2024版高考生物一轮复习第3单元课时质量评价7酶和atp.docx

第三单元细胞的能量供应和利用七酶和ATP(建议用时：40分钟)一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。1(2022·山东青岛模拟)ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物，它们彻底水解的产物只有碱基不同。下列叙述错误的是()AATP不是细胞内唯一的直接能源物质B一分子GTP中含有2个特殊的化学键CCTP中的“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的DUTP彻底水解的产物中有碱基尿嘧啶2(2023·广东广州模拟)酪氨酸酶可催化酪氨酸转化为多巴醌，引起果蔬褐变。螺旋藻多糖可与酪氨酸竞争，结合于酪氨酸酶的活性位点，其机制如图甲所示。某科研团队研究了不同浓度螺旋藻多糖对酪氨酸酶促反应速率的影响，实验结果如图乙所示。据此分析下列表述错误的是()A螺旋藻多糖与酪氨酸的部分结构相似B螺旋藻多糖可被酪氨酸酶催化产生多巴醌C添加螺旋藻多糖可抑制果蔬的褐变D螺旋藻多糖可降低酪氨酸酶促反应的速率3(2021·海南卷)研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，12 min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是()A该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATPB32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性C32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等DATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内4(2022·广东卷)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是()组别pHCaCl2温度/降解率/%990389708897007705854030注：/分别表示有/无添加，反应物为型胶原蛋白A该酶的催化活性依赖于CaCl2B结合组的相关变量分析，自变量为温度C该酶催化反应的最适温度70 ，最适pH 9D尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物5(2021·湖南卷)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是()A这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点B这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递C作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递D蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响6荧光素酶可以催化荧光素氧化成氧化荧光素，在荧光素氧化的过程中会发出荧光。研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度的关系如下图所示。下列叙述错误的是()A高浓度NaCl溶液经稀释后酶的活性可以恢复B高温和Hg2+处理使酶活性降低的原因相同C用Mg2+处理荧光素酶可以减少其用量DMg2+处理可使荧光素酶催化荧光素氧化时的活化能升高7(2022·山东日照三模)磷酸肌酸(CP)是一种存在于肌肉和其他兴奋性组织(如脑和神经)中的高能磷酸化合物，它和ATP在一定条件下可以相互转化。细胞在急需供能时，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，余下部分为肌酸(C)，可以在短时间内维持细胞中ATP含量的相对稳定。下列叙述错误的是()A1分子ATP水解后可得1分子腺苷、1分子核糖和3分子磷酸B磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能C剧烈运动时，肌肉细胞中磷酸肌酸与肌酸含量的比值会有所下降D细胞中的磷酸肌酸对于维持ATP含量的相对稳定具有重要作用8除了温度和pH对酶活性有影响外，一些抑制剂也会影响酶的催化效果。下图为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理的示意图。下列说法不正确的是()A用胰蛋白酶处理生物膜可改变其通透性B酶只能催化一种或一类化学反应，与酶的自身结构有关C非竞争性抑制剂可以改变酶的结构，使酶不适于结合底物分子D竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、低温对酶活性抑制的机理相同9蛋白激酶A(PKA)由两个调节亚基和两个催化亚基组成，其活性受cAMP(腺苷酸环化酶催化ATP环化形成)调节(如下图)。活化的PKA催化亚基能将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白的活性。下列有关说法错误的是()A调节亚基具有结合cAMP的结构域，催化亚基包含活性位点B蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的水解CATP不仅是生物的直接供能物质，还是合成cAMP、DNA等物质的原料DcAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基分离，释放出高活性的催化亚基10乳糖酶能催化乳糖水解，有两项与此相关的实验，除自变量外，其他实验条件均设置为最适条件，实验结果如下表所示。下列有关叙述正确的是()实验一(乳糖浓度为10%)酶浓度01%2%4%5%相对反应速率02550100200实验二(酶浓度为2%)乳糖浓度05%10%20%30%相对反应速率025506565A实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率不再增大B实验一若增加乳糖浓度，相对反应速率将降低C实验二若继续增加乳糖浓度，相对反应速率不再增大D实验二若适当提高反应温度，相对反应速率将增大二、非选择题11回答下列问题：(1)对细胞来说，能量的获得和利用是通过细胞代谢完成的，细胞代谢是指_。(2)细胞代谢离不开酶和ATP，酶的合成场所是_，ATP分子的结构式可简写为_。(3)在甲、乙、丙三支试管中分别加入一定量的淀粉溶液和等量的淀粉酶溶液，在均低于最适温度条件下进行反应，产物量随时间的变化曲线如图所示。乙、丙试管温度的大小关系为乙_(填“>”“”或“<”)丙。如果适当提高甲试管的温度，则A点如何移动？_(填“上移”“下移”或“不移动”)。(4)若在丁试管中加入与乙试管等量的淀粉和盐酸，在温度等相同的条件下反应，测得乙试管反应速率远大于丁试管，该结果说明酶具有_，具有该特性的原因是_。12研究者从生物组织中提取出两种酶：酶A和酶B，进行了一系列研究，回答下列问题：(1)将酶A分为两组，一组遇双缩脲试剂后呈现紫色反应；另一组用RNA酶处理后，不再具有催化活性。这表明酶A含有_。(2)酶B是一种蛋白质，研究者采用定量分析方法测定不同pH对酶B的酶促反应速率(v)的影响，得到如图所示曲线。当pH偏离6.8时，酶B的酶促反应速率会下降，下降的原因可能有三种：pH变化破坏了酶B的空间结构，导致酶不可逆失活；pH变化影响了底物与酶B的结合和状态，这种影响是可逆的；前两种原因同时存在。现要探究当pH5时酶促反应速率下降的原因，请在上述实验基础上，简要写出实验思路(含预期结果及结论)：_。七酶和ATP1C解析：ATP是细胞内的直接能源物质，但不是唯一的，题干信息显示GTP、CTP和UTP也可以直接提供能量，A正确；ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物，它们彻底水解的产物只有碱基不同，说明1分子GTP、CTP和UTP的组成成分也包含3分子磷酸基团、2分子特殊的化学键、1分子碱基、1分子核糖，B正确；CTP中的“C”是由胞嘧啶和核糖构成的，C错误；UTP彻底水解的产物有尿嘧啶、磷酸和核糖，D正确。2B解析：据图可知，螺旋藻多糖与酪氨酸均可与酪氨酸酶结合，说明螺旋藻多糖与酪氨酸的部分结构相似，A正确；酪氨酸酶可催化酪氨酸转化为多巴醌，而螺旋藻多糖不能被催化为多巴醌，B错误；分析题意可知，酪氨酸酶可催化酪氨酸转化为多巴醌，引起果蔬褐变，而添加的螺旋藻多糖能够与酪氨酸竞争性结合酪氨酸酶结合位点，从而使多巴醌的生成减少，可抑制果蔬的褐变，C正确；根据题图可知，螺旋藻多糖对酪氨酸酶活性的影响发生在一定范围内，螺旋藻多糖浓度越高，酪氨酸酶的活性则越低，即螺旋藻多糖可降低酪氨酸酶促反应的速率，D正确。3B解析：根据题意可知，该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP，A错误；根据“结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致”可知，32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性，B正确；根据题意可知，放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团中，C错误；该实验不能说明ATP与ADP的相互转化主要发生在细胞核内，D错误。4C解析：分析组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A正确；分析组变量可知，pH均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90 、70 ，故自变量为温度，B正确；组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70 ，但由于温度梯度、pH梯度较大，不能说明最适温度为70 ，最适pH为9，C错误；该实验的反应物为型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D正确。5B解析：通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，进而来实现细胞信号的传递，体现了蛋白质结构与功能相适应的观点，A正确；如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将会使该位点无法磷酸化，进而影响细胞信号的传递，B错误；根据题干信息可知，进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，而ATP为其提供了磷酸基团和能量，从而参与细胞信号传递，C正确；温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应，D正确。6D解析：高浓度NaCl可使蛋白质发生盐析，溶液经稀释后酶的活性可以恢复，A正确；高温和Hg2+处理都会使酶空间结构发生不可逆的改变，酶活性永久性降低，B正确；Mg2+处理荧光素酶后，在较低荧光素酶浓度下就能达到较高发光强度，进而可以减少其用量，C正确；Mg2+处理荧光素酶催化荧光素氧化时，能更显著地降低活化能，D错误。7A解析：1分子ATP初步水解可得到1分子ADP和1分子磷酸，ATP彻底水解后得到1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸，A错误；磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能，直接能源物质是ATP，B正确；剧烈运动时，消耗ATP加快，ADP转化为ATP的速率也加快，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，产生肌酸，导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降，C正确；由题意可知，细胞中的磷酸肌酸对于维持ATP含量的稳定具有重要作用，D正确。8D解析：用胰蛋白酶处理生物膜，膜蛋白被分解，故可改变膜的通透性，A正确。由图可知，酶只能催化一种或一类化学反应，与酶的自身结构有关，B正确。非竞争性抑制剂与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适于结合底物分子，C正确。竞争性抑制剂和底物争夺酶的同一活性部位，使酶和底物的结合机会减少，从而降低酶对底物的催化反应速率；高温通过改变酶的空间结构降低酶的活性，低温只是抑制酶的活性，在低温下，酶的空间结构没有改变，D错误。9C解析：活化的调节亚基与非活化的催化亚基可在cAMP的作用下产生无活性的调节亚基和游离态、活化的催化亚基，说明调节亚基具有结合cAMP的结构域，催化亚基包含活性位点，A正确；据题干的信息可知，活化的PKA催化亚基可将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白的活性，ATP上的磷酸基团转移的过程即是ATP的水解过程，B正确；腺苷酸环化酶催化ATP环化形成cAMP，故ATP不仅是生物的直接供能物质，还是合成cAMP的原料，但ATP水解后形成的AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)是合成RNA的原料，C错误；cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基分离，释放出高活性的催化亚基，D正确。10C解析：实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率可能继续增大，也可能不变，A错误；实验一若增加乳糖浓度，相对反应速率将升高或不变，B错误；由实验二可知，乳糖浓度为20%和30%时，相对反应速率相等，所以若继续增加乳糖浓度，相对反应速率不再增大，C正确；由题干信息可知，实验二已为最适温度，若适当提高反应温度，酶的活性会降低，相对反应速率将减小，D错误。11解析：(1)细胞代谢是指细胞中每时每刻都进行着许多化学反应。(2)绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，蛋白质的合成场所为核糖体，RNA的合成场所主要为细胞核。ATP为腺苷三磷酸，其结构式可简写为APPP。(3)根据题意可知，三组实验都是在低于最适温度条件下进行的，而乙组反应达到终点所用时间明显比丙组短，说明乙组酶的活性较高，故乙组试管温度应高于丙组。如果适当提高甲试管的温度，能加快反应的速率，使反应更快到达终点，但不会改变终点，故A点不移动。(4)淀粉在酸性条件下易分解，丁试管中加入的盐酸属于无机催化剂，在温度等其他条件都相同时，乙试管(加酶)反应速率远大于丁试管，说明酶具有高效性，原因是酶降低化学反应活化能的作用更显著。答案：(1)细胞中每时每刻都进行着许多化学反应(2)核糖体或细胞核APPP(3)>不移动(4)高效性酶降低化学反应活化能的作用更显著12解析：(1)将酶A分成两组，一组遇双缩脲试剂后呈现紫色反应，说明酶A中含有蛋白质，另一组用RNA酶处理后，不再具有催化活性，根据酶的专一性，说明酶A中含有RNA。(2)根据题意可知，若要探究当pH5时酶促反应速率下降的原因，可以将酶B在pH5的条件下处理一段时间，测定其酶促反应速率。若pH变化破坏了酶B的空间结构，导致酶不可逆失活，将pH提高到6.8时，酶活性不会恢复，则测定的酶促反应速率仍为b；若pH变化影响了底物与酶B的结合和状态，这种影响是可逆的，将pH提高到6.8时，酶活性会恢复，则测定的酶促反应速率为a；若前两种原因同时存在，将pH升高到6.8时，测定的酶促反应速率应该在a、b之间。答案：(1)蛋白质和RNA(2)将酶B在pH5的条件下处理一段时间后，提高pH至6.8，测定其酶促反应速率。若测定速率为b，则为原因；若测定速率为a，则为原因；若b<测定速率<a，则为原因