2019屆高考生物二輪復習 專題二 生命系統(tǒng)的代謝 課時作業(yè)（三）細胞內的酶和ATP.doc

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課時作業(yè)(三)　細胞內的酶和ATP [全員必做題] 1．[2018押題練]關于新陳代謝、酶和ATP關系，下列敘述，正確的是(　　) A．酶和ATP都是生物大分子 B．酶的種類具有物種特異性，而ATP卻無物種特異性 C．酶和ATP與新陳代謝密不可分，兩者之間的合成與分解無關 D．ATP是細胞代謝的直接能源物質，酶在代謝中可為化學反應提供能量來加快反應速率 【解析】　酶是生物大分子，ATP又叫三磷酸腺苷，它是一種含有高能磷酸鍵的有機化合物，但不是大分子，A錯誤。酶具有物種特異性，ATP無物種特異性，B正確。酶和ATP與新陳代謝密不可分，但ATP與ADP之間是動態(tài)平衡的，ATP的合成與分解有關，C錯誤。酶在代謝中是通過降低化學反應的活化能來加快反應速率的，D錯誤。 【答案】　B 2．[2018創(chuàng)新練]在細胞內普遍存在以下化學反應：蛋白質E＋ATP→蛋白質E－ATP復合物→蛋白質E＋ADP＋Pi＋能量。下列分析不正確的是(　　) A．一般來說，細胞內大多數(shù)吸能反應由該反應提供能量 B．該反應主要發(fā)生在線粒體內膜上[H]和氧氣結合的階段 C．用32P標記ATP中遠離腺苷的磷酸基團，則釋放的Pi含32P D．控制蛋白質E的基因在細胞分化過程中不存在選擇性表達 【解析】　題干中的反應過程為ATP的水解，蛋白質E為ATP水解酶。一般來說，大多數(shù)吸能反應與ATP的水解反應相聯(lián)系，A正確。ATP的水解常常發(fā)生在細胞的耗能部位，而線粒體內膜上[H]和氧氣結合的階段所產(chǎn)生的能量大部分用于ATP的合成，B錯誤。ATP水解會斷裂遠離A的高能磷酸鍵，因此釋放的Pi含32P，C正確。控制蛋白質E的基因為管家基因，任何細胞中都需要表達，不存在選擇性表達，D正確。 【答案】　B 3．[高考改編題]在有關DNA分子的研究中，常用32P來標記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個磷酸基團所處的位置(A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ)。下列說法，錯誤的是(　　) A．某種酶可以催化ATP的一個磷酸基團轉移到DNA末端上，同時產(chǎn)生ADP。若要用該酶把32P標記到DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團應在ATP的“γ”位上 B．若用帶有32P標記的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團應在dATP的“γ”位上 C．將ATP中的“β”和“γ”位磷酸基團去掉，所得物質是合成RNA分子的單體 D．將某細胞中所有染色體上的DNA都用32P標記，該細胞在不含32P的培養(yǎng)基中完成一次有絲分裂，形成的子細胞中所有染色體都有放射性 【解析】　ATP分子中遠離A的高能磷酸鍵容易斷裂和重新生成，故某種酶可以催化ATP的一個磷酸基團轉移到DNA末端上，那么該酶作用的磷酸基團應在ATP的γ位上，A項正確；dATP要脫掉兩個高能磷酸鍵才能形成合成DNA的原料脫氧核苷酸，故用32P標記的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團應在dATP的“α”位上，B項錯誤；將ATP中的“β”和“γ”位磷酸基團去掉，所得物質是腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的單體，C項正確；根據(jù)DNA復制的半保留特點，用32P標記的DNA在不含32P的培養(yǎng)基中完成一次有絲分裂所形成的子代DNA分子，均有一條單鏈含32P，D項正確。 【答案】　B 4．下圖表示發(fā)生在細胞內的tRNA與氨基酸的結合過程，下列說法，正確的是(　　) A．不受溫度影響　B．必須由線粒體供能 C．必須有酶參與 D．只發(fā)生在核糖體上 【解析】　ATP的水解需酶的催化，而酶的活性受溫度的影響，A錯誤；ATP可以在細胞質基質和線粒體中產(chǎn)生，B錯誤；圖示過程必須有酶的參與，C正確；tRNA與氨基酸的結合過程發(fā)生在細胞質基質中，氨基酸的脫水縮合發(fā)生在核糖體上，D錯誤。 【答案】　C 5．[2018浙江蕭山高三卷]啤酒生產(chǎn)時，麥芽中多酚氧化酶(PPO)的作用會降低啤酒質量，因此，制備麥芽的過程中需降低其活性。如圖為不同pH和溫度對PPO活性影響的曲線。下列敘述，錯誤的是(　　) A．PPO能催化多酚類物質的生化反應 B．相同溫度時，pH為7.8 的環(huán)境下酶促反應產(chǎn)物比pH為8.4時的少 C．在制備麥芽的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】　由題意知，PPO的作用是催化多酚類物質的生化反應，A正確；由題圖可知，同一溫度條件下，pH 7.8的酶活性比pH 8.4的酶活性低，因此pH 7.8的酶促反應產(chǎn)物比pH 8.4的少，B正確；由題意知，麥芽中多酚氧化酶(PPO)的作用會降低啤酒質量，因此，制備麥芽過程中需降低其活性，而題圖中顯示在溫度80℃、pH 8.4時酶活性最強，C錯誤；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，D正確。 【答案】　C 6．[2018福建四地六校高三聯(lián)考卷]H＋－ATP合成酶是線粒體內重要的酶，若使用H＋－ATP合成酶抑制劑可選擇性誘發(fā)癌細胞的凋亡。下列敘述，不正確的是(　　) A．H＋－ATP合成酶在葉綠體內也有，在細菌體內沒有 B．H＋－ATP合成酶的合成需要ATP供能，ATP的合成需要H＋－ATP合成酶的催化 C．ATP可以口服，也可以注射 D．H＋－ATP合成酶抑制劑可能是一種較好的抗腫瘤藥 【解析】　根據(jù)題意，H＋－ATP合成酶參與合成ATP，存在于線粒體、葉綠體、細菌內，A錯誤。酶的合成需要ATP供能，線粒體H＋－ATP合成酶的功能主要是合成ATP和轉運H＋，因此ATP的合成需要H＋－ATP合成酶的催化，B正確。ATP可溶于水，既可注射，也可口服，C正確。H＋－ATP合成酶抑制劑可選擇性誘發(fā)癌細胞的凋亡，因此其可能是一種較好的抗腫瘤藥，D正確。 【答案】　A 7．[2018江西師大附中高三聯(lián)考卷]荔枝果皮褐變是限制長期儲運、降低品質的主要因素。經(jīng)研究，pH是影響果皮褐變的環(huán)境因素之一，其作用機理如下圖所示。 (1)不法商販對已經(jīng)褐化的荔枝使用硫酸處理能夠欺騙消費者，其原因是：______________。 (2)有人認為酸性溶液可能會抑制多酚氧化酶的活性，某同學設計了如下實驗方案進行探究。請完善實驗方案。 ①實驗材料：新鮮荔枝若干、pH為1.7的緩沖液、清水、恒溫設備等。 ②實驗步驟： 第一步：將同種的新鮮荔枝隨機分為2組，其中A組加________________________________________________________________________， B組加清水，兩組都在__________(填“常溫”或“低溫”)條件下保存。 第二步：3天后將B組的清水換成________， 20分鐘后觀察A、B組的褐化程度。 ③實驗結果和結論： 若A組的褐化程度________(填“明顯大于”“明顯小于”或“基本等于”)B組，說明酸性溶液能通過抑制多酚氧化酶的活性達到降低褐化的作用。 若A組的褐化程度______________(填“明顯大于”“明顯小于”或“基本等于”)B組，說明酸性溶液不能通過抑制多酚氧化酶的活性達到降低褐化的作用。 【解析】　(1)因為硫酸溶液pH較低，能使褐色的花色素苷顏色轉變?yōu)樽丶t色，所以不法商販對已經(jīng)褐化的荔枝使用硫酸處理能夠欺騙消費者。(2)本實驗的目的是探究酸性溶液會抑制多酚氧化酶的活性，實驗設計要遵循單一變量原則和對照原則，因此該實驗要設計實驗組和對照組兩組，即將同種的新鮮荔枝隨機分為2組，單一變量是酸性不同，其中實驗組(A組)加pH為1.7的緩沖液，對照組(B組)加清水，兩組都在常溫條件下保存。還可以形成前后對照，即3天后將B組的清水換成pH為1.7的緩沖液，20分鐘后觀察A、B組的褐化程度。若酸性溶液能通過抑制多酚氧化酶的活性達到降低褐化的作用，則A組的褐化程度明顯小于B組；若酸性溶液不能通過抑制多酚氧化酶的活性達到降低褐化的作用，則A組的褐化程度基本等于B組。 【答案】　(1)硫酸溶液pH較低，使褐色的花色素苷的顏色轉變?yōu)樽丶t色 (2)pH為1.7的緩沖液　常溫　pH為1.7的緩沖液　明顯小于　基本等于 8．[原創(chuàng)題]石油降解酶去醛基后可轉變?yōu)槭福@兩種酶都能催化污泥中石油的分解。 (1)驗證石化酶化學本質所用的試劑名稱是________試劑，酶催化作用的機理是______________。 (2)如圖為不同條件下，石油降解酶對某湖泊污泥中石油分解能力的測定結果。 ①本實驗的自變量為______________，若要比較石油降解酶及石化酶催化能力的大小可觀測的指標是________________________________________________________________________。 ②湖泊中能合成石油降解酶的細菌可消除輕微石油污染，這種途徑屬于微生物分解，這一實例說明生態(tài)系統(tǒng)具有一定的________________________________________________________________________。 【解析】　(1)石化酶的化學本質是蛋白質，可用雙縮脲試劑驗證，酶催化的作用機理是降低化學反應的活化能。(2)①依據(jù)實驗結果的曲線圖可知：本實驗的自變量是污泥含水量和pH。依據(jù)縱坐標蘊含的生物學信息可推知：若要比較石油降解酶及石化酶催化能力的大小可觀測的指標是(相同樣品中)2天后1 kg污泥中剩余石油含量。②湖泊中能合成石油降解酶的細菌可消除輕微石油污染，這種途徑屬于微生物分解，這一實例說明生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調節(jié)能力。 【答案】　(1)雙縮脲　降低化學反應的活化能 (2)污泥含水量和pH　(相同樣品中)2天后1 kg污泥中剩余石油含量　自我調節(jié)能力 [重點選做題] 1．[2018陜西長安一中高三檢測]下列關于生物體內能量代謝的敘述，錯誤的是(　　) A．淀粉水解成葡萄糖時伴隨有ATP的生成 B．人體大腦活動的能量主要來自葡萄糖的有氧氧化 C．葉肉細胞中合成葡萄糖的過程需要能量 D．化能合成細菌可利用無機物中獲取的能量來合成有機物 【解析】　ATP產(chǎn)生于光合作用和呼吸作用，淀粉水解成葡萄糖時，不伴隨有ATP的生成，A錯誤；葡萄糖是主要的能源物質，人體大腦活動的能量主要來自葡萄糖的有氧氧化，B正確；葉肉細胞中，葡萄糖合成于光合作用的暗反應階段，需要光反應產(chǎn)生的ATP提供能量，C正確；化能合成細菌可利用無機物中獲取的能量來合成有機物，例如硝化細菌能利用土壤中的氨氧化釋放的化學能將CO2和H2O合成為糖類，D正確。 【答案】　A 2．[2018江西省師大附中高三卷]“鈉鉀泵”(鈉鉀轉運體)位于細胞膜上，每消耗一個ATP分子，可泵出3個Na＋和泵入2個K＋。下列說法，錯誤的是(　　) A．鈉鉀泵的化學本質是蛋白質 B．泵出Na＋和泵入K＋的過程為主動運輸 C．鈉鉀泵保持了膜內高鉀、膜外高鈉的離子分布 D．泵出Na＋和泵入K＋使神經(jīng)元產(chǎn)生動作電位 【解析】　鈉鉀泵是運輸鈉離子和鉀離子的載體，其化學本質是蛋白質，A項正確；每消耗一個ATP分子，可泵出3個Na＋和泵入2個K＋，由此可推知泵出Na＋和泵入K＋的過程為主動運輸，保持了膜內高鉀、膜外高鈉的離子分布，B、C項正確；動作電位的產(chǎn)生是由于神經(jīng)纖維某一部位受到刺激時，細胞膜對Na＋的通透性增加，Na＋內流，使膜兩側產(chǎn)生外負內正的暫時性的電位變化，故D項錯誤。 【答案】　D 3．[2018金麗衢十二校聯(lián)考]下列都可用“酶的作用條件較溫和”進行解釋的生物學現(xiàn)象是(　　) A．“高原反應”和“不能用純氧搶救煤氣中毒的病人” B．“唾液淀粉酶進入胃后不再催化淀粉水解”和“胰島素不能口服” C．“人發(fā)高燒時，渾身無力，食欲下降”和“人寒冷時，不由自主打寒戰(zhàn)” D．“沸水浸泡過的加酶洗衣粉洗滌效果不佳”和“低溫保存的食物不易腐敗” 【解析】　“高原反應”是由于機體缺氧，“不能用純氧搶救煤氣中毒的病人”是由于血液中的二氧化碳可以作為化學物質刺激呼吸中樞，A項錯誤；“唾液淀粉酶進入胃后不再催化淀粉水解”是由于胃中的pH過低，導致唾液淀粉酶變性失活，能體現(xiàn)“酶的作用條件較溫和”，但“胰島素不能口服”是因為胰島素的化學本質是蛋白質，口服能被消化道中的蛋白酶水解而失活，不能體現(xiàn)“酶的作用條件較溫和”，B項錯誤；“人發(fā)高燒時，渾身無力，食欲下降”，是因為體溫升高導致酶的活性減弱，能體現(xiàn)酶的催化需要適宜的溫度，但“人寒冷時，不由自主打寒戰(zhàn)”，是神經(jīng)調節(jié)的結果，不能體現(xiàn)“酶的作用條件較溫和”， C項錯誤；“沸水浸泡過的加酶洗衣粉洗滌效果不佳”，是由于高溫破壞了酶的結構，“低溫保存的食物不易腐敗”是由于在低溫條件下，微生物細胞內的酶的活性受到抑制，兩個實例均能體現(xiàn)出“酶的活性需要適宜的溫度”這一特性，D項正確。 【答案】　D 4．酶在酶促反應中能催化特定的底物反應，與酶的活性中心有關。酶的活性中心往往與底物分子在空間結構上具有特殊的匹配關系，當酶與底物結合時，啟動化學反應的發(fā)生。下列與圖示反應類型相符的生理過程是(　　) A．核糖體上多肽鏈的合成 B．肌細胞中糖原的合成 C．線粒體內[H]的還原 D．肝細胞內過氧化氫的分解 【解析】　圖示為酶催化的分解反應。核糖體內將氨基酸脫水縮合形成多肽鏈，屬于合成反應；肌細胞中糖原的合成屬于合成反應；線粒體內[H]的還原，即24[H]＋6O212H2O＋能量，屬于合成反應；肝細胞內含有過氧化氫酶，將過氧化氫分解成氧氣和水，屬于分解反應。 【答案】　D 5．[原創(chuàng)題]1833年，Payen和Personz從麥芽的提取物中，用酒精沉淀得到了一種對熱不穩(wěn)定的物質，它可以使淀粉水解為可溶性糖，后來知道這種物質就是淀粉酶。淀粉酶有多種類型，如α淀粉酶可使淀粉內部隨機水解，β淀粉酶則使淀粉從末端以兩個單糖為單位進行水解。下圖為研究pH對兩種淀粉酶相對活性影響的研究結果。請據(jù)圖回答相關的問題： (1)與α淀粉酶水解淀粉的終產(chǎn)物相比，β淀粉酶水解淀粉的主要產(chǎn)物為______________。從圖中可知，________淀粉酶在人體胃液(pH＝1.8左右)中的活性更高。 (2)在驗證pH對淀粉酶活性影響的實驗中，酶的相對活力的大小可以用______________來表示。某同學設計了以下兩種實驗方案： ①先分別在試管中加底物，再加酶，然后一起放在相應的pH條件下保溫，一段時間后檢測。 ②先分別在試管中加底物，再加在相應的pH條件下保溫的酶，一段時間后檢測。 為了使實驗結果更加可靠，應選擇哪種方案，并說明理由：________________________________________________________________________。 【解析】　(1)據(jù)題可知，β淀粉酶使淀粉從末端以兩個單糖為單位進行水解，兩個單糖剛好構成麥芽糖，所以該淀粉酶水解淀粉得到的是麥芽糖。從圖中可知，在pH為1.8時，α淀粉酶比β淀粉酶活性更高。(2)酶活性大小可用單位時間內底物的消耗量(或單位時間內產(chǎn)物的生成量)來表示，量越大，酶活性越高。對比兩種方案，方案1中酶和底物(淀粉)都沒有在每個特定的pH條件下處理，直接讓它們混合，這樣會導致每個實驗組在沒有達到設定的pH時酶就開始催化底物了，導致得到的實驗結果不是一定在所設定pH條件下的實驗結果，所以選擇方案2更可靠。 【答案】　(1)麥芽糖　α (2)單位時間內底物的消耗量(或單位時間內產(chǎn)物的生成量) 方案②，因為如果酶和底物先混合，還沒放到對應的pH條件下，化學反應可能已經(jīng)進行，會干擾實驗結果 6．地下黑作坊用病死豬肉腌制的臘肉往往含有大量的細菌，可利用“熒光素——熒光素酶生物發(fā)光法”對市場中臘肉含細菌多少進行檢測：①將臘肉研磨后離心處理，取一定量上清液放入分光光度計(測定發(fā)光強度的儀器)反應室內，加入適量的熒光素和熒光素酶，在適宜條件下進行反應；②記錄發(fā)光強度并計算ATP含量；③測算出細菌數(shù)量。分析并回答下列問題： (1)熒光素接受________提供的能量后就被激活，在熒光素酶的作用下形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。根據(jù)發(fā)光強度可以計算出生物組織中ATP的含量，原因是發(fā)光強度與ATP含量成________(填“正比”或“反比”)；根據(jù)ATP含量進而測算出細菌數(shù)量的依據(jù)是：每個細菌細胞中ATP含量________。 (2)生物細胞中ATP的水解一般與________(填“吸能反應”或“放能反應”)相聯(lián)系。 (3)研究人員用不同條件處理熒光素酶后，測定酶濃度與發(fā)光強度間的關系如下圖所示。其中高濃度鹽溶液經(jīng)稀釋后酶活性可以恢復，高溫和Hg2＋ 處理后酶活性不可恢復。 若要節(jié)省熒光素酶的用量，可以使用________處理；Hg2＋處理后酶活性降低可能是因為________。 【解析】　(1)熒光素接受ATP提供的能量后就被激活，在熒光素酶的作用下形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。ATP數(shù)量越多，提供能量越多，發(fā)光強度越大。每個細菌細胞中ATP含量大致相同且相對穩(wěn)定，故可以根據(jù)ATP含量進而測算出細菌數(shù)量。(2)吸能反應需要ATP的水解釋放能量。(3)據(jù)圖分析，用Mg2＋處理熒光素酶后，在較低熒光素酶濃度下就能達到較高發(fā)光強度。Hg2＋處理后會破壞熒光素酶(蛋白質)空間結構，導致酶活性下降。 【答案】　(1)ATP　正比　大致相同且相對穩(wěn)定 (2)吸能反應 (3)Mg2＋　Hg2＋破壞了酶的空間結構