高中全程训练计划生物课练5 酶和ATP.docx
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高中全程训练计划生物课练5酶和ATP
课练5 酶和ATP
一、选择题（共10个小题，每小题5分）
1．（2017·广州一模）（基础题）下列有关酶的叙述，正确的是（ ）
A．酶的合成都要经过转录和翻译两个过程
B．酶可提供化学反应所需的活化能
C．ATP合成酶都存在于线粒体中
D．比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率可证明酶具有高效性
2.
（2017·武汉调研）（基础题）如图表示在有酶催化和无酶催化条件下某化学反应过程的能量变化。
下列有关说法，正确的是（ ）
A．曲线A表示有酶催化的化学反应
B．E表示酶降低的化学反应的活化能
C．该化学反应常常伴随着ATP的合成
D．该结果表明酶的催化作用具有专一性
3．（2017·黄冈质检）核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子，可降解特异的mRNA序列。
下列关于核酶的叙述，正确的是（ ）
A．核酶能将所有RNA单链降解，与脂肪酶有3种元素相同
B．核酶和脂肪酶都能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应
C．因核酶为单链RNA分子，所以核酶分子中一定不存在氢键
D．核酶在温度过高或过低条件下降低活化能的效果可能不同
4．（2017·四川资阳一诊）下列有关酶与ATP的叙述，正确的是（ ）
A．自然界中的光能、热能、机械能、电能和化学能都可以转化为ATP中的能量
B．人成熟红细胞不能合成酶，但能产生ATP
C．酶催化的化学反应都需要消耗ATP
D．人的心肌细胞中，ATP合成速度远远大于分解速度，从而保证心肌细胞有充足能量供应
5．（2017·湖北黄冈质检）在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶——腺苷酸激酶，它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）上，结果产生（ ）
A．一分子AMP和一分子ADPB．两分子ADP
C．一分子ATP和一分子ADPD．一分子ADP
6．（2017·合肥一六八中学段考）下列有关ATP的叙述，都不正确的一组是（ ）
①哺乳动物成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATP ②植物细胞产生的ATP，均可用于一切生命活动 ③ATP中的能量可来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能 ④ATP和RNA具有相同的五碳糖 ⑤在有氧和缺氧的条件下，细胞质基质都能形成ATP ⑥ATP分子中的两个高能磷酸键稳定性不同 ⑦ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示相同物质 ⑧ATP与绝大多数酶的组成元素不存在差异
A．①②⑦⑧B．①②③④
C．⑤⑥⑦⑧D．③④⑤⑥
7．（2017·郑州一检）据图判断，下列有关叙述，错误的是（ ）
A．丙物质含有的元素为C、H、O、N
B．乙物质为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一
C．酶1、酶2和酶3催化的反应均伴有大量的能量释放
D．细胞的无氧呼吸只有第一阶段产生了ATP
8．（2016·北京卷）葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程（ ）
A．在无氧条件下不能进行B．只能在线粒体中进行
C．不需要能量的输入D．需要酶的催化
9．（2017·皖江名校联考）（亮点题）生物体内的高能磷酸化合物有多种，它们的用途有一定差异，如表所示。
下列相关叙述，最为准确的是（ ）
高能磷酸化合物
ATP
GTP
UTP
CTP
主要用途
能量“通货”
蛋白质合成
糖原合成
脂肪和磷脂的合成
A.无光情况下，叶肉细胞内合成ATP的场所有线粒体和叶绿体
B．在糖原、脂肪和磷脂的合成过程中，消耗的能量均不能来自ATP
C．UTP分子中所有高能磷酸键断裂后，可得到尿嘧啶脱氧核苷酸
D．葡萄糖和果糖反应生成蔗糖的过程中，可由ATP直接供能
10．（2017·石家庄质检）ATP（甲）是生命活动的直接能源物质，据图判断下列叙述，正确的是（ ）
A．在主动运输过程中，乙的含量会明显增加
B．丙中不含磷酸键，是RNA基本组成单位之一
C．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成
D．甲→乙和乙→丙过程中，其催化作用的酶空间结构相同
二、非选择题（共2个小题，每小题12分）
11．（2017·云南一检）某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，得到如下图所示的实验结果。
请回答下列相关问题：
（1）酶活性是指________，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，盐酸也能催化淀粉水解。
因此推测，该实验中淀粉可能是在________和________的作用下分解的。
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
________________________________________________________________________。
（3）在常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著，判断依据是________________________________________________________________________。
12．（2017·天津一中考试）在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键的物质，其分子结构式如图。
（1）从ATP的分子结构式可知，去掉两个磷酸基团后的剩余部分是________________________________________________________________________。
（2）人体骨骼肌细胞中，ATP的含量仅够剧烈运动时三秒钟内的能量供给。
在校运动会上，某同学参加100m短跑过程中，某肌细胞中ATP相对含量变化如图所示，试回答下列问题。
①由A到B的变化过程中，说明ATP被水解，释放的能量用于________________________________________________________________________。
②由整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明________________________________________________________________________。
（3）某同学进行一项实验，目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象，说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。
①必须待离体肌肉自身的________消耗之后，才能进行实验。
②在程序上，采取自身前后对照的方法，先滴加________（“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”），观察________与否以后，再滴加________（填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”）。
③如果将上述顺序颠倒一下，实验结果是否可靠？
解释原因：
________________________________________________________________________。
1．（2016·新课标全国Ⅰ）若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序，合理的是（ ）
A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量
D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
2．（2014·福建理综）用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。
由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是（ ）
A．蛋白酶B．RNA聚合酶
C．RNAD．逆转录酶
3．（2013·课标Ⅱ）下列关于酶的叙述，错误的是（ ）
A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
4．（2015·海南单科）ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。
下列关于ATP的叙述，错误的是（ ）
A．酒精发酵过程中有ATP生成
B．ATP可为物质跨膜运输提供能量
C．ATP中高能磷酸键水解可释放能量
D．ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成
5．（2014·大纲全国）ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。
下列有关ATP的叙述，错误的是（ ）
A．线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用
B．机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP
C．在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP
D．植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用
6．（2014·江苏单科）下列生命活动中不需要ATP提供能量的是（ ）
A．叶肉细胞合成的糖运输到果实
B．吞噬细胞吞噬病原体的过程
C．淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖
D．细胞中由氨基酸合成新的肽链
7．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℃），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。
请回答下列问题：
（1）三个温度条件下，该酶活性最高的是__________组。
（2）在时间t1之前，如果A组温度提高10℃，那么A组酶催化反应的速度会__________。
（3）如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量__________，原因是________________________________________________________________________
____________。
（4）生物体内酶的化学本质是__________，其特性有__________（答出两点即可）。
8．（2017·广东揭阳期末）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，某学习小组设计了两组实验，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②B．②和③
C．①和④D．③和④
9．（2017·蚌埠三模）如下图所示为影响酶促反应的温度、pH和底物浓度与反应速率关系的曲线图，下列相关叙述，错误的是（ ）
A．影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的因素是pH
B．甲曲线中，A点与B点限制酶促反应速率的因素不同
C．乙曲线中，D点与F点酶的空间结构都被破坏且不能恢复
D．丙曲线中，G点时对应因素升高，酶的活性不能到达H点
10．（2017·绵阳统考）如图表示在不同条件下酶促反应速率的变化曲线，请分析并回答下列问题。
（1）酶促反应速率可以用____________________来表示。
（2）Ⅱ和Ⅰ相比，酶促反应速率慢，这是因为________________________________________________________________________。
（3）图中AB段和BC段影响反应速率的主要限制因子分别是________________________________________________________________________。
（4）在酶浓度相对值为1个单位，温度为25℃条件下酶促反应速率最大值应比Ⅱ的________（填“大”或“小”）。
（5）为了探究pH对酶活性的影响，有人做了如下实验：
试管编号
加入物
现象
1
2mL猪肝研磨液＋1mL蒸馏水＋2mL3%的过氧化氢
放出大量
的气泡
2
2mL猪肝研磨液＋1mLNaOH＋2mL3%的过氧化氢
无气泡
3
2mL猪肝研磨液＋1mLHCl＋2mL3%的过氧化氢
无气泡
实验中的自变量是________，因变量是________，无关变量是______________________（至少写出两个）。
（6）有同学准备以H2O2为材料来研究温度对H2O2酶活性的影响？
你认为是否妥当？
________；原因是________________________________________________________________________。
课练5 酶和ATP
1．解析：
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是具有催化功能的RNA，蛋白质的合成需要经过转录和翻译两个过程，而RNA是转录的产物，A项错误；酶只是降低了反应所需的活化能，并不能提供活化能，B项错误；ATP在细胞中合成场所广泛，如光合作用的光反应阶段有ATP的合成，即类囊体薄膜上有ATP合成酶，有氧呼吸的三个阶段都有ATP的合成，即ATP合成酶在细胞质基质、线粒体中都有分布，C项错误；酶在发挥催化作用时具有高效性（与无机催化剂相比）、专一性、作用条件温和等特点，D项正确。
答案：
D
2．解析：
曲线A表示无酶催化时的化学反应，曲线B表示有酶催化时的化学反应，A错误；两条曲线的峰值差（E）表示酶降低的化学反应的活化能，B正确；生成物的能量比反应物高，说明这是一个吸能反应，则该化学反应应该常伴随着ATP的水解，C错误；该结果表明酶可以降低化学反应的活化能，D错误。
答案：
B
3．解析：
核酶的本质为RNA，脂肪酶的化学本质为蛋白质，二者共有的元素有C、H、O、N4种；脂肪酶能够与双缩脲试剂发生紫色反应，核酶不能发生该反应；核酶为单链RNA，但单链RNA折叠也可能形成氢键；温度过高或过低对核酶的影响不同，因此导致核酶降低活化能的效果也可能不同。
答案：
D
4．解析：
热能不能转化成ATP中的能量，A项错误；人成熟红细胞中不含细胞核，不能合成酶，但能通过无氧呼吸产生ATP，B项正确；酶催化的化学反应有的为放能反应，会合成ATP，C项错误；人的心肌细胞中，ATP的合成速度应等于分解速度，从而保证心肌细胞有充足能量，D项错误。
答案：
B
5．解析：
ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）上，即ATP分子（含3个磷酸基团）转化为ADP（含2个磷酸基团），AMP（含1个磷酸基团）结合磷酸转化为ADP（含2个磷酸基团）。
答案：
B
6．解析：
哺乳动物成熟红细胞中无线粒体，ATP来自无氧呼吸，①错误；在植物细胞的叶绿体中合成的ATP只提供给暗反应，用于C3的还原，②错误；光能、化学能可转换为ATP中的能量，ATP水解释放的能量也可以转化为光能、化学能、电能等，③正确；组成ATP和RNA的五碳糖都是核糖，④正确；有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，场所都是细胞质基质，⑤正确；ATP分子中含有两个高能磷酸键，稳定性不同，远离A的那个更不稳定，⑥正确；ATP中的A表示腺苷，而核酸中的碱基A表示腺嘌呤，⑦错误；组成ATP的元素是C、H、O、N、P，大多数酶的化学本质是蛋白质，组成蛋白质的元素主要是C、H、O、N，⑧错误。
答案：
A
7．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。
腺苷由一分子核糖（组成元素为C、H、O）、一分子腺嘌呤（组成元素为C、H、O、N）构成，A项正确；腺嘌呤核糖核苷酸是RNA的基本组成单位之一，B项正确；酶1、酶2分别催化ATP、ADP的分解，该过程有高能磷酸键的断裂，可以释放大量能量，酶3催化的反应无高能磷酸键的断裂，不能释放大量能量，C项错误；无氧呼吸只有在第一阶段葡萄糖分解生成丙酮酸的过程中产生ATP，D项正确。
答案：
C
8．解析：
酵母菌是兼性厌氧微生物，在葡萄酒酿制期间，酵母菌可通过无氧呼吸产生ATP，A项错误；酵母菌无氧呼吸的场所是细胞质基质，葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP转化成ATP的过程可发生在细胞质基质中，B项错误；在有关酶的催化作用下，ADP需要在接受能量同时与一个游离的Pi结合才形成ATP，C项错误、D项正确。
答案：
D
9．解析：
叶绿体内能产生ATP，但必须要有光照，无光情况下，叶肉细胞内合成ATP的场所有线粒体和细胞质基质，A错误；ATP是细胞内的能量“通货”，蛋白质、糖原、脂肪和磷脂合成过程中可由ATP直接供能，B错误；UTP分子中所有高能磷酸键断裂后，得到的是尿嘧啶核糖核苷酸，C错误；蔗糖的合成过程中可由ATP直接供能，D正确。
答案：
D
10．解析：
图中甲为ATP，乙是ADP，生物体内ATP和ADP的含量非常少，但都处于动态平衡状态，所以主动运输过程中，乙的含量不会明显增加，A错误；丙是腺嘌呤核糖核苷酸，含有一个磷酸键，B错误；丁为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成，C正确；催化甲→乙和乙→丙过程的酶不同，故酶的空间结构不同，D错误。
答案：
C
11．解析：
（1）本实验的目的是探究酶活性与pH的关系，故自变量是pH。
由题图可知，因变量的检测指标是反应1h后淀粉的剩余量。
（2）题图所示的实验结果与预期不符，需要进行重复实验，以排除偶然因素对实验结果的干扰。
由于盐酸可以催化淀粉的水解，因此在酸性条件下，淀粉可能是在淀粉酶和盐酸的共同作用下水解的。
pH为3条件下的反应速率与pH为9条件下的反应速率基本相同，但在pH为3的条件下，淀粉的分解是盐酸和淀粉酶共同催化实现的，故此时的酶活性小于pH为9条件下的酶活性。
（3）pH为1时，淀粉酶的活性受抑制，淀粉的分解是盐酸催化的结果，pH为7时淀粉的分解是淀粉酶催化的结果，题图中1h后，pH为7条件下的淀粉剩余量小于pH为1条件下的剩余量，故淀粉酶的催化效果更显著。
答案：
（1）酶对化学反应的催化效率 pH 1h后淀粉剩余量
（2）重复 淀粉酶 盐酸 小于 两种条件下反应速率基本相同，但pH为3的条件下，有盐酸催化淀粉分解干扰实验结果 （3）1h后，pH为7的条件下淀粉的剩余量小于pH为1条件下淀粉的剩余量
12．解析：
（1）ATP分子去掉两个磷酸基团后的剩余部分是一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基（腺嘌呤）组成的化合物，即腺嘌呤核糖核苷酸。
（2）ATP是直接能源物质，在剧烈运动时会用于肌肉收缩等生命活动，ATP在细胞内含量少，但可与ADP之间快速转化。
（3）由于实验的目的是证明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源，所以实验时应以是否提供ATP为自变量，但实验前必须要耗尽肌肉自身原有的ATP，同时要注意实验步骤的先后顺序，否则会影响实验结果的准确性。
答案：
（1）腺嘌呤核糖核苷酸
（2）①肌肉收缩等生命活动 ②ATP的生成和分解是同时进行的 （3）①ATP ②葡萄糖溶液 肌肉收缩 ATP溶液 ③结果不可靠。
如果外源ATP尚未耗尽，会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象，造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象
加餐练
1．解析：
测定酶活力的实验中缓冲液可维持溶液的pH，所以缓冲液应在底物与酶混合之前加入，反应时间的测定则应在底物与酶混合之后开始，据此可判断C项符合题意。
答案：
C
2．解析：
大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，核糖体是由蛋白质和rRNA组成的，用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质后，核糖体中只剩下RNA，因此，由题中信息“用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应”，可说明催化该反应的物质是RNA，故C正确，A、B、D错误。
答案：
C
3．解析：
细胞生命活动所必需的酶，如呼吸酶，会存在于分化程度不同的各类细胞中；低温抑制酶的活性，在一定范围内，当温度回升后，酶的活性可以恢复，但酶的空间结构一旦被破坏，其活性将无法恢复，低温没有破坏酶的空间结构；酶提高化学反应速度是靠降低化学反应的活化能实现的；酶在化学反应中充当催化剂，也可以作为另一个反应的底物。
答案：
B
4．解析：
酒精发酵过程主要是酵母菌的无氧呼吸过程，在第一阶段释放出少量能量，生成少量ATP，A项正确；跨膜运输包括被动运输和主动运输，ATP可为主动运输提供能量，B项正确；ATP是生命活动的直接能源物质，在相关酶的作用下，ATP中的高能磷酸键水解可释放能量，C项正确；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D项错误。
答案：
D
5．解析：
呼吸作用产生的ATP可以用于各项生命活动，A项正确；机体在睡眠时生命活动仍然进行，如细胞分裂、神经传导等，仍需要消耗ATP，B项错误；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段均在细胞质基质中进行，均能合成ATP，C项正确；植物根吸收矿质元素离子所需的ATP由呼吸作用产生，D项正确。
答案：
B
6．解析：
叶肉细胞合成的葡萄糖在细胞间运输是主动运输，需要消耗能量；吞噬细胞吞噬病原体的过程是胞吞，需要消耗能量；淀粉酶催化淀粉水解成葡萄糖，不消耗能量；氨基酸合成多肽链，物质的合成消耗能量。
答案：
C
7．解析：
（1）由图可见，在O～t1范围内，B组产物浓度最高，且曲线的斜率最大，可知B组酶活性最高。
（2）由图可知，在时间t1之前，温度从20℃提高到40℃，酶促反应速度加快，所以，A组提高10℃后，酶催化反应的速度加快。
（3）据图可知，C组在t2时，产物浓度远低于A、B两组，说明反应物并没完全反应完毕，而且t2前后产物浓度不变，说明酶已完全失活，因此t2时增加底物量，产物不再增加。
（4）绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶是RNA。
酶的特性有：
高效性、专一性、作用条件较温和等。
答案：
（1）B
（2）加快 （3）不变 60℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应后的产物总量也不会增加 （4）蛋白质或RNA 高效性和专一性
8．解析：
若分泌液中含有蛋白酶，则①中的蛋白块水解，蛋白块体积减小，①和②比较能达到实验目的，A项正确；②和③不符合单一变量原则，不能作为对照实验，B项错误；①和④不符合单一变量原则，不能作为对照实验，C项错误；蛋白酶的本质是蛋白质，蛋白酶本身可以与双缩脲试剂反应呈现紫色，即使蛋白液中的蛋白质完全水解，也会呈现紫色反应，因此③④不能达到实验目的，D项错误。
答案：
A
9．解析：
低温时酶的活性很低，但并不失活，高温使酶的空间结构发生改变而失活，过酸、过碱都会使酶的空间结构发生改变而失活，分析题图，影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的因素是pH，A正确；甲曲线表示底物浓度与反应速率的关系，A点与B点限制酶促反应速率的因素不同，A点的限制因素是底物浓度，B点时底物到达饱和状态，限制酶促反应速率的因素不再是底物浓度，B正确；乙曲线是温度对酶活性的影响曲线，D点是低温条件，酶的活性很低，但是酶的空间结构不被破坏，温度恢复，酶的活性即恢复，F点是高温条件，高温使酶的空间结构发生改变，即使温度恢复酶的空间结构也不能恢复，C错误；丙曲线是pH对酶活性的影响曲线，G点时pH过低，酶的空间结构被破坏，pH升高，酶的活性不能恢复，故不能到达H点，D正确。
答案：
C
10．解析：
（1）常用产物生成速率或底物消耗速率来表示酶促反应速率。
（2）分析题图可知：
低温能使酶的活性降低，从而降低反应速率。
（3）图中AB段，随底物浓度增大，酶促反应速率增大，此时底物浓度为限制因素，BC段酶促反应速率不随底物浓度发生变化，表明酶已经饱和，此时限制因素为酶的浓度。
（4）在其他条件不变时，酶的浓度减小，最大酶促反应速率降低。
（5）探究pH对酶活性的影响时，自变量为不同的pH，因变量为酶的催化活性，能影响实验结果的其他因素均为无关变量。
（6）因温度升高，使过氧化氢分解加快，故不能用过氧化氢作材料来探究温度对过氧化氧酶活性的影响。
答案：
（1）产物生成速率或底物消耗速率
（2）低温使酶的活性降低 （3）底物浓度、酶浓度 （4）小 （5）不同的pH 酶的
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