新高考生物一轮复习专题训练：第7讲 酶与ATP（含解析）

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高中生物一轮复习专题训练第7讲　酶与ATP1．核酶是具有催化功能的单链RNA分子，可降解特异的mRNA序列。下列关于核酶的叙述，正确的是(　　)A．ATP和核酶的元素组成相同，ATP中的“A”不能作为核酶的基本组成单位B．与无机催化剂不同的是核酶能够降低所催化反应的活化能C．核酶降解特异的mRNA序列时，破坏的是相邻碱基之间的氢键D．验证核酶的专一性时，可以用能够鉴定RNA的试剂来检测实验结果解析：ATP和核酶的元素组成都为C、H、O、N、P，ATP中的“A”代表腺苷，而核酶(RNA)的基本组成单位是四种核糖核苷酸，A正确。酶与无机催化剂都能够降低所催化反应的活化能，与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，B错误。mRNA是单链RNA分子，核酶降解mRNA序列时，破坏的是相邻核苷酸之间的磷酸二酯键，C错误。核酶的本质为RNA，故验证核酶的专一性时，无法用能够鉴定RNA的试剂来检测实验结果，D错误。答案：A2．关于酶及其特性的实验设计，下列叙述正确的是(　　)A．探究酶的专一性，可利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液设计实验B．探究酶的高效性，因作用机理不同，加酶组比加FeCl3组产生的气体量多C．探究pH对酶活性影响的实验步骤：加底物→调pH→加酶→混匀→观察D．探究温度对酶活性的影响，可利用淀粉酶、淀粉和斐林试剂设计实验解析：在探究酶的专一性实验时，不能利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液设计实验，因为无论蔗糖是否发生水解，都不与碘液发生颜色反应，A错误；无机催化剂和酶的作用机理相同，都是降低化学反应的活化能，B错误；利用斐林试剂检测产物量时，需要水浴加热，反应温度就会发生改变，影响实验结果，所以不能选用斐林试剂探究温度对酶活性的影响，D错误。答案：C3．人的唾液中含有唾液淀粉酶，胃液中含有胃蛋白酶，而在吞咽过程中唾液淀粉酶会进入胃液。下列有关唾液淀粉酶、胃蛋白酶的叙述，正确的是(　　)A．两者的分泌均与核糖体有关B．两者均在人体内环境中发挥作用C．唾液淀粉酶可在胃中持续发挥作用D．控制两者合成的基因可出现在同一细胞中解析：唾液淀粉酶、胃蛋白酶的化学本质均为蛋白质，其合成与核糖体有关，而分泌与高尔基体有关，A错误；胃液和唾液均在消化道中，不属于人体的内环境，B错误；由于胃液偏酸性，而唾液淀粉酶发挥作用的适宜环境接近中性，故唾液淀粉酶在胃液中不能发挥作用，C错误；细胞分化是基因选择性表达的结果，在同一细胞中均存在控制两者合成的基因，D正确。答案：D4．ATP不仅是细胞中放能反应和吸能反应的纽带，更是细胞中的能量“货币”。下列叙述正确的是(　　)A．ATP的“A”是由一个核糖和一个腺苷组成的B．ATP中有一个磷酸基团连接在脱氧核糖分子上C．ATP水解所产生的能量用于吸能反应D．在常温下细胞呼吸所释放的能量大部分转变成ATP中的化学能解析：ATP中的“A”指腺苷，由一个腺嘌呤和一个核糖组成，A错误；ATP中没有脱氧核糖，含有的是核糖，B错误；在常温下细胞呼吸所释放的能量大部分转变成热能，少部分转变成ATP中的化学能，D错误。答案：C5．核苷三磷酸(NTP)包括ATP、GTP、UTP、CTP等，脱氧核糖核苷三磷酸(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个特殊的化学键，可为DNA复制提供能量C．DNA复制时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的复制解析：dNTP和NTP的区别在于五碳糖种类和碱基种类不同；DNA复制时dCTP、dGTP含量越多，则DNA结构越稳定；真核细胞进行分裂时，除核DNA进行复制外，细胞质DNA也进行复制，胞内dNTP不可能全部进入细胞核内参与DNA的复制。答案：B6．某同学向不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁，观察混合物15 min，看其是否会凝固，结果如表。根据以下结果分析，下列叙述不正确的是(　　)温度/℃20406080100结果15 min后仍未有凝固现象14 min内完全凝固1 min内完全凝固1 min内完全凝固15 min后仍未有凝固现象注：用煮沸后冷却的姜汁重复这项实验，牛奶在任何温度下均不能凝固。A．该实验可证明新鲜姜汁含有一种酶，该酶能促使牛奶凝固B．60 ℃不一定是酶的最适温度，需增加温度梯度才可确定最适温度C．将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合，能够提高实验的准确度D．20 ℃和100 ℃时酶的活性低，是因为酶的分子结构遭到破坏，酶失去活性解析：分析题表信息可知，向不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁，温度不同，牛奶凝固时间不同，又由注解可知，用煮沸的姜汁重复这项实验，牛奶在任何温度下均不能凝固，这说明新鲜姜汁含有一种酶，该酶能促使牛奶凝固，A正确；60 ℃时酶的活性较高，但不一定是酶的最适温度，题干中温度梯度太大，需缩小温度范围，增加温度梯度才可得到最适温度，B正确；将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合，能保证反应起始就是在预设的温度下进行的，能够提高实验的准确度，C正确；20 ℃时酶的活性降低，酶的分子结构没有遭到破坏，当温度升高后，酶的活性会恢复，D错误。答案：D7.荧光素接受ATP提供的能量后被激活，在荧光素酶的作用下激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。研究人员用不同条件处理荧光素酶后，在添加足量的荧光素条件下测定酶浓度与发光强度间的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)A．高温、重金属都可能破坏了酶的空间结构B．荧光素和荧光素酶可用于ATP的定量检测C．A点后发光强度不再增大，可能受荧光素量的限制D．在生产实践中应用荧光素酶，为节约用量，可用Mg2＋处理解析：由图可知，用高温、重金属处理后，发光强度很低，说明荧光素酶的活性很低，高温和重金属都可能破坏了酶的空间结构，A正确；荧光素在荧光素酶和ATP等物质的参与下可进行反应发出荧光，ATP是驱动荧光素发出荧光的直接能源物质，发光强度与ATP的含量成正比，所以根据发光强度可以计算出实验中消耗ATP的含量，即荧光素和荧光素酶可用于ATP的定量检测，B正确；由题可知，荧光素是足量的，A点后发光强度不再增大，可能是受ATP含量等条件的限制，C错误；Mg2＋处理，在较低荧光素酶浓度下就能达到较高发光强度，在生产实践中若要节省荧光素酶的用量，可以用Mg2＋处理，D正确。答案：C8．(多选)某同学进行了下列有关酶的实验。甲组：淀粉溶液＋新鲜唾液＋斐林试剂→有砖红色沉淀乙组：蔗糖溶液＋新鲜唾液＋斐林试剂→无砖红色沉淀丙组：蔗糖溶液＋蔗糖酶溶液＋斐林试剂→？下列叙述正确的是(　　)A．丙组的实验结果是“无砖红色沉淀”B．加入斐林试剂后还应水浴加热C．该同学的实验目的是验证酶的专一性D．为省去水浴加热步骤，可用碘液代替斐林试剂解析：分析甲、乙、丙三组，丙组中，蔗糖酶可以把蔗糖水解为葡萄糖和果糖，二者均为还原糖，在水浴加热条件下与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，A错误；加入斐林试剂后还应水浴加热，B正确；实验中淀粉酶能水解淀粉，不能水解蔗糖，而蔗糖只能被蔗糖酶水解，能验证酶具有专一性，C正确；碘液只能检测淀粉是否水解，而不能检测蔗糖是否水解，D错误。答案：BC9．(多选)磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下将自身的磷酸基团转移到ADP分子中来合成ATP(A—P～P～P)。研究者对蛙的肌肉组织进行短暂电刺激，检测对照组和实验组(肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理)肌肉收缩前后ATP和ADP的含量，结果如下表所示，根据实验结果，下列有关分析正确的是(　　)A．对照组中的肌肉组织细胞中有ATP和ADP的相互转化B．实验组中的肌肉组织细胞中有ATP分解但无ATP合成C．对照组中的磷酸肌酸可以维持ATP含量的相对稳定D．实验组数据表明部分生命活动利用了靠近A的化学键解析：肌肉收缩需要ATP提供能量，对照组肌肉收缩前后ATP和ADP的含量没有变化，故有ATP和ADP的相互转化，A正确；实验组肌肉收缩后ATP含量下降，说明有ATP分解，但根据数据无法判断有无ATP合成，B错误；磷酸肌酸能将自身的磷酸基团转移到ADP分子中来合成ATP，故对照组中的磷酸肌酸可以维持ATP含量的相对稳定，C正确；题述实验没有测定AMP的含量变化，故不能判断是否有部分生命活动利用了靠近A的化学键，D错误。答案：AC10．(2022·湖北八校联考)为探究温度对唾液淀粉酶活性的影响，某研究小组制订了以下实验方案。实验方案：①取3支试管，分别加入2 mL质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，然后加入1 mL的缓冲液，再将它们分别置于温度为0 ℃、37 ℃、100 ℃的大烧杯中水浴保温。②向3支试管中加入已分别保温的1 mL质量分数为2%的唾液淀粉酶溶液，摇匀。③将3支试管继续水浴保温。④5 min后分别滴加2滴试剂A，观察试管中溶液的颜色变化。请回答下列问题：(1)④中的试剂A应是__________。(2)该实验的无关变量是_______________________________(答出两点)。(3)研究小组将以上实验记为实验一。同时还做了如下实验：将加入试管中的唾液淀粉酶溶液的量减半，重复上述实验，记为实验二。在相同时间内，分别测得两次实验中淀粉相对含量变化并绘制成如图所示的曲线。曲线__________是实验二的结果，原因是________________________________________________________________________________________________________。(4)100 ℃时唾液淀粉酶失活的原因是____________________________________。解析：(1)唾液淀粉酶能催化淀粉水解，检测水解反应是否发生可以检测反应物或产物，但是使用斐林试剂检测产物时需要水浴加热，水浴加热会影响实验结果，因此该实验只能用碘液检测淀粉是否分解。(2)探究温度对唾液淀粉酶活性的影响实验中，自变量是温度，因变量是酶的活性，无关变量有pH、唾液淀粉酶的浓度、淀粉溶液的浓度等。(3)若将实验中所加的唾液淀粉酶溶液的量减半，则相同温度下，相同时间内淀粉的分解量会减少，淀粉剩余量增多，故曲线甲是实验二的结果。(4)已知唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，高温条件下蛋白质的空间结构会被破坏，变性失活，故100 ℃时唾液淀粉酶失活的原因是高温破坏了酶分子的结构。答案：(1)碘液　(2)pH、唾液淀粉酶的浓度、淀粉溶液的浓度等　(3)甲　相同时间、相同温度下甲分解的淀粉量较少，说明甲中所含唾液淀粉酶的量较少(合理即可)　(4)高温破坏酶分子的结构11．现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性。设计实验如下。实验原理：温度等条件可以影响酶的活性；相同质量淀粉分别在上述两种淀粉酶的催化作用下产生麦芽糖的量相同；用分光光度计测量反应体系的吸光度时，淀粉含量越多，其吸光度越大，据此可测出淀粉的相对含量。实验材料：一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。实验过程如表所示。12345678①设置水浴缸温度(℃)2030405020304050②取8支试管各加入淀粉溶液(mL)，分别保温5 min1010101010101010③另取8支试管各加入等量淀粉酶溶液，分别保温5 min酶A酶A酶A酶A酶B酶B酶B酶B④将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5 min 实验结果：图甲是40 ℃时测定的酶A催化淀粉水解生成麦芽糖的量随时间变化的曲线，图乙是第④步保温5 min后，用分光光度计对各组淀粉剩余含量进行检测的结果。(1)该实验的自变量是__________，因变量有______________________________，淀粉酶催化淀粉水解的原理是_____________________________________________________。(2)若适当降低温度，在相同时间内测得图甲中P点将向__________(填“左”或“右”)移动。(3)1、6两组__________(填“能”或“不能”)作为对照实验，原因是实验设计要遵循____________原则。解析：(1)本实验的目的是探究不同温度条件下淀粉酶A与淀粉酶B的活性，因此本实验有两个自变量，即酶的种类和温度；无关变量有pH、反应时间、溶液的量、淀粉的浓度、酶的浓度等。根据题意结合图甲和图乙可知，因变量为各组淀粉剩余量和麦芽糖的生成量。酶作用的机理是降低反应所需的活化能。(2)根据图乙可知，酶A在50 ℃条件时的活性高于40 ℃时的。图甲是40 ℃时酶A催化淀粉水解生成麦芽糖的量随时间变化的曲线，若适当降低温度，酶的活性降低，酶促反应的速率下降，则图甲中P点将向右移动。(3)1、6两组温度不同、酶种类也不同，二者对照不遵循实验设计中的单一变量原则，故二者不能构成对照关系。答案：(1)酶的种类、温度　各组淀粉剩余量和麦芽糖的生成量　降低反应活化能　(2)右　(3)不能　单一变量12．酶的抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究了两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，对实验的结果进行分析并绘图，请回答：(1)该实验的自变量是________________________，实验中对无关变量应进行控制，该实验的无关变量有_______________________________________(答出两点即可)。(2)据图分析，随着底物浓度的升高，抑制剂______的作用逐渐减小甚至消失。从活化能的角度分析，推测抑制剂能降低酶促反应速率的原因：________________________________________________________________________。(3)某同学认为该实验小组的实验过程应如下：a．将某消化酶溶液等分为①②③三组，将每组等分为若干份；b．在一定条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度的底物混合；c．在①中加入一定量的蒸馏水，②中加入等量的抑制剂Ⅰ，③中加入等量的抑制剂Ⅱ；d．定时取样检测各反应中底物的量或产物的量，记录实验结果并绘图。你认为该实验操作是否正确？__________，如果不正确，请进行改正：________________________________________________________________________。解析：(1)由图可知，该实验的自变量有两个，分别是抑制剂种类和底物浓度。该实验的无关变量有温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量、反应时间等。(2)由图可知，随着底物浓度的升高，曲线②的酶促反应速率逐渐与曲线①无抑制剂时相同，即抑制剂Ⅰ的作用逐渐减小甚至消失。抑制剂能降低酶活性，酶能降低化学反应的活化能。(3)若对酶处理前先将酶与底物混合，则酶会先与底物发生反应，故应先对酶进行不同的处理，然后将处理后的酶与底物混合。答案：(1)抑制剂种类和底物浓度　温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量、反应时间等(2)Ⅰ　在抑制剂的作用下，酶的活性(催化效率)降低，其降低化学反应活化能的能力下降(3)不正确　步骤c应与步骤b互换，即先对酶溶液进行处理再加入底物