高考生物二轮复习（3）细胞内的酶和atp训练含答案

  整合训练(三)　细胞内的酶和ATP

 [全员必做题]

1．[2019·广东省湛江一模]下列有关酶和ATP的叙述，正确的是(　　)

A．酶的合成需要经过转录和翻译过程

B．酶为化学反应提供能量，因而催化效率高

C．心肌细胞中合成ATP的场所主要是线粒体

D．细胞呼吸的各阶段都有ATP的合成

解析：蛋白质类的酶的合成要经过转录和翻译过程，RNA类的酶，不需要翻译过程，A错误；酶具有催化作用的机理是：降低化学反应的活化能，B错误；心肌细胞中合成ATP的生理作用为细胞呼吸，主要合成ATP的场所是线粒体，C正确；无氧呼吸的第二阶段没有ATP的产生，D错误。

答案：C

2．[2019·创新练]在细胞内普遍存在以下化学反应：蛋白质E＋ATP→蛋白质E－ATP复合物→蛋白质E＋ADP＋Pi＋能量。下列分析不正确的是(　　)

A．一般来说，细胞内大多数吸能反应由该反应提供能量

B．该反应主要发生在线粒体内膜上[H]和氧气结合的阶段

C．用32P标记ATP中远离腺苷的磷酸基团，则释放的Pi含32P

D．控制蛋白质E的基因在细胞分化过程中不存在选择性表达

解析：题干中的反应过程为ATP的水解，蛋白质E为ATP水解酶。一般来说，大多数吸能反应与ATP的水解反应相联系，A正确；ATP的水解常常发生在细胞的耗能部位，而线粒体内膜上[H]和氧气结合的阶段所产生的能量大部分用于ATP的合成，B错误；ATP水解会断裂远离A的高能磷酸键，因此释放的Pi含32P，C正确；控制蛋白质E的基因为管家基因，任何细胞中都能够表达，不存在选择性表达，D正确。

答案：B

3．[2019·湘赣十四校高三联考]科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶(牛细胞中的一种蛋白质)，可以将该酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。若通过透析的方法除去导致酶去折叠的尿素和巯基乙醇，再将没有活性的酶转移到生理缓冲溶液中，经过一段时间以后，发现核糖核酸酶活性得以恢复。下列叙述不正确的是(　　)

A．胰核糖核酸酶空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关

B．这个实验说明环境因素能影响蛋白质的空间结构而影响其功能

C．巯基乙醇和尿素处理均破坏了胰核糖核酸酶中的肽键导致变性

D．胰核糖核酸酶和胰蛋白酶的单体中至少有一个氨基和一个羧基

解析：胰核糖核酸酶是蛋白质，其空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关，A正确；分析题意，该实验说明环境因素能影响蛋白质的空间结构而影响其功能，B正确；据题意，巯基乙醇和尿素处理破坏了胰核糖核酸酶的空间结构导致变性，肽键未断裂，C错误；胰核糖核酸酶和胰蛋白酶的单体都是氨基酸，所以至少有一个氨基和一个羧基，D正确。

答案：C

4．如图表示发生在细胞内的tRNA与氨基酸的结合过程，下列说法正确的是(　　)

A．不受温度影响  B．必须由线粒体供能

C．必须有酶参与  D．只发生在核糖体上

解析：ATP的水解需酶的催化，而酶的活性受温度的影响，A错误；ATP可以在细胞质基质和线粒体中产生，B错误；图示过程必须有酶的参与，C正确；tRNA与氨基酸的结合过程发生在细胞质基质中，氨基酸的脱水缩合发生在核糖体上，D错误。

答案：C

5．[2019·广东省肇庆市高考二模]下面是与酶的特性有关的两个曲线图，关于甲乙曲线的分析，不正确的是(　　)

A．在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强

B．过酸、过碱都会使酶失活

C．低温只是抑制了酶的活性，酶分子结构未被破坏

D．过高的温度使酶失去活性，恢复常温，酶的活性即可恢复

解析：分析曲线甲可知，在最适温度之前，随温度的升高，酶的催化作用增强，A正确；由图乙可知，过酸、过碱都会使酶空间结构破坏，酶失活，B正确；低温只是抑制了酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度恢复，酶的活性恢复，C正确；过高的温度使酶失去活性，且酶的空间结构被破坏，恢复常温，酶的活性不能恢复，D错误。

答案：D

6．[2019·福建四地六校高三联考卷]H＋－ATP合成酶是线粒体内重要的酶，若使用H＋－ATP合成酶抑制剂可选择性诱发癌细胞的凋亡。下列叙述，不正确的是(　　)

A．H＋－ATP合成酶在叶绿体内也有，在细菌体内没有

B．H＋－ATP合成酶的合成需要ATP供能，ATP的合成需要H＋－ATP合成酶的催化

C．ATP可以口服，也可以注射

D．H＋－ATP合成酶抑制剂可能是一种较好的抗肿瘤药

解析：根据题意，H＋－ATP合成酶参与合成ATP，存在于线粒体、叶绿体、细菌内，A错误；酶的合成需要ATP供能，线粒体H＋－ATP合成酶的功能主要是合成ATP和转运H＋，因此ATP的合成需要H＋－ATP合成酶的催化，B正确；ATP可溶于水，既可注射，也可口服，C正确；H＋－ATP合成酶抑制剂可选择性诱发癌细胞的凋亡，因此其可能是一种较好的抗肿瘤药，D正确。

答案：A

7．[2019·吉林省“五地六校”合作体高三期末]某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，得到如图所示的实验结果。请回答相关问题：

(1)该实验的自变量是________，以________________________________________________________________________

作为检测因变量的指标。

(2)如图所示的实验结果与预期不符，于是活动小组又进行____________(填“对照”“对比”或“重复”)实验，得到与上图无显著差异的结果。查阅资料后发现，盐酸能催化淀粉水解。因此推测，该实验中淀粉可能是在________和________的作用下水解的。

(3)pH为3条件下的酶活性________(填“小于”“等于”或“大于”)pH为9条件下的酶活性，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)本实验为了探究pH对淀粉酶活性的影响，自变量为不同的pH，因变量为1 h后淀粉的剩余量。(2)为了减小误差，可以进行重复实验，重复实验结果均如图所示，可以推知淀粉酶和盐酸均会引起淀粉水解。(3)pH为3和9时淀粉的剩余量相同，即pH为3时淀粉的剩余量是淀粉酶和盐酸共同作用的结果，而pH为9时，淀粉的剩余量是淀粉酶作用的结果，故pH为3时淀粉酶活性低于9时。

答案：(1)pH　1 h后淀粉剩余量　(2)重复　淀粉酶　盐酸　(3)小于　两种条件下反应速率基本相同，但pH为3的条件下，有盐酸催化淀粉水解干扰实验结果

8．[原创题]石油降解酶去醛基后变为石化酶，这两种酶都能催化污泥中石油的分解。

(1)验证石化酶化学本质所用的试剂名称是________试剂，酶催化作用的机理是________________。

(2)下图为不同条件下，石油降解酶对某湖泊污泥中石油分解能力的测定结果。

①本实验的自变量为________________，若要比较石油降解酶及石化酶催化能力的大小可观测的指标是________________________。

②湖泊中能合成石油降解酶的细菌可消除轻微石油污染，这种途径属于微生物分解，这一实例说明生态系统具有一定的__________________________________。

解析：(1)石化酶的本质是蛋白质，可用双缩脲试剂验证，酶催化的作用机理是降低化学反应的活化能。(2)①依据反映实验结果的曲线图可知：本实验的自变量是污泥含水量和pH。依据纵坐标蕴含的生物学信息可推知：若要比较石油降解酶及石化酶催化能力的大小可观测的指标是(相同样品中)2天后1 kg污泥中剩余石油含量。②湖泊中能合成石油降解酶的细菌可消除轻微石油污染，这种途径属于微生物分解，这一实例说明生态系统具有一定的自我调节能力。

答案：(1)双缩脲　降低化学反应的活化能

(2)①污泥含水量和pH　(相同样品中)2天后1 kg污泥中剩余石油含量　②自我调节能力

[重点选做题]

1．[2019·皖中名校联盟高三联考]大肠杆菌中发现的RNaseP是一种由蛋白质和RNA组成的复合体(一种酶)，某实验小组提取核心组件M1(可在一定盐离子环境下体外单独催化tRNA加工过程)，经蛋白酶处理后的M1仍然具有催化功能，而经RNA水解酶处理后的M1不再具备催化功能。下列说法中正确的是(　　)

A．可用双缩脲试剂检测核心组件成分M1

B．M1能为tRNA的体外加工过程提供活化能

C．M1功能的丧失主要影响基因表达中的转录过程

D．核心组件M1也具有高效性、专一性和作用条件温和的特点

解析：据题意，核心组件成分M1是RNA，而双缩脲试剂用于检测蛋白质，A错误；M1具有催化功能，其原理是可以降低化学反应所需的活化能，B错误；M1催化tRNA的加工，M1功能丧失会影响翻译速率，不影响转录过程，C错误；核心组件M1具有催化功能，也具有高效性、专一性和作用条件温和的特点，D正确。

答案：D

2．[2019·四川省达州市高考生物一诊]某同学用附着有过氧化氢酶的滤纸片进行了相关的实验研究(如图所示，图中小圆圈为氧气气泡)，下列分析正确的是(　　)

A．酶促反应速率可用反应时间(t3～t1)的长短来表示

B．用附着等量FeCl3的滤纸片做实验，反应时间(t3～t2)变小

C．该装置可用于探究不同温度对过氧化氢酶活性的影响

D．改变过氧化氢溶液的pH，滤纸片不会接触烧杯底部

解析：酶促反应在酶与底物接触时开始，其速率可用滤纸片从进入液面之时到浮出液面的时间(t3～t1)来表示，A正确；FeCl3的催化效率低于过氧化氢酶，用附着等量FeCl3的滤纸片做实验，反应时间(t3～t2)变长，B错误；温度影响过氧化氢的分解，该装置不能用于探究不同温度对过氧化氢酶活性的影响，C错误；改变过氧化氢溶液的pH，酶的活性会改变，改变滤纸片接触到烧杯底部的时间，滤纸片是会接触烧杯底部的，D错误。

答案：A

3．[2019·金丽衢十二校联考]下列都可用“酶的作用条件较温和”进行解释的生物学现象是(　　)

A．“高原反应”和“不能用纯氧抢救煤气中毒的病人”

B．“唾液淀粉酶进入胃后不再催化淀粉水解”和“胰岛素不能口服”

C．“人发高烧时，浑身无力，食欲下降”和“人寒冷时，不由自主打寒战”

D．“沸水浸泡过的加酶洗衣粉洗涤效果不佳”和“低温保存的食物不易腐败”

解析：“高原反应”是由于机体缺氧，“不能用纯氧抢救煤气中毒的病人”是由于血液中的二氧化碳可以作为化学物质刺激呼吸中枢，A项错误；“唾液淀粉酶进入胃后不再催化淀粉水解”是由于胃中的pH过低，导致唾液淀粉酶变性失活，能体现“酶的作用条件较温和”，但“胰岛素不能口服”是因为胰岛素的化学本质是蛋白质，口服能被消化道中的蛋白酶水解而失活，不能体现“酶的作用条件较温和”，B项错误；“人发高烧时，浑身无力，食欲下降”，是因为体温升高导致酶的活性减弱，能体现酶的催化需要适宜的温度，但“人寒冷时，不由自主打寒战”，是神经调节的结果，不能体现“酶的作用条件较温和”，C项错误；“沸水浸泡过的加酶洗衣粉洗涤效果不佳”，是由于高温破坏了酶的结构，“低温保存的食物不易腐败”是由于在低温条件下，微生物细胞内的酶的活性受到抑制，两个实例均能体现出“酶的活性需要适宜的温度”这一特性，D项正确。

答案：D

4．酶在酶促反应中能催化特定的底物反应，与酶的活性中心有关。酶的活性中心往往与底物分子在空间结构上具有特殊的匹配关系，当酶与底物结合时，启动化学反应的发生。下列与图示反应类型相符的生理过程是(　　)

A．核糖体上多肽链的合成

B．肌细胞中糖原的合成

C．线粒体内[H]的还原

D．肝细胞内过氧化氢的分解

解析：图示为酶催化的分解反应。核糖体内将氨基酸脱水缩合形成多肽链，属于合成反应；肌细胞中糖原的合成属于合成反应；线粒体内[H]的还原，即24[H]＋6O212H2O＋能量，属于合成反应；肝细胞内含有过氧化氢酶，将过氧化氢分解成氧气和水，属于分解反应。

答案：D

5．[2019·广东省深圳市高考生物一模]由青霉菌中提取的淀粉酶在不同温度条件下分别催化淀粉反应1 h和2 h，其产物麦芽糖的相对含量如图所示。相关分析正确的是(　　)

A．第1 h内，酶的最适温度在45～50 ℃之间

B．第1 h到第2 h,45 ℃条件下淀粉酶活性提高

C．第1 h到第2 h,50 ℃条件下酶的催化作用明显

D．若只生产1 h,45 ℃左右时麦芽糖产量相对较高

解析：第1 h内，酶的最适温度在40～50 ℃之间，A错误；第1 h到第2 h,45 ℃条件下淀粉酶活性不变，B错误；第1 h到第2 h,50 ℃条件下产物的量不变，说明酶的催化作用已经丧失，C错误；若只生产1 h,45 ℃左右时麦芽糖产量相对较高，D正确。

答案：D

6．[原创题]1833年，Payen和Personz从麦芽的提取物中，用酒精沉淀得到了一种对热不稳定的物质，它可以使淀粉水解为可溶性糖，后来知道这种物质就是淀粉酶。淀粉酶有多种类型，如α­淀粉酶可使淀粉内部随机水解，β­淀粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。下图为研究pH对两种淀粉酶相对活性影响的研究结果。请据图回答相关的问题：

(1)与α­淀粉酶水解淀粉的终产物相比，β­淀粉酶水解淀粉的主要产物为______________。从图中可知，________淀粉酶在人体胃液(pH＝1.8左右)中的活性更高。

(2)在验证pH对淀粉酶活性影响的实验中，酶的相对活力的大小可以用______________________________来表示。某同学设计了以下两种实验方案：

①先分别在试管中加底物，再加酶，然后一起放在相应的pH条件下保温，一段时间后检测。

②先分别在试管中加底物，再加在相应的pH条件下保温的酶，一段时间后检测。

为了使实验结果更加可靠，应选择哪种方案，并说明理由：________________________________________________________________________。

解析：(1)据题可知，β­淀粉酶使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解，两个单糖刚好构成麦芽糖，所以该淀粉酶水解淀粉得到的是麦芽糖。从图中曲线走势推测，在pH为1.8时，α­淀粉酶比β­淀粉酶活性更高。(2)酶活性大小可用单位时间内底物的消耗量(或单位时间内产物的生成量)来表示，量越大，酶活性越高。对比两种方案，方案①中酶和底物(淀粉)都没有在每个特定的pH条件下处理，直接让它们混合，这样会导致每个实验组在没有达到设定的pH时，酶就开始催化底物了，导致得到的实验结果不是一定在所设定pH条件下的实验结果，所以选择方案②更可靠。

答案：(1)麦芽糖　α­

(2)单位时间内底物的消耗量(或单位时间内产物的生成量)　方案②，因为如果酶和底物先混合，还没放到对应的pH条件下，化学反应可能已经进行，会干扰实验结果

7．地下黑作坊用病死猪肉腌制的腊肉往往含有大量的细菌，可利用“荧光素——荧光素酶生物发光法”对市场中腊肉含细菌多少进行检测：①将腊肉研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；②记录发光强度并计算ATP含量；③测算出细菌数量。分析并回答下列问题：

(1)荧光素接受________提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量，原因是发光强度与ATP含量成________(填“正比”或“反比”)；根据ATP含量进而测算出细菌数量的依据是：每个细菌细胞中ATP含量________________________________________________________________________。

(2)生物细胞中ATP的水解一般与________________(填“吸能反应”或“放能反应”)相联系。

(3)研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度间的关系如下图所示。其中高浓度盐溶液经稀释后酶活性可以恢复，高温和Hg2＋ 处理后酶活性不可恢复。

若要节省荧光素酶的用量，可以使用________处理；Hg2＋处理后酶活性降低可能是因为________________________________________________________________________。

解析：(1)荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。ATP数量越多，提供能量越多，发光强度越大。每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，故可以根据ATP含量进而测算出细菌数量。(2)吸能反应需要ATP的水解释放能量。(3)据图分析，用Mg2＋处理荧光素酶后，在较低荧光素酶浓度下就能达到较高发光强度。Hg2＋处理后会破坏荧光素酶(蛋白质)空间结构，导致酶活性下降。

答案：(1)ATP　正比　大致相同且相对稳定

(2)吸能反应

(3)Mg2＋　Hg2＋破坏了酶的空间结构