酶與ATP 細(xì)胞呼吸典題溫故1.（2019全國卷III·4）若將n粒玉米種子置于黑暗中使其萌發(fā)，得到n株黃化苗。那么，與萌發(fā)前的這n粒干種子相比，這些黃化苗的有機(jī)物總量和呼吸強(qiáng)度表現(xiàn)為（）A有機(jī)物總量減少，呼吸強(qiáng)度增強(qiáng) B有機(jī)物總量增加，呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)C有機(jī)物總量減少，呼吸強(qiáng)度減弱 D有機(jī)物總量增加，呼吸強(qiáng)度減弱2.（2019浙江4月選考·10）為研究酶的特性，進(jìn)行了實(shí)驗，基本過程如下表所示：據(jù)此分析，下列敘述錯誤的是（）A實(shí)驗的可變因素是催化劑的種類B可用產(chǎn)生氣泡的速率作檢測指標(biāo)C該實(shí)驗?zāi)苷f明酶的作用具有高效性D不能用雞肝勻漿代替馬鈴薯勻漿進(jìn)行實(shí)驗經(jīng)典集訓(xùn)1酶會影響細(xì)胞代謝的過程，下列敘述正確的是（）A細(xì)胞代謝的終產(chǎn)物可反饋調(diào)節(jié)相關(guān)酶活性，進(jìn)而調(diào)節(jié)代謝速度B激素都是通過影響細(xì)胞內(nèi)酶活性來調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝C酶制劑可在較低的溫度和較低pH下長期保存D酶的催化效率一定比無機(jī)催化劑高2ATP是細(xì)胞中的能量通貨，下列敘述正確的是（）AATP中的能量可來自光能、化學(xué)能和熱能等BATP和ADP相互轉(zhuǎn)化能使細(xì)胞中儲存大量ATPCATP水解形成ADP時能產(chǎn)生磷酸和釋放能量DATP中的高能磷酸鍵很穩(wěn)定，不易斷裂水解3下圖表示在最適溫度和pH條件下，某種酶的催化反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系。結(jié)合影響酶催化反應(yīng)速率的因素分析，下列有關(guān)說法正確的是（）A若在A點(diǎn)提高反應(yīng)溫度，反應(yīng)速率會加快B若在B點(diǎn)增加酶的濃度，反應(yīng)速率不會加快C若在C點(diǎn)增加反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率將加快D反應(yīng)物濃度是限制曲線AB段反應(yīng)速率的主要因素4下列關(guān)于酶和ATP的敘述正確的是（）A能夠促使唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶B利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液可以驗證酶的專一性C淀粉酶的活性隨溫度、PH及淀粉溶液的濃度變化而變化D細(xì)胞的放能反應(yīng)一般與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系5人在激烈運(yùn)動的狀態(tài)下，每分鐘約有1.5kg的ATP轉(zhuǎn)化成ADP。下列敘述錯誤的是（）AATP與ADP相互轉(zhuǎn)化供能機(jī)制是生物界的共性B細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)C能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通D活細(xì)胞中，ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化時刻不停地在進(jìn)行6“分子馬達(dá)”是分布于細(xì)胞內(nèi)部或細(xì)胞表面的一類蛋白質(zhì)，它們的結(jié)構(gòu)會隨著與ATP和ADP的交替結(jié)合而改變，促使ATP轉(zhuǎn)化成ADP，同時引起自身或與其結(jié)合的分子產(chǎn)生運(yùn)動。下列相關(guān)分析錯誤的是（）A“分子馬達(dá)”具有酶的功能B主動運(yùn)輸可能與“分子馬達(dá)”有關(guān)C吸能反應(yīng)一般與ATP水解反應(yīng)相聯(lián)系D蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變意味著其失去活性7下圖是探究有關(guān)酶特性的實(shí)驗裝置，將裝置置于適宜溫度下保溫5min后，向各試管中滴加斐林試劑并水浴加熱2min，觀察試管中的顏色變化。相關(guān)敘述正確的是（）A本實(shí)驗的目的是探究酶的高效性 B實(shí)驗中滴管混用會影響結(jié)果準(zhǔn)確性C甲、乙試管均出現(xiàn)磚紅色沉淀 D可用碘液代替斐林試劑檢測結(jié)果8酵母菌呼吸過程中的CO2釋放量是O2吸收量的2倍時，有氧呼吸和無氧呼吸（）A釋放的CO2一樣多 B產(chǎn)生的水一樣多C釋放的能量一樣多 D消耗的丙酮酸一樣多9向正在進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞懸液中分別加入a、b、c、d四種抑制劑，下列說法正確的是（）A若a能抑制丙酮酸分解，則可使丙酮酸的消耗增加B若b能抑制H氧化成水，則可使O2的消耗減少C若c能抑制ATP形成，則可使ADP的消耗增加D若d能抑制葡萄糖分解，則可使丙酮酸增加10呼吸熵（RQ）是指生物體在同一時間內(nèi)，氧化分解時釋放二氧化碳量與吸收氧氣量的比值。下圖是部分有機(jī)物完全氧化分解時的呼吸熵。下列敘述錯誤的是（）A長期多食而肥胖的人，RQ值最接近于1B與正常人相比，長期患糖尿病的人RQ值會增大C葉肉細(xì)胞缺氧時的RQ值高于氧氣充足時的RQ值D脂肪因O含量低而C、H含量高，故其RQ值低于111下列關(guān)于生物體中細(xì)胞呼吸的敘述，錯誤的是（）A植物在黑暗中可進(jìn)行有氧呼吸也可進(jìn)行無氧呼吸B馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸是由丙酮酸轉(zhuǎn)化而來C有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物分別是葡萄糖和乳酸D植物光合作用和呼吸作用過程中都可以合成ATP12為探究酵母菌的呼吸方式，在連通CO2和O2傳感器的100mL錐形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培養(yǎng)液，密封后在最適溫度下培養(yǎng)。培養(yǎng)液中O2和CO2相對含量變化見下圖。下列有關(guān)分析正確的是（）At1t2，酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降Bt3時，培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比t1時慢C若適當(dāng)降低溫度培養(yǎng)，O2相對含量達(dá)到穩(wěn)定所需時間會縮短D若將酵母菌改為破傷風(fēng)桿菌，也可能得到類似的實(shí)驗結(jié)果13花青素是當(dāng)今人類發(fā)現(xiàn)最有效的抗氧化劑，也是最強(qiáng)效的自由基清除劑。某植物能大量合成花青素，合成花青素需要原料、花青素合成酶和ATP。請回答下列有關(guān)問題：（1）植物細(xì)胞合成花青素所需ATP的來源是。在有關(guān)酶的催化作用下，ATP分子中的那個高能磷酸鍵很容易水解。（2）花青素合成酶的作用機(jī)理是，其作用特性有（答出兩點(diǎn)即可）。（3）某科研小組研究了溫度對花青素合成酶活性的影響，設(shè)置三個實(shí)驗組：A組（20）、B組（40）和C組（60），測定各組在不同反應(yīng)時間內(nèi)的產(chǎn)物濃度（其他條件相同），結(jié)果如圖：三個溫度條件下，該酶活性最高的是組。在時間t1之前，如果A組溫度提高10，那么A組酶催化反應(yīng)的速度會。如果在時間t2時，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產(chǎn)物總量，原因是。14為研究酵母菌的呼吸方式，某生物小組制作了如圖甲、乙中af所示裝置，（呼吸底物是葡萄糖）請據(jù)圖回答問題：（1）圖甲中能夠驗證酵母菌進(jìn)行有氧呼吸的裝置是_（用字母按順序表示），可用圖丙中的_過程表示（用標(biāo)號表示）；如果將d裝置內(nèi)的酵母菌換成乳酸菌，并與b連接，能否觀察到b中出現(xiàn)混濁的現(xiàn)象?_，其原因是_。（2）圖乙中，X燒杯中放置的是_溶液。如果e的液滴不移動，f的液滴右移，則此時酵母菌進(jìn)行的呼吸方式是_。（3）圖丙是酵母菌的呼吸過程，產(chǎn)生物質(zhì)B的過程的酶存在于細(xì)胞的_，物質(zhì)E可用_試劑檢測，其中釋放能量最多的是_（填序號）。（4）圖丁是酵母菌在不同氧濃度時，CO2釋放量和O2吸收量的變化。氧濃度為b時，有_葡萄糖進(jìn)行無氧呼吸。答案與解析一、典題溫故1.【答案】A【解析】根據(jù)題意分析，種子萌發(fā)時，吸水膨脹，種皮變軟，呼吸作用逐漸增強(qiáng)，將儲藏在子葉或胚乳中的營養(yǎng)物質(zhì)逐步分解，轉(zhuǎn)化為可以被細(xì)胞吸收利用的物質(zhì)，所以種子萌發(fā)過程中，呼吸作用強(qiáng)度增加，而有機(jī)物因呼吸作用消耗而總量不斷減少。綜上所述，BCD不符合題意，A符合題意。故選A。2.【答案】D【解析】實(shí)驗中的可改變的自變量為催化劑的種類，A選項正確；過氧化氫分解產(chǎn)生水和氧氣，故可以通過產(chǎn)生氣泡的速率作為判斷反應(yīng)速率的指標(biāo)，B選項正確；該實(shí)驗通過比較酶的催化速率和二氧化錳的催化速率來驗證酶的高效性，C選項正確；雞肝勻漿和馬鈴薯勻漿中均含有過氧化氫酶，均可用作過氧化氫酶的性質(zhì)的探究實(shí)驗，D選項錯誤。故錯誤的選項選擇D。二、經(jīng)典集訓(xùn)1.【答案】A【解析】許多小分子物質(zhì)的合成是由一連串的反應(yīng)組成的，催化此物質(zhì)生產(chǎn)的第一步的酶，往往被它的終端產(chǎn)物抑制，這是負(fù)反饋調(diào)節(jié)。因此代謝終產(chǎn)物可以通過反饋調(diào)節(jié)相關(guān)酶活性，進(jìn)而調(diào)節(jié)代謝速率，A正確；激素調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝既可以通過影響靶細(xì)胞內(nèi)酶活性來調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝，也可以通過影響靶細(xì)胞內(nèi)某些酶基因的表達(dá)來調(diào)節(jié)酶的數(shù)量，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝，B錯誤；酶制劑可在較低的溫度長期保存，但在較低pH下不能，C錯誤；一定條件下酶的催化效率比無機(jī)催化劑高，D錯誤。2.【答案】C【解析】光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP其中的能量來自光能，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP，其中能量來自有機(jī)物質(zhì)中的化學(xué)能，但是ATP中的能量不可能來自熱能，A錯誤；ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化能保證細(xì)胞內(nèi)的能量供應(yīng)，細(xì)胞內(nèi)的ATP 含量較少，B錯誤；ATP水解形成ADP時能產(chǎn)生磷酸和釋放能量，C正確；ATP中的高能磷酸鍵不穩(wěn)定，容易斷裂和重新生成，D錯誤。故選C。3.【答案】D【解析】由于該圖是在最適溫度下繪制，因此改變溫度會使酶活性降低，反應(yīng)速率變慢，A錯誤；B點(diǎn)后反應(yīng)速率不隨反應(yīng)物濃度的增加而加快，說明反應(yīng)物濃度不是限制因素，可能受到酶濃度的限制，因此當(dāng)B點(diǎn)及以后提高酶的濃度，反應(yīng)速率加快，提高反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率不會變化，BC錯誤；從曲線圖可知，A點(diǎn)后，隨著反應(yīng)物濃度的增加，反應(yīng)速率加快，說明此時的限制因素是反應(yīng)物濃度，D正確，故選D。4.【答案】A【解析】唾液淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白酶能夠促使其水解，A正確；淀粉酶能催化淀粉水解，滴加碘液不變色；淀粉酶不能催化蔗糖水解，滴加碘液不變色；二者的實(shí)驗現(xiàn)象一樣，無法驗證酶的專一性，B錯誤；淀粉酶的活性受到溫度、pH的影響，但淀粉溶液的濃度不會影響淀粉酶的活性，C錯誤；細(xì)胞的放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系，D錯誤。故選A。5.【答案】B【解析】ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，是時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中的，ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化供能機(jī)制是生物界的共性，A正確；細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是兩個不同的反應(yīng)過程，兩個反應(yīng)過程中能量的來源及催化反應(yīng)的酶種類均不同，為不可逆反應(yīng)，B錯誤；吸能反應(yīng)一般與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系，放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系，能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通，C正確；細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量，對細(xì)胞的正常生活來說，ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，是時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中的，D正確；故錯誤的選B。6.【答案】D【解析】“分子馬達(dá)”具有酶的功能，如RNA聚合酶，A正確；主動運(yùn)輸可能與“分子馬達(dá)”如載體蛋白有關(guān)，B正確；吸能反應(yīng)（需要消耗能量，ATP是直接的能源物質(zhì)）一般與ATP水解反應(yīng)相聯(lián)系，C正確；載體蛋白在運(yùn)輸物質(zhì)時，結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，但可以恢復(fù)，并未失去活性，D錯誤。故選D。7.【答案】B【解析】試管中底物種類不同，故本實(shí)驗的目的是探究酶的專一性，A錯誤；實(shí)驗中滴管混用會影響結(jié)果準(zhǔn)確性，B正確；甲試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，但是乙試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀，因為加入淀粉酶只有甲試管會反應(yīng)，C錯誤；不可用碘液代替斐林試劑檢測結(jié)果，因為乙試管中的蔗糖不與碘反應(yīng)，即使被分解了也不發(fā)生反應(yīng)，D錯誤；故選B。8.【答案】A【解析】根據(jù)題意，酵母菌呼吸過程中的CO2釋放量是O2吸收量的2倍時，說明酵母既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸，根據(jù)細(xì)胞呼吸的反應(yīng)式可知，有氧呼吸中酵母菌消耗的氧氣和釋放的二氧化碳的量相等，因此有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2一樣多，A正確；酵母菌無氧呼吸不產(chǎn)生水，B錯誤；根據(jù)酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2一樣多，結(jié)合反應(yīng)式可知，無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍，由于1mol葡萄糖釋放的能量是2870kJ，而無氧呼吸釋放的能量只有196.65kJ，故有氧呼吸過程中釋放的能量多，C錯誤；由于二者消耗的葡萄糖的量不一樣多，故消耗的丙酮酸也不一樣多，D錯誤。9.【答案】B【解析】若a能抑制丙酮酸分解，則可使丙酮酸的消耗減少，A項錯誤；有氧呼吸第三階段H和氧結(jié)合生成水，若b能抑制H氧化成水，則可使O2的消耗減少，B項正確；ADP與磷酸在有能量提供、有酶催化的條件下可形成ATP，若c能抑制ATP形成，則可使ADP的消耗減少，C項錯誤；葡萄糖在有氧呼吸第一階段轉(zhuǎn)變?yōu)楸?，若d能抑制葡萄糖分解，則使丙酮酸減少，D項錯誤。10.【答案】B【解析】長期多食而肥胖的人，其營養(yǎng)過剩，說明糖類過多，部分糖類轉(zhuǎn)化為脂肪，此時主要由葡萄糖供能，RQ值最低為1，A正確；與正常人相比，糖尿病患者葡萄糖的利用發(fā)生障礙，機(jī)體主要靠脂肪供能，因此RQ值在0.70左右，B錯誤；植物葉肉細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸只釋放二氧化碳，不吸收氧氣，RQ值非常高，而進(jìn)行有氧呼吸最常利用的物質(zhì)是葡萄糖，RQ值為1，C正確；呼吸熵是釋放二氧化碳量與吸收氧氣量的比值，而脂肪中碳、氫比例高于葡萄糖，氧比例低于葡萄糖，同質(zhì)量的脂肪氧化分解消耗的氧氣多于葡萄糖，因此呼吸熵更低，D正確。11.【答案】C【解析】植物的呼吸和光照無關(guān)，只和氧氣的含量有關(guān)，A項正確；馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸的第一階段，葡萄糖被分解成丙酮酸，丙酮酸在第二階段轉(zhuǎn)化成乳酸，B項正確；有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物分別是CO2和H2O、CO2和酒精，某些組織或器官是乳酸，C項錯誤；植物光合作用的光反應(yīng)階段和呼吸作用過程中都可以合成ATP，D項正確。12.【答案】A【解析】在t1t2時刻，單位時間內(nèi)氧氣的減少速率越來越慢，說明酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降，A項正確；t3時刻，培養(yǎng)液中氧氣的含量不再發(fā)生變化，說明酵母菌基本不再進(jìn)行有氧呼吸，此時主要進(jìn)行無氧呼吸，t1和t3產(chǎn)生CO2的速率相同，所以單位時間內(nèi)產(chǎn)生相同量的CO2，無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍，因此t3時，溶液中消耗葡萄糖的速率比t1時快，B項錯誤；圖示所給溫度是最適溫度，此時酶的活性最高，反應(yīng)速率最快，因此若降低溫度，氧氣相對含量達(dá)到穩(wěn)定時所需要的時間會變長，C項錯誤；破傷風(fēng)桿菌是一種厭氧細(xì)菌，將酵母菌改為破傷風(fēng)桿菌，不能得到類似的實(shí)驗結(jié)果，D項錯誤。13.【答案】（1）細(xì)胞呼吸遠(yuǎn)離A （2）降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能高效性、專一性、酶的作用條件較溫和（3）B 加快不變60條件下，t2時酶已失活，即使增加底物，反應(yīng)底物總量也不會增加【解析】（1）細(xì)胞呼吸是ATP的主要來源。ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，其中遠(yuǎn)離A的那個高能磷酸鍵很容易水解。（2）酶通過降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能來達(dá)到催化目的，其作用特性有高效性、專一性、酶的作用條件較溫和等。（3）分析曲線可知，B組（40）時該酶活性最高。A組控制的溫度是20。在時間t1之前，如果A組溫度提高10，因酶的活性增強(qiáng)，則A組酶催化反應(yīng)速度會加快。對比分析圖示中的3條曲線可推知，在時間t2時，C組的酶在60條件下已經(jīng)失活，所以如果在時間t2時，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，在t3時，C組產(chǎn)物的總量不變。14.【答案】（1）c-a-b否乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，不產(chǎn)生CO2（2）NaOH無氧呼吸（3）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體（或線粒體基質(zhì)）酸性的重鉻酸鉀（4）5/6【解析】（1）酵母菌在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸能產(chǎn)生大量的CO2，CO2可使澄清石灰水變渾濁。利用圖甲探究酵母菌進(jìn)行有氧呼吸時。需提供O2，因此通入a瓶的空氣需先經(jīng)過c瓶，以除去空氣中的CO2，保證b錐形瓶中的澄清石灰水變渾濁是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2所致，可見其裝置序號是c-a-b。分析圖丙可知：A、B、C、D、E分別表示丙酮酸、CO2、H、O2、酒精，過程為有氧呼吸或無氧呼吸的第一階段，過程為無氧呼吸的第二階段，過程為有氧呼吸的第三階段，為有氧呼吸的第二階段，所以丙圖中表示有氧呼吸。如果將d裝置內(nèi)的酵母菌換成乳酸菌，并與b連接，由于乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，不產(chǎn)生CO2，所以不能觀察到b中出現(xiàn)渾濁的現(xiàn)象。（2）圖乙中，裝置f中紅色液滴移動的距離代表酵母菌細(xì)胞呼吸吸收的O2量與產(chǎn)生的CO2量的差值。由于酵母菌在有氧和無氧條件下都產(chǎn)生CO2，因此僅憑裝置f不能辨別酵母菌細(xì)胞的呼吸類型。若要辨別酵母菌細(xì)胞的呼吸類型，裝置e的X燒杯中應(yīng)放置能夠吸收CO2的NaOH溶液，此時裝置e中紅色液滴移動的距離代表酵母菌細(xì)胞呼吸吸收的O2量。如果e的液滴不移動，f的液滴右移，說明酵母菌的細(xì)胞呼吸沒有消耗O2，但產(chǎn)生了CO2，則此時酵母菌進(jìn)行的呼吸方式是無氧呼吸。（3）結(jié)合對（1）的分析可知：圖丙中的物質(zhì)B是CO2，產(chǎn)生于無氧呼吸的第二階段和有氧呼吸的第二階段，因此產(chǎn)生物質(zhì)B的過程的酶，存在于細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體（或線粒體基質(zhì)）中。物質(zhì)E是酒精，可用酸性的重鉻酸鉀溶液檢測。釋放能量最多的是有氧呼吸的第三階段，即圖丙中的過程。（4）圖丁顯示：當(dāng)氧濃度為b時，CO2釋放量大于O2吸收量，說明酵母菌既進(jìn)行有氧呼吸，也進(jìn)行無氧呼吸。此時，CO2釋放量的相對值為8，O2吸收量的相對值為3，說明無氧呼吸CO2釋放量的相對值為5；結(jié)合如下的有氧呼吸和無氧呼吸的反應(yīng)式可推知：無氧呼吸消耗的葡萄糖的相對值為5/2，有氧呼吸消耗的葡萄糖的相對值為1/2，所以有5/2÷（5/21/2）5/6的葡萄糖進(jìn)行無氧呼吸。11