高考生物深化复习+命题热点提分专题03 酶和ATP.docx
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高考生物深化复习+命题热点提分专题03酶和ATP
专题03酶和ATP
1．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．①② B．②③
C．③④D．①④
【答案】B
2．ATP是生命活动的直接能源物质，据图判断有关叙述错误的是（ ）
A．黑藻细胞内甲→ATP的过程不仅发生在细胞质基质中
B．乙中不含高能磷酸键，是RNA基本组成单位之一
C．丙中包括腺嘌呤和核糖，丁可用于某些脂质的合成
D．ATP为生命活动提供能量需要经过图示的整个过程
【解析】由题图可知，甲为ADP，乙为AMP（腺嘌呤核糖核苷酸），丙为腺苷，丁为磷酸。
黑藻细胞内可以进行光合作用和呼吸作用，ADP→ATP的过程可能发生在细胞质基质中（有氧呼吸第一阶段）、线粒体中（有氧呼吸第二、三阶段）和叶绿体类囊体薄膜上（光合作用的光反应阶段），A项正确。
乙中无高能磷酸键，是RNA基本组成单位之一，B项正确。
腺苷由腺嘌呤和核糖组成，磷酸可用于某些脂质的合成，如磷脂，C项正确。
ATP→ADP的过程为生命活动提供能量，D项错误。
【答案】D
3．细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如下图所示，下列有关叙述不正确的是（ ）
A．酶1与产物B结合后失活，说明酶的功能由其空间结构决定
B．酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列
C．酶1有两种底物且能与产物B结合，因此酶1不具有专一性
D．酶1与产物B的相互作用可以防止细胞生产过多的产物A
【答案】C
4．RNaseP（酶）由20%的蛋白质和80%的RNA所组成，科学家发现如果将该酶中的蛋白质除去，留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性。
这一结果表明（ ）
A．酶都是由RNA和蛋白质组成的
B．绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA
C．某些RNA具有生物催化作用
D．酶的化学本质是蛋白质
【解析】科学家发现将该酶中的蛋白质除去，留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，说明该酶中起催化作用的物质是RNA。
【答案】C
5．美国加州大学教授卢云峰做出一个纳米级小笼子，可把分解酒精的酶（化学本质不是RNA）装入其中，有了这身“防护服”，酶就不怕被消化液分解，可安心分解酒精分子。
下列推测合理的是（ ）
A．该成果中分解酒精的酶位于细胞质基质中
B．该酶进入人体后能分解体内无氧呼吸的产物
C．纳米级小笼子可通过主动运输的方式被吸收进入血液
D．“防护服”的主要功能是阻碍消化道内蛋白酶的作用
【解析】该成果中分解酒精的酶位于纳米级小笼子中，随着食物进入消化道分解酒精，A错误；该酶进入人体后能分解人体喝入的酒精，但是人体内无氧呼吸的产物乳酸，不能被其分解，B错误；纳米级小笼子不进入血液，直接进入消化道分解喝入的酒精，C错误；纳米级小笼子可以防止消化道内蛋白酶将分解酒精的酶水解，D正确。
【答案】D
6．下列关于酶特性的实验设计的叙述中，正确的是（ ）
A．用淀粉、蔗糖和淀粉酶做实验验证酶的专一性，用碘液来鉴别
B．探究酶催化作用的最适pH，设置过酸、中性、过碱三组
C．用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，选择斐林试剂鉴别
D．用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液探究酶的高效性
【解析】淀粉酶能将淀粉水解，滴加碘液不变色，蔗糖和蔗糖的分解产物遇碘液都不变色，因此不能用碘液来鉴别；探究酶的最适pH，应设置一系列pH梯度做实验；斐林试剂鉴别时需水浴加热，对实验有干扰；探究酶的高效性，用无机催化剂和酶对照。
【答案】D
7．把混有反应物的液体，加到捣碎的土豆汁液中（酶液），在37℃下观察到某些反应现象。
在这种情况下，学生甲设计的对照实验是用蒸馏水代替反应物，加入酶液中，也可观察到该反应现象；学生乙设计的对照实验是用蒸馏水代替酶液，加入反应物中，则观察不到该反应现象。
下面是对此问题的解释，其中可能性最大的一项是（ ）
A．酶催化的反应即使完全没有反应物，也可缓慢进行
B．酶由于被蒸馏水溶解出来，因而能进行反应
C．该酶液中混有与反应物相同的物质
D．该酶液中混有催化同一反应的多种酶
【答案】C
8．猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示。
经35℃水浴保温一段时间后，③④中加入适量双缩脲试剂，①②不加任何试剂，下列组合能达到目的的是（ ）
A．①和② B．②和③
C．①和④D．③和④
【解析】猪笼草分泌液中有蛋白酶，蛋白酶化学本质是蛋白质，①②可以通过对比蛋白块的大小来判断是否进行了反应，但③④中加入适量双缩脲试剂都有紫色反应。
【答案】A
9．为探究“影响酶活性的因素”，某同学设计了一个实验方案见表，下面有关分析合理的是（ ）
试管
底物和试剂
实验条件
1
1mL10%鸡蛋清溶液
37℃水浴
2
1mL10%鸡蛋清溶液＋1mL胰蛋白酶
37℃水浴；pH5
3
1mL10%鸡蛋清溶液＋1mL胰蛋白酶
？
4
1mL10%鸡蛋清溶液＋1mL胰蛋白酶
5℃水浴；pH8～9
A.实验想要探究影响酶活性的因素是温度
B．1号试管设置合理，为空白对照组
C．3号试管的实验条件是37℃水浴；pH8～9
D．蛋清液和酶液应在混合均匀后再进行水浴
【解析】由表格中的实验的自变量可知，该实验是探究温度和pH对酶活性的影响；1号试管是空白对照组，实验设置不合理，应该加入1mL蒸馏水；3号试管的实验条件是37℃水浴，pH为8～9，可与2、4号试管形成对照；应该让蛋清液和酶分别达到预设的温度、pH后再混合，否则会影响实验效果。
【答案】C
10．科学研究发现，某些免疫球蛋白具有催化功能，称之为抗体酶。
下图表示某新型抗体酶的结构，据图判断下列叙述不正确的是（ ）
A．抗体酶能与双缩脲试剂发生紫色反应
B．抗体酶能与各种抗原结合
C．抗体酶与底物结合后，能降低反应的活化能
D．利用抗体酶特异性识别抗原和催化无活性药物前体的转化反应，可靶向治疗癌症
【答案】B
11．如图表示在不同条件下，酶催化反应的速率（或生成物量）变化。
下列有关叙述中，不正确的是（ ）
A．图①虚线可表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系
B．图②虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与反应时间的关系
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
【解析】酶量增加一倍，反应速率会加快，图①虚线可以表示；酶浓度增加，反应速率加快，但最终生成物量不变，图②虚线可表示；图③可以表示反应的底物量一定时，在反应开始后的一段时间内，随反应的进行，底物不断减少，反应速率逐渐降低；酶具有高效性，图②中的实线表示Fe3＋的催化效率，则虚线可以表示过氧化氢酶的催化效率。
【答案】C
12．图乙表示图甲的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线，下列叙述不正确的是（ ）
A．若图甲中物质a为二肽，则物质c为同种氨基酸
B．图甲中物质b能降低该化学反应的活化能
C．图乙中曲线表示图甲中物质a在不同条件下的浓度变化
D．图乙中曲线①②③的差别可能是温度不同造成的
【答案】C
13．有关酶和ATP的正确叙述是（ ）
A．基因表达过程需要酶和ATP参与
B．酶的催化效率总是高于无机催化剂
C．温度不会影响ATP与ADP相互转化的速率
D．酶氧化分解的产物是氨基酸
【解析】 基因表达包括转录和翻译过程，这两个过程都需要酶和能量，A项正确；酶的作用条件比较温和，需要适宜的温度和pH等，如果偏离最适温度或pH，酶的活性下降或失活，B项错误；ATP与ADP相互转化依赖于ATP合成酶和ATP水解酶，因此会受温度影响，C项错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，蛋白质氧化分解的产物有水、二氧化碳、尿素，RNA氧化分解的产物是二氧化碳、水和尿酸，D项错误。
【答案】 A
14．高温淀粉酶在应用前，需要对该酶发挥作用的最佳温度范围进行测定。
下图中曲线①表示在一定温度范围内的相对酶活性（酶活性与酶最大活性的百分比）。
曲线②为酶的热稳定性数据，即将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性而得到的数据。
下列有关叙述不正确的是（ ）
A．曲线①表明，当温度为80℃时，该酶活性最高
B．该酶发挥作用的最佳温度范围是60～70℃
C．曲线②上35℃数据点是在60～70℃时测得的
D．曲线②表明，该酶的热稳定性在70℃之后迅速下降
【答案】 C
15．下表是其他条件均为最适宜的情况下探究乳糖酶催化乳糖水解的相关实验结果，以下分析正确的是（ ）
实验一（乳糖浓度为10%）
实验二（酶浓度为2%）
酶浓度
相对反应速率
乳糖浓度
相对反应速率
0
0
0
0
1%
25
5%
25
2%
50
10%
50
4%
100
20%
65
5%
200
30%
65
A.实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率不再增大
B．实验二若继续增加乳糖浓度，相对反应速率会增大
C．实验二若将反应温度提高5℃，相对反应速率将增大
D．实验一的自变量是酶浓度，实验二的自变量是乳糖浓度
【解析】 实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率有可能继续增大；实验二在乳糖浓度为20%时，相对反应速率已达到最大值，若继续增加乳糖浓度，相对反应速率不会增大；本实验结果是在其他条件均为最适情况下获得的，故再提高温度，反应速率会下降。
【答案】 D
16．在研究溶菌酶的过程中，科研人员得到了多种突变酶，并测得50%的酶发生变性时的温度（Tm），部分结果见下表。
下列有关叙述正确的是（ ）
酶
半胱氨酸（Cys）的位置和数目
二硫键数目
Tm/℃
野生型T4溶菌酶
Cys51，Cys97
无
41.9
突变酶C
Cys21，Cys143
1
52.9
突变酶F
Cys3，Cys9，Cys21，Cys142，Cys164
3
65.5
（注：
Cys上角的数字表示半胱氨酸在肽链的位置）
A．突变酶F的最适温度为65.5℃
B．突变酶C的热稳定性提高与半胱氨酸的数目有关
C．突变酶中二硫键的形成与半胱氨酸的位置无关
D．溶菌酶热稳定性的提高可能与空间结构的改变有关
【答案】 D
17．下图一是某课题组的实验结果（注：
A酶和B酶分别是两种微生物分泌的纤维素酶）。
请分析回答：
图一
图二
（1）分析图一的实验结果可知，本实验研究的课题是______________________________。
（2）图一结果显示，在40℃至60℃范围内，热稳定性较好的酶是________。
高温条件下，酶容易失活，其原因是________。
（3）下表是图一所示实验结果统计表，由图一可知表中③处应是________，⑧处应是________。
温度（℃）
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
A酶活性（mmol·s－1）
3.1
3.8
5.8
6.3
5.4
2.9
0.9
B酶活性（mmol·s－1）
1.1
2.2
3.9
⑧
3.4
1.9
0
（4）图二表示30℃时B酶催化下的反应物浓度随时间变化的曲线，其他条件相同，在图二上画出A酶（浓度与B酶相同）催化下的反应物浓度随时间变化的大致曲线。
（5）适宜条件下，取一支试管加入A酶和蛋白酶溶液并摇匀，一段时间后加入纤维素，几分钟后加入新制斐林试剂并水浴加热，结果试管中没有产生砖红色沉淀，原因是________。
（4）在相同温度下酶A的活性比酶B大，因此催化相同浓度的底物需要的时间更短。
（5）A酶和蛋白酶溶液混合，蛋白酶会将酶A分解，使得酶A丧失活性。
【答案】
（1）探究（研究）温度对A酶和B酶活性的影响
（2）A酶 高温使酶的空间结构破坏
（3）40 5.0
（4）（注：
起点一致，终点提前）
（5）A酶（纤维素酶）已被蛋白酶催化分解（“A酶失活”也对）
18．石油降解酶去醛基后变为石化酶，这两种酶都能催化污泥中石油的分解。
（1）验证石化酶化学本质所用的试剂名称是________试剂，酶催化作用的机理是____________________。
（2）下图为不同条件下，石油降解酶对某湖泊污泥中石油分解能力的测定结果。
①本实验的自变量为____________，若要比较石油降解酶及石化酶催化能力的大小可观测的指标是____________________。
②湖泊中能合成石油降解酶的细菌可消除轻微石油污染，这种途径属于________分解，这一实例说明生态系统具有一定的自我调节能力。
（3）通过预实验得知两种酶的适宜温度在20～30℃之间，为进一步探究两种酶的最适温度及催化能力，某同学以2℃为温度梯度设计了如下的实验记录表格。
探究石油降解酶及石化酶的最适温度和催化能力实验记录表
指出表中的三处错误
①____________________________________________________。
②____________________________________________________。
③____________________________________________________。
【答案】
（1）双缩脲 降低化学反应的活化能
（2）①污泥含水量和pH （相同样品中）2天内1kg污泥中剩余石油含量 ②微生物
（3）①没有标明具体的温度 ②温度设置少一列 ③缺少对石化酶的记录（顺序可颠倒）
19．下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和探究某种过氧化氢酶的最适pH的实验结果。
据此回答下列问题。
探究温度对酶活性影响的实验（实验一）
实
验
步
骤
①淀粉酶溶液
1mL
1mL
1mL
②可溶性淀粉溶液
5mL
5mL
5mL
③控制温度
0℃
60℃
90℃
④将新鲜淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别恒温
⑤测定单位时间内淀粉的________
探究某种过氧化氢酶的最适pH的实验（实验二）
组别
A组
B组
C组
D组
E组
pH
5
6
7
8
9
H2O2溶液完全
分解所需时间（秒）
300
180
90
192
284
（1）在实验一中，pH属于________变量。
（2）实验一的①②③步骤为错误操作，正确的操作应该是_______。
（3）实验一的第⑤步最好选用________（试剂）测定单位时间内淀粉的________。
（4）如将实验一的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，你认为是否科学？
______，为什么？
________。
（5）分析实验二的结果，可得到的结论是_________________；在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为________之间设置梯度进行研究。
【答案】
（1）无关
（2）将新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别恒温后再混合（其他合理答案也可）
（3）碘液 剩余量
（4）不科学 因为温度会直接影响H2O2溶液的分解
（5）该过氧化氢酶的最适pH约为7，pH降低或升高酶活性均降低（或在pH5～7的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性升高，在pH7～9的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性降低） 6～8
20．图1、2、3是某研究小组利用过氧化氢酶探究H2O2分解条件而获得的实验结果。
请回答下列有关问题：
（1）图1、2、3所代表的实验中，实验自变量依次为________、________、________。
（2）根据图1可以得出的实验结论是酶的催化作用具有
________________________________________________________________________。
（3）图2曲线bc段产生的原因可能是__________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）若图2实验过程中增加过氧化氢酶的数量，请在图2中，利用虚线绘出曲线的变化情况。
（5）能否以H2O2为材料来探究温度对过氧化氢酶活性的影响？
________，原因是
________________________________________________________________________。
【解析】
（1）图1是在等量的H2O2溶液中，分别加入过氧化氢酶、Fe3＋的条件下和无催化剂条件下O2产生量的变化曲线，所以自变量为催化剂的种类；图2和图3的自变量为横坐标，分别是H2O2浓度和pH值。
（2）酶的催化效率比无机催化剂的高很多。
（3）图2中bc段表示的含义是H2O2浓度增高时，反应速率不再增高，说明此时反应速率不再受H2O2浓度的限制，因此可能的因素是酶的数量有限。
（4）增加过氧化氢酶的数量以后，在相同的H2O2浓度下，O2产生速率要大于以前，最终反应速率也会增加。
（5）温度会影响H2O2分解的速率，影响实验结果的观测。
【答案】
（1）催化剂种类 H2O2浓度 pH值
（2）高效性 （3）过氧化氢酶的数量（浓度）有限 （4）如图所示 （5）不能 H2O2在加热条件下会分解，影响实验结果的观测
21．为了验证pH对过氧化氢酶活性的影响，请根据提供的材料用具，完成下面的实验，并回答有关问题：
材料用具：
试管，量筒，滴管，试管架，pH试纸，新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液，新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为5%的盐酸溶液，质量分数为5%的氢氧化钠溶液，蒸馏水等。
（1）实验原理：
过氧化氢酶可以使过氧化氢分解成水和氧气。
（2）实验步骤：
①如图所示，先在1号、2号、3号试管中各加入2mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，再向1号试管内加入1mL蒸馏水，向2号试管内加入________，向3号试管内加入________，并振荡试管。
②向1号、2号、3号试管内各滴入2滴________。
③仔细观察各试管内________，并记录。
（3）实验结果：
__________________________________________________________。
（4）通过上述实验，得出的结论是：
过氧化氢酶的活性需要适宜的________。
（5）将某一溶液pH直接由1升到10的过程中，过氧化氢酶的活性________，原因是________________________________________________________________________。
（6）在坐标图中画出过氧化氢酶的活性与pH的关系曲线（画出大致趋势即可）。
（7）要鉴定过氧化氢酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为________。
【答案】
（2）①1mL（等量）氢氧化钠溶液 1mL（等量）盐酸溶液 ②新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液 ③产生气泡的多少 （3）1号试管中产生的气泡最多
（4）pH （5）不变 过氧化氢酶已失去活性 （6）如图 （7）蛋白质
22．某校生物兴趣小组在学习了课本实验“探究温度对酶活性的影响”后，想进一步探究在一个小区间内的两个温度t1、t2（t1取四支试管，编号A、B、C、D，向A、B试管中各加5mL5%的淀粉溶液，向C、D试管中各加入2mL淀粉酶溶液，将试管A、C和试管B、D分别置于温度为t1、t2的恒温水浴中保温10min，然后将C、D试管中的溶液分别加入A、B试管中，摇匀后继续在各自恒温水浴中保温10min。
请分析回答：
（1）图示中Tm为酶的___________________________________________________。
（2）该实验的自变量是________，实验中需控制的无关变量主要有
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）利用提供的U形管（已知溶液中的淀粉及其分解产物不能通过U形管底部的半透膜）继续完成探究实验：
实验步骤：
①从试管A、B中取________的溶液，分别倒入U形管的A、B两侧并标记液面高度；
②一段时间后观察__________________________的变化。
实验结果预测和结论：
①如果____________________，则温度为t1时淀粉酶的活性强；
②如果____________________，则温度为t2时淀粉酶的活性强；
③________________________________________________________________________。
【答案】
（1）最适温度
（2）温度 pH值、淀粉溶液的量、淀粉酶的浓度等
（3）实验步骤：
①等量 ②（两侧）液面
实验结果预测和结论：
①A侧液面上升，B侧液面下降
②A侧液面下降，B侧液面上升
③如果A、B两侧液面高度相同，则温度为t1、t2时淀粉酶的活性相同
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