2022年高考生物二轮复习 专题能力提升练3 细胞内的酶与ATP

2022年高考生物二轮复习 专题能力提升练3 细胞内的酶与ATP一、单项选择题(共10个小题，每小题5分，共50分)1.(xx衡水一模)下列有关酶的叙述有几项是正确的()是有分泌功能的细胞产生的有的从食物中获得，有的在体内转化而来凡是活细胞都含有酶酶都是有机物有的酶是蛋白质，有的是固醇酶在代谢中有多种功能在新陈代谢和生殖发育中起调控作用酶能起催化作用A.1B.2C.3D.4【解析】选C。酶是活细胞产生的，错误；食物中的酶会因消化而被分解，酶是在细胞内合成的，错误；活细胞的新陈代谢需要酶的催化，正确；酶是蛋白质或RNA，正确，错误；酶在代谢中只起催化作用，正确，错误。【加固训练】细胞代谢受酶的调节和控制。下列叙述正确的是()A.激素都是通过影响细胞内酶活性来调节细胞代谢B.代谢的终产物可反馈调节相关酶活性，进而调节代谢速率C.同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同D.对于一个细胞来说，酶的种类和数量不会发生变化【解析】选B。激素不都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢的，如抗利尿激素，A项错误；代谢终产物可以通过反馈来调节相关酶活性，进而调节代谢速率，B项正确；同一个体各种体细胞中的酶的种类也不一定相同，C项错误；对于一个细胞来说，酶的种类和数量会发生变化，如细胞衰老，D项错误。2.(xx大连二模)下面关于ATP的叙述，错误的是()A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布B.细胞呼吸释放的能量少量转变为ATP，大部分以热能形式散失C.ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸D.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化【解析】选B。细胞质和细胞核中均需ATP提供能量，A项正确；ATP是物质不是能量，细胞呼吸释放的能量少量储存在ATP中，B项错误；ATP由一个核苷酸和两个磷酸组成，C项正确；正常细胞中ATP与ADP相互转化，不断进行，保持动态平衡，D项正确。3.下列关于酶和ATP的叙述，正确的是()A.组成酶的元素只有C、H、O、N，组成ATP的元素有C、H、O、N、PB.酶的合成消耗ATP，ATP的合成需要酶的催化C.在代谢旺盛的细胞中，酶和ATP的含量大量增加D.酶和ATP均可降低反应的活化能【解析】选B。酶为蛋白质(主要组成元素：C、H、O、N)或RNA(组成元素：C、H、O、N、P)，A项错误；在代谢旺盛的细胞中ATP的含量不会大量增加，C项错误；酶降低反应的活化能，ATP提供能量，D项错误。故选B。4.(xx南昌二模)模型包括物理模型、概念模型、数学模型等。而物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，如沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型，就是物理模型。下图为某同学制作的酶催化作用的模型。下列叙述正确的是()A.该模型是物理模型，能很好地解释酶的专一性B.图中的A一定是蛋白质，因为A是酶C.若图中的B表示氨基酸，A表示酶，则该生理过程表示脱水缩合D.人成熟的红细胞内不能合成酶，也无上述模型表示的生理过程【解析】选A。从题图可以看出，酶与底物的结合具有专一性，A项正确；A在反应前后的数量和性质不变，表示酶，而酶的化学本质是蛋白质或RNA，B项错误；图中的化学反应属于物质的分解，不可能是氨基酸的脱水缩合，C项错误；人成熟的红细胞没有细胞核和众多细胞器，故不能合成酶，但是可以发生图示物质的分解过程，D项错误。5.下列所采取的措施，不涉及“降低化学反应活化能”原理的是()A.鸟胃中的肉块消失B.滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解C.滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率D.温度升高过氧化氢的分解速率加快【解析】选D。“降低化学反应活化能”是催化剂的作用原理，A项中鸟胃中的肉块消失有消化酶的作用，B项中肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，两种酶和C项中的Fe3+均为催化剂，所以均能降低化学反应活化能。温度升高过氧化氢的分解速率加快，利用的是升高温度提供反应的能量的原理。6.(xx安阳二模)乳糖酶可催化乳糖水解。科研人员开展了相关的实验(其他实验条件均为最适条件)，实验结果见下表。实验变量组别1组别2组别3组别4组别5实验一(乳糖浓度为10%)酶浓度0%1%2%4%5%相对反应速率02550100200实验二(乳糖酶浓度为2%)乳糖浓度0%5%10%20%30%相对反应速率025506565下列有关实验结果的分析正确的是()A.实验一中，导致各组别相对反应速率较低的原因是酶的空间结构被破坏B.实验一中，若提高乳糖浓度则各组别相对反应速率均将显著提高C.实验二中，限制组别5相对反应速率进一步提高的主要因素是酶浓度D.实验二中，若适当提高反应温度则各组别相对反应速率将会增加【解析】选C。实验一：乳糖浓度一定时，随酶浓度(0%5%)的升高相对反应速率加快，所以酶浓度为相对反应速率限制因素，故A、B项错误。实验二：酶浓度一定时，在一定范围内(0%20%)随乳糖浓度的升高相对反应速率加快，超出此范围，相对反应速率不再随乳糖浓度升高而加快，所以限制组别5相对反应速率进一步提高的主要因素是酶浓度，C项正确；由题意可知实验在最适温度下进行，所以若提高反应温度，各组别反应速率都会下降，D项错误。【易错提醒】表格中易忽略的关键信息(1)实验一随酶浓度的升高酶促反应速率一直在加快，所以5%的酶浓度可能还未达到最适浓度。(2)实验二乳糖浓度由20%增加到30%时，酶促反应速率不再增大，此时限制因素是乳糖酶的浓度。7.酶、激素、抗体是人体内重要的物质。下图所示的是酶、激素、蛋白质、抗体四者的关系。下列有关叙述中正确的是()A.2、3、4分别表示蛋白质、激素、抗体B.能产生4的细胞一定能产生3C.能产生3的细胞一定能产生1D.物质1都是由专门器官产生的【解析】选B。绝大多数酶是蛋白质，部分激素是蛋白质，抗体是蛋白质，所以图示中的2为蛋白质、3为酶、1为激素、4为抗体，故A项错误；抗体由浆细胞产生，酶是活细胞产生的，故B项正确，C项错误；人体内的激素由专门的内分泌器官或细胞产生，D项错误。【规律技法】交集突破法(1)分析酶、激素和抗体化学本质的“交集”是蛋白质2表示蛋白质。(2)分析图示四种物质的关系：4全部在2中4为抗体。3大部分在2中3为酶。1少部分在2中1为激素。8.(xx广州三模)下列关于酶的说法中正确的是()A.酶的合成一定需要核糖体，但不一定需要高尔基体B.pH较低时一定会影响酶的活性，但温度较低时则不一定会影响酶的活性C.酶能降低化学反应的活化能，但降低活化能的效果不一定比无机催化剂显著D.所有细胞都具有与细胞呼吸有关的酶，但不一定都分布在线粒体中【解析】选D。酶合成的场所是核糖体或细胞核，A项错误；酶的催化作用需适宜的温度和pH，pH或温度较低时都会影响酶的活性，B项错误；同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，C项错误；线粒体只参与有氧呼吸第二、三阶段，所以与细胞呼吸有关的酶不一定都分布在线粒体中，D项正确。9.下图甲表示某酶促反应过程，图乙表示图甲的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线(物质a的起始浓度为10 mmol/L)。下列叙述错误的是()A.物质a可能是麦芽糖但不可能是蔗糖B.在该实验条件下物质a在2 min内可被完全分解C.若曲线表示不同温度下酶促反应速率，则曲线温度一定低于曲线和D.若曲线表示不同酶浓度下酶促反应速率，则曲线酶浓度一定大于曲线和【解析】选C。b是酶，a是底物，在b的作用下水解成相同的物质c，所以a可能是麦芽糖，不是蔗糖，因为蔗糖水解得到的是葡萄糖和果糖，A项正确；物质a的起始浓度为10 mmol/L，由题图可知，2 min内物质的浓度降为0，B项正确；是三个温度中反应最快的，但不一定是最低的，C项错误；是三个酶浓度中反应最快的，因此的酶浓度最高，D项正确。10.(能力挑战题)(xx淮北二模)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。【易错提醒】本题易错选D项。误认为温度对所有酶促反应速率的影响都类似曲线乙所示。如反应底物为H2O2时，高温下，酶虽然会失活，但因为高温会促进H2O2分解，反应速率不会为0，曲线与横轴不会有交点。二、非选择题(共2个小题，共50分)11.(25分)生物体内的新陈代谢与ATP、酶有密切关系。下面甲图表示了细胞某些代谢过程与ATP的关系，乙图表示酶在化学变化中的作用。请分析回答：(1)甲图中，若生物体为蓝藻，细胞消耗ADP的主要场所是。而在玉米体内，叶肉细胞通过生理过程产生ATP的具体部位是。(2)从太阳光能转变为骨骼肌收缩所需的能量，需要依次经过甲图中(填序号)过程。(3)乙图中，若表示过氧化氢酶作用于一定量的H2O2(温度和pH等条件都保持最适宜)时生成物量与反应时间的关系，在dmin后曲线变成水平的主要原因是。若其他条件不变，将该酶的浓度增加一倍，请在图上画出生成物量变化的曲线。(4)过氧化氢酶之所以能够加快化学反应的速率是因为它能。Fe3+也能催化H2O2的分解，但与过氧化氢酶相比，要达到生成物量的最大值，反应时间一般(填“长于”“等于”或“短于”)dmin。【解析】(1)蓝藻细胞消耗ADP即合成ATP的过程有光合作用和细胞呼吸，但蓝藻为原核生物，没有线粒体、叶绿体等细胞器，故产生ATP的主要场所是细胞质(基质)，图示为光反应，场所是叶绿体类囊体薄膜。(2)太阳光能转变为骨骼肌收缩所需的能量，需要经过光合作用(光能转变成有机物中的能量，即过程)、细胞呼吸(将有机物中的能量释放出来，并储存在ATP中，即过程)及ATP水解为肌肉收缩提供能量(即过程)。(3)由乙图可知，dmin后生成物的量不再增加，说明反应物已经消耗完。若将酶的浓度增加一倍，反应速率增加，反应物被消耗尽的时间缩短。(4)酶与无机催化剂均能降低化学反应的活化能，酶降低活化能的效果更显著，所以到达平衡点所需要的时间更短。答案：(1)细胞质(基质)叶绿体类囊体薄膜(2)(3)反应物已被消耗尽如图虚线所示(4)降低化学反应的活化能长于12.(25分)(xx重庆高考)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：分组步骤红粒管白粒管对照管加样0.5mL提取液0.5mL提取液C加缓冲液(mL)111加淀粉溶液(mL)11137保温适当时间，终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色显色结果+注：“+”数目越多表示蓝色越深步骤中加入的C是，步骤中加缓冲液的目的是。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越。若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应。(2)小麦淀粉酶包括-淀粉酶和-淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：X处理的作用是使。若中两管显色结果无明显差异，且中的显色结果为红粒管颜色显著(填“深于”或“浅于”)白粒管，则表明-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。【解析】本题考查淀粉鉴定原理、酶的相关知识以及考生的实验设计及分析能力。(1)步骤中加入的C是0.5mL蒸馏水，以形成对照实验，符合实验的对照性原则；步骤中加缓冲液的目的是维持培养液中pH的相对稳定，符合实验的单一变量原则。显色结果表明，红粒管中蓝色较深，说明此时淀粉酶活性较低。据此推测，淀粉酶活性越低，穗发芽率也越低。若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小，为达到相同显色效果的时间应当缩短。(2)图中X处理的作用是使-淀粉酶失活，和相互对照，若中两管显色结果无明显差异，且中的显色结果为红粒管颜色明显较深，表明-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。答案：(1)0.5mL蒸馏水控制pH红粒小麦低缩短(2)-淀粉酶失活深于【加固训练】(xx深圳一模)石油降解酶去醛基后变为石化酶，这两种酶都能催化污泥中石油的分解。(1)验证石化酶化学本质所用的试剂名称是。(2)下图为不同条件下，石油降解酶对某湖泊污泥中石油分解能力的测定结果。本实验的自变量为，若要比较石油分解酶及石化酶催化能力的大小可观测的指标是。湖泊中能合成石油降解酶的节细菌可消除轻微石油污染，这种途径属于分解，这一实例说明生态系统具有一定的自我调节能力。(3)通过预实验得知两种酶的适宜温度在2030，为进一步探究两种酶的最适温度及催化能力，某同学以2为温度梯度设计了如下的实验记录表格。探究石油降解酶及石化酶的最适温度和催化能力实验记录表指出表中的三处错误：。【解题指导】解答本题需关注以下几点：(1)酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物，其中绝大多数是蛋白质。(2)酶催化的实质是降低化学反应的活化能。(3)影响酶活性的因素有温度、pH等。(4)理解实验设计所遵循的单一变量原则和对照原则。【解析】(1)石化酶的化学本质是蛋白质，因而可用双缩脲试剂鉴定。(2)从曲线图中可判断实验的自变量有两个，即污泥含水量和pH；通过比较相同样品中2天后1 kg污泥中石油含量可知石油降解酶及石化酶催化能力的大小；通过节细菌消除石油污染属于微生物分解。(3)根据实验设计的单一变量及对照性原则及题意中对温度梯度要求可知表中的错误。答案：(1)双缩脲试剂(2)污泥含水量和pH(相同样品中)2天后1 kg污泥中石油的含量微生物(3)没有标明具体的温度温度设置少一列缺少对石化酶的记录(顺序可颠倒)