酶与ATP-高考生物一轮复习重难点专项突破学生用

PAGE1专题09酶与ATP一、ATP的结构与功能1.ATP的结构(2)ATP中的“一、二、三”2.ATP与ADP的相互转化(1)植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP，而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP。(2)植物光合作用光反应阶段产生的ATP专用于暗反应，不用于其他生命活动；植物或动物细胞呼吸产生的ATP才能用于多种生命活动。解题技巧细胞内产生与消耗ATP的生理过程转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐细胞质基质产生ATP：细胞呼吸第一阶段叶绿体产生ATP：光反应消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等线粒体产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段消耗ATP：自身DNA复制、转录、翻译等核糖体消耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：DNA复制、转录等二、酶的本质、特性1.酶的本质与作用(1)酶本质的探索历程(2)酶的本质和作用解题技巧正确理解有关酶的本质和作用项目错误说法正确理解产生场所具有分泌功能的细胞才能产生活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等)化学本质蛋白质有机物(大多数为蛋白质，少数为RNA)作用场所只在细胞内起催化作用可在细胞内、细胞外、体外发挥作用温度影响低温和高温均使酶变性失活低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活；高温使酶变性失活作用酶具有调节、催化等多种功能酶只起催化作用来源有的可来源于食物等酶只在生物体内合成一、单选题1．“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如水，卧看牵牛织女星”，这是唐代诗人杜牧描写夜空中萤火虫的诗句，请思考并判断有关的生物学问题，不正确的是（）A．萤火虫发光的生物学意义是引诱异性个体交尾繁殖后代B．萤火虫发光过程中涉及能量的转化C．萤火虫发光过程中需要酶的催化D．萤火虫发光的直接能源物质为葡萄糖2．在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是（）A．①和② B．②和③ C．②和④ D．①和④4．如图表示ATP―ADP的循环图解。下列叙述正确的是（）A．①属于放能反应，在细胞内与其他吸能反应密切联系B．溶酶体中蛋白质水解为氨基酸需要②过程提供能量C．人在剧烈运动时，过程①和②也能达到平衡D．各种生物均能独立完成ATP―ADP的循环5．下列关于酶与ATP的叙述，正确的是（）A．线粒体中不会有ATP的水解过程B．ATP和酶的组成成分中可能都含有五碳糖C．ATP的形成需要酶，而酶的合成并不需要ATPD．ATP与ADP能相互转化，说明能量来源相同6．下图为ATP与ADP相互转化的关系式。有关说法正确的是（）A．过程①产生的能量来自高能磷酸键，1分子ATP中含有3个高能磷酸键B．ATP是生物体生命活动的直接能源物质C．①和②互为可逆反应，由相同的酶催化D．ATP在细胞中大量存在，因为ADP易再生成ATP7．下列生理过程与酶和ATP没有直接关系的是（）A．水稻根毛细胞对钾、钙等离子的吸收B．洋葱根尖分生区细胞分裂过程中染色体移向两极C．人体的骨骼肌细胞吸收周围组织液中给的氧气D．胰高血糖素在相应细胞中合成后被分泌到细胞外8．如图为ATP的分子结构简图，A、B、C表示相应的结构，①②表示化学键。下列叙述正确的是（）A．A表示腺嘌呤，B表示腺苷B．化学键②的稳定性低于化学键①C．化学键②的形成所需的能量往往与吸能反应相关联D．化学键②中能量的释放往往与放能反应相关联9．甲（ATGG）是一段单链DNA片段，乙是该片段的转录产物，丙（A—P～P～P）是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是（）A．甲、乙、丙的组分中均有糖B．甲、乙共由5种核苷酸组成C．丙可作为细胞内的直接能源物质D．乙彻底水解的产物中有4种有机物10．ATP的结构示意图如图所示，其中①③表示组成ATP的物质或基团，②④表示化学键。下列有关叙述中正确的是（）A．①为腺嘌呤，即结构简式的AB．载体蛋白磷酸化伴随着②的形成C．在ATP-ADP循环中③可重复利用D．蔗糖的合成过程是吸能反应，需要化学键④断裂提供能量11．ATP分子的结构简式和20个ATP分子所具有的特殊化学键的数目分别是（）。A．A-P-P～P、20个 B．A-P～P～P、60个C．A-P～P～P、40个 D．A～P～P～P、60个12．细胞内ATP和ADP转化可用下面的反应式表示，①②表示两个不同的化学反应，有关叙述正确的是（）A．①表示ATP水解，与细胞中放能反应相联系B．反应②需要的能量可来自细胞中糖类的水解C．人剧烈运动时，细胞中反应①的速率明显快于反应②D．ATP与ADP相互转化的机制是原核生物和真核生物的共性13．关于真核细胞中生命活动与能量关系的叙述，错误的是（）A．DNA复制需要消耗能量B．细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生C．物质通过协助扩散进出细胞需要消耗ATPD．光合作用的暗反应阶段需要消耗能量14．科学家以萤火虫为材料，分离出了发光物质荧光素以及荧光素酶。在有氧的条件下，只要有ATP，荧光素酶就能催化荧光素的氧化而发出光。从萤火虫中分离得到的荧光素和荧光素酶一直用于ATP的定量检测。下列关于人体内ATP的叙述中，错误的是（）A．ATP的分子简式可以表达为A-P~P~P，任意一特殊化学键断裂，形成A-P~P为二磷酸腺苷B．在线粒体中大量产生ATP时，一定伴随着氧气的消耗C．在生命活动旺盛的细胞中，线粒体数量较多D．人体内ATP中的能量最终来自植物吸收的光能15．细胞代谢能在常温常压条件下顺利进行离不开酶的催化，细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性是分不开的，酶不但对细胞代谢至关重要，还能为人类的生活添姿彩。下面关于酶的说法不正确的是（）A．酶用双缩脲试剂检验都可呈现紫色B．酶既可做反应的底物也可以做催化剂C．温度从0℃升至100℃与从100℃降至0℃对酶活性的影响不同D．含酶牙膏可以分解牙缝里的细菌，使我们的牙齿亮洁，口气清新，可减少龋齿的形成16．某研究人员为探究金属离子Ca2+和Mg2+对酸性磷酸酶(ACP)活性的影响，进行了相关实验，实验结果如图所示，ACP的最适pH为4．9。下列相关叙述错误的是（）A．本实验应设置空白对照实验，实验的自变量是金属离子的浓度B．各反应体系均加入等量pH为4．9的缓冲液，以保证pH相同且C．由该实验结果不能确定Ca2+和Mg2+促进ACP活性提高的最适浓度D．在一定浓度范围内，相同离子浓度下，Ca2+对ACP活性的促进作Ca2+用强于Mg2+17．下列有关酶的发现过程的叙述，错误的是（）A．巴斯德提出酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在B．巴斯德和李比希关于“糖类是怎么变成酒精的”的观点都有局限性C．毕希纳将从酵母菌细胞中提取到的、能将糖液转变成酒的物质称为酿酶D．萨姆纳从刀豆种子中提取出了纯酶，并进一步证明了少数酶不是蛋白质18．下列有关酶的叙述正确的是（）A．酶都是在核糖体上以氨基酸为原料合成的B．加热和使用酶均可降低化学反应的活化能，加快反应速度C．低温不破坏酶的空间结构，因此酶适于低温储藏D．酶在催化反应完成后立即被降解或失活19．下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验。有关分析合理的是（）A．本实验自变量是催化剂的种类B．本实验的无关变量有温度和过氧化氢的用量等C．1号和4号试管对比可说明酶具有催化作用D．3号和4号试管对比可说明酶具有专一性20．反刍动物的胃溶菌酶兼具消化酶的功能和抗菌效果，并且能在富含胃蛋白酶和低pH的环境中保持高活性。反刍动物的胃溶菌酶只由胃黏膜细胞分泌，在出生前胃溶菌酶基因已表达，到断奶前，其胃溶菌酶的活性达到成年反刍动物水平。下列说法正确的是（）A．反刍动物只有胃黏膜细胞中才含有合成胃溶菌酶的基因B．部分胃溶菌酶在反刍动物胃黏膜细胞中的溶酶体中合成C．胃液中胃溶菌酶的活性与单个酶分子活性和酶的数量有关D．胃溶菌酶不被胃蛋白酶水解，说明其化学本质不是蛋白质21．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。在荧光素足量的条件下，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。下列错误的是（）A．A点限制因素不可能为荧光素浓度或荧光素酶浓度B．Mg2+处理可使荧光素酶催化荧光素氧化时的活化能升高C．用Mg2+处理荧光素酶可以减少其用量D．高温和H扩处理可能使酶的空间结构改变22．一次实验中，某同学将煮沸冷却的淀粉分别装入甲、乙两个试管各2mL，接着用量筒取2mL新鲜唾液加入甲试管，又用该量筒（未作任何处理）取2mL清水加入乙试管，振荡甲、乙两试管后放入37℃温水中10min。分别向甲乙两试管中各滴入2滴碘液，令人不解的是甲、乙两试管中均不变蓝。下列相关判断中，正确的是（）A．甲和乙试管内出现相同的结果，与酶具有高效性有关B．甲、乙两试管中均不变蓝，说明淀粉均未被彻底分解C．继续滴加碘液后，乙试管溶液应该变蓝D．温水中放置10min时间太短，不足以说明问题23．根据以下关于过氧化氢分解实验的过程和结果，下列分析错误的是（）试管abcd3%过氧化氢溶液2mL2mL2mL2mL处理措施不作任何处理置于90℃水浴杯中加2滴3．5%FeCl3加2滴20%的新鲜肝脏研磨液实验结果-+++++++注：“-”表示无气泡产生；“+”表示气泡产生多少。A．a和d对照说明酶具有高效性B．c和d是对比实验，自变量是催化剂类型C．a、c对照说明FeCl3具有催化作用D．a、d不能说明酶的催化具有专一性24．如图中c表示温度对酶促反应速率的影响，a表示底物分子具有的能量，b表示温度对酶空间结构的影响。下列叙述错误的是（）A．随着温度的升高，底物分子的能量增多，底物更易发生反应B．在位点1、2所对应的温度时，酶活性降低的机理完全相同C．温度对反应速率影响的机理与酶对反应速率影响的机理不同D．c点所对应的温度为最适温度25．α-淀粉酶可将直链淀粉分解为葡萄糖等产物，其发挥作用的适宜温度为60℃左右。下列相关叙述正确的是（）A．低温和高温都会使酶的空间结构被破坏，进而使酶失活B．保存α-淀粉酶的适宜温度为60℃左右C．淀粉酶具有专一性，只能催化淀粉水解D．在100℃的条件下，α-淀粉酶会被水解成氨基酸26．下列关于酶的相关实验叙述错误的是（）试管编号3%H2O2H2O3．5%FeCl3新鲜肝脏研磨液5%HCl12mL2滴2滴22mL4滴32mL2滴--2滴--42mL2滴2滴A．试管1和3比较证明酶具有高效性B．试管3和4比较说明酸性条件对酶的影响C．各试管试剂添加顺序应从左往右依次添加D．各组实验应该保持相同且适宜的温度条件27．如果酶的数量一定，下列曲线中最能确切地反映反应速率与底物浓度关系的是（）A． B．C．D．二、综合题28．在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（APα-Pβ-Pγ或dAPα-Pβ-Pγ）。回答下列问题：（1）某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的________（填“α”、“β”、或“γ”）位上。（2）若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的_________（填“α”、“β”、或“γ”）位上。（3）将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含32P的培养基中培养一段时间，若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为_______，原因是_____________。29．（一）如图是ATP与ADP相互转化示意图，①②表示过程，M表示物质。回答下列问题：（1）ATP的中文名称为________，其结构式________。ATP水解的实质是ATP分子中_____________________的水解。（2）在绿色植物体内为图中①提供能量的生理过程是____________。在人体神经细胞中，许多_________（填“吸能”或“放能”）反应与过程②相联系。（3）①②反应不是可逆反应，原因是________________________________。（二）下列A、B、C三图表示酶浓度一定时，反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。请据图回答下列问题：（1）图A中，反应物达到某一浓度时，反应速率不再上升，其原因是受反应液中____浓度的限制。（2）图B中，a点对应的温度称酶反应的___________________。（3）将装有酶与反应物的甲、乙两支试管分别放入12℃和75℃的水浴锅中，20min后取出，转入37℃的水浴锅中保温，两试管内的反应情况分别是：甲的反应速度会_______（填“加快”或“减慢”），而乙无催化反应，因为_______________________。30．细胞代谢离不开酶和ATP的作用，回答下列问题。（1）人的骨骼肌细胞中，ATP含量仅够剧烈运动时3秒以内的能量供给。运动员参加短跑比赛过程中，肌细胞中ATP的相对含量随时间的变化如图所示。图中A→B的变化过程，说明ATP被水解，释放的能量用于_________；B→C过程中，ATP含量增加，是由于细胞中的_____作用增强，释放能量形成ATP，以弥补细胞中ATP含量的不足。（2）酶催化化学反应的效率高于无机催化剂，原因是_____。（3）含酶牙膏可以分解细菌，使人们的牙齿亮洁、口气清新。将某种含酶牙膏放在质量分数为10%的NaOH溶液中浸泡一段时间后，再用它进行分解口腔细菌的实验，结果与不使用此牙膏的效果相同。其原因是：强碱条件使酶的____________遭到破坏，从而使酶失去活性。（4）以下是某生物兴趣小组进行的关于酶的实验流程及现象。A组：淀粉+蔗糖酶→斐林试剂鉴定→不出现砖红色沉淀B组：蔗糖+蔗糖酶→斐林试剂鉴定→出现砖红色沉淀此实验的目的是_________。鉴定实验结果时，需要在加入斐林试剂后进行_____，方可出现砖红色沉淀。31．为研究点篮子幼鱼的生长规律，科研人员研究了养殖温度对其消化酶活性的影响，部分结果如图所示。回答下列问题：

（1）胰蛋白酶作用的机理是____________________；该酶只能催蛋白质水解，不能催化淀粉等水解，这说明其具有的特性是________。（2）胰蛋白酶的活性可用______________表示；据图可知，与31℃相比，在19℃条件下，胰蛋白酶活性更高，推测分析这是由于低温下点篮子鱼的摄食率降低，此时需要鱼体内有更高的消化吸收效率，以保证有足够的________进行氧化分解释放热能来抵御寒冷。（3）合成胰蛋白酶需要的能量由________提供（填物质名称），该物质水解时______________断裂释放能量。（4）神经细胞中的ATP主要来自____________（填生理过程），其结构简式是_______________。研究发现，正常成年人安静状态下24h有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2~10mmo/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是_________________。（5）在下列生物体的生命活动中，不直接依赖ATP水解的是_________。A．胃蛋白酶的合成

B．细胞的生长

C．骨骼肌的收缩

D．甘油进入细胞32．某研究小组为探究影响过氧化氢分解的因素，均在适宜温度条件下做了以下三个实验，相应的实验结果如图所示。分析回答下列问题：（1）酶是__________________________；酶的作用机理是__________________________。实验1可以得出的结论是__________________________。（2）实验2中的自变量为_____________，实验2的bc段O2产生速率不再增大，其限制性因素主要是_______________________________________。（3）实验3的结果显示，过氧化氢酶的最适pH为_____________（填字母）。当pH小于d或大于f时，过氧化氢酶的活性将永久丧失，其原因是__________________________。33．某科研小组为研究不同的酶抑制剂（可以抑制酶活性的一类物质）对酶活性的影响进行了相关实验，其结果如图所示，回答下列问题：（1）酶是指_________________。（2）研究发现，竞争性抑制剂与酶结合后，底物不能再与酶结合；而非竞争性抑制剂与酶结合后，底物仍能与酶结合。据此推测，非竞争性抑制剂与酶结合的位点和底物与酶结合的位点__________（填“相同”或“不同”）。（3）为验证物质X属于酶抑制剂，某兴趣小组将浓度为m的底物均分为甲乙两组，甲组加酶、乙组中加入酶和物质X。若甲组反应速率__________（填“大于”或“小于”）乙组，则可验证。在该实验基础上，为了进一步探究物质X是竞争性抑制剂还是非竞争性抑制剂，设计实验的实验思路：在该实验基础上添加丙组，底物浓度大于m，加入酶和物质X，测定反应速率。预期结果和结论：__________34．某种酶的活性与温度的关系如图所示。请回答下列相关问题。（1）可以将____作为检测酶活性高低的指标。（2）在T1和T5的温度环境中，该酶的活性都极低。这两种环境中酶结构上的主要区别是温度达到T5时____（3）已知经过T2温度处理的该酶，当温度提高到T3时，其活性随着增大；但不知道经过4温度处理的该酶，当温度降低到T3时，其活性是否可以恢复到较高水平。请完成以下实验设计，对后一个问题进行探究。①取3支试管，编号为A、B、C，各加入适宜浓度的该酶溶液1mL。将A和B设为对照组，分别在温度为T3、T4的水浴装置中保温10min；将C作为实验组，其温度处理应是先在温度为T4的水浴装置中保温10min，然后再转移到____。②另取适宜浓度的反应物溶液各2mL，分别加入编号为a、b、c的三支试管中，____③分别将a、b、c中的溶液对应加入A、B、C内，振荡摇匀后依次在各自温度环境中保温10min，检测各试管中产物的量，记录、比较。④结果预测与分析：如果_______，则说明随着温度由T4降低到T3，该酶的活性可以恢复；如果_______，则说明随着温度由T4降低到T3，该酶的活性不能恢复。（4）本实验需要控制的无关变量有_______（至少写2点）。35．为探究植酸酶对鲈鱼生长和消化酶活性的影响，研究者设计并进行了相关实验，实验步骤及结果如下：①鲈鱼的驯养：将从海洋中捕获的鲈鱼鱼苗在浮式海水网箱中饲养14d，用普通饲料投喂，备用。②饲料的配制：在每千克普通饲料中添加200mg植酸酶，配制成加酶饲料；并将普通饲料和加酶饲料分别制成大小相同的颗粒，烘干后储存。③鲈鱼的饲养：挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组，放养于规格相同的浮式海水网箱中，放养密度为60尾/箱。给对照组的鲈鱼定时投喂适量的普通饲料，给实验组的鲈鱼同时投喂等量加酶饲料。④称重并记录：投喂8周后，从每个网箱中随机取20尾鲈鱼称重。结果显示，对照组、实验组鱼体平均增重率分别为859．3%、947．2%。⑤制备鲈鱼肠道中消化酶样品，并分别测定消化酶的活性，结果如下表。蛋白酶活性(U/mg)脂肪酶活性(U/mg)淀粉酶活性(U/mg)对照组1.090.080.12实验组1.710.100.13根据上述实验，回答下列问题：（1）步骤①中选用鲈鱼鱼苗而不是成体的主要原因是__________；实验前的驯养是为了____________。（2）步骤②中将配制好的饲料进行烘干要特别注意________，其原因是_________。（3）步骤③中还应控制好的无关变量主要有____________。（至少答两个）（4）本实验得出的初步结论是______________________________。（5）推测鲈鱼的食性并说明理由：____________________________。36．某学校研究性学习小组从牡丹中提取出一种酶，为了探究该酶催化分解的底物是葡萄糖还是蔗糖，研究性学习小组的同学们动手设计并做了如图1所示的实验。请回答问题：（1）据图1分析可能的实验结果：①若两支试管的现象是_____，则说明该酶催化的底物是葡萄糖；②若两支试管的现象是_____，则说明该酶催化的底物是蔗糖。（2）若通过上述实验，确定该酶催化分解的底物为蔗糖，为探究该酶催化作用的最适pH，设计实验的基本思路是先用等量的系列_____梯度的缓冲溶液处理该酶，再加入蔗糖进行实验，实验过程中应注意控制_____（至少答出两点）等无关变量。（3）若该酶活性随pH变化的情况如图2所示，若将（2）中某试管的pH由c调整为b，再加入蔗糖进行实验，则加入斐林试剂并水浴加热后，该试管中_____（填“会”或“不会”）出现砖红色沉淀，原因是_____。（4）若将该酶置于最适温度和最适pH条件下，向试管中加入一定量的该酶，请在图3中表示随着底物浓度的增加，该酶活性的变化曲线_____。37．为探究Cl-和Cu2+对唾液淀粉酶活性的影响，实验步骤和结果见表。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）1111唾液淀粉酶溶液（mL）11111%淀粉溶液（mL）3333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0.1mL观察结果淡黄色深蓝色浅蓝色浅蓝色（1）细胞合成的酶是具有__