高考二轮复习专题04酶与ATP测生物 解析版.docx

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高考二轮复习专题04酶与ATP测生物解析版

一、选择题（15小题，共60分）

1．下列有关ATP的叙述中，错误的是（）

A．1分子ATP彻底水解可得到5种小分子

B．细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系

C．人体细胞内ATP的含量低，但转化形成非常快

D．人体成熟红细胞虽然没有线粒体，仍可产生ATP

【答案】A

【解析】1分子ATP彻底水解可得到核糖、磷酸、腺嘌呤3种小分子，A错误；细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系，B正确；人体细胞内ATP的含量低，但转化形成非常快，C正确；人体成熟红细胞虽然没有线粒体，仍可通过无氧呼吸产生ATP，D正确。

2．如图为酶与底物结合示意图，下列有关叙述不正确的是（　　）

A．酶的形状在催化过程中会发生改变

B．底物与酶特定部位的结合具有专一性

C．此图可表示1分子蔗糖经酶催化后产生2分子葡萄糖的过程

D．图示过程能够保证酶保持较高的催化活性

【答案】C

【解析】由图可知，酶在化学反应过程中，结构会发生变化，但数量不变，A正确；由图可知，底物需要与酶特定的位点结合，具有专一性，B正确；蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，C错误；酶具有高效性，D正确。

3．下列有关蛋白质的叙述，正确的是（　　）

A．胰蛋白酶在细胞内合成，在内环境中发挥作用

B．将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失

C．煮熟的鸡蛋因蛋白质的肽键暴露而易被蛋白酶水解

D．酶的催化作用实质是为化学反应提供活化能

【答案】C

【解析】胰蛋白酶在细胞中合成，但在消化道发挥作用，不属于内环境，A错误；将抗体溶于NaCl溶液中会造成出现盐析现象，但其生物活性的没有丧失，B错误；高温会使蛋白质的肽键暴露，空间结构发生变化，易被蛋白酶水解，C正确；酶的催化作用实质是降低化学反应的活化能，D错误。

4．下列有关酶特性的实验描述，错误的是（　　）

A．探究温度对酶活性的影响，可选择H2O2作为底物

B．探究酶的高效性，可选择无机催化剂进行对照实验

C．鉴定淀粉酶的化学本质，可选择双缩脲试剂进行检验

D．通过淀粉酶水解淀粉、蔗糖的实验，可验证酶的专一性

【答案】A

【解析】高温下过氧化氢会分解，探究温度对酶活性的影响，不能选择H2O2作为底物，A错误；酶的高效性是和无机催化剂相对而言的，因此如果探究过氧化氢酶的高效性，可选择无机催化剂作为对照，B正确；淀粉酶的化学本质是蛋白质，鉴定淀粉酶的化学本质，可选择双缩脲试剂进行检验，C正确；通过淀粉酶水解淀粉、蔗糖的实验，可验证酶的专一性，D正确。

5．ATP分子高能磷酸键中能量的主要来源是细胞呼吸，下列有关叙述，正确的是（　　）

A．细胞呼吸过程中每个阶段都有ATP的合成

B．某同学体育锻炼时，细胞呼吸产生的H2O中的氢均来自葡萄糖

C．若污染物X抑制浮游植物有氧呼吸的各个阶段，则对无氧呼吸也有影响

D．绿色植物叶肉细胞可以通过光合作用合成ATP，不需要呼吸作用提供能量

【答案】C

【解析】无氧呼吸在第二阶段不产生ATP，A错误；细胞呼吸产生了H2O，说明细胞进行有氧呼吸，根据有氧呼吸的过程分析，有氧呼吸产生的H2O中的氢来自葡萄糖、丙酮酸和H2O，B错误；有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段是一样的，污染物X抑制浮游植物有氧呼吸的各个阶段，对无氧呼吸也有影响，C正确；光合作用的光反应阶段合成的ATP只用于暗反应阶段，而叶肉细胞其它耗能的反应则需要由细胞呼吸来提供，D错误。

6．为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：

A组（20℃）、B组（40℃）和C组（60°C）测定各组在不同反应时间内的产物浓度（其他条件相同），结果如图。

下列叙述正确的是（　　）

A．三个温度条件下，该酶活性最高的是B组，说明B组温度是酶的最适温度

B．在t1时刻将A组温度提高10°C，那么A组酶催化反应的速度可能会加快

C．在t2时刻降低C组温度，将使C组酶的活性提高，曲线上升

D．在t3时刻B组曲线不再上升，是由于受到酶数量的限制

【答案】B

【解析】分析曲线图可知：

在B组（40℃），反应到达化学平衡所需要的时间最短，酶的活性最高，故三个温度条件下，该酶活性最高的是B组，但不能说明B组温度是酶的最适温度，A错误；从曲线图来看，三个温度条件较适合的是40℃，而A组是20℃条件下温度对某种酶活性的影响曲线，故在时间t1之前，反应尚未达到化学平衡之前，如果A组温度提高10℃，那么A组酶催化反应的速度可能会加快，B正确；据图可知，在t2时刻，C组（60°C）酶已经失活，降低C组温度酶的活性也不会提高，故曲线不会上升，C错误；在t3时刻B组曲线不再上升，原因是反应物已经反应结束，D错误。

7．在2支试管中分别加入2mL新配制的体积分数为3%的H2O2溶液，再分别加入2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液和质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液，观察2支试管内气泡的产生速率。

该实验的目的是验证（　　）

A．H2O2酶具有专一性

B．肝脏研磨液中含有H2O2酶等多种酶

C．H2O2酶具有高效性

D．FeCl3溶液能提高H2O2的分解速率

【答案】C

【解析】本实验的自变量是催化剂种类的不同，酶与无机催化剂相比较通过观察气泡的产生速率，可以说明酶催化效率更高，因此本实验的实验目的是证明的酶的高效性的实验，没有对照说明酶的专一性，A错误，C正确。

本实验只利用了肝脏研磨液中有过氧化氢酶，无法得知是否有其他酶，本实验的目的不是验证肝脏研磨液中含有H2O2酶等多种酶，B错误。

FeCl3溶液和过氧化氢酶都能提高H2O2的分解速率，但二者相比较酶的催化效率更高，D不是该实验的目的，D错误。

8．酶是细胞代谢所必需的，下列理由不成立的是（　　）

A．酶具有高效性，使细胞代谢能高效快速地进行

B．酶具有专一性，使细胞代谢有条不紊地进行

C．酶是细胞产生的大分子，只在细胞内发挥作用

D．酶的作用条件较温和，与细胞代谢的条件一致

【答案】C

【解析】酶具有高效性，能使细胞代谢高效快速地进行，A正确；酶的专一性保证了细胞中能同时进行多种化学反应，且不会互相干扰，保证细胞中的化学反应有序进行，B正确；酶的化学本质是蛋白质或RNA，在细胞内和细胞外都可以发挥作用，C错误；酶的作用条件较温和，与细胞代谢的条件一致，保证细胞在温和条件下快速进行各种化学反应，D正确。

9．下列有关酶和ATP的说法不正确的是（　　）

A．线粒体产生的ATP被叶绿体利用时，可以用于H2O光解释放O2

B．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物

C．细胞中催化有氧呼吸第二和第三阶段的酶不一定位于线粒体内

D．细胞内的吸能反应一般与ATP的水解反应相联系

【答案】A

【解析】H2O光解释放O2所需的能量来自于光能，A错误；酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物，例如唾液淀粉可作为催化剂，催化淀粉水解；也可以作为底物，在蛋白酶的催化作用下水解，B正确；细胞中催化有氧呼吸第二和第三阶段的酶不一定位于线粒体内，例如原核生物没有线粒体，有氧呼吸在质膜上进行，C正确；细胞内的吸能反应一般与ATP的水解反应相联系，由ATP水解提供能量，D正确。

10．如图是细胞中某种小分子化合物的结构模式图，①〜③代表化学键，④和⑤代表化学基团，已知该化合物可直接为肌肉收缩供能，下列有关说法正确的是（　　）

A．①②中储存有大量的化学能，①水解时可为放能反应提供能量

B．④代表的化学基团是-H，⑤是一种含氮的碱基

C．该化合物可以在人体内成熟的红细胞中提取到

D．细胞中需要能量的生命活动都是由该物质直接提供能量的

【答案】C

【解析】①②为高能磷酸键，储存有大量的化学能，远离末端的高能磷酸键①容易断裂，为吸能反应提供能量，A错误；④代表的化学基团是-OH，⑤是一种含氮的碱基，B错误；有氧呼吸的主要场所是线粒体，人体成熟的红细胞中没有线粒体，但可以在细胞质基质中通过无氧呼吸产生ATP，C正确；细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，直接能源还有磷酸肌酸，D错误。

11．分析下表实验，相关叙述错误的是（　　）

A．该实验中pH为无关变量

B．2号和3号对照，说明过氧化氢酶具有高效性

C．3号和4号对照，说明酶的活性受温度的影响

D．该实验能说明H2O2酶具有专一性

【答案】D

【解析】该实验中自变量有温度、不同的催化剂，因变量是气泡的多少，pH、过氧化氢的量等属于无关变量，A正确；2和3对照，自变量是催化剂的种类，酶催化组气泡较多，可以证明酶的高效性，B正确；3和4的自变量是温度不同，可以探究温度对酶活性的影响，C正确；该实验不能说明酶的专一性，专一性的验证可以用同种酶催化不同底物或不同酶催化同种底物，D错误。

12．胃粘膜壁细胞的细胞膜上存在的H+-K+-ATP酶是一种质子泵，它能催化ATP水解，在将细胞外的K+泵入细胞内的同时，也将细胞内的H+泵出，从而维持胃液的酸性环境。

下列叙述错误的是（　　）

A．该质子泵运输H+和K+的方式都是主动运输

B．该质子泵能促使ATP分子的高能磷酸键断裂

C．使用质子泵抑制剂可以抑制胃酸的过量分泌

D．胃液pH的大小与胃腔内的K+浓度成正相关

【答案】D

【解析】K+泵入细胞内，H+从胃壁细胞进入胃腔，需消耗ATP水解所释放的能量，其方式是主动运输，A正确；质子泵能催化ATP的水解，因此具有ATP水解酶的功能，能促使ATP分子的高能磷酸键断裂，B正确；质子泵使胃上皮细胞排出H+，吸收钾离子，使胃液呈酸性，使用质子泵抑制剂可以抑制胃酸的过量分泌，C正确；胃液pH的大小与胃腔内的H+浓度成负相关，D错误。

13．某实验小组利用从3种生物材料中提取的H2O2酶分别探究其最适pH，记录数据绘制曲线如下图，下列有关叙述错误的是（　　）

A．从新鲜猪肝中提取H2O2酶时，需将鲜猪肝充分研磨，以利于H2O2酶从细胞中释放

B．酵母菌前期培养可在25℃、一定转速的摇瓶中进行，以利于酵母菌大量繁殖

C．图示马铃薯酶液中H2O2酶的最适pH为7.2，鲜猪肝酶液中H2O2酶的最适pH为6.8

D．图示pH范围内，三种材料中的H2O2酶活性比较是鲜猪肝>马铃薯>酵母菌

【答案】D

【解析】将猪肝充分研磨，便于H2O2酶从细胞中释放出来，方便酶与底物的结合，A正确；酵母菌培养前期需要在25度条件下，一定转速的摇瓶中进行，增加酵母菌的数量，B正确；由图可知，马铃薯酶液中H2O2酶的最适pH为7.2，鲜猪肝酶液中H2O2酶的最适pH为6.8，C正确；PH为6.4-7.0之间，马铃薯和酵母菌中酶活性一样，D错误。

14．除了温度和pH值对酶活性有影响外，一些抑制剂也会降低酶的催化效果。

下图为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理的示意图。

下列说法不正确的是（　　）

A．用胰蛋白酶处理生物膜可改变其通透性

B．酶只能催化一种或一类化学反应，与酶自身结构有关

C．非竞争性抑制可以改变酶的结构，使酶不适于接纳底物分子

D．竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、低温对酶活性抑制的机理相同

【答案】D

【解析】蛋白酶能催化细胞膜上的蛋白质水解，因此细胞膜的通透性也改变，A正确；酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应，这与酶的空间结构有关，B正确；据图分析，非竞争性抑制可以与酶的非活性位点结合，改变酶的结构，从而使酶不能与底物结合，C正确；竞争性抑制剂通过与底物竞争活性部位降低酶活性，而高温会使酶的空间结构破坏使酶失活，但低温只是抑制酶的活性，酶在低温下酶的空间结构没有改变，它们之间作用机理不同，D错误。

15．核酶是具有催化功能的RNA分子，在特异的结合并切割特定的mRNA后，核酶可以从杂交链上解脱下来，重新结合和切割其他的mRNA分子，下列说法正确的是（　　）

A．向核酶中滴加双缩脲试剂，水浴加热可以发生紫色反应

B．与不加核酶组相比，加核酶组mRNA降解较快，由此可以反映核酶的高效性

C．核酶具有热稳定性，故核酶的活性不受温度的影响

D．核酶与催化底物相结合时候，有氢键的形成，也有磷酸二酯键的断裂

【答案】D

【解析】核酶的化学本质是RNA，与双缩脲试剂不会发生紫色反应，只有化学本质是蛋白质的酶才与双缩脲试剂反应产生紫色，且不需要水浴加热，A错误；与不加核酶组相比，加核酶组mRNA降解较快，由此可以反映核酶的催化性，若要体现核酶的高效性，需要与无机催化剂相比较，B错误；核酶具有热稳定性，但在高温条件下结构也会发生改变，因此核酶的活性会受温度的影响，C错误；核酶mRNA之间有氢键的形成，切割mRNA分子时有磷酸二酯键的断裂，D正确。

二、非选择题（4小题，共40分）

16．某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，得到如图所示的实验结果。

请回答相关问题：

（1）该实验的自变量是________，以_______________作为检测因变量的指标。

（2）如图所示的实验结果与预期不符，于是活动小组又进行________（填“对照”“对比”或“重复”）实验，得到与上图无显著差异的结果。

查阅资料后发现，盐酸能催化淀粉水解。

因此推测，该实验中淀粉可能是在________和________的作用下水解的。

（3）pH为3条件下的酶活性________（填“小于”“等于”或“大于”）pH为9条件下的酶活性，原因是__________________________________。

【答案】

（1）pH1h后淀粉剩余量

（2）重复淀粉酶盐酸

（3）小于两种条件下反应速率基本相同，但pH为3的条件下，有盐酸催化淀粉水解干扰实验结果

【解析】

（1）本实验为了探究pH对淀粉酶活性的影响，自变量为不同的pH，因变量为1h后淀粉的剩余量。

（2）为了减小误差，可以进行重复试验，重复试验结果均如图所示，可以推知淀粉酶和盐酸均会引起淀粉水解。

（3）pH为3和9时淀粉的剩余量相同，即pH为3时淀粉的剩余量是淀粉酶和盐酸共同作用的结果，而pH为9时，淀粉的剩余量是淀粉酶作用的结果，故pH为3时淀粉酶活性低于9时。

17．淀粉酶是人体消化液中重要的消化酶，在代谢中起到重要作用。

为了探究不同物质对胰淀粉酶的活性的影响，研究人员进行如下实验。

实验流程如下：

*注：

DNS显色剂与还原糖在沸水浴条件下显棕红色。

请分析回答：

（1）胰淀粉酶能将淀粉水解成________，进而再代谢水解为葡萄糖被人体吸收。

（2）第1步中Ⅰ处应加入________，该组作为空白对照的目的是为了测定________。

（3）Ⅱ处的操作步骤是________。

第5步加入DNS显色剂前、后沸水浴的作用分别是__________________、________________。

（4）实验结果说明茶花粉提取物对淀粉酶的活性具有________作用，推测服用茶花粉提取物可在________（填“升高血糖”或填“降低血糖”）方面有一定的辅助治疗作用，当与富含________（填“芦丁”或填“VC”）的食物共同服用时可增强疗效。

【答案】

（1）麦芽糖

（2）3mL磷酸缓冲液酶在适宜条件下的活性

（3）混匀后在37℃条件下保温相同时间高温使酶失活，终止反应的进行使DNS显色剂在高温条件下与还原糖反应显色

（4）抑制降低血糖芦丁

【解析】

（1）淀粉在淀粉酶的催化作用下被水解成麦芽糖，麦芽糖在麦芽糖酶的作用下被水解成葡萄糖，所以填麦芽糖。

（2）分析甲乙两组，自变量为是否加入1ml2.5‰花茶粉提取液，保证等量原则，故第1步中Ⅰ处应加入3mL磷酸缓冲液；甲组为对照组，作用是测定酶在磷酸缓冲液中的活性，即酶在适宜条件下的活性。

（3）步骤3将预热37℃后的底物加入到甲、乙、丙、丁不同物质环境条件下，为了让酶与底物充分反应，故Ⅱ处的操作步骤是混匀后在37℃条件下保温相同时间；为了使各组反应时间相同，故加入DNS显色剂前沸水浴，作用为高温使酶失活，终止反应的进行；根据“注：

DNS显色剂与还原糖在沸水浴条件下显棕红色”可知加入DNS显色剂后沸水浴的作用是使DNS显色剂在高温条件下与还原糖反应显色。

（4）分析甲乙两组实验条件及实验结果（柱形图）可知茶花粉提取物对淀粉酶的活性具有抑制作用；乙组与甲组对照，乙组酶活力低于甲组，说明乙组中葡萄糖含量低，推测服用茶花粉提取物可在降低血糖方面有一定的辅助治疗作用；分析丙丁两组实验条件，与实验结果柱形图可知服用茶花粉提取物与富含芦丁的食物可增强降低血糖的效果。

18．白色念珠菌是存在于人体上呼吸道和肠道黏膜中的真菌，当机体免疫功能下降时，菌丝大量生长，侵入细胞引起疾病。

V蛋白具有ATP水解酶活性，对菌丝形成有重要作用。

为研究药物D（一种ATP水解酶抑制剂）的作用，科研人员进行了相关实验。

回答下列问题：

（1）ATP分子中的A由______________结合而成，V蛋白将ATP水解为ADP时，储存在ATP分子____________中的能量被释放出来，同时产生无机磷。

（2）为研究不同浓度药物D对V蛋白的作用，科研人员将V蛋白与反应缓冲液混合，实验组加人用DMSO（一种含硫有机化合物，被誉为“万能溶剂”）溶解的不同浓度的药物D溶液，室温孵育10min之后向反应体系中加入ATP溶液，室温反应30min，再向反应体系中加入孔雀绿试剂（可与无机磷反应呈现绿色），定量分析反应体系的绿色深浅，结果如图所示。

①本实验中测定的绿色深浅，可反映出______的量，从而得到V蛋白活性。

②本实验以对照组数据作为V蛋白活性相对值1，对照组的处理是将V蛋白与反应缓冲液混合，加入等量DMSO溶液，室温孵育10min，向应体系中加入ATP溶液，室温反应30min。

③实验结果说明：

_________________________________________。

【答案】

（1）核糖和腺嘌呤高能磷酸键

（2）ATP水解产生的无机磷药物D能抑制V蛋白的活性，且随药物D浓度增大，抑制作用强

【解析】

（1）ATP分子的结构简式是A—P～P～P，ATP分子中的A腺苷是由一分子腺嘌呤和一分子核糖组成，V蛋白将ATP水解为ADP时，储存在ATP分子高能磷酸键中的能量被释放出来，同时产生无机磷。

（2）据表分析，实验中测定的绿色深浅，可反映出ATP水解的量，从而得到V蛋白活性；本实验以对照组数据作为V蛋白活性相对值1，对照组的处理是将V蛋白与反应缓冲液混合，加入等量DMSO溶液，室温孵育10min，向反应体系中加入ATP溶液，室温反应30min；实验结果说明药物D能抑制V蛋白的活性，且随药物D浓度的增加，抑制作用增强。

19．人的一生中，睡眠大约占到了三分之一的时间，睡眠能够促进生长发育、恢复体力和增强抵抗力。

研究发现，睡眠主要依靠脑部多个脑区的胞外腺苷水平来调节。

（1）腺苷由1分子的腺嘌呤和1分子的__________组成。

神经元胞内的ATP主要来自________（细胞器）。

（2）依赖膜蛋白扩散到胞外的ATP在相关酶的催化下脱去_______个磷酸基团后可形成腺苷。

胞外腺苷作用机制类似于神经递质，与神经元细胞膜上的腺苷受体（R）发生结合后会通过降解来灭活，以防止______________。

（3）神经元细胞膜上常见的R有R1和R2两种。

咖啡因是腺苷类似物，可能与某种R结合，但并不引起腺苷相应的效应。

研究者用适量咖啡因分别处理野生型小鼠和R1、R2基因敲除小鼠，对照组用生理盐水处理。

测定小鼠觉醒时间，结果如下图所示。

注：

箭头对应时刻为处理时刻。

①R1、R2基因敲除小鼠的实验结果与野生型相比，_______________，因此可推测咖啡因通过与_________结合发挥作用。

②咖啡、茶、可乐等饮料中均含有咖啡因，有些人喜欢用这些饮料来“提神”，以缓解睡意。

请解释咖啡因的“提神”机理：

______________________。

③咖啡因虽可“提神”，但不能过度饮用，这是由于咖啡因需要一定时间才能完成降解，过度摄入咖啡因就会引起__________________。

【答案】

（1）核糖线粒体

（2）3持续与R发生作用

（3）R1敲除小鼠的实验组和对照组觉醒时间差异与野生型相似，R2敲除小鼠的实验组和对照组的觉醒时间无显著差异，与野生型差异显著R2咖啡因与R2结合，但不引起相应睡眠效应，同时减少了腺苷与R的结合神经系统长时间处于觉醒状态而超负荷工作

【解析】

（1）腺苷由1分子的腺嘌呤和1分子的核糖组成。

神经元胞内产生ATP的细胞器是线粒体。

（2）ATP是三磷酸腺苷，ATP在相关酶的催化下脱去3个磷酸基团后形成腺苷。

神经递质由突触前膜分泌，作用于突触后膜的受体，结合后会通过降解来灭活，胞外腺苷作用机制类似于神经递质，与神经元细胞膜上的腺苷受体（R）发生结合后会通过降解来灭活，以防止持续与R发生作用。

（3）①R1、R2基因敲除小鼠的实验结果与野生型相比，R1敲除小鼠的实验组和对照组觉醒时间差异与野生型相似，R2敲除小鼠的实验组和对照组的觉醒时间无显著差异，与野生型差异显著，因此可推测咖啡因通过与R2结合发挥作用。

②咖啡因是腺苷类似物，咖啡因与R2结合，但不引起相应睡眠效应，同时减少了腺苷与R结合产生的睡眠效应，以缓解睡意。

③由于咖啡因需要一定时间才能完成降解，过度摄入咖啡因就会引起神经系统长时间处于觉醒状态而超负荷工作，对身体健康不利。