2020高考生物二轮复习专题二细胞代谢第3讲酶和ATP作业解析版

2020高考生物二轮复习专题二细胞代谢第3讲酶和ATP作业解析版

第3讲 酶和ATP 一、选择题 ‎1．(2019·天津)下列过程需ATP水解提供能量的是(　　)‎ A．唾液淀粉酶水解淀粉 B．生长素的极性运输 C．光反应阶段中水在光下分解 D．乳酸菌无氧呼吸的第二阶段 解析　唾液淀粉酶水解淀粉，形成麦芽糖，不消耗ATP，A项错误；生长素的极性运输是以主动运输的方式，在幼嫩组织中从形态学上端运输到形态学下端，需要ATP水解提供能量，B项正确；光反应阶段中水在光下分解，需要光能，不需要ATP水解供能，C项错误；乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸变成乳酸，不需要ATP水解供能，D项错误。‎ 答案　B ‎2．(2019·泰安二模)细胞代谢是生物体进行生命活动的基本保障。下列有关叙述中错误的是(　　)‎ A．细胞代谢是温和条件下在细胞中有序进行的，离不开酶的催化 B．酶和无机催化剂的作用原理相同，都可以降低化学反应的活化能 C．作为直接能源物质，ATP可以为细胞中绝大多数的化学反应供能 D．哺乳动物肝细胞中ATP分子高能磷酸键的能量主要来源于细胞呼吸 解析　细胞代谢离不开酶的催化，酶发挥作用是在温和的条件下进行的，A项正确；酶是催化剂，和无机催化剂的作用原理相同，都能降低化学反应的活化能，B项正确；化学反应的类型很多，分解反应不消耗ATP，需要能量的合成反应绝大多数是由ATP提供能量的，C项错误；哺乳动物不能进行光合作用，所以，ATP分子高能磷酸键的能量主要来源于细胞呼吸，D项正确。‎ 答案　C ‎3．(2019·安徽模拟)下列有关酶和ATP的叙述，正确的是(　　)‎ A．酶制剂可在较低的温度和较低pH下长期保存 B．在细胞呼吸过程中，丙酮酸分解会产生大量ATP C．细胞内的吸能反应所需的能量均由ATP提供 D．细胞内ATP水解时需要酶降低反应的活化能 解析　酶在低温和适宜pH下能长期保存，A项错误；在无氧呼吸过程中，丙酮酸分解不会产生ATP，B项错误；吸能反应主要由ATP供能，但并不是都由ATP供能，C项错误；细胞内ATP水解时，需要酶的催化，酶能降低反应的活化能，D项正确。‎ 答案　D ‎4．以下关于唾液淀粉酶的说法正确的是(　　)‎ 8‎ A．基本结构单位是葡萄糖 B．与双缩脲试剂反应显蓝色 C．具有一定的空间结构 D．与斐林试剂反应有砖红色沉淀产生 解析　唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，其基本结构单位是氨基酸，A项错误；唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，可与双缩脲试剂反应显紫色，B项错误；唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，具有一定的空间结构，不能与斐林试剂反应，C项正确、D项错误。‎ 答案　C ‎5．(2019·咸阳三模)下列关于酶及其实验的叙述，正确的是(　　)‎ A．加热与FeCl3溶液促使H2O2分解的作用机理相同 B．同一个体分化程度不同的活细胞中酶的种类完全不同 C．强酸、强碱会改变酶的空间结构，使酶变性失活 D．pH、温度、实验次数均可作为探究影响酶活性因素实验的自变量 解析　加热促使H2O2分解的作用机理是加热为底物提供能量，FeCl3溶液促使H2O2分解的作用机理是降低化学反应的活化能，A项错误；同一个体分化程度不同的活细胞中有相同的化学反应，酶的种类可以有相同的，如与呼吸作用有关的酶，B项错误；酶的催化需要适宜的条件，过酸、过碱可以使酶的空间结构发生变化而失活，C项正确；实验次数不影响酶的活性，故实验次数不能作为探究影响酶活性因素实验的自变量，D项错误。‎ 答案　C ‎6．(2019·道里区校级三模)研究人员从青霉菌中提取淀粉酶，在不同温度条件下分别催化(等量且足量)淀粉发生水解反应，相同时间内其产物的相对含量如图所示。相关分析正确的是(　　)‎ A．淀粉酶的最适温度在45～50 ℃之间 B．45 ℃条件下，可通过增加底物浓度提高酶活性 C．55 ℃条件下，可通过增加酶量提高产物的相对含量 D．45 ℃条件下比40 ℃条件下酶降低反应活化能的作用明显 解析　由题图分析可知，淀粉酶的最适温度在45 ℃左右，即淀粉酶的最适温度在40～50 ℃之间，A项错误；酶的活性与温度、pH等条件有关，底物浓度不影响酶的活性，B 8‎ 项错误；55 ℃时酶变性失活，失去催化作用，C项错误；酶通过降低化学反应的活化能实现其催化作用，45 ℃条件下比40 ℃条件下在相同时间内其产物的相对含量高，说明45 ℃条件下比40 ℃条件下酶的活性高，酶降低反应活化能的作用明显，D项正确。‎ 答案　D ‎7．(2019·永州三模)如图曲线b表示在最适pH、最适温度条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析，下列叙述正确的是(　　)‎ A．降低pH，重复该实验，B点位置不变 B．酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素 C．酶量减少后，图示反应速率可用曲线a表示 D．升高温度后，图示反应速率可用曲线c表示 解析　由题意可知，曲线b是在最适pH、最适温度条件下测定的，如果降低pH，酶的活性会降低，B点位置会下移，A项错误；限制曲线AB段反应速率的主要因素是反应物的浓度，B项错误；酶量减少后，酶促反应速率降低，其反应速率可用曲线a表示，C项正确；曲线b是在最适温度条件下进行测定的，如果升高温度，酶活性将会降低，即反应速率应在B点后降低，D项错误。‎ 答案　C ‎8．(2019·青浦区二模)如图表示某酶的作用模式图。下列叙述错误的是(　　)‎ A．该酶的基本组成单位是氨基酸 B．该酶的基本组成单位是核糖核苷酸 C．催化过程中有氢键的形成 D．催化过程后有氢键的断开 解析　该酶能和底物RNA间进行碱基互补配对，说明其化学本质是RNA，‎ 8‎ 基本组成单位是核糖核苷酸，A项错误、B项正确；该酶能和底物RNA间进行碱基互补配对，由此可知催化过程中有氢键的形成，C项正确；经过酶促反应后，酶与底物RNA分离，此时有氢键的断开，D项正确。‎ 答案　A ‎9．葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程(　　)‎ A．在无氧条件下不能进行 B．只能在线粒体中进行 C．不需要能量的输入 D．需要酶的催化 解析　酵母细胞在无氧条件下能进行无氧呼吸，释放少量能量，生成少量ATP，A项错误；酵母细胞有氧呼吸时，ADP转化为ATP的过程在细胞质基质和线粒体中进行，而酵母细胞无氧呼吸时，ADP转化为ATP的过程在细胞质基质中进行，B项错误；酵母细胞内由ADP转化为ATP时需要有机物释放的能量，即ADP＋Pi＋能量ATP，C项错误；ADP转化为ATP需要ATP合成酶的催化，D项正确。‎ 答案　D ‎10．(2019·大连二模)下列关于ATP的叙述，正确的是(　　)‎ A．ATP中的能量不能转移到蛋白质中 B．细胞内的放能反应一般与ATP合成相联系 C．钾离子顺浓度梯度跨膜运输需要ATP供能 D．生态系统以ATP的形式实现能量传递 解析　蛋白质合成的过程中，需要ATP供能，ATP中的能量可以转移到蛋白质中，A项错误；细胞内的放能反应往往伴随着ATP合成，B项正确；钾离子顺浓度梯度跨膜运输属于协助扩散，不需要ATP供能，C项错误；生态系统中各营养级之间进行能量传递时通过含碳有机物的形式进行能量传递，D项错误。‎ 答案　B ‎11．(2019·临沂一模)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 8‎ 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 解析　①为ADP，含有的元素是C、H、O、N、P，③是腺苷，含有的元素是C、H、O、N，①和③含有的化学元素不完全相同，A项正确；②为AMP，也称为腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一，B项正确；Ⅰ和Ⅱ断裂的都是高能磷酸键，Ⅲ断裂的是普通磷酸键，因此底物的量相同时，释放能量最少的过程是Ⅲ，C项正确；酶的催化作用不是都需要ATP提供能量，D项错误。‎ 答案　D ‎12．酶是生物催化剂，其作用受pH等因素的影响。下列叙述错误的是(　　)‎ A．酶分子有一定的形状，其形状与底物的结合无关 B．绝大多数酶是蛋白质，其作用的强弱可用酶活性表示 C．麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖的水解 D．将胃蛋白酶加入pH＝10的溶液中，其空间结构会改变 解析　酶分子有一定的形状，能与特定的底物结合(锁钥学说)，A项错误；绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA，其作用的强弱可用酶活性表示，B项正确；酶具有专一性，麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖的水解，C项正确；胃蛋白酶的最适pH为1.5，将胃蛋白酶加入pH＝10的溶液中，过碱环境会导致胃蛋白酶的空间结构遭到破坏，D项正确。‎ 答案　A 二、非选择题 ‎13．(2019·石家庄一模)华北驼绒藜是北方常见的优质牧草，某研究小组想探究其种子保存的适宜条件。将种子随机均分为若干组，分别进行超干燥和低温(4 ℃)处理，测定脱氢酶活性，实验结果如图，请回答下列问题：‎ ‎(1)种子的胚根、胚芽未突破种皮时，由于种皮的隔离作用，胚细胞进行无氧呼吸。在酸性条件下，用橙色的重铬酸钾检测，颜色会变成________。‎ 8‎ ‎(2)脱氢酶的作用是催化有机物脱去氢离子，形成NADH，有氧呼吸过程中脱氢酶作用的场所有________________，形成的NADH与________反应。‎ ‎(3)低温组的脱氢酶活性低于超干燥组，可以推测其种子的发芽能力________(填“高于”或“低于”)超干燥组。若低温组种子保存一个月后，将温度升高到适宜温度，其发芽能力________(填“能”或“不能”)恢复，理由是_____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析　(1)植物胚细胞无氧呼吸产生酒精、CO2，酒精与橙色重铬酸钾在酸性条件下反应呈灰绿色。(2)脱氢酶的作用是催化有机物脱去氢离子，形成NADH，有氧呼吸过程中形成NADH的场所有细胞质基质及线粒体基质，细胞质基质中葡萄糖氧化分解产生丙酮酸及NADH，线粒体基质中丙酮酸与水反应产生CO2与NADH，在有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH在有氧呼吸第三阶段与氧气反应产生水，同时释放大量能量。(3)由题中低温组的脱氢酶活性低于超干燥组可知，低温组细胞呼吸强度低于超干燥组，细胞代谢弱，发芽能力弱。低温组脱氢酶活性暂时被抑制，其空间结构没有遭到破坏，温度升高到适宜温度后酶活性可以恢复，所以其发芽能力能恢复。‎ 答案　(1)灰绿色 ‎(2)细胞质基质、线粒体基质　氧气 ‎(3)低于　能　脱氢酶在低温情况下活性暂时被抑制，随温度升高到适宜温度，活性恢复 ‎14．(2019·郑州二模)为探究温度对酶活性的影响，甲同学用2%的酵母菌液和1%的过氧化氢溶液作为实验材料，设计如图1所示的实验装置。请回答下列问题：‎ ‎(1)请完善甲同学的实验步骤：‎ 第一步：取14支洁净的注射器，编号为1、1′，2、2′，‎ 8‎ ‎3、3′，……分别用1、1′号注射器吸入5 mL 1%的过氧化氢溶液和2 mL 2%的酵母菌溶液，依次用2、2′，3、3′，……注射器分别吸入________________________________________________________________________；‎ 用乳胶管连接注射器1和1′，2和2′，3和3′……在乳胶管上夹上止水夹。‎ 第二步：将________________分别放置在0 ℃、10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃的恒温水箱中，维持各自温度5 min。‎ 第三步：打开止水夹，分别将注射器1、2、3、4、5、6、7中的液体匀速推至注射器1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′中，立即关闭止水夹，记录注射器1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′中活塞的刻度。1 min后再次记录刻度，计算刻度变化量，实验过程重复3次。‎ 第四步：将在各温度下获得的3次实验数据________，绘制曲线如图2。‎ 第五步：得出结论即过氧化氢酶的最适催化温度是________℃。‎ ‎(2)有同学提出本实验用过氧化氢溶液作为实验材料不严谨，理由是________________________________________________________________________，‎ 请在甲同学实验的基础上提出实验改进方案和数据处理意见。‎ 改进方案：______________________________________________。‎ 数据处理意见：__________________________________________。‎ ‎(3)在酶的发现历程中，毕希纳用酵母细胞的提取液使糖液变成酒的实验说明_______________________________________________。‎ 解析　(1)本实验利用对照实验探究温度对酶活性的影响，所以过氧化氢溶液和酵母菌溶液的体积和浓度为无关变量，根据对照实验要控制无关变量相同且适宜的原则，应该依次用2、2′，3、3′，……注射器分别吸入5 mL 1%的过氧化氢溶液和2 mL 2%的酵母菌溶液；将1和1′，2和2′，3和3′……实验装置放置在不同温度的恒温水箱中保温；为使结果具有代表性，需将各温度下获得的3次实验数据求平均值并绘制曲线图。根据图2可知，当温度在30 ℃时，注射器的刻度变化量最大，说明此时酶的活性最高，即过氧化氢酶的最适催化温度是30 ℃。(2)由于温度本身也会影响过氧化氢的分解，所以本实验用过氧化氢溶液作为实验材料不严谨；改进方案：增设对照组以排除温度对过氧化氢分解的影响，即另取14只注射器，在每一个温度下增设对照组，将2%的酵母菌溶液换成等量的蒸馏水，其他处理与实验组相同；数据处理意见：将每个温度下的实验组数据减去对照组数据。(3)酵母细胞的提取液能使糖液变成酒，说明酶可以在活细胞外起作用。‎ 答案　(1)5 mL 1%的过氧化氢溶液和2 mL 2%的酵母菌溶液　1和1′，2和2′，3和3′……实验装置　求平均值　30‎ ‎(2)温度也会影响过氧化氢的分解　另取14只注射器，在每一个温度下增设对照组，将2%的酵母菌溶液换成等量的蒸馏水，其他处理与实验组相同　将每个温度下的实验组数据减去对照组数据 8‎ ‎(3)酶可以在活细胞外起作用 ‎15．(2019·洛阳模拟)酶的化学成分大多数是蛋白质，少数是RNA，也有极少数由蛋白质和RNA共同构成的。存在于染色体端粒上的端粒酶在癌细胞中很活跃，从而赋予癌细胞复制的永生性，研究端粒酶的性质和成分显得很重要。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的癌细胞等为材料，设计实验以确定端粒酶的化学成分。‎ ‎(1)实验思路：‎ 甲组：__________________________________________________，‎ 培养一段时间后，在癌细胞的染色体端粒上获取端粒酶，并监测其放射性。‎ 乙组：__________________________________________________，‎ 培养相同的一段时间后，在癌细胞的染色体端粒上获取端粒酶，并监测其放射性。‎ ‎(2)实验结果及结论：‎ ‎①若___________________________________________________，‎ 则说明端粒酶由蛋白质组成。‎ ‎②若______________________________________________，‎ 则说明端粒酶由RNA组成。‎ ‎③若____________________________________________________，‎ 则说明端粒酶由蛋白质和RNA组成。‎ 答案　(1)将癌细胞培养在含有35S的培养基中　将癌细胞培养在含有32P的培养基中 ‎(2)①甲组有放射性，乙组无放射性　②甲组无放射性，乙组有放射性　③甲组和乙组都有放射性 8‎