞产生的，可以在体内起作用，也可以在体外起作用，如加酶洗衣粉，C错误；含消化酶的多酶片可以为消化道提供更多的酶类，辅助消化，D正确。

3．[2015·天津二模]下图表示酶的催化反应过程。

有关叙述错误的是（　　）

A．该酶促反应过程可表示为a＋b→c＋d

B．适当增大a的浓度会提高酶促反应的速率

C．c或d的生成速率可以表示酶促反应的速率

D．若探究底物浓度对酶促反应速率影响，b的数量就是实验的自变量

答案　A

解析　a为酶，b是底物，c和d是产物，故错误的选A。

4．单细胞生物四膜虫转录形成的一种前体RNA，在仅含核苷酸和纯化的前体RNA的溶液中，发生了RNA内部部分序列的有序切除。

下列相关叙述不正确的是（　　）

A．该RNA的基本单位是核糖核苷酸

B．该RNA的剪切可能是由自身催化的

C．该RNA剪切所需的酶是由自身翻译形成

D．该RNA的剪切过程会受到温度、pH的影响

答案　C

解析　在仅含核苷酸和纯化的前体RNA中，发生了RNA内部部分序列的切除过程，说明催化这一反应的酶本质不是蛋白质，有可能是RNA，酶反应需适宜的温度和pH，所以D选项正确。

5．[2015·甘肃一诊]下列有关ATP的叙述，正确的是（　　）

A．机体在运动时消耗ATP，睡眠时不消耗ATP

B．淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖不需要ATP提供能量

C．线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧

D．静息电位形成中K＋从细胞内到细胞外需要ATP提供能量

答案　B

解析　淀粉水解成麦芽糖的过程不消耗ATP，B正确。

机体在正常的生理过程中，每时每刻都会产生ATP也会消耗ATP，A项错误。

线粒体中有氧呼吸第三阶段产生ATP消耗O2，其他过程不依赖O2，C错。

K＋出细胞，Na＋进细胞都是协助扩散，不消耗ATP。

6．[2015·龙岩质检]下图表示生物体细胞代谢与相关结构关系的模式图，下列叙述不正确的是（　　）

A．若①为胰高血糖素，则其与②上的受体结合向细胞传递信息

B．若④为mRNA，则①是四种脱氧核苷酸、ATP、酶等物质

C．若②为叶绿体的类囊体膜，则物质④是O2、[H]、ATP

D．若④为抗体，则③过程需要依赖细胞膜的流动性

答案　B

解析　RNA的基本组成单位是四种核糖核苷酸，若④为mRNA，则①是四种核糖核苷酸、ATP、酶等物质。

7．[2015·菏泽一模]科学家将离体叶绿体浸泡在pH＝4的酸性溶液中不能产生ATP（见图1），叶绿体基质和类囊体均达到pH＝4时（见图2），将其转移到pH＝8的碱性溶液中（见图3）发现ATP合成。

下列叙述不合理的是（　　）

A．光可为该实验提供能量，是该实验进行的必要条件

B．该实验中叶绿体完整，保证反应过程高效、有序地进行

C．产生ATP的条件是类囊体腔中的H＋浓度高于叶绿体基质

D．叶肉细胞中的叶绿体依靠水的光解产生类似于图3的条件

答案　A

解析　本实验是研究叶绿体内外pH的酸碱情况对产生ATP的影响，应该在黑暗条件下进行，如果给光照的话，叶绿体光合作用水的光解会改变叶绿体内pH。

8．[2015·湖北八校二联]物质A在无催化条件和有酶催化条件下生成物质P所需的能量变化如图，下列相关叙述正确的是（　　）

A．加热加压使底物分子更容易从b状态转变为a状态

B．ad段表示在有酶催化剂条件下，物质A生成物质P化学反应顺利进行所提供的活化能

C．若仅增加反应物A的量，则图中曲线的原有形状不发生改变

D．曲线Ⅱ可表示最适酶促条件下的曲线，该反应只能在细胞内进行

答案　C

解析　Ⅰ表示无催化条件下反应过程能量图，Ⅱ表示有酶催化条件下能量图，由两曲线可知，酶能降低化学反应的活化能。

加热加压能为化学反应提供大量的能量；酶促反应既可以在细胞内进行，也可以在体外进行。

9．[2015·揭阳模拟]下列有关酶与ATP的叙述，错误的是（　　）

A．蓝藻和绿藻都能进行光合作用，但场所不同

B．酶能降低化学反应的活化能

C．选用过氧化氢和过氧化氢酶探究酶的最适温度

D．若人体静脉滴注ATP注射液，ATP到达心肌细胞内至少要穿越3层细胞膜

答案　C

解析　蓝藻是原核生物，没有叶绿体等复杂的细胞器，光合作用在光合片层上进行，光合片层上有叶绿素和藻蓝素，绿藻是真核生物，光合作用在叶绿体上进行；过氧化氢在高温条件下易分解，不能用于探究酶的最适温度实验。

10．[2015·成都一诊]下列关于RNA的叙述，不正确的是（　　）

A．其组成元素与磷脂分子相同

B．在真核细胞内只分布在细胞质中

C．某些RNA有氢键连接形成的碱基对

D．某些RNA能降低化学反应的活化能

答案　B

解析　酶大多数是蛋白质，少数是RNA，RNA主要分布在细胞质中，DNA主要分布在细胞核中。

11．[2015·泉州模拟]某实验小组研究化合物X对淀粉酶活性的影响，结果如图。

下列叙述错误的是（　　）

A．化合物X降低淀粉酶的活性

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

答案　C

解析　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的最适温度是相同的。

12．[2015·洛阳模拟]据图分析不正确的是（　　）

A．竞争性抑制剂与该酶催化的底物化学结构相似

B．非竞争性抑制剂会导致酶空间结构破坏而失活

C．曲线a、b、c分别表示甲图中的A、C、B三种情况

D．曲线a的酶促反应速度不再增加是因为酶处于饱和状态

答案　C

解析　分析题中甲图，竞争性抑制剂与底物争夺酶的活性部位，因此竞争性抑制剂与该酶催化的底物化学结构相似；非竞争性抑制剂会导致酶的结构改变，使酶失去催化活性。

分析乙图，a曲线表示无抑制剂的情况，b曲线在底物浓度较大时反应速度达到最大，代表竞争性抑制剂参与的反应，而c曲线在底物浓度增大时趋势不变，说明酶失去了活性，故c曲线代表非竞争性抑制剂参与的反应。

13．ATP是一种高能磷酸化合物。

下列关于ATP的叙述正确的是（　　）

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

答案　B

解析　细胞内ATP与ADP的含量很少且保持相对稳定，A错误；ATP分子结构中易断裂也易形成的是高能磷酸键，C错误；着丝点分裂并非纺锤丝牵引所致，D错误。

14．[2015·太原模拟]某同学探究过氧化氢在不同条件下的分解情况，结果记录如下表，与此相关的分析正确的是（　　）

注：

表中“＋”的数目表示气泡产生的多少，“－”表示无气泡产生。

A．本实验试图研究酶的专一性、高效性和温度对酶活性的影响

B．试管2、3和4的处理都可降低H2O2分解反应的活化能

C．设置的4号试管是本实验的实验组，其他三组是对照组

D．若把4号试管迅速放在90℃环境中，实验现象将与2号试管的相近

答案　D

解析　本实验的自变量为催化剂的种类和温度，可用于研究酶的催化作用和高效性；升高温度不会降低过氧化氢分解反应的活化能；2、3号试管也是实验组，1号试管是对照组。

15．关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的描述，正确的是（　　）

A．即使在无氧条件下，光合作用也不是物质跨膜运输所需ATP的唯一来源

B．只有在有氧条件下，线粒体才能分解葡萄糖产生ATP

C．线粒体和叶绿体中ATP的生成都不需要氧气的参与

D．细胞代谢中需要的ATP不只来自线粒体和细胞质基质

答案　D

解析　选项A，物质跨膜运输所需ATP来自细胞呼吸，而不是来自光合作用，说法错误；选项B，线粒体只能氧化分解丙酮酸，不能氧化分解葡萄糖，说法错误；选项C，线粒体中所发生的有氧呼吸的第三阶段需要有氧气的参与才能生成ATP，说法错误；选项D，叶肉细胞光合作用暗反应中需要的ATP来自叶绿体类囊体薄膜上进行的光反应，所以，细胞代谢需要的ATP不只来自线粒体和细胞质基质。

16．[2015·长沙模拟]下面是红细胞膜上的钠钾泵结构示意图，请据图分析回答。

（1）钠钾泵的化学本质是________________。

（2）红细胞吸钾排钠的跨膜运输方式是______________。

（3）钠钾泵在吸钾排钠的跨膜运输过程中有何作用，并用文字说明：

①_____________________________；

②_____________________________。

答案　

（1）蛋白质　

（2）主动运输

（3）①载体的作用，其内、外两侧的Na＋、K＋结合位点分别与Na＋、K＋相结合，从而协助Na＋、K＋的逆浓度跨膜运输　②酶的作用，通过催化ATP的水解，为Na＋、K＋的逆浓度跨膜运输提供能量（说明：

①、②可互换，意思相近也可）

解析　

（1）钠钾泵是运输钠离子和钾离子的载体，其化学本质是蛋白质。

（2）看图可知：

钾离子进细胞，钠离子出细胞，都需要载体和能量，属于主动运输。

（3）钠钾泵在吸钾排钠的跨膜运输过程中起到两个作用：

①载体的作用，其内、外两侧的Na＋、K＋结合位点分别与Na＋、K＋相结合，从而协助Na＋、K＋的逆浓度跨膜运输，②酶的作用，通过催化ATP的水解，为Na＋、K＋的逆浓度跨膜运输提供能量。

17．科学家在研究线粒体组分时，首先将线粒体放在低渗溶液中获得涨破的外膜，经离心后将外膜与线粒体内膜包裹的基质分开。

再用超声波破坏线粒体内膜，破裂的内膜自动闭合成小泡，然后用尿素处理这些小泡，实验结果如图1所示。

请分析回答：

（1）研究人员发现，在适宜成分溶液中，线粒体含F0—F1内膜小泡能完成有氧呼吸第三阶段的反应，即实现________的氧化，生成________，并能合成大量ATP。

（2）线粒体内膜上的F0—F1颗粒物是ATP合成酶（见图2），其结构由突出于膜外的亲水头部和嵌入膜内的________尾部组成，其功能是在跨膜H＋浓度梯度推动下合成ATP。

为了研究ATP合成酶的结构与合成ATP的关系，用尿素破坏内膜小泡将F1颗粒与小泡分开，检测处理前后ATP的合成。

若处理之前，在______条件下，含_______颗粒内膜小泡能合成ATP；处理后含________颗粒内膜小泡不能合成ATP，说明F1颗粒的功能是催化ATP的合成。

（3）将线粒体放入低渗溶液中，外膜涨破的原理是________。

用离心方法能将外膜与线粒体内膜包裹的基质分开，原因是_________。

线粒体基质中可能含有的化学成分有________（填选项前的字母）。

a．水　B．丙酮酸　c．葡萄糖

d．ATP　e．核苷酸　f．氨基酸

答案　

（1）[H]（或还原氢）　水

（2）疏水　有跨膜H＋浓度梯度　F0—F1　F0

（3）渗透作用　两个结构的大小、密度、质量不同　abdef

解析　

（1）线粒体内膜上进行的是有氧呼吸的第三阶段，将还原氢氧化生成水，合成大量ATP。

（2）膜中磷脂分子的尾部由疏水脂肪链构成，F0—F1颗粒物的尾部也应该是疏水的，这样的结构才能保持稳定。

由题干可知，ATP合成酶的功能是在跨膜H＋浓度梯度推动下合成ATP。

F1颗粒的功能是催化ATP的合成，F0颗粒的功能是将H＋跨膜运输，将F1颗粒与F0分开，可研究其功能。

（3）由于线粒体膜具有选择透过性，将线粒体放入低渗溶液中，线粒体吸水，外膜涨破。

由于外膜与线粒体内膜包裹的基质的大小、密度、质量不同，可用离心的方法将它们分开。

线粒体基质中可进行有氧呼吸的第二阶段，即将丙酮酸、水转变为CO2和还原氢，同时能合成ATP，且线粒体内有DNA和核糖体，能够独立进行转录和翻译过程。

故线粒体基质中含有的物质有水、丙酮酸、ATP、核苷酸、氨基酸等。

18．分析下面与蛋白质有关的实验。

淀粉和蔗糖因缺乏自由醛基而无还原性。

在α淀粉酶的作用下，淀粉很容易水解成为糊精及少量麦芽糖、葡萄糖。

同样的条件下，α淀粉酶不能催化蔗糖的水解，蔗糖

酶能催化蔗糖水解生成①________，蔗糖及其水解产物中，②________具有还原性，但蔗糖酶不能催化淀粉水解。

某同学根据上述原理进行了下面的实验：

Ⅰ.取2支试管，各加入班氏试剂2mL，再分别加入1%可溶性淀粉溶液和2%蔗糖溶液各4滴，混合均匀后，沸水浴2～3分钟，然后观察有无红黄色沉淀产生，纯净的淀粉和蔗糖应无红黄色沉淀产生。

Ⅱ.取3支试管，分别加入1%可溶性淀粉3mL,2%蔗糖溶液3mL及蒸馏水3mL，再向3支试管各添加α淀粉酶稀释液1mL，混匀后放入37℃恒温水浴锅中保温，15分钟后取出，各加班氏试剂2mL，摇匀后，③________，观察④________。

请完成下列与实验有关的问题。

（1）该实验的目的是________________。

（2）填写①、②、③、④所代表的内容，将该实验补充完整。

①______，②_______，③______，④________。

（3）有同学想探究温度对酶的影响，于是设计了如下实验步骤：

取3支试管，编号，各加2%蔗糖液3mL，分别进行冰水浴，37℃恒温保存及沸水浴处理5分钟后，各加1mL蔗糖酶溶液，保温10分钟，然后取出，各加入2mL班氏试剂并均沸水浴2～3分钟，最后比较各试管颜色，并解释相关现象。

请指出上述实验步骤中的错误之处：

___________________________________。

答案　

（1）验证α淀粉酶具有专一性（答案合理即可）

（2）①葡萄糖和果糖　②葡萄糖和果糖　③沸水浴2～3分钟　④有无红黄色沉淀产生

（3）加入班氏试剂后不能进行沸水浴

解析　

（1）通过实验步骤可知，3个试管除分别加入了1%可溶性淀粉3mL,2%蔗糖溶液3mL及蒸馏水3mL外，其余条件均相同，由此可知，实验的自变量是不同的底物，因此实验目的在于验证α淀粉酶只能催化淀粉水解，即α淀粉酶具有专一性。

（2）蔗糖是由葡萄糖和果糖合成的二糖，因此，水解后可产生葡萄糖和果糖，葡萄糖和果糖都具有还原性，但蔗糖不具有还原性；根据“Ⅰ”步骤中的描述可知，加班氏试剂后，需要沸水浴2～3分钟，并观察颜色变化，即是否有红黄色沉淀产生。

（3）探究温度对酶的影响，不同温度梯度为自变量，因此不能用加入班氏试剂后沸水浴，最后比较试管颜色的方法来检验蔗糖酶催化作用所受温度的影响，这样会改变各试管中的温度设置。