高考生物二轮复习专题限时训练酶和ATP

高考生物二轮复习专题限时训练酶和ATP

酶和 ATP 限时训练 1.下列有关酶的叙述，错误的是( ) A．ATP 水解酶存在于细胞的多个部位 B．溶酶体含有多种水解有机化合物的酶 C．酶的活性与内环境的稳定状态有密切关系 D．RNA 聚合酶能够识别 mRNA 上的密码子 2．乙醇脱氢酶可分解血液中的酒精。口服乙醇脱氢酶时，酶易在消化道中被分解，可 用纳米级的保护壳把酶装入其中加以保护。下列推测合理的是( ) A．乙醇脱氢酶的化学本质可能是 RNA B．乙醇脱氢酶进入血液可分解人体内无氧呼吸的产物 C．保护壳的主要功能是阻止消化道内蛋白酶的作用 D．包裹着酶的保护壳通过主动运输被吸收进入血液 3．下列关于细胞中吸能反应和放能反应的叙述，错误的是( ) A．糖的氧化分解反应是放能反应 B．光合作用的暗反应是吸能反应 C．能量通过 ATP 分子在吸能反应和放能反应之间流通 D．氨基酸合成蛋白质的过程是放能反应 4．模型包括物理模型、概念模型、数学模型等。而物理模型是指以实物或图画形式直 观地表达认识对象的特征，如沃森和克里克制作的 DNA 双螺旋结构模型就是物理模型。图 Z31 为某同学制作的酶催化作用的模型。下列叙述正确的是( ) 图 Z31 A．该模型是物理模型，能很好地解释酶的专一性 B．图中的 A 一定是蛋白质，因为 A 是酶 C．若图中的 B 表示氨基酸，A 表示酶，则该生理过程表示脱水缩合 D．人成熟的红细胞内不能合成酶，也无上述模型表示的生理过程 5．如图 Z32 为影响酶促反应的温度、pH 和底物浓度与反应速率关系的曲线图，下列 相关叙述错误的是( ) 图 Z32 A．影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的因素是 pH B．甲曲线中，A 点与 B 点限制酶促反应速率的因素不同 C．乙曲线中，D 点与 F 点酶的空间结构都被破坏且不能恢复 D．丙曲线中，G 点时对应因素升高，酶的活性不能达到 H 点 6．下列与酶相关实验的叙述，正确的是( ) A．探究性实验和验证性实验的实验结果都是未知的 B．低温能够降低酶活性的原因是低温破坏了酶的空间结构 C．以淀粉和蔗糖探究淀粉酶的专一性时，不能用碘液进行鉴定 D．探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后置于不同温度下保温 7．图 Z33 为细胞中 ATP 与 ADP 相互转化示意图，有关叙述错误的是( ) 图 Z33 A．在一个活细胞中，时刻进行着过程①和② B．过程①和②也可以发生在同一个细胞器内 C．过程①中需要的能量不是过程②释放的 D．维持人体体温的热能主要来自过程②中的能量 8．图甲表示温度和酶活性的关系曲线，图乙表示不同温度下植物有氧呼吸气体产生量 与反应时间的关系曲线。下列叙述正确的是( ) 图 Z34 A．图甲中 a 点时，酶的催化活性很低，若温度升高，酶的活性不能上升 B．图甲中高温时酶的活性丧失，当温度降低时，酶的活性可以恢复 C．图乙能体现酶促反应中产物生成量与酶量的关系 D．在图乙实验温度中，40 ℃时酶活性最强，50 ℃时酶逐渐失活 9．下列关于叶肉细胞内 ATP 的描述，正确的是( ) A．细胞内 ATP 与 ADP 的相互转化是生物界的共性 B．光合作用产生的 ATP 可以为 Mg2＋进入叶肉细胞直接提供能量 C．ATP 水解失掉两个磷酸基团后，可以作为逆转录的原料 D．葡萄糖分子在线粒体内彻底氧化分解，可以产生大量 ATP 10．下列关于酶与 ATP 的叙述，正确的是( ) A．细胞内的酶和 ATP 均为多聚体 B．酶和 ATP 的合成过程均需要能量 C．酶与 ATP 均要在细胞器中合成 D．生物体内的生化反应均需要酶和 ATP 参与 11．猪笼草以瓶状带盖的叶捕捉昆虫，并分泌某种物质消化虫体。为了验证猪笼草分泌 液中有蛋白酶，研究者设计了下表实验，对实验结果预测正确的是( ) 试管编号 实验步骤 1 2 mL 水＋蛋白液 35 ℃水浴 中保温一 段时间 加适量双 缩脲试剂2 2 mL 新鲜分泌物＋ 蛋白液 3 2 mL 水＋蛋白块 同上 加等量蒸 馏水4 2 mL 新鲜分泌物＋ 蛋白块 A．试管 1 和 2 中溶液呈紫色 B．试管 3 和 4 中蛋白块消失 C．只有试管 2 中溶液呈紫色 D．只有试管 4 中蛋白质被分解 12．酶和 ATP 是细胞代谢过程中所需的两种重要的化合物，而细胞内还有与 ATP 结构类 似的 GTP、CTP 和 UTP 等高能磷酸化合物，但 ATP 用途较为广泛。下列有关叙述中错误的是 ( ) A．UTP 分子中含有 2 个高能磷酸键，彻底水解可得到 3 种有机物 B．ATP 分子中高能磷酸键全部断裂后的产物中有某些酶的基本组成单位 C．ATP 的合成常伴随放能反应，而吸能反应不一定伴随 ATP 的水解 D．唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的过程是一个需要消耗 ATP 的胞吐过程 13．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，主要因淀粉酶活性上升导致香蕉后熟加快，香蕉硬度 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，其结果如下表： 0 ℃冰水处理 不同时间 0 ℃冷空气处理 不同时间 0h 0.5 h 1h 2h 0h 1.5h 2.5h 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还原糖进行检测，水浴加 热后生成__________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。 14．某科研小组开展紫外线诱变选育脂肪酶高产菌株的研究。原始菌株 1444 粗壮假丝 酵母经连续两次紫外线诱变，反复筛选，得到了突变株 Z6 和 Z8。在 40 ℃、pH 7.5 条件下 测定所产脂肪酶活性，分别比原始菌株提高了 126%、150%。回答下列问题： (1) 由 于 突 变 是 不 定 向 的 ， 突 变 导 致 脂 肪 酶 活 性 变 化 的 可 能 结 果 有 ______________________________。 (2)科研人员对上述三个菌株所产生的脂肪酶特性进行研究，获得如下结果： 图 Z35 实验一：为测定脂肪酶在不同 pH 条件下的稳定性，科研人员分别取上述三种菌株所产 的酶液各 20 mL，分别与等体积的 pH 为 5～9 的缓冲液混匀，置于 4 ℃冰箱保存 24 小时后， 将 pH 调至 7.5，再加入等量的底物溶液，测定酶的相对活性。结果如图 Z35，与原始菌株 1444 相比，Z6 和 Z8 的酶在不同 pH 条件下的__________________。测定酶的活性的实验温 度为________℃。 (3)实验二：分别取上述三种菌株的酶液各 20 mL，置于 50 ℃恒温水浴处理 60 min， 每隔 10 min 取样一次，测定酶活性，同时测定三个对照组的酶活性并进行比较。本实验目 的 是 ________________________ ， 对 照 组 所 用 的 酶 液 应 如 何 处 理 ？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 专题限时训练答案 1．D [解析] ATP 水解酶能水解 ATP 释放能量，因此存在于细胞的多个部位，A 项正确。 溶酶体含有多种水解酶，B 项正确。酶的作用需要适宜的条件，因此酶的活性与内环境的稳 定状态有密切关系，C 项正确。RNA 聚合酶能够识别基因上的启动子，D 项错误。 2．C [解析] 乙醇脱氢酶的化学本质是蛋白质，A 项错误。人体内无氧呼吸的产物是 乳酸，分解酒精的酶不能分解乳酸，B 项错误。乙醇脱氢酶的本质为蛋白质，“防护服”的 主要功能是阻碍消化道内的蛋白酶水解该酶，C 项正确。纳米级保护壳为非必需物质，不能 被细胞吸收，D 项错误。 3．D [解析] 糖的氧化分解反应释放能量，一部分用于 ATP 的合成，A 项正确。光合 作用的暗反应消耗 ATP，是吸能反应，B 项正确。能量通过 ATP 分子在吸能反应和放能反应 之间流通，C 项正确。氨基酸合成蛋白质的过程消耗 ATP，是吸能反应，D 项错误。 4．A [解析] 从题图可以看出，酶与底物的结合具有专一性，A 项正确。A 在反应前后 的数量和性质不变，表示酶，而酶的化学本质是蛋白质或 RNA，B 项错误。图中的化学反应 属于物质的分解，不可能是氨基酸的脱水缩合，C 项错误。人成熟的红细胞无细胞核和众多 细胞器，故不能合成酶，但是可以发生图示物质的分解过程，D 项错误。 5．C [解析] 低温时，酶的活性很低，但是酶并不失活，高温使酶的空间结构发生改 变，酶失活，过酸和过碱都会使酶的空间结构发生改变，酶失活。从题图中来看，影响乙曲 线的因素是温度，影响丙曲线的因素是 pH，A 项正确。甲曲线表示底物浓度与反应速率关系， A 点与 B 点限制酶促反应速率的因素不同，A 点的限制因素是底物浓度，B 点限制酶促反应 速率的因素不再是底物浓度，B 项正确。乙曲线表示温度对酶活性的影响，D 点是低温条件， 酶的活性很低，但是酶的空间结构并没有被破坏，温度恢复时，酶的活性即恢复；F 点是高 温条件，高温使酶的空间结构发生改变，即使温度恢复，酶的空间结构也不能恢复，C 项错 误。丙曲线表示 pH 对酶活性的影响，G 点对应的 pH 过低，酶的空间结构被破坏，pH 升高， 酶的活性不能达到 H 点，D 项正确。 6．C [解析] 探究性实验的实验结果是未知的，验证性实验的实验结果是已知的，A 项错误。低温能够降低酶活性，但是低温条件下，酶的空间结构稳定，高温会破坏酶的空间 结构，B 项错误。以淀粉和蔗糖探究淀粉酶的专一性时，不能用碘液进行鉴定，因为不管蔗 糖能否被淀粉酶分解，都不能用碘液检测出来，C 项正确。酶具有高效性，故探究温度对酶 活性的影响时，将酶与底物溶液在不同温度下分别保温后，再将相同温度条件下的酶和底物 混合，保证反应是在特定温度下进行的，D 项错误。 7．D [解析] 维持人体体温的热能主要来自体内有机物分解释放的能量，D 项错误。 8．D [解析] 图甲中 b 点是酶的最适温度，酶活性达到最大值，在 b 点之前，随着温 度的升高，酶活性逐渐增强，温度超过 b 点时，酶活性随温度的升高逐渐降低，A 项错误。 图甲中高温时酶的活性丧失，当温度降低时，酶的活性不能恢复，B 项错误。图乙的自变量 是时间和温度，不能体现酶促反应中产物生成量与酶量的关系，C 项错误。在图乙实验温度 中，40 ℃时酶活性最强，50 ℃时酶逐渐失活，D 项正确。 9．A [解析] 细胞中的生命活动所需的能量主要靠 ATP 直接提供，故细胞内 ATP 与 ADP 的相互转化是生物界的共性，A 项正确。光合作用产生的 ATP 只能供给暗反应，不能为 Mg2 ＋进入叶肉细胞直接提供能量，B 项错误。ATP 水解失掉两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸， 可以作为转录的原料，C 项错误。线粒体不能利用葡萄糖，葡萄糖需在细胞质基质中分解为 丙酮酸，丙酮酸再进入线粒体进一步氧化分解，D 项错误。 10．B [解析] 多聚体是由单体形成的，ATP 不属于多聚体，A 项错误。酶的合成需要 消耗 ATP，ATP 合成所需要的能量来源于光能或有机物中的化学能，B 项正确。ATP 可以在线 粒体和叶绿体中合成，也可以在细胞质基质中合成，酶大多数是蛋白质，少数是 RNA，而 RNA 主要在细胞核中合成，C 项错误。放能反应与 ATP 的合成相联系，故放能反应不需要 ATP 参 与，D 项错误。 11．A [解析] 蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应，试管 1 含有蛋白液，试管 2 是 2 mL 新鲜分泌物＋蛋白液，分泌物中有蛋白酶并能把蛋白液中的蛋白质分解，但是蛋白酶的本质 是蛋白质，故试管 1 和 2 中都含有蛋白质，与双缩脲试剂反应，溶液呈紫色，A 项正确。试 管 3 添加物为 2 mL 水＋蛋白块，蛋白质不能被分解，蛋白块不消失；试管 4 添加物为 2 mL 新鲜分泌物＋蛋白块，由于分泌物中有蛋白酶并能把蛋白块水解掉，故试管 4 中蛋白块消失， B 项错误。根据 A 选项的分析可知，试管 1 和 2 中溶液呈紫色，此外试管 3 添加物为 2 mL 水＋蛋白块，蛋白质不能被分解，若与双缩脲试剂反应溶液呈紫色，试管 4 最终蛋白块被水 解掉，但是含有蛋白酶，蛋白酶的本质是蛋白质，与双缩脲试剂反应溶液也呈紫色，故试管 1、2、3、4 中溶液都呈紫色，C 项错误。试管 2 和 4 中的蛋白质都会被分解，D 项错误。 12．A [解析] UTP 为三磷酸尿苷，彻底水解的产物为尿嘧啶、核糖和磷酸，其中磷酸 属于无机物，A 项错误。ATP 分子中高能磷酸键全部断裂后的产物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷 酸，其中腺嘌呤核糖核苷酸是 RNA 类酶的基本组成单位之一，B 项正确。某些吸能反应可能 伴随 GTP、CTP 或 UTP 的水解，C 项正确。唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的过程是一个需要消 耗 ATP 的胞吐过程， D 项正确。 13．(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 [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)根据表格分析可知，该实验的自 变量是冷激处理方式(0 ℃冰水和 0 ℃冷空气)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 粉分解产物可溶性还原糖进行检测，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。 14．(1)酶活性下降、升高或不变 (2)稳定性(适应能力)较强 40 (3)研究 50 ℃条件下酶的稳定性 未经 50 ℃恒温处理的酶液(置于 4 ℃条件下保存) [解析] (1)由于基因突变具有不定向性，因此突变导致脂肪酶活性变化的可能结果是酶 的活性降低、升高或者不变。(2)由题图中实验一可知，与原始菌株相比，Z6 和 Z8 所产酶 相对活性随 pH 变化而变化的幅度较小，所以 Z6 和 Z8 的酶在不同 pH 条件下的稳定性较强。 由题意知，测定该酶活性的实验温度是 40 ℃。(3)由题意知，实验二的自变量是在 50 ℃条 件下处理酶的时间，实验的因变量是酶的活性，因此该实验的目的是探究 50 ℃条件下酶的 活性随时间变化而变化的情况，即 50 ℃条件下酶的稳定性。对照组应该是未经 50 ℃处理 的酶液。