高考生物二轮专题3 细胞代谢的两个必要条件ATP和酶Word格式.docx

高考生物二轮专题3 细胞代谢的两个必要条件ATP和酶Word格式.docx

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D．mRNA、tRNA、rRNA三种物质的初步水解产物均含有乙

选C。

有氧呼吸的三个阶段均产生了ATP，第三个阶段产生的ATP较多，A正确；

甲是ADP，乙是腺嘌呤核糖核苷酸，丙是腺苷，甲、乙、丙三种物质共有的元素为C、H、O、N，B正确；

由题图可知，酶3水解的是普通化学键，释放能量少，C错误；

乙是腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位，mRNA、tRNA、rRNA三种物质的初步水解产物均含有乙，D正确。

3．（2019·

黄冈市黄冈二模）下列关于酶和ATP的说法正确的是（　　）

A．酶的合成需要消耗ATP，ATP的合成也需要酶的参与

B．不能合成酶的细胞也不能合成ATP

C．细胞内各种化学反应都同时需要酶和ATP的参与

D．细胞内各种酶功能的差异是基因选择性表达的结果

选A。

酶的本质为蛋白质或RNA，蛋白质和RNA的合成需要ATP供能，ATP的合成需要ATP合成酶的催化，A正确；

不能合成酶的细胞也能合成ATP，如哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，不能合成酶，但可通过无氧呼吸合成ATP，B错误；

有的细胞代谢需要ATP参加，但有的代谢不需要，如光反应不仅不消耗ATP，还能产生ATP，C错误；

大部分酶的本质是蛋白质，组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序以及空间结构不同决定蛋白质的功能不同，D错误。

4．ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行（机理如图所示）。

下列说法错误的是（　　）

A．ATP推动细胞做功，存在吸能反应与放能反应过程

B．磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于再生ATP

C．ATP水解与磷酸化的蛋白质做功均属于放能反应

D．肌肉在收缩过程中，肌肉中的能量先增加后减少

选B。

ATP推动细胞做功过程中，ATP的水解是放能反应，蛋白质磷酸化过程是吸能反应，因此该过程存在吸能反应与放能反应，A正确；

合成ATP的能量来源于光合作用和呼吸作用，磷酸化的蛋白质做功失去的能量并不能用于再生ATP，B错误；

ATP水解是放能反应，磷酸化的蛋白质做功也属于放能反应，C正确；

在肌肉收缩过程中，ATP先使肌肉中的能量增加，改变形状，这是吸能反应，然后肌肉做功，失去能量，恢复原状，这是放能反应，肌肉在收缩过程中，肌肉中的能量先增加后减少，D正确。

5．（2019·

陕西名校联盟联考）研究发现，酶X作用于癌细胞，会使癌细胞对EGFR信号的依赖性发生异常，导致细胞分裂速率加快。

据此分析，下列叙述正确的是（　　）

A．酶X完整的空间结构在核糖体上形成

B．EGFR信号可能与癌细胞的细胞周期有关

C．经蛋白酶处理后的酶X可促进癌细胞的分裂

D．癌细胞分裂时抑癌基因和原癌基因均正常表达

蛋白质完整的空间结构不是在核糖体上形成的，是在内质网和高尔基体中形成的，A错误；

由题干可知，癌细胞对EGFR信号依赖性发生异常，细胞分裂速率会加快，意味着EGFR信号可能与癌细胞的细胞周期有关，B正确；

经蛋白酶处理后的酶X被水解为多肽或氨基酸而失去生物活性，不能作用于癌细胞，对癌细胞不起任何作用，C错误；

癌细胞中抑癌基因和原癌基因发生了基因突变，均不能正常表达，D错误。

6．（2019·

河南八市重点高中联盟测评）物质a作为抑制剂与淀粉酶结合时，淀粉酶的空间结构发生改变，从而降低淀粉酶的活性。

在适宜温度、pH等条件下，某小组将淀粉酶和物质a的混合液均分为若干份，分别加入到等量的不同浓度的淀粉溶液中，检测发现，淀粉的水解速率随淀粉溶液浓度的升高而增大。

下列分析与该实验不相符的是（　　）

A．物质a与淀粉酶的结合使酶降低活化能的能力减弱

B．物质a与淀粉酶的结合能改变酶的高效性和专一性

C．淀粉酶与物质a的结合部位可能有别于与淀粉的结合

D．物质a对酶促反应的影响可通过提高底物浓度来缓解

依题意可知，物质a为非竞争性抑制剂，与淀粉酶结合的部位并不是催化淀粉水解的活性部位，但物质a与淀粉酶结合时，导致淀粉酶的空间结构发生改变，使淀粉不能与淀粉酶结合，从而使酶降低活化能的能力减弱，影响了淀粉酶的高效性和专一性，A、B、C均正确；

由于物质a和淀粉与淀粉酶结合的部位不同，因此提高底物浓度并不能缓解物质a对酶促反应的影响，D错误。

7．（2019·

临沂市一模）酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，ATP是生命活动的直接能源物质。

ATP逐级水解的过程如图。

下列叙述错误的是（　　）

A．①和③含有的化学元素不完全相同

B．②是组成RNA的基本单位之一

C．底物的量相同时，图中释放能量最少的过程是Ⅲ

D．酶的催化作用需要ATP提供能量

③是腺苷，含C、H、O、N，①为ADP，含C、H、O、N、P，含有的化学元素不完全相同，A正确；

②是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一，B正确；

①是ADP，②是AMP，③是腺苷。

Ⅰ和Ⅱ断裂的都是高能磷酸键，Ⅲ断裂的是普通化学键，Ⅰ和Ⅱ两个过程产生的能量相等，Ⅲ过程产生的能量最少，C正确；

此反应过程释放能量，故酶的催化作用不需要能量，D错误。

8．（2019·

贵阳市模拟）某同学在适宜条件下进行了下列有关酶的实验：

甲组：

淀粉溶液＋新鲜唾液酶＋斐林试剂→有砖红色沉淀

乙组：

蔗糖溶液＋新鲜唾液＋斐林试剂→无砖红色沉淀

丙组：

蔗糖溶液＋蔗糖酶溶液＋斐林试剂→？

A．加入斐林试剂后通常还应水浴加热

B．丙组的实验结果是“有砖红色沉淀”

C．为简化实验操作，可用碘液代替斐林试剂

D．该同学的实验目的是验证酶的专一性

斐林试剂检测还原糖需要水浴加热，A正确；

丙组中的蔗糖酶溶液可将蔗糖催化分解成葡萄糖和果糖，与斐林试剂在水浴加热的条件下可产生砖红色沉淀，B正确；

碘液可鉴定淀粉是否被水解，但不能鉴定蔗糖是否被分解，所以该实验中的指示剂不可用碘液替代，C错误；

由以上分析可知，甲组和乙组对照、乙组和丙组对照，均能证明酶有专一性，D正确。

9．（2019·

芜湖模拟）在最适条件下，某一不可逆化学反应进行到t1时，加入催化该反应的酶（成分为蛋白质）。

该反应在加酶前后反应物浓度随时间的变化如图所示。

下列有关分析错误的是（　　）

A．当反应时间达到t2时，酶完全失去活性

B．适当升高反应体系的温度，t2将会右移

C．t1后反应物浓度降低的速率可表示酶促化学反应的速率

D．受反应物浓度的限制，t1～t2酶促反应速率逐渐减慢

由于是最适条件，当反应时间达到t2时，酶没有失去活性，而是反应物已反应完全，A错误；

适当升高反应体系的温度，温度将不是最适温度，加酶之后，反应时间会延长，因此，t2将会右移，B正确；

t1后反应物浓度降低的速率可表示酶促化学反应的速率，C正确；

由于是不可逆化学反应，且为最适条件，t1～t2酶促反应速率逐渐减慢的原因是受反应物浓度的限制，D正确。

10．（2019·

信阳模拟）下图是某生物兴趣小组用淀粉和淀粉酶探究酶活性影响因素时绘制的实验结果图（实验中用盐酸创设酸性条件，盐酸能催化淀粉水解）。

下列有关叙述错误的是（　　）

A．实验中温度、淀粉用量、淀粉酶的浓度等为无关变量

B．pH值为1时淀粉酶可能已经失活，淀粉发生水解是盐酸起催化作用

C．pH值为3和9时淀粉剩余量相同，说明两种条件下淀粉酶活性相同

D．实验中用适量的H2O2和H2O2酶代替淀粉和淀粉酶作实验材料更为科学

图中横坐标为pH，该实验探究的是pH对酶活性的影响，实验中pH为实验的自变量，温度、淀粉用量、淀粉酶的浓度等为无关变量，A项正确；

据图可知，pH为7时，淀粉剩余量最少，说明淀粉酶活性最强，过酸或过碱酶的空间结构会被破坏，导致酶失去活性，pH值为1时淀粉酶可能已经失活，淀粉发生水解是盐酸起催化作用，B项正确；

pH为3时酸性溶液和酶的作用均可以使淀粉水解，pH值为3和9时淀粉剩余量相同，不能说明两种条件下淀粉酶活性相同，C项错误；

淀粉剩余量为实验的因变量，由于盐酸能催化淀粉水解，影响实验的因变量，但盐酸不会影响H2O2的分解，因此用适量的H2O2和H2O2酶代替淀粉和淀粉酶作实验材料更为科学，D项正确。

11．（2019·

四川成都市二诊）胃黏膜壁细胞的细胞膜上存在的H＋K＋ATP酶是一种质子泵，它能催化ATP水解，在将细胞外的K＋吸入细胞内的同时，也将细胞内的H＋排出，从而维持胃液的酸性环境。

A．该质子泵运输H＋和K＋的方式都是主动运输

B．该质子泵能促使ATP分子的高能磷酸键断裂

C．使用质子泵抑制剂可以抑制胃酸的过量分泌

D．胃液pH的大小与胃腔内的K＋浓度成正相关

K＋吸入细胞内，H＋从细胞内排出，需消耗ATP水解所释放的能量，其方式是主动运输，A正确；

质子泵能催化ATP的水解，因此具有ATP水解酶的功能，能促使ATP分子的高能磷酸键断裂，B正确；

质子泵使胃上皮细胞排出H＋，吸收K＋，使胃液呈酸性，使用质子泵抑制剂可以抑制胃酸的过量分泌，C正确；

胃液pH的大小与胃腔内的H＋浓度成负相关，D错误。

12．（广东中山市一模）ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，它们的结构只是碱基的不同，下列叙述错误的是（　　）

A．CTP中“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的

B．1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质

C．ATP的合成常伴随着细胞内的放能反应

D．UTP断裂两个高能磷酸键后产生了构成RNA的基本单位之一

CTP中“C”是由胞嘧啶和核糖构成的，A错误；

1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质，即鸟嘌呤、核糖和磷酸，B正确；

细胞的吸能反应常伴随着ATP的水解，放能反应是与ATP的合成相关联，C正确；

UTP断裂两个高能磷酸键后产生了尿嘧啶核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一，D正确。

二、非选择题

13．（2019·

广东省肇庆市模拟）在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键的物质，其分子结构式如下：

（1）从ATP的分子结构式可知，去掉两个磷酸基团后的剩余部分是____________．

（2）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100m短跑过程中，其肌细胞中ATP相对含量变化如图2所示，试回答下列问题：

①由A到B的变化过程中，说明ATP被水解，释放的能量用于________________________________________________________________________。

②由整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明________________________________________________________________________。

（3）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。

①必须待离体肌肉自身的____________消耗之后，才能进行实验。

②在程序上，采取自身前后对照的方法，先滴加____________（填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”），观察__________与否以后，再滴加____________（填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”）。

③如果将上述顺序颠倒一下，实验结果是否可靠？

____________，原因是________________________________________________________________________。

（1）ATP分子去掉两个磷酸基团后的剩余部分是一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基（腺嘌呤）组成的化合物，即腺嘌呤核糖核苷酸。

（2）ATP是直接能源物质，在剧烈运动时会用于肌肉收缩等生命活动，ATP在细胞内含量少，但可与ADP之间快速转化。

（3）由于实验的目的是证明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源，所以实验时应以是否提供ATP为自变量，但实验前必须要耗尽肌肉自身原有的ATP，同时要注意实验步骤的先后顺序，否则会影响实验结果的准确性。

答案：

（1）腺嘌呤核糖核苷酸　

（2）①肌肉收缩等生命活动　②ATP的生成和分解是同时进行的　（3）①ATP　②葡萄糖溶液　肌肉收缩　ATP溶液　③结果不可靠　如果外源ATP尚未耗尽，会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象，造成葡萄糖也被肌肉直接利用的假象

14．（2019·

蕉岭县模拟）下表为某同学设计的一个探究影响酶活性因素的实验方案。

请回答下列相关问题：

试管

项目　　　　

1号

2号

3号

4号

5号

底物

H2O2溶液/mL

0.5

与

肝脏研磨液/滴

1

试剂

磷酸缓冲液/mL

2

实验条件

pH

5

6

7

8

9

其他条件

37℃水浴

O2产生量为5mL时所用时间/min

153

83

35

36

（1）该实验的自变量为______________________________________，因变量可用___________________来表示。

（2）肝脏研磨液中的H2O2酶可通过________________来加快反应速率，根据表格中的实验结果，是否能确定H2O2酶的最适pH值？

____________________。

（3）由表格中的实验结果可得出的结论是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）设计实验时不建议用H2O2溶液为底物探究温度对酶活性的影响，原因是________________________________________________________________________

（1）根据表格可知，该实验的自变量是pH，因变量可用产生5mLO2所用的时间来表示。

（2）酶可以通过降低化学反应活化能来加快化学反应速率，根据表格可以确定H2O2酶的适宜的pH范围，但不能确定H2O2酶的最适pH值，需要做进一步的实验。

（3）依据表格可知，pH为5～8的范围内时，酶的活性逐渐增强；

pH为8～9时，酶的活性降低。

（4）一般不用H2O2溶液为底物探究温度对酶活性的影响，是因为温度会影响H2O2溶液的分解速率，从而影响实验结果。

（1）pH　产生5mLO2所用的时间　

（2）降低化学反应活化能　否　（3）在一定范围内，随着pH增大，酶的活性逐渐增强，超过一定范围，随pH增大，酶的活性降低　（4）温度会影响H2O2溶液的分解速率，从而影响实验结果

15．（2019·

徐州市模拟改编）某学校研究性学习小组从泉山公园的牡丹中提取出一种酶，为了探究该酶催化反应的底物是葡萄糖还是蔗糖，研究性学习小组的同学们动手设计并做了如下图所示的实验。

请回答问题：

（1）据图分析可能的实验结果：

①若两只试管均________（填“出现”或“不出现”）砖红色沉淀，则说明该酶催化的底物是葡萄糖。

②若两只试管均________（填“出现”或“不出现”）砖红色沉淀，则说明该酶催化的底物是蔗糖。

（2）通过上述实验，确定该酶催化水解的底物为蔗糖，为探究该酶催化作用的最适pH，设计实验的基本思路是先用等量的系列_____________梯度的缓冲液处理该酶，再分别加入蔗糖进行实验，实验过程中注意控制_____________________________________________________（至少答出两点）等无关变量。

（3）若该酶活性随pH变化情况如下图所示，则问题

（2）中，砖红色沉淀颜色最深的试管对应下图中__________点的pH。

若将某试管的pH由c调整为b再调整为a的过程中，试管中的颜色_________（填“会”或“不会”）发生变化。

（4）同学们还用图示实验过程探究该酶催化作用的最适温度，尽管实验操作规范无误，结果仍然没有得到预期的实验结果，请分析实验失败的原因最可能是________________________________________________________________________

（1）酶具有专一性，该酶若能催化葡萄糖（还原糖）的分解则不能催化蔗糖（蔗糖是非还原糖，其水解产物是还原糖）的水解，则2组加入斐林试剂后均不会出现砖红色沉淀，该酶若能催化蔗糖的水解则不能催化葡萄糖的分解，则2组遇斐林试剂均会产生砖红色沉淀。

（2）若要探究酶的最适pH，则自变量应该是一系列的pH梯度，因变量是蔗糖的剩余量或产物的生成量。

该实验中的无关变量有：

加入蔗糖的量、温度、时间等。

（3）由图可知，pH为b时酶活性最强，还原糖生成量最多，砖红色颜色最深。

pH为c时酶已失活，再改变pH，则酶活性不变。

（4）探究温度对酶活性的影响实验中，不能选择斐林试剂作为鉴定试剂，因为它需要水浴加热，会破坏原本设定的温度。

（1）不出现　出现　

（2）pH值　温度、保温时间、加入的蔗糖的量等　（3）b　不会　（4）不能用斐林试剂检测，会改变反应的温度