高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题4酶和ATP课件

这是一份高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题4酶和ATP课件，共60页。

A组　自主命题·天津卷题组
1.(2019天津理综,2,6分)下列过程需ATP水解提供能量的是 (　　)A.唾液淀粉酶水解淀粉B.生长素的极性运输C.光反应阶段中水在光下分解D.乳酸菌无氧呼吸的第二阶段
答案    B　唾液淀粉酶可以在体外适宜条件下水解淀粉,但体外环境中无ATP存在,说明该反 应不需要ATP水解提供能量,A错误;生长素的极性运输为消耗能量的主动运输过程,即需要 ATP水解提供能量,B正确;光反应阶段水的光解不需要ATP水解提供能量,C错误;乳酸菌无氧 呼吸第二阶段不需要ATP,也不产生ATP,D错误。
素养解读　本题借助ATP的利用,考查考生理解所学ATP知识,作出合理判断的能力;试题通过 问题探讨的方式体现了对分析与对比要素的考查。
2.(2017天津理综,3,6分)将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。如图为最适温度下A、B浓度的 变化曲线。叙述错误的是 (　　) A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能B.该体系中酶促反应速率先快后慢C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的D.适当降低反应温度,T2值增大
答案    C　本题考查酶促反应过程中酶的作用。由图示中A、B物质变化曲线知,A、B分别为 反应物和生成物,酶C的作用是降低A生成B这一反应的活化能,A正确;随反应物浓度降低,该体 系中酶促反应速率先快后慢,B正确;T2后因A浓度降低导致了反应速率下降,从而导致B浓度增 加缓慢,C错误;该图为最适温度下的酶促反应曲线,若适当降低反应温度,达到反应平衡的时间 会延长,T2值会增大,D正确。
素养解读　本题通过酶的作用相关知识,考查学生对酶促反应模型理解的科学思维能力。
规律总结　影响酶活性的因素一定影响反应速率,影响反应速率的因素不一定影响酶的活 性。温度、pH及底物浓度均影响酶促反应速率,其中温度、pH通过影响酶活性影响反应速 率,而底物浓度对酶活性无影响,其直接影响反应速率。
B组　统一命题、省(区、市)卷题组
考点1　降低化学反应活化能的酶
1.(2019北京理综,3,6分)筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若 细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下 表。　　　　     　　     
有关本实验的叙述,错误的是 (　　)
A.培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质B.筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布C.以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异
答案    C　本题借助微生物培养与应用的相关知识,考查考生对实验现象和结果的分析能力 和数据处理能力;通过筛选淀粉分解菌的实验分析,体现了对科学探究素养中的结果分析要素 的考查。微生物的培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质,A正确;筛选淀粉分解菌的 实验流程为取样→选择培养(可省略此步)→梯度稀释→将样品涂布到鉴别淀粉分解菌的培养 基上→挑选产生透明圈的菌落,B正确;细菌Ⅰ、Ⅱ均能将淀粉酶分泌至细胞外,所以出现了以 菌落为中心的透明圈,C错误;H/C值大,说明细菌分解淀粉能力强,D正确。
知识拓展　分离不同的微生物要采用不同的稀释度。测定土壤中细菌的数量,一般选用104、 105和106倍稀释;测定放线菌的数量,一般选用103、104和105倍稀释;测定真菌的数量,一般选用102、103和104倍稀释。
2.(2017课标全国Ⅱ,3,6分)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是 (　　)A.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃
答案    C　本题主要考查酶的作用和特性。线粒体和叶绿体中可以进行DNA的复制,所以细 胞质中的线粒体和叶绿体中也有参与DNA合成的酶,A错误;在适宜条件下,活细胞产生的酶在 生物体外也有催化活性,比如唾液淀粉酶,B错误;胃蛋白酶是一种蛋白质,可以用盐析的方法从 提取液中将其沉淀出来,C正确;酶的保存应在低温条件下而不是在最适温度下,D错误。
3.(2017江苏单科,17,2分)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究性学习小组进行了 相关实验,结果如图。由图中实验结果能直接得出的结论是 (　　) A.碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强B.不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力C.碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同D.加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力
答案    C　本题主要考查酶去污效能的实验分析。该实验的自变量有3个:污布类型、洗衣粉 类型和酶用量。根据实验设计的对照原则和单一变量原则,只有根据具有单一变量的对照实 验才能直接得出结论。根据题目实验设计不能判断Y型洗衣粉对污布类型1、4的去污力,故 不能得出A项结论;根据题目实验设计不能判断不同类型洗衣粉影响碱性纤维素的去污力,故 不能得出B项结论;由实验设计及结果知碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同,C正确; 根据题目实验设计不能判断加大酶用量对洗衣粉的去污力的影响,故不能得出D项结论。
4.(2016课标全国Ⅱ,29,10分)为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A组(20 ℃)、B组(40 ℃)和C组(60 ℃),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图。回答下列问题: (1)三个温度条件下,该酶活性最高的是　　　    组。(2)在时间t1之前,如果A组温度提高10 ℃,那么A组酶催化反应的速度会　　　    。
(3)如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,C组产 物总量　　　    ,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。(4)生物体内酶的化学本质是　　　　　    ,其特性有　　　　　　　    (答出两点即可)。
答案　(1)B　(2)加快　(3)不变　60 ℃条件下,t2时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量也不 会增加　(4)蛋白质或RNA　高效性和专一性
解析　本题考查温度对酶活性影响实验的相关知识。(1)由图可见,在O~t1范围内,B组产物浓 度最高,且曲线的切线斜率最大,可知B组酶活性最高。(2)由图可知,在时间t1之前,温度从20 ℃ 提高到40 ℃,酶促反应速度加快,所以,A组提高10 ℃后,酶催化反应的速度加快。(3)据图可知, C组在t2时,产物浓度远低于A、B两组,说明反应物并没完全反应完毕,而且t2前后产物浓度不 变,说明酶已完全失活,因此,t2时增加底物量,产物不再增加。(4)绝大多数酶的化学本质是蛋白 质,少数酶是RNA。酶的特性有:高效性、专一性、作用条件较温和等。
方法技巧　坐标曲线图的分析方法:一看横坐标、纵坐标;二找自变量和因变量;三注意曲线 的交点、拐点。
5.(2015重庆理综,10,14分)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽 率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀 粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下:
注:“+”数目越多表示蓝色越深步骤①中加入的C是　　　　　    ,步骤②中加缓冲液的目的 是　　　    。显色结果表明:淀粉酶活性较低的品种是　　　    ;据此推测:淀粉酶活性越低, 穗发芽率越　　　    。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时 间应　　　    。(2)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,设计 了如下实验方案:  X处理的作用是使　　　　　　　　    。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异,且Ⅱ中的显色结 果为红粒管颜色显著　　　    白粒管(填“深于”或“浅于”),则表明α-淀粉酶活性是引起这 两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
答案　(1)0.5 mL蒸馏水　控制pH　红粒小麦　低　缩短(2)β-淀粉酶失活　深于
解析　(1)对照管应加入等量蒸馏水,步骤②中加入缓冲液的目的是维持正常的pH,防止溶液 pH变化对实验结果造成影响。红粒管中蓝色较白粒管深,说明红粒管中淀粉含量高,据此推测 出红粒小麦淀粉酶活性较低是导致红粒小麦发芽率低的原因。若反应物淀粉浓度适当减小, 可通过缩短反应时间的方法得到与改变前相同的显色结果。(2)要探究α-淀粉酶和β-淀粉酶 活性在穗发芽率差异中的作用,需对比红、白粒小麦中的α-淀粉酶和β-淀粉酶单独作用时的 效果,即分别对α-淀粉酶、β-淀粉酶进行灭活处理,若α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽 率差异的主要原因,则只有α-淀粉酶作用的Ⅱ中表现为红粒管颜色显著深于白粒管。
考点2　细胞的能量“通货”——ATP
1.(2017海南单科,5,2分)关于生物体内能量代谢的叙述,正确的是 (　　)A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成B.人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化C.叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程D.硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量
答案    C　淀粉的水解在消化道内进行,该过程中会释放能量,但消化道内不存在ATP合成酶, 无法生成ATP,A错误;人体生命活动的能量主要来自葡萄糖的有氧氧化,B错误;暗反应合成葡 萄糖的过程需要光反应提供的能量,C正确;硝化细菌需要的能量主要来自其将氨氧化成硝酸 的过程,D错误。
2.(2016海南单科,11,2分)下列有关植物细胞能量代谢的叙述,正确的是 (　　)A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加C.无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
答案    D　ATP去掉两个高能磷酸键后为腺嘌呤核糖核苷酸,其是构成RNA的基本组成单位 之一,A错误;呼吸抑制剂会抑制细胞呼吸,使ATP生成减少,B错误;无氧呼吸第一阶段可以产生 少量ATP,第二阶段不产生ATP,C错误;光下叶肉细胞既可以进行光合作用也可进行有氧呼吸, 细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成,D正确。
3.(2015海南单科,3,2分)ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述,错 误的是 (　　)A.酒精发酵过程中有ATP生成B.ATP可为物质跨膜运输提供能量C.ATP中高能磷酸键水解可释放能量D.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成
答案    D　本题主要考查ATP的相关知识。酒精发酵即无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,同时 释放少量能量,该过程中有ATP生成,A正确;物质跨膜运输的方式如果是主动运输,需要消耗能 量,这部分能量可由ATP提供,B正确;ATP中高能磷酸键水解可释放能量,C正确;ATP由腺嘌 呤、核糖和磷酸组成,D错误。
知识拓展　ATP并非“唯一”的直接能源物质,直接能源物质除ATP外,还有GTP、CTP、 UTP等。
4.(2014课标全国,2,6分)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述,错误的 是 (　　)A.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用B.机体在运动时消耗ATP,睡眠时则不消耗ATPC.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATPD.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用
答案    B　细胞核中进行的DNA复制与转录等过程需要的ATP主要由线粒体提供,A正确; ATP是生命活动直接的能源物质,机体无时无刻不在消耗ATP,睡眠时生命活动并没有停止,也 需要消耗能量,B错误;有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中进行,都产生ATP,C正 确;植物根细胞吸收矿质元素离子主要通过主动运输的形式,其消耗的能量主要是由细胞呼吸 所提供的,D正确。
1.(2014福建理综,1,6分)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨 基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是 (　　)A.蛋白酶　　B.RNA聚合酶C.RNA　　D.逆转录酶
答案    C　大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,核糖体是由蛋白质和rRNA组成的,用蛋白酶去 除大肠杆菌核糖体的蛋白质后,核糖体中只剩下RNA成分,因此,由题中信息“用蛋白酶去除 大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应”可说明催化该 反应的物质是RNA,故C正确,A、B、D错误。
2.(2014全国,2,6分,0.652)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述,错误的 是 (　　)A.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用B.机体在运动时消耗ATP,睡眠时则不消耗ATPC.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATPD.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用
答案    B    细胞核无法进行细胞呼吸,细胞核需要的ATP主要由线粒体提供,A正确;ATP是生 命活动直接的能源物质,机体无时无刻不在消耗ATP,睡眠时生命活动并没停止,也需要消耗能 量,B错误;有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中进行,都有ATP形成,C正确;根细胞 主要通过主动运输的方式吸收矿质离子,其消耗的能量来源于细胞呼吸,D正确。
知识拓展　 (1)ATP≠能量:ATP是一种高能磷酸化合物,是一种储能物质,不能将其与能量等 同起来。(2)生命活动需要消耗大量能量,但细胞中ATP含量很少。其需求量大时,只是ATP与ADP间的 转化速率快。
3.(2014海南单科,10,2分)下列物质中,能够直接给细胞生命活动提供能量的是 (　　)A.脂肪　　B.钙离子　　C.糖　　D.ATP
答案    D　ATP是细胞生命活动的直接供能物质,D正确。
4.(2014江苏单科,14,2分)下列生命活动中不需要ATP提供能量的是 (　　)A.叶肉细胞合成的糖运输到果实B.吞噬细胞吞噬病原体的过程C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D.细胞中由氨基酸合成新的肽链
答案    C　叶肉细胞合成的糖运出叶肉细胞及糖在运输路径中的跨膜过程均需ATP提供能 量;吞噬细胞以胞吞方式吞噬病原体的过程需消耗能量;细胞中小分子的氨基酸脱水缩合形成 肽链的过程需要ATP供能;淀粉在淀粉酶的催化作用下水解为葡萄糖的过程不消耗能量。
5.(2013课标Ⅱ,6,6分,0.807)关于酶的叙述,错误的是 (　　)A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
答案    B　本题主要考查酶的相关知识。细胞生命活动所必需的酶,如呼吸氧化酶,会存在于 分化程度不同的各类细胞中;低温抑制酶的活性,在一定范围内,当温度回升后,酶的活性可以 恢复,但酶的空间结构一旦被破坏,其活性将无法恢复,低温没有破坏酶的空间结构;酶提高化 学反应速度是靠降低化学反应的活化能实现的;酶在化学反应中充当催化剂,也可以作为另一 个反应的底物。
易错警示　低温抑制酶的活性,常在低温条件下储存酶。高温破坏酶的空间结构(氢键等,但 肽键未被破坏),酶活性丧失。
6.(2011课标,2,6分)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如图所示。 下列分析错误的是 (　　) A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解B.甲酶不可能是具有催化功能的RNAC.乙酶的化学本质为蛋白质D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
答案    B    分析曲线可知:甲酶在蛋白酶的作用下,酶活性不改变,说明甲酶能够抗该种蛋白酶 降解,其化学本质不是蛋白质,应是RNA;乙酶在蛋白酶的作用下,酶活性降低,说明该种蛋白酶 能改变乙酶的分子结构,所以乙酶的化学本质是蛋白质。
7.(2012全国,33,8分)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响,设计了如下实验步骤:①在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5 mL,再分别加入质量分数为1%的淀粉液1 mL。②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1 mL,摇匀。③将5支试管放入70 ℃恒温水浴中,保温时间相同且合适。④取出各试管,分别加入斐林试剂2 mL,摇匀。⑤观察各试管溶液的颜色,通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。上述实验步骤中有2处错误,请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度 以及实验重复次数),以便实验能得到正确的预期结果。(1)                                                                                                                                                。(2)                                                                                                                                                。
答案　(1)③中70 ℃应改为37 ℃。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37 ℃(2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在50~65 ℃水浴中一段时间。因为在加热 条件下斐林试剂与还原糖反应显色
解析　(1)唾液淀粉酶的最适温度为37 ℃,70 ℃环境中该酶将失活。(2)斐林试剂与还原糖在 水浴共热条件下,才产生砖红色沉淀。
A组　2017—2019年高考模拟·考点基础题组
1.(2019安徽淮北一模,4)细胞代谢的顺利进行需要酶的催化。下列有关酶的说法正确的是 (　　)A.酶的合成都需要经过转录和翻译两个阶段B.活细胞产生的酶在生物体外没有催化作用C.同一种酶可存在于分化程度不同的细胞中D.胃蛋白酶保存和催化的最适温度都是37 ℃
答案    C    酶的化学本质是蛋白质或RNA,其中RNA的合成不需要经过翻译阶段,A错误;酶在 细胞内外都能发挥催化作用,B错误;同一种酶可存在于分化程度不同的细胞中,如呼吸酶、 ATP 合成酶可存在于所有活细胞中,C正确;酶需在低温条件下保存,D错误。
易错警示　大多数酶的化学本质是蛋白质,合成场所是核糖体;少数是RNA,合成场所主要是 细胞核。前者的基本单位是氨基酸,后者的基本单位是核糖核苷酸。
2.(2019河南郑州一模,6)肽酰转移酶是催化肽键形成的酶,对RNA酶敏感,对蛋白酶不敏感。下 列对该酶叙述错误的是 (　　)A.该酶催化氨基酸脱水缩合B.该酶应该存在于核糖体中C.线粒体和叶绿体内不会含有该酶D.肽酰转移酶是具有催化活性的RNA
答案    C　肽酰转移酶是催化肽键形成的酶,肽键的形成过程中存在氨基酸的脱水缩合,A正 确;氨基酸脱水缩合的场所为核糖体,所以肽酰转移酶存在于核糖体中,B正确;线粒体和叶绿体 内也含有核糖体,也进行蛋白质的合成,也可能含有肽酰转移酶,C错误;肽酰转移酶对RNA酶敏 感,其本质是RNA,D正确。
审题关键　肽酰转移酶对RNA酶敏感,对蛋白酶不敏感,这说明肽酰转移酶的化学本质是 RNA。
3.(2019广东汕头一模,3)甲、乙两图是温度、pH对酶活性影响的数学模型。下列有关说法错 误的是 (　　) A.甲、乙两图中B代表的含义分别是酶的最适温度和最适pHB.甲、乙两图中A点对应的温度或pH对酶活性的影响不相同C.甲、乙两图中C点对应的温度或pH对酶活性的影响相同D.保存酶制品最好选择两图中B点对应的温度和pH
答案    D　甲、乙两图中,在B点对应的温度和pH条件下,酶促反应速率最大,分别表示酶的最 适温度和最适pH,A正确;低温时酶的活性受抑制,高温、强酸、强碱使酶的空间结构遭到破 坏,使酶失活,B、C正确;低温条件下,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,酶制品最好在低温 条件下保存,D错误。
思路分析　甲图中,A点对应的温度较低,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定;在B点对应的温 度下,酶的活性最高,为酶的最适温度;C点对应的温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶 永久失活。乙图中,A点对应的pH过低,C点对应的pH过高,均会使酶的空间结构遭到破坏,使 酶永久失活;在B点对应的pH下,酶的活性最高,为酶的最适pH。
4.(2019安徽黄山二模,2)下列有关酶特性的实验中,叙述错误的是 (　　)A.验证酶的高效性时,自变量是催化剂的种类B.验证酶的专一性时,自变量是酶的种类或底物的种类C.探究pH对酶活性的影响时,pH是自变量,温度是无关变量D.探究酶作用的最适温度时,应设置高温、室温、低温三组实验
答案    D　酶的高效性是与无机催化剂相比而言的,验证酶的高效性时,自变量是催化剂的种 类,A正确;验证酶的专一性,可以是底物相同,酶的种类不同,也可以是酶种类相同,底物不同,B 正确;探究pH对酶活性的影响时,自变量是pH,温度为无关变量,因变量可以是底物的消耗速率, C正确;探究温度对酶活性的影响时,温度是自变量,设置分组时应该围绕最适温度设计温度梯 度,D错误。
5.(2019广东深圳一模,3)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 ℃范围内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
答案    D　由图分析可知,第1 h内,酶的最适温度应在40~50 ℃之间,A错误;第1 h到第2 h,45 ℃ 条件下淀粉酶活性并未提高,只是因为1 h的时间并未将所有淀粉分解成麦芽糖,因此,麦芽糖 会在1 h的基础上有所增加,B错误;第1 h到第2 h,50 ℃条件下,麦芽糖含量相对较低,并且酶的 催化作用相较于低于50 ℃条件下而言不明显,C错误;由图可知,若只生产1 h,45 ℃左右时麦芽 糖产量相对较高,D正确;综上所述,选D项。
考点2　细胞的能量“通货”—ATP
1.(2019福建三明期末,11)图为ATP的结构示意图,①③表示组成ATP的物质或基团,②④表示 化学键。下列有关叙述,正确的是 (　　) A.①表示鸟嘌呤B.放能反应一般与②的断裂相联系C.在ATP与ADP相互转化中③可重复利用D.若化学键④断裂,则左边的化合物是ADP
答案    C　图中①是腺嘌呤,②和④是高能磷酸键,③是磷酸基团,A错误;吸能反应一般与高能 磷酸键的断裂相联系,B错误;在ATP与ADP相互转化中,物质是可逆的,只是能量不可逆,③磷 酸基团可重复利用,C正确;若化学键④断裂,则左边的化合物是AMP,D错误。
易错警示　ATP脱去两分子磷酸基团后就是AMP(腺嘌呤核糖核苷酸),AMP是RNA的基本组 成单位之一。
2.(2019湖南益阳期末,7)如图是细胞中某种小分子化合物的结构模式图,①~③代表化学键,④ 和⑤代表化学基团,已知该化合物可直接为肌肉收缩供能,下列有关说法正确的是 (　　) A.①②中储存有大量的化学能,①水解时可为放能反应提供能量B.④代表的化学基团是—H,⑤是一种含氮的碱基C.该化合物可以在人体内成熟的红细胞中提取到D.细胞中需要能量的生命活动都是由该物质直接提供能量的
答案    C　图中①②为高能磷酸键,③为普通磷酸键,④是—OH,⑤是腺嘌呤,高能磷酸键①容 易断裂,为吸能反应提供能量,A、B错误;人体成熟红细胞中没有线粒体,但可在细胞质基质中 通过无氧呼吸产生ATP,C正确;细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能 量的,D错误。
3.(2019河北衡水中学二调,36)下列涉及ATP的相关叙述,错误的是 (　　)A.苯和乙醇的跨膜运输都不需要消耗ATPB.ATP中的A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成C.细胞中ATP和ADP的相互转化的能量供应机制,是生物界的共性D.葡萄糖和果糖合成蔗糖为放能反应,此反应正常进行需要ATP提供能量
答案    D　苯和乙醇通过自由扩散出入细胞,其跨膜运输都不需要消耗ATP,A正确;ATP中的A 代表腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成,B正确;所有生物均可以ATP作为生命活动的直接能源物 质,说明生物界具有统一性,C正确;葡萄糖和果糖合成蔗糖为消耗ATP的吸能反应,D错误。
4.(2019福建莆田一模,2)据图分析,下列有关叙述错误的是 (　　) A.有氧呼吸的三个阶段均产生了ATPB.甲、乙、丙三种物质共有的元素为C、H、O、NC.酶1、酶2、酶3催化的反应均伴有大量的能量释放D.mRNA、tRNA、rRNA三种物质的初步水解产物均可能含有乙
答案    C　有氧呼吸的三个阶段均产生ATP,第三个阶段产生的ATP 较多,A正确;甲是ADP,乙 是AMP,丙是腺苷,甲、乙、丙三种物质共有的元素为C、H、O、N,B正确;酶3水解的是普通 化学键,释放能量少,C错误;乙是AMP(腺嘌呤核糖核苷酸),是组成RNA的基本单位之一,mR- NA、tRNA、rRNA三种物质的初步水解产物均可能含有乙,D正确。
知识储备　ATP的结构简式是“A—P~P~P”,其中“A”是腺苷,由1分子核糖和腺嘌呤组成, “~”是高能磷酸键,“P”是磷酸基团,ATP水解掉1分子磷酸基团后是ADP,水解掉2分子磷酸 基团后是AMP(腺嘌呤核糖核苷酸),水解掉3个磷酸基团后是腺苷。
5.(2018湖北宜昌一中二模,2)在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶——腺苷酸激酶,它 能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP。以下有关推测 不合理的是 (　　)A.腺苷酸激酶极有可能是一种ATP水解酶B.腺苷酸激酶的数量多少影响细胞呼吸的强度C.腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关D.腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成
答案    B　腺苷酸激酶能使ATP形成ADP,即催化ATP的水解,有可能是一种ATP水解酶,A正 确;细胞呼吸中的酶是ATP合成酶,腺苷酸激酶的数量多少不会影响细胞呼吸的强度,B错误;腺 苷酸激酶能催化ATP的水解及ADP的形成,故腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有 关,C正确;腺苷酸激酶能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形 成ADP,故腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成,D正确。
6.(2019河南九校联考,4)核苷三磷酸(NTP)包括ATP、GTP、UTP、CTP等;脱氧核苷三磷酸 (dNTP,d表示脱氧)包括dATP、dGTP、dTTP、dCTP。研究发现dNTP可作为DNA合成的原 料。下列叙述正确的是 (　　)A.dNTP和NTP的区别体现在五碳糖的种类不同B.dNTP含有2个高能磷酸键,可为DNA复制提供能量C.DNA复制时需dATP、dTTP含量越多,则DNA结构越稳定D.真核细胞分裂时,胞内dNTP都进入细胞核内参与DNA的复制
答案    B　dNTP和NTP的区别在于五碳糖种类不同和碱基种类不完全相同,A错误;DNA复制 时,dNTP需要脱去2个高能磷酸键,可为DNA复制提供能量,B正确;DNA复制时若需要的 dCTP、dGTP含量越多,则DNA结构越稳定,C错误;真核细胞进行分裂时,除核DNA进行复制 外,细胞质DNA也有复制,胞内dNTP不可能全部进入细胞核中,D错误。
解题关键　解答本题的关键在于看清题干中相关信息“核苷三磷酸(NTP)包括ATP、GTP、 UTP、CTP等;脱氧核苷三磷酸(dNTP,d表示脱氧)包括dATP、dGTP、dTTP、dCTP”。
B组　2017—2019年高考模拟·专题综合题组时间:45分钟　分值:50分
一、选择题(每题5分,共30分)
1.(2019天津河西一模,2)酶是细胞代谢不可缺少的催化剂,ATP是生命活动的直接能源物质。 如图是ATP逐级水解的过程图,其中③是腺苷,⑤是能量。下列有关叙述错误的是 (　　) A.图中①含有一个高能磷酸键B.图中②是组成RNA的基本单位之一C.酶催化反应的实质是降低化学反应的活化能D.酶a~c催化的反应中(底物物质的量相同),Ⅲ过程释放⑤最多
答案    D　①为ADP,ADP分子中含有一个高能磷酸键,故A正确;②为AMP,由一分子腺嘌呤、 一分子核糖、一分子磷酸组成,也被称为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本单位之一,故B正确; 酶催化反应的实质是降低化学反应的活化能,故C正确;酶a~c催化的反应(底物物质的量相同), Ⅲ过程断裂的是普通磷酸键,释放能量较少,故D错误。
2.(2019天津一中4月考,2)某洗衣液研究人员在普通洗衣液的基础上添加酶制剂以研究加酶洗 衣液,并开展了一系列探究实验,如表展示了其中某一探究结果,相关叙述正确的是 (　　)
A.实验结果表明,加酶洗衣液的洗涤温度以35~55 ℃为宜,且35 ℃和55 ℃两温度下酶制剂的去 污力相同B.当温度为15 ℃和65 ℃时,加酶洗衣液的去污力较低的原因均是其中酶制剂的空间结果遭到 破坏,催化活性降低C.本实验的主要目的是探究不同温度下添加酶制剂对洗衣液去污力的影响,其中组别①为对 照组,组别②为实验组
D.实验所用污布上污染物的种类、污染的程度、洗衣液的用量等均属于无关变量,都不会对 实验结果造成影响
答案    C　由表中的实验数据可知,温度为45 ℃的时候,加酶洗衣液的去污能力最强,温度为35℃、55 ℃时,加酶洗衣液的去污能力较强,因此加酶洗衣液的洗涤温度范围以35 ℃~55 ℃为 宜。虽然35 ℃和55 ℃时加酶洗衣液的去污力一样,但55 ℃时普通洗衣液的去污力比35 ℃时 大,说明55 ℃时酶制剂的去污力低于35 ℃时,A错误;当温度为15 ℃时,加酶洗衣液的去污力较 低是因为低温降低了酶的活性,而65 ℃时,加酶洗衣液的去污力较低是由于高温破坏酶的空间 结构从而使酶失活,B错误;由表格的内容可知,实验的自变量为温度和是否添加酶制剂,因变量 为去污力,其中组别①为对照组,②为实验组,因此本实验的目的是探究不同温度下添加酶制剂 对洗衣液去污力的影响,C正确;由表格的内容可知,实验所用污布上污染物的种类、污染的程 度、洗衣液的用量等均为无关变量,但其都会影响实验结果,D错误。
3.(2019广东肇庆二模,2)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
答案    D　本题通过酶促反应速率曲线分析考查考生的科学思维素养。最适温度之前,随温 度的升高,酶的催化作用增强,A正确;过酸、过碱都会使酶空间结构破坏,使酶失活,B正确;低 温只是抑制了酶的活性,酶分子结构未被破坏,一定范围内升高温度,酶的活性增强,C正确;过 高的温度使酶的空间结构被破坏,恢复常温,酶的活性不可恢复,D错误。
易错警示　高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活 性降低,但不会失活。
4.(2019广东湛江高三调研,2)如图是在最适温度下,一定量麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的 关系。有关叙述正确的是 (　　) A.b点时,限制麦芽糖酶活性的因素主要是温度B.如果温度上升5 ℃,b点向上方移动C.本实验不宜用斐林试剂检测麦芽糖的分解情况D.bc段的催化速率只受酶活性的影响
答案    C　本题通过酶促反应速率曲线考查考生的分析与推断能力,属于对科学思维素养的 考查。反应已在最适温度下进行,温度不是限制b点时麦芽糖酶活性的因素,A错误;反应已在 最适温度下进行,温度改变,酶活性下降,b点下移,B错误;麦芽糖分解的产物是葡萄糖,葡萄糖和 麦芽糖都是还原性糖,都会与斐林试剂水浴加热出现砖红色沉淀,不能用斐林试剂检测麦芽糖 的分解情况,C正确;bc段催化速率不变,最可能是受酶的数量的限制,不是受酶的活性的限制,D 错误。
5.(2019广东中山期末,5)ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物,它们的结构 只是碱基的不同,下列叙述错误的是 (　　)A.CTP中“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的B.1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质C.ATP的合成常伴随着细胞内的放能反应D.UTP断裂两个高能磷酸键是构成RNA的基本单位之一
答案    A　本题通过类比推理考查NTP的结构与功能,属于对科学思维素养的考查。 CTP中 “C”是由胞嘧啶和核糖构成的,A错误;1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质,即鸟嘌 呤、核糖和磷酸,B正确;细胞的吸能反应常伴随着ATP的水解,放能反应总是与ATP的合成相 关联,C正确;UTP断裂两个高能磷酸键后是尿嘧啶核糖核苷酸,是构成RNA的基本单位之一,D 正确。
6.(2019河南许昌高级中学二模,7)如图是某课外活动小组探究pH对唾液淀粉酶活性影响时绘 制的实验结果图(实验中用盐酸创设酸性条件,盐酸能催化淀粉水解)。下列有关叙述正确的 是 (　　) A.在适宜条件下,与盐酸相比,淀粉酶催化作用更显著B.pH为1时有淀粉水解,则过酸条件下酶没有失活C.pH为3时酶的活性等于pH为9时酶的活性D.根据实验结果可推测出淀粉酶的最适pH为7
答案    A　本题通过柱形图考查实验结果分析能力,属于对科学探究素养的考查。酶具有高 效性,在适宜条件下,淀粉酶的催化作用比盐酸更显著,A正确;pH=1时,酶已失活,此时的淀粉水 解是盐酸催化的结果,B错误;pH=3时的淀粉水解量是酶和盐酸共同作用的结果,不能说明此时 酶的活性等于pH为9时酶的活性,C错误;根据实验结果,在现有的数据中pH为7时淀粉酶的催 化效率最高,但不能说明淀粉酶的最适pH为7,D错误。
题后悟道　实验中酶和盐酸都能影响淀粉的水解。要探究酶的最适pH,应进一步设计更小pH 梯度的系列实验。
二、非选择题(共20分)
7.(2019江西宜春上高二中第四次月考,29)(10分)植物细胞受损后通常会释放出酚氧化酶,使无 色的酚氧化成褐色的物质,多酚氧化酶是引起果蔬变为褐色的主要酶类,是引起果汁褐变的最 主要因素。人们利用酚氧化酶的功能和特性加工制作商品。阅读材料,回答问题:(1)酚氧化酶与酚类底物分别储存在细胞的不同结构中。能实现分类存放,是因为细胞内具有 　　　    系统,组成该系统的结构具有的功能特性是　　　　　    。茶叶细胞中也存在众多 种类的酚类物质与酚氧化酶。茶叶制作工艺中有手工或机械揉搓、热锅高温炒制、晒干、 炒干等方法。其中,绿茶制取过程中必须进行　　　　　　　    工艺过程(提示:绿茶颜色为 绿色),这一过程的目的是　　　　　　　　　　　    。(2)把含有酚氧化酶的提取液做如表的处理,完成下列问题:
推测实验后,试管C中的颜色是　　　    。试管A、C对照,你能得出什么结论?　　　　　     　　　　　    。试管A、B对照,说明酚氧化酶的化学本质是　　　    。
答案　(1)生物膜　选择透过性　热锅高温炒制　高温使(酚氧化)酶失活(2)无色　强酸使酶失去活性　蛋白质
解析　本题通过信息材料考查考生的分析与判断能力,属于对科学思维素养的考查。(1)酚氧 化酶与酚类底物分别储存在细胞的不同结构中,能实现分类存放是因为细胞内具有生物膜系 统,生物膜系统的功能特性是选择透过性。绿茶颜色为绿色,说明其细胞内酚类物质没有被氧 化,因此绿茶制取过程中必须进行热锅高温炒制工艺过程,这一过程的目的是通过热锅高温炒 制使酶失活。(2)试管B加入蛋白酶,实验现象为无色,说明酚氧化酶被蛋白酶分解,说明酚氧化 酶的化学本质是蛋白质;试管C加入三氯乙酸,强酸会使酚氧化酶变性失活,故推测实验后试管 C中的颜色是无色。
解题思路　酚氧化酶能使无色的酚氧化成褐色,故茶叶的颜色可与酚类物质的氧化有关,绿茶 颜色为绿色,这说明制茶过程中细胞内酚类物质没有被酚氧化酶氧化。
8.(2019北师大广东石竹附校第一次月考,34)(10分)研究证实ATP既是“能量通货”,也可作为 神经细胞间信息传递中的一种信号分子,其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答: (1)ATP的结构简式是　　　　　　　    ,神经细胞中的ATP主要来自　　　　　    (细胞结 构)。研究发现,正常成年人安静状态下24小时有40 kg ATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的 浓度仅为2~10 mml/L,为满足能量需要,人体解决这一矛盾的合理途径是　　　　　　　     　　　　　　　　    。
(2)由图可知,ATP在传递信号过程中,在细胞间隙中的有关酶的作用下,磷酸基团逐个脱离下 来,最后剩下的是　　　    。(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质,还能释放ATP,二者均能引起受体细胞的膜电位变 化。据图分析,如果要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用,则图中的　　　　     　　　　　    属于无关变量,应予以排除。
答案　(1)A—P~P~P　线粒体　ATP与ADP相互迅速转化(2)腺苷(3)典型神经递质
解析　(1)ATP的结构简式是A—P~P~P。动物细胞中,线粒体是有氧呼吸的主要场所,所以神 经细胞中的ATP主要来自线粒体。ATP是直接能源物质,在体内含量很少,可通过ATP与ADP 迅速相互转化为人体提供需要的能量。(2)ATP脱去1个磷酸基团成为ADP,脱去两个磷酸基团 成为AMP,AMP是组成RNA的基本单位之一,如果磷酸基团完全脱落,剩下的则是腺苷,由腺嘌 呤和核糖组成。(3)若要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用,可以设法把ATP与 典型神经递质分开,单独去研究其作用,即用化学物质阻断典型神经递质,所以典型神经递质是 实验的无关变量。
方法技巧    当两个变量都与一个结果有关时,要研究是哪一个变量的作用时,可把两个变量分 开,单独地、直接地观察每个变量的作用。
C组　2017—2019年高考模拟·应用创新题组
1.(2019　5·3原创)如图为两种抑制剂影响酶活性的机理示意图。下列说法不正确的是 (    　) A.两种抑制剂影响酶活性的机理相同B.示意图体现了酶催化的专一性C.非竞争性抑制可以改变酶的结构,使酶不适于接纳底物分子D.高温抑制酶活性与非竞争性抑制剂降低酶活性的机理相同
答案    A　竞争性抑制剂、非竞争性抑制剂影响酶活性的机理不同,前者是和底物竞争活性 位点,后者是改变酶的空间结构,A错误;示意图显示一种酶只能催化一种或一类物质的化学反 应,体现了酶催化的专一性,B正确;高温通过破坏酶的空间结构使酶失活,非竞争性抑制剂会和 酶活性位点以外的其他位点结合,通过改变酶的结构,使酶不能与底物分子结合,进而抑制酶的 活性,二者作用机理相同,C、D正确。
2.(2019　5·3原创)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其在生活中有多种应用,下列叙 述中,错误的是 (　　)A.果胶酶能分解果肉细胞中的果胶,提高果汁产量B.溶菌酶能溶解细菌细胞壁,具有抗菌消炎作用C.发烧时食欲减退是由于唾液淀粉酶失去了活性D.含酶牙膏中的酶可以分解细菌,使牙齿亮洁
答案    C　果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一,在果汁加工中,果胶不仅会影 响出汁率,还会使果汁浑浊,因此用果胶酶分解果肉细胞中的果胶,能提高果汁产量,A正确;溶 菌酶能溶解细菌细胞壁,具有抗菌消炎作用,B正确;发烧时,唾液淀粉酶等活性下降,导致食欲 减退,C错误;含酶牙膏中的酶可以溶解细菌的细胞壁,分解细菌,使牙齿亮洁,D正确。