2021版高考生物一轮复习第三单元细胞的能量供应和利用第8讲酶与ATP课时强化训练含解析.doc

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1、第8讲酶与ATP测控导航表知识点题号1.酶的作用、本质及特性1,2,3,4,52.探究影响酶活性的条件6,7,8,9,13,143.ATP的结构、功能及利用10,11,12,15一、选择题1.关于酶的叙述,错误的是(A)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被破坏的结果解析:酶发挥作用后不会被灭活;酶应在低温下保存,酶的活性最高时的温度不适合该酶的保存;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;高温、过酸、过碱导致酶失活是因为酶空间结构被破坏。2.下列有关酶的叙述,

2、正确的是(B)A.酶的数量因参与化学反应而减少B.细胞中所有酶的合成都受基因控制C.同一生物体内的各种酶的催化反应条件都相同D.活细胞都能产生酶,酶在细胞内才起催化作用解析:酶是生物催化剂,酶促反应前后酶的数量不变;细胞中的酶是蛋白质或RNA,它们的合成都受基因控制;同一生物体内的各种酶的催化反应条件可能不同;活细胞都能产生酶,酶在细胞内和细胞外都能起催化作用。3.如图曲线表示物质A生成物质P的化学反应在无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。据图判断不正确的是(B)A.bc段表示在有酶催化条件下,使物质A生成物质P反应发生所需要的活化能B.ad段表示在无催化剂催化的条件下,使物质A生成物质

3、P反应发生所需要的活化能C.若物质A与物质P之间转化的反应为可逆反应,酶可同样地降低正、逆反应的活化能D.若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将向上移动解析:bc段表示在有酶催化条件下,使物质A生成物质P反应发生所需要的活化能;ac段表示在无催化剂催化条件下,使物质A生成物质P反应发生所需要的活化能;若物质A与物质P之间转化的反应为可逆反应,酶可同样地降低正、逆反应的活化能;由于酶比无机催化剂降低化学反应的活化能更显著,所以若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将向上移动。4.如图为某酶促反应在不同温度条件下产物浓度随时间变化的曲线。下列分析正确的是(D)A.该反应中酶的

4、最适温度是40 B.实验过程中pH的变化不会对该实验产生影响C.20 条件下,t3时提高10 ,产物浓度会增加D.60 条件下,t2时增加底物的量不会改变产物浓度解析:由图看出,20 、40 和60 三种温度下,40 时酶的温度最适宜,但酶的最适温度可能高于或低于40 ;pH影响酶的活性,实验过程中pH的变化会对该实验产生影响;20 条件下,t3时产物浓度已达到最大,说明底物已经全部消耗,提高10 产物浓度也不会增加;60 条件下酶已失去活性,t2时增加底物的量不会改变产物浓度。5.淀粉酶有多种类型,如淀粉酶可使淀粉内部随机水解,淀粉酶则使淀粉从末端开始以两个单糖为单位进行水解。下图为研究pH

5、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(B)A.淀粉酶与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.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解析:淀粉酶与淀粉酶是两种酶,二者的空间结构不同,但都能降低化学反应的活化能;淀粉酶可使淀粉内部随机水解,其产物含有葡萄糖,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;在pH为9后,两种酶的空间结构均遭到破坏;该实验中

6、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。6.现用a、b两支试管,先按如图所示操作,再向试管内加入2 mL可溶性淀粉溶液,然后分别用斐林试剂检验。下列分析错误的是(C)A.本实验的自变量是唾液淀粉酶的处理温度B.用斐林试剂检验需要在水浴加热条件下进行C.实验结果是b试管内出现砖红色沉淀D.两支试管对照可以说明酶的活性受温度的影响解析:a试管和b试管中唾液淀粉酶的处理温度不同,故唾液淀粉酶的处理温度为本实验的自变量;a试管中唾液淀粉酶能将淀粉水解为还原糖,而b试管中的酶不能将淀粉水解为还原糖,用斐林试剂检验还原糖是否存在时需要在水浴加热条件下进行;b试管中的酶

7、因高温已失活,故b试管内不会出现砖红色沉淀;两支试管对照说明酶的活性受温度的影响。7.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(D)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解析:探究温度对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

8、系列温度梯度进行实验,最终得到酶活性较高的温度范围;实验过程中需将酶和淀粉溶液分别保温,达到一定温度后再混合;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;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物质终止反应,再加碘液检测淀粉水解情况。8.为探究影响酶活性的因素,某班同学设计了如下实验,其中合理的是(C)编号探究课题选用材料与试剂温度对酶活性的影响新制的蔗糖酶溶液可溶性淀粉溶液碘液温度对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液可溶性淀粉溶液斐林试剂pH对酶活性的影响过氧化氢溶液新鲜的肝脏研磨液pH对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液可溶性淀粉溶液碘液A.B.C.

9、D.解析:探究温度对酶活性的影响,自变量是温度的不同,依据酶的专一性,应选择新制的淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液,用碘液检测淀粉的剩余量,但不能用斐林试剂检测淀粉的水解产物还原糖,因为用斐林试剂检测需水浴(5065 )加热,会对实验产生干扰;探究pH对酶活性的影响,自变量是pH的不同,新鲜的肝脏研磨液中含有过氧化氢酶,过氧化氢酶催化过氧化氢水解产生水和氧气,因此可通过观察单位时间内气泡的产生量来推知过氧化氢酶的活性;淀粉在酸性条件下,也会发生水解,所以探究pH对酶活性的影响,不能使用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液和碘液。9.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

10、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(D)pH3.05.07.09.011.0酶活性(产生的气泡个数/30 s)48252010A.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7.0C.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解析: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;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;题目给定的是适宜温度,因此当温度提高时,酶的活性会降低。10.细胞内的化学反应伴随着能量的变化。以下相关叙述错误的是(C)A.ATP与ADP相互转化的能量供应

11、机制是生物界的共性B.光合作用暗反应过程中有机物的合成需要ATP水解提供能量C.有机物氧化分解释放能量并储存在ATP中,因此属于吸能反应D.ATP水解释放的能量也可以用于维持人体体温的相对稳定解析:放能反应一般与ATP的合成相联系,有机物氧化分解释放能量并储存在ATP中,属于放能反应。11.酶和ATP是细胞代谢所需的重要化合物。下列叙述错误的是(C)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的水解均有关解析:人体细胞代谢消耗的A

12、TP均来源于线粒体和细胞质基质。12.下列有关酶与ATP的相关叙述正确的是(C)A.人体在剧烈运动时ATP的合成速度大于分解速度B.叶肉细胞中产生的ATP用于光合作用的暗反应阶段C.少数酶的组成元素与ATP的组成元素相同D.寒冷的冬季,哺乳动物体内酶的活性随环境温度的下降而降低解析:人体在剧烈运动时ATP的合成速度和分解速度都加快,但ATP和ADP的含量处于动态平衡,ATP的合成速度和分解速度相等;叶肉细胞光合作用产生的ATP用于光合作用暗反应阶段及叶绿体其他消耗能量的活动,细胞呼吸产生的ATP可用于植物体的其他各项生命活动;少数酶是RNA,组成元素与ATP相同,都含有C、H、O、N、P;哺乳

13、动物为恒温动物,体温维持相对恒定,故寒冷的冬季,体内酶的活性不会随环境温度的下降而降低。二、非选择题13.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的化学组成为。(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,酶促反应速率都会下降,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的结合状态,这种影响是可逆的;前两种原因同时存在。现

14、要探究当pH=5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)。解析:(1)将酶A分为两组,一组遇双缩脲试剂后呈现紫色反应,可以说明其中有蛋白质,另一组用RNA酶处理后,不再具有催化活性,可以确定其中含有RNA,综合确定,酶A的化学组成既含蛋白质又含RNA。(2)根据曲线及题干信息可以确定酶B的最适pH为6.8,当pH偏离6.8时,酶促反应速率都会下降,根据给出的原因,可以确定出设计实验的思路为:把酶B在pH=5处理后再将pH升高到最适pH,看酶促反应速率是否升高,即可判断出酶B是可逆性失活还是不可逆性失活,再根据酶促反应速率升高的大小可以判断出两种情况是否

15、都存在。答案:(1)既含蛋白质又含RNA(2)先将酶B在pH=5的条件下处理一段时间,升高pH至6.8,测定其酶促反应速率,若测定速率=b,则为原因;若测定速率=a,则为原因;若b测定速率a,则为原因。14.某校生物兴趣小组为探究影响酶活性的因素而设计了以下实验方案。请分析后回答下列问题:试管底物和试剂实验条件甲1 cm3的蛋白块+4 mL胃蛋白酶溶液37 水浴乙1 cm3的蛋白块+4 mL胃蛋白酶溶液70 水浴丙1 cm3的蛋白块+4 mL胃蛋白酶溶液0 水浴(1)该实验中,pH属于变量,所以三支试管的pH应。(2)探究胃蛋白酶活性的观测指标是。(3)如将实验的材料换为新鲜肝脏研磨液和H2O

16、2溶液,你认为是否科学? (填“是”或“否”),理由是 。(4)若某同学直接选用双缩脲试剂来检测实验结果,你认为是否合理?(填“是”或“否”),理由是 。解析:(1)本实验是探究温度对胃蛋白酶的影响,温度是自变量,pH是无关变量,无关变量应保持适宜且相同。(2)本实验观察指标是相同时间内蛋白块的变化或蛋白块完全消失所用的时间。(3)H2O2在加热的情况下分解加快,因此不宜用H2O2酶来探究温度对酶活性的影响。(4)胃蛋白酶和蛋白块都是蛋白质,不宜用双缩脲试剂检测。答案:(1)无关适宜且相同(或维持在pH=1.5左右)(2)相同的时间内蛋白块体积的变化(或蛋白块完全消失所用的时间)(3)否H2O

17、2在加热的条件下会分解(4)否胃蛋白酶本身是蛋白质,也会与双缩脲试剂反应出现紫色现象15.ATP合成酶是一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)上。(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;推测好氧性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:(1)生物膜结构的基本支架是磷脂双分子层,A

18、TP合成酶与生物膜结合后能催化ATP的合成,由叶绿体和线粒体的结构与功能可知在真核细胞中,该酶主要分布于线粒体内膜、类囊体薄膜上。(2)由图分析可知,H+跨越该膜的运输方式是协助扩散,其判断依据是H+通过ATP合成酶从高浓度的一侧运输到低浓度的一侧,并且不消耗ATP。(3)ATP是细胞生命活动的直接能源物质;好氧性细菌中具有的膜结构只有细胞膜,而ATP合成酶与生物膜结合后能催化ATP的合成,因此好氧性细菌的细胞膜上存在ATP合成酶。(4)GTP与ATP的化学结构相似,因此GTP中也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,并释放能量。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,而好氧性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8