专题08 降低化学反应活化能的酶、ATP测-2018年高考生

专题8降低化学反应活化能的酶XATP一、选择题（10小题，每小题5分，共50分）1.ATP是细胞的能量“通货”细胞内还有与ATP结构类似的GTP、CTP和UTP等高能磷酸化合物，但ATP用途较为广泛。下列有关叙述中错误的是（）ATP分子能在细胞膜上某些蛋白质的催化下水解CTP中高能磷酸键全部水解后的产物能作为合成DNA分子的原料GTP的合成常伴随放能反应，而吸能反应不一定伴随GTP的水解UTP是三磷酸尿苷的英文名称缩写，其分子中含有2个高能磷酸键【答案】B【解析】主动运输过程需要消耗能量，理理在细胞膜上载体蛋白的催化下会水解，A正确；根据题意可知,CTP与血P的结构类似，因此CTP中高能磷酸键全部水解后得到的胞n密咗核糖核苜酸，该物质是合成RNA的原料，E错误'GTP的合成常伴随放能反应，而吸能反应不一定伴随GTP的水解，也可能是ATP、CTP等的水解，C正确；根据崔TT的结构可知，UIP是三磷酸尿苜的英文名称缩写，其分子中含有2个高能確酸键，D正确。2•下列有关ATP的叙述中，正确的是（）ATP释放能量往往与某些放能反应相关联能为暗反应提供能量的光反应产物不只有ATPATP分子由1个腺嘌吟和3个磷酸基团组成植物根尖细胞生成ATP的细胞器是线粒体、细胞质基质【答案】B【解析】ATP释放能量往往与某些吸能反应相关联，A错误；能为暗反应提供能量的光反应产物是ATP和H],B正确；ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成，C错误；植物根尖细胞的ATP产生于细胞呼吸，细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，线粒体属于细胞器，但细胞质基质不是细胞器，D错误。下列关于酶的叙述正确的是（）酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物一个细胞中酶的种类和数量始终不会改变酶通过提供化学反应的活化能提高反应速度低温破坏了酶的空间结构而使酶的活性降低【答案】A【解析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA,A正确；由于细胞的分化，一个细胞中酶的种类和数量可能会发生改变，B错误；酶通过降低化学反应的活化能提高反应速度，C错误；高温、强酸和强碱均会破坏酶的空间结构使酶的活性降低，而低温不会破坏酶的空间结构，D错误。如图中a、b、c表示生物学有关内容，其中不符合图示关系的是（）若图是ATP的水解过程，1、11可代表远离腺苷的两个高能磷酸键依次断裂，c是RNA的单体之一若图表示基因的表达过程，1、11分别是指转录和翻译，都有H2的生成若abc表示突触信号转化形式，则ac都是电信号，1发生在前膜，11发生在后膜若abc分别表示吞噬细胞、T细胞和B细胞，则1、11分别是体液免疫和细胞免疫【答案】D【解析】若图是ATP的水解过程，A—P〜P〜P,A表示腺昔，T表示3个，P表示磷酸基团，-表示高能磷酸键，AIP的一个高能磷酸键水解，形成ADP（二磷釀腺苜），两个高能磷酸键水解，形成AMP（—磷酸腺苜），AMP（—磷酸腺苜）是构成RNA的单体之一，A正确,基因的表达过程包括两个阶段，即转录和翻译，在转录过程在单个的核糖檢苜酸之间形成磷酸二酣键连接，同时产生水，在翻译过程氨基酸通过脱水缩合形成肽链，同时产生水，B正确；兴奋在神经细胞间通过突触结构传递，突触有突触前膜（上一个神经细胞膜）、突触间隙、突触后膜（下一个神经细胞膜）组成，兴奋传到突触之前是在神经纤维上以电信号形式传导，即图中的a,当到达突触时转变为化学信号（神经递质），即图中的b,当神经递质被突触后膜上的受体接受以后使下一个神经细胞产生兴奋，以电信号形式传导，即图中的C,C正确；若abc分别表示吞噬细胞、T细胞和B细胞，则1、11分别呈递并识别抗原的过程，D错误。酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。下图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图，以下说法不正确的是（）~**1[!1n11■©A•①代表的物质是ADP；②代表的物质是腺嘌吟核糖核苷酸酶a〜c催化的反应（底物的量相同），产生⑤最少的是III过程大肠杆菌细胞产生ATP的主要场所是线粒体若要探究酶b的最适宜pH,实验的自变量范围应偏酸性【答案】C【解析】崔TP脱掉一个磷酸基团生成ADP,脱掉两个磷酸集团则生成AMP（腺嗟吟核糖核苜酸），A项正确；ATP中两个高能磷酸键依次水解，生成ADP、AMP时，释放的能量纽AMP水解时，释放的能量最少，E项正确；大肠杆菌为原核细胞，没有线粒体，C项错误；ATT水解产生磷酸，反应溶液为酸性，探究酶b的最适宜pH,实殓的自变量范围应偏酸性，D项正确。下列是有关酶的实验，叙述正确的是（）斯帕兰札尼将肉块放入金属笼内，然后让鹰吞下去，一段时间后，笼内肉块消失了，这个实验说明了胃具有物理性消化的作用在“比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率”实验中，可先用滴管滴加氯化铁溶液后，再用此滴管滴加肝脏研磨液，不影响实验结果在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中，可通过检测是否有还原性糖产生来说明酶的作用具有专一性在“探究温度对酶活性的影响”实验中，关键步骤是先将淀粉液在不同温度条件下保温5分钟，然后分别向其中加入等量的淀粉酶溶液【答案】C【解析】斯帕兰札尼将肉块放入金属笼内，然后让鹰吞下去，一段时间后，笼内肉块消失了，这个实验说明了胃具有化学性消化的作用，A错误；在“比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率”实验中，可先用滴管滴加氯化铁溶液后，再用此滴管滴加肝脏研磨液，会影响实验结果，B错误；在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中，可通过检测是否有还原性糖产生来说明酶的作用具有专一性，C正确；在“温度对酶活性的影响”实验中，关键步骤是先将淀粉液和酶溶液在不同温度条件下保温5分钟，然后将对应的温度保温下的酶溶液和淀粉溶液混合，D错误。下列关于酶的叙述，正确的是（）DNA连接酶是将单个脱氧核苷酸连接在DNA片段上RNA聚合酶能在脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键DNA分子的解旋不一定都需要DNA解旋酶过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量比Fe3+催化时要多【答案】C【解析】DNA连接酶是连接DNA片段之间的磷酸二酯键，A错误；RNA聚合酶能在核糖核苷酸之间形成磷酸

二酯键，B错误；DNA分子的解旋不一定都需要DNA解旋酶，如转录过程，C正确；过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量与催化时一样多，只是速度不同，D错误。8•下图为人体细胞合成的某种酶的酶促反应曲线，有关叙述正确的是（）该酶在细胞外液中发挥作用该酶是高尔基体中合成的在a点所对应的温度保存该酶最适合在肝细胞可以检测到合成的酶的基因【答案】D【解析】结合甲乙两曲线團可知，该酶为胃蛋白酶，在消化道中发挥作用，A错误；胃蛋白酶在细胞中的核糖体上合成，E错误；保存酶时应选择低温环境，C错误；肝细胞内同样含有胃蛋白酶基因，但其不表达,D正确。9.ATP是生物体内重要的能源物质，下列有关叙述不正确的是（）9.AMP+Pi+BEfltA.AMPA.AMP可以作为合成ADP及mRNA的原料丁过程中合成ATP所需能量可以是光能、化学能、热能甲过程中释放的能量可以用于C3还原或细胞分裂催化乙过程和丙过程的酶肯定不是同一种酶【答案】B【解析】AMP是腺嘌吟核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一，且据图可知，AMP能形成ADP，A正确；热能不能被利用，因此不能利用热能合成ATP，B错误；叶绿体中C3的还原需要消耗光反应产生的ATP，细胞分裂消耗的ATP来自细胞呼吸，C正确；酶具有专一性，不同的化学反应需要不同的酶催化，D正确。下列有关真核细胞内物质或结构的转化的叙述中，正确的是（）ATP与ADP的相互转化均能为生命活动直接提供能量人饥饿时，只有细胞中的肝糖原能够转化为血糖分泌蛋白的运输离不开内质网膜转化成高尔基体膜细胞核内遗传物质的分配均依赖于染色质转变成染色体【答案】C【解析】ADP转化为血时需消耗能量，A错误；人饥饿时，除肝糖原能转化为血糖外，非糖物质也能转化为血糖，E错误；分泌蛋白的加工需要内质网和高尔基体，故运输离不开内质网膜转化成高尔基体膜，C正确,细胞樓内遗传物质的分配不一定都依赖于染色体转变成染色体，如无丝分裂，D错误。二、非选择题(5小题，共50分)下列列出的材料供任意选用，实验用具充足。请回答有关问题。(注:答案中溶液可不写浓度)供选：(以下未说明的百分浓度均为质量分数浓度，各溶液均新配制)2%淀粉酶溶液、20%肝脏研磨液、3%FeCl3溶液、3%淀粉溶液、3%蔗糖溶液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、5%HCl、5%Na0H、热水、蒸馏水、冰块、碘液、斐林试剂。利用所供材料，(能、否)通过实验验证“酶具有高效性”。要证明pH对酶活性的影响，为避免酸碱对反应物本身水解的影响，选用的反应物最好是研究淀粉酶的专一性，选用的反应物最好是，最好用“加入(试剂)观察—(颜色变化)”的方法来捕获实验结果。要证明温度对酶活性的影响，选用的反应物最好是，捕获实验结果的方法是【答案】(1)能过氧化氢溶液淀粉溶液和蔗糖溶液斐林试剂砖红色是否出现淀粉溶液加入碘液观察蓝色褪去的程度【解析】(1)验证酶具有高效性时，可以利用3%的过氧化氢溶液作为反应物，20%肝脏研磨液、3%FeCl溶3液分别作为生物催化剂和无机催化剂，通过比较无机催化剂与有机催化剂的催化效果，可得出酶的催化具有高效性。由于酸碱度会影响淀粉和蔗糖自身的水解，所以要证明pH对酶活性的影响，选用的反应物最好是过氧化氢溶液。

淀粉酶具有专一性，只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，所以研究淀粉酶的专一性，选用的反应物最好是淀粉溶液和蔗糖溶液；淀粉水解的产物是还原糖，可以用斐林试剂进行检测，在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀。过氧化氢在高温状态下会发生分解，所以要证明温度对酶活性的影响，选用的反应物最好是淀粉溶液，可以通过加入碘液观察蓝色褪去的程度检验实验的进行程度。鲫鱼是我国南方地区常见的一种杂食性淡水鱼。若鲫鱼生活的水体被金属离子严重污染，会严重危害其生长和繁殖。科研人员从鲫鱼内脏中分离纯化得到一种叫酸性磷酸酶(简称ACP)的化学物质，它是生物体内调控磷代谢的重要酶类。为了研究不同金属离子对该酶活性的影响，科研人员开展了下列探究实验，所有处理均设置3次重复，实验持续6个月，期间测定酸性磷酸酶(ACP)的活力。请回答下列问题：(1)选取健康且大小、生长发育状况等一致的鲫鱼，从其内脏中分离、纯化得到ACP，并将其置于溶液中保存备用。取相同试管若干，并，向每一支试管中均加入等量的pH为4.8的缓冲液，其目的是分别向不同试管中加入不同浓度的Pb2+、Cd2+、Mg2+、Ca2+以及等量的ACP，另取一支试管应该加入作为对照。在最适温度下保温一段时间后测定该酶的活力。得到如下图1、图2曲线：800.00.51.01.52.02.53.0金属离子浓度(mmol-L')图1ooooO864800.00.51.01.52.02.53.0金属离子浓度(mmol-L')图1ooooO86420孟注斎出(衣)0100200300400500600金属离子浓度(mmol-L')图2ooooooO09876541主注煮28从图1、2曲线中可以得出的结论分别是、。从酶的本质属性分析，铅(Pb2+)、镉(Cd2+)处理后酶的活性降低是重金属盐影响了酶的所致。【答案】(1)适宜pH的缓冲(或酸性缓冲)分组编号保证各试管pH相同保证酶处于最适pH等量的缓冲液及ACP①随着铅(Pb2+)、镉(Cd2+)浓度的增高，酶活性逐渐下降随着钙(Ca2+)、镁(Mg2+)浓度的增高,酶活性逐渐升高②空间结构

【解析】（1）ACP为酸性磯酸酶，故应墨于酸性缓冲滚酒保存备用。（2）取相同试管若干，并分组编号。实殓目的为研究不同金属离子对该酶活性的影响，故自变量为不同浓度金属离子，围绕自变量要分组对照。无关变量为加入试剂的量、pH等条件，要等量控制且条件适宜，避免影响实验结果。（3）自变量为不同浓度金属离子，实验组要加入不同浓度的Pb2+、Cd2+、Mg2+、Ca2+以及等量的ACP，对照组要加入等量的缓冲液及ACP。（4）①据图分析，图2曲线表明：随着铅（Pb2+）、镉（Cd2+）浓度的增高，酶活性逐渐下降；图1曲线表明：随着钙（Ca2+）、镁（Mg2+）浓度的增高，酶活性逐渐升高。②铅（Pb2+）、镉（Cd2+）都是重金属，会破坏酶空间结构，降低酶活性。某科研小组将新鲜的萝卜磨碎、过滤制得提取液，以等体积等浓度的H2O2作为底物，对提取液中过氧化氢酶的活性进行了相关研究，得到如下图所示的实验结果。回答下列问题：▲-/02产生量nL)加萝卜提取液加fJ+吋间过氧化氢剩余量(%)3▲-/02产生量nL)加萝卜提取液加fJ+吋间过氧化氢剩余量(%)357实验二9ooooO0864211pH实验一（1）实验一的主要目的是;与加Fe3+相比，单位时间内加萝卜提取液产生的氧气多，其原因是酶降低（2）实验二是在最适温度下测定相同时间内H2O2的剩余量，引起A、B曲线出现差异的原因最可能是。实验二的结果表明，使过氧化氢酶失活的pH范围是.（3）过氧化氢酶制剂的保存，一般应选择（填“低温、“高温”或“最适温度”、pH为____的条件。【答案】（1）验证酶具有高效性反应的活化能更显著（2）酶的含量不同小于2和大于11（3）低温7【解析】（1）实验一的自变量是胡萝卜提取液（生物催化剂）和无机催化剂，所以该实验的目的是验证酶具有高效性。酶的作用机理是降低化学反应的活化能。（2）已知实验二是在最适温度下测定相同时间内H2O2的剩余量，引起A、B曲线出现差异的原因最可能是提取液中酶的含量不同。两条曲线说明该酶的最适宜PH值在7左右，而小于2和大于11的PH值会使酶失活。（3）低温不会使得酶失活，根据以上分析可知过氧化氢酶制剂的保存低温、pH为7的条件。某研究性学习小组利用荧光素一荧光素酶生物发光法，测定人参愈伤组织中ATP的含量，以研究人参

细胞能量代谢的特点。实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光；用分光光度计可测定发光强度；当荧光素和荧光素酶都足量时，在一定范围内，ATP的含量与发光强度成正比。实验步骤：步骤一、ATP的提取：称取一定量的人参愈伤组织，研磨后沸水浴10min，冷却至室温，离心，取上清液。步骤二、ATP的测定：吸取一定量的上清液，放入分光光度计反应室内，并注入适量的所需物质，在有氧等适宜条件下进行反应，记录发光强度并计算ATP含量。请回答下列问题：步骤一中的沸水浴处理，使酶的被破坏而失活。步骤二注入的物质中，属于反应物的是；分光光度计反应室内能量形式的转换是。发光强度(X104RLU)荧光素酶价格昂贵，为能准确测定出发光强度(X104RLU)141210864O1()203()405()6()7()荧光素酶浓度(mg/L)学习小组配制了1X10-8mol/LATP标准液、70mg/L荧光素溶液(过量)和溶液进行实验。结果表明：图中点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度°e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同,但发光强度相同，这是因为ATP测定对食品卫生监控有重要意义。食品卫生检验人员利用上述生物发光法测定某熟食品样品中细菌的ATP总含量，测算出了细菌的数量，从而判断食品污染程度。作出上述判断的理由是：每个细菌细胞中ATP的含量【答案】(1)空间结构荧光素化学能转换为光能(或热能)①浓度分别为0mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L、50mg/L、60mg/L的荧光素酶②eATP全部水解(或ATP数量有限)(4)大致相同【解析】（1）沸水浴处理时，高温能够使酶分子空间结构被破坏，使酶的活性永久丧失。（2）根据实殓原理：荧光素在荧光素酶、俎T等物质参与下，进行反应发出荧光。所以，步骡二注人的物质中，属于反应物的是荧光素，分光光度计反应室内能量形式的转换是化学能转换为光能〔或熱能九⑶由图解的横坐标可知，实殓中荧光素酶溶滋浓度分别为0mg-L.lOmg/L、20mg/L、3Omg/L、4Omg/L、5Omg/L,60in聊L；结果表明團中偸員g点所对应的荧光素酶浓度不同；但发光强度相同，则达到亡点所对应的荧光素酶浓度时，ATP已经全部水解，即使继续增加酶浓度，由于受ATP数量限制，发光强度也不再增加，因此e点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。（4）每个细菌细胞中ATP的含量大致相同且相对稳定，可以根据样品中细菌的ATP总含量，测算出细菌的数量。白色念珠菌是存在于人体上呼吸道和肠道粘膜中的真菌，当机体免疫功能下降时，菌丝大量生长，侵入细胞引起疾病。V蛋白具有ATP酶活性，对菌丝形成有重要作用。为研究药物D（一种ATP酶抑制剂）的作用，科研人员进行了如下实验。（1）白色念珠菌与大肠杆菌在细胞结构上最主要的区别是白色念珠菌具。ATP分子的结构简式是，V蛋白将ATP水解为