【生物】2021届一轮复习人教版酶与ATP作业

【生物】2021届一轮复习人教版酶与ATP作业

第4讲　酶与ATP ‎1.下列有关酶与ATP的叙述,正确的是(　　)。‎ A.人体内环境pH变化不影响细胞内酶的催化作用 B.有些酶的组成元素与ATP的组成元素相同 C.叶肉细胞中ATP的产生一定伴随着O2的消耗 D.生物体内ADP转化成ATP所需能量的来源都是相同的 ‎【解析】人体内环境pH变化会影响酶活性,A错误;有些酶的本质是RNA,则这些酶与ATP的组成元素相同,都由C、H、O、N、P组成,B正确;叶肉细胞进行光合作用产生ATP时不消耗O2,C错误;生物体内ADP转化成ATP所需能量的来源可能是光能,也可能是化学能,D错误。‎ ‎【答案】B ‎2.ATP是一种高能磷酸化合物。下列关于ATP的叙述正确的是(　　)。‎ A.若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,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。‎ ‎【答案】B ‎3.下列与酶有关的实验探究中,设计思路最合理的是(　　)。‎ A.在探究温度对酶活性的影响实验中必须设置一系列温度梯度进行对照 B.利用肝脏研磨液催化H2O2的分解探究酶的高效性 C.利用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖水解探究酶的专一性 D.利用pH分别为5、7、9的缓冲液探究胃蛋白酶的最适pH ‎【解析】在探究温度对酶活性的影响实验中通常设置常温、低温及高温三种温度处理,A错误;利用肝脏研磨液和FeCl3溶液分别催化H2O2的分解可以探究酶的高效性,该实验只能探究酶的催化性,B错误;利用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖水解可以探究酶的专一性,C正确;胃蛋白酶的最适pH为2.0左右,而pH分别为5、7、9的缓冲液可用来探究胰蛋白酶的最适pH,不适合用来探究胃蛋白酶的最适pH,D错误。‎ ‎【答案】C ‎4.下图表示某反应进行时,有酶参与和无酶参与时的能量变化,相关叙述正确的是(　　)。‎ A.此反应为放能反应 B.曲线Ⅰ表示有酶参与时的能量变化 C.E2为反应前后能量的变化 D.酶参与反应时,所降低的活化能为E4‎ ‎【解析】反应前后能量的变化应为E3,反应产物的能量值比反应物的高,该反应为吸能反应,A、C错误;曲线Ⅱ表示有酶催化条件下的能量变化,其降低的活化能为E4,B错误,D正确。‎ ‎【答案】D ‎5.磷酸肌酸主要储存在动物和人的肌细胞中,是一种高能磷酸化合物。ATP和磷酸肌酸在一定条件下可相互转化,磷酸肌酸(C~P)+ADPATP+肌酸(C)。下列相关叙述错误的是(　　)。‎ A.磷酸肌酸是能量的一种储存形式,是细胞内的直接能源物质 B.磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相耦联 C.肌肉收缩时,在磷酸肌酸的作用下,ATP的含量保持相对稳定 D.生物体内还存在着其他高能磷酸化合物,如GTP、CTP等 ‎【解析】ATP、GTP等是细胞内的直接能源物质,磷酸肌酸不是细胞的直接能源物质,A错误;据题干“磷酸肌酸(C~P)+ADPATP+肌酸(C)”,可知磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相耦联,B正确;肌肉收缩时,磷酸肌酸可转化为ATP,故可使ATP的含量保持相对稳定,C正确;生物体内还存在着其他的高能磷酸化合物,如GTP、CTP等,D正确。‎ ‎【答案】A ‎6.下图是探究有关酶特性的实验装置,将装置置于适宜温度 下保温5 min后,向各试管中滴加斐林试剂并水浴加热2 min,观察试管中的颜色变化。相关叙述正确的是(　　)。‎ A.本实验的目的是探究酶的高效性 B.实验中滴管混用会影响结果准确性 C.甲、乙试管均出现砖红色沉淀 D.可用碘液代替斐林试剂检测结果 ‎【解析】本实验的目的是探究酶的专一性,A错误;实验中滴管混用会影响结果准确性,B正确;乙试管不出现砖红色沉淀,C错误;碘液不能判断蔗糖是否发生反应,D错误。‎ ‎【答案】B ‎7.(2019·江西联考)某同学在两支试管中分别加入等量的H2O2后,再分别向试管中加入等量的过氧化氢酶和氯化铁,连续测定总氧产生量,得到的数据如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)。‎ A.O~a时间段时,加过氧化氢酶的试管中H2O2的分解速率先增大后减小 B.a时刻,加过氧化氢酶的试管中过氧化氢酶达到饱和 C.b时刻,在加氯化铁的试管中,O2产生速率是c时刻的一半左右 D.从曲线能得出与无机催化剂相比,酶具有高效性的结论 ‎【解析】O~a时段,加过氧化氢酶的试管中的O2产生量持续增加,曲线斜率持续减小,曲线斜率代表反应速率,H2O2分解速率持续减小,A错误;a时刻,加过氧化氢酶的试管中O2产生量几乎不增加,是因为H2O2快被分解完了,而不是因为过氧化氢酶达到饱和,B错误;b时刻表示的是在加氯化铁的试管中O2产生量是c时刻的一半,而不是O2产生速率是c时刻的一半,事实上b时刻O2产生速率等于c时刻,因为曲线斜率没有变化,C错误;加过氧化氢酶的试管的曲线更快达到拐点,即反应更快结束,所以能得出与无机催化剂相比,酶具有高效性的结论,D正确。‎ ‎【答案】D ‎8.图甲表示某种酶催化底物水解的模型,图乙表示在最适温度下,相关酶的催化速率与反应物浓度的关系。下列相关叙述正确的是(　　)。‎ A.图甲中若d、e分别代表果糖和葡萄糖,则b代表蔗糖 B.所有酶都含有N元素,酶能够为底物提供能量,从而让反应更容易进行 C.图乙中若g点时反应体系温度升高,产物不再增加 D.由于酶具有专一性,细胞代谢才能在温和的条件下快速进行 ‎【解析】蔗糖由果糖和葡萄糖组成,A正确;酶在反应中不提供能量,B错误;图乙中若g点时反应体系温度升高幅度不大,酶未失活,则产物增加速率减缓,C错误;由于酶具有高效性,细胞代谢才能在温和的条件下快速进行,D错误。‎ ‎【答案】A ‎9.下图1表示pH对人体肠淀粉酶、唾液淀粉酶、胃蛋白酶催化效率的影响;图2用来描述酶的作用机理,其中A代表底物,B代表酶。下列叙述正确的是(　　)。‎ A.图1的曲线Ⅱ可能表示人体胃蛋白酶的催化效率 B.图1表明各种酶对pH的适应范围很广 C.若发生反应,图2中B具有专一性 D.图2中A和B可分别表示淀粉和蛋白酶 ‎【解析】人体胃蛋白酶催化反应的最适pH在2左右,图1的曲线Ⅰ可能表示人体胃蛋白酶的催化效率,A错误;图1表明各种酶在一定pH范围内起作用,且各种酶对pH的适应范围不广,不同的酶催化反应的最适pH不同,B错误;酶具有专一性,一种酶仅能催化一种或一类化学反应,C正确;图2中A和B分别表示底物和相应催化该底物反应的酶,如A和B可分别表示淀粉和淀粉酶或蛋白质和蛋白酶(不能分别表示淀粉和蛋白酶)等,D错误。‎ ‎【答案】C ‎10.用植物纤维纺织衣物时,需除去衣物上的淀粉浆(称为退浆)。传统工艺是用烧碱进行退浆,但是对环境造成的污染很严重。现在常用的淀粉酶是从细菌体内提取的,在使用过程中常加入NaCl作为酶的激活剂。随自变量的变化,酶的活性没有发生变化的是(　　)。‎ A.酶浓度对退浆效果的影响 B.温度对退浆效果的影响 C.pH对退浆效果的影响 D.NaCl浓度对退浆效果的影响 ‎【解析】酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应速率的,并不影响酶的活性,A正确;温度和pH均能影响酶的活性,退浆率的变化是由酶活性的变化引起的,B、C错误;由题目信息可知,NaCl是酶的激活剂,退浆率的变化也是由酶活性的变化引起的,D错误。‎ ‎【答案】A ‎11.下图表示生物体内发生的两个化学反应,请判断下列相关说法中正确的是(　　)。‎ A.ATP分子水解时,图中所示的化学键③④最易断裂 B.图中酶1和酶2的化学本质相同,但是二者的种类不同 C.细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系 D.ATP与ADP相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内 ‎【解析】ATP是细胞生命活动的直接能源物质,ATP水解时,远离A的高能磷酸键④最易断裂,A错误;图中酶1为ATP水解酶,酶2为ATP合成酶,二者种类不同,但二者的化学本质均为蛋白质,B正确;细胞中吸能反应所需的能量由ATP水解提供,而释放能量的反应(‎ 放能反应)则与ATP的合成相联系,C错误;细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性之一,也存在于原核细胞中,D错误。‎ ‎【答案】B ‎12.某同学为了验证酶的相关特性及其作用底物情况进行了三组实验:实验一,某大分子物质甲与酶1混合,可得到中间产物乙;实验二,某大分子物质甲与酶1和酶2混合,可得到小分子物质a;实验三,某大分子物质甲与酶2混合,不能得到中间产物乙及小分子物质a。下列相关推理错误的是(　　)。‎ A.小分子物质a可能是大分子物质甲的基本组成单位 B.酶2的作用底物很可能是中间产物乙 C.由实验一和实验三可得出酶1具有专一性 D.由实验一、实验二和实验三不能推断出酶具有高效性和作用条件温和的特性 ‎【解析】由实验一、二、三对比分析可得出酶1和酶2催化的反应可能为甲乙小分子物质a,酶2的作用底物可能是乙,小分子物质a可能是甲的基本组成单位,A、B正确;结合实验一和实验三进行分析可知,酶1的作用底物是大分子物质甲,但实验未涉及酶1作用的第二种底物,故不能推测酶1具有专一性,C错误;由于缺乏和无机催化剂的对比,并且题干没有设计对温度和pH等条件的控制,因此由实验一、实验二和实验三不能推断出酶具有高效性和作用条件温和的特性,D正确。‎ ‎【答案】C ‎13.下图1~4表示物质浓度或O2浓度与物质跨膜运输速率间的关系。下列相关叙述不正确的是(　　)。‎ A.若某物质跨膜运输的速率可用图1与图3表示,则该物质不应为葡萄糖 B.若某物质跨膜运输的速率可用图2与图3表示,则该物质可能是葡萄糖 C.限制图中A、C两点运输速率的主要因素不同,B、D两点的限制因素有共同点 D.将图2与图4的曲线补充完整,曲线的起点应从坐标系的原点开始 ‎【解析】图1表示影响物质跨膜运输的因素为物质浓度,运输方式为自由扩散,图2表示影响物质跨膜运输的因素为物质浓度和载体蛋白数量,运输方式为协助扩散或主动运输,图3说明该物质运输不消耗能量,运输方式为被动运输,葡萄糖进入细胞的方式为协助扩散或主动运输,A、B正确;限制图中A、C两点运输速率的主要因素分别是物质浓度和O2浓度,B、D两点的限制因素都为载体的数量,C正确;图4中曲线的起点不能从坐标系的原点开始,‎ 因为无氧呼吸也能为物质的运输提供能量,D不正确。‎ ‎【答案】D ‎ ‎14.下图表示真核生物体内碳元素部分转移途径,其中A、B代表物质,①~⑥代表生理过程。相关叙述正确的是(　　)。‎ A.图中只有物质A可表示含3个碳原子的有机物 B.过程①②④中伴有[H]和ATP的生成 C.过程③④分别发生在核糖体和线粒体中 D.过程①~⑥需要不同种类的酶催化 ‎【解析】图中可表示含3个碳原子的有机物的有丙氨酸、物质A和B,A错误;过程②为无氧呼吸第二阶段,消耗[H],不产生ATP,B错误;过程③发生在细胞质基质中,C错误。‎ ‎【答案】D ‎15.人体内溶酶体中的酶主要是酸性水解酶,当其内部的pH为5.0时活性最佳,细胞质基质中的pH为7.2。下列有关叙述错误的是(　　)。‎ A.溶酶体膜的成分结构与细胞膜相似 B.溶酶体膜上含有转运H+的载体蛋白 C.溶酶体破裂后可导致细胞“自溶”而裂解 D.溶酶体在消化物质后,所得产物均排出细胞外 ‎【解析】溶酶体在消化物质后,有用的产物可以被细胞利用,D错误。‎ ‎【答案】D ‎16.下列有关叶绿体和线粒体的叙述正确的是(　　)。‎ A.相同条件下线粒体比叶绿体在蒸馏水中更容易吸水涨破 B.叶绿体和线粒体内产生的ATP均能用于各项生命活动 C.通常采用密度梯度离心法分离细胞中的叶绿体和线粒体 D叶绿体膜和线粒体膜主要成分的种类相同 ‎【解析】由于线粒体内膜折叠形成嵴,相同条件下叶绿体比线粒体在蒸馏水中更容易吸水涨破,A错误;叶绿体内产生的ATP只用于暗反应及叶绿体中的一些耗能过程,B错误;通常采用差速离心法分离细胞中的叶绿体和线粒体,C错误;叶绿体膜和线粒体膜主要成分均为蛋白质分子和脂质分子,种类相同,D正确。‎ ‎【答案】D ‎17.研究证实ATP是细胞的“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)从图中可以看出,ATP作为信号分子时,酶和ATP的共同特点是都具有　　　　　　。细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下,磷酸基团逐个脱落下来,最后剩下的是　　　　　　。 ‎ ‎(2)典型神经递质和ATP都能引起受体细胞的膜电位变化,如果ATP使受体细胞兴奋,则突触后膜的信号变化是　　　　　　　　　　。若浆细胞产生的某种抗体破坏了ATP的相应受体,从免疫学角度分析,这属于　　　　　　病。 ‎ ‎(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:①科学家用化学物质阻断　　　　　　　　　　在神经细胞间的信息传递后,发现靶细胞膜能接受部分神经信号;②科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的　　　　　　。 ‎ ‎【解析】(1)由题干和图可知,细胞膜上存在着P2X、P2Y和P1受体,而ATP与P2X和P2Y受体特异性结合,直接引起神经纤维发生电位变化,则ATP可以在神经细胞之间传递信息。ATP作为信号分子时,酶和ATP的共同特点是都具有专一性,每个ATP分子中有一分子腺苷和三分子磷酸基团,因此磷酸基团逐个脱落下来后,剩下的是腺苷。(2)如果ATP使受体细胞兴奋,则突触后膜的信号变化是由化学信号变为电信号。从免疫学角度分析,若浆细胞产生的某种抗体破坏了ATP的相应受体,这属于自身免疫病。(3)设计实验应遵循对照原则和单一变量原则等,若研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用,实验自变量是ATP的有无,因此需要排除神经细胞分泌的典型神经递质的干扰。若发现受体细胞仍能接收部分神经信号,推测细胞中存在ATP受体,由此科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的受体。‎ ‎【答案】(1)专一性　腺苷　(2)由化学信号变为电信号　自身免疫　(3)典型神经递质　受体 ‎18.用一定的低温处理果实,可以延迟果实在常温保鲜过程中的后熟,这种低温效应称为“冷激效应”。香蕉在保鲜过程中,淀粉酶活性上升导致香蕉后熟加快、硬度下降。为研究不同冷激处理对香蕉后熟的影响,研究者进行了相关实验,其结果如表:‎ ‎0 ℃冰水处理不同时间 ‎0 ℃冷空气处理不同时间 ‎0‎ ‎0.5 h ‎1 h ‎2 h ‎0‎ ‎1.5 h ‎2.5 h ‎3.5 h 后熟软 化天数 ‎12‎ ‎18‎ ‎23‎ ‎7‎ ‎12‎ ‎19‎ ‎24‎ ‎16‎ 有无冻伤 状斑点 ‎-‎ ‎+‎ ‎++‎ ‎++‎ ‎++‎ ‎-‎ ‎-‎ ‎-‎ ‎-‎ 注:“-”表示无;“+”表示有,“+”数量越多表示斑点越多 ‎(1)淀粉酶和盐酸都能催化淀粉水解,但酶的催化效率更高,原因是　　　　　　　　　　　　　　,这说明酶具有　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)该实验的自变量是　　　　　　　　　　,根据实验结果,应选取　　　　　　　　　　的冷激处理条件,对延缓香蕉后熟效果最理想,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)在实验过程中,可用　　　　　　对淀粉分解产物可溶性糖进行检测,50~65 ℃温水水浴后生成　　　　　　沉淀。研究发现,香蕉产生的　　　　　　能提高淀粉酶活性而促进其成熟,导致香蕉的硬度下降。 ‎ ‎【解析】(1)淀粉酶和盐酸(无机催化剂)都能催化淀粉水解,但酶的催化效率更高,原因是酶降低活化能的作用更显著,这说明酶具有高效性。(2)根据表格分析,该实验的自变量是冷激处理方式(0 ℃冰水处理和0 ℃冷空气处理)和时间,根据实验结果,选取0 ℃冷空气处理2.5 h的冷激处理条件,对香蕉后熟软化的抑制效果最显著,且不会使香蕉产生冻伤,对延缓香蕉后熟效果最理想。(3)淀粉分解产物是麦芽糖,在实验过程中,可用斐林试剂对淀粉分解产物可溶性糖进行检测,水浴后生成砖红色沉淀。研究发现,香蕉产生的乙烯能提高淀粉酶活性而促进其成熟,导致香蕉的硬度下降。‎ ‎【答案】(1)酶降低活化能的作用更显著　高效性　(2)冷激处理方式和时间　0 ℃冷空气处理2.5 h　该处理条件对香蕉后熟软化的抑制效果最显著,且不会使香蕉产生冻伤 ‎(3)斐林试剂　砖红色　乙烯 ‎19.现有一种细菌M,能够合成某种酶,并能分泌到细胞外。为了研究其培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系,请根据以下提供的实验材料写出实验思路,并预测实验结果。‎ 实验材料:若干个培养瓶、培养液、细菌M ‎(要求与说明:实验仅设一组;实验仪器、试剂、用具及操作不做要求;实验条件适宜)‎ 请回答:‎ ‎(1)实验思路。‎ ‎(2)预测实验结果(设计一个坐标系,并绘制预测的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化曲线)。‎ ‎(3)测定总酶浓度时,应对细胞做　　　　处理。 ‎ ‎【解析】(1)实验思路见答案。(2)随着培养时间的不断延长,培养液中的细胞数量在不断增加并最终保持稳定,而细胞外酶浓度和总酶浓度也在不断增加并最后保持稳定,且总酶浓度要高于细胞外酶浓度。曲线见答案。(3)测定总酶浓度时,需对细胞进行破碎处理,以便统计胞内酶与胞外酶的总量。‎ ‎【答案】(1)①取细菌M稀释后,分别等量接种于若干个含等量培养液的培养瓶中;②取其中的培养瓶,分别测定细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度,并记录;③在培养过程中,每隔一段时间重复②;④对所得实验数据进行分析与处理。‎ ‎(2)见下图:‎ ‎(3)破碎 ‎20.已知2H2O22H2O+O2↑,可以通过观察反应过程中O2的生成速度(即气泡从溶液中释放的速度)来判断H2O2分解反应的速度。现有实验材料与用具如下:适宜浓度的H2O2溶液、蒸馏水、质量分数为3.5%的FeCl3溶液,质量分数为0.01%‎ 的过氧化氢酶溶液、恒温水浴锅、试管。回答以下问题。‎ ‎(1)细胞代谢离不开酶的作用。细胞代谢的含义是　　　　　　　　　　　　　　　　;酶在代谢中能降低化学反应的活化能,所谓的活化能是指　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,与无机催化剂相比,酶的作用的不同点在于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)酶的特性包括专一性、　　　　　　　　　　,专一性是指　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)请用上述实验材料和用具设计实验,使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤、预测实验结果并得出结论。‎ 实验步骤: ‎ ‎ ‎ ‎　。 ‎ 实验结果预测及结论:整个实验中不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是　　　　　　　　　　　　　　　　。由此可得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)如果仅将实验中的恒温水浴改为80 ℃,重做上述实验,O2释放的速度最快的是　　　　　　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎【解题技巧】第(1)(2)小题考查学生对教材核心知识的理解与记忆,熟悉教材就能得出答案。难点在于第(3)小题的实验设计。首先审清题意,明确实验目的——验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性,从而确定分为三个组,因为加入了酶的实验组与未加催化剂的对照组相比,只能说明酶具有催化功能;加入了酶与加入了氯化铁溶液的两组实验对比,能证明酶具有高效性;然后找出自变量、因变量和观察指标;最后,充分利用实验材料,结合实验设计的四部曲写出实验步骤。‎ 答题模板为:第一步,选择适当的实验材料分组编号;第二步,根据对照原则、单一变量原则及平行重复原则,合理处理实验材料,完成单一变量的控制;第三步,将各个组置于相同且适宜的环境中完成实验过程;第四步,观察因变量、记录实验数据并用适当的形式处理实验结果、得出结论。‎ ‎【答案】(1)细胞中每时每刻都进行着许多化学反应　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　酶降低活化能的作用更显著　(2)高效性、作用条件温和　每一种酶只能催化一种或一类化学反应　(3)实验步骤:①取3支洁净的试管,各加入等量的H2O2溶液,放入37 ℃的恒温水浴锅中保温适当时间。②分别向上述3只试管加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液。③观察各试管中释放气泡的快慢　实验结果预测及结论:加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管　过氧化氢酶具有催化作用和高效性　(4)加FeCl3溶液的试管　在此温度下催化作用加快,而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性 ‎