高考生物 第五章 细胞的能量供应和利用.docx

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高考生物第五章细胞的能量供应和利用

第五章细胞的能量供应和利用

第9讲酶和ATP

对应训练

1.下列有关酶的叙述，正确的是（）

①是有分泌功能的细胞产生的②有的从食物中获得，有的从体内转化而来③凡是活细胞都能产生酶④绝大多数酶是蛋白质⑤有的酶是蛋白质，有的是固醇⑥酶在代谢中有多种功能⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用⑧酶只是起催化作用⑨酶只在细胞内发挥作用

A.①②⑤B.③⑦⑨C.③④⑧D.④⑤⑥

答案C

2.当某种RNA存在时，生物体内的某种化学反应能正常进行，当这种RNA被有关的酶水解后，此种化学反应的速率便慢了下来。

由此可以说明（）

A.RNA是核酸的一种B.RNA也可起生物催化剂的作用

C.RNA主要存在于细胞质中D.RNA是该种生物的遗传物质

答案B

3.下图表示过氧化氢被分解的曲线，可说明酶具有（）

①专一性②高效性③催化特性④在温和条件下进行

A.①④B.②③C.①②D.③④

答案B

4.（2007年上海，32）下图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生量与反应时间的关系。

由图可知（）

①有多种酶参与②最适pH是7③最适温度是40℃④50℃时酶逐渐失活⑤0℃时酶逐渐失活

A.①③B.②⑤C.③④D.④⑤

答案C

5.取经过编号的5支试管分别加入2mL05mol/L的过氧化氢溶液，进行如下试验，根据实验内容，下列说法正确的是（）

试管编号

1

2

3

4

5

加入物质

适量唾液

锈铁钉

生土豆块

熟土豆块

生土豆块稀盐酸

实验结果

几乎无气泡

少量气泡

大量气泡

几乎无气泡

几乎无气泡

A.说明酶具有高效性的是3号和4号试管B.1号和3号对照不能说明酶有专一性

C.3号和5号对照可以说明酶的活性受pH的影响D.实验中不能体现酶的活性与温度之间的关系

答案C

6.下列对“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验结果的分析，正确的是（）

A.在过氧化氢酶的作用下，过氧化氢分解最快，是因为20%的肝脏研磨液的浓度高于3.5%的FeCl3溶液

B.3.5%的FeCl3对过氧化氢分解速率慢是因为其分子摩尔浓度过高，影响了活性的正常发挥

C.肝脏研磨液中过氧化氢分解速率快，是因为酶的催化效率比一般无机催化剂的效率高

D.如果将四支试管都放在90℃水浴中，第4支试管（加肝脏研磨液的试管）反应速率仍为最快

答案C

7.将一支加入了一定量糨糊、唾液的试管，浸入37℃的温水中保温5分钟后取出，再加入一滴碘液，糨糊不变蓝。

根据这一现象得出的结论是（）

A.淀粉分解为麦芽糖B.淀粉水解为葡萄糖C.淀粉已经不存在了D.淀粉没有发生变化

答案C

8.如图所示，下列4支试管中都加入3mL浆糊。

另外A、C内分别注入2mL清水，B、D内分别注入2mLα-淀粉酶。

甲、乙两水槽水温分别为37℃、65℃。

保温5min后，再向4支试管内分别滴入碘液，最可能不变蓝的是

（）

答案D

9.下面关于ATP的叙述中，正确的是（）

A.ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成

B.ATP合成所需的能量由磷酸提供

C.ATP只能水解产生两个磷酸

D.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化

答案D

10.下列生命现象中ADP会增加的是（）

A.胃蛋白酶的分泌B.丙酮酸形成乳酸

C.叶绿体中的叶绿素吸收光能D.组织细胞利用氧气

答案A

利用坐标曲线考查影响酶的因素

例1

动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶，能专一催化1mol谷氨酸分解为1molγ-氨基丁酸和1molCO2。

某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为10mmol/L、最适温度、最适pH值的条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见下图甲和图乙。

请根据以上实验结果，回答下列问题：

（1）在图甲画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线（请用“1”标注）。

（2）当一开始时，将混合物中谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%或降低反应温度10℃，请在图甲中分别画出理想条件下CO2浓度随时间变化的曲线（请用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线，用“3”标注温度降低后的变化曲线），并分别说明原因。

。

（3）重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合，不可解离，迅速使酶失活。

在反应物浓度过量的条件下，向反应混合物中加入一定量的重金属离子后，请在图乙中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线（请用“4”标注），并说明其原因。

。

答案

（1）见曲线1（评分依据：

每分解1mmol谷氨酸则产生1mmolCO2，根据CO2浓度变化曲线，可得到严格的谷氨酸浓度随时间变化曲线）

（2）当谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%时，见曲线2。

其原因：

酶量增加50%，酶催化反应速率相应提高，反应完成所需时间减少

当温度降低10℃时，见曲线3。

其原因：

温度降低，酶催化反应速率下降，但酶并不失活，反应完成所需时间增加

（3）见曲线4（注：

曲线4为一条不经过原点的与原曲线平行的曲线，平移距离不限）。

原因：

一定量的重金属离子使一定量的酶失活，当加入的酶量使重金属离子完全与酶结合后，继续加入的酶开始表现酶活力，此时酶的催化反应速率与酶浓度变化的直线关系不变

变式训练

下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是。

答案C

关于ATP的综合考查

例2

下图为生物体的新陈代谢与ATP关系的示意图，请回答：

（1）海洋中的电鳗有放电现象，其电能是由图中的过程释放的能量转变而来的。

（2）某人感冒发烧，其体温上升所需要的能量是由图中过程释放出来的。

（3）用图中的数字依次表示光能转变为骨骼肌收缩所需能量的过程：

。

（4）医药商店出售的ATP注射液可治心肌炎。

若人体静脉滴注这种药物，ATP到达心肌细胞内最少要通过几层细胞膜（）

A.1层B.2层C.3层D.4层

（5）经测定，正常成年人静止状态下24h将有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的总量仅为2~10mmol/L，为满足能量需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是。

答案

（1）④

（2）③（3）①②③④（4）C（5）ATP与ADP之间进行相互转化

1.（2008年上海生物，13）β-半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖，但不能催化麦芽糖分解为葡萄糖。

这表明β-半乳糖苷酶的催化作用具有（）

A.高效性B.专一性C.稳定性D.多样性

答案B

2.（2008年广东，6）关于蛋白酶的叙述，不正确的是（）

A.蛋白酶是蛋白质B.蛋白酶可以作为药品治疗某些疾病

C.蛋白酶可以水解所有的肽键D.利用酶工程可以提高蛋白酶的稳定性

答案C

3.（2008天津理综，6）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，细胞产生ATP的量增加④人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡

A.①②B.②③C.③④D.①④

答案B

4.（2007年广东，6）有工厂利用酶将废弃动、植物油脂与甲醇等反应生产生物柴油，最适用于该过程的酶是（）

A.胆碱酯酶B.固醇酯酶C.脂肪酶D.磷脂酶

答案C

5.（2006年天津高考理综，5）下列有关ATP的叙述，正确的是（）

A.线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所B.光合作用产物中的化学能全部来自ATP

C.ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成D.细胞连续分裂时，伴随着ATP和ADP的相互转化

答案D

实验设计的原则——单一变量原则

为了研究酶的有关特性，取两支洁净的试管并编号为A、B，各注入2mL体积分数为3%的H2O2溶液；再向A管滴入2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液，向B管滴入2滴质量分数为20%的肝脏研磨液；堵住管口，轻轻振荡；用带火星的卫生香检验；观察并记录结果。

（1）本实验的主要目的是探索。

（2）如果两支试管的现象均不明显，从实验材料分析，原因可能是。

（3）过氧化氢酶能催化H2O2的分解，产生的［O］能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成橙红色沉淀。

为了鉴定马铃薯块茎是否含有过氧化氢酶，设计了如下实验。

参照上图所给信息，回答下列问题：

①3号试管内加入的物质是

。

②设计2号试管作为对照的具体目的是

。

③如果2号试管未产生颜色反应，则出现橙红色沉淀的是第号试管。

答案

（1）酶的高效性（过氧化氢酶和Fe3+催化效率的高低）

（2）H2O2溶液放置时间过长而分解

（3）①2mL焦性没食子酸溶液，2滴H2O2溶液，2mL马铃薯块茎提取液②排除马铃薯块茎提取液中的其他物质对实验结果的影响③3

1.酶是活细胞产生的。

下列关于酶的论述错误的是（）

A.有些酶是核酸B.酶的数量因参与化学反应而减少

C.酶的活性与pH有关D.酶的催化效率很高

答案B

2.（2009年诸城一中评估练习）下列关于酶的叙述中，正确的是（）

A.人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能在人体的内环境中起作用

B.酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段

C.与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中

D.酶均是由腺细胞合成的，具有高效性、专一性

答案C

3.ATP转化为ADP可表示如下，式中X代表（）

A.H2OB.［H］C.PD.Pi

答案D

4.（2009年长沙模拟）将萤火虫腹部末端的发光器切下，干燥后研成粉末。

将粉末装入试管，滴加蒸馏水，使之混合，则有淡黄色荧光出现，2min后，荧光消失了。

接着若在试管中滴加葡萄糖溶液，荧光不能恢复，如果滴一点ATP溶液，荧光将恢复。

下列相关叙述中，错误的是（）

A.滴入蒸馏水发出荧光，是由于试管内有荧光物质和ATP

B.荧光消失是由于ATP水解酶的活性降低所致

C.滴加ATP溶液，荧光恢复，说明萤火虫发出荧光需要消耗ATP

D.滴加葡萄糖溶液，荧光不能恢复，说明葡萄糖不是直接能源

答案B

5.下列物质在生物体内的转化过程中需要ATP的是（）

A.葡萄糖→乙醇+CO2B.葡萄糖→乳酸

C.H2O+CO2→（CH2O）+O2D.蛋白质→氨基酸

答案C

6.（2008年孝感模拟）有关反应式ADP+Pi+能量

ATP的叙述，其中错误的是（）

A.该反应表明了物质是可逆的，能量是不可逆的

B.反应①过程中所需的酶和色素，可分布在叶绿体的基粒和基质中

C.肺泡内的气体交换时，没有发生反应②

D.有氧呼吸时，反应①过程主要发生在［H］与氧结合成水时

答案B

7.下图是ATP与ADP之间的转化图，由此可确定（）

A.A为ADP，B为ATPB.能量1和能量2来源相同

C.酶1和酶2是同一种酶D.X1和X2是同一种物质

答案D

8.（2008年菏泽模拟）在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端P已带上放射性标记，该现象不能说明（）

A.ATP中远离A的P容易脱离B.部分32P标记的ATP是重新合成的

C.ATP是细胞内的直接能源物质D.该过程中ATP既有合成又有分解

答案C

9.如图表示某酶在不同处理条件（a、b、c）下催化某反应生成物的量和反应时间的关系，解读此图可获得的信息是（）

A.三个处理中b是此酶促反应的最适条件

B.三个处理条件的差异不可能是酶制剂的量的不同

C.三个处理条件的差异可能是反应底物的量的不同

D.三个处理条件的差异很可能是处理温度的不同

答案D

10.下列关于酶的叙述中，正确的是（）

A.生物体内的酶都是由活细胞产生的，其合成包括转录和逆转录两个过程

B.活的生物体的任何一个细胞都能产生酶，酶在细胞内才起催化作用

C.绝大多数酶是在核糖体上合成的，生物体缺乏某种酶就可能出现这种酶缺乏症

D.同一生物体内的各种酶要求的催化条件都相同

答案C

11.在生命活动中，酶是不可缺少的生物催化剂，以下各酶的作用对象正确的是（）

A.解旋酶—肽键、肽酶—碱基间氢键、ATP水解酶—磷酸基团

B.肽酶—肽键、解旋酶—碱基间氢键、ATP水解酶—高能磷酸键

C.ATP水解酶—NADPH、肽酶—碱基间氢键、纤维素酶—原生质体

D.肽酶—R基、解旋酶—脱氧核苷酸、ATP水解酶—ATP

答案B

12.下图表示在不同条件下，酶催化反应的速率（或生成物量）的变化曲线图，有关叙述不正确的是（）

A.图①虚线表示酶量加一倍后，底物浓度和反应速率关系

B.图②虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与时间的关系

C.图③不能表示在反应开始后的一段时间内，反应速率与时间的关系

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

答案C

13.下列生理过程中，不需消耗ATP的是（）

①［H］的形成②C3的还原③肾小管重吸收Na+④抗体的合成与分泌⑤肺泡内的气体交换⑥有丝分裂⑦主动运输

A.①②③B.④⑤⑥C.⑤⑦D.①⑤

答案D

14.根据反应式ATP

ADP+Pi+能量，回答下列问题：

（1）ATP作为生物体生命活动的直接能源物质，其分子结构简式为，在ATP→ADP的过程中，由于断裂而释放出大量的能量。

（2）在光合作用的光反应中反应方向向，能量来自；在光合作用的暗反应中反应方向向，能量用于。

（3）在绿色植物体内，发生ADP→ATP的生理过程是在细胞内的、

和中进行的。

（4）在呼吸作用中，反应方向向，能量来自。

（5）根吸收无机盐离子的过程，反应方向向，能量用于。

答案

（1）A—P～P～P远离A的那个高能磷酸键

（2）左阳光右还原C3

（3）细胞质基质线粒体叶绿体

（4）左葡萄糖等有机物

（5）右主动运输

15.一般洗衣粉不易清除衣物上的奶渍，但生物活性洗衣粉则可以。

一生物活性洗衣粉包装盒上印有以下资料：

成分：

蛋白酶0.2%，清洁剂15%。

用法：

洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内一段时间，使用温水效果最佳；切勿用60℃以上的热水。

注意：

切勿用于丝质及羊毛衣料，用后须彻底清洗双手。

请根据以上资料回答有关问题：

（1）为什么该生物活性洗衣粉能较易清除衣物上的奶渍？

。

（2）为什么洗涤前须先将衣物浸于有这种洗衣粉的水内一段时间？

。

（3）试解释为什么此洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料。

。

（4）为什么不能在60℃以上的水中使用此洗衣粉？

。

答案

（1）因为生物活性洗衣粉中含有蛋白酶，能分解奶渍中的蛋白质（或酶具有催化作用）

（2）为了使洗衣粉中的蛋白酶充分分解衣物中的蛋白质污渍

（3）因为丝质及羊毛衣料的主要成分是蛋白质，如用活性洗衣粉会损坏衣物

（4）60℃以上的高温会使酶变性失活，使其失去催化能力，影响去污效果

16.（2009年青岛质检）酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物，对于生物的新陈代谢具有非常重要的作用，绝大多数酶属于蛋白质，具有高效性、专一性和作用条件比较温和等特性，根据作用的部位不同，可以分为胞内酶和胞外酶。

（1）右图为某酶在不同温度下反应的生成物量和时间的关系的曲线（在反应物足够多的

情况下），从图中可以获得的信息有（至少写两条）：

。

（2）胞外酶如，在合成分泌过程中与之有关的细胞器有。

（3）酶的分布位置与它的作用体现出一定的适应性，如与光合作用光反应阶段有关的酶

分布在，与无氧呼吸有关的酶分布在中。

（4）酶的作用具有专一性，生物体内进行着多种多样的反应，所以生物体内也有多种多样的酶，如连接两段DNA分子的，在DNA复制时起重要作用的是

和，转录时起重要作用的酶有。

答案

（1）40℃左右时，酶的催化效率最高；40℃以下时，随温度升高，酶的活性增强；50℃以上时，随温度升高，酶的活性逐渐降低（答其中任意两条即可）

（2）消化酶（其他的正确也对）核糖体、内质网、高尔基体、线粒体（缺一不可）（3）叶绿体类囊体膜上细胞质基质（4）DNA连接酶DNA解旋酶DNA聚合酶RNA聚合酶（DNA解旋酶）

17.（2008年扬州调研）某同学用含有不同种类酶制剂的洗衣粉进行了如下实验。

组别

布料

污染物

水温

A（蛋白酶洗衣粉）

6×6cm

蛋白膜

40℃

B（脂肪酶洗衣粉）

6×6cm

蛋白膜

40℃

C（蛋白酶洗衣粉）

6×6cm

淀粉膜

40℃

请回答以下问题：

（1）该实验的目的是探究。

该实验还应控制的无关变量有。

该实验中分别构成两组对照实验。

（2）该同学在实验过程中可通过观察来判断酶的催化效率。

（3）蛋白酶洗衣粉的去污原理是

。

（4）大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生态环境保护，这是因为。

答案

（1）酶的专一性洗衣粉的用量、污染程度、水质、pH等条件应适宜且相同A与B、A与C

（2）蛋白膜消失时间的长短（3）用蛋白酶催化污垢中蛋白质的水解

（4）酶可被分解，又避免水体富营养化

第10讲ATP的主要来源——细胞呼吸

对应训练

1.在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的颜色反应，下列描述不正确的是（）

A.二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊

B.二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄

C.乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色

D.乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色

答案C

2.在一个普通的锥形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如图所示，则下列有关坐标中，正确的是（）

A.①②③B.①③④C.②③④D.①②④

答案B

3.（2008年广东理基，40）下列过程中存在无氧呼吸的是（）

A.植物叶片在光下放出O2B.动物细胞内的糖分解为H2O和CO2

C.酵母细胞不产生酒精的呼吸过程D.苹果贮藏期间果肉积累酒精

答案D

4.将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液（细胞质基质）和沉淀物（含线粒体），把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下。

下列叙述正确的是（）

A.甲试管中最终产物为CO2和H2OB.乙试管中不发生反应

C.丙试管中有大量的ATP产生D.丙试管中无CO2产生

答案B

5.（2008年海淀模拟）为了尽量延长新鲜水果的贮藏时间，贮藏条件最好是（）

A.低O2、适当的湿度、零上低温和无乙烯B.低O2、适当的湿度、零下低温和无乙烯

C.无O2、保持干燥、零上低温和有乙烯D.无CO2、保持干燥、零下低温和有乙烯

答案A

6.如图为水果存放时，空气中的氧气浓度（y）与水果释放出的CO2气体量（x）的关系曲线。

根据图示，你认为保存水果应该选择哪个状态下的氧气浓度最合适（）

A.①B.②C.③D.④

答案B

细胞呼吸的类型及分析

例1

（2008年福州质检）下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。

下列相关叙述正确的是（）

A.氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官

B.氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍

C.氧浓度为c时，无氧呼吸最弱

D.氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等

答案B

变式训练

有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。

通过对表中数据分析可得出的结论是（）

氧浓度（%）

A

B

c

d

产生CO2的量

9mol

12.5mol

15mol

30mol

产生酒精的量

9mol

6.5mol

6mol

0mol

A.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率

B.b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率

C.c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵

D.d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸

答案D

实验探究细胞呼吸的过程

例2

生物呼吸作用的底物（有机物）种类及含量的差异，会导致呼吸作用释放的CO2与吸收的O2比发生差异，这可用呼吸熵表示：

呼吸熵（RQ）=呼吸作用释放的CO2/呼吸作用吸收的O2，为了测定种子萌发时的呼吸熵，现准备了3只锥形瓶、瓶塞、带刻度的玻璃管、发芽的小麦种子、10%的NaOH溶液、NaHCO3、清水等，并组装成下面的三套装置。

其中甲实验装置设计如下：

锥形瓶内放入一盛有10%的NaOH溶液的小烧杯，杯中插入一根滤纸折叠条。

瓶底放入一些蒸馏水浸泡过的滤纸圆片，再将经消毒并充分吸胀的小麦种子若干平铺在滤纸圆片上，加入适量蒸馏水。

整个装置密封，并放置到20℃恒温环境中培养。

（1）小烧杯中插入一根滤纸折叠条的作用是。

（2）由于发芽小麦种子（已消毒）的呼吸作用，甲装置内的气体发生了变化，使得墨滴向右移动，显然瓶内气体减少了，减少的气体是。

（3）甲装置内的气体变化还不足以求出发芽小麦的呼吸熵，由此还要利用乙装置来测定发芽小麦呼吸作用过程中的某一种气体的变化。

测定单位质量小麦种子呼吸时CO2释放量与O2消耗量的比值，请将下面主要的方法步骤补充完整：

①；

②用同质量的小麦种子在相同环境下进行与上述实验相同的操作；

③测出；

④再计算出CO2释放量。

（4）若甲装置测出的实验数据（墨滴移动量）为X，乙装置测得的实验数据（墨滴移动量）为Y，则呼吸熵计算式为：

。

如果呼吸熵小于1时，说明。

据此可判断出干重相同的油菜和小麦种子在萌发时有氧呼吸CO2释放量与O2消耗量的比值为油菜种子（大、等、小）于小麦种子。

（5）为了纠正环境因素引起的实验测量误差，必须另设丙装置进行校正。

则应对丙装置作相应处理：

锥形瓶中加入，小烧杯内加入，其他处理与实验组完全相同，同时记录相同时间内的