高考生物一轮复习 配套试题汇编 专题3 酶与ATP、细胞呼吸 新人教版.doc

专题3酶与atp、细胞呼吸酶的本质、特性和影响酶活性的因素命题剖析考向扫描1借助于图表或实验材料,以选择题的形式考查酶的本质、作用、特性,考查学生的实验探究能力2结合曲线,以选择题的形式考查温度、ph等因素对酶活性的影响,考查学生的理解能力和实验探究能力命题动向高考题大多是通过联系生产生活的实际内容,借助于图表、实验等考查学生的分析能力、获取信息能力以及实验设计能力。例如:运用曲线、图表、生产实践中的例子等考查与酶相关的知识,选择题的形式较常见1.(2011年新课标全国理综卷)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是()a.甲酶能够抗该种蛋白酶降解b.甲酶不可能是具有催化功能的rnac.乙酶的化学本质为蛋白质d.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变解析:酶的化学本质是蛋白质或rna,若为蛋白质,在蛋白酶作用下会发生降解,若为rna将不受影响。从图中看,甲酶经处理后活性不发生变化,应为具催化功能的rna;乙酶经处理后,随时间推移活性不断降低,化学本质应为蛋白质,其分子结构已发生变化。答案:b。本题考查酶的本质和酶的专一性,蛋白质可被蛋白酶分解为多肽,rna可被核酸酶分解为核苷酸,另外对酶的化学本质要全面理解。2.(2011年天津理综卷)下列有关酶的叙述正确的是()a.酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸b.酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率c.在动物细胞培养中,胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞d.dna连接酶可连接dna双链的氢键,使双链延伸解析:酶的化学本质是蛋白质或rna,其基本组成单位为氨基酸或核糖核苷酸;酶的作用是降低反应的活化能从而提高反应速率,并不是为反应物供能;胰蛋白酶或胶原蛋白酶可分解动物细胞之间的蛋白质,使组织分散成单个细胞;dna连接酶连接的是基本骨架上的磷酸和脱氧核糖,形成磷酸二酯键,并非形成氢键。答案:c。3.(2011年海南卷)某一不可逆化学反应(sp+w)在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间t时,向反应液中加入催化该反应的酶。下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是()a.甲b.乙c.丙d.丁解析:本题考查酶促反应的机理。加酶后反应速度加快,反应物(s)浓度不断降低,故丁曲线正确。答案:d。4.(2011年海南卷)关于酶的叙述,正确的是()a.酶提供了反应过程所必需的活化能b.酶活性的变化与酶所处环境的改变无关c.酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失d.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸解析:本题考查酶的作用及特性。酶通过降低反应的活化能加快反应进行,但不为反应过程提供能量,a错误。在酶促反应前后,酶的数量和性质不变,d错误。环境的改变会引起酶活性的变化,如高温、过酸、过碱条件下可使酶变性失活,故b错误、c正确。答案:c。5.(2012年天津理综卷,7,13分)生物分子间特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质dna复合体”获得dna片段信息的过程图。据图回答:(1)过程酶作用的部位是键,此过程只发生在非结合区dna,过程酶作用的部位是键。(2)、两过程利用了酶的特性。(3)若将得到的dna片段用于构建重组质粒,需要将过程的测序结果与酶的识别序列进行比对,以确定选用何种酶。(4)如果复合体中的蛋白质为rna聚合酶,则其识别、结合的dna序列区为基因的。(5)以下研究利用了生物分子间特异性结合性质的有(多选)。a.分离得到核糖体,用蛋白酶酶解后提取rrnab.用无水乙醇处理菠菜叶片,提取叶绿体基粒膜上的光合色素c.通过分子杂交手段,用荧光物质标记的目的基因进行染色体基因定位d.将抑制成熟基因导入番茄,其mrna与催化成熟酶基因的mrna互补结合,终止后者翻译,延迟果实成熟解析:本题考查的范围较广,包括基因工程、酶的特性等。(1)经过过程,dna分子变短,蛋白质外面的dna片段分解。dna酶的作用是分解dna,作用部位是磷酸二酯键。过程是分解蛋白质成氨基酸,作用部位是肽键。(2)过程、分别使用了两种酶,作用部位不相同,体现了酶的特异性。(3)在重组质粒的构建过程中,用限制性核酸内切酶将目的基因切下、质粒切开,形成相同的黏性末端。为了防止在切割过程中破坏目的基因,不同的目的基因需使用不同的限制性核酸内切酶。(4)rna聚合酶的作用是识别dna特定的核苷酸序列(启动子),使dna解旋开始转录。(5)提取rrna,需要将核糖体上的蛋白质分解,保留rrna。蛋白酶可特异性水解蛋白质。叶绿体中色素的提取使用的是无水乙醇,无水乙醇是有机溶剂,能溶解多种物质,不具有分子间的特异性结合。dna分子杂交是利用不同分子的碱基互补配对,具有分子间的特异性结合。rna分子杂交也是这样。答案:(1)磷酸二酯肽(2)特异性(3)限制性核酸内切(4)启动子(5)acd 酶的相关实验与探究命题剖析考向扫描1以研究酶的特性为背景,以实验题的形式考查实验设计能力2给出实验的过程,以非选择题的形式考查实验分析能力3以图表、曲线等数据形式呈现实验结果,以非选择题的形式考查实验处理能力和对结果的分析能力命题动向酶相关实验与探究是常考的要点,如酶易受温度、ph的影响,酶专一性、高效性实验等多以实验题的形式出现1.(2012年大纲全国卷,33,8分)某同学为了探究ph对人唾液淀粉酶活性的影响,设计了如下实验步骤:在a、b、c、d、e 5支试管中分别加入ph 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5 ml。再分别加入质量分数为1%的淀粉液1 ml。各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1 ml,摇匀。将5支试管放入70 恒温水浴中,保温时间相同且合适。取出各试管,分别加入斐林试剂2 ml,摇匀。观察各试管溶液的颜色,通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适ph。上述实验步骤中有2处错误,请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、ph梯度以及实验重复次数),以便实验能得到正确的预期结果。(1)。(2)。解析:本题考查的是ph影响酶活性等知识。探究 ph对人体唾液淀粉酶活性的影响实验中,ph为实验的自变量,因变量为还原糖生成量或试管砖红色的深浅程度。实验中首先用不同ph的缓冲液处理淀粉液,一段时间后,加入人体唾液稀释液;将5支试管放在37 的水浴中保温,排除温度对实验结果的影响;保温一段时间后,分别向5支试管中加入斐林试剂后沸水浴加热,观察5支试管砖红色的深浅程度。答案:(1)中70 应改为37 。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37 ,在70 时,由于高温使酶失去活性,干扰了ph对人唾液淀粉酶活性的影响(2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在沸水浴中一段时间。因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色2.(2012年广东理综卷,29,16分)食品种类多,酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品生产中应用范围较广的蛋白酶,查阅相关文献,得知:(1)ph对不同蛋白酶的活力影响有差异。据图示可知,更适宜作为食品添加剂,理由是。蛋白酶的活力可用的量来表示。(2)该蛋白酶的提取工艺流程如下:兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液ph进行了探究实验。结果显示,酶保护剂浓度在0.020.06 mol/l范围内,酶活力较高;提取液ph在6.08.0范围内,酶活力较高。他们认为,要进一步提高粗酶制剂的酶活力,以达到最佳提取效果,还需对酶保护剂浓度和提取液ph进行优化,并确定以此为探究课题。请拟定该课题名称,设计实验结果记录表。解析:本题考查的是酶的应用和对学生探究能力、实验设计能力和运用生物学知识和方法分析和解决实际问题能力。(1)结合题干中给出图形和文字,在题目中已经提供了信息食品种类多,酸碱度范围广。所以选择的食品添加剂应该有较广的酸碱适应范围,从图形中可以看出木瓜蛋白酶的适应范围最广,胃蛋白酶和胰蛋白酶的酸碱适应范围较窄,所以可以选木瓜蛋白酶作为食品添加剂。酶的活力,我们一般用酶催化的底物消耗量(或者速率)或者底物生成量(速率)来表示。(2)实验设计目的是为了探究酶保护剂的最适浓度和提取液的最适ph,根据题中提供的条件,我们可以将酶保护剂的浓度和提取液的ph作为自变量,因变量为单位时间内底物的消耗量。答案:(1)木瓜蛋白酶由图可以看出,木瓜蛋白酶的活性不随ph的变化而变化单位时间内底物消耗(产物产生)(2)课题:探究酶保护剂的最适浓度和提取液的最适ph单位时间内底物的消耗量提取液的ph6.06.26.46.66.87.07.27.47.67.88.0酶保护剂的浓度0.020.030.040.050.063.(2012年福建理综卷,26(),18分)大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。(1)查询资料得知,18 时,在不同ph条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知,在各自最适ph下,三种蛋白酶催化效率最高的是。(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在1518 之间。学习小组假设:大菱鲆蛋白酶的最适温度在1518 间。他们设置15 、16 、17 、18 的实验温度,探究三种酶的最适温度。探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是,可用试剂鉴定。胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的ph应分别控制在。为了控制实验温度,装有酶和底物的试管应置于中以保持恒温。单位时间内可以表示蛋白酶催化效率的高低。实验结果如图2,据此能否确认该假设成立?。理由是:。(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低,所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低的比例,以减少对海洋的污染。解析:(1)考查考生的识图能力,从图中可以看出,酶活性最高的是幽门盲囊蛋白酶。(2)考查考生的实验设计能力和有关酶的知识。探究蛋白酶的最适温度,底物当然是蛋白质,所以干酪素的化学本质是蛋白质,可以用双缩脲试剂鉴定;实验要探究的是最适温度,所以最好选择各种酶的最适ph,胃蛋白酶和幽门盲囊蛋白酶的ph分别是2和8;酶和底物的温度应该相同,这样混合物的温度才不会发生改变,所以装有酶和底物的试管应置于同一温度的水中保持恒温,可以干酪素的消耗量或产物的产生量来表示蛋白酶催化效率的高低;从实验结果看,催化速率随着温度的升高一直处于上升趋势,所以无法得出“最适温度在1518 间”这一结论。(3)因为该鱼消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低,所以饲料中要降低淀粉和脂肪的比例。答案:(1)幽门盲囊蛋白酶(2)蛋白质双缩脲2和8水浴底物消耗量(或产物生成量)不能据图可知随着温度提高酶活性逐步升高,酶活性峰值未出现(3)淀粉、脂肪4.(2011年大纲全国理综卷)某同学从温度为55 65 的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌,并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题:(1)测定脂肪酶活性时,应选择作为该酶作用的物质,反应液中应加入溶液以维持其酸碱度稳定。(2)要鉴定该酶的化学本质,可将该酶液与双缩脲试剂混合,若反应液呈紫色,则该酶的化学本质为。(3)根据该细菌的生活环境,简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。解析:本题考查了酶的本质、特性和影响酶活性的因素以及相关实验与探究。(1)脂肪酶的活性以其单位时间内分解脂肪量为指标,因酶需要适宜的ph,故应加入缓冲溶液。(2)该酶与双缩脲试剂反应呈紫色,说明该酶的化学本质是蛋白质。(3)要测定该酶催化作用的最适温度,一般采用预实验,需在一定温度范围内设置温度梯度,对比不同温度下测得的酶活性,若不能测出峰值,则需扩大温度范围,继续实验。答案:(1)脂肪缓冲(2)蛋白质(3)在一定温度范围(包括55 65 )内设置温度梯度,分别测定酶活性。若所测得的数据出现峰值,则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度,否则,扩大温度范围,继续实验,直到出现峰值。5.(2010年海南卷)为探究nacl和cuso4对唾液淀粉酶活性的影响,某同学进行了实验,实验步骤和结果见表。请回答:试管编号实验步骤12341% nacl溶液(ml)11% cuso4溶液(ml)11% na2so4溶液(ml)1蒸馏水(ml)1ph6.8缓冲液(ml)11111%淀粉溶液(ml)1111唾液淀粉酶溶液(ml)1111各试管放入37 恒温水浴保温适宜时间取出试管,加入1%碘溶液0.1 ml观察结果无色深蓝色浅蓝色(1)实验中加入缓冲液的作用是。(2)分析实验结果可知:对酶活性有影响的离子是,其中对酶活性有抑制作用的离子是,对酶活性有促进作用的离子是。(3)该实验中设置4号试管的目的是;设置3号试管的目的是。(4)上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测,14号试管中的颜色依次是、。根据上述实验结果,在操作过程中,保温之前不能加入斐林试剂,其原因是。解析:本题考查外界因素对酶活性的影响,而加入的缓冲液是防止加入的物质及反应前后对反应液ph的影响,来维持ph的稳定;从表格中来看,na2so4对酶的影响不大,而加入nacl、cuso4与对照组相比都有影响,而对照组是加入蒸馏水的一组即第四组,而影响程度通过加入碘液后的颜色变化来体现,颜色变浅的为促进酶的活性,颜色变深的为抑制酶的活性,而加入斐林试剂后,在加热的情况下,酶的活性越高,生成还原糖越多,生成砖红色沉淀颜色就越深。答案:(1)维持反应液中ph的稳定(其他合理答案也可)(2)cl-和cu2+cu2+cl-(3)对照确定na+和so42-对唾液淀粉酶催化活性是否有影响(其他合理答案也可)(4)深砖红色无砖红色(或蓝色)浅砖红色浅砖红色(其他合理答案也可)斐林试剂中有cu2+,其可抑制唾液淀粉酶的活性细胞呼吸的原理命题剖析考向扫描1利用细胞呼吸的概念图,以选择题的形式考查学生的理解能力2结合生产实践的相关信息,考查细胞呼吸的过程和实际应用,考查学生对知识的综合运用能力命题动向考查有氧呼吸与无氧呼吸的区别、有氧呼吸、无氧呼吸的有关计算,考查呼吸作用在生产实践和生活中的运用(如粮食、水果的储藏,酿酒,农作物的烂根等现象),题型多以非选择题形式出现1.(2012年福建理综卷,1,6分)下列有关豌豆的叙述,正确的是()a.萌发初期,种子的有机物总重量增加b.及时排涝,能防止根细胞受酒精毒害c.进入夜间,叶肉细胞内atp合成停止d.叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多解析:a错误,萌发初期,种子只能消耗子叶中的有机物来萌发,所以有机物总重量是减少的,只有长出叶片进行光合作用后,有机物总重量才开始增加;b正确,因为无氧呼吸产生酒精对水稻根有毒害作用,所以要及时排涝;c错误,白天光合作用和呼吸作用都可以合成atp,晚上呼吸作用可以继续合成atp;d错误,叶片黄化,说明叶绿素含量减少,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,所以黄化幼苗叶绿体对红光的吸收减少。答案:b。叶绿体中不同色素吸收的光谱不同,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。2.(多选题)(2012年江苏生物,23,3分)如图表示细胞呼吸作用的过程,其中13代表有关生理过程发生的场所,甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是()a.1和3都具有双层生物膜b.1和2所含酶的种类不同c.2和3都能产生大量atpd.甲、乙分别代表丙酮酸、h解析:本题考查细胞呼吸的过程。由图可知甲为丙酮酸、乙为h、1是细胞质基质、2为线粒体基质、3为线粒体内膜,1不具膜结构,故a错;2中只产生少量atp,故c错。答案:bd。细胞呼吸(有氧呼吸)分三个阶段,第一阶段在细胞质基质中进行,第二、三阶段在线粒体基质和内膜上进行,co2产生在第二阶段,水和大量atp产生发生在第三阶段。3.(2011年海南卷)细胞内糖分解代谢过程如下图,下列叙述错误的是()a.植物细胞能进行过程和或过程和b.真核细胞的细胞质基质中能进行过程和c.动物细胞内,过程比过程释放的能量多d.乳酸菌细胞内,过程产生h,过程消耗h解析:本题考查呼吸作用的原理。据图可知,为细胞呼吸的第一阶段,为有氧呼吸第二、三阶段,、为无氧呼吸的第二阶段。大多数植物组织无氧呼吸的产物为酒精和co2(、),少数植物组织(如玉米胚等)无氧呼吸产物为乳酸(、),故a项正确。真核细胞有氧呼吸的场所为细胞质基质()和线粒体(),故b错误。有氧呼吸过程中大部分能量在第三阶段释放,故过程比过程释放的能量多,c正确。乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是用h还原丙酮酸,生成乳酸。答案:b。4.(2010年新课标全国理综卷)下列关于呼吸作用的叙述,正确的是()a.无氧呼吸的终产物是丙酮酸b.有氧呼吸产生的h在线粒体基质中与氧结合生成水c.无氧呼吸不需要o2的参与,该过程最终有h的积累d.质量相同时,脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多解析:本题主要考查细胞呼吸的知识。细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。丙酮酸和h是有氧呼吸和无氧呼吸共同的中间代谢产物,但最终都又被消耗,故选项a、c错误。有氧呼吸过程中h是第三阶段在线粒体内膜上与氧气结合产生水,选项b错误。由于脂肪中的c、h元素所占比例高,因此,质量相同时,脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多。答案:d。5.(2012年安徽理综卷,29,10分)为探究酵母菌的细胞呼吸,将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞质基质和线粒体,与酵母菌分别装入af试管中,加入不同的物质,进行了如下实验(见下表)。试管编号加入的物质 细胞质基质ab线粒体cd酵母菌ef葡萄糖-+-+丙酮酸+-+-氧气+-+-+-注:“+”表示加入了适量的相关物质,“-”表示未加入相关物质。(1)会产生co2和h2o的试管有,会产生酒精的试管有,根据试管的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。(均填试管编号)(2)有氧呼吸产生的h,经过一系列的化学反应,与氧结合形成水。2,4二硝基苯酚(dnp)对该氧化过程没有影响。但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散,表明dnp使分布在的酶无法合成atp。若将dnp加入试管e中,葡萄糖的氧化分解(填“能”或“不能”)继续进行。解析:本题综合考查酵母菌细胞呼吸类型及细胞呼吸过程中各阶段发生的场所、反应物与产物。酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸生成水和二氧化碳,并释放大量能量,发生的场所是细胞质基质和线粒体,且线粒体只能利用丙酮酸而不能直接利用葡萄糖;酵母菌在无氧条件下将葡萄糖分解成丙酮酸,产生少量能量,并进一步将丙酮酸分解成酒精和二氧化碳,场所是细胞质基质。(1)b试管无氧气,无线粒体,可发生无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。c试管中的线粒体能在有氧条件下将丙酮酸分解成水和二氧化碳。d试管中的线粒体不能直接利用葡萄糖,无反应。e试管与f试管内既有细胞质基质又有线粒体,故e试管能进行有氧呼吸产生水和二氧化碳,f试管在无氧条件下只能产生酒精和二氧化碳。b、d和f三试管都有葡萄糖,无氧气和丙酮酸,三者形成对照,d试管无反应,b和f反应产物相同,从而确定无氧呼吸的场所是细胞质基质。(2)2,4二硝基苯酚(dnp)不影响h与氧结合形成水并释放能量的过程,但阻碍此过程释放的能量形成atp,而h与氧结合形成水的过程是有氧呼吸第三阶段,是在线粒体内膜上进行的,故dnp影响的是分布在线粒体内膜上与atp合成相关的酶。e试管能进行有氧呼吸,dnp不影响葡萄糖氧化分解产生水和二氧化碳。答案:(1)c、eb、fb、d、f(2)线粒体内膜能影响细胞呼吸的因素命题剖析考向扫描1结合曲线图或实例以选择题的形式考查影响呼吸作用的因素(如温度、o2浓度等),考查学生对知识的理解能力2结合酵母菌实验以选择题的形式考查在不同氧气浓度条件下产生co2(或酒精)的分析、或其他生产实践中外界条件影响呼吸作用的实例,考查学生对知识的综合运用能力命题动向常以曲线、图表等形式结合生产实践中的例子进行考查,有时也会利用新情景、新材料分析影响细胞呼吸的因素及在生产中的应用。主要考查学生理解能力和分析问题、解决问题的能力,题型多以简答题形式出现1.(2011年海南卷)关于细胞呼吸的叙述,正确的是()a.种子风干脱水后呼吸强度增强b.土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸c.破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖d.小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱解析:本题