高考生物二轮复习专题二 代谢中的酶与ATP

高考生物二轮复习专题二 代谢中的酶与ATP

专题二 细胞代谢 第1讲　代谢中的酶与ATP 一、单项选择题 ‎1．人体中某一过程如图所示，如果温度增加到42 ℃，引起酶的活性部位改变，会引起(　　)‎ A．蛋白质被消化得更快 B．蛋白质被消化得较慢或不能被消化 C．氨基酸缩合速率加快 D．氨基酸缩合速率减慢或不能发生缩合 答案　B 解析　人的正常体温是37 ℃左右，温度升高到42 ℃会使酶的活性降低，蛋白质的消化和分解速率下降；图中过程是蛋白质的分解，并非氨基酸的缩合，所以C、D项错误。‎ ‎2．低等植物细胞中心体移向两极时，下列几种酶最活跃的是(　　)‎ A．RNA聚合酶和DNA聚合酶 B．解旋酶和淀粉合成酶 C．纤维素酶和果胶酶 D．ATP水解酶和ATP合成酶 答案　D 解析　低等植物细胞中心体移向两极，表明细胞处于有丝分裂前期，中心体的移动会消耗能量，此时ATP水解酶和ATP合成酶很活跃，D正确；分裂前期，DNA高度螺旋，不能解旋，因此不能进行DNA复制、转录，RNA聚合酶和DNA聚合酶、解旋酶的活性都不会很高，A错误；淀粉合成酶主要存在于光合作用很旺盛的细胞中，而这些细胞一般不进行分裂，B错误；纤维素酶和果胶酶主要用于细胞壁的分解，C错误。‎ ‎3．(2014·海南，10)下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是(　　)‎ A．脂肪 B．钙离子 C．糖 D．ATP 答案　D 解析　ATP是细胞生命活动的直接供能物质，故选D。‎ ‎4．下列与酶相关实验的叙述中，正确的是(　　)‎ A．探究酶的高效性时，自变量可以是酶的种类 B．探究酶的专一性时，自变量一定是酶的种类 C．探究pH对酶活性的影响时，自变量不止一种 D．探究温度对酶活性的影响时，因变量不止一种 答案　D 解析　A选项中，自变量应为酶与无机催化剂；B选项可以是酶相同，反应底物不同；C选项自变量就是不同的pH。‎ ‎5．下列关于酶和ATP的叙述，正确的是(　　)‎ A．酶和ATP在细胞代谢中的作用相同 B．所有的细胞代谢都需要酶和ATP的共同参与 C．酶和ATP在细胞内合成的场所相同 D．细胞的能量供应和利用需要多种酶和ATP 答案　D 解析　酶起到生物催化剂的作用，可以加快反应速率，ATP是生命活动的直接能源物质，故A错。有的细胞代谢需要ATP参与，有的不需要，还会生成ATP，故B错。大多数酶为蛋白质，在核糖体上合成，少数为RNA，在细胞核中形成；ATP在细胞质基质、线粒体、叶绿体中生成，故C错。细胞的能量供应和利用如细胞呼吸和光合作用，需要多种酶和ATP的参与，故D正确。‎ ‎6．人的胃蛋白酶、肠蛋白酶和胰蛋白酶分别是由胃腺细胞、肠腺细胞和胰腺细胞合成并分泌的。有关这三种蛋白酶的叙述，错误的是(　　)‎ A．都在细胞外发挥催化作用 B．最适pH和最适温度都相同 C．由不同的基因控制合成 D．可以催化同一种蛋白质的水解 答案　B 解析　三种消化酶均在消化道中发挥作用，A正确。胃液表现为酸性，而胰液和肠液表现为弱碱性；胃蛋白酶的最适pH小于7，肠蛋白酶和胰蛋白酶的最适pH大于7，B错误。不同的蛋白酶由不同的基因控制合成，C正确。一种蛋白质分子可以被不同的蛋白酶水解，D正确。‎ ‎7．如图表示在最适温度下，反应物浓度对酶促反应速率的影响，据图分析，错误的是(　　)‎ A．在A点时，随着反应底物浓度的增加，反应速率加快 B．在B点时，反应底物浓度限制了酶促反应速率的提高 C．如果在C点时加入少量的酶，会使反应速率加快 D．如果在A点时温度升高10 ℃，曲线上升的幅度会变小 答案　B 解析　在B点时，酶浓度及数量限制了酶促反应速率的提高；由题可知，图像是在最适温度下绘成的，酶促反应速率达到最大值，因此升高温度，酶的活性将降低，曲线上升的幅度会变小。‎ ‎8．下面的曲线是同一反应的酶促反应和非酶促反应曲线，相关叙述正确的是(　　)‎ A．E1是酶促反应的活化能，A和C曲线是酶促反应曲线 B．E2是酶促反应的活化能，B和C曲线是酶促反应曲线 C．E3是酶促反应的活化能，B和C曲线是酶促反应曲线 D．E2是酶促反应的活化能，A和C曲线是酶促反应曲线 答案　D 解析　E2为有酶催化反应所需的活化能，这是因为酶能降低酶促反应的活化能；酶具有高效性，因此A和C曲线是酶促反应的曲线；则E3是无酶催化反应所需的活化能，B和D曲线是无酶催化反应的曲线。‎ ‎9．用植物纤维纺织衣物时，需除去织物纤维上的淀粉浆(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 答案　A 解析　温度和pH均能影响酶的活性，因此B、C 两个选项中退浆率的变化是由酶活性的变化引起的。由题目信息可知，NaCl是酶的激活剂，因此D选项中退浆率的变化也是由酶活性的变化引起的。A选项中，退浆率的变化是由酶的浓度引起的，酶的活性是相同的。‎ 二、双项选择题 ‎10．图1为ATP的结构示意图，图2为ATP与ADP相互转化的反应式，下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．图1中的a是构成RNA的基本单位之一，A代表腺嘌呤 B．图1中ATP可以水解成a和两个磷酸，其合成所需要的能量由磷酸提供 C．图2所示反应向右进行时，反应式中的能量来源于图1中b和c两处 D．图2所示ATP与ADP相互转化过程中的物质是可逆的，但能量不可逆 答案　AD 解析　图1中的a是构成RNA的基本单位之一，A代表腺嘌呤，A正确；ATP合成的能量是由呼吸作用和光合作用提供的，B错误；图2所示反应向右时，反应式中的能量来源于图1中的c，C错误；ATP与ADP相互转化过程中的物质是可逆的，但能量不可逆，D正确。‎ ‎11．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，下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．a、b两点麦芽糖酶的利用率相同 B．若温度上升5 ℃，b点向下方移动 C．减少麦芽糖量，c点的催化速率一定下降 D．不可用斐林试剂鉴定麦芽糖的分解情况 答案　BD 解析　a点时由于底物麦芽糖量较低，所以酶利用率较b点低，A错误；图示为最适温度下的曲线图，所以再升高温度麦芽糖酶的活性将降低，b点向下方移动，B正确；一定范围内减少麦芽糖量，c点的催化速率可以不变，C错误；麦芽糖分解的产物是葡萄糖，二者都是还原糖，不能用斐林试剂鉴定麦芽糖的分解情况，D正确。‎ ‎12．乳糖酶能催化乳糖水解。有两项与此相关的实验，其实验条件均设置为最适条件。实验结果如下表所示，以下分析正确的是(　　)‎ 实验一 酶浓度 ‎0%‎ ‎1%‎ ‎2%‎ ‎4%‎ ‎5%‎ ‎(乳糖浓度为10%)‎ 相对反应速率 ‎0‎ ‎25‎ ‎50‎ ‎100‎ ‎200‎ 实验二 乳糖浓度 ‎0%‎ ‎5%‎ ‎10%‎ ‎20%‎ ‎30%‎ ‎(酶浓度为2%)‎ 相对反应速率 ‎0‎ ‎25‎ ‎50‎ ‎65‎ ‎65‎ A.实验一如果继续增加酶浓度，相对反应速率不再加大 B．实验一增加乳糖浓度，相对反应速率将降低 C．实验二若继续增大乳糖浓度，相对反应速率不再加大 D．实验二中若反应温度提高5 ℃，相对反应速率将降低 答案　CD 解析　实验一中，底物的量是一定的，如果继续增加酶浓度，相对反应速率应先增加后保持基本不变，故A错误。实验一中，增加底物浓度，其化学反应速率不变，因为酶的数量不足，故B错误。分析实验二表中数据可知：乳糖浓度大于20%时，相对反应速率不再加大，故C正确。根据题干信息“实验条件均设置为最适条件”可知：实验温度为最适温度，此时酶的活性最强，若再提高或降低反应温度，相对反应速率均会降低，故D正确。‎ 三、非选择题 ‎13．某生物兴趣小组进行了如下实验：‎ 实验目的：比较甲、乙、丙三种微生物所产生的淀粉酶的活性。‎ 实验原理：略。‎ 实验材料：三种微生物淀粉酶提取液(设提取液中酶浓度相同)等。‎ 实验步骤：a.取四支试管，分别编号；‎ b．按下表内容要求进行操作(单位：mL)：‎ 试管1‎ 试管2‎ 试管3‎ 试管4‎ 蒸馏水 ‎2‎ ‎2‎ ‎2‎ A pH＝8的缓冲液 ‎0.5‎ ‎0.5‎ ‎0.5‎ ‎0.5‎ 淀粉溶液 ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ 甲生物提取液 ‎0.3‎ 乙生物提取液 ‎0.3‎ 丙生物提取液 ‎0.3‎ 总体积 ‎3.8‎ ‎3.8‎ ‎3.8‎ B c.将上述四支试管放入37 ℃水浴锅中，保温1 h；‎ d．在上述四支试管冷却后滴入碘液；‎ e．观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅。‎ 实验结果：(注：“＋”表示显色程度，“－”表示不显色)。‎ 试管1‎ 试管2‎ 试管3‎ 试管4‎ 颜色深浅程度 ‎＋＋‎ ‎－‎ ‎＋‎ C 请分析回答下列问题：‎ ‎(1)表中A的数值为________，C处的颜色深浅程度最可能为________(用一定数量的“＋”或“－”表示)。‎ ‎(2)该实验的自变量是__________________________，无关变量有________________‎ ‎(写出2种即可)。‎ ‎(3)除了用碘液检验淀粉的剩余量来判断实验结果外，还可以用________来检测生成物的量。若用该试剂检验，结果颜色最深的试管是________。‎ ‎(4)根据上述结果得出的结论是：不同来源的淀粉酶，虽然酶浓度相同，但活性不同。造成实验中三种酶活性差异的根本原因是__________________________________________。‎ ‎(5)兴趣小组还做了反应速率与底物浓度关系的实验。下图坐标已根据实验结果画出3号试管中酶活性的曲线，请你在坐标中画出2号试管中酶活性的曲线。‎ 答案　(1)2.3　＋＋＋(或多于＋＋＋)　(2)不同微生物的淀粉酶提取液　各组间pH、温度、加入提取物的量和浓度、淀粉溶液的量和浓度等(写出2种即可)　(3)斐林试剂　试管2　(4)控制这3种酶合成的基因不同　(5)如图所示 解析　(1)在实验设计时要遵循单一变量原则和等量原则，本实验最终要保证对照组的溶液总体积和实验组相同，故A的数值应为2.3；本实验甲、乙、丙三种微生物都能产生淀粉酶，试管4为对照组，无淀粉酶，所以加入淀粉溶液不被分解，加入碘液后颜色最深。(2)本实验的单一变量为甲、乙、丙三种微生物的提取液，其余均为无关变量，如各组间pH、温度、加入提取物的量和浓度、淀粉溶液的量和浓度等。(3)淀粉被淀粉酶水解后的产物是麦芽糖，属于还原性糖，所以可以用斐林试剂来检测生成物的量，若用该试剂来检测，颜色最深的应是淀粉水解最多的(或用碘液检测颜色最浅的)即试管2。(4)淀粉酶的化学本质是蛋白质，是由基因控制合成的，所以造成这三种酶活性差异的根本原因是控制这3种酶合成的基因不同。(5)根据题意，2号试管中淀粉酶的活性比3号试管高，除此之外，反应速率与底物浓度关系的变化曲线一致，结果参见答案。‎ ‎14．鲫鱼是我国南方地区常见的一种杂食性淡水鱼。若鲫鱼生活的水体被金属离子严重污染，会严重危害其生长和繁殖。科研人员从鲫鱼内脏中分离纯化得到一种叫酸性磷酸酶(简称ACP)的化学物质，它是生物体内调控磷代谢的重要酶类。为了研究不同金属离子对该酶活性的影响，科研人员开展了下列探究实验，所有处理均设置3次重复，实验持续6个月，‎ 其间测定酸性磷酸酶(ACP)的活力。请回答下列问题：‎ ‎(1)选取健康且大小、生长发育状况等一致的鲫鱼，从其内脏中分离、纯化得到ACP，并将其置于____________溶液中保存备用。‎ ‎(2)取相同试管若干，并________，向每一支试管中均加入等量的pH为4.8的缓冲液，其目的是____________________________、________________________。‎ ‎(3)分别向不同试管中加入不同浓度的Pb2＋、Cd2＋、Mg2＋、Ca2＋以及等量的ACP，另取一支试管应该加入________________________作为对照。‎ ‎(4)在最适温度下保温一段时间后测定该酶的活力。得到如图1、图2所示的曲线：‎ ‎①图1、2曲线中可以得出的结论分别是_____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________、‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②从酶的本质分析，铅(Pb2＋)、镉(Cd2＋)处理后酶的活性降低是重金属盐影响了酶的____________所致。‎ 答案　(1)适宜pH的缓冲(或酸性缓冲)　(2)分组编号　保证各试管pH相同　保证酶处于最适pH　(3)等量的缓冲液及ACP　(4)①随着铅(Pb2＋)、镉(Cd2＋)浓度的增高，酶的活性逐渐下降　随着钙(Ca2＋)、镁(Mg2＋)浓度的增高，酶的活性逐渐升高　②空间结构 解析　(1)ACP为酸性磷酸酶，故应置于酸性缓冲溶液中保存备用。(2)实验目的为研究不同金属离子对该酶活性的影响，故自变量为不同浓度的金属离子，围绕自变量要分组对照。无关变量为加入试剂的量、pH等条件，要等量控制，避免影响实验结果。(3)自变量为不同浓度的金属离子，实验组要加入不同浓度的Pb2＋、Cd2＋、Mg2＋、Ca2＋以及等量的ACP，对照组要加入等量的缓冲液及ACP。(4)①据图分析，图1曲线表明：随着铅(Pb2＋)、镉(Cd2＋‎ ‎)浓度的增高，酶活性逐渐下降；图2曲线表明：随着钙(Ca2＋)、镁(Mg2＋)浓度的增高，酶的活性逐渐升高。②铅(Pb2＋)、镉(Cd2＋)都是重金属，会破坏酶的空间结构，降低酶的活性。‎