2023届高考生物二轮复习第4讲酶和ATP作业含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习第4讲酶和ATP作业含答案，共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第4讲　酶和ATP一、选择题1.(2021·海南卷)研究发现,人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下列有关叙述错误的是(　A　)A.该酶的空间结构由氨基酸的种类决定B.该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与C.“废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂D.“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用解析:根据题意可知,该酶的化学本质为蛋白质,蛋白质空间结构具有多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构不同;该酶的化学本质为蛋白质,因此该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与;“废物蛋白”被该酶切割的过程中会发生分解,肽键断裂;氨基酸是蛋白质的基本单位,因此“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用。2.(2022·山东济南二模)过氧化物酶体是广泛分布于动植物细胞中的一种具膜细胞器,与初级溶酶体的大小和密度相似,但在功能和酶的来源上有很大的差异。过氧化物酶体主要含有两种酶,一是氧化酶,可在植物光呼吸过程中,将光合作用的副产物乙醇酸氧化为乙醛酸和H2O2;二是过氧化氢酶,能将H2O2分解形成水和氧气。下列说法不正确的是(　B　)A.适宜条件下,过氧化物酶体中的酶在细胞器外也有催化活性B.内质网和高尔基体参与氧化酶和过氧化氢酶的加工、分选和分泌C.氧化酶与过氧化氢酶催化的反应相互偶联,从而使细胞免受H2O2的毒害D.用差速离心法分离细胞器时溶酶体和过氧化物酶体可能会被沉降在同一速率组中解析:在温度和pH等条件适宜的情况下,过氧化物酶体中的酶在细胞器外也有催化活性;分析题意可知,氧化酶和过氧化氢酶都属于胞内蛋白,其形成无须内质网和高尔基体的参与;差速离心法主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法,由于过氧化物酶体与初级溶酶体的大小和密度相似,故用差速离心法分离细胞器时溶酶体和过氧化物酶体可能会被沉降在同一速率组中。3.ATP可将蛋白质磷酸化,磷酸化的蛋白质会改变形状做功,从而推动细胞内一系列反应的进行(机理如图所示)。下列说法错误的是(　B　)A.ATP推动细胞做功,存在吸能反应与放能反应过程B.磷酸化的蛋白质做功,失去的能量主要用于再生ATPC.ATP水解与磷酸化的蛋白质做功均属于放能反应D.肌肉在收缩过程中,肌肉中的能量先增加后减少解析:ATP推动细胞做功的过程中,ATP水解是放能反应,蛋白质磷酸化过程是吸能反应,因此该过程存在吸能反应与放能反应;合成ATP的能量主要来源于光合作用和呼吸作用,磷酸化的蛋白质做功是一种放能反应,所释放的能量大部分以热能形式散失;ATP水解是放能反应,磷酸化的蛋白质做功也属于放能反应;肌肉在收缩过程中,ATP先使肌肉中的能量增加,改变形状,这是吸能反应,然后肌肉做功,失去能量,恢复原状,这是放能反应,故肌肉在收缩过程中,肌肉中的能量先增加后减少。4.KRAS基因是RAS致癌基因家族成员之一,编码的KRAS蛋白酶与肿瘤的生成、增殖、扩散等有关。KRAS蛋白酶结合鸟苷三磷酸(GTP)时为活化态,结合鸟苷二磷酸(GDP)时为失活态。鸟苷酸转换因子(GEFs)和GTP酶激活蛋白(GAPs)能调控上述两种状态的转换(如图)。下列说法错误的是(　D　)A.GTP和GDP均含C、H、O、N、P元素B.GTP与ATP结构相似,都含有三个磷酸基团C.GTP或GDP与KRAS蛋白酶结合后会改变其空间结构D.致癌因子能诱导KRAS基因发生定向突变引起癌症解析:基因突变是不定向的,致癌因子不能诱导KRAS基因发生定向突变引起癌症。5.ATP荧光检测仪是基于萤火虫发光原理,利用“荧光素—荧光素酶体系”与ATP发生反应产生光,再根据发光强弱来估测微生物残留量。下列说法错误的是(　D　)A.萤火虫细胞内线粒体是合成ATP的主要场所B.荧光检测仪可检测酸奶中厌氧型微生物的残留量C.ATP为上述荧光素酶催化荧光素的反应提供能量D.细胞中储存了大量ATP为细胞的生命活动提供能量解析:ATP可以和ADP相互转化,但ATP在细胞内的存储较少。6.(2022·广东广州模拟)苏氨酸在苏氨酸脱氨酶等酶的作用下,通过5步反应合成异亮氨酸。当细胞中异亮氨酸浓度足够高时,其与苏氨酸脱氨酶结合,抑制酶活性;当异亮氨酸的浓度下降到一定程度时,异亮氨酸脱离苏氨酸脱氨酶,使苏氨酸脱氨酶重新表现出活性,从而重新合成异亮氨酸。反应过程如图所示:以下推测合理的是(　C　)A.异亮氨酸的合成一定不需要ATP提供能量B.细胞通过正反馈调节机制控制异亮氨酸的浓度C.苏氨酸脱氨酶空间结构发生改变后可恢复正常D.异亮氨酸的合成不需要其他酶催化其反应解析:异亮氨酸的合成是一个复杂的过程,需要多种酶的催化,酶的合成是吸能反应,需要ATP提供能量;分析题图可知,苏氨酸经5步反应合成异亮氨酸的过程,需要苏氨酸脱氨酶,而该酶的活性受异亮氨酸含量的影响,异亮氨酸越多,越容易与该酶结合而抑制其活性,导致异亮氨酸合成减少,这是一种负反馈调节机制;由题图可知,苏氨酸脱氨酶催化苏氨酸合成B,此过程中苏氨酸脱氨酶与苏氨酸结合,空间结构发生改变,转化为B后,苏氨酸脱氨酶恢复原来的空间结构。7.(不定项)(2022·山东泰安模拟)睡眠是机体复原整合和巩固记忆的重要环节,对促进中小学生大脑发育、骨骼生长、视力保护、身心健康和提高学习能力与效率至关重要。腺苷是一种重要的促眠物质。如图为腺苷合成及转运示意图。ATP运到胞外后,可被膜上的核酸磷酸酶分解。研究发现,腺苷与觉醒神经元细胞膜上的A1 受体结合,可促进K+通道开放,腺苷还可以通过A2受体激活睡眠相关神经元来促进睡眠。下列说法正确的是(　AD　)A.ATP可被膜上的核酸磷酸酶分解,脱去3个磷酸产生腺苷B.储存在囊泡中的ATP以主动运输方式转运至胞外C.腺苷通过促进 K+通道开放而促进觉醒神经元的兴奋D.利用AK活性抑制剂或利用 A2 激动剂可改善失眠症患者睡眠解析:ATP是由一个腺苷(腺嘌呤和核糖)及3个磷酸基团组成的,结合题干和图示可知,ATP可被膜上的核酸磷酸酶分解,脱去3个磷酸产生腺苷;储存在囊泡中的ATP以胞吐方式转运至胞外;腺苷通过促进K+通道开放而抑制觉醒神经元的兴奋;AK活性抑制剂可以抑制腺苷生成AMP,再结合题干“腺苷与觉醒神经元细胞膜上的A1 受体结合,可促进K+ 通道开放,腺苷还可以通过A2受体激活睡眠相关神经元来促进睡眠”可知,利用AK活性抑制剂或利用 A2 激动剂(激活睡眠相关神经元来促进睡眠)可改善失眠症患者睡眠。8.(不定项)(2022·山东枣庄二模) 酶的“诱导契合学说”认为,酶活性中心的结构原来并非和底物的结构完全吻合,当底物与酶相遇时,可诱导酶活性中心的构象发生变化,使活性中心上有关的各个基团达到正确的排列,使底物和酶契合形成中间络合物。产物从酶上脱落后,酶活性中心又恢复到原构象。下列相关说法错误的是(　ABD　)A.酶与底物形成中间络合物时,提供了底物转化成产物所需的活化能B.pH过高或过低,酶活性中心的结构不会发生改变C.ATP水解释放的磷酸基团使某些酶磷酸化导致其空间结构改变D.酶活性中心的构象发生变化的过程中伴随着肽键的断裂解析:酶催化化学反应的机理是降低化学反应所需的活化能,而非提供活化能;pH过高或过低都可能会破坏酶活性中心的结构,降低酶活性或使酶失活;ATP在酶的作用下水解时,脱离下来的末端磷酸基团与酶结合,使酶磷酸化,从而使其空间结构发生改变;由题目“产物从酶上脱落后,酶活性中心又恢复到原构象”可知,酶活性中心的构象发生变化的过程中肽键并未断裂,否则酶活性中心无法恢复原构象。二、非选择题9. 荔枝果皮褐变是限制长期储运、降低品质的主要因素。经研究pH和温度都是影响果皮褐变的环境因素,且具有叠加效应,其作用机理如图所示。(1)不法商贩对已经褐化的荔枝使用硫酸处理能够欺骗消费者,其原理是　                                         　。(2)有人认为酸性溶液可能会抑制多酚氧化酶的活性,某同学设计了如下实验方案进行探究。请完善实验方案。①实验材料:新鲜荔枝若干、pH为1.7的缓冲液、清水、恒温设备等。②实验步骤:第一步:将同种的新鲜荔枝随机分为2组,其中A组加　　   　　　　　　　　　　,B组加清水,两组都在　　　　(填“常温”或“低温”)条件下保存。第二步:3天后将B组的清水换成　　　　　　　　　　　　,20分钟后观察A、B组的褐化程度。 ③实验结果和结论:若A组的褐化程度　　　　　　　 　　(填“明显大于”“明显小于”或“基本等于”)B组,说明酸性溶液能通过抑制多酚氧化酶的活性达到降低褐化的作用。 若A组的褐化程度　　　　　　(填“明显大于”“明显小于”或“基本等于”)B组,说明酸性溶液不能通过抑制多酚氧化酶的活性达到降低褐化的作用。  解析:(1)硫酸溶液pH较低,能使褐色的花色素苷转变为棕红色,所以不法商贩对已经褐化的荔枝使用硫酸处理能够欺骗消费者。(2)本实验的目的是探究酸性溶液是否会抑制多酚氧化酶的活性,实验设计要遵循单一变量原则和对照原则,因此该实验要设计实验组和对照组两组,即将同种的新鲜荔枝随机分为2组,单一变量是酸性不同,其中实验组(A组)加pH为1.7的缓冲液,对照组(B组)加清水,两组都在常温条件下保存,3天后将B组的清水换成pH为1.7的缓冲液,20分钟后观察A、B组的褐化程度。若酸性溶液能通过抑制多酚氧化酶的活性达到降低褐化的作用,则A组的褐化程度明显小于B组;若酸性溶液不能通过抑制多酚氧化酶的活性达到降低褐化的作用,则A组的褐化程度基本等于B组。答案:(1)硫酸溶液pH较低,能使褐色的花色素苷转变为棕红色(2)②pH为1.7的缓冲液　常温　pH为1.7的缓冲液③明显小于　基本等于10. 如图1是某课题组的实验结果(A酶和B酶分别是两种微生物分泌的纤维素酶),图2表示30 ℃时B酶催化条件下的反应物浓度随时间变化的曲线(其他条件相同)。请分析并回答下列问题。(1)分析图1的实验结果可知,本实验研究的课题是　       。(2)图1结果显示,在40 ℃至60 ℃范围内,热稳定性较好的酶是　　　    。高温条件下,酶容易失活,其原因是　                   　　　　　　　　　　　　。(3)下表是图1所示实验结果统计表,由图1可知,表中③处应是　　,⑧处应是　　          　　。 温度/℃A酶活性/(mmol·s-1)B酶活性/(mmol·s-1)①3.11.1②3.82.2③5.84.0④6.3⑧⑤5.43.4⑥2.91.9⑦0.90(4)在图2上画出A酶(浓度与B酶相同)催化下的反应物浓度随时间变化的大致曲线。(5)适宜条件下,取一支试管加入A酶和蛋白酶溶液并摇匀,一段时间后加入纤维素,几分钟后加入新制斐林试剂并水浴加热,结果试管中没有产生砖红色沉淀,原因是 　　　　　　　　　　　　。 解析:(1)分析图1横坐标为温度(自变量),纵坐标为酶活性,发生变化的是A酶和B酶的活性,因此该课题研究的是温度对A酶和B酶活性的影响。(2)图1结果显示,在40～60 ℃内A酶的热稳定性较好;A酶和B酶的化学本质是蛋白质,在高温时酶的空间结构被破坏,丧失生理活性。(3)根据题表和题图分析可知,在温度③时A酶的活性为 5.8 mmol·s-1,对应的温度应为40 ℃;在A酶的活性为6.3 mmol·s-1时,对应的温度应为50 ℃,在温度为50 ℃时,B酶的活性即⑧处为5.0 mmol·s-1。(4)在相同温度下A酶的活性比B酶大,因此催化相同浓度的底物需要的时间更短,图见答案。(5)A酶和蛋白酶溶液混合,蛋白酶会将A酶分解,使得A酶丧失活性。答案:(1)温度对A酶和B酶活性的影响　(2)A酶　高温使酶的空间结构被破坏　(3)40　5.0(4)如图所示(起点一致,终点应提前)(5)A酶(纤维素酶)已被蛋白酶催化分解(或A酶失活)