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2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題二 細(xì)胞的代謝 4 酶與ATP突破訓(xùn)練 1.(xx云南昆明質(zhì)檢)下列有關(guān)酶的敘述,正確的是(　D　) A.具有分泌功能的活細(xì)胞才能產(chǎn)生酶 B.酶可被水解為氨基酸或脫氧核苷酸 C.人的造血干細(xì)胞和肌細(xì)胞中不存在相同的酶 D.以底物的種類作為自變量,可驗(yàn)證酶的專一性 解析:細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)大多需要酶的參與,活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶,A錯(cuò)誤;酶的本質(zhì)為蛋白質(zhì)或RNA,蛋白質(zhì)和RNA被水解分別形成氨基酸和核糖核苷酸,B錯(cuò)誤;同一生物體的兩種不同類型細(xì)胞中基因種類通常是相同的,但在基因表達(dá)時(shí),有的基因在兩種細(xì)胞中都表達(dá)(如控制呼吸酶合成的基因),有的基因在兩種細(xì)胞中不同時(shí)表達(dá)或不表達(dá),C錯(cuò)誤;酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行,驗(yàn)證酶的專一性實(shí)驗(yàn)中自變量為底物的種類或酶的種類,D正確。 2.(xx北京東城區(qū)模擬)細(xì)胞內(nèi)ATP轉(zhuǎn)化為ADP的過(guò)程不包括(　B　) A.乙酰膽堿釋放到突觸間隙 B.動(dòng)作電位產(chǎn)生過(guò)程 C.葉綠體基質(zhì)中C3轉(zhuǎn)化成C5 D.紡錘絲牽引染色體移向細(xì)胞兩極 解析:乙酰膽堿釋放到突觸間隙屬于胞吐,是消耗能量的;暗反應(yīng)中,葉綠體利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]分別作為能源和還原的動(dòng)力將C3轉(zhuǎn)化成C5;紡錘絲牽引染色體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中消耗能量;動(dòng)作電位產(chǎn)生過(guò)程主要是Na+的內(nèi)流過(guò)程,屬于協(xié)助擴(kuò)散,不消耗能量。 3.下列關(guān)于酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)思路的敘述中,不正確的是(　B　) A.驗(yàn)證酶的高效性時(shí),自變量是催化劑的種類 B.可利用過(guò)氧化氫和過(guò)氧化氫酶探究溫度對(duì)酶活性的影響 C.探究某化合物A對(duì)淀粉酶活性的影響,溫度應(yīng)保持不變 D.探究小麥種子在開(kāi)始萌發(fā)的7天中淀粉酶的活性變化,自變量是 時(shí)間 解析:由于溫度會(huì)影響過(guò)氧化氫的分解,故不宜用過(guò)氧化氫和過(guò)氧化氫酶探究溫度對(duì)酶活性的影響;探究化合物A對(duì)淀粉酶活性的影響,自變量為化合物A的有無(wú),溫度為無(wú)關(guān)變量,應(yīng)保持一致。 4.(xx河北唐山模擬)下列關(guān)于不同細(xì)胞內(nèi)的ATP的變化以及去向情況描述中,正確的是(　D　) A.人體小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收甘油分子時(shí),ATP消耗量增加 B.哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中沒(méi)有線粒體,不能產(chǎn)生ATP C.植物細(xì)胞光合作用產(chǎn)生的ATP,可為多項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量 D.酵母菌中RNA的組成單位可以來(lái)源于ATP的水解產(chǎn)物 解析:人體小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收甘油分子的方式是自由擴(kuò)散,不需要消耗能量,A項(xiàng)錯(cuò)誤;哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中沒(méi)有線粒體,不能進(jìn)行有氧呼吸,但是能進(jìn)行無(wú)氧呼吸,從而產(chǎn)生ATP,B項(xiàng)錯(cuò)誤;植物細(xì)胞光合作用產(chǎn)生的ATP,只能被暗反應(yīng)利用,C項(xiàng)錯(cuò)誤;ATP水解失去2個(gè)磷酸基團(tuán)后形成的AMP是RNA的組成單位之一,D項(xiàng)正確。 5.(xx黑龍江大慶二模)如圖曲線表示物質(zhì)A生成物質(zhì)P的化學(xué)反應(yīng)在無(wú)酶和有酶催化條件下的能量變化過(guò)程。據(jù)圖判斷正確的是(　C　) A.ab段表示在無(wú)酶催化條件下,使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生需要的活化能 B.bd段表示在有酶催化條件下,使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生需要的活化能 C.酶可通過(guò)降低反應(yīng)的活化能來(lái)加快反應(yīng)的進(jìn)行 D.若將酶催化改為無(wú)機(jī)催化劑催化該反應(yīng),則b在縱軸上將向下移動(dòng) 解析:分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。所以,在沒(méi)有催化劑時(shí),反應(yīng)物A要達(dá)到活化態(tài)需要的活化能為ac,在有酶催化時(shí)需要的活化能為bc。那么,ab段代表的含義是在有酶催化的條件下,使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生時(shí)酶所降低的活化能,也就是說(shuō)酶降低的活化能是ab。bc段表示在有酶催化條件下,使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生需要的活化能;因?yàn)槊副葻o(wú)機(jī)催化劑降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著,所以若將酶催化改為無(wú)機(jī)催化劑催化該反應(yīng),則b在縱軸上將向上移動(dòng)。 6.(xx河北石家莊二模)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　D　) A.酶與無(wú)機(jī)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(guò)酸、過(guò)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(duì)酶活性的影響,不可采用過(guò)氧化氫作底物 D.探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的專一性作用時(shí),可用碘液替代斐林試劑進(jìn)行鑒定 解析:酶與無(wú)機(jī)催化劑相比,酶降低化學(xué)反應(yīng)的活化能的效果更顯著,體現(xiàn)了酶具有高效性,A正確;高溫、過(guò)酸或過(guò)堿條件下,都能導(dǎo)致酶分子空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而變性失活,B正確;探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的專一性作用時(shí),碘液只能檢測(cè)淀粉是否被分解,不能檢測(cè)蔗糖是否被分解,因此不可用碘液替代斐林試劑進(jìn)行鑒定,D錯(cuò)誤。 7.(xx河北石家莊質(zhì)檢)取經(jīng)過(guò)編號(hào)的5支試管分別加入2 mL 濃度為0.5 mol/L的過(guò)氧化氫溶液,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,下列說(shuō)法正確的是(　D　) 試管編號(hào) 1 2 3 4 5 加入物質(zhì) 適量唾液 銹鐵釘 生土豆塊 熟土豆塊 生土豆塊、 稀鹽酸 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 幾乎 無(wú)氣泡 少量氣泡 大量氣泡 幾乎 無(wú)氣泡 幾乎無(wú) 氣泡 A.說(shuō)明酶具有高效性的是3號(hào)和4號(hào)試管 B.1號(hào)和3號(hào)對(duì)照不能說(shuō)明酶具有專一性 C.實(shí)驗(yàn)中不能體現(xiàn)酶的活性與溫度之間的關(guān)系 D.3號(hào)和5號(hào)對(duì)照可以說(shuō)明酶的活性受pH的影響 解析:生土豆塊中含有過(guò)氧化氫酶,銹鐵釘中含有的Fe3+是無(wú)機(jī)催化劑,故能說(shuō)明酶具有高效性的是2號(hào)和3號(hào)試管;唾液和土豆塊中酶的種類不同,作用于同種底物時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同,體現(xiàn)了酶的專一性;3號(hào)與4號(hào)對(duì)照能說(shuō)明不同溫度對(duì)酶活性的影響。 8.下列有關(guān)ATP的敘述中,不正確的有 (　B　) ①生物體均能合成ATP,為各項(xiàng)生命活動(dòng)提供直接能源　②細(xì)胞內(nèi)K+濃度偏高時(shí),為維持K+濃度的穩(wěn)定,細(xì)胞消耗ATP的量增加?、跘TP中的“A”與DNA、RNA中的堿基A不同?、苜|(zhì)壁分離和復(fù)原過(guò)程不消耗ATP　⑤酶促反應(yīng)需要ATP供能,如葡萄糖和果糖合成蔗糖的過(guò)程 A.0項(xiàng) B.2項(xiàng) C.3項(xiàng) D.5項(xiàng) 解析:病毒自身不能合成ATP;細(xì)胞逆濃度梯度運(yùn)輸鉀離子的方式是主動(dòng)運(yùn)輸,消耗能量;ATP中的“A”代表腺苷(腺嘌呤和核糖組成);質(zhì)壁分離和復(fù)原過(guò)程是細(xì)胞滲透失水和吸水的過(guò)程,不消耗能量;有些酶促反應(yīng)需要ATP供能,有些酶促反應(yīng)產(chǎn)生ATP。所以不正確的是①和⑤,共兩項(xiàng)。 9.(xx甘肅蘭州二調(diào))人的胃蛋白酶、腸蛋白酶和胰蛋白酶分別由胃腺細(xì)胞、腸腺細(xì)胞和胰腺細(xì)胞合成并分泌。有關(guān)這三種蛋白酶的敘述,錯(cuò)誤的是(　B　) A.都在細(xì)胞外發(fā)揮作用 B.最適pH和最適溫度都相同 C.由不同的基因控制合成 D.可以催化同一種蛋白質(zhì)的水解 解析:三種消化酶均在消化道中發(fā)揮作用,A正確。胃液表現(xiàn)為酸性,而胰液和腸液表現(xiàn)為弱堿性,故胃蛋白酶的最適pH小于7,腸蛋白酶和胰蛋白酶的最適pH大于7,B錯(cuò)誤。不同的蛋白酶由不同的基因控制合成,C正確。一種蛋白質(zhì)分子可以被不同的蛋白酶水解,D正確。 10.(xx安徽淮北一模)下列有關(guān)酶和ATP及相關(guān)生命活動(dòng)的描述,正確的是(　A　) A.酶的合成過(guò)程一定需要消耗能量 B.人成熟的紅細(xì)胞能產(chǎn)生無(wú)氧呼吸酶也能產(chǎn)生ATP C.酶能降低化學(xué)反應(yīng)活化能,因而酶促反應(yīng)不消耗ATP D.細(xì)胞中的ATP均產(chǎn)自葉綠體類囊體薄膜、線粒體內(nèi)膜等膜上 解析:酶都是生物大分子,其合成過(guò)程都需要消耗能量,A正確;人成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器,不能合成酶,B錯(cuò)誤;酶雖然能降低活化能,但很多酶促反應(yīng)還是需要耗能的,C錯(cuò)誤;細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)也能產(chǎn)生ATP,D錯(cuò)誤。 11.(xx安徽合肥模擬)圖1表示植物細(xì)胞的淀粉酶與人消化道內(nèi)淀粉酶活性受pH影響的情況,圖2表示3種脫氫酶(A、B、C)的活性受溫度影響的情況。下面的說(shuō)法中,正確的是(　C　) ①pH=5時(shí),植物淀粉酶的活性最高 ②若pH由中性變?yōu)樗嵝?人的淀粉酶活性漸漸升高 ③由圖2可知,適宜溫度范圍最廣的是B酶 ④據(jù)圖2,無(wú)法確認(rèn)C酶活性的最適溫度 A.①② B.①③ C.①④ D.①③④ 解析:圖1植物淀粉酶和人消化道內(nèi)淀粉酶的最適pH分別為5、7,高于或低于最適pH,酶的活性會(huì)降低甚至失活,①正確、②錯(cuò)誤;圖2中脫氫酶B的最適溫度約23 ℃,低于或高于該溫度酶的活性會(huì)降低甚至失活,A、C曲線涉及的溫度范圍比B廣,③錯(cuò)誤;A、C曲線在圖中未畫完,無(wú)法確認(rèn)C酶活性的最適溫度,④正確。 12.(xx廣東深圳模擬)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些蚜蟲(chóng)能合成類胡蘿卜素,其體內(nèi)的類胡蘿卜素不僅能吸收光能,傳遞給負(fù)責(zé)能量生產(chǎn)的組織細(xì)胞,而且還決定蚜蟲(chóng)的體色。陽(yáng)光下蚜蟲(chóng)的ATP生成量將會(huì)增加,黑暗時(shí)蚜蟲(chóng)的ATP含量會(huì)下降。下列有關(guān)敘述正確的是(　A　) A.正常情況下,蚜蟲(chóng)在黑暗中合成ATP時(shí)會(huì)伴隨著O2的消耗 B.蚜蟲(chóng)合成ATP時(shí)所需能量?jī)H僅來(lái)自呼吸作用 C.蚜蟲(chóng)做同一強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)時(shí),陽(yáng)光下和黑暗中的ATP消耗量不一樣 D.蚜蟲(chóng)ATP含量在陽(yáng)光下比黑暗時(shí)多,說(shuō)明其體內(nèi)的ATP含量不穩(wěn)定 解析:在黑暗中,蚜蟲(chóng)合成ATP時(shí)所需的能量來(lái)源于呼吸作用(包括有氧呼吸和無(wú)氧呼吸),因此正常情況下會(huì)伴隨著O2的消耗,A項(xiàng)正確;根據(jù)題意可知,蚜蟲(chóng)合成ATP時(shí)所需能量不僅來(lái)自呼吸作用,還可來(lái)自類胡蘿卜素吸收的光能,B項(xiàng)錯(cuò)誤;蚜蟲(chóng)做同一強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)時(shí),無(wú)論在陽(yáng)光下還是在黑暗中,ATP的消耗量是一樣的,C項(xiàng)錯(cuò)誤;雖然蚜蟲(chóng)ATP含量陽(yáng)光下比黑暗時(shí)多,但是兩種環(huán)境中都會(huì)發(fā)生ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化并且處于動(dòng)態(tài)平衡當(dāng)中,故其體內(nèi)的ATP含量相對(duì)穩(wěn)定,D項(xiàng) 錯(cuò)誤。 13.(xx遼寧大連一模)某研究小組探究酸雨對(duì)大豆種子萌發(fā)時(shí)能量代謝的影響,實(shí)驗(yàn)在其他條件適宜的黑暗環(huán)境中進(jìn)行,種子中ATP含量和細(xì)胞呼吸速率的變化如圖所示。請(qǐng)回答: (1)ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)的　　　　能源物質(zhì)。大豆種子萌發(fā)過(guò)程中,通過(guò)　　　　產(chǎn)生ATP,滿足其生命活動(dòng)對(duì)能量的需求。 (2)酸雨會(huì)導(dǎo)致大豆種子萌發(fā)受阻。由圖1可知,酸雨可能通過(guò)　　　　　　　　　　　　阻礙大豆種子萌發(fā)。由圖2可知,總體上酸雨可能通過(guò)　　　　　　　　　　阻礙大豆種子萌發(fā)。 (3)結(jié)合圖1、圖2分析,在實(shí)驗(yàn)的5～7天,模擬酸雨　　　　(填“促進(jìn)”或“抑制”)ATP的合成。通過(guò)檢測(cè)ATP的含量　　　　(填“能”或“不能”)判斷種子呼吸作用的強(qiáng)度。 (4)為進(jìn)一步探究種子萌發(fā)過(guò)程中是否進(jìn)行了無(wú)氧呼吸,可用　　　　試劑進(jìn)行檢測(cè)。 解析:(1)ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。大豆種子萌發(fā)過(guò)程中,通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP。(2)圖1中與對(duì)照組(pH7.0)比較,pH為2.5和4.0時(shí),種子內(nèi)的ATP含量都有所下降,由此可以推測(cè),酸雨阻礙種子萌發(fā)可能是通過(guò)降低種子中ATP含量(或抑制ATP合成,或促進(jìn)ATP水解)實(shí)現(xiàn)的。圖2中,與對(duì)照組相比,總體上pH降低,細(xì)胞呼吸速率也會(huì)降低,故可推測(cè)酸雨可能通過(guò)降低細(xì)胞呼吸速率阻礙大豆種子萌發(fā)。(3)由圖1可知,5～7天ATP含量下降,而根據(jù)圖2,5～7天細(xì)胞呼吸速率上升,細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP數(shù)量會(huì)增多,但實(shí)際上種子中ATP含量下降,這可能是由于模擬酸雨抑制ATP的合成所致,也可能是由于模擬酸雨促進(jìn)ATP的水解所致,因此不能通過(guò)檢測(cè)ATP的含量判斷種子呼吸作用的強(qiáng)度。(4)大豆種子無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精,可以通過(guò)酸性的重鉻酸鉀來(lái)檢測(cè)是否產(chǎn)生了酒精。 答案:(1)直接　細(xì)胞呼吸(呼吸作用)　(2)降低ATP含量　降低呼吸速率　(3)抑制　不能　(4)酸性的重鉻酸鉀(只答“重鉻酸鉀”不可) 14.鯽魚(yú)是我國(guó)南方地區(qū)常見(jiàn)的一種雜食性淡水魚(yú)。若鯽魚(yú)生活的水體被金屬離子嚴(yán)重污染,會(huì)嚴(yán)重危害其生長(zhǎng)和繁殖。科研人員從鯽魚(yú)內(nèi)臟中分離純化得到一種叫酸性磷酸酶(簡(jiǎn)稱ACP)的化學(xué)物質(zhì),它是生物體內(nèi)調(diào)控磷代謝的重要酶類。為了研究不同金屬離子對(duì)該酶活性的影響,科研人員開(kāi)展了下列探究實(shí)驗(yàn),所有處理均設(shè)置3次重復(fù),實(shí)驗(yàn)持續(xù)6個(gè)月,期間測(cè)定酸性磷酸酶(ACP)的活力。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)選取健康且大小、生長(zhǎng)發(fā)育狀況等一致的鯽魚(yú),從其內(nèi)臟中分離、純化得到ACP,并將其置于　　　　　　　　溶液中保存?zhèn)溆谩? (2)取相同試管若干,并　　　　,向每一支試管中均加入等量的pH為4.8的緩沖液,其目的是　　　　　　　　、　　　　　　　　。 (3)分別向不同試管中加入不同濃度的Pb2+、Cd2+、Mg2+、Ca2+以及等量的ACP,另取一支試管應(yīng)該加入　　　　　　　　　　作為對(duì)照。 (4)在最適溫度下保溫一段時(shí)間后測(cè)定該酶的活力。得到圖1、圖2曲線: ①?gòu)膱D1、2曲線中可以得出的結(jié)論分別是 　、 　。 ②從酶的本質(zhì)屬性分析,鉛(Pb2+)、鎘(Cd2+)處理后酶的活力降低是重金屬鹽影響了酶的　　　　　　　　所致。 解析:在研究金屬離子對(duì)酶的活力影響的實(shí)驗(yàn)中要平衡無(wú)關(guān)變量,即無(wú)關(guān)變量pH和溫度等相同且適宜。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中加入不同濃度的Pb2+、Cd2+、Mg2+、Ca2+以及等量的酸性磷酸酶(ACP)的為實(shí)驗(yàn)組,對(duì)照組不加入金屬離子只加入等量緩沖液和酸性磷酸酶(ACP)。從坐標(biāo)圖中可以看出隨著鈣、鎂離子濃度的增大,酶活力逐漸升高;隨著鉛、鎘離子濃度的增大,酶活力逐漸降低。酶的功能是由結(jié)構(gòu)決定的,因此一般酶的活性降低是酶的空間結(jié)構(gòu)改變?cè)斐傻摹? 答案:(1)適宜pH的緩沖 (2)分組編號(hào)　保證各試管pH相同　保證酶處于最適pH (3)等量的緩沖液及ACP (4)①隨著鉛(Pb2+)、鎘(Cd2+)濃度的增大,酶活力逐漸下降　隨著鈣(Ca2+)、鎂(Mg2+)濃度的增大,酶活力逐漸升高　②空間結(jié)構(gòu)