第二單元 生命系統(tǒng)的代謝基礎(chǔ) 專題一 酶與ATP（時間：40分鐘滿分：60分）B級必測1（2016揚(yáng)州高三期末）下列有關(guān)酶和ATP的敘述，正確的是（）A組成酶的基本單位是氨基酸或脫氧核苷酸B不同生物體內(nèi)酶的種類可能不同，但ATP是一樣的C酶、ATP都與細(xì)胞代謝密切相關(guān)，但兩者的合成無直接關(guān)系D人成熟紅細(xì)胞既不能合成酶，也不能產(chǎn)生ATP解析酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)或RNA，所以組成酶的基本單位是氨基酸或核糖核苷酸，A錯誤；不同生物體內(nèi)酶的種類可能不同，但ATP是一樣的，B正確；酶是由單體聚合而成，在由單體聚合成大分子的過程中需要ATP水解供能，而ATP合成需要合成酶催化，C錯誤；人成熟的紅細(xì)胞中無細(xì)胞核和細(xì)胞器，所以不能合成酶，但可以通過無氧呼吸生成ATP，D錯誤。答案B2（2016蘇北四市一模）關(guān)于ATP的敘述，正確的是（）A大腸桿菌細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場所是線粒體B細(xì)胞連續(xù)分裂時，伴隨著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化CT表示胸腺嘧啶，因而ATP的結(jié)構(gòu)與核苷酸很相似DATP分子由1個腺嘌呤和3個磷酸基組成解析大腸桿菌為原核細(xì)胞，無線粒體，A錯誤；連續(xù)分裂時，ATP和ADP可迅速轉(zhuǎn)化，B正確；ATP的結(jié)構(gòu)中T是指3個磷酸基團(tuán)，不含堿基T，C錯誤；ATP分子由1個腺苷和3個磷酸基團(tuán)組成，D錯誤。答案B3（2016蘇錫常鎮(zhèn)一模）某興趣小組為了探究溫度對酶活性的影響，用打孔器獲取新鮮的厚度為5mm的三片土豆，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。有關(guān)敘述錯誤的是（）實(shí)驗(yàn)步驟土豆片A土豆片B土豆片C處理靜置煮熟后冷卻冰凍滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%H2O21滴1滴1滴觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生大量氣泡幾乎不產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生少量氣泡A.土豆片的厚度大小是該實(shí)驗(yàn)的自變量B新鮮土豆組織中含有過氧化氫酶C高溫和低溫都能影響過氧化氫酶活性D定性實(shí)驗(yàn)無法確定過氧化氫酶的最適溫度解析由題意可知，該實(shí)驗(yàn)是探究溫度對酶活性的影響，故自變量是溫度，A錯誤；新鮮土豆組織中含有過氧化氫酶，B正確；由題表可知，高溫和低溫都能影響過氧化氫酶活性，C正確；定性實(shí)驗(yàn)無法確定過氧化氫酶的最適溫度，D正確。答案A4（2016如東中學(xué)質(zhì)檢）下列有關(guān)酶的敘述，正確的是（）A酶的合成一定需要核糖體，但不一定需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體B酶既可以作為生物催化劑，也可以作為某些化學(xué)反應(yīng)的底物C酶分子在最適宜溫度和pH下催化效率高，體現(xiàn)了酶的高效性D酶分子在催化反應(yīng)完成后，立即被分解為氨基酸或核糖核苷酸解析少數(shù)RNA也具有生物催化作用，其合成部位不在核糖體，所以酶的合成不一定需要核糖體，A錯誤；酶既可以是生物催化劑，也可以作為某些化學(xué)反應(yīng)的底物，如唾液淀粉酶進(jìn)入胃中失活，可作為蛋白質(zhì)被蛋白酶水解，B正確；在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高，說明酶的作用條件較溫和，C錯誤；酶是生物催化劑，酶分子在催化反應(yīng)的前后數(shù)量和化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生改變，D錯誤。答案B5（2016南京三模）下表是探究淀粉酶對淀粉和蔗糖作用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果，據(jù)其分析，以下結(jié)論正確的是（）試管編號2mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%淀粉溶液2mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%蔗糖溶液1mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的新鮮淀粉酶溶液反應(yīng)溫度/4060804060802mL斐林試劑磚紅色深淺*#注：“”表示添加，“”表示不加，“*”的多少代表顏色的深淺，“#”表示無顏色變化。A可用碘液代替斐林試劑檢測實(shí)驗(yàn)結(jié)果B淀粉酶活性在40時比60時高C淀粉在淀粉酶的作用下被水解成還原糖D淀粉酶對蔗糖的水解具有專一性解析分析題意可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證酶的專一性，不能用碘液代替斐林試劑檢測實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因?yàn)槿绻矸蹧]被完全水解，檢驗(yàn)結(jié)果同樣會變藍(lán)，不能反映淀粉能不能被淀粉酶催化發(fā)生反應(yīng)，A錯誤；根據(jù)表中結(jié)果可知，淀粉酶在60時的活性大于在40時的活性，B錯誤；淀粉不是還原糖，表中結(jié)果顯示，經(jīng)淀粉酶作用后，淀粉被水解成還原糖，C正確；表中結(jié)果顯示淀粉酶不能催化蔗糖水解，D錯誤。答案C6（2016鹽城三模）下列有關(guān)ATP的敘述，錯誤的是（）A線粒體合成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用B機(jī)體在運(yùn)動時消耗ATP，睡眠時也消耗ATPC在有氧與缺氧的條件下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATPD植物根細(xì)胞吸收離子所需的ATP來源于光合作用或呼吸作用解析線粒體內(nèi)通過有氧呼吸合成的ATP可用于各項(xiàng)生命活動，A正確；無論在運(yùn)動狀態(tài)下還是在睡眠狀態(tài)下，機(jī)體都要進(jìn)行正常的生命活動，都要消耗ATP，B正確；在有氧與缺氧條件下，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)都能將葡萄糖分解為丙酮酸，同時形成少量ATP，C正確；光合作用光反應(yīng)階段合成的ATP，只能用于暗反應(yīng)階段，不能用于為根細(xì)胞吸收離子供能，D錯誤。答案D7（2016連云港模擬）下列關(guān)于酶與ATP的敘述，正確的是（多選）（）AATP中含有核糖，有些酶也可能含有核糖B活細(xì)胞內(nèi)的酶完成催化反應(yīng)后立即被降解CATP與ADP相互快速轉(zhuǎn)化依賴酶的高效性D酶的合成需要ATP供能，ATP的合成需要酶參與解析ATP含有核糖、腺嘌呤和磷酸基團(tuán)，有些酶的本質(zhì)是RNA，含有核糖，A正確；酶是生物催化劑，在化學(xué)反應(yīng)前后沒有發(fā)生改變，反應(yīng)后不會立即被分解，可以反復(fù)使用，B錯誤；ATP與ADP相互快速轉(zhuǎn)化依賴酶的高效性，C正確；酶的合成需要ATP供能，ATP的合成也需要合成酶的參與，D正確。答案ACD8（2016南通三模）下圖為pH對作用于同一底物的兩種水解酶活性的影響，相關(guān)敘述正確的是（多選）（）A在兩種不同的pH條件下，酶1活性可能相同B將酶2由pH9轉(zhuǎn)移到pH6的環(huán)境中，活性上升C與酶2相比較，酶1更耐受堿性環(huán)境D在任何溫度條件下，pH5時，酶1的活性高于酶2解析當(dāng)pH9時，酶2失活，pH下降，活性不能恢復(fù)，B錯誤；酶充分發(fā)揮其活性除pH外，還受溫度影響，當(dāng)溫度較低或較高時，酶1、酶2活性均被抑制或失活，D錯誤。答案AC9（2015淮安市一調(diào)）現(xiàn)有兩種淀粉酶A與B，某生物興趣小組為探究不同溫度條件下這兩種淀粉酶的活性，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：（）實(shí)驗(yàn)原理：溫度等條件可以影響酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下產(chǎn)生麥芽糖；用分光光度計(jì)測量溶液的吸光度時，物質(zhì)含量越多，其吸光度越大，因此可測出物質(zhì)的相對含量。實(shí)驗(yàn)材料：一定濃度的淀粉溶液、相同濃度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、溫度計(jì)等。實(shí)驗(yàn)過程：如下表所示。組別 步驟12345678、設(shè)置水浴缸溫度/2030405020304050、取8支試管各加入淀粉溶液（mL），分別保溫5 min1010101010101010、另取8支試管各加入等量淀粉酶溶液，分別保溫5 min酶A酶A酶A酶A酶B酶B酶B酶B、將同組兩個試管中的淀粉溶液與淀粉酶溶液混合搖勻，保溫5 min。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：用分光光度計(jì)對各組淀粉含量進(jìn)行檢測，結(jié)果如下圖所示。（1）該實(shí)驗(yàn)的自變量是，無關(guān)變量有（至少寫出2種）。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，下列敘述正確的是A酶A在20oC條件時活性較高B酶A的活性小于酶B的活性C酶B在40oC條件時活性較高D大于50oC條件時，酶A部分失活（3）此實(shí)驗(yàn)用分光光度計(jì)檢測底物淀粉的剩余量來表示酶的活性，能不能用斐林試劑檢測生成物麥芽糖的含量來表示？，原因是_。（4）若要進(jìn)一步探究酶B的最適溫度，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要思路應(yīng)是_。解析（1）自變量是在實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的量，根據(jù)表格可以看出本實(shí)驗(yàn)有兩個自變量，即酶的種類和溫度。因變量是在實(shí)驗(yàn)過程中隨自變量變化而變化的量。其他為無關(guān)變量。（2）用分光光度計(jì)測量溶液的吸光度時，物質(zhì)含量越多，其吸光度越大。酶A在20條件時淀粉含量較大，酶活性相對其他溫度時較低，A錯。由圖可知，在2050范圍內(nèi)，酶A活性在增強(qiáng)，酶B活性先增強(qiáng)后減弱，B錯。酶B在40條件時測量相對值最低，活性較高，C正確。在2050范圍內(nèi)，酶A活性在增強(qiáng)，不能判斷50以后的趨勢，D錯誤。（3）因?yàn)橛渺沉衷噭┬杷〖訜幔皇菃我蛔兞苛?，也會對酶的活性產(chǎn)生影響，使試驗(yàn)結(jié)果不可靠。（4）由圖的結(jié)果可知3040范圍內(nèi)隨溫度的升高酶活性升高，4050范圍內(nèi)隨溫度的升高酶活性降低，在預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上要進(jìn)一步探究酶的最適溫度，可在3050之間設(shè)置梯度進(jìn)行研究。答案（1）溫度、酶的種類溶液的量、反應(yīng)時間、pH等（2）C（3）不能斐林試劑檢測時需水浴加熱，會導(dǎo)致反應(yīng)體系溫度發(fā)生改變，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果（4）在3050之間設(shè)立較小等溫度梯度的分組實(shí)驗(yàn)，按上述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析結(jié)果得出結(jié)論。10萌發(fā)的禾谷類種子中主要有淀粉酶和淀粉酶，淀粉酶不耐酸、較耐熱，在pH為3.6、0下可迅速失活，而淀粉酶耐酸、不耐熱，在70條件下15 min后失活，某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了“提取小麥種子中淀粉酶并測定淀粉酶催化淀粉水解的最適溫度”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟：步驟一：制備含有淀粉酶和淀粉酶的酶溶液。步驟二：獲得僅淀粉酶有活性而淀粉酶無活性的酶液。步驟三：取12支干凈的、體積相同并具刻度的試管依次編號，按下表要求加入試劑，再觀察各試管內(nèi)的顏色變化注：“”表示碘液變藍(lán)色，“”表示碘液不變色。 試管編號步驟1234563%的可溶性淀粉溶液/mL888888保持恒定溫度（）5 min020406080100 試管編號步驟123456淀粉酶有活性、淀粉酶無活性的酶液（mL）111111保持恒定溫度（）5 min020406080100將步驟中相應(yīng)試管溶液混合、震蕩后保持恒定溫度（）5 min020406080100加入碘液，震蕩后觀察顏色變化請回答下列問題：（1）該實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)變量是_。（2）步驟二的具體操作方法是_。（3）該實(shí)驗(yàn)不能說明淀粉酶的最適溫度是60，如要測得該酶的最適溫度，下一步的具體做法是_。解析（1）分析表格信息和實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍搶?shí)驗(yàn)的自變量是溫度。（2）由題意可知，淀粉酶在70條件下15 min后失活，要獲得僅淀粉酶有活性而淀粉酶無活性的酶液，具體操作方法是將酶液置于70水浴中15 min，取出后迅速冷卻。（3）表格信息顯示60條件下淀粉酶催化淀粉完全水解，說明該酶的最適溫度在60左右，要進(jìn)一步確定最適溫度，需在4080范圍內(nèi)設(shè)置一系列溫度梯度，比較該酶的活性。答案（1）溫度（2）將酶液置于70水浴中15 min，取出后迅速冷卻（3）在4080范圍內(nèi)設(shè)置一系列溫度梯度，比較不同溫度條件下該酶的活性A級自悟11（2016常州期末）下列關(guān)于ATP的敘述，正確的是（）AATP分子由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成B細(xì)胞缺氧時細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中不能合成ATPC細(xì)胞代謝加快時ATP與ADP之間的轉(zhuǎn)化加快D細(xì)胞中需要能量的活動都是由ATP直接提供解析ATP分子中的A代表腺苷，是由核糖和腺嘌呤組成，P代表磷酸基團(tuán)，T表示有3個磷酸基團(tuán)，因此ATP是由腺嘌呤、核糖和磷酸組成，A錯誤；細(xì)胞缺氧時，可通過無氧呼吸合成ATP，無氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，B錯誤；細(xì)胞中ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中，細(xì)胞代謝加快時ATP與ADP之間的轉(zhuǎn)化也加快，C正確；細(xì)胞中需要能量的活動，絕大多數(shù)是由ATP直接提供，D錯誤。答案C12（2016蘇北四市一模）乳糖酶可催化乳糖水解。有兩項(xiàng)與此相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中無關(guān)變量相同且適宜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。相關(guān)敘述正確的是（）實(shí)驗(yàn)一（乳糖濃度為10%）酶濃度01%2%3%4%相對反應(yīng)速率02550100200實(shí)驗(yàn)二（酶濃度為2%）乳糖濃度05%10%15%20%相對反應(yīng)速率025506565A.實(shí)驗(yàn)一若繼續(xù)增加酶濃度，相對反應(yīng)速率不再加大B實(shí)驗(yàn)一若增加乳糖濃度，相對反應(yīng)速率將降低C實(shí)驗(yàn)二若繼續(xù)增大乳糖濃度，相對反應(yīng)速率不再加大D實(shí)驗(yàn)二若將反應(yīng)溫度提高5，相對反應(yīng)速率將增大解析在乳糖濃度為10%時，當(dāng)酶濃度達(dá)到4%時，相對反應(yīng)速率為200，所以實(shí)驗(yàn)一如果繼續(xù)增加酶濃度，相對反應(yīng)速率將可能繼續(xù)加大，A錯誤；在某一酶濃度時，增加底物濃度會使相對反應(yīng)速率升高，因此，實(shí)驗(yàn)一增加乳糖濃度，相對反應(yīng)速率可能增大，B錯誤；在酶濃度為2%時，乳糖濃度15%與20%情況下，相對反應(yīng)速率相等，所以在實(shí)驗(yàn)二若繼續(xù)增大乳糖濃度，相對反應(yīng)速率將不再加大，C正確；實(shí)驗(yàn)條件均設(shè)置為最適條件，所以提高溫度，酶的活性反而下降，因此實(shí)驗(yàn)二若提高反應(yīng)溫度條件5，相對反應(yīng)速率將減小，D錯誤。答案C13（2016蘇錫常鎮(zhèn)二模）分別量取一定濃度的大豆蛋白水溶液和堿性蛋白酶溶液，再將pH和溫度調(diào)至最適（酶的最適pH10.5），然后將兩者混勻后保溫一段時間，定時取樣測得大豆蛋白水解度如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是（）A該實(shí)驗(yàn)的自變量是堿性蛋白酶的活性B10 h時，適當(dāng)升高溫度可提高堿性蛋白酶的活性C20 h后，反應(yīng)液中不含有蛋白質(zhì)D一定范圍內(nèi)延長反應(yīng)時間可提高水解度解析該實(shí)驗(yàn)的自變量是橫坐標(biāo)反應(yīng)時間，A錯誤；分析題意可知，實(shí)驗(yàn)初始溫度為最適溫度，10h時提高溫度不但不能提高堿性蛋白酶的活性，反而會使之降低，B錯誤；分析圖中曲線可知，20h時，大豆蛋白的水解度為20%左右，反應(yīng)液中仍有較多大豆蛋白，而且反應(yīng)液中所含有的堿性蛋白酶本身也是蛋白質(zhì)，C錯誤；分析圖中曲線走勢可知，一定范圍內(nèi)延長反應(yīng)時間可提高水解度，D正確。答案D14（2016南京、鹽城二模）下列有關(guān)酶的敘述，正確的是（多選）（）A在線粒體的內(nèi)膜上存在ATP合成酶B所有酶的合成都包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程C溫度能改變酶的活性，不能改變酶的結(jié)構(gòu)D酶促反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行解析有氧呼吸的第三階段是在線粒體內(nèi)膜上完成的，其過程是前兩個階段產(chǎn)生的H與氧結(jié)合生成H2O，并釋放大量的能量，產(chǎn)生大量的ATP，A正確；絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA，蛋白質(zhì)的合成都包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程，B錯誤；高溫會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶永久失活，C錯誤；酶具有作用條件較溫和的特性，因此酶促反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行，D正確。答案AD15（2016南通、揚(yáng)州、泰州二模）谷物中淀粉酶活性是影響啤酒發(fā)酵產(chǎn)酒的重要因素。某科研小組為尋找啤酒發(fā)酵的優(yōu)良原料，比較了小麥、谷子、綠豆萌發(fā)前后淀粉酶活性，其實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果如下。分析回答：谷物的萌發(fā)：稱取等量小麥、谷子、綠豆三種谷物的干種子，都均分為兩份，其中一份浸泡2.5 h，放入25 恒溫培養(yǎng)箱，至長出芽體為止。酶提取液的制備：將三種谷物的干種子和萌發(fā)種子分別置于研缽中，加入石英砂和等量蒸餾水研磨、離心，制備酶提取液。反應(yīng)進(jìn)程的控制：分別取制備的酶提取液1 mL置于不同的試管中，加入1 mL1%的淀粉溶液，25 保溫5 min后，立即將試管放入沸水浴中保溫5 min。吸光度的測定：在試管中加入、搖勻、加熱，當(dāng)溶液由藍(lán)色變?yōu)榇u紅色后，用分光光度計(jì)依次測定各試管的吸光度。酶活性的計(jì)算：將測定值與標(biāo)準(zhǔn)麥芽糖溶液吸光度比對，計(jì)算出淀粉酶活性，結(jié)果如下：名稱小麥谷子綠豆未萌發(fā)谷物的淀粉酶活性/（Ug1）0.02890.00940.0074萌發(fā)谷物的淀粉酶活性/（Ug1）51.76450.0395（1）本研究的自變量是、。（2）步驟中加入“石英砂”的目的是；步驟中立即將試管在沸水浴中保溫5 min的作用是。避免因吸光度測定先后對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響：歩驟“？”加入的試劑是。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，谷物萌發(fā)過程中淀粉酶活性，其意義是_。（4）本實(shí)驗(yàn)對生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)意義是應(yīng)優(yōu)先選擇作為啤酒發(fā)酵的原料。解析（1）本實(shí)驗(yàn)研究的有小麥、谷子、綠豆三種谷物，比較了萌發(fā)的和未萌發(fā)的谷物的淀粉酶活性，自變量是谷物種類和谷物是否萌發(fā)。（2）加入石英砂可以使研磨更加充分，步驟中立即將試管在沸水浴中保溫，利用高溫使酶失活，使反應(yīng)同時終止。根據(jù)題目溶液由藍(lán)色變?yōu)榇u紅色，可推出試管中加入的是斐林試劑，斐林試劑可用來檢測還原糖。（3）通過檢測酶活性，萌發(fā)谷物的淀粉酶活性高于未萌發(fā)谷物，所以谷物萌發(fā)過程淀粉酶活性升高，酶活性提高有利于淀粉水解，為種子萌發(fā)提供物質(zhì)和能量。（4）從表中可以看出萌發(fā)的小麥種子淀粉酶活性最高，可以使淀粉迅速水解，應(yīng)優(yōu)先選擇萌發(fā)的小麥種子作為啤酒發(fā)酵的原料。答案（1）谷物種類谷物是否萌發(fā)（2）使研磨更加充分使酶失活，使反應(yīng)同時終止斐林試劑（3）升高使淀粉水解，為種子萌發(fā)提供物質(zhì)和能量（4）萌發(fā)的小麥種子