高考生物二轮限时规范训练专题13酶和ATP.docx
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高考生物二轮限时规范训练专题13酶和ATP
限时规范训练(三)
(建议用时45分钟)
一、选择题
1.酶是细胞代谢不可缺少的催化剂,ATP是生命活动的直接能源物质。
如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图,以下说法正确的是( )
A.①代表的物质是ADP,③是腺嘌呤核糖核苷酸
B.若要探究酶b的最适pH,应在中性左右设置实验自变量
C.释放能量最少的过程是Ⅲ
D.大肠杆菌细胞产生ATP的主要场所是线粒体
解析:
选C。
图中①②③④⑤分别是ADP、AMP、腺苷、磷酸和能量,A项错误;ATP水解为ADP和磷酸,磷酸溶液的pH呈酸性,因此酶b的适宜pH的变量范围应偏酸性,B项错误;Ⅰ和Ⅱ断裂的都是高能磷酸键,释放的能量多,Ⅲ断裂的是普通化学键,释放的能量少,C项正确;大肠杆菌为原核生物,无线粒体,D项错误。
2.(2017·邯郸三模)酶和ATP与细胞代谢有条不紊地进行密切相关,下列针对两者关系的阐述不正确的是( )
A.酶的合成需要ATP提供能量,ATP的合成需要酶的催化
B.酶和ATP都被彻底水解可能会有相同的产物
C.ATP水解为RNA的基本单位需要酶的催化和3分子水
D.利用葡萄糖和果糖合成蔗糖时,同时需要酶和ATP的参与
解析:
选C。
酶为蛋白质或RNA,合成需要消耗ATP,ATP的合成需要酶的催化,A项正确;酶的彻底水解产物是氨基酸或碱基(A、U、C、G)、核糖和磷酸,ATP彻底水解产物是碱基(A)、核糖和磷酸,B项正确;ATP水解为RNA的基本单位,会断裂2个高能磷酸键、需要2个水分子,C项错误;利用葡萄糖和果糖合成蔗糖时,同时需要酶和ATP的参与,D项正确。
3.用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。
由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是( )
A.蛋白酶 B.RNA聚合酶
C.RNAD.逆转录酶
解析:
选C。
A项,蛋白酶在蛋白质水解成多肽的过程中起催化作用;B项,RNA聚合酶在转录的过程中起催化作用;C项,自然界中的酶大多数是蛋白质,少数是RNA。
核糖体是由RNA和蛋白质组成的,用蛋白酶将其蛋白质除去后,处理后的核糖体仍可催化氨基酸发生脱水缩合反应,说明起催化作用的成分是RNA;D项,逆转录酶在逆转录(或反转录)过程中起催化作用。
4.为了比较甲、乙两种酶对温度和pH的耐受程度(即保持活性的范围)的差异,科研人员作了相关的研究,结果如下图。
下列说法正确的是( )
A.甲酶对温度的耐受程度比乙酶大
B.在pH为6~7的环境下,几乎测不到甲酶活性
C.在任何pH的环境中,甲酶活性都比乙酶高
D.测定pH对甲酶活性的影响时,温度应设为20℃
解析:
选B。
根据题意和图示分析可知:
甲酶在30℃以上时酶活性开始降低,乙酶在35℃以上时酶活性才下降,所以甲酶对温度的耐受程度比乙酶小,A项错误;在pH为6时,甲酶活性几乎丧失,所以在pH为6~7的环境下,几乎测不到甲酶活性,B项正确;在pH小于5的环境中,甲酶活性比乙酶高,但在pH为5~7的环境下,乙酶活性高,C项错误;测定pH对甲酶活性影响时温度应设为最适温度,最适温度约为30℃,D项错误。
5.(2017·河北衡水中学四调)在研究不同金属离子对某水解酶活性的影响时,得到如表结果。
下列分析不正确的是( )
金属离子(mmol/L)
相对活性(%)
对照组
100
Mn2+
123
Co2+
79
Mg2+
74
A.Mn2+降低了反应过程的活化能
B.Co2+或Mg2+可能导致酶结构的改变使其活性降低
C.不同离子对酶的活性有提高或降低作用
D.该水解酶的用量是实验的无关变量
解析:
选A。
Mn2+提高了酶的活性,从而使酶更有效地降低反应的活化能,而Mn2+本身不能降低反应过程的活化能,A错误。
6.(2017·福州三模)下图表示某种酶在不同处理条件(a、b、c)下催化化学反应时,反应物的量和反应时间的关系,以下关于此图的解读,正确的是( )
A.a、b、c表示温度,则一定是a>b>c
B.a、b、c表示pH,则c>b>a
C.a、b、c表示酶的浓度,则a>b>c
D.a、b、c表示温度,则不可能是c>b>a
解析:
选C。
图示a条件下反应速率最快,仅能判断a更接近最适温度(或pH),而无法判断a、b和c的大小,A、B项错误;若a、b、c表示酶的浓度,则酶浓度越高,反应速率越快即a>b>c,C项正确;若a、b、c表示的温度均高于最适温度,则可能是c>b>a,D项错误。
7.(2017·合肥三模)下图中甲曲线表示在最适温度下,某种酶促反应速率与反应物浓度之间的的关系。
其余两条曲线分别表示该酶促反应速率随pH或温度的变化趋势。
下列相关分析,正确的是( )
A.在A点适当提高温度或在B点适当增加酶的浓度,反应速率都将增大
B.图中E点代表该酶的最适pH,H点代表该酶的最适温度
C.短期保存该酶,适宜条件对应于图中的D、H两点
D.研究淀粉酶或过氧化氢酶参与的酶促反应,均可得到上图曲线
解析:
选C。
首先根据曲线变化判断乙曲线代表温度对酶促反应的影响,丙曲线代表pH对酶促反应的影响。
甲曲线是在最适温度下测定的,在A点提高温度,反应速率将降低,故A项错误;图中E点代表酶的最适温度,H点代表酶的最适pH,故B项错误;酶应该在最适pH、低温下保存,故C项正确;过氧化氢受热易分解,故当用过氧化氢酶研究温度对酶促反应速率的影响时,高温时反应速率不会为零,故D项错误。
8.(2017·浙江温州期中)科学家用含不同浓度NaF的水溶液喂养小白鼠,一段时间后,测量小白鼠细胞代谢产热量及细胞内的ATP浓度,分别获得细胞内的ATP浓度数据和产热量曲线。
下列分析错误的是( )
NaF浓度(10-6g/mL)
ATP浓度(10-4mol/L)
A组
0
2.97
B组
50
2.73
C组
150
1.40
A.该实验的测量指标是细胞产热量和细胞内的ATP浓度
B.高浓度的NaF组产热量峰值和ATP浓度均低于对照组
C.NaF对细胞代谢产生ATP有抑制作用
D.该实验采用了空白对照和相互对照
解析:
选B。
结合题意分析可知,该实验的测量指标有两个:
细胞产热量和细胞内ATP的浓度,A正确;高浓度NaF组(即C组)的细胞产热量峰值高于对照组(即A组),细胞内ATP浓度低于对照组,B错误;从表格中数据分析可知,NaF对细胞代谢产生ATP有抑制作用,C正确;该实验有空白对照组A组和不同浓度的NaF实验组(B组和C组)相互对照,D正确。
9.以下4支试管置于适合的温度且黑暗的条件下,经过一定时间后能产生ATP的是( )
解析:
选D。
线粒体中不能发生葡萄糖的氧化分解;叶绿体中产生ATP必须有光;内质网中不能合成ATP;真核细胞破裂后,含有分解丙酮酸的酶,故可将丙酮酸分解产生ATP。
10.在甲、乙、丙三支试管中加入下列物质并保温一段时间后,有关分析不正确的是( )
编号
甲
乙
丙
步骤1
2mL可溶
性淀粉溶液
2mL可溶
性淀粉溶液
2mL可溶
性淀粉溶液
步骤2
1mL淀粉
酶溶液
1mL麦芽
糖酶制剂
0.5mL淀粉
酶溶液0.5mL
麦芽糖酶制剂
步骤3
适宜温度下保温至反应完成
A.加入碘液后,溶液变蓝的只有乙试管
B.加入斐林试剂后水浴加热,溶液呈现砖红色的有甲试管和丙试管
C.加入双缩脲试剂后,三支试管中的溶液均变蓝色
D.温度、pH在本实验中均属于无关变量
解析:
选C。
甲试管中可进行反应,产物为麦芽糖;乙试管中不能进行反应;丙试管中的最终产物为葡萄糖。
反应完成后,酶制剂仍留在试管中,故加入双缩脲试剂后,三支试管中的溶液均变紫色,而不是蓝色。
本实验的自变量为酶的种类,因此温度、pH均属于无关变量。
11.(2017·郑州质检)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
a
b
c
d
5%过氧
化氢溶液
2mL
2mL
2mL
2mL
处理
措施
不作任
何处理
置于90℃
水浴杯中
加2滴3.5%
的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、c、d不能说明酶的催化具有专一性
解析:
选A。
a无酶、d加H2O2酶,二者对照可表明酶“具催化作用”,并不能说明酶具高效性。
12.某同学为了验证酶的相关特性及其作用底物情况进行了三组实验:
实验一,某大分子物质A与酶1混合,可得到中间产物B;实验二,某大分子物质A与酶1和酶2混合,可得到小分子物质a;实验三,某大分子物质A与酶2混合,不能得到中间产物B及小分子物质a。
下列相关推理,不正确的是( )
A.小分子a可能是大分子物质A的基本组成单位
B.酶2的作用底物很可能是中间产物B
C.由实验一和实验三可得出酶1具有专一性
D.由实验一、实验二和实验三不能得出酶具有高效性和温和性
解析:
选C。
分析实验一和实验二可知,小分子物质a可能是大分子物质A的基本组成单位,A正确。
结合实验一、实验二和实验三进行分析,酶1的作用底物是大分子物质A,而酶2的作用底物不是大分子物质A,酶2的作用底物很可能是中间产物B,B正确。
结合实验一和实验三进行分析可知,酶1的作用底物是大分子物质A,但未涉及酶1对应的第二种底物,故不能推测酶1具有专一性,C错误。
三组实验均未涉及无机催化剂,以及温度和pH等影响酶活性的因素,故不能得出酶具有高效性和温和性的结论,D正确。
二、非选择题
13.(2017·湖北八校第一次联考)为了比较甲、乙、丙三种微生物所产生的淀粉酶的活性,某生物兴趣小组以三种微生物提取液(提取液中淀粉酶浓度相同)为材料进行了如下实验。
(1)表中A的数值为________,F的颜色深浅程度为________(用“+”或“-”表示)。
试管1
试管2
试管3
试管4
实
验
操
作
蒸馏水/mL
2
2
2
A
pH=8缓冲液/mL
0.5
0.5
0.5
0.5
淀粉溶液/mL
1
1
B
1
甲生物提取液/mL
C
乙生物提取液/mL
D
丙生物提取液/mL
E
37℃的水浴,保温1h
总体积/mL
3.8
3.8
3.8
3.8
滴加等量的碘液
实验
结果
颜色深浅程度
++
-
+
F
注:
“+”显色,“+”越多显色越深;“-”不显色
(2)该实验的自变量是________,无关变量有________(写出两种即可)。
(3)根据上述结果得出的结论是:
不同来源的淀粉酶,虽然酶的浓度相同,但活性不同。
造成实验中三种酶活性差异的根本原因是________。
解析:
(1)由总体积为“3.8mL”推知为遵循“等量”原则,只有A为2.3时,方能使A中总体积为“2.3+0.5+1=3.8”,由于蒸馏水中无淀粉酶,不能催化淀粉水解,故F颜色应最深“+++”或更多;
(2)该实验的自变量为生物提取液种类,无关变量为各试管淀粉溶液量,加入物质的总量、pH、温度等;(3)造成酶活性差异的根本原因是控制不同酶合成的基因不同。
答案:
(1)2.3 +++(或多于+++)
(2)生物提取液的种类(或淀粉酶的种类) 各组之间pH、温度、加入提取物的量和浓度、淀粉溶液的量和浓度等(任写两种,合理即可)
(3)控制这3种酶合成的基因不同
14.(2017·山西临汾一中等四校联考)某科研小组对萝卜中过氧化氢酶的活性进行研究,研究者将新鲜的萝卜磨碎,过滤制得提取液后,做了两组实验,实验结果如图所示,请分析回答:
(1)实验1分两组进行,其主要目的是探究________;本实验中,除了图甲所示溶液外,还需加入________。
(2)若实验2的两次实验温度均保持在30℃,只是第二次实验时萝卜提取液的使用量减半,其余实验操作都相同。
则引起a、b曲线出现差异的原因最可能是________。
(3)实验2的结果显示,过氧化氢酶失活的pH范围是________。
(4)由上图可知,在进行酶活性的测定时,可根据一定条件下单位时间内________或________来表示酶活性。
答案:
(1)酶的高效性(过氧化氢酶与Fe3+催化效率的高低,合理即可) 过氧化氢溶液
(2)酶含量的不同
(3)≤2,≥11 (0~2,11~14) (4)产物的生成量 底物(反应物)的消耗量
15.ATP是细胞内的“能量通货”,回答下列有关ATP的问题:
(1)人体细胞中的ATP主要来自________(生理过程)。
研究发现,正常成年人安静状态下24小时有40kgATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2~10mmol/L,为满足能量需要,人体解决这一矛盾的合理途径是________。
(2)ATP在有关酶的作用下,磷酸基团逐个脱离下来。
最后剩下的是________。
为了研究X物质对动物细胞的影响,某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24小时。
然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率,经过多次实验后,所得数据如表所示:
实验组编号
A
B
C
D
E
F
X物质的浓度(ng/mL)
0
2
4
8
15
32
细胞内ATP的浓度(nmol/mL)
80
70
50
20
5
1
细胞死亡的百分率
1
3
10
25
70
95
(3)该实验的因变量是________。
(4)实验数据表明,细胞内ATP浓度下降,________供应减少,细胞死亡率增加。
(5)若用混有浓度为2ng/mL的X物质的饲料饲喂大鼠,其小肠的消化和吸收功能会受到________(填“促进”或“抑制”)。
解析:
(1)人体细胞中产生ATP的过程只有细胞呼吸;ATP的含量虽然很少,但是由于转化速率快,所以能满足人体的能量需求。
(2)ATP中一共有三个磷酸基团,三个磷酸基团脱离下来后剩下的结构是腺苷,即腺嘌呤+核糖。
(3)分析表格可知,该实验的自变量是物质X的浓度,因变量是细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率。
(4)根据实验,细胞内的ATP含量越低,细胞死亡的百分率越高,由此判断细胞因能量供应不足而死亡。
(5)若大鼠的饲料中混有物质X,则大鼠细胞内的ATP含量下降,抑制小肠的消化和吸收。
答案:
(1)细胞呼吸 ATP和ADP相互转化迅速
(2)腺苷
(3)细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率 (4)能量
(5)抑制
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