走向高考高考生物一轮复习 第单元 细胞的能量供应和利用 第讲 酶和ATP课时作业 新人教版必修课件Word下载.docx
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D.细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生
答案 C
解析 合成物质的过程需要消耗能量,细胞内DNA复制过程中需要的能量由ATP提供,A项正确;
光合作用的暗反应阶段中C3的还原需要消耗光反应阶段所产生的[H]和ATP,B项正确;
协助扩散需要载体蛋白的参与,但不消耗能量,C项错误;
有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸都在细胞质基质中完成,均能产生ATP,D项正确。
5.(2015·
上海卷,28)以下4支试管置于适合的温度下,经过一定时间后能产生ATP的是
答案 D
解析 葡萄糖在细胞质中分解为丙酮酸才能进入线粒体;
A错误。
二碳化合物可被叶绿体利用,不能被内质网利用;
B错误。
丙酮酸的氧化分解可发生在细胞质基质和线粒体,不能发生在内质网;
C错误。
真核细胞膜破裂,但线粒体完好,丙酮酸可进入线粒体进行有氧呼吸的第二、三阶段,有氧呼吸第二、三阶段有ATP生成,D正确。
6.(2015·
海南卷,3)ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。
关于ATP的叙述,错误的是
A.酒精发酵过程中有ATP生成
B.ATP可为物质跨膜运输提供能量
C.ATP中高能磷酸键水解可释放能量
D.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成
解析 酵母菌进行酒精发酵过程中有ATP生成,A正确;
ATP可为主动运输提供能量,B正确;
ATP中远离腺苷的高能磷酸键水解可释放能量,为生命活动供能,C正确;
ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成,D错误。
7.(2015·
海南卷,15)关于人体内激素和酶的叙述,错误的是
A.激素的化学本质都是蛋白质
B.高效性是酶的重要特性之一
C.酶可以降低化学反应的活化能
D.激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢
解析 一些激素的化学本质是蛋白质,一些激素的化学成分不是蛋白质,如性激素的成分是固醇,A错误;
酶具有高效性、专一性和多样性的特点,B正确;
酶通过降低化学反应的活化能提高反应速率,C正确;
激素通过与靶细胞结合传递信息,影响靶细胞的代谢活动,D正确。
8.下列有关ATP的叙述,正确的是
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。
9.(2015·
江苏卷,7)下列关于酶的叙述,正确的是
A.发烧时,食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性
B.口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用
C.用果胶酶澄清果汁时,温度越低澄清速度越快
D.洗衣时,加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性
解析 发烧时,消化酶的活性降低,使人的消化功能减退,从而导致食欲减退,A错误;
胰蛋白酶可在小肠中发挥作用,B正确;
果胶酶在其最适温度时活性最强,澄清速度最快,C错误;
由于加酶洗衣粉中的酶属于碱性酶,因此洗衣时加入白醋,会使pH下降,导致加酶洗衣粉中酶的活性降低,D错误。
10.(2016·
徐州模拟)细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如图所示,下列有关叙述不正确的是
A.酶1与产物B结合后失活,说明酶的功能由其空间结构决定
B.酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列
C.酶1有两种底物且能与产物B结合,因此酶1不具有专一性
D.酶1与产物B的相互作用可以防止细胞生产过多的产物A
解析 由图中关系可知:
酶1失活后与有活性时相比,空间结构发生了改变,说明酶的功能由其空间结构决定,A正确。
同一种酶,氨基酸种类和数目相同,故酶1的变构位点和活性位点的结构不同是因为氨基酸的序列不同,B项正确。
从图中可知,酶1只催化两种底物合成产物A的反应,具有专一性,C项错误。
酶1与产物B结合使酶1无活性,合成产物A的反应会中断,这样可以防止细胞生产过多的产物A,D项正确。
11.1982年科学家在四膜虫体内发现一种基本组成单位为核苷酸的核酶,并因此获得1989年诺贝尔奖。
下列有关核酶的说法错误的是
A.该酶为单链结构
B.该酶被水解的终产物是脱氧核苷酸
C.该酶与底物作用后仍具有催化作用
D.真核细胞的核糖体RNA来自核仁
解析 该核酶的本质是RNA,该酶被水解的最终产物是磷酸、核糖、四种碱基。
12.(2016·
宁波质检)图中ATP(甲)是生命活动的直接能源物质,下列叙述正确的是
A.在主动运输过程中,乙的含量会显著增加
B.甲→乙和丙→乙过程,起催化作用的酶空间结构相同
C.丙是DNA的基本组成单位之一
D.丁由腺嘌呤和核糖组成,而戊可用于甲的合成
解析 本题考查ATP的逐级水解过程,意在考查考生对ATP结构与功能及酶的特性的理解。
生物体内ATP与ADP的含量比较少,且处于动态平衡,A项错误;
甲→乙过程是水解酶起作用,而丙→乙过程是合成酶起作用,酶的种类不同,空间结构不相同,B项错误;
丙是RNA的基本组成单位,C项错误;
ATP合成时要消耗磷酸,D正确。
13.(2016·
滨州检测)正常生活的细胞内时刻进行着复杂有序的新陈代谢活动,而新陈代谢同两种物质密切相关,即酶和ATP,下列关于二者的叙述正确的是
A.酶是活细胞产生的只能在活细胞中起作用的有机物
B.ATP水解掉两个磷酸余下部分可成为RNA的组成单位
C.ATP中的A为腺嘌呤
D.酶能催化化学反应是因为酶能够为化学反应提供能量
解析 在适宜的条件下,酶在细胞外也能发挥作用。
ATP中的A指腺苷,由一分子腺嘌呤和一分子核糖组成,再加上一分子磷酸就构成了腺嘌呤核糖核苷酸,腺嘌呤核糖核苷酸是组成RNA的基本单位。
酶可通过降低化学反应的活化能来提高反应速率。
14.(原创题)科学研究发现,某些免疫球蛋白具有催化功能,称之为抗体酶。
下图表示某新型抗体酶的结构,据图判断下列叙述中不正确的是
A.抗体酶能与双缩脲试剂发生紫色反应
B.抗体酶能与各种抗原结合
C.抗体酶与底物结合后,能降低反应的活化能
D.利用抗体酶特异性识别抗原和催化无活性药物前体的转化反应,可靶向治疗癌症
解析 由题干信息可知,抗体酶的化学成分是蛋白质,功能上既具有抗体特异性识别抗原的功能,又具有酶的催化功能。
15.(2016·
唐山模拟)科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素,其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能,传递给负责能量生产的组织细胞,而且还决定蚜虫的体色。
阳光下蚜虫的ATP生成量将会增加,黑暗时蚜虫的ATP含量会下降。
下列有关叙述正确的是
A.正常情况下蚜虫在黑暗中合成ATP时会伴随着O2的消耗
B.蚜虫合成ATP时所需能量仅仅来自呼吸作用
C.蚜虫做同一强度的运动时,阳光下和黑暗中的ATP消耗量不一样
D.蚜虫ATP含量在阳光下比黑暗时多,说明其体内的ATP含量不稳定
解析 由题干信息可知,蚜虫合成ATP所需能量还可来自于类胡萝卜素吸收的光能;
蚜虫做同一强度的运动消耗ATP的量是一样的。
二、非选择题(共25分)
16.(25分)(2016·
无锡质检)研究证实ATP既是“能量通货”,也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子,其作为信号分子的作用机理如图所示。
请分析回答:
(1)神经细胞中的ATP主要来自________(生理过程),其结构简式是________。
研究发现,正常成年人安静状态下24小时有40kgATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2-10mmol/L,为满足能量需要,人体解决这一矛盾的合理途径是____________________________。
(2)由图可知,细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下,磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的是__________。
(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质,还能释放ATP,两者均能引起受体细胞的膜电位变化。
据图分析,科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是________________________________________________。
(4)为了研究X物质对动物细胞的影响,某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24小时,然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率,经过多次实验后,所得数据如表所示:
实验组编号
X物质的浓度
(mg·
mL-1)
细胞内ATP的浓度
(mmol·
细胞死亡的百分率
A
80
1
B
2
70
3
C
4
50
10
D
8
20
25
E
16
5
F
32
95
①该实验的因变量是____________________________________________________。
②实验数据表明,该实验的因变量之间有何联系?
________________________________________________________________________。
答案
(1)细胞呼吸 A-P~P~P ATP与ADP相互迅速转化
(2)腺苷
(3)①科学家用化学物质阻断典型神经递质在神经细胞间的信息传递后,发现受体细胞仍能接受到部分神经信号;
②科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的受体
(4)①细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率
②细胞内ATP浓度下降,能量供应减少,细胞死亡的百分率增加
解析
(1)细胞的能量通货是ATP,其结构简式是A-P~P~P。
ATP的主要来源是细胞呼吸。
ATP和ADP可以相互转化是实现机体能量持续供应的前提。
(2)ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写。
其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键,叫做高能磷酸键,因此,磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的是腺苷。
(3)推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路为:
一是阻断典型神经递质的传递→刺激甲→测量乙的膜电位变化;
二是寻找靶细胞膜上是否有ATP受体。
(4)①该实验的因变量就是实验结果所观察到的实验现象,即:
细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率。
②实验数据表明,该实验的因变量之间的联系:
细胞内ATP浓度下降,能量供应减少,细胞死亡的百分率增加。
B卷 与酶相关的曲线及实验
一、选择题(每小题6分,共66分)
潍坊测试)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
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。
大连模拟)下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的实验设计及结果。
根据实验结果,以下结论正确的是
试管编号
①
②
③
④
⑤
⑥
2mL质量分数为3%的淀粉溶液
+
-
2mL质量分数为3%的蔗糖溶液
1mL质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液
反应温度/℃
40
60
2mL斐林试剂
砖红色深浅
++
+++
注:
“+”表示有,“-”表示无,“+”的多少代表颜色的深浅。
A.蔗糖被水解成非还原糖
B.淀粉在淀粉酶的作用下被水解成还原糖
C.淀粉酶活性在40℃时比60℃时高
D.淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性
解析 理解实验过程是解题的关键。
加蔗糖的试管中加淀粉酶后用斐林试剂检测无砖红色沉淀,说明蔗糖不能被水解成还原糖,但也不能说明蔗糖被水解成非还原糖;
40℃时砖红色浅于60℃时,因此淀粉酶活性在40℃时比60℃时低。
3.(2016·
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
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
[答案] D
[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。
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
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。
5.(2016·
安庆质检)为验证酶的专一性,采用的最佳实验方案是
选项
等量的底物
分别加入等量的酶
分别加入等量的试剂
a组
b组
麦芽糖
葡萄糖
麦芽糖酶
斐林试剂
蔗糖
蔗糖酶
淀粉
淀粉酶
碘液
解析 麦芽糖和葡萄糖都是还原糖,因此使用斐林试剂鉴定,a、b两组都会有砖红色沉淀生成。
蔗糖虽然没有还原性,但是被蔗糖酶水解后会有还原糖生成。
6.下列有关酶的实验设计思路正确的是
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。
7.(2016·
泉州质检)如图曲线表示的是在其他条件都适宜的情况下,淀粉酶浓度对退浆(除去淀粉类浆料)效果(用失重率表示)的影响。
下列相关说法中,不正确的是
A.AB段表示随着酶浓度的升高退浆效果变好
B.BC段表示继续提高酶的浓度,对退浆的效果影响不大
C.BC段退浆效果无显著变化,说明底物几乎耗尽
D.BC段表示底物与酶充分结合,失重率最大
解析 AB段随着酶浓度的增加,失重率呈线性增长,说明在该浓度范围内,退浆效果与酶浓度呈正相关,A项正确;
BC段的退浆效果没有显著变化,说明底物与酶充分结合,反应达到最大速率,失重率达到最大,但是底物并没有耗尽,如果耗尽的话,失重率为0,C项错误、D项正确;
BC段酶浓度对退浆效果的影响已不明显,不再是主要影响因素,B项正确。
8.(2016·
南昌质检)如图表示在最适温度下,麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系,有关叙述正确的是
A.a点时,麦芽糖酶全部参与催化
B.如果温度上升5℃,则b点向左下方移动
C.可用斐林试剂鉴定麦芽糖的分解情况
D.因受酶活性的限制,bc段催化速率不再增加
解析 a点时,催化速率不是最大,原因是麦芽糖的量不足,部分酶分子尚未参与催化反应,A错误;
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项错误;
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项正确;
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,加入斐林试剂水浴加热后都变砖红色,故不能用斐林试剂鉴定麦芽糖的分解情况,C项错误。
9.(2016·
徐州模拟)下表是某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案,a~d表示4支试管,①~⑦表示实验步骤。
对该实验方案的有关评价,错误的是
步骤
a
b
c
d
淀粉溶液2mL
蔗糖溶液2mL
唾液淀粉酶溶液2mL
37℃温水中水浴加热10min
将c倒入a,将d倒入b
加入现配的斐林试剂溶液2mL
37℃恒温水浴2min
⑦
观察并记录颜色变化
A.加入的唾液淀粉酶的量属于无关变量
B.应将斐林试剂改为碘液
C.②④⑥的温度设置有一处错误
D.第②步操作可以省略
解析 两支试管里都加入等量的唾液淀粉酶,唾液淀粉酶属于无关变量;
不能将斐林试剂改为碘液,若换成碘液,则两支试管均无颜色变化,不能说明酶的专一性;
⑥处应改为在50~65℃温水中水浴加热2min;
本实验不是探究温度对酶活性的影响,因此开始时37℃温水中水浴加热10min可省略。
10.如图所示,①表示有酶催化的反应曲线,②表示没有酶催化的反应曲线,E表示酶降低的活化能。
图中能正确表示E的是
解析 酶降低了化学反应的活化能,从而使化学反应进行时所需要的能量降低,故B项正确。
11.某同学在探究化合物P对淀粉酶活性的影响时,得到如图所示的实验结果。
下列有关叙述不正确的是
A.在一定范围内,底物浓度影响着酶促反应速率
B.曲线①代表的实验为对照实验
C.化合物P对该酶的活性有抑制作用
D.若反应温度不断升高,则A点持续上移
解析 本实验要探究化合物P对淀粉酶活性的影响,则不加化合物P的为对照组;
分析曲线图可知,曲线①的反应速率比曲线②的大,说明化合物P对该酶的活性有抑制作用;
在一定范围内,随温度的升高,酶的活性升高,反应速率增大,但超过最适温度,随温度的升高,酶的活性降低,反应速率减慢。
二、非选择题(共34分)
12.(17分)(2016·
新余质检)几丁质(一种多糖)是昆虫外骨骼的重要成分,几丁质的催化降解主要依赖于NAGase(一种酶)的作用。
温度、pH和NAGase催化水解产物对NAGase催化活力的影响如下图所示,请回答下列问题:
(1)NAGase的最适温度和最适pH分别在________和________左右。
(2)以NAGase催化水解的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖为效应物,这三种糖对NAGase的催化活力均有________(填“抑制”或“促进”)作用,其中作用最强的是__________。
(3)研究发现,精氨酸能降低NAGase的催化效率。
下图是降低酶活力的两个模型,判断精氨酸降低NAGase活力类型的方法:
在研究实验中加入精氨酸,同时不断提高底物浓度,如果酶促反应速率________,则属于模型A;
如果酶促反应速率________,则属于模型B。
答案
(1)40℃ 6.0
(2)抑制 葡萄糖
(3)能提高 不能提高
解析
(1)依图示,该酶最大活力时所对应温度和pH分别为40℃和6.0左右。
(2)由图示知,三种效应物对该酶的活性均具有抑制作用,其中葡萄糖的抑制作用最强。
(3)图中模型A为竞争性抑制模型,当底物的量增加时,增大了底物与酶结合的机会,使反应速率提高;
模型B为非竞争性抑制模型,酶的结构已经发生改变,当底物量增加时,酶促反应速率不会提高。
13.(17分)(2016·
青岛质检)某研究小组为探究影响过氧化氢分解的因素,做了三个实验。
相应的实验结果如下图所示,请分析回答:
(1)实验1、2、3中的自变量分别为_____________________________________。
(2)实验1的目的是探究_______________________________________________。
(3)实验2探究了过氧化氢溶液的浓度对过氧化氢酶的影响,该实验的结果显示________________________________________________________________________。
bc段O2产生速率不再增大的原因最可能是_______________________________。
(4)实验3的结果显示,过氧化氢酶的最适pH为______。
实验还证实,当pH小于d或大于f时,过氧化氢酶的活性将永久丧失,其原因是___________________________。
答案
(1)催化剂种类、过氧化