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专题能力训练三酶与ATP一、选择题1.下列有关植物细胞能量代谢的叙述,正确的是()A.ATP脱去所有的磷酸基因后产物为腺嘌呤B.线粒体中合成的 ATP 不可用于细胞核中 DNA的复制过程C.有氧和无氧的条件下细胞质基质中都能合成 ATPD.ATP-ADP循环使得细胞储存了大量的 ATP答案:C解析:ATP脱去所有的磷酸基团后产物为腺苷,A项错误。线粒体中合成的ATP可为生物体绝大多数生命活动的进行提供能量,包括用于细胞核中DNA的复制过程,B项错误。有氧和无氧条件下细胞质基质中都能合成ATP,C项正确。ATP在细胞内含量很少,因为ATP与ADP的转化十分迅速,及时而持续地满足机体生命活动对能量的需求,ATP-ADP循环不会使细胞储存大量的ATP,D项错误。2.(2019安徽蚌埠模拟)下图表示酶的催化反应过程,下列有关叙述错误的是()A.该酶促反应过程可表示为a+bc+dB.适当增大a的浓度会提高酶促反应的速率C.c或d的生成速率可以表示酶促反应的速率D.若探究底物浓度对酶促反应速率的影响,b的数量就是实验的自变量答案:A解析:由图可知,a表示酶,b表示底物(反应物),c、d表示产物(生成物)。该酶促反应过程可表示为bc+d,A项错误。在一定范围内,适当增大a的浓度会提高酶促反应的速率,B项正确。b的分解速率及c或d的生成速率可以表示酶促反应速率,C项正确。若探究底物浓度对酶促反应速率的影响,b的数量就是实验的自变量,D项正确。3.下列有关酶的实验中自变量的叙述,错误的是()A.鉴定酶的化学本质是蛋白质的实验中的自变量是待测酶溶液和已知蛋白液B.验证酶的高效性的实验中的自变量是与底物相对应的酶溶液C.验证酶的专一性的实验中的自变量是不同种类的酶或不同的底物D.探究酶的最适温度的实验中的自变量是不同温度答案:B解析:鉴定酶的化学本质是蛋白质可利用双缩脲试剂,该实验的自变量就是待测的酶溶液和已知蛋白液,A项正确。酶的高效性是通过比较酶与无机催化剂的催化效率得出的,因此验证酶的高效性的实验中,自变量是与底物相对应的酶溶液和无机催化剂,B项错误。验证酶的专一性,常见的有两种实验设计,即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同,由此可知该实验中的自变量是不同种类的酶或不同的底物,C项正确。探究酶的最适温度的实验中,需要设置一系列温度梯度进行相互对照,因此该实验中的自变量是不同的温度,D项正确。4.(2017天津理综)将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。下图为最适温度下A、B质量浓度的变化曲线。下列叙述错误的是()A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能B.该体系中酶促反应速率先快后慢C.t2后B增加缓慢是酶活性降低导致的D.适当降低反应温度,t2值增大答案:C解析:根据曲线图可知B是产物,A是反应物,酶C可催化A生成B的反应,即酶C可降低A生成B的活化能,A项正确。t2后反应速率降低直至反应停止的原因是反应物减少直至消耗完,酶的活性不变,B项正确,C项错误。题干信息提示是最适温度下,故降低反应温度,反应减慢,到达反应完成的时间会延长,D项正确。5.下图表示在温度和pH最适的条件下,某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。结合影响酶催化反应速率的因素分析,下列有关叙述正确的是()A.若在A点提高反应温度,反应速率会加快B.若在B点增加酶的浓度,反应速率会加快C.若在C点增加反应物浓度,反应速率将加快D.若减小pH重复该实验,A、B点位置都不变答案:B解析:题图表示在最适温度下某种酶的催化反应速率,如果在A点提高反应温度,将不利于反应的进行,反应速率会减慢,A项错误。B点时反应物达到饱和,此时限制酶促反应速率的是酶的数量,如果在B点增加酶的浓度,则反应速率会加快,B项正确。C点时反应物达到饱和,如果在C点增加反应物浓度,反应速率将不会加快,C项错误。题图表示在最适pH下某种酶的催化反应速率,如果减小pH重复该实验,A、B点位置都将下移,D项错误。6.(2019河南镇平模拟)ATP合成酶是亚基F1和F0的复合体,其中F1位于某些细胞器的膜外基质中,具有酶的活性;F0嵌在膜的磷脂双分子层中,为H+通道。当膜外高浓度的H+冲入膜内时能为ATP的合成提供能量。下列叙述错误的是()A.F0为ATP合成酶的疏水部位,能催化ATP的合成B.ATP合成酶可存在于线粒体内膜和叶绿体类囊体薄膜上C.ATP合成酶的化学本质是蛋白质,在生物体能量代谢中起重要作用D.高温使F1和F0分离后,F1不能催化ATP的合成答案:A解析:F1能催化ATP的合成,A项错误。线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,光合作用的光反应产生ATP的场所是类囊体薄膜,所以ATP合成酶可存在于线粒体内膜和叶绿体的类囊体薄膜上,B项正确。ATP合成酶的化学本质是蛋白质,具有催化合成ATP的作用,在生物体能量代谢中起重要作用,C项正确。高温使F1和F0分离后,破坏了ATP合成酶的结构,ATP合成酶失活,D项正确。7.dATP是三磷酸脱氧腺苷的英文名称缩写,其结构式可简写成dAPPP(该结构式中的dA表示脱氧腺苷)。下列分析正确的是()A.dATP与ATP在分子结构上的主要区别是含氮碱基不同B.在DNA复制过程中,dATP可直接参与DNA子链的合成C.若dATP中的高能磷酸键水解,也可为某些吸能反应供能D.细胞内生成dATP时有能量的储存,常与吸能反应相联系答案:C解析:dATP是三磷酸脱氧腺苷,其中dA代表脱氧腺苷,由腺嘌呤和脱氧核糖组成,因此一分子dATP由三分子磷酸、一分子腺嘌呤和一分子脱氧核糖组成。dATP与ATP在分子结构上的主要区别是五碳糖不同,A项错误。在DNA复制过程中,dATP水解掉两个磷酸基团后可以作为DNA合成的原料,B项错误。dATP中的高能磷酸键水解可以释放能量,为某些吸能反应供能,C项正确。细胞内生成dATP时形成高能磷酸键,有能量的储存,常与放能反应相联系,D项错误。8.图1表示三磷酸核苷的结构,图2表示ATP在能量代谢中的作用。据图判断,下列有关叙述错误的是()图1图2A.图1中N表示含氮碱基,若N为鸟嘌呤,则可表示GTPB.ATP中的能量可以来源于光能和化学能,也可以转化为光能和化学能C.UTP、GTP分子中的高能磷酸键是直接由物质氧化获能产生的D.人体成熟红细胞没有线粒体,但能产生ATP答案:C解析:图1中N表示含氮碱基,若N为A,则表示ATP;若N为G,则表示GTP;若N为U,则表示UTP。由图2可知,UTP和GTP分子中高能磷酸键不是由物质氧化获能产生的,而是由ATP将末端的磷酸基转移给UDP或GDP,进而生成UTP或GTP。9.(2019河北衡水调研)图甲表示人和植物的淀粉酶在不同pH条件下的活性,图乙表示a、b、c三种酶的活性受温度影响的情况。下列说法正确的是()甲乙A.若环境由中性变成酸性,人淀粉酶的活性逐渐升高B.植物和人的淀粉酶活性相同时,pH也可以相同C.a、b酶活性相同时,温度对酶的影响相同D.c酶的最适温度应大于40 答案:B解析:据图分析可知,人的淀粉酶在pH略微偏碱性的环境中活性最高,若环境由中性变成酸性,人淀粉酶的活性逐渐降低,A项错误。植物和人的淀粉酶活性相同时,pH也可以相同,如图甲中两条曲线的交点,B项正确。a、b酶活性相同时,温度对酶的影响有可能相同,也有可能不同,C项错误。c酶的最适温度可能等于或大于40,D项错误。10.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,某大分子物质甲与酶1混合,可得到中间产物乙;实验二,某大分子物质甲与酶1和酶2混合,可得到小分子物质丙;实验三,某大分子物质甲与酶2混合,不能得到中间产物乙及小分子物质丙。下列相关推理,错误的是()A.酶2的作用底物很可能是中间产物乙B.小分子丙可能是大分子物质甲的基本组成单位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答案:C解析:由实验一和实验二对比可知,加了酶2,中间产物乙被分解了,得到产物丙,说明酶2的作用底物很可能是中间产物乙。如果大分子物质甲是蛋白质,中间产物乙为多肽,则小分子物质丙为氨基酸,氨基酸是蛋白质的基本组成单位。由实验一、实验二和实验三可得出酶2具有专一性,但是不能得出酶1是否具有专一性。由于缺乏与无机催化剂的对比,并且题干没有设计以温度和pH为变量的实验,因此由实验一、实验二和实验三不能得出酶具有高效性和温和性的结论。11.下图表示不同pH条件下唾液淀粉酶对淀粉分解作用的结果。下列相关分析正确的是()A.该实验可用碘液来准确测定淀粉被分解的多少B.pH为4和pH为8时,该淀粉酶的活性相同C.将pH由13调节到7,淀粉酶的活性迅速升高D.弱酸环境对该酶活性的影响小于弱碱环境对该酶活性的影响答案:D解析:该实验可用碘液来大致测定淀粉被分解的多少,A项错误。由于图中未标出pH为4和pH为8时的淀粉剩余量相对值,故无法确定pH为4和pH为8时该淀粉酶的活性是否相同,B项错误。pH为13时,酶已经变性失活,因此再将pH调为7,酶活性不会升高,C项错误。从题图中可以看出,与弱碱环境相比,弱酸环境1h后淀粉剩余量相对值小,说明酶的活性相对较高,因此弱酸环境对该酶活性的影响小于弱碱环境对该酶活性的影响,D项正确。二、非选择题12.右上图为生物体新陈代谢与ATP关系的示意图。请回答下列问题。(1)海洋中的电鳗有放电现象,其电能是由图中的(填数字)过程释放的能量转变而来的。(2)某人感冒发烧,其体温上升所需要的热量主要是由图中(填数字)过程释放出来的。(3)用图中的数字依次表示光能转变为骨骼肌收缩所需能量的过程。(4)经测定,正常成年人静止状态下24 h将有40 kg ATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的总量仅为210 mmol/L。为满足能量需要,生物体内解决这一矛盾的合理途径是。答案:(1)(2)(3)(4)ATP与ADP之间进行相互转化解析:(1)海洋中的电鳗放电,是ATP中的化学能转化为电能的过程,伴随ATP的水解过程,即图中的。(2)某人感冒发烧,其体温上升所需要的热量主要是细胞呼吸氧化分解有机物释放的能量,即图中的过程。(3)从太阳光能转变为骨骼肌收缩所需的能量,需要依次经过光合作用将光能转化成ATP中活跃的化学能,再经过暗反应转化为有机物中稳定的化学能,经细胞呼吸再将有机物中的化学能转化成ATP中活跃的化学能,ATP水解供给各项生命活动(暗反应除外)的需要。(4)ATP在细胞内含量很少,但需要量很大,生物体内解决这一矛盾的合理途径是通过ATP与ADP的相互转化,维持细胞内ATP含量的相对稳定。13.下表所示为某探究实验的步骤,请分析回答下列问题。序号加入试剂或处理方法试管ABCabc1可溶性淀粉溶液/mL2 2 2 新鲜唾液淀粉酶溶液/mL1112保温5 min/37 90 0 379003将a试管中的液体加入A试管,b试管中的液体加入B试管,c试管中的液体加入C试管,摇匀4保温5 min/37 90 0 5滴入X,摇匀/滴2226观察现象并记录(1)此探究实验的课题名称是。(2)在此实验中,序号5的实验步骤中X为。本实验中(填“A”“B”或“C”)试管中的酶的活性较高。(3)实验结束后,将B试管所处温度调整到适宜温度,实验现象如何?。(4)有人建议用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,这样的建议是否合理?。请说明理由:。答案:(1)探究温度对(唾液淀粉)酶活性的影响(2)碘液A(3)无变化(4)不合理温度会影响H2O2的分解速率解析:(1)由表格可以看出,实验中将可溶性淀粉溶液和新鲜唾液淀粉酶溶液置于不同的温度条件下,由此可判断自变量是温度,该实验的课题名称是探究温度对唾液淀粉酶活性的影响。(2)唾液淀粉酶能够催化淀粉水解,而淀粉遇到碘液会变蓝,可以根据颜色的有无及深浅判断反应情况,进而判断酶的活性,所以序号5的实验步骤中X应为碘液。唾液淀粉酶的最适温度接近人体体温,所以本实验中37时(A试管)唾液淀粉酶的活性最高。(3)B试管的温度为90,会使唾液淀粉酶的空间结构遭到破坏,彻底失去活性,再调整到适宜温度唾液淀粉酶的结构也不会恢复,所以实验现象没有变化。(4)温度会影响H2O2的分解速率,所以用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响的建议不合理。- 6 -
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