全國(guó)通用高考生物二輪復(fù)習(xí)作業(yè)及講義： 專題二 代謝 串講一 酶和ATP 課時(shí)作業(yè)1 基礎(chǔ)練

課時(shí)作業(yè)1 基礎(chǔ)練基穩(wěn)才能樓高一、選擇題1下列關(guān)于新陳代謝與酶、ATP的關(guān)系的敘述，錯(cuò)誤的是()A酶的種類具有物種差異性，而ATP無(wú)物種差異性B酶、ATP都與新陳代謝密切相關(guān)，但兩者的合成毫無(wú)關(guān)系CATP是保證新陳代謝正常進(jìn)行的直接能源物質(zhì)D酶能促使新陳代謝正常進(jìn)行解析：選B酶是蛋白質(zhì)或RNA類物質(zhì)，它們的合成與生物遺傳物質(zhì)有關(guān)，因而具有物種差異性；不同生物體內(nèi)ATP的結(jié)構(gòu)和功能是相同的，不具有物種差異性。ATP的合成和水解需要酶的催化，酶的合成需要ATP提供能量。ATP是生命活動(dòng)正常進(jìn)行的直接能源物質(zhì)。新陳代謝是指細(xì)胞內(nèi)一系列的生化反應(yīng)，生化反應(yīng)一般需要酶的催化，故酶能促進(jìn)新陳代謝的正常進(jìn)行。2(2017·淄博二模)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些蚜蟲能合成類胡蘿卜素，其體內(nèi)的類胡蘿卜素不僅能吸收光能，傳遞給負(fù)責(zé)能量生產(chǎn)的組織細(xì)胞，而且還決定蚜蟲的體色。陽(yáng)光下蚜蟲的ATP生成量將會(huì)增加，黑暗時(shí)蚜蟲的ATP含量會(huì)下降。下列有關(guān)敘述正確的是()A正常情況下蚜蟲在黑暗中合成ATP時(shí)會(huì)伴隨著O2的消耗B蚜蟲合成ATP時(shí)所需能量?jī)H僅來(lái)自呼吸作用C蚜蟲做同一強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)時(shí)，陽(yáng)光下和黑暗中的ATP消耗量不一樣D蚜蟲ATP含量在陽(yáng)光下比黑暗時(shí)多，說(shuō)明其體內(nèi)的ATP含量不穩(wěn)定解析：選A在黑暗中，蚜蟲合成ATP時(shí)所需的能量來(lái)源于呼吸作用(包括有氧呼吸和無(wú)氧呼吸)，因此正常情況下會(huì)伴隨著O2的消耗；根據(jù)題意可知，蚜蟲合成ATP時(shí)所需能量不僅來(lái)自呼吸作用，還可來(lái)自類胡蘿卜素吸收的光能；蚜蟲做同一強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)時(shí)，無(wú)論在陽(yáng)光下還是在黑暗中，ATP的消耗量是一樣的；雖然蚜蟲ATP含量在陽(yáng)光下比黑暗時(shí)多，但是兩種環(huán)境中都會(huì)發(fā)生ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化并且處于動(dòng)態(tài)平衡中，故其體內(nèi)的ATP含量相對(duì)穩(wěn)定。3(2018屆高三·衡水調(diào)研)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(chǎn)生還原糖的結(jié)果。請(qǐng)據(jù)此分析，改變下列哪種因素才能獲得改變后的結(jié)果()A溫度BpHC淀粉溶液量 D唾液量解析：選C由柱形圖可知，改變條件后相同時(shí)間內(nèi)還原糖的生成量降低且達(dá)到最大還原糖生成量的時(shí)間不變，說(shuō)明底物的用量不同，即實(shí)驗(yàn)中改變的因素是淀粉溶液量；改變溫度、pH會(huì)降低反應(yīng)速率，改變唾液量可能會(huì)使反應(yīng)速率下降，從而使達(dá)到最大還原糖生成量所需時(shí)間延長(zhǎng)，但最大生成量不變。4研究人員以HCl溶液和淀粉酶為實(shí)驗(yàn)材料，探究它們對(duì)蛋白質(zhì)和淀粉的催化水解作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。有關(guān)分析錯(cuò)誤的是()A兩圖中，物質(zhì)甲、乙分別為蛋白質(zhì)和淀粉B圖1、圖2實(shí)驗(yàn)所用催化劑分別是HCl溶液和淀粉酶C該實(shí)驗(yàn)可證明酶具有專一性和高效性D該實(shí)驗(yàn)可證明淀粉酶具有降低活化能的作用解析：選D酸能夠催化多糖、蛋白質(zhì)等物質(zhì)水解，故能同時(shí)催化蛋白質(zhì)和淀粉水解的是HCl溶液(圖1)；酶(淀粉酶)具有專一性，只能催化一種物質(zhì)(淀粉)水解(圖2)，所以乙是淀粉，甲為蛋白質(zhì)。對(duì)比兩圖中乙的分解速度可以看出，無(wú)機(jī)催化劑的催化效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于酶；再結(jié)合圖2分析可以明確C正確。本實(shí)驗(yàn)沒有反映出酶具有降低活化能的作用。5下列對(duì)酶、ATP、激素、神經(jīng)遞質(zhì)、載體、抗體等物質(zhì)的敘述，正確的有()控制酶合成的直接模板是信使RNA核酸內(nèi)切酶與DNA酶作用的化學(xué)鍵相同激素具有微量、高效、可重復(fù)使用的特點(diǎn)神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用時(shí)，突觸后膜電位會(huì)逆轉(zhuǎn)細(xì)胞膜上的載體與基因工程中的載體的本質(zhì)相同抗體對(duì)侵入人體細(xì)胞的抗原可“追蹤”消滅A一項(xiàng) B兩項(xiàng)C三項(xiàng) D四項(xiàng)解析：選A酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，而控制RNA合成的模板應(yīng)為DNA單鏈，錯(cuò)誤；核酸內(nèi)切酶與DNA酶均作用于磷酸二酯鍵，正確；激素發(fā)揮作用后將會(huì)被滅活，錯(cuò)誤；神經(jīng)遞質(zhì)有興奮性遞質(zhì)和抑制性遞質(zhì)，其中只有興奮性遞質(zhì)才能使突觸后膜的電位逆轉(zhuǎn)，錯(cuò)誤；細(xì)胞膜上的載體的本質(zhì)為蛋白質(zhì)，而基因工程中載體的本質(zhì)為DNA，錯(cuò)誤；抗體只能對(duì)內(nèi)環(huán)境中的抗原起作用，錯(cuò)誤。6酶是細(xì)胞代謝不可缺少的催化劑，ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。下圖是ATP中磷酸鍵逐級(jí)水解的過程圖，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A綠色植物葉肉細(xì)胞內(nèi)，葉綠體合成的ATP比線粒體內(nèi)合成的用途單一B酶ac催化的反應(yīng)(底物的量相同)，產(chǎn)生最多的是過程C若要探究酶b的最適宜pH，實(shí)驗(yàn)的自變量范圍應(yīng)偏酸性D酶ac催化的反應(yīng)體現(xiàn)了酶的專一性解析：選B綠色植物葉肉細(xì)胞內(nèi)，葉綠體合成的ATP只用于暗反應(yīng)，而線粒體內(nèi)合成的ATP用于各種生命活動(dòng)；圖中是ADP、是AMP、是腺苷、為磷酸、為能量，和過程斷裂的都是高能磷酸鍵，過程斷裂的是普通化學(xué)鍵，過程產(chǎn)生的能量最少；由圖可知，ATP逐步水解過程中會(huì)不斷產(chǎn)生酸性物質(zhì)，因此要探究酶b的最適宜pH，實(shí)驗(yàn)的自變量范圍應(yīng)偏酸性；酶ac催化不同的反應(yīng)，故體現(xiàn)了酶的專一性。7(2017·北京海淀一模)下圖的陰影部分表示在四種不同反應(yīng)條件下能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活化過氧化氫分子，四種反應(yīng)條件是37 、60 、37 下加入新鮮肝臟研磨液、37 下加入FeCl3溶液。其中表示37 下加入新鮮肝臟研磨液的圖像最可能是()解析：選D肝臟研磨液中含有過氧化氫酶，過氧化氫酶的催化效率比無(wú)機(jī)催化劑FeCl3高。肝臟中過氧化氫酶的最適溫度大約在37 ，所以37 下加入新鮮肝臟研磨液的條件下反應(yīng)速率最快，活化的過氧化氫分子最多，比較四個(gè)選項(xiàng)，D項(xiàng)最符合。8下圖1表示細(xì)胞中ATP反應(yīng)鏈，圖中a、b、c代表酶，甲、乙、丙代表化合物；圖2表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述錯(cuò)誤的是()A圖1中的乙含有1個(gè)高能磷酸鍵，丙為腺嘌呤核糖核苷酸B神經(jīng)細(xì)胞吸收K時(shí)，a催化的反應(yīng)加速，c催化的反應(yīng)被抑制C研究淀粉酶活性與溫度的關(guān)系時(shí)，不可以選擇斐林試劑作為檢測(cè)試劑D圖2中溫度為m時(shí)比n時(shí)酶活性低，比較而言m比n更有利于酶的保存解析：選B圖1中的乙是ADP，含有1個(gè)高能磷酸鍵，丙為AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸；神經(jīng)細(xì)胞吸收K的方式為主動(dòng)運(yùn)輸，消耗ATP，a催化的反應(yīng)加速，細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，故c催化的反應(yīng)也加速；研究淀粉酶活性與溫度的關(guān)系時(shí)，不可以選擇斐林試劑作為檢測(cè)試劑，因?yàn)殪沉衷噭┳鳛闄z測(cè)試劑時(shí)需水浴加熱，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；低溫能抑制酶的活性，圖2中溫度為m時(shí)比n時(shí)酶活性低，此時(shí)更有利于酶的保存。9為了研究溫度對(duì)某種酶活性的影響，設(shè)置甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)，各組溫度條件均不同，其他條件相同且適宜。測(cè)定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度，結(jié)果如圖。以下分析正確的是()A在t時(shí)刻之后，甲組曲線不再上升，是由于受到酶數(shù)量的限制B在t時(shí)刻降低丙組溫度，將使丙組酶的活性提高，曲線上升C若甲組溫度低于乙組溫度，則酶的最適溫度不可能高于乙組溫度D若甲組溫度高于乙組溫度，則酶的最適溫度不可能高于甲組溫度解析：選C在t時(shí)刻之后，甲組曲線不再上升，即產(chǎn)物濃度不發(fā)生變化，是由于受到底物數(shù)量的限制；出現(xiàn)丙組曲線的原因可能是溫度過高，酶的活性喪失，如果在t時(shí)刻降低丙組的反應(yīng)溫度，酶的活性不能恢復(fù)，曲線不發(fā)生變化；圖中甲組酶的活性大于乙組酶的活性，若甲組溫度低于乙組，說(shuō)明乙組的實(shí)驗(yàn)溫度超過了酶的最適溫度；若甲組溫度高于乙組，則酶的最適溫度可能高于甲組溫度。10下列關(guān)于ATP和RNA的敘述，錯(cuò)誤的是()AATP水解去除兩個(gè)磷酸基團(tuán)后得到的產(chǎn)物為RNA的基本組成單位之一B細(xì)胞中RNA可為細(xì)胞代謝提供活化能，ATP可降低反應(yīng)所需活化能C真核細(xì)胞中細(xì)胞呼吸合成的ATP可用于細(xì)胞核中合成RNAD植物葉肉細(xì)胞的葉綠體中可以合成ATP，也可以合成RNA解析：選BATP水解去除兩個(gè)磷酸基團(tuán)后得到腺嘌呤核糖核苷酸，為RNA的基本組成單位之一；細(xì)胞中ATP可為細(xì)胞代謝提供能量，細(xì)胞中RNA作為酶時(shí)可降低反應(yīng)所需活化能；真核細(xì)胞中細(xì)胞呼吸合成的ATP可用于細(xì)胞核中合成RNA；光照下植物葉肉細(xì)胞的葉綠體中可以進(jìn)行光反應(yīng)合成ATP，葉綠體中含有的DNA可以轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA。11下列各項(xiàng)曲線表示化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)的酶催化反應(yīng)變化規(guī)律，其中正確的是()解析：選D解題時(shí)需要注意縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)表示的含義。選項(xiàng)A所示曲線應(yīng)該表示反應(yīng)速率隨溫度的變化；選項(xiàng)B表示的曲線隨pH的變化應(yīng)先升高后下降；選項(xiàng)C所示曲線中，當(dāng)酶量加倍時(shí)，反應(yīng)速率加快，但由于底物的量不變，所以最后產(chǎn)物量應(yīng)相等。12ATP既是“能量通貨”，又可作為神經(jīng)細(xì)胞間信息傳遞中的一種信號(hào)分子。為了研究X物質(zhì)對(duì)動(dòng)物細(xì)胞的影響，某研究小組用不同濃度的X物質(zhì)將細(xì)胞處理24 h，然后測(cè)量各組細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)后，所得數(shù)據(jù)如圖所示：下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A神經(jīng)細(xì)胞中的ATP來(lái)自在線粒體中發(fā)生的有氧呼吸B該實(shí)驗(yàn)的自變量是X物質(zhì)的濃度，因變量是細(xì)胞死亡的百分率和細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度C據(jù)圖分析，細(xì)胞死亡率增加的直接原因是細(xì)胞內(nèi)ATP濃度下降，能量供應(yīng)減少D若將濃度為4 ng/mL的X物質(zhì)注射到大鼠體內(nèi)，其小腸的消化和吸收功能會(huì)受到抑制解析：選A神經(jīng)細(xì)胞中的ATP主要來(lái)自有氧呼吸，有氧呼吸發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中。題中的自變量是X物質(zhì)濃度，因變量是細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率。ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，據(jù)圖分析，細(xì)胞內(nèi)ATP濃度越大，細(xì)胞死亡率越?。划?dāng)細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度減少時(shí)，細(xì)胞死亡率增加。食物在小腸內(nèi)被消化需要消化酶催化，有些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如氨基酸等通過主動(dòng)運(yùn)輸方式在小腸內(nèi)壁被吸收，主動(dòng)運(yùn)輸需要消耗能量和載體蛋白。由圖可知，X物質(zhì)的濃度為4 ng/mL時(shí)，與對(duì)照組相比，細(xì)胞內(nèi)ATP含量少，細(xì)胞死亡率升高；細(xì)胞死亡會(huì)影響消化酶的合成和分泌，同時(shí)ATP的含量減少會(huì)妨礙主動(dòng)運(yùn)輸，進(jìn)而會(huì)影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。二、非選擇題13解讀與酶有關(guān)的曲線，回答下列問題：(1)酶的作用機(jī)理可以用圖甲中_段來(lái)表示，如果將酶催化改為無(wú)機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則b在縱軸上將_(填“上移”或“下移”)。(2)若該酶是胃蛋白酶，其作用的底物是_，若胃蛋白酶濃度和其他條件不變，反應(yīng)液pH由10逐漸降低到2，則酶催化反應(yīng)的速率將_，原因是_。(3)聯(lián)系所學(xué)內(nèi)容，分析圖丙曲線，并回答：對(duì)于曲線abc：若X軸表示pH，則Y軸可表示_；若X軸表示飯后時(shí)間，則Y軸可表示_。對(duì)于曲線abd：若X軸表示反應(yīng)物濃度，則Y軸可表示_；若X軸表示光照強(qiáng)度，則Y軸可表示_。解析：(1)酶促反應(yīng)的原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，可用圖甲中的ab段來(lái)表示，酶的催化效率比無(wú)機(jī)催化劑高，將酶換成無(wú)機(jī)催化劑后，曲線應(yīng)該向上移動(dòng)。(2)酶的催化具有專一性，蛋白酶催化分解的底物應(yīng)該是蛋白質(zhì)，胃蛋白酶濃度和其他條件不變，反應(yīng)液pH由10逐漸降低到2，則酶催化反應(yīng)的速率將不變，原因是胃蛋白酶的最適pH是2左右，pH為10時(shí)已經(jīng)失活，再改變pH，反應(yīng)速率不變。(3)對(duì)于曲線abc，若X軸表示pH，則Y軸可表示酶的催化效率；若X軸表示飯后時(shí)間，則Y軸可表示血糖濃度。對(duì)于曲線abd，若X軸表示反應(yīng)物濃度，則Y軸可表示酶促反應(yīng)速率；若X軸表示光照強(qiáng)度，則Y軸可表示光合速率。答案：(1)ab上移(2)蛋白質(zhì)不變胃蛋白酶的最適pH是2左右，pH為10時(shí)已經(jīng)失活，再改變pH，反應(yīng)速率不變(3)酶催化速率(或酶活性)血糖濃度酶促反應(yīng)速率光合速率14(原創(chuàng)題)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(jī)難降解物質(zhì)等方面具有重要作用。如圖甲所示為降解污染物過程中由該酶催化的反應(yīng)與未使用該酶的非催化反應(yīng)的自由能變化情況。請(qǐng)據(jù)圖回答問題：(1)化學(xué)反應(yīng)時(shí)必定會(huì)經(jīng)過一個(gè)過渡態(tài)活化絡(luò)合物。過渡態(tài)具有比反應(yīng)物分子和生成物分子都要高的勢(shì)能。催化劑的實(shí)質(zhì)就是與反應(yīng)物分子結(jié)合，改變過渡態(tài)的勢(shì)能，圖甲中a和b中為催化反應(yīng)活化能的是_，酶可以很大程度地_反應(yīng)活化能。(2)大多數(shù)酶屬于蛋白質(zhì)，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(diào)節(jié)生物體生命活動(dòng)的作用。(3)細(xì)胞中的絕大多數(shù)生理過程靠ATP_(填“直接”或“間接”)提供能量。但也有例外，如在人體小腸絨毛細(xì)胞的細(xì)胞膜上，葡萄糖主動(dòng)運(yùn)輸載體蛋白在Na順濃度梯度從細(xì)胞外擴(kuò)散到細(xì)胞內(nèi)時(shí)，“捎帶著”把葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)(如圖乙)。所以，小腸絨毛細(xì)胞以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞轿掌咸烟菚r(shí)，ATP_(填“直接”或“間接”)提供能量。解析：(1)根據(jù)題意及酶的作用可知，a為催化反應(yīng)活化能，b為非催化反應(yīng)的活化能。酶可以很大程度地降低過渡態(tài)的勢(shì)能，所以可以大幅度地降低反應(yīng)活化能。(2)酶是生物催化劑，其活性主要受溫度和pH的影響，且大多數(shù)酶屬于蛋白質(zhì)，少數(shù)酶屬于RNA。所有的酶都沒有調(diào)節(jié)生物體生命活動(dòng)的作用，只有催化作用。(3)小腸絨毛細(xì)胞以主動(dòng)運(yùn)輸方式吸收葡萄糖時(shí)，利用的能量是Na順濃度梯度的勢(shì)能，而不是ATP直接供能。答案：(1)a降低(2)RNA溫度和pH沒有(3)直接間接7