2021届高考生物新人教版一轮复习课后集训：8酶和ATP 学案

8 酶和ATP

1．下列关于酶的叙述，正确的是(　　)

A．酶的催化作用实质是为反应物(底物)提供活化能

B．同一个体分化程度不同的活细胞中酶的类型不同

C．酶应保存在该酶最适宜温度下，且pH也适宜

D．强酸、强碱使酶变性失活的原理是改变了酶的空间结构

D　[酶具有催化作用的实质是降低化学反应的活化能，A项错误；同一个体分化程度不同的活细胞中酶的类型可能相同，如呼吸氧化酶，B项错误；低温条件下酶的分子结构稳定，故酶适于保存在低温条件下，C项错误；强酸、强碱都能通过改变酶的空间结构使酶变性失活，D项正确。]

2．(2019·成都一模)关于酶的叙述，错误的是(　　)

A．酶和激素一样，在发挥作用后会被灭活 

B．酶的活性最高时的温度不适合该种酶的保存

C．同一种酶可存在于分化程度不同的细胞中 

D．高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果

A　[酶发挥作用后不会被灭活，A错误；酶应在低温下保存，酶的活性最高时的温度不适合该种酶的保存，B正确；同一种酶可存在于分化程度不同的细胞中，如呼吸酶存在于所有细胞中，C正确；高温、过酸、过碱导致酶失活是酶空间结构被破坏的结果，D正确。]

3．(2019·广东六校联考)下列有关酶的叙述不正确的是(　　)

A．吞噬细胞的溶酶体中缺乏分解硅尘的酶

B．脲酶可与双缩脲试剂反应产生紫色络合物

C．溶菌酶能够溶解细菌的细胞膜，具有抗菌消炎的作用

D．基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状

C　[细菌细胞壁的成分是肽聚糖，因此溶菌酶能够溶解大多数细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用。]

4．(2019·日照期末)如图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质M在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列叙述正确的是(　　)

A．ad段表示无催化剂时，反应所需要的活化能

B．ac段表示有酶催化时，酶降低的活化能

C．若换用无机催化剂，b点将向上移动

D．加热加压使物质M更容易从b状态转变为a状态

C　[ac段表示无催化剂时，反应所需要的活化能，A项错误；ab段表示有酶催化时，酶降低的活化能，B项错误；无机催化剂也能降低化学反应的活化能，但相比酶降低活化能不显著，因此若换用无机催化剂，b点将向上移动，C项正确；加热加压使物质M更容易从c状态转变为a状态，D项错误。]

5．(2019·德州期中)如图表示在最适温度、最适pH等条件下，反应物浓度对酶催化的反应速率的影响。下列说法错误的是(　　)

A．AB段表明，随着反应物浓度增加，反应速率逐渐加快

B．若将温度提高10 ℃进行实验，B点将降低

C．若B点时向反应混合物中加入少量同样的酶，B点会升高

D．BC段反应速率不变，说明随反应物浓度增加，酶已经耗尽

D　[BC段反应速率不变，说明随反应物浓度增加，反应速率不再增加，酶分子已全部参与催化反应，酶是生物催化剂，反应前后酶分子不变。]

6．(2018·潍坊期中)取5支试管，编号1、2、3、4、5，分别加入1.0 mol/L的过氧化氢溶液2 mL，进行下列实验，据表分析下列叙述错误的是(　　)

A.在1号、2号、3号组成的对照实验中，温度是重要的无关变量

B．2号和3号对照，说明酶有高效性

C．3号比1号反应速率快是因为酶为反应过程供能

D．3号和4号、5号对照，说明温度、pH会影响酶活性

C　[酶不能为化学反应提供能量，3号比1号反应速率快是因为酶降低了化学反应的活化能。]

7．(2019·龙岩市高三质检)某研究小组利用3%鸡肝匀浆、3% H2O2溶液、pH缓冲液等，在适宜温度下探究pH对过氧化氢酶活性的影响，实验结果如下表。该实验能得出的结论是(　　)

A.过氧化氢酶具有高效性

B．鸡肝匀浆中过氧化氢酶最适pH一定为7.0

C．pH为7.0时提高温度，酶活性会提高

D．过氧化氢酶对酸性环境的耐受性低

D　[此实验不涉及无机催化剂催化过氧化氢，无法说明过氧化氢酶具有高效性，A错误；表中设置的pH梯度不是足够小，因此过氧化氢酶的最适pH不一定是7，B错误；题目给定的为适宜温度，因此当温度提高时，酶的活性会降低，C错误。]

8．(2019·昆明一模)某生物实验小组欲探究温度对淀粉酶活性的影响，已知淀粉酶催化淀粉水解是一个多步反应，会依次形成较大分子糊精、小分子糊精、麦芽糖，加入碘液后的溶液颜色分别是蓝紫色、橙红色、黄褐色(碘液颜色)。下列操作错误的是(　　)

A．设置一系列温度梯度，确定淀粉酶活性较强的温度范围

B．将淀粉酶溶液、淀粉溶液分别保温处理后再进行混合

C．通过观察加入碘液后不同温度下溶液颜色的变化可确定酶活性的强弱

D．混合保温一段时间后，在保温装置中直接加碘液即可检测淀粉水解情况

D　[探究温度对淀粉酶活性的影响实验的前提是不知道酶的最适温度，因此需设置一系列温度梯度进行实验，最终得到酶活性较高的温度范围，A正确；实验过程中需将酶和淀粉分别保温，达到一定温度后再混合，B正确；通过观察加入碘液后不同温度下溶液颜色的变化可确定酶活性的强弱，C正确；为防止在保温装置中酶继续催化淀粉水解，混合保温相同时间后应加入强酸或强碱等终止反应，再加碘液检测淀粉水解情况，D错误。]

9．(2019·惠州二调)下列有关ATP的叙述，错误的是(　　)

A．ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸基团组成

B．光合作用产生ATP的过程不一定都在叶绿体中进行

C．酒精发酵的全过程都有ATP生成

D．洋葱根尖细胞中能产生ATP的细胞器是线粒体

C　[ATP的名称为三磷酸腺苷，由腺嘌呤、核糖和磷酸基团组成，A项正确；蓝藻没有叶绿体，但可以通过光合作用产生ATP，B项正确；酒精发酵的第二阶段没有ATP生成，C项错误；洋葱根尖细胞可以进行有氧呼吸，可以在线粒体产生ATP，D项正确。]

10．(2019·潍坊期末)酶和ATP是细胞代谢所需的重要化合物。下列叙述错误的是(　　)

A．酶既能在细胞内发挥作用，又能在细胞外发挥作用

B．ATP分子中的高能磷酸键全部断裂后，部分产物可作为某些酶的组成单位

C．人体细胞代谢消耗的ATP均来源于线粒体

D．植物细胞合成蔗糖的过程，与酶的催化作用和ATP的水解均有关

C　[人体细胞代谢消耗的ATP均来源于线粒体和细胞质基质。]

11．为探究“影响胶原蛋白酶活性的因素”。某生物兴趣小组设计了一个实验方案，如表所示。回答下列问题：

(1)实验方案中①②处分别为____________________、__________。

(2)本实验的自变量是___________，无关变量有________(至少答出两点)。

(3)用双缩脲试剂检测上述4组实验后的溶液，溶液呈现紫色的试管有____________________________。

(4)为便于观察、记录实验现象，需对蛋白质X进行特殊处理，使其______________，本实验就可以通过观察____________________推断酶活性的大小。

[解析]　(1)表格中提供了温度和pH两种实验条件，因此实验目的是探究温度、pH对胶原蛋白酶活性的影响，故方案中①②处分别保证只含一个自变量即可。(2)由上述分析可知，本实验的自变量是温度、pH，无关变量有胶原蛋白酶的用量或浓度、蛋白质X的用量、保温时间等。(3)由于胶原蛋白酶本身为蛋白质，反应前后质和量均不变，所以用双缩脲试剂检测，4个试管溶液均呈紫色。(4)由于不能用双缩脲试剂检测蛋白质X的含量变化，我们可以通过肉眼观察的方法，使蛋白质凝结成为块状即可。  以相同时间内蛋白块大小的变化(或记录蛋白块消失所需的时间)作为因变量，确定酶活性大小。

[答案]　(1)37 ℃水浴　7

(2)温度和pH　胶原蛋白酶的用量或浓度、蛋白质X的用量、保温时间(答出任意两点即可)

(3)1、2、3、4

(4)凝固成块状(答出“呈现块状”即可)　单位时间或相同时间内蛋白块大小的变化情况(或“记录蛋白块消失所需的时间”，必须有“时间”这一关键词)

12．(2019·昆明市期中联考)ATP合酶是种功能复杂的蛋白质，与生物膜结合后能催化ATP 的合成，其作用机理如图所示。请据图回答：

(1)生物膜结构的基本支架是____________________，在真核细胞中、该酶主要分布于________________________(填生物膜名称)。

(2)分析此图可知H＋跨越该膜的运输方式是____________，判断的依据是________________________。

(3)ATP在细胞内的作用是______________________；推测好氧型细菌细胞的_________上存在该酶，理由是____________________。

(4)科学家发现，一种化学结构与ATP相似的物质——GTP(三磷酸鸟苷)也能为细胞的生命活动提供能量，请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因：_______________________________。

[解析]　ATP合酶与生物膜结合后能催化ATP 的合成，因此在真核细胞中、该酶主要分布于线粒体内膜、类囊体薄膜上。H＋通过ATP合酶从高浓度的一侧运输到低浓度的一侧，不消耗ATP，因此H＋跨越该膜的运输方式是协助扩散。该酶与生物膜结合后能催化ATP的合成，而好氧型细菌的膜结构只有细胞膜。

[答案]　(1)磷脂双分子层　线粒体内膜、类囊体薄膜  

(2)协助扩散　顺浓度梯度，需载体协助且不消耗能量

(3)生命活动的直接能源物质　细胞膜　因为该酶与生物膜结合后能催化ATP的合成，而好氧型细菌的膜结构只有细胞膜

(4)含有两个高能磷酸键，远离鸟苷的高能磷酸键容易水解断裂，释放能量

13．(2019·衡水中学五调)淀粉酶有多种类型，如α­淀粉酶可使淀粉内部随机水解，β­淀粉酶则使淀粉从末端开始以两个单糖为单位进行水解。如图为研究pH对这两种淀粉酶的相对活性影响的结果，下列分析错误的是(　　)

A．α­淀粉酶与β­淀粉酶的空间结构不同，但作用机理相同

B．可用斐林试剂在水浴加热条件下检测二者催化的产物来区分这两种酶

C．α­淀粉酶的最适pH更高，在pH为9后，两种酶的空间结构均遭到破坏

D．该实验中的淀粉溶液和淀粉酶需要在相同的pH条件下处理后再混合

B　[本题主要考查酶的特性，考查学生获取信息的能力和实验与探究能力。α­淀粉酶与β­淀粉酶是两种酶，二者的空间结构不同，但都能降低化学反应的活化能，A项正确；α­淀粉酶可使淀粉内部随机水解，其产物含有葡萄糖，β­淀粉酶则使淀粉从末端开始以两个单糖为单位进行水解，其产物是麦芽糖。葡萄糖和麦芽糖均有还原性，与斐林试剂反应均有砖红色沉淀生成，B项错误；在pH为9后，两种酶的空间结构均遭到破坏，C项正确；该实验中的淀粉溶液和淀粉酶需要在相同的pH条件下处理后再混合，可以保证二者的pH相同，D项正确。]

14．在过氧化氢酶催化下，H2O2分解释放的O2与愈创木酶反应生成茶褐色产物；氧气产生越多，溶液颜色越深。为探究pH对过氧化氢酶活性的影响，某研究小组运用比色法，测定了5 min内茶褐色产物相对值的变化，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．实验结果说明过氧化氢酶的最适pH是6

B．依据0～1 min的曲线斜率，能比较不同pH条件下的酶活性

C．pH为5～8的缓冲液处理组，反应完全结束时的产物相对值不同

D．在pH为3的缓冲液中过氧化氢酶因肽键结构被破坏而失活

B　[实验结果不能说明过氧化氢酶的最适pH是6，只能说明pH为6时，更接近最适pH，A项错误；曲线斜率可以真实反映酶促反应速率的快慢，所以依据0～1 min的曲线斜率，可比较不同pH条件下的酶活性，B项正确；因加入的反应物H2O2的量为无关变量，在酶促反应中H2O2的量是一定的，所以pH为5～8缓冲液处理组，反应结束时的产物相对值是相同的，C项错误；过酸或过碱都会使酶的空间结构遭到破坏而失活，分析曲线图可知：在pH为3的缓冲液中过氧化氢酶因空间结构被破坏而失活，D项错误。]

15．(2019·福建模拟)某生物兴趣小组为了探究pH对某种酶活性的影响，做了如下实验。

实验步骤：

一、取3支洁净的试管，编号为A、B、C，分别加入等量的酶溶液；

二、在每支试管中加入等量的底物溶液；

三、在A、B、C试管中加入等量的缓冲液，使pH分别稳定在5.0、7.0、9.0；

四、将3支试管置于不同的温度下，定时检测产物浓度。

请回答下列问题：

(1)上述实验步骤中存在两处明显错误，请更正。

_______________________________________________________

_____________________________________________________。

(2)在实验操作正确的情况下，实验结果如图。

①该实验中酶促反应速率用______________________表示。实验开始1 min后A组产物浓度不再增加的原因是

_______________________________________________________

_____________________________________________________。

②为进一步探究该酶作用的最适pH，应在pH为______范围开展实验。

[解析]　(1)实验步骤中，酶溶液和底物溶液混合后再用缓冲液调pH，这样在达到设定的pH之前酶就发挥了作用，实验结果不准确。实验研究的是pH对酶活性的影响，温度是无关变量，应适宜且相同。(2)该酶促反应速率是用单位时间内产物的生成量来表示的。1 min后A组产物不再增加的原因是底物完全分解。该酶的最适宜pH在0～7之间。

[答案]　(1)应将步骤二、三顺序调换；步骤四更正为：将3支试管置于最适温度(或相同且适宜温度)下，定时检测产物浓度

(2)①单位时间内产物的生成量(或单位时间内产物浓度的变化量)　底物的量有限(或底物浓度是一定的)

②0～7.0(或大于0小于7)