高考生物二輪復習 第1部分 專題講練突破 專題2 第3講 酶和ATP限時規(guī)范訓練

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酶和ATP限時規(guī)范訓練 (建議用時：45分鐘) 1．關于ATP的敘述中，錯誤的是(　　) A．ATP分子水解去掉兩個磷酸基團后變成腺嘌呤核糖核苷酸 B．藍藻細胞中的線粒體、葉綠體分別通過有氧呼吸、光合作用產生ATP C．ATP分子中儲存著大量的活躍化學能，是一種高能磷酸化合物 D．小麥根尖成熟區(qū)細胞能產生ATP的結構有線粒體、細胞質基質 解析：選B。ATP分子水解去掉兩個磷酸基團后變成腺嘌呤核糖核苷酸，A正確。藍藻細胞是原核細胞，細胞中無線粒體、葉綠體但可進行有氧呼吸、光合作用產生ATP，B錯誤。ATP分子中儲存著大量的活躍化學能，是一種高能磷酸化合物，C正確。小麥根尖成熟區(qū)細胞無葉綠體，能產生ATP的結構只有線粒體、細胞質基質，D正確。 2．有關酶和ATP的說法正確的是(　　) A．人體細胞合成ATP時都需要氧氣的參與 B．同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中 C．酵母菌產生CO2的過程中都有ATP的合成 D．若用淀粉、蔗糖和淀粉酶來探究酶的專一性，可用碘液對實驗結果進行檢測 解析：選B。人體細胞合成ATP在無氧呼吸下也能產生，故A錯誤。同一種酶可以存在于分化程度不同的活細胞中，如呼吸酶，故B正確。酵母菌在線粒體基質中進行有氧呼吸第二階段時產生CO2，同時有ATP的合成，但在無氧呼吸中產生二氧化碳時沒有ATP的合成，故C錯誤。如果用淀粉、蔗糖和淀粉酶來探究酶的專一性，因為蔗糖是否被分解無法用碘液檢測，故D錯誤。 3．細胞代謝中某種酶與其底物、產物的關系如圖所示，下列有關敘述不正確的是(　　) A．酶1與產物B結合后失活，說明酶的功能由其空間結構決定 B．酶1的變構位點和活性位點的結構取決于特定的氨基酸序列 C．酶1有兩種底物且能與產物B結合，因此酶1不具有專一性 D．酶1與產物B的相互作用可以防止細胞生產過多的產物A 解析：選C。分析題圖可知，當產物B濃度高時，可與酶1的變構位點結合，引起酶1空間結構發(fā)生改變，使酶1變性失活，說明酶的功能由其空間結構決定，也說明酶1與產物B的相互作用可防止細胞生產過多的產物A，A、D正確；酶1的變構位點和活性位點有著特定的氨基酸序列，B正確。 4．取5支試管，編號為1～5，分別加入2 mL物質的量濃度為1.0 mol/L的H2O2溶液，進行如表所示實驗。據表分析，下列敘述中正確的是(　　) 試管編號 1 2 3 4 5 加入物質 蒸餾水 銹鐵釘 生土豆塊 熟土豆塊 生土豆塊、 稀NaOH溶液 實驗結果 幾乎無氣泡 少量氣泡 大量氣泡 幾乎無氣泡 幾乎無氣泡 A.1號和3號對比，說明酶具有高效性 B．2號和3號對比，說明不同種酶的催化效率不同 C．4號和5號對比，說明酶的活性受溫度、pH的影響 D．本實驗不能用來探究酶作用的最適溫度 解析：選D。分析5支試管所加入的物質及實驗結果可知，2號中銹鐵釘含有的Fe3＋可以催化H2O2分解，但氣泡較少；3號中生土豆塊含有的H2O2酶能催化H2O2分解，氣泡很多；4號中熟土豆塊因高溫導致H2O2酶失活，不能催化H2O2分解，幾乎無氣泡產生；5號中稀NaOH溶液導致生土豆塊中的H2O2酶失活，不能催化H2O2分解，幾乎無氣泡產生；1號作為對照組。3號和1號對比，說明酶具有催化作用。2號和3號對比，說明H2O2酶的催化效率比Fe3＋的高，即說明與無機催化劑相比，酶具有高效性。3號和4號對比，可以說明酶的活性受溫度影響。5號和3號對比，可以說明酶的活性受pH影響。由于沒有設置多種不同溫度，故本實驗不能用來探究酶作用的最適溫度。 5.某同學在進行某一酶促反應實驗時，第一次實驗測得產物生成量隨時間變化情況如圖中曲線a所示，第二次實驗僅對第一次實驗中的條件進行了一處調整，實驗結果如曲線b表示。該同學改變的條件可能是(　　) A．改變了酶的種類　　　　 B．改變了酶的用量 C．改變了底物濃度 D．改變了反應溫度 解析：選C。 從兩條曲線可以看出，兩次實驗中反應速率均逐漸減慢，一段時間后反應終止，產物不再增加，但兩次實驗中產物生成總量不同。如果改變酶的種類或反應溫度，要么反應無法進行，要么反應總時間發(fā)生改變，但反應終止后產物總量不會改變；如果改變酶的用量，反應總時間可能發(fā)生改變，但反應終止后產物總量不會改變；如果改變底物的濃度，將會影響反應的速率和產物生成總量，反應終止后產物總量必然改變。 6．如圖表示改變某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解產生還原糖的結果，請據此分析，改變下列哪種因素才能獲得改變后的結果(　　) A．溫度 B．pH C．淀粉溶液量 D．唾液量 解析：選C。由圖中信息可知，反應進行到12 min后，還原糖的生成量不再增加，兩組反應都不再進行，改變某一條件后生成物總量降低，反應物淀粉溶液量減少會導致此結果。而改變溫度、pH和唾液量均只會改變反應完成所需要的時間，不改變生成物總量。 7．如圖中曲線a表示在最適溫度、最適pH條件下，底物濃度與酶促反應速率的關系。據圖分析，下列敘述不正確的是(　　) A．在曲線的AB段限制反應速率的主要因素是底物濃度 B．在曲線的B點時再加入一定量的酶，可以用曲線b表示 C．酶的數(shù)量減少后，圖示反應速率可用曲線c表示 D．降低pH，重復該實驗，曲線中B點位置不變 解析：選D。在曲線的AB段隨著底物濃度的增大，反應速率會增大，限制反應速率的主要因素是底物濃度。酶量會影響化學反應速率，一定條件下酶量的增加，可以增大化學反應速率，酶量減少，可以降低化學反應速率。pH影響酶活性，與最適pH條件下相比，降低pH，酶活性降低，化學反應速率降低，則B點位置下降。 8．為了比較甲、乙兩種酶對溫度和pH的耐受程度(即保持活性的范圍)的差異，科研人員作了相關的研究，結果如圖。下列說法正確的是(　　) A．甲酶對溫度的耐受程度比乙酶大 B．在pH為6～7的環(huán)境下，幾乎測不到甲酶活性 C．甲酶活性在任何環(huán)境中都比乙酶高 D．測定pH對酶活性影響時溫度應設為20℃ 解析：選B。從溫度對酶活性影響的曲線分析，乙酶保持活性的溫度范圍大于甲酶，從曲線趨勢看出乙酶比甲酶的溫度耐受程度大。從pH對酶活性影響的曲線分析，在pH為6～7的環(huán)境下，幾乎測不到甲酶的活性；20℃時甲、乙兩種酶活性都較低，不宜用來測定pH對酶活性的影響。 9．在三支試管中加入等量的質量分數(shù)為5%的過氧化氫溶液，再分別加入適量的二氧化錳、新鮮豬肝研磨液、唾液，一段時間后測得底物含量變化如圖所示。則下列敘述不正確的是(　　) A．曲線乙表示二氧化錳的催化作用，曲線甲與曲線乙對照反映了無機催化劑具有專一性 B．曲線丙表示豬肝中過氧化氫酶的催化作用，曲線甲與曲線丙對照反映酶具有專一性 C．曲線丙與曲線乙對照可以說明酶具有高效性 D．曲線甲不下降的原因可能是唾液淀粉酶與該底物不能形成酶—底物復合物 解析：選A。酶的高效性是指同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高，由圖分析，催化效率丙>乙>甲，則三條曲線對應的條件是：甲為唾液，乙為二氧化錳，丙為新鮮豬肝研磨液。專一性是指每一種酶只能催化一種或者一類化學反應，曲線甲、乙對照不能得出無機催化劑具有專一性。同理，曲線甲表示唾液淀粉酶不能催化過氧化氫的分解，曲線丙表示過氧化氫酶能催化過氧化氫的分解，二者對照能說明酶具有專一性，B正確。和乙相比，丙催化的時間短，效率高，因此可以說明酶具有高效性，C正確。 曲線甲不下降的原因是酶具有專一性，唾液淀粉酶不能催化過氧化氫的分解，D正確。 10．利用麥芽釀造啤酒時，麥芽中多酚氧化酶(PPO)的作用會降低啤酒質量。圖為不同pH和溫度對PPO活性影響的曲線，有關敘述錯誤的是(　　) A．PPO催化多酚類物質的生化反應 B．相同溫度時，pH 7.8的酶促反應產物比pH 8.4的少 C．在制備麥芽過程中應將反應條件控制在溫度80 ℃、pH 8.4 D．高于90 ℃，若PPO發(fā)生熱變性，一定溫度范圍內溫度越高變性越快 解析：選C。在溫度80 ℃、pH 8.4的條件下，多酚氧化酶(PPO)的活性高，降低啤酒質量，C錯誤。 11．下表是其他條件均為最適情況下探究乳糖酶催化乳糖水解的相關實驗結果，以下分析正確的是(　　) 實驗一(乳糖濃度為10%) 實驗二(酶濃度為2%) 酶濃度 相對反應速率 乳糖濃度 相對反應速率 0 0 0 0 1% 25 5% 25 2% 50 10% 50 4% 100 20% 65 5% 200 30% 65 A.實驗一若繼續(xù)增加酶濃度，相對反應速率不再增大 B．實驗二若繼續(xù)增加乳糖濃度，相對反應速率會增大 C．實驗二若將反應溫度提高5 ℃，相對反應速率將增大 D．實驗一的自變量是酶濃度，實驗二的自變量是乳糖濃度 解析：選D。在底物足夠多的情況下，酶促反應速率會隨酶濃度增加而加快；當所有的酶都參與反應時，反應速率將達到最大；本實驗結果是在其他條件均為最適情況下獲得的，故再提高溫度，反應速率會下降。 12．如圖中甲曲線表示在最適溫度下，某種酶促反應速率與反應物濃度之間的關系。其余兩條曲線分別表示該酶促反應速率隨pH或溫度的變化趨勢。下列相關分析，正確的是(　　) A．在A點適當提高溫度或在B點適當增加酶的濃度，反應速率都將增大 B．圖中E點代表該酶的最適pH，H點代表該酶的最適溫度 C．短期保存該酶，適宜條件對應于圖中的D、H兩點 D．研究淀粉酶或過氧化氫酶參與的酶促反應，均可得到上圖曲線 解析：選C。首先根據曲線變化判斷乙曲線代表溫度對酶促反應的影響，丙曲線代表pH對酶促反應的影響。甲曲線是在最適溫度下測定的，故在A點提高溫度，反應速率將降低，故A錯；圖中E點代表酶的最適溫度，H點代表酶的最適pH，故B錯；酶的保存應該在最適pH、低溫下保存，故C對；過氧化氫受熱易分解，故當用過氧化氫酶研究溫度對酶促反應速率影響時，高溫時反應速率不會為零，故D錯。 13．研究證實ATP既是“能量通貨”，也可作為神經細胞間信息傳遞中的一種信號分子，其作為信號分子的作用機理如圖所示。請分析回答問題： (1)神經細胞中的ATP主要來自________(生理過程)。研究發(fā)現(xiàn)，正常成年人安靜狀態(tài)下24 h有40 kg ATP發(fā)生轉化，而細胞內ADP、ATP的濃度僅為2～10 mmol/L，為滿足能量需要，人體解決這一矛盾的合理途徑是________________________________。 (2)由圖可知，細胞間隙中的ATP在有關酶的作用下，磷酸基團逐個脫離下來。最后剩下的是________。 (3)一些神經細胞不僅能釋放典型神經遞質，還能釋放ATP，兩者均能引起受體細胞的膜電位變化。據圖分析，科學家當初推測ATP可作為神經細胞間傳遞信息的信號分子的實驗思路是：用化學物質阻斷神經遞質在神經細胞間的信息傳遞后，發(fā)現(xiàn)___________，尋找到靶細胞膜上有________。 解析：(1)神經細胞中產生ATP的過程只有細胞呼吸；ATP的含量雖然少，但是由于轉化速率快，所以能滿足人體的能量需求。(2)由題圖可知，在酶的作用下，ATP一共脫下3個磷酸基團，因此最后剩下的結構是腺苷，即腺嘌呤＋核糖。(3)由“不僅能釋放典型神經遞質，還能釋放ATP，兩者均能引起受體細胞的膜電位變化”可知，若“阻斷神經遞質在神經細胞間的信息傳遞”，細胞仍可由ATP傳遞信號，則靶細胞膜上應該有ATP的受體。 答案：(1)細胞呼吸　ATP和ADP相互轉化迅速 (2)腺苷 (3)受體細胞仍能接受部分神經信號(或受體細胞的膜電位仍會發(fā)生變化)　ATP的受體 14．新的研究表明，專性嗜熱菌株的嗜熱酶在處理食品和造紙工業(yè)廢水、芳香族化合物、氰藥、重金屬及其他有機難降解物質等方面具有重要作用。如圖所示為降解污染物過程中由該酶催化的反應與未使用該酶的非催化反應的自由能變化情況。請據圖回答問題： (1)化學反應時必定會經過一個過渡態(tài)——活化絡合物。過渡態(tài)具有比反應物分子和生成物分子都要高的勢能。催化劑的實質就是與反應物分子結合，改變過渡態(tài)的勢能，圖甲中a和b中為催化反應活化能的是________，酶可以很大程度地________反應活化能。 (2)大多數(shù)酶屬于蛋白質，少數(shù)酶屬于________，影響其活性的因素主要有________，所有的酶都________(填“有”或“沒有”)調節(jié)生物體生命活動的作用。 解析：(1)化學反應時必定會經過一個過渡態(tài)——活化絡合物。過渡態(tài)具有比反應物分子和生成物分子都要高的勢能，所以，相互碰撞的分子必須具有足夠的能量，才能使分子由反應物分子的低勢能轉化為過渡態(tài)的高勢能，這就是活化能的實質。催化劑與反應物分子結合，改變過渡態(tài)的勢能。圖甲中的初態(tài)時，該反應并沒有開始進行，說明此時底物分子還處在不易發(fā)生反應的常態(tài)。根據題意及酶的作用可知，a為催化反應活化能，b為非催化反應的活化能。酶可以很大程度地降低過渡態(tài)的勢能，所以可以大幅度地降低反應活化能。(2)酶是生物催化劑，活性主要受溫度和pH的影響，且大多數(shù)酶屬于蛋白質，少數(shù)酶屬于RNA。所有的酶都沒有調節(jié)生物體生命活動的作用，只有催化作用。 答案：(1)a　降低 (2)RNA　溫度和pH　沒有 15．為了探究pH對過氧化氫酶活性的影響，某小組同學進行了如下實驗。 實驗材料：直徑4 cm、厚度0.5 cm的馬鈴薯塊莖圓片若干，隨機平均分為三組 組別 步驟 1組 2組 3組 1 mol/L的HCl溶液 浸泡5 min —— —— 1 mol/L的NaOH溶液 —— ① —— 蒸餾水 —— —— 浸泡5 min 取出后，用吸水紙吸去馬鈴薯塊莖圓片上多余的液體 3%的過氧化氫溶液 5滴 5滴 5滴 及時觀察現(xiàn)象 1、2組馬鈴薯塊莖圓片上均無氣泡產生 ② (注：“——”表示不做處理。) 請分析作答： (1)表格中的①是________，②是________。 (2)該實驗的無關變量有_________________________________(至少寫出兩項)。 (3)及時觀察時，1、2組馬鈴薯塊莖圓片上均無氣泡產生，是因為___________。 (4)放置幾分鐘后，該組同學發(fā)現(xiàn)3組馬鈴薯塊莖圓片上基本無氣泡繼續(xù)產生，1、2組馬鈴薯塊莖圓片上竟然有少量氣泡產生。請分析：3組基本無氣泡繼續(xù)產生的原因是________ _____________；1、2組有少量氣泡產生的原因可能是____________________(寫出一點即可)。 解析：(1)對1、2、3組馬鈴薯塊莖的處理分別是用鹽酸、氫氧化鈉、蒸餾水浸泡，且浸泡時間均為5 min，故①是浸泡5 min。1、2組馬鈴薯塊莖分別用鹽酸和氫氧化鈉處理后，滴加過氧化氫溶液后不產生氣泡，說明強酸和強堿影響了馬鈴薯塊莖中過氧化氫酶的活性，3組馬鈴薯塊莖沒有用酸和堿處理，該組馬鈴薯塊莖中過氧化氫酶的活性強，會催化過氧化氫分解產生氧氣，從而產生大量氣泡，故②是有大量氣泡產生。(2)該實驗的自變量是PH(或加入的是酸、堿，還是蒸餾水)，無關變量有多種，如馬鈴薯塊莖圓片的大小、浸泡時間、過氧化氫溶液的濃度、用量、觀察時間等。(3)強酸和強堿會使過氧化氫酶變性失活，因此，在及時觀察時1、2組馬鈴薯塊莖圓片上無氣泡產生。(4)3組馬鈴薯塊莖圓片起初有大量氣泡產生是過氧化氫酶催化過氧化氫分解的結果，當過氧化氫全部被分解后，不再產生氣泡。一段時間后，1、2組馬鈴薯塊莖圓片有少量氣泡產生，可能是過氧化氫自然分解，產生的氧氣積累，也可能是強酸、強堿浸泡馬鈴薯塊莖圓片時間短，只使馬鈴薯塊莖圓片中部分酶失活，使得過氧化氫分解減慢，幾分鐘以后產生的氣體逐漸積累形成氣泡。 答案：(1)浸泡5min　有大量氣泡產生 (2)馬鈴薯塊莖圓片的大小、浸泡時間(過氧化氫溶液的濃度、用量、觀察時間等) (3)強酸、強堿使馬鈴薯塊莖圓片表面的過氧化氫酶失活 (4)過氧化氫分解完畢　過氧化氫自然分解的氣體得到積累，形成少量氣泡(浸泡時間短，HCI、NaOH只破壞了馬鈴薯塊莖圓片中部分過氧化氫酶的結構，使得過氧化氫分解減慢，放置幾分鐘后氣體積累形成氣泡)