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2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 第一部分 知識落實篇 專題二 細胞的代謝 第1講 酶和ATP配套作業(yè) 一、選擇題 1．(xx武漢調(diào)研)下列關(guān)于ATP的敘述，正確的是(B) A．無氧呼吸的第一階段和第二階段都有 ATP 的生成 B．真核細胞和原核細胞內(nèi)都有 ATP 與 ADP 的相互轉(zhuǎn)化 C．ADP 轉(zhuǎn)化成 ATP 所需的能量都來自有機物的氧化分解 D．葡萄糖和果糖合成蔗糖的過程與 ATP 的合成相聯(lián)系 解析：無氧呼吸的第一階段有ATP產(chǎn)生，第二階段沒有ATP的生成，A錯誤；ATP在細胞中含量少，真核細胞和原核細胞內(nèi)都有ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，B正確；ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需的能量來自有機物的氧化分解或葉綠體色素吸收的光能，C錯誤；葡萄糖和果糖合成蔗糖的過程消耗ATP，D錯誤。 2. (xx石家莊質(zhì)檢)圖甲表示麥芽糖酶催化麥芽糖水解的模型，圖乙表示在最適溫度下，麥芽糖酶的催化速率與麥芽糖量的關(guān)系。下列敘述錯誤的是(B) A．該模型能解釋酶的催化具有專一性，其中A代表麥芽糖酶 B．可用斐林試劑鑒定麥芽糖酶是否完成對麥芽糖的催化分解 C．如果溫度升高或降低5℃，f點都將下移 D．限制f～g段上升的原因是酶的數(shù)量，故整個實驗中應(yīng)設(shè)置“麥芽糖酶的量一定” 解析：酶在反應(yīng)前后數(shù)量和化學(xué)性質(zhì)都不發(fā)生變化，所以A代表麥芽糖酶，從圖中可以看出，酶A和反應(yīng)底物D專一性結(jié)合使D分解為E和F，說明酶具有專一性，故A正確；麥芽糖在麥芽糖酶的作用下被分解為葡萄糖，麥芽糖和葡萄糖都是還原性糖都能和斐林試劑反應(yīng)出現(xiàn)磚紅色沉淀，故無法用斐林試劑來鑒定麥芽糖酶是否完成了對麥芽糖的催化分解，故B錯誤；因圖乙表示在最適溫度下，故溫度升高或降低都會使酶活性下降，而導(dǎo)致催化速率下降，故C正確；從圖乙可以看出，e～f段催化速率隨著麥芽糖量的變化而變化，說明麥芽糖為單一變量，酶量為無關(guān)變量，則限制f～g段上升的主要因素是酶的數(shù)量是有限的，故D正確。 3．(xx泰州一模)下列關(guān)于酶的說法，正確的是(A) A．蛋白酶能催化淀粉酶和脂肪酶水解 B．加酶洗衣粉需用不溶于水的化學(xué)物質(zhì)將酶包裹起來 C．酶通過給反應(yīng)物供能和降低活化能來提高反應(yīng)速率 D．酶制劑作為藥物時只能以注射的方式給藥 4．(xx馬鞍山質(zhì)檢)某興趣小組為探究酶濃度和乳糖濃度對乳糖水解速率的影響，進行了相關(guān)的實驗(其他條件均為最適)。實驗結(jié)果如下表： 實驗 自變量 組別1 組別2 組別3 組別4 組別5 實驗一 (乳糖濃度為10%) 酶濃度 0% 1% 2% 3% 4% 相對反應(yīng)速率 0 25 50 100 200 實驗二 (乳糖酶濃度為2%) 乳糖濃度 0% 5% 10% 15% 20% 相對反應(yīng)速率 0 25 50 65 65 下列分析正確的是(B) A．實驗一中，限制組別4相對反應(yīng)速率的主要因素是乳糖濃度 B．實驗二中，限制組別4相對反應(yīng)速率的主要因素是酶的濃度 C．實驗一中，若適當(dāng)提高溫度則各組別相對反應(yīng)速率均將增加 D．實驗二中，若提高乳糖濃度則各組別相對反應(yīng)速率均將增加 解析：實驗一若繼續(xù)增加酶濃度，相對反應(yīng)速率可以再加大直到飽和，A項錯誤。實驗二若繼續(xù)增大乳糖濃度，受到酶濃度限制，相對反應(yīng)速率不再加大，限制組別4相對反應(yīng)速率的主要因素是酶的濃度，B項正確。表中數(shù)據(jù)均是在最適溫度測得，實驗一中若適當(dāng)提高溫度則各組別相對反應(yīng)速率均將降低，C項錯誤。實驗二中，若提高乳糖酶濃度則各組別相對反應(yīng)速率均將增加，D項錯誤。 5．(xx重慶考前沖刺)下列所述細胞生命活動過程，不可能發(fā)生的是(C) A．甘油、乙二醇通過自由擴散的方式進入細胞 B．被溶酶體分解后的某些產(chǎn)物細胞可再利用 C．細胞中酶的催化作用發(fā)揮后會被及時降解 D．活細胞中ATP、ADP的相互轉(zhuǎn)化不會休止 解析：甘油、乙二醇為脂溶性分子，可通過自由擴散的方式進出細胞，A項正確。被溶酶體分解后的某些產(chǎn)物如氨基酸等可被細胞再次利用，B項正確。酶作為催化劑，在化學(xué)反應(yīng)前后本身的數(shù)量和性質(zhì)不變，可實現(xiàn)反復(fù)利用，C項錯誤?；罴毎蠥TP與ADP不停地相互轉(zhuǎn)化，以保證細胞持續(xù)的能量需求，D項正確。 6．(xx石家莊二模)酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，下列有關(guān)敘述錯誤的是(D) A．酶與無機催化劑比較具有高效性，原因是其能明顯降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 B．過酸、過堿都可能導(dǎo)致酶分子空間結(jié)構(gòu)的改變 C．研究溫度對酶活性的影響，不可采用過氧化氫作底物 D．探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的專一性作用時，可用碘液替代斐林試劑進行鑒定 解析：同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效果更高，故A正確；酶催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進行的，過酸過堿都可能導(dǎo)致酶分子結(jié)構(gòu)的改變，因而使酶失活，故B正確；過氧化氫的分解會受溫度的影響，研究溫度酶活性影響的實驗，底物不可用過氧化氫，故C正確；碘可以與淀粉反應(yīng)呈現(xiàn)藍色，如果淀粉分解遇碘不變藍，但是蔗糖無論分解與否都無法用碘檢測，故D錯誤。 7．如圖表示某種酶在不同處理條件(a、b、c)下催化某反應(yīng)時生成物的量與反應(yīng)時間的關(guān)系。下列說法正確的是(B) A．酶提供了反應(yīng)過程所必需的活化能 B．圖中三組反應(yīng)物起始量一樣，造成差異的原因可能有溫度、pH、酶濃度等 C．若是溫度不同造成反應(yīng)速率不同，則a一定為該酶催化反應(yīng)的最適溫度 D．酶分子在催化反應(yīng)完成后立即會被降解 解析：酶降低了反應(yīng)過程所必需的活化能，A錯誤。反應(yīng)物起始量都相同，造成酶促反應(yīng)速率差異的原因可能是酶活性的差異，影響因素是溫度、pH、酶濃度等，B正確。溫度對酶活性的影響曲線類似于拋物線形狀，圖給出的信息太少，無法判斷a是否為最適溫度，C錯誤。作為催化劑的酶分子在催化反應(yīng)前后，分子結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變，D錯誤。 8．高溫淀粉酶在應(yīng)用前，需要對該酶發(fā)揮作用的最佳溫度范圍進行測定。下圖中曲線①表示在一定溫度范圍內(nèi)的相對酶活性(酶活性與酶最大活性的百分比)。曲線②為酶的熱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，即將酶在不同溫度下保溫足夠長的時間，再在酶活性最高的溫度下測其殘余酶活性而得到的數(shù)據(jù)。下列有關(guān)敘述不正確的是(C) A．曲線①表明，當(dāng)溫度為80 ℃時，該酶活性最高 B．該酶發(fā)揮作用的最佳溫度范圍是60～70 ℃ C．曲線②上35 ℃數(shù)據(jù)點是在60～70 ℃時測得的 D．曲線②表明，該酶的熱穩(wěn)定性在70 ℃之后迅速下降 解析：結(jié)合題干，曲線①表明80 ℃是該酶活性最高的溫度，A項正確；該酶發(fā)揮作用的最佳溫度范圍是60～70 ℃，因為此溫度下不僅酶活性較強，且殘余活性也強，B項正確；曲線②上35 ℃數(shù)據(jù)點是在酶活性最高的溫度下(即80 ℃)測得的(由題目要求中對②曲線對應(yīng)的操作過程的敘述知)C項錯誤；曲線②表明該酶的熱穩(wěn)定性在70 ℃之后急劇下降，D項正確。 9．在三支試管中加入等量的質(zhì)量分數(shù)為5%的過氧化氫溶液，再分別加入適量的二氧化錳、新鮮豬肝研磨液、唾液，一段時間后測得底物含量變化如圖所示。下列敘述不正確的是(A) A．曲線B表示二氧化錳的催化作用，曲線A與曲線B對照反映了無機催化劑具有專一性 B．曲線C表示豬肝中過氧化氫酶的催化作用，曲線A與曲線C對照反映了酶具有專一性 C．曲線C與曲線B對照可以說明酶具有高效性 D．曲線A不下降的原因可能是唾液淀粉酶與該底物不能形成酶—底物復(fù)合物 解析：分析題圖可知，曲線A、B、C分別表示唾液淀粉酶、二氧化錳、新鮮豬肝研磨液中過氧化氫酶的催化作用。酶的催化作用具有專一性，B項正確；曲線C與曲線B對照可以說明酶具有高效性，C項正確；曲線A不下降的原因可能是唾液淀粉酶與該底物不能形成酶—底物復(fù)合物，無法催化過氧化氫的分解，D項正確。 10．如圖所示，在編號為1、2、3、4的四支試管中分別加入相應(yīng)的溶液后，將其置于適宜的溫度條件下保溫一段時間。然后分別向1號和2號試管中加入斐林試劑各2 mL，搖勻后將兩試管置于水浴鍋內(nèi)加熱至50～65 ℃，同時分別向3號和4號試管中加入雙縮脲試劑各2 mL，搖勻后將兩試管置于冷水中，則四支試管的顏色變化是(C) A．1號和2號試管顯磚紅色，3號試管無色，4號試管顯藍色 B．1號試管顯淺藍色，2號試管無色，3號試管顯紫色，4號試管顯藍色 C．1號試管顯磚紅色，2號試管顯淺藍色，3號和4號試管顯紫色 D．1號試管顯磚紅色，2號試管顯淺藍色，3號試管顯紫色，4號試管顯藍色 解析：1號試管中淀粉酶能催化淀粉水解成麥芽糖，麥芽糖屬于還原性糖，加入斐林試劑后水浴加熱產(chǎn)生磚紅色沉淀；2號試管中淀粉酶不能催化蔗糖水解，蔗糖又是非還原性糖，加入斐林試劑并水浴加熱時，不產(chǎn)生磚紅色沉淀，而呈現(xiàn)斐林試劑本身的顏色，即淺藍色；3號試管中蛋白酶能將雞蛋清中的蛋白質(zhì)水解成多肽，又因溶液中存在蛋白酶(一種蛋白質(zhì))，故加入雙縮脲試劑后，它們與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生紫色絡(luò)合物；4號試管中存在DNA酶(一種蛋白質(zhì))，其與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生紫色絡(luò)合物。 11．某同學(xué)將若干浸有酵母菌的小濾紙片(1 cm2)取出后晾干，制備成附著有H2O2酶的濾紙片，用如圖所示的裝置進行探究影響酶促反應(yīng)速率的因素的實驗，下列分析錯誤的是(D) A．為了提高實驗的準(zhǔn)確性，每個燒杯中需放多個濾紙片 B．可通過設(shè)置不同pH的H2O2溶液來探究pH對酶活性的影響 C．不能通過設(shè)置不同溫度的H2O2溶液來探究溫度對酶活性的影響 D．酶促反應(yīng)速率可用濾紙片從燒杯底部到浮出液面的時間(即t3－t2)來表示 解析：該實驗是通過H2O2來探究影響酶促反應(yīng)速率的因素，可設(shè)置不同pH的H2O2溶液來探究pH對酶活性的影響，由于溫度升高可以促進H2O2的分解，所以不能通過設(shè)置不同溫度的H2O2溶液來探究溫度對酶活性的影響；酶促反應(yīng)速率可用濾紙片進入燒杯到浮出液面的時間(t3－t1)的倒數(shù)來表示，即1/(t3－t1)；該圖示中只有一片濾紙片，為了提高實驗的準(zhǔn)確性，應(yīng)增加濾紙片的數(shù)量，測出時間后取其平均值。 12．下圖是人體細胞代謝部分簡圖。圖中甲表示ATP，下列有關(guān)敘述錯誤的是(B) A．甲→乙→丙→丁過程中，起催化作用的酶空間結(jié)構(gòu)不同 B．丙是DNA的基本組成單位之一 C．丁由腺嘌呤和核糖組成，而戊可用于甲的合成 D．在紅細胞吸收葡萄糖時，細胞中乙的含量不會顯著增加 解析：甲→乙→丙→丁表示ATP的逐步水解，每一次水解反應(yīng)的酶都不同，故A正確。丙為A－P，A是腺苷，由1分子核糖和1分子腺嘌呤構(gòu)成，加上1分子磷酸，構(gòu)成1分子腺嘌呤核糖核苷酸，故B錯誤。丁表示腺苷，由腺嘌呤和核糖組成，戊表示磷酸，是ATP的組成成分，故C正確。紅細胞吸收葡萄糖為協(xié)助擴散，不需要消耗ATP，故乙(ADP)的含量不會增加，故D正確。 13．在下列四種化合物的化學(xué)組成中，“○”中所對應(yīng)的含義最接近的是(D) A．①②　　B．①③　　C．③④　　D．⑤⑥ 解析：根據(jù)題意，“○”中所對應(yīng)的含義分別為：①一磷酸腺苷AMP即腺嘌呤核糖核苷酸，②腺嘌呤，③DNA分子上的腺嘌呤脫氧核苷酸，④RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，⑤腺苷，⑥腺苷。 14．(xx廈門適應(yīng)性考試)下列關(guān)于ATP的敘述正確的是(A) A．葉肉細胞在有光無光條件下均能合成ATP B．人體細胞吸收葡萄糖均需要消耗ATP C．維持人體體溫的能量主要來自ATP的水解 D．神經(jīng)纖維上電信號的傳導(dǎo)不需要消耗ATP 解析：葉肉細胞在有光的條件下可以通過光合作用在葉綠體中形成ATP，在無光的條件下，可以通過呼吸作用在細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中形成ATP，A正確；人體紅細胞吸收葡萄糖為協(xié)助擴散，不需消耗ATP，B錯；維持人體體溫的能量主要來自呼吸作用釋放的能量，C錯；神經(jīng)纖維上電信號的傳導(dǎo)是借助離子的跨膜運輸完成的，需要消耗ATP，D錯。 二、非選擇題 15．(xx山東實驗中學(xué)診斷)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。請分析回答問題。 (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 h有40 kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為2～10 mmol/L, 為滿足能量需要， 人體解決這一矛盾的合理途徑是________________。 (2)由圖可知，細胞間隙中的ATP在有關(guān)酶的作用下，磷酸基團逐個脫離下來。最后剩下的是__________。 (3)據(jù)圖分析，科學(xué)家當(dāng)初推測ATP可作為神經(jīng)細胞間傳遞信息的信號分子實驗思路是：科學(xué)家用化學(xué)物質(zhì)阻斷典型神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細胞間的信息傳遞后，發(fā)現(xiàn)某些神經(jīng)細胞__________(填“能”或“不能”)發(fā)生電位變化，從而確定猜測的正確性。 (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 h，然后測量各組細胞內(nèi)ATP的濃度和細胞死亡的百分率，經(jīng)過多次試驗后， 所得數(shù)據(jù)如表所示： 實驗組編號 A B C D E F X物質(zhì)的濃度/(ngmL－1) 0 2 4 8 15 32 細胞內(nèi)ATP的濃度 (nmolmL－1) 80 70 50 20 5 1 細胞死亡/% 1 3 10 25 70 95 ①該實驗的因變量是__________。 ②實驗數(shù)據(jù)表明，細胞內(nèi)ATP濃度下降，細胞死亡率增加。推測X物質(zhì)最可能作用于________(細胞結(jié)構(gòu))。 ③若用混有濃度為2 ngmL－1的X物質(zhì)的飼料飼喂大鼠，其小腸吸收葡萄糖的速率 ________(填“減慢”或“加快”或“不變”) 。 解析：(1)神經(jīng)細胞中的ATP主要來自呼吸作用，植物細胞還有光合作用。 (2)ATP中的高能磷酸鍵斷裂時，會釋放出大量的能量，ATP水解脫下兩個磷酸基團后生成的AMP能參與形成的生物大分子是RNA，如果磷酸基團完全脫落，剩下的是腺苷。 (3)據(jù)圖分析，科學(xué)家當(dāng)初推測ATP可作為神經(jīng)細胞間傳遞信息的信號分子的實驗思路是設(shè)法把ATP與典型神經(jīng)遞質(zhì)分開，單獨去研究其作用，即科學(xué)家用化學(xué)物質(zhì)阻斷典型神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細胞間的信息傳遞后，發(fā)現(xiàn)受體細胞仍能接受到部分神經(jīng)信號。 (4)①該實驗的因變量是就是實驗結(jié)構(gòu)所觀察到的實驗現(xiàn)象，即：細胞中ATP的濃度和細胞死亡的百分率。 ②實驗數(shù)據(jù)表明，細胞內(nèi)ATP濃度下降，能量供應(yīng)減少，所以可能作用于線粒體。 ③分泌消化液消化食物以及吸收營養(yǎng)均必須消耗能量，X物質(zhì)會減少細胞能量供應(yīng)，從而影響對葡萄糖的吸收。 答案：(1)有氧呼吸(呼吸作用)　ATP和ADP相互(迅速)轉(zhuǎn)化　(2)腺苷(腺嘌呤核苷)　(3)能　(4)①細胞內(nèi)ATP的濃度和細胞死亡的百分率(缺一不得分)　②線粒體?、蹨p慢 16．(xx深圳一模)石油降解酶去醛基后變?yōu)槭福@兩種酶都能催化污泥中石油的分解。 (1)驗證石化酶化學(xué)本質(zhì)所用的試劑名稱是________，酶催化作用的機理是________。 (2)下圖為不同條件下，石油降解酶對某湖泊污泥中石油分解能力的測定結(jié)果。 ①本實驗的自變量為 __________，若要比較石油分解酶及石化酶催化能力的大小可觀測的指標(biāo)是________。 ②湖泊中能合成石油分解酶的某細菌可消除輕微石油污染，這種途徑屬于________分解，這一實例說明生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力。 (3)通過預(yù)實驗得知兩種酶的適宜溫度在20～30 ℃之間，為進一步探究兩種酶的最適溫度及催化能力，某同學(xué)以2 ℃為溫度梯度設(shè)計了如下的實驗記錄表格。 探究石油降解酶及石化酶的最適溫度和催化能力實驗記錄表 指出表中的三處錯誤 ①_____________________________________________________ ②_____________________________________________________ ③_____________________________________________________ 解析：(1)石化酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因而可用雙縮脲鑒定；酶催化作用的機理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能；(2)從曲線圖中可判斷實驗的自變量有兩個，即污泥含水量和pH值；通過比較相同樣品中2天內(nèi)1 kg污泥中剩余石油含量可知石油分解酶及石化酶催化能力的大小；通過某細菌分解石油污染這屬于微生物分解；(3)根據(jù)實驗設(shè)計的單一變量及對照性原則及題意要求的溫度梯度要求可知表中的錯誤。 答案：(1)雙縮脲　降低化學(xué)反應(yīng)的活化能　(2)①污泥含水量和pH值　(相同樣品中)2天內(nèi)1 kg污泥中剩余石油含量?、谖⑸铩?3)①沒有標(biāo)明具體的溫度?、跍囟仍O(shè)置少一列?、廴鄙賹κ傅挠涗?順序可顛倒)