2024届高考生物一轮总复习第三单元细胞的能量供应和利用课时跟踪练7酶和能量“货币”ATP

课时跟踪练7

一、选择题

1．(2022·广东深圳调研)图甲表示pH对H2O2酶催化的化学反应速率的影响，图乙表示在最适温度下，pH＝b时H2O2酶催化H2O2分解产生O2的速率随时间的变化。下列说法正确的是(　　)

A．底物浓度、温度和pH均能通过影响酶的活性影响酶促反应速率

B．将H2O2酶液的pH由a升高到b或由c降低到b时，均能使酶促反应速率增大

C．若将图乙温度升高到使酶变性失活的温度，则会使e对应的数值降低到0

D．若增加图乙实验中H2O2溶液的浓度，则e点上移，d点右移

解析：温度和pH均能通过影响酶的活性影响酶促反应速率，底物浓度不影响酶的活性，A项错误；pH＝a或c时，H2O2酶变性失活，将pH由a升高到b或由c降低到b时，不能使酶促反应速率增大，B项错误；e点表示化学反应的平衡点，温度升高只改变反应时间，不改变反应平衡点，故若将图乙温度升高到使酶变性失活的温度，e对应的数值不变，C项错误；若增加图乙实验中H2O2溶液的浓度，不影响酶的活性，则最终生成的氧气量增加，达到平衡点所需的时间延长，故e点上移，d点右移，D项正确。

答案：D

2．(2022·重庆一中模拟)已知植物合成叶绿素和Rubisco酶(暗反应中催化CO2固定的关键酶)都需要消耗氮元素。某植物突变体中叶绿素含量仅为野生型的49%，研究人员探究了不同氮肥水平对该植物野生型和突变体叶片中Rubisco酶含量影响，结果如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．相比野生型，突变体更倾向于将氮元素用于合成Rubisco酶

B．本实验的自变量是不同氮肥水平，因变量是类囊体薄膜上Rubisco酶的含量

C．对野生型和突变型光合色素分别提取与分离，滤纸条上色素带的宽度与位置存在差异

D．Rubisco酶在植物细胞内仅起催化作用，能利用ATP与[H]提供能量将CO2固定为C3

解析：在每一个氮浓度下，突变体的Rubisco酶含量均高于野生型，A项正确；本实验的自变量是不同氮肥水平和植物种类，因变量是叶绿体基质中Rubisco酶的含量，B项错误；色素带的宽度与色素含量有关，滤纸条上仅色素带的宽度存在差异，色素带的位置不存在差异，C项错误；Rubisco酶催化C5固定CO2不需要利用ATP，D项错误。

答案：A

3．(2022·广东韶关测试)荧光素接受ATP提供的能量后被激活，在荧光素酶的作用下，与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光，发光强度与ATP含量、荧光素酶的浓度有关。当ATP含量一定时，不同浓度的荧光素酶与发光强度的关系如下图所示，下列叙述不正确的是(　　)

A．自变量是荧光素酶浓度

B．低温影响发光强度

C．荧光素酶浓度越高，酶活性越大

D．提高ATP浓度，f点将上移

解析：实验的自变量是荧光素酶的浓度，A项正确；低温影响酶的活性，所以会影响发光强度，B项正确；当荧光素酶的浓度达到40 mg·L－1，增加酶的浓度发光强度也没有改变，C项错误；如果提高ATP的浓度，激活的荧光素的量增加，发光强度增加，f点将上移，D项正确。

答案：C

4．(2021·广东深圳一模)已知甲酶属于简单蛋白，乙酶属于结合蛋白。甲酶的催化活性仅取决于酶蛋白本身的结构；乙酶由酶蛋白和辅助因子(锰、铁等离子)或辅酶(有机小分子或金属有机化合物)共同组成。下列有关叙述正确的是(　　)

A．含铁的血红蛋白属于甲酶

B．铁离子不会影响酶蛋白的空间结构

C．用双缩脲试剂可鉴别甲酶和乙酶

D．甲、乙酶催化作用的部位可能不同

解析：血红蛋白含有铁，血红蛋白不属于甲酶，A项错误；铁属于乙酶的辅助因子，影响酶蛋白的空间结构，B项错误；甲酶和乙酶都属于蛋白质，和双缩脲试剂反应呈紫色，所以不能用双缩脲试剂鉴别，C项错误；甲酶和乙酶的结构不同，其功能也可能不同，因此二者作用的部位可能不同，D项正确。

答案：D

5．(2022·广东惠州三模)核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子，可降解特定的mRNA序列。下列关于核酶的叙述，正确的是(　　)

A．核酶提供了反应过程所必需的活化能

B．核酶的组成元素为C、H、O、N四种

C．核酶的基本单位是脱氧核糖核苷酸

D．核酶在细胞内和细胞外都能发挥作用

解析：核酶降低了反应过程所必需的活化能，A项错误；核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子，故核酶的组成元素为C、H、O、N、P五种，B项错误；核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子，故核酶的基本单位是核糖核苷酸，C项错误；在细胞内产生，但既可以在细胞内发挥作用，也可以在细胞外发挥作用，D项正确。

答案：D

6．(2022·广东六校联盟第二次联考)下列关于细胞内化合物的叙述，正确的是(　　)

A．胆固醇是构成动、植物细胞膜的重要成分

B．RNA聚合酶能参与所有酶的合成，并能降低化学反应的活化能

C．同一生物体内不可能具有两种无氧呼吸方式的一系列酶

D．抗体、细胞因子、胰蛋白酶、尿素都是内环境成分

解析：胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，A项错误；RNA聚合酶参与DNA转录形成RNA，RNA翻译形成蛋白质，而大部分酶是蛋白质，少数是RNA，故RNA聚合酶能参与所有酶的合成；同时酶的作用机理是降低化学反应的活化能，B项正确；马铃薯块茎无氧呼吸产乳酸，其植株的叶片无氧呼吸产物为酒精，C项错误；胰蛋白酶不是内环境成分，D项错误。

答案：B

7．(2022·广东东莞高三上学期期末)科学家研究了两种纤维素酶的酶活性差异，结果如下图。下列叙述错误的是(　　)

A．本实验探究了温度对A酶和B酶活性的影响

B．pH、反应时间等无关变量也会影响实验结果

C．酶活性可用单位时间内酶的增加量或减少量表示

D．在40 ℃至60 ℃范围内，酶活性较好的是A酶

解析：该曲线的横坐标是温度，纵坐标是酶活性，故本实验研究的课题是探究温度对A酶和B酶活性的影响，A项正确；pH、反应时间是该实验的无关变量，但也会影响实验结果，B项正确；酶活性可用单位时间内底物的消耗量或者产物的生成量表示，C项错误；由图可知，在40 ℃至60 ℃范围内，酶活性较好的是A酶，D项正确。

答案：C

8．(2022·广东佛山一模)在“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”的实验中，有学习小组对实验进行了改进，改进后的装置如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．装置中①为H2O2溶液，②为过氧化氢酶，两者也可以对调

B．待过氧化氢酶与相应pH的磷酸缓冲液接触一段时间后，再注入H2O2溶液

C．探究过氧化氢酶的最适pH，可将磷酸缓冲液pH分别调至2、4、6、7、8、9

D．在水浴条件下，还可以用该装置来探究温度对过氧化氢酶活性的影响

解析：应在加入酶之后先分别加入不同pH的缓冲液，调节酶所处的pH为预设pH，然后再加入底物，A项错误，B项正确；探究过氧化氢酶的最适pH，应设置一系列等浓度梯度的磷酸缓冲液pH，C项错误；探究温度对酶活性影响实验中，不可选择过氧化氢作为实验材料，因为过氧化氢本身的分解就受温度的影响，D项错误。

答案：B

9．(2022·广东六校联盟第二次联考)驱动蛋白能催化ATP水解，还能与细胞骨架特异性结合，并沿着骨架定向行走，将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置。驱动蛋白每行走一步需要消耗一个ATP分子。下列相关叙述错误的是(　　)

A．驱动蛋白能识别ATP分子和细胞骨架

B．细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道

C．由活细胞产生的ATP合成酶在体外也具有催化活性

D．代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率远大于合成速率

解析：驱动蛋白能催化ATP水解，还能与细胞骨架特异性结合，说明驱动蛋白能识别ATP分子和细胞骨架，A项正确；细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道，B项正确；由活细胞产生的酶，只要温度、pH等适宜，在生物体外仍然具有催化活性，C项正确；细胞代谢旺盛时，ATP的水解速率和ATP的合成速率都升高，但两者处于平衡状态，D项错误。

答案：D

10．(2022·广东韶关一模)ACE2是人体细胞中的一种具有催化功能的膜蛋白。新冠病毒的刺突S蛋白与宿主细胞膜上的ACE2结合是入侵细胞的关键步骤。下列分析错误的是(　　)

A．ACE2的结构和功能受温度和pH的影响

B．ACE2可以降低化学反应所需的活化能

C．S蛋白与ACE2结合体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能

D．病毒侵入细胞体现了细胞膜控制物质进出的作用是相对的

解析：ACE2是人体细胞中的一种具有催化功能的膜蛋白，作为酶，其结构和功能受温度和pH的影响，A项正确；具有催化功能的ACE2是一种酶，其是通过降低化学反应所需的活化能来实现催化功能的，B项正确；S蛋白与ACE2结合不能体现细胞间信息交流的功能，因为病毒不具有细胞结构，C项错误；新冠病毒对机体是有害的，不是细胞选择的结构，但由于病毒具有侵染特性，因而病毒可以进入细胞，这说明细胞膜控制物质进出的作用是相对的，D项正确。

答案：C

二、非选择题

11．使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：一类是可逆抑制剂(与酶可逆结合，酶的活性能恢复)；另一类是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复)。已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对酶A的活性有抑制作用。

实验材料和用具：蒸馏水，酶A溶液，甲物质溶液，乙物质溶液，透析袋(人工合成半透膜)，试管，烧杯等。为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路，并写出实验预期结果与结论。

(1)实验设计思路。

取__________支试管(每支试管代表一个组)，各加入等量的酶A溶液，再分别加等量____________________________________，一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。

(2)实验预期结果与结论。

若出现结果①：___________________________________________________________

________________________________________________________________________。

结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。

若出现结果②：__________________________________________________________

________________________________________________________________________。

结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。

若出现结果③：__________________________________________________________

________________________________________________________________________。

结论③：甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。

若出现结果④：__________________________________________________________

________________________________________________________________________。

结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。

解析：(1)实验目的探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，则实验的自变量为甲乙物质的有无，因变量为酶A的活性，实验设计应遵循对照与单一变量原则。(2)物质甲和物质乙对酶A的活性有抑制，但作用机理未知，且透析前有物质甲和乙的作用，透析后无物质甲和物质乙的作用，前后对照可推测两种物质的作用机理，可能的情况有：①若甲、乙均为可逆抑制剂，则酶的活性能恢复，故透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高。②若甲、乙均为不可逆抑制剂，则两组中酶的活性均不能恢复，故透析前后，两组的酶活性均不变。③若甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂，则甲组中活性可以恢复，而乙组不能恢复，故加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变。④若甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂，则甲组中活性不能恢复，而乙组能恢复，故加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高。

答案：(1)2　甲物质溶液、乙物质溶液

(2)①透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高　②透析前后，两组的酶活性均不变　③加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变　④加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高