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1、專題能力訓練三　酶與ATP 一、選擇題 1.下列有關植物細胞能量代謝的敘述,正確的是(　　) A.ATP脫去所有的磷酸基因后產(chǎn)物為腺嘌呤 B.線粒體中合成的 ATP 不可用于細胞核中 DNA的復制過程 C.有氧和無氧的條件下細胞質基質中都能合成 ATP D.ATP-ADP循環(huán)使得細胞儲存了大量的 ATP 答案:C 解析:ATP脫去所有的磷酸基團后產(chǎn)物為腺苷,A項錯誤。線粒體中合成的ATP可為生物體絕大多數(shù)生命活動的進行提供能量,包括用于細胞核中DNA的復制過程,B項錯誤。有氧和無氧條件下細胞質基質中都能合成ATP,C項正確。ATP在細胞內(nèi)含量很少,因為ATP與ADP的轉化十分迅

2、速,及時而持續(xù)地滿足機體生命活動對能量的需求,ATP-ADP循環(huán)不會使細胞儲存大量的ATP,D項錯誤。 2.(2019安徽蚌埠模擬)下圖表示酶的催化反應過程,下列有關敘述錯誤的是(　　) A.該酶促反應過程可表示為a+b→c+d B.適當增大a的濃度會提高酶促反應的速率 C.c或d的生成速率可以表示酶促反應的速率 D.若探究底物濃度對酶促反應速率的影響,b的數(shù)量就是實驗的自變量 答案:A 解析:由圖可知,a表示酶,b表示底物(反應物),c、d表示產(chǎn)物(生成物)。該酶促反應過程可表示為bc+d,A項錯誤。在一定范圍內(nèi),適當增大a的濃度會提高酶促反應的速率,B項正確。b的分解速率

3、及c或d的生成速率可以表示酶促反應速率,C項正確。若探究底物濃度對酶促反應速率的影響,b的數(shù)量就是實驗的自變量,D項正確。 3.下列有關酶的實驗中自變量的敘述,錯誤的是(　　) A.鑒定酶的化學本質是蛋白質的實驗中的自變量是待測酶溶液和已知蛋白液 B.驗證酶的高效性的實驗中的自變量是與底物相對應的酶溶液 C.驗證酶的專一性的實驗中的自變量是不同種類的酶或不同的底物 D.探究酶的最適溫度的實驗中的自變量是不同溫度 答案:B 解析:鑒定酶的化學本質是蛋白質可利用雙縮脲試劑,該實驗的自變量就是待測的酶溶液和已知蛋白液,A項正確。酶的高效性是通過比較酶與無機催化劑的催化效率得出的,因此驗

4、證酶的高效性的實驗中,自變量是與底物相對應的酶溶液和無機催化劑,B項錯誤。驗證酶的專一性,常見的有兩種實驗設計,即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同,由此可知該實驗中的自變量是不同種類的酶或不同的底物,C項正確。探究酶的最適溫度的實驗中,需要設置一系列溫度梯度進行相互對照,因此該實驗中的自變量是不同的溫度,D項正確。 4.(2017天津理綜)將A、B兩種物質混合,T1時加入酶C。下圖為最適溫度下A、B質量濃度的變化曲線。下列敘述錯誤的是(　　) A.酶C降低了A生成B這一反應的活化能 B.該體系中酶促反應速率先快后慢 C.t2后B增加緩慢是酶活性降低導致的 D.適當降低反應溫度,

5、t2值增大 答案:C 解析:根據(jù)曲線圖可知B是產(chǎn)物,A是反應物,酶C可催化A生成B的反應,即酶C可降低A生成B的活化能,A項正確。t2后反應速率降低直至反應停止的原因是反應物減少直至消耗完,酶的活性不變,B項正確,C項錯誤。題干信息提示是最適溫度下,故降低反應溫度,反應減慢,到達反應完成的時間會延長,D項正確。 5.下圖表示在溫度和pH最適的條件下,某種酶的催化反應速率與反應物濃度之間的關系。結合影響酶催化反應速率的因素分析,下列有關敘述正確的是(　　) A.若在A點提高反應溫度,反應速率會加快 B.若在B點增加酶的濃度,反應速率會加快 C.若在C點增加反應物濃度,反應速率將加

6、快 D.若減小pH重復該實驗,A、B點位置都不變 答案:B 解析:題圖表示在最適溫度下某種酶的催化反應速率,如果在A點提高反應溫度,將不利于反應的進行,反應速率會減慢,A項錯誤。B點時反應物達到飽和,此時限制酶促反應速率的是酶的數(shù)量,如果在B點增加酶的濃度,則反應速率會加快,B項正確。C點時反應物達到飽和,如果在C點增加反應物濃度,反應速率將不會加快,C項錯誤。題圖表示在最適pH下某種酶的催化反應速率,如果減小pH重復該實驗,A、B點位置都將下移,D項錯誤。 6.(2019河南鎮(zhèn)平模擬)ATP合成酶是亞基F1和F0的復合體,其中F1位于某些細胞器的膜外基質中,具有酶的活性;F0嵌在膜的

7、磷脂雙分子層中,為H+通道。當膜外高濃度的H+沖入膜內(nèi)時能為ATP的合成提供能量。下列敘述錯誤的是(　　) A.F0為ATP合成酶的疏水部位,能催化ATP的合成 B.ATP合成酶可存在于線粒體內(nèi)膜和葉綠體類囊體薄膜上 C.ATP合成酶的化學本質是蛋白質,在生物體能量代謝中起重要作用 D.高溫使F1和F0分離后,F1不能催化ATP的合成 答案:A 解析:F1能催化ATP的合成,A項錯誤。線粒體內(nèi)膜是有氧呼吸第三階段的場所,光合作用的光反應產(chǎn)生ATP的場所是類囊體薄膜,所以ATP合成酶可存在于線粒體內(nèi)膜和葉綠體的類囊體薄膜上,B項正確。ATP合成酶的化學本質是蛋白質,具有催化合成ATP

8、的作用,在生物體能量代謝中起重要作用,C項正確。高溫使F1和F0分離后,破壞了ATP合成酶的結構,ATP合成酶失活,D項正確。 7.dATP是三磷酸脫氧腺苷的英文名稱縮寫,其結構式可簡寫成dA—P~P~P(該結構式中的dA表示脫氧腺苷)。下列分析正確的是(　　) A.dATP與ATP在分子結構上的主要區(qū)別是含氮堿基不同 B.在DNA復制過程中,dATP可直接參與DNA子鏈的合成 C.若dATP中的高能磷酸鍵水解,也可為某些吸能反應供能 D.細胞內(nèi)生成dATP時有能量的儲存,常與吸能反應相聯(lián)系 答案:C 解析:dATP是三磷酸脫氧腺苷,其中dA代表脫氧腺苷,由腺嘌呤和脫氧核糖組成,

9、因此一分子dATP由三分子磷酸、一分子腺嘌呤和一分子脫氧核糖組成。dATP與ATP在分子結構上的主要區(qū)別是五碳糖不同,A項錯誤。在DNA復制過程中,dATP水解掉兩個磷酸基團后可以作為DNA合成的原料,B項錯誤。dATP中的高能磷酸鍵水解可以釋放能量,為某些吸能反應供能,C項正確。細胞內(nèi)生成dATP時形成高能磷酸鍵,有能量的儲存,常與放能反應相聯(lián)系,D項錯誤。 8.圖1表示三磷酸核苷的結構,圖2表示ATP在能量代謝中的作用。據(jù)圖判斷,下列有關敘述錯誤的是(　　) 圖1 圖2 A.圖1中N表示含氮堿基,若N為鳥嘌呤,則可表示GTP B.ATP中的能量可以來源于光能和化學能,也可

10、以轉化為光能和化學能 C.UTP、GTP分子中的高能磷酸鍵是直接由物質氧化獲能產(chǎn)生的 D.人體成熟紅細胞沒有線粒體,但能產(chǎn)生ATP 答案:C 解析:圖1中N表示含氮堿基,若N為A,則表示ATP;若N為G,則表示GTP;若N為U,則表示UTP。由圖2可知,UTP和GTP分子中高能磷酸鍵不是由物質氧化獲能產(chǎn)生的,而是由ATP將末端的磷酸基轉移給UDP或GDP,進而生成UTP或GTP。 9.(2019河北衡水調(diào)研)圖甲表示人和植物的淀粉酶在不同pH條件下的活性,圖乙表示a、b、c三種酶的活性受溫度影響的情況。下列說法正確的是(　　) 甲　　　　　　　　　　　 乙 A.若環(huán)境由中

11、性變成酸性,人淀粉酶的活性逐漸升高 B.植物和人的淀粉酶活性相同時,pH也可以相同 C.a、b酶活性相同時,溫度對酶的影響相同 D.c酶的最適溫度應大于40 ℃ 答案:B 解析:據(jù)圖分析可知,人的淀粉酶在pH略微偏堿性的環(huán)境中活性最高,若環(huán)境由中性變成酸性,人淀粉酶的活性逐漸降低,A項錯誤。植物和人的淀粉酶活性相同時,pH也可以相同,如圖甲中兩條曲線的交點,B項正確。a、b酶活性相同時,溫度對酶的影響有可能相同,也有可能不同,C項錯誤。c酶的最適溫度可能等于或大于40℃,D項錯誤。 10.某同學為了驗證酶的相關特性及其作用底物情況進行了三組實驗:實驗一,某大分子物質甲與酶1混合,可

12、得到中間產(chǎn)物乙;實驗二,某大分子物質甲與酶1和酶2混合,可得到小分子物質丙;實驗三,某大分子物質甲與酶2混合,不能得到中間產(chǎn)物乙及小分子物質丙。下列相關推理,錯誤的是(　　) A.酶2的作用底物很可能是中間產(chǎn)物乙 B.小分子丙可能是大分子物質甲的基本組成單位 C.由實驗一和實驗三可得出酶1具有專一性 D.由實驗一、實驗二和實驗三不能得出酶具有高效性和溫和性 答案:C 解析:由實驗一和實驗二對比可知,加了酶2,中間產(chǎn)物乙被分解了,得到產(chǎn)物丙,說明酶2的作用底物很可能是中間產(chǎn)物乙。如果大分子物質甲是蛋白質,中間產(chǎn)物乙為多肽,則小分子物質丙為氨基酸,氨基酸是蛋白質的基本組成單位。由實驗一

13、、實驗二和實驗三可得出酶2具有專一性,但是不能得出酶1是否具有專一性。由于缺乏與無機催化劑的對比,并且題干沒有設計以溫度和pH為變量的實驗,因此由實驗一、實驗二和實驗三不能得出酶具有高效性和溫和性的結論。 11.下圖表示不同pH條件下唾液淀粉酶對淀粉分解作用的結果。下列相關分析正確的是(　　) A.該實驗可用碘液來準確測定淀粉被分解的多少 B.pH為4和pH為8時,該淀粉酶的活性相同 C.將pH由13調(diào)節(jié)到7,淀粉酶的活性迅速升高 D.弱酸環(huán)境對該酶活性的影響小于弱堿環(huán)境對該酶活性的影響 答案:D 解析:該實驗可用碘液來大致測定淀粉被分解的多少,A項錯誤。由于圖中未標出pH為

14、4和pH為8時的淀粉剩余量相對值,故無法確定pH為4和pH為8時該淀粉酶的活性是否相同,B項錯誤。pH為13時,酶已經(jīng)變性失活,因此再將pH調(diào)為7,酶活性不會升高,C項錯誤。從題圖中可以看出,與弱堿環(huán)境相比,弱酸環(huán)境1h后淀粉剩余量相對值小,說明酶的活性相對較高,因此弱酸環(huán)境對該酶活性的影響小于弱堿環(huán)境對該酶活性的影響,D項正確。 二、非選擇題 12.右上圖為生物體新陳代謝與ATP關系的示意圖。請回答下列問題。 (1)海洋中的電鰻有放電現(xiàn)象,其電能是由圖中的　　　　　(填數(shù)字)過程釋放的能量轉變而來的。 (2)某人感冒發(fā)燒,其體溫上升所需要的熱量主要是由圖中　　　　　(填數(shù)字)過程

15、釋放出來的。? (3)用圖中的數(shù)字依次表示光能轉變?yōu)楣趋兰∈湛s所需能量的過程?！　　　　　　　　?。? (4)經(jīng)測定,正常成年人靜止狀態(tài)下24 h將有40 kg ATP發(fā)生轉化,而細胞內(nèi)ADP、ATP的總量僅為2~10 mmol/L。為滿足能量需要,生物體內(nèi)解決這一矛盾的合理途徑是　。? 答案:(1)④　(2)③　(3)①②③④　(4)ATP與ADP之間進行相互轉化 解析:(1)海洋中的電鰻放電,是ATP中的化學能轉化為電能的過程,伴隨ATP的水解過程,即圖中的④。(2)某人感冒發(fā)燒,其體溫上升所需要的熱量主要是細胞呼吸氧化分解有機物釋放的能量,即圖中的③過程。(3)從太陽光能轉變?yōu)楣趋?/p>

16、肌收縮所需的能量,需要依次經(jīng)過光合作用將光能轉化成ATP中活躍的化學能,再經(jīng)過暗反應轉化為有機物中穩(wěn)定的化學能,經(jīng)細胞呼吸再將有機物中的化學能轉化成ATP中活躍的化學能,ATP水解供給各項生命活動(暗反應除外)的需要。(4)ATP在細胞內(nèi)含量很少,但需要量很大,生物體內(nèi)解決這一矛盾的合理途徑是通過ATP與ADP的相互轉化,維持細胞內(nèi)ATP含量的相對穩(wěn)定。 13.下表所示為某探究實驗的步驟,請分析回答下列問題。 序號 加入試劑或處理方法 試管 A B C a b c 1 可溶性淀粉溶液/mL 2 2 2 — — — 新鮮唾液淀粉酶溶液/mL — —

17、 — 1 1 1 2 保溫5 min/℃ 37 90 0 37 90 0 3 將a試管中的液體加入A試管,b試管中的液體加入B試管,c試管中的液體加入C試管,搖勻 4 保溫5 min/℃ 37 90 0 — 5 滴入X,搖勻/滴 2 2 2 6 觀察現(xiàn)象并記錄 (1)此探究實驗的課題名稱是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)在此實驗中,序號5的實驗步驟中X為　　　　　。本實驗中　　　(填“A”“B”或“C”)試管中的酶的活性較高。? (3)實驗結束后,將B試管所處溫度調(diào)整到適宜溫度,

18、實驗現(xiàn)象如何?　　　　　　　。? (4)有人建議用過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響,這樣的建議是否合理?　　　　　　。請說明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案:(1)探究溫度對(唾液淀粉)酶活性的影響　(2)碘液　A　(3)無變化　(4)不合理　溫度會影響H2O2的分解速率 解析:(1)由表格可以看出,實驗中將可溶性淀粉溶液和新鮮唾液淀粉酶溶液置于不同的溫度條件下,由此可判斷自變量是溫度,該實驗的課題名稱是探究溫度對唾液淀粉酶活性的影響。(2)唾液淀粉酶能夠催化淀粉水解,而淀粉遇到碘液會變藍,可以根據(jù)顏色的有無及深淺判斷反應情況,進而判斷酶的活性,所以序號5的實驗步驟中X應為碘液。唾液淀粉酶的最適溫度接近人體體溫,所以本實驗中37℃時(A試管)唾液淀粉酶的活性最高。(3)B試管的溫度為90℃,會使唾液淀粉酶的空間結構遭到破壞,徹底失去活性,再調(diào)整到適宜溫度唾液淀粉酶的結構也不會恢復,所以實驗現(xiàn)象沒有變化。(4)溫度會影響H2O2的分解速率,所以用過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響的建議不合理。 - 6 -