2020版《全程复习方略》高考生物一轮复习课后定时检测案8酶与ATP

课后定时检测案8　酶与ATP

基础对点练——考纲对点·夯基础

考点一　酶在代谢中的作用(Ⅱ)

1．[2019·宁夏育才中学模拟]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率

D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物

解析：有些酶是生命活动所必需，比如呼吸作用有关的酶，该酶在分化程度不同的细胞中都存在，A正确；导致酶空间结构被破坏变性的因素有：过酸、过碱、高温等，低温只能抑制酶的活性，不会破坏其结构，B错误；酶的作用实质为降低反应所需活化能从而提高反应速率，C正确；酶的化学本质是蛋白质或者RNA，本身是催化剂，也可作为底物被蛋白酶或者RNA酶降解，D正确。

答案：B

2．[2019·湖北模拟]某同学进行了下列有关酶的实验：

甲组：淀粉溶液＋新鲜唾液→加入斐林试剂→出现砖红色沉淀

乙组：蔗糖溶液＋新鲜唾液→加入斐林试剂→不出现砖红色沉淀

丙组：蔗糖溶液＋蔗糖酶溶液→加入斐林试剂→？

下列叙述正确的是(　　)

A．丙组的实验结果是“不出现砖红色沉淀”

B．三组实验都应该在37 ℃条件下进行

C．该同学的实验目的是验证酶的专一性

D．可用碘液代替斐林试剂进行检测

解析：因为蔗糖被蔗糖酶催化水解生成葡萄糖和果糖，有还原性，加入斐林试剂出现砖红色沉淀，A错误；加入斐林试剂必须水浴加热至50～65 ℃，B错误；唾液淀粉酶只能水解淀粉，不能水解蔗糖，蔗糖酶才能水解蔗糖，故该实验能验证酶的专一性，C正确；如用碘液代替斐林试剂，则三个组都不会出现蓝色，无法检测，D错误。

答案：C

3．[2019·浙江金丽衢十二校联考]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．[2019·江西协作体联考]影响酶催化反应速率的因素有温度、反应物浓度、酶的浓度等。右图表示在最适温度下，某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。下列有关说法正确的是(　　)

A．在A点提高反应温度，反应速率加快

B．在B点增加酶的浓度，反应速率不变

C．在A点提高反应物浓度，反应速率加快

D．在C点提高反应物浓度，产物不再增加

解析：图示表示最适温度下，某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。根据在最适温度下酶的活性最高，温度偏高或偏低，酶的活性都会明显降低，在A点适当提高反应温度，反应速率降低，A错误；在B点增加酶的浓度，反应速率加快，B错误；从图示可看出在A点提高反应物浓度，反应速率将加快，C正确；从图示可看出在C点提高反应物浓度，反应速率不再加快，但产物的量将增加，D错误。

答案：C

5．以下各种酶与其作用部位相匹配的是(　　)

A．淀粉酶——肽键

B．ATP水解酶——高能磷酸键

C．限制酶——氢键

D．解旋酶——磷酸二酯键

解析：淀粉酶分解淀粉为麦芽糖；肽酶作用于肽键；限制酶作用于磷酸二酯键；解旋酶作用于氢键。

答案：B

6．[2019·四省名校高三大联考]在最适温度和最适pH条件下，用人体胃蛋白酶溶液与一定量的稀释鸡蛋清溶液混合，测得生成物量与反应时间的关系如图中A曲线所示。下列说法正确的是(　　)

A．A曲线70 min后，生成物量不再增加的原因是酶的数量有限

B．探究胃蛋白酶的最适pH时应设置过酸、过碱和中性三组实验

C．将胃蛋白酶溶液的pH调至10进行实验，结果与B曲线一致

D．形成B曲线的原因可能是将反应温度变为25 ℃，其他条件不变

解析：根据前面的分析可知，A曲线70 min后，生成物量不再增加的原因蛋清中蛋白质被水解完，A错误；探究胃蛋白酶的是最适pH时应设置等pH梯度的一系列实验组，最好是越多越好，不能只有三组实验，B错误；由于胃蛋白酶的最适pH大约在1.8左右，如果将胃蛋白酶溶液的pH调至10进行实验，胃蛋白酶已经失去活性，不能水解蛋白质，此时生成物的量为0，结果与B曲线完全不同，C错误；根据前面的分析，A曲线比B曲线先达到平衡，说明A中反应速率比B中快，导致B曲线的原因可能是将反应温度变为25 ℃，即反应温度不是在最适温度下进行，此时反应速率减慢，D正确。

答案：D

考点二　ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)

7．[2019·辽宁鞍山一中模拟]ATP是细胞中的能量“通货”。下列有关ATP的叙述，错误的是(　　)

A．ATP去掉两个髙能磷酸键后是RNA的基本单位之一

B．ATP的元素组成与核酸和磷脂均相同

C．ATP中的能量可来自光能和化学能，也可转化为光能和化学能

D．恒温动物体温的维持只与细胞呼吸有关，不需要ATP水解供能

解析：ATP的结构简式为A—P～P～P，其中的“A”代表由核糖与腺嘌呤结合而成的腺苷，“P”代表磷酸基团，“～”代表高能磷酸键，ATP去掉两个高能磷酸键后余下的部分为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一，A正确；ATP、核酸和磷脂都是由C、H、O、N、P五种元素组成，B正确；ATP合成时所需能量，来自呼吸作用中有机物分解所释放的化学能和光合作用中色素分子所吸收的光能，ATP水解释放的能量可以转化为光能用于生物的发光，也可以转化为化学能用于吸能反应，C正确；ATP是细胞内的直接能源物质，恒温动物体温的维持与细胞呼吸有关，也需要ATP水解供能，D错误。

答案：D

8．[2019·山东滕州一中高三检测]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

解析：叶肉细胞合成的糖运输到果实是主动运输过程需要消耗ATP提供的能量，A错误；吞噬细胞吞噬病原体的过程是胞吞，需要消耗ATP提供的能量，B错误；淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖，不需要消耗ATP提供的能量，C正确；细胞中由氨基酸合成新的肽链，需要消耗ATP提供的能量，D错误。

答案：C

9．[2019·江苏泰州高三质量检测]下图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图，有关叙述，正确的是(　　)

A．过程①需要酶催化，过程②不需要酶催化

B．过程①中需要的能量不是过程②释放的

C．过程①和②也不可以发生在同一个细胞器内

D．维持人体体温的热能主要来自过程②中的能量

解析：过程①和②分别为ATP的合成和水解，两者均需酶的催化作用，A项错误；过程①中需要的能量来自细胞呼吸或光合作用，B项正确；过程①和②可以发生在同一细胞器内，如叶绿体，C项错误；维持人体体温的热能主要来自细胞呼吸释放的能量，D项错误。

答案：B

提能强化练——考点强化·重能力

10．酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，ATP是一切生命活动的直接能源物质。下面是ATP中磷酸键逐级水解的过程图，以下说法不正确的是(　　)

A．绿色植物叶肉细胞内，叶绿体内合成的ATP比线粒体内合成的用途单一

B．酶a～c催化的反应(底物的量相同)，产生⑤最多的是Ⅲ过程

C．若要探究酶b的最适宜pH，实验的自变量范围应偏酸性

D．酶a～c催化的反应体现了酶的专一性

解析：绿色植物叶肉细胞内，叶绿体合成的ATP只用于暗反应，而线粒体内合成的ATP用于除光合作用外的各种生命活动。图中①是ADP、②是AMP、③是腺苷、④为磷酸、⑤为能量，Ⅰ和Ⅱ过程断裂的都是高能磷酸键，Ⅲ过程断裂的是普通磷酸键，Ⅲ过程产生的能量最少；由图可知，ATP逐步水解过程中会不断产生酸性物质，因此要探究酶b的最适宜pH，实验的自变量范围应偏酸性；酶a～c催化不同的反应，故体现了酶的专一性。

答案：B

11．1981年，Thoms Cech在研究四膜虫时，发现其rRNA前体加工除去某些片段的过程中发生“剪接反应”，该反应是在仅有RNA没有任何蛋白质参与的情况下完成的。下列推论最合理的是(　　)

A．该反应不需要酶的催化　

B．四膜虫体内的这种RNA具有酶的特性

C．所有蛋白质和RNA都是酶

D．有的DNA也可能是酶

解析：该反应需要酶的催化，起催化作用的正是四膜虫体内的这种RNA，A错误，B正确；大多数酶是蛋白质，少数是RNA，C、D错误。

答案：B

12．[2019·贵州铜仁一中月考]将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入容器中，调整pH至2.0，保存于37 ℃的水浴锅内。一段时间后，容器内剩余的物质是(　　)

A．淀粉、胃蛋白酶、多肽、水

B．唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水

C．唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水

D．唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水

解析：乳清蛋白和唾液淀粉酶会被胃蛋白酶水解成多肽，唾液淀粉酶会失去活性而使淀粉不水解，因此容器内剩余的物质是淀粉、胃蛋白酶、多肽、水，A正确；容器内剩余的物质不应有唾液淀粉酶，应该含有多肽，B错误；由A项分析可知，容器内剩余的物质不应有唾液淀粉酶，应含有淀粉，C错误；唾液淀粉酶的本质是蛋白质，会被胃蛋白酶水解成多肽，当pH调至2.0后，唾液淀粉酶会失去活性，淀粉不水解，D错误。

答案：A

13．[2019·河南安阳高三模拟]下列有关酶和ATP与细胞代谢的叙述，正确的是(　　)

A．酶和激素都须与相应物质结合后才能发挥作用，作用前后自身不变

B．适当降低氧气浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗

C．在安静状态下，肌细胞中可以储存大量的ATP以供运动时需要

D．种子萌发过程中，自由水/结合水的值会减小，细胞代谢旺盛

解析：酶和激素都须与相应受体结合后才能发挥作用，酶作用前后质和量保持不变，激素作用后会被灭活，A错误；氧气浓度会影响有氧呼吸，适当降低氧气浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗，B正确；ATP在生物体内含量很少，在安静状态下，由于耗能少，所以ATP与ADP之间的转化较慢，C错误；种子萌发过程中，自由水/结合水的值会增大，细胞代谢旺盛，D错误。

答案：B

大题冲关练——综合创新·求突破

14．[2019·福建省永春一中、培元、季延、石光中学四校联考]图甲表示酶和催化剂改变化学反应速率的原理，图乙表示加入抑制剂后对起始反应速率的影响。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性部位，非竞争性抑制剂与酶活性部位以外的其它位点结合，从而抑制酶的活性。请分析作答：

(1)从甲图可知，与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用________，因而催化效率更高。

(2)活细胞产生酶的场所有______________，需要的原料是____________。蛙的红细胞合成酶所需要的ATP主要由______________(过程)产生。

(3)信号肽假说认为，编码分泌蛋白的mRNA结合到附着在内质网的________________上，翻译时首先合成的是N末端带有疏水氨基酸残基的信号肽，它被内质网膜上的受体识别并与之相结合。信号肽引导肽链经由膜中蛋白质形成的孔道到达内质网内腔，但蛋白质转到高尔基体加工时却没有了信号肽序列，据此我们可以推断：________________________________________________________________________。

(4)图乙中对照组是____________曲线的结果，其中曲线B为加入____________抑制剂的曲线。判断理由是__________________________________________。

解析：(1)从甲图可知，该酶降低的活化能＝非催化反应活化能－酶促反应活化能，与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。(2)酶的化学本质是RNA或蛋白质，RNA产生的场所是细胞核，需要的原料是核糖核苷酸；产生蛋白质的场所是核糖体，需要的原料是氨基酸。蛙的红细胞含有线粒体等细胞器，ATP主要由有氧呼吸产生。(3)翻译时，编码分泌蛋白的mRNA要结合到附着在内质网的核糖体上；根据题意，信号肽经由膜中蛋白质形成的孔道到达内质网内腔，但蛋白质转到高尔基体加工时却没有了信号肽序列，说明内质网中可能存在蛋白酶(切去信号肽的酶)，把信号肽切去了。(4)图乙中A曲线催化效率最高，表示活性不被抑制的酶，属于对照组；由曲线B的走势可知，曲线B为加入竞争性抑制剂的曲线，判断的依据是：随底物浓度的增加，底物与酶活性位点结合机会增大，竞争性抑制剂与酶活性位点结合机会减小，因此随着底物浓度升高，竞争性抑制剂的抑制效力会变得越来越小，抑制作用逐渐接近正常的最大反应速率。

答案：(1)更显著

(2)细胞核或核糖体　核糖核苷酸或氨基酸　有氧呼吸

(3)核糖体　内质网中可能存在蛋白酶(切去信号肽的酶)

(4)A　竞争性　随底物浓度的增加，与抑制剂结合的酶的比例越小，抑制作用逐渐接近正常的最大反应速率

15．[2019·吉林大学附属中学模拟]临床上大手术后患者常会发生术后疲劳综合征(POFS)，表现为肌肉无力、疲劳感增加等症状。为探明POFS与肌肉细胞能量代谢的关系，研究人员将若干生理状态相同的健康成年雄性大鼠随机均分为对照组和模型组，其中对模型组大鼠进行开腹后切除70%中段小肠的处理。定期检测术后肌肉中ATP、ADP、AMP的含量(mg/kg)，结果如下表。回答下列问题：

注：AMP为ADP水解一个磷酸基团后的产物。

(1)肌肉细胞中产生ATP的部位是__________________________。AMP与腺嘌呤脱氧核糖核苷酸的区别是

________________________________________________________________________。

(2)对照组大鼠应做________________________________________________________________________处理。

(3)根据实验结果推测，POFS可能的病因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)实验大鼠神经细胞吸收K＋的过程________(需要/不需要)ATP。

解析：(1)肌肉细胞中产生ATP的部位是细胞质基质和线粒体。AMP与腺嘌呤脱氧核糖核苷酸不同，其中的五碳糖分别为核糖和脱氧核糖。(2)对照组大鼠应做开腹但不切除70%中段小肠处理。(3)根据表中数据可知，术后肌肉细胞中ATP含量降低，ADP、AMP的积累，造成了肌肉细胞能量供应不足，导致POFS。(4)实验大鼠神经细胞吸收K＋属于逆浓度吸收，需要ATP。

答案：(1)细胞质基质和线粒体　AMP中的五碳糖为核糖，而腺嘌呤脱氧核糖核苷酸中的五碳糖为脱氧核糖

(2)仅开腹但不切除70%中段小肠

(3)术后肌肉细胞中ATP含量降低；ADP、AMP的积累；造成了肌肉细胞能量供应不足

(4)需要