高考生物一轮复习课时分层作业九细胞的能量供应和利用酶和ATP新人教版

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课时分层作业 九 酶和ATP ‎(30分钟　100分)‎ 一、选择题(共8小题，每小题5分，共40分)‎ ‎1.(2019·太原模拟)酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物，下列说法错误的是 (　　)‎ A.酶的组成单位可能是核糖核苷酸 B.脲酶能降低尿素分解时所需的活化能 C.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中 D.酶在活细胞中产生，它不可以在细胞外起作用 ‎【解析】选D。酶的化学本质是蛋白质或RNA，故酶的组成单位可能是核糖核苷酸，A正确；脲酶能够催化尿素分解成氨和CO2，酶的作用机理是降低化学反应的活化能，B正确；活细胞进行呼吸作用是其生命活动的特征之一，该过程需要的呼吸氧化酶存在于分化程度不同的活细胞中，C正确；酶是由活细胞产生的，但酶可以在细胞外起作用，D错误。‎ ‎2.下列关于酶的叙述中，正确的是 (　　)‎ A.能产生激素的细胞一定能产生酶 B.能产生酶的细胞一定能产生激素 C.人体中酶只在内环境中起作用 D.酶都是由内分泌腺细胞合成的 ‎【解析】选A。几乎所有活细胞都能产生酶，而激素仅由内分泌腺细胞产生，A正确，B、D错误；酶可在细胞内、细胞外发挥作用，在体外也能发挥作用，C错误。‎ ‎3.胰腺细胞中某种酶能催化肽键形成，该酶经蛋白酶处理后活性不受影响，下列叙述错误的是 (　　)‎ A.该酶在细胞核中形成 B.该酶的活性不受酸碱影响 C.该酶在核糖体中发挥作用 D.该酶的单体是核糖核苷酸 ‎【解析】选B。酶是蛋白质或RNA，该酶经过蛋白酶处理后活性不受影响，因此该酶为RNA，在细胞核中形成，A正确；酶的活性受pH影响，B错误；该酶能催化肽键的形成，而肽键的形成场所是核糖体，因此该酶在核糖体中发挥作用，C正确；该酶的单体是核糖核苷酸，D正确。‎ ‎4.(2019·合肥模拟)下列关于ATP的叙述，正确的是 (　　)‎ A.ATP是细胞中的一种生物大分子物质 B.为满足对能量的需求，肌细胞中储存着大量ATP C.ATP中远离A的高能磷酸键所含能量较少，所以易断裂 D.活细胞内ATP与ADP的相互转化是永无休止的 ‎【解析】选D。大分子物质包括多糖、蛋白质和核酸，ATP并非大分子物质，A错误；ATP与ADP处于迅速的动态转化之中，在细胞内不会大量储存，B错误；ATP中远离A的磷酸键为高能磷酸键，所含能量较多，C错误。‎ ‎【知识总结】ATP结构的“一、二、三”‎ ‎5.把分解酒精的酶(化学本质不是RNA)装进纳米级小笼子做成的“防护服”中，酶就不怕被消化液分解，可“安心”分解酒精分子。下列推测合理的是(　　)‎ A.用于分解酒精的酶可能是脂质 B.该酶进入人体后能分解人体内无氧呼吸的产物 C.“防护服”的主要功能是阻碍消化道内蛋白酶的作用 D.该成果中用于分解酒精的酶应放在最适温度下储藏 ‎【解析】选C。本题考查具体酶的应用。酶的化学本质是蛋白质或RNA，依据题意，分解酒精的酶的化学本质不是RNA，那肯定是蛋白质，A错误；人体无氧呼吸的产物是乳酸，不是酒精，B错误；有了这身“防护服”，酶就不怕被消化液分解，可见该“防护服”的作用是防止酶被消化道内蛋白酶分解，C正确；酶在最适温度下活性最高，在较低温度下酶的活性虽受到抑制，但酶的空间结构稳定，因此酶应放在低温条件下储藏，D错误。‎ ‎6.(2019·潍坊模拟)下列有关ATP的叙述，正确的是 (　　)‎ ‎①人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等 ‎②若细胞内Na+浓度偏高，为维持Na+浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加 ‎③人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞代谢释放的能量可部分形成ATP ‎④人在饥饿时，细胞中ATP和ADP的含量难以达到动态平衡 A.①②　 　B.②③　 　C.③④　 　D.①④‎ ‎【解析】选B。剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖参与无氧呼吸所提供的ATP比安静时进行有氧呼吸要少，①错误；细胞内Na+浓度偏高，为维持稳定，要通过主动运输排出Na+，消耗ATP，②正确；当肾上腺素和甲状腺激素分泌增多时，能促进细胞的物质分解代谢，产生的能量可部分形成ATP，③正确；人在饥饿时，可以通过消耗其他非糖物质来维持血糖浓度，进一步维持细胞呼吸，维持ADP转化来补充足够的ATP，④错误。‎ ‎7. (2019·福州模拟)下图表示在不同条件下酶催化反应速率(或生成物的量)的变化。下列有关叙述不正确的是 (　　)‎ A.图①中虚线可以表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系 B.图②中虚线可以表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物的量与反应时间的关系 C.图③不能表示在反应开始的一段时间内，反应速率与反应时间的关系 D.若图②中的实线表示Fe3+的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率 ‎【解析】选C。在适宜条件下，增加酶量(或浓度)，可以提高酶促反应速率，缩短酶促反应到达平衡所需的时间，故图①中虚线可表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系；图②中虚线可表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物的量与反应时间的关系；在酶促反应过程中，随着反应时间的延长，底物逐渐减少，反应速率逐渐降低，可以用图③表示；酶具有高效性，过氧化氢酶的催化效率比Fe3+的催化效率高，故若图②中实线表示Fe3+的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率。‎ ‎8.图1表示某酶促反应速率与温度的关系，图2中的实线表示温度为a时生成物量与时间的关系。下列有关说法错误的是 (　　)‎ A.曲线1可以表示温度由a 变为‎2a过程中，该酶促反应速率变化过程 B.曲线2可以表示温度由a变为‎2a后生成物量与时间的关系 C.如果曲线3和4为生成物量与时间的关系，则两曲线可能是在不同底物浓度条件下测得的 D.在其他条件不变的情况下，曲线4可以表示减少反应底物后测得的生成物量与时间的关系 ‎【解析】选A。由图1可知，温度由a 变为‎2a过程中，该酶促反应速率应先升高后下降，A项错误；由图1曲线可知，温度由a变为‎2a后，酶促反应速率加快，生成物量达到最大值所需时间缩短，但反应平衡点不变，B项正确；底物浓度不同，酶促反应的平衡点可能不同，C项正确；在其他条件不变的情况下，减少反应底物后测得的生成物量会有所下降，D项正确。‎ 二、非选择题(共2小题，共30分)‎ ‎9.(14分)(2019·全国卷Ⅰ)在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A-Pα～Pβ～Pγ或dA-Pα～Pβ～Pγ)。回答下列问题： ‎ ‎(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。 ‎ ‎(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。 ‎ ‎(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是 ‎___________________________________________________________。 ‎ ‎【解题指南】(1)关键信息：d表示脱氧、三个磷酸基团所处的位置(A-Pα～Pβ～Pγ或dA-Pα～Pβ～Pγ)。‎ ‎(2)解题关键：明确DNA、ATP的分子结构特点，理解同位素标记法在DNA复制中的应用。‎ ‎【解析】本题主要考查DNA的结构与同位素标记法的应用。‎ ‎(1)由题干信息可知，ATP中远离A的磷酸基团是Pγ，当ATP水解后形成的Pγ参与DNA的合成，则32P标记的磷酸基团位于ATP的γ位上。‎ ‎(2)dATP去掉2个磷酸基团后是合成DNA的原材料，若用32P标记的dATP合成DNA，则标记的磷酸基团应位于靠近A的位置上，即α位上。‎ ‎(3)DNA的复制是半保留复制，一个噬菌体DNA分子的2条链都用32P标记，原标记的2条链作为模板合成新的DNA，如此反复有且只有2条链被32P标记，最终被分配到2个噬菌体中。‎ 答案：(1)γ　(2)α ‎(3)一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的2条单链只能被分配到2个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中有2个带有标记 ‎10. (16分)如图是某种淀粉酶催化淀粉水解反应的速率与温度的关系曲线，请据图回答下列问题：‎ ‎(1)该酶的最适催化温度约为__________，图中a点到b点曲线急剧下降，其原因是温度升高使该酶的______________被破坏，导致催化效率急剧下降。图中b、c两点中通过改变温度条件可提高反应速率的是__________________________，原因是______________________________________________________。 ‎ ‎(2)某同学为验证温度对该酶活性的影响，设计了如下实验：‎ 步骤 操作方法 试管A 试管B 试管C ‎1‎ 淀粉溶液 ‎2 mL ‎2 mL ‎2 mL ‎2‎ 温度处理(℃)‎ ‎37‎ ‎60‎ ‎0‎ ‎3‎ 淀粉酶溶液 X ‎1 mL ‎1 mL ‎4‎ 碘液 ‎2滴 ‎2滴 ‎2滴 ‎5‎ 现象 Y 变蓝 变蓝 ‎①该实验的自变量是____________。表格中X、Y两处应填写的内容分别为：X____________；Y__________。 ‎ ‎②能不能利用过氧化氢酶催化H2O2分解来验证温度对酶活性的影响？_______；原因是______________________________________________。 ‎ ‎【解析】(1)分析图中曲线可知，该酶的最适催化温度在‎37 ℃‎左右；高温会破坏酶的空间结构，使酶永久失活，低温只会使酶的催化效率暂时下降，而不会永久失活，一旦温度升高到合适范围，酶的催化活性即可恢复。‎ ‎(2)①根据实验目的可以确定，该实验的自变量为温度；除温度外的其他变量，如淀粉酶溶液的用量、淀粉溶液的用量以及碘液的用量都为无关变量，不同实验组别之间无关变量应保持相同且适宜。②不能利用过氧化氢酶催化H2O2分解来验证温度对酶活性的影响，原因是H2O2可自然分解，且温度对H2O2自然分解的速度有影响，会对实验结果造成干扰。‎ 答案：(1)‎37 ℃‎左右(合理区间内都算对)　空间结构　c　低温对酶活性的影响是可逆的，而高温对酶活性的影响不可逆 ‎(2)①温度　1 mL　不变蓝 ‎②不能　温度对H2O2自然分解的速度有影响，会对实验结果造成干扰 ‎1.(6分)(2019·广州模拟)啤酒生产时，麦芽中多酚氧化酶(PPO)的作用会降低啤酒质量，因此，制备麦芽的过程中需降低其活性。如图为不同pH和温度对PPO活性影响的曲线。下列叙述错误的是 (　　)‎ A.PPO能催化多酚类物质的氧化反应 B.温度及其他条件相同时，pH为7.8的环境下酶促反应产物比pH为8.4时的少 C.在制备麦芽的过程中应将反应条件控制在温度为‎80 ℃‎、pH为8.4‎ D.高于‎90 ℃‎，若PPO发生热变性，一定温度范围内温度越高变性越快 ‎【解析】选C。PPO为多酚氧化酶，根据酶的专一性，可推知PPO能催化多酚类物质的氧化反应。根据图示，在相同温度下，pH为8.4的条件下PPO活性最高，故pH为7.8的环境下酶促反应产物比pH为8.4时的少。由于麦芽中PPO的催化作用会降低啤酒质量，故制备麦芽的过程中，PPO活性越低越好，温度为‎80 ℃‎、pH为8.4时PPO的活性较高，啤酒品质会降低。高于‎90 ℃‎，若PPO发生热变性，则在一定温度范围内，随着温度的升高PPO变性越来越快。‎ ‎2.(6分)(2019·株洲模拟)胰腺合成的胰蛋白酶原进入小肠后，在肠激酶作用下形成有活性的胰蛋白酶，该激活过程如图所示(图中数据表示氨基酸位置)。下列分析错误的是 (　　)‎ A.胰蛋白酶比胰蛋白酶原少了5个肽键 B.胰蛋白酶与胰蛋白酶原空间结构不同 C.肠激酶与限制酶均具有专一性 D.胰蛋白酶原被激活后才具有活性，可避免胰蛋白酶破坏胰腺细胞 ‎【解析】选A。胰蛋白酶原的肽键数=229-1=228；胰蛋白酶的肽键数=223-1=222，相比胰蛋白酶原少了6个肽键，A错误；胰蛋白酶与胰蛋白酶原的氨基酸数目不同，则它们的空间结构也不同，B正确；‎ 肠激酶能识别并切割特定的氨基酸序列，而限制酶能识别特定的核苷酸序列并在特定位点进行切割，故肠激酶与限制酶均具有专一性，C正确；胰蛋白酶原在胰腺细胞中没有活性，进入小肠被激活后才具有活性，这样可避免胰腺细胞被破坏，D正确。‎ ‎3.(18分)(2019·重庆高考)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。 ‎ ‎(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：‎ 分组 步骤 红粒管 白粒管 对照管 ‎①‎ 加样 ‎0.5 mL 提取液 ‎0.5 mL 提取液 C ‎②‎ 加缓冲液(mL)‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎③‎ 加淀粉溶液(mL)‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎④‎ ‎37 ℃‎保温适当时间，终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色 显色结果 ‎+++‎ ‎+‎ ‎+++‎ ‎++‎ 注：“+”数目越多表示蓝色越深 步骤①中加入的C是__________，步骤②中加缓冲液的目的是______________。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是__________________；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越________________。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应______________。 ‎ ‎(2)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：‎ X处理的作用是使______________。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著____________(填“深于”或“浅于”)白粒管，则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。 ‎ ‎【解题指南】(1)关键知识：淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖，淀粉遇碘显蓝色，生物实验设计的对照性原则。‎ ‎(2)思维流程：根据各试管显色现象逆推淀粉酶活性→逆推穗发芽率与淀粉酶活性的关系。‎ ‎【解析】本题考查淀粉鉴定原理、酶的相关知识以及考生的实验设计及分析能力。‎ ‎(1)步骤①中加入的C是0.5 mL蒸馏水，以形成对照实验，符合实验的对照性原则；步骤②中加缓冲液的目的是维持培养液中pH的相对稳定，符合实验的单一变量原则。显色结果表明，红粒管中蓝色较深，说明此时淀粉酶活性较低。据此推测，淀粉酶活性越低，穗发芽率也越低。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为达到相同显色效果的时间应当缩短。‎ ‎(2)图中X处理的作用是使β-淀粉酶失活，Ⅰ和Ⅱ相互对照，若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色明显较深，表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。‎ 答案：(1)0.5 mL蒸馏水　控制pH 红粒小麦　低　缩短 ‎(2)β-淀粉酶失活　深于 ‎【方法技巧】实验设计遵循的四大基本原则 ‎(1)单一变量原则：即除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。‎ ‎(2)对照原则：应设置对照实验，使实验组与对照组的自变量不同(其余因素都相同)，以便减小实验误差。‎ ‎(3)平行重复原则：在实验设计中为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准确性。‎ ‎(4)科学性原则：在设计实验时必须有充分的科学依据，即实验目的要明确，实验原理要正确，实验研究的材料和实验方法的选择要恰当，整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。‎