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1、2022年高考生物一輪復習 第9講 降低化學反應活化能的酶和細胞的能量“通貨” ATP
1. 下面關于酶的論述正確的是( )
①對底物有嚴格的選擇性?、诿冈隗w內(nèi)不能更新 ③溫度越高酶的活性越大?、苊钢苿┩ǔT诘蜏叵卤4妗、菝改芙档突瘜W反應的活化能?、廾钢荒茉诩毎麅?nèi)發(fā)揮催化作用⑦酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物
A.①④⑤⑦ B.②③⑤⑦
C.②③④⑥ D.①②⑥⑦
答案:A
解析:酶是活細胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機物。酶可在細胞內(nèi)、細胞外和體外發(fā)揮作用。酶在體內(nèi)可以更新。酶具有降低化學反應的活化能的作用。酶具有專一性、高效性和需要溫和條件等特性。
2.
2、在研究酶特性的實驗中,以體積分數(shù)為3%的過氧化氫溶液為底物的一組實驗記錄如下表所示:
實驗過程
實驗現(xiàn)象
常溫下自然分解
氣泡少而小
常溫下加入2滴質(zhì)量分數(shù)為3.5%的氯化鐵溶液
氣泡稍多而小
常溫下加入2滴鮮肝研磨液
氣泡極多而大
加入2滴煮沸后冷卻的鮮肝研磨液
氣泡少而小
據(jù)表分析,不能得出的結論是( )
A.從催化反應條件看,酶的作用條件溫和
B.從催化反應物種類看,酶具有專一性
C.從催化反應效率看,酶具有高效性
D.從實驗變量看,肝臟研磨液屬于自變量
答案:B
解析:四組實驗的反應物均是過氧化氫溶液,只有過氧化氫酶,因此,不能得出酶具有專一性的特點
3、。
3.有一個學習小組在探究某種淀粉酶的最適溫度時,設計了如下實驗步驟:
1
取10支試管分成5組,編號,向每組的1支試管中加入2 mL 3%淀粉溶液,向另1支試管中加入1 mL 2%的新鮮淀粉酶溶液
2
將5組試管分別置于30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃的水中保溫5 min
3
把每組的兩支試管中溶液相混合、搖勻,并放回原水浴環(huán)境中繼續(xù)保溫5 min
4
向每組混合液中滴加1滴碘液,搖勻
5
觀察現(xiàn)象,記錄結果
請指出下列對該實驗步驟的評價中,不正確的是( )
A.溫度范圍設置不合理
B.還應該設置對照組實驗
C.檢測因變量的方法可行
D.無
4、關變量得到了較好控制
答案:B
解析:該實驗用了五組對比實驗來探究某種淀粉酶的最適溫度,因此不需要再設置對照組實驗。溫度范圍差距較大,不能得出淀粉酶的最適溫度。
4.蝸牛嗉囊中的消化液對纖維素具有消化作用。從菠菜葉柄切一小薄片放在載玻片上,滴加蝸牛嗉囊中的消化液,加蓋玻片;同樣制作另一切片標本,但以蒸餾水作為對照組。15 min后觀察,發(fā)現(xiàn)兩標本內(nèi)的細胞形態(tài)完全一樣。下列對結果與預期不同的分析中,不合理的原因是( )
A.實驗的溫度太低,作用時間也不夠長
B.滴管或?qū)嶒炂髅笪聪磧?,殘留酸或堿
C.消化液離開蝸牛嗉囊后,不發(fā)生作用
D.吸取消化液的量過少
答案:C
解析:酶是
5、由活細胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機物。酶的作用部位可在細胞內(nèi)、細胞外和體外。因此,消化液離開蝸牛嗉囊后,仍可發(fā)生作用。
5.豬籠草是一種食蟲植物,為了驗證豬籠草分泌液中有蛋白酶,某學生設計了兩組實驗,如下圖所示。在35 ℃水浴中保溫一段時間后,甲、乙試管中加入適量的雙縮脲試劑,丙、丁試管中不加任何試劑,下列實驗能達到目的的是( )
A.只有實驗①能
B.只有實驗②能
C.實驗①、實驗②都能
D.實驗①、實驗②都不能
答案:B
解析:甲試管中的蛋白液可被蛋白酶水解,但蛋白酶的化學成分是蛋白質(zhì),因此,甲、乙試管均出現(xiàn)紫色反應。丙試管中的蛋白酶可水解蛋白塊,因此,丙中的蛋白塊體
6、積變小,丁中蛋白塊體積不變。
6.下列關于影響酶反應速率(v)因素的研究中,條件控制和預期結果的關系合理的是( )
A.有足夠的底物,溫度、pH等條件適宜且恒定——v與酶濃度成正比
B.酶濃度恒定,溫度、pH等條件適宜且恒定——v與底物濃度成正比
C.酶濃度和底物一定,在pH適宜的條件下——v與溫度成反比
D.酶濃度和底物一定,在溫度適宜的條件下——v與pH成正比
答案:A
解析:B選項,在底物濃度較低的情況下,速率與底物濃度成正比,超過一定范圍,底物濃度增加,速率不變。C選項和D選項,在一定范圍內(nèi),酶促反應速率隨溫度或pH的增大而增大,超過最適值后,隨溫度和pH的增大而減小。
7、
7.(xx·海淀期中)如下表是一實驗設計,表中“+”表示有,“-”表示無。與此相關的分析正確的是( )
試管編號
a
b
c
d
e
f
2 mL 3%淀粉溶液
+
+
+
-
-
-
2 mL 3%蔗糖溶液
-
-
-
+
+
+
1 mL淀粉酶溶液
+
+
+
+
+
+
反應溫度(℃)
40
60
80
40
60
80
斐林試劑
+
+
+
+
+
+
①本實驗試圖研究兩個問題
②可以用碘液代替斐林試劑來檢測結果
③雖然不知道該酶促反應的最適溫度,但可以預期b號試管的反應顏色最深
④設置的
8、b、c、d號試管均可看作a號試管的對照
A.只有①③正確 B.只有②③正確
C.只有①④正確 D.只有③④正確
答案:C
解析:本實驗可以研究酶的活性與溫度的關系及酶的專一性這兩個問題。碘液只能用來檢驗淀粉的有無,不能用來檢測蔗糖的有無,因此不能用碘液代替斐林試劑來檢驗實驗結果。
8.海洋中的魚安K魚康K魚有發(fā)光現(xiàn)象,其光能是由( )
A.電能轉變而來
B.ATP轉化成ADP時釋放的化學能轉變而來
C.熱能轉變而來
D.有機物進行氧化分解釋放的機械能轉變而來
答案:B
解析:ATP中活躍的化學能可以轉變成化學能、機械能、熱能、電能、光能等。
9.(杭州高中xx
9、屆月考)有關酶和ATP的正確敘述是( )
A.基因表達過程需要酶和ATP參與
B.酶的催化效率總是高于無機催化劑
C.溫度不會影響ATP與ADP相互轉化的速率
D.酶氧化分解的產(chǎn)物是氨基酸
答案:A
解析:基因表達時要合成RNA和蛋白質(zhì),需要酶和ATP;高溫時,酶變性失活,而無機催化劑的催化效率升高;ATP與ADP相互轉化是在酶的作用下進行的,而溫度影響酶活性;酶水解產(chǎn)物是氨基酸,氧化分解產(chǎn)物是水、CO2和尿素。
10.(xx·聊城市高三月考)下列有關ATP的敘述,正確的是( )
①人短時間劇烈運動時,骨骼肌細胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時相等
②若細胞內(nèi)Na+濃
10、度偏高,為維持Na+濃度的穩(wěn)定,細胞消耗ATP的量增加
③人在寒冷時,腎上腺素和甲狀腺素分泌增多,細胞產(chǎn)生ATP的量增加
④人在饑餓時,細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態(tài)平衡
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
答案:B
解析:細胞中ATP與ADP的含量總處于動態(tài)平衡,否則,生命活動難以維持。
11.(xx·上海市高三年級聯(lián)考)1個葡萄糖分子有氧呼吸釋放能量為a,其中44%用于ADP轉化為ATP,若1個葡萄糖分子在有氧呼吸中產(chǎn)生了b個ATP分子,則1個高能磷酸鍵中所含能量( )
A.2a/5b B.11a/25b
C.11a/50b D.22a/25
11、b
答案:A
解析:1個ADP轉化為ATP需形成1個高能磷酸鍵,即1個葡萄糖有氧呼吸釋放能量的44%形成b個高能磷酸鍵。
12.(杭州高中xx屆月考)在生物化學反應中,當?shù)孜锱c酶的活性位點形成互補結構時,可催化底物發(fā)生變化,如圖甲I所示。酶的抑制劑是與酶結合并降低酶活性的分子。競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性位點,非競爭性抑制劑和酶活性位點以外的其他位點結合,從而抑制酶的活性,如圖甲Ⅱ、Ⅲ所示。圖乙示意發(fā)生競爭性抑制和非競爭性抑制時,底物濃度與起始反應速率的變化曲線圖。請據(jù)圖回答下列問題:
Ⅰ正常酶的作用圖?、蚋偁幮砸种苿┳饔脠D Ⅲ非競爭性抑制劑作用
圖甲
(1)當?shù)孜锱c酶活性位
12、點具有互補的結構時,酶才能與底物結合,這說明酶的催化作用具有__________。
(2)青霉素的化學結構與細菌合成細胞壁的底物相似,故能抑制細菌合成細胞壁相關的酶的活性,其原因是__________。
(3)據(jù)圖乙分析,隨著底物濃度升高,抑制效力變得越來越小的是____________________抑制劑,原因是____________________________。
(4)唾液淀粉酶在最適溫度條件下的底物濃度與反應速率的變化如圖丙。若將溫度提高5℃,請在圖丙中繪出相應變化曲線。
圖乙 圖丙
答案:(1)專一性
(2)青霉素能與這些酶的活性位點結合
13、(或:酶活性位點被封閉),使細菌合成細胞壁的底物與酶活性位點結合機會下降
(3)競爭性
底物濃度越高,底物與酶活性位點結合機會越大,競爭性抑制劑與酶活性位點結合機會越小
(4)見圖
解析:本題以酶的專一性為切入點,綜合考查信息轉換能力和分析推理能力,屬于較高要求。
13.(江蘇黃橋xx月考)研究證實ATP既是“能量通貨”,也可作為神經(jīng)細胞間信息傳遞中的一種信號分子,其作為信號分子的作用機理如圖所示。請分析回答:
(1)神經(jīng)細胞中的ATP主要來自__________(生理過程)。研究發(fā)現(xiàn)正常成年人安靜狀態(tài)下24小時有40 kg ATP發(fā)生轉化,而細胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為
14、2~10mmol/L為滿足能量需要,人體解決這一矛盾的合理途徑是____________________________。
(2)一些神經(jīng)細胞不僅能釋放典型神經(jīng)遞質(zhì),還能釋放ATP,兩者均能引起受體細胞的膜電位變化。據(jù)圖分析,ATP進入細胞間隙穿過了__________層膜,將導致受體細胞膜外的電位變化是__________________。
(3)若人體產(chǎn)生的某抗體能與圖中相關酶特異性結合,從而使受體細胞不能接受信息,這樣引起的疾病是____________________________。
(4)為了研究x物質(zhì)對動物細胞的影響,某研究小組用不同濃度的x物質(zhì)將細胞處理24小時,然后測量
15、各組細胞內(nèi)ATP的濃度和細胞死亡的百分率,經(jīng)過多次實驗后,所得數(shù)據(jù)如下表所示:
實驗組編號
X物質(zhì)的濃度(ng mL-1)
細胞中ATP的濃度(n mol mL-1)
細胞死亡的百分率
A
0
80
1
B
2
70
3
C
4
50
10
D
8
20
25
E
16
5
70
F
32
1
95
①該實驗的因變量是________________。
②實驗數(shù)據(jù)表明,該實驗的因變量之間有何聯(lián)系?
__________________________。
③若用混有濃度為2ng mL-1的X物質(zhì)的飼料飼喂大鼠,其小腸的消化和吸收功能
16、受到抑制的主要原因是
__________________________________________。
答案:(1)細胞呼吸 ATP與ADP相互迅速轉化 (2)0 由正變負
(3)自身免疫病
(4)①細胞中ATP濃度和細胞死亡的百分比。?、诩毎麅?nèi)ATP濃度下降,能量供應減少,細胞死亡率增加。?、跘TP減少,阻礙消化酶的合成和分泌、小腸的蠕動,影響消化;妨礙主動運輸,影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。
解析:(1)動物細胞中的ATP主要來自細胞呼吸。ATP與ADP的迅速相互轉化保證了細胞內(nèi)的ATP在較低濃度的情況下也能滿足生命活動的需要。(2)ATP不能穿過生物膜;受體細胞膜的電位由外正內(nèi)負轉
17、變?yōu)橥庳搩?nèi)正。(3)抗體與自身的正常成分結合導致的疾病屬于自身免疫病。(4)該實驗的自變量是不同濃度的物質(zhì)X,細胞中ATP濃度和細胞死亡的百分率均是因變量。由結果可知,ATP濃度與細胞死亡率負相關。由于物質(zhì)X可抑制ATP的合成,而消化和吸收需消耗ATP,所以加X會抑制消化和吸收。
1. (xx·海南單科)下列操作中,不可能導致淀粉酶活性發(fā)生變化的是( )
A.淀粉酶溶液中加入強酸
B.淀粉酶溶液中加入蛋白酶
C.淀粉酶溶液中加入淀粉溶液
D.淀粉酶經(jīng)高溫烘干制成粉劑
答案:C
解析:本題考查了酶及其特性的相關知識。酶是有催化作用的有機物,大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),遇高溫、強酸、強堿
18、、重金屬會發(fā)生變性,故A、D可能發(fā)生。淀粉酶是蛋白質(zhì),淀粉酶溶液中加入蛋白酶會使淀粉酶水解失活。淀粉酶能把淀粉水解成麥芽糖,且反應前后酶活性不變,C選項符合題意。
2.(xx·北京理綜)細胞中不能合成ATP的部位是( )
A.線粒體的內(nèi)膜
B.葉綠體中進行光反應的膜結構
C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜
D.藍藻(藍細菌)中進行光反應的膜結構
答案:C
解析:本題主要考查細胞代謝過程中ATP合成的相關知識。細胞代謝產(chǎn)生ATP的生理過程主要是細胞呼吸和光合作用的光反應,所以A、B、D三個選項中所涉及的部位均可合成ATP;而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜上不能產(chǎn)生ATP,故C項符合題意。
3.(xx·全國)某同學為了
19、探究pH對人唾液淀粉酶活性的影響,設計了如下實驗步驟:
①在A、B、C、D、E5支試管中分別加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的適宜濃度緩沖液5 mL,再分別加入質(zhì)量分數(shù)為1%的淀粉液1 mL。
②各試管中分別加入適當濃度的唾液稀釋液1 mL,搖勻。
③將5支試管放入70 ℃恒溫水浴中,保溫時間相同且合適。
④取出各試管,分別加入斐林試劑2 mL,搖勻。
⑤觀察各試管溶液的顏色,通過顏色深淺判斷唾液淀粉酶作用的最適pH。
上述實驗步驟中有2處錯誤,請更正并說明更正的理由(不考慮試劑的濃度和加入量、pH梯度以及實驗重復次數(shù)),以便實驗能得到正確的預期結果。
(1)______________________________________________________ _。
(2)______________________________________________________ _。
答案:(1)③中70 ℃應改為37 ℃。因為人唾液淀粉酶作用的最適溫度為37 ℃
(2)在觀察各試管中溶液的顏色之前應將各試管放在沸水浴中一段時間。因為在高溫條件下斐林試劑與還原糖反應顯色(其他合理答案也可以)
解析:(1)唾液淀粉酶的最適溫度為37 ℃,70 ℃環(huán)境中該酶將失活。(2)斐林試劑與還原糖在水浴共熱條件下,才產(chǎn)生磚紅色沉淀。