2017年高考生物四海八荒易错集专题03酶与ATP

专题03 酶与ATP1.ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述，错误的是()A.酒精发酵过程中有ATP生成B.ATP可为物质跨膜运输提供能量C.ATP中高能磷酸键水解可释放能量D.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成【答案】D【解析】酒精发酵是微生物的无氧呼吸，无氧呼吸在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP，A正确；ATP可以用于细胞的主动运输，如Ca2、Mg2通过主动运输进入番茄细胞时需要消耗能量，直接由ATP提供，B正确；APPP中的高能磷酸键中储存着大量能量，ATP水解时，高能磷酸键断裂，大量的能量会释放出来，C正确；ATP由腺嘌呤、核糖、磷酸组成，D错误。2.如图表示发生在细胞内的tRNA与氨基酸的结合过程，下列说法正确的是()A.不受温度影响B.必须由线粒体供能C.必须有酶参与D.只发生在核糖体上【答案】C 3.科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素，其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能，传递给负责能量生产的组织细胞，而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫的ATP生成量将会增加，黑暗时蚜虫的ATP含量会下降。下列有关叙述正确的是()A.正常情况下蚜虫在黑暗中合成ATP时会伴随着O2的消耗B.蚜虫合成ATP时所需能量仅仅来自呼吸作用C.蚜虫做同一强度的运动时，阳光下和黑暗中的ATP消耗量不一样D.蚜虫ATP含量在阳光下比黑暗时多，说明其体内的ATP含量不稳定【答案】A【解析】由题干信息可知，蚜虫合成ATP所需能量还可来自于类胡萝卜素吸收的光能；蚜虫做同一强度的运动消耗ATP的量是一样的。4.下列有关酶和ATP的说法，合理的是()A.浆细胞的形成过程中酶的种类和数量会不断发生变化B.ATP分子中的两个高能磷酸键所含的能量相同，稳定性也相同C.骨骼肌细胞吸收周围组织液中氧气的过程不消耗ATP，但需要酶D.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用时，一般用碘液检测实验结果【答案】A5.下图1表示细胞中ATP反应链，图中a、b、c代表酶，甲、乙、丙代表化合物；图2表示酶活性与温度的关系。下列叙述不正确的是()A.图1中的乙含有1个高能磷酸键，丙为腺嘌呤核糖核苷酸B.神经细胞吸收K时，a催化的反应加速，c催化的反应被抑制C.研究淀粉酶活性与温度关系时，不可以选择斐林试剂作为检测试剂D.图2中温度为m时比n时酶活性低，所以m时比n时更有利于酶的保存【答案】B【解析】图1中的乙是ADP，含有1个高能磷酸键，丙是AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸；神经细胞吸收K是主动运输，消耗能量，能量来自ATP水解，所以a催化的反应加速，但c催化的反应不会被抑制；斐林试剂检测还原糖时需进行水浴加热，而研究淀粉酶活性与温度的关系，温度是自变量，实验过程中需保持不变，所以不能选择斐林试剂作为检测试剂；低温时酶的活性低，温度为m时比n时更有利于酶的保存。6.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。下图为某同学所做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【答案】A 7.科学研究发现，某些免疫球蛋白具有催化功能，称之为抗体酶。下图表示某新型抗体酶的结构，据图判断下列叙述不正确的是()A.抗体酶能与双缩脲试剂发生紫色反应B.抗体酶能与各种抗原结合C.抗体酶与底物结合后，能降低反应的活化能D.利用抗体酶特异性识别抗原和催化无活性药物前体的转化反应，可靶向治疗癌症【答案】B【解析】由题干信息可知，抗体酶的化学成分是蛋白质，功能上既具有抗体特异性识别抗原的功能，又具有酶的催化功能。8.下面的曲线是同一反应的酶促反应和非酶促反应曲线，相关叙述正确的是()A.E1是酶促反应的活化能，A和C曲线是酶促反应曲线B.E2是酶促反应的活化能，B和C曲线是酶促反应曲线C.E3是酶促反应的活化能，B和C曲线是酶促反应曲线D.E2是酶促反应的活化能，A和C曲线是酶促反应曲线【答案】D 9.如图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生速率与反应时间的关系。据图可知：有多种酶参与；最适pH是7；40是酵母菌发酵的比较适宜的温度；50时酶逐渐失活；0时酶逐渐失活。正确的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】温度通过影响酶的活性而影响气体产生速率。从图中可以看出，40时气体产生速率最大，是酵母菌发酵的比较适宜的温度；高温会破坏酶的分子结构而使酶失去活性，50时气体产生速率逐渐降低，说明酶逐渐失活；0时气体产生速率低，是由于低温抑制了酶的活性。10.研究人员从木耳菜中提取过氧化物酶(POD)，分别与四种不同酚类物质及H2O2进行催化反应，结果如下图所示。相关说法正确的是()A.图1所示的实验目的是探究不同酚类物质的浓度对POD活性的影响B.当底物浓度为0.08mmolL1时，POD催化酚类2的反应速率一定大于催化酚类3的C.由图2可知，H2O2浓度过高会抑制POD的活性，降低浓度后POD活性就会恢复D.H2O2对POD活性的影响与温度和pH对POD活性的影响相同【答案】A 易错起源1、酶的作用、特点及影响酶促反应的曲线分析例1关于生物体产生的酶的叙述，错误的是()A酶的化学本质是蛋白质或RNAB酶可以在细胞外发挥作用C蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性【答案】D【解析】绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，A正确；在适宜条件下，酶可以在细胞外发挥作用，催化化学反应，B正确；蛋白酶催化蛋白质水解成短肽和氨基酸，淀粉酶催化淀粉水解，二者都属于水解酶类，C正确；酶的活性受温度影响，高温和低温的作用不同，高温能破坏酶的结构使其变性失活，而低温使酶的活性降低，但其结构并未发生改变，D错误。【变式探究】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：实验一实验二(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(比较过氧化氢酶与Fe3催化效率的高低)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【名师点睛】辨析5个易错点1酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。()【提示】酶的基本组成单位是氨基酸和核糖核苷酸。2发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性。()【提示】高烧使体温升高，降低体内酶的活性，使消化功能减退，导致食欲减退。3口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用。()4高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性，如图表示酶活性与温度的关系，当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降。()【提示】高温可破坏酶分子空间结构，活性不能恢复。5滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解及滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率均涉及“降低化学反应活化能”原理。()【锦囊妙计，战胜自我】“四看法”分析酶促反应曲线(1)看两坐标轴的含义：分清自变量与因变量，了解两个变量之间的关系。(2)看曲线的变化：利用数学模型法观察同一条曲线的升、降或平的变化，掌握变量变化的生物学意义。如在分析影响酶促反应的因素时，一般情况下，生成物的量未达到饱和时，限制因素是横坐标所表示的因素，当达到饱和后，限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素。(3)看特殊点：即曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉点等五点，理解特殊点的意义。(4)看不同曲线的变化：理解曲线之间的内在联系，找出不同曲线的异同及变化的原因。易错起源2、酶的相关实验例2为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如下5组实验，分别选择一定的试剂进行检测，合理的实验方案是()组别酶蛋白酶蛋白酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶反应物蛋白质淀粉蛋白质淀粉麦芽糖A和对比，用双缩脲试剂检测B和对比，用碘液检测C和对比，用斐林试剂检测D和对比，用斐林试剂检测【答案】B【变式探究】某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，得到如图所示的实验结果。请回答相关问题：(1)酶活性是指_，该实验的自变量是_，以_作为检测因变量的指标。(2)上图所示的实验结果与预期不符，于是活动小组又进行_(填“对照”、“对比” 或“重复”)实验，得到与上图无显著差异的结果。查阅资料后发现，盐酸能催化淀粉水解。因此推测，该实验中淀粉可能是在_和_的作用下分解的。pH为3条件下的酶活性_(填“小于”、“等于”或“大于”)pH为9条件下的酶活性，原因是_ _。(3)在常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著，判断依据是_。【答案】(1)酶对化学反应的催化效率pH1 h后淀粉剩余量(2)重复淀粉酶盐酸小于因为pH为3的条件下，有盐酸催化淀粉分解干扰实验结果(3)1 h后，pH为7的条件下淀粉的剩余量小于pH为1条件下淀粉的剩余量【名师点睛】酶促反应实验的注意事项(1)反应物和酶的选择研究酶的适宜温度实验时，不宜选用过氧化氢酶催化H2O2的分解，因为过氧化氢在加热的条件下分解会加快。研究酶的适宜pH实验时，由于酸对淀粉有分解作用，并且碘碘化钾可与碱反应，所以一般不选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，常选用H2O2和过氧化氢酶。(2)检测时试剂的选择研究温度对酶活性影响的实验时，鉴定淀粉是否分解用碘液，一般不选用斐林试剂，因为斐林试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。若物质反应前后均能与试剂发生反应，例如麦芽糖和水解后形成的葡萄糖均能与斐林试剂反应，再如蛋白质和水解后形成的多肽均能与双缩脲试剂反应，此类试剂不能选用。若物质反应前后均不能与试剂反应，例如蔗糖和水解后的单糖均不能与碘液反应，此类试剂也不能选用。【锦囊妙计，战胜自我】1酶的催化作用实验探究对照组：反应物清水反应物不被分解；实验组：反应物等量的相应酶溶液反应物被分解。2酶的高效性实验探究对照组：反应物无机催化剂反应物分解速率；实验组：反应物等量酶溶液反应物分解速率。实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是反应物分解速率。3酶的专一性探究(1)设计思路一：换反应物不换酶实验组：反应物相应酶溶液反应物被分解；对照组：另一反应物等量相同酶溶液反应物不被分解。(2)设计思路二：换酶不换反应物实验组：反应物相应酶溶液反应物被分解；对照组：相同反应物等量另一种酶溶液反应物不被分解。4影响酶活性的外界因素的实验探究实验的自变量(即单一变量)为温度或pH，因变量是反应速率，可用生成物的量或反应物的剩余量表示。(1)探究温度对酶活性影响的实验设计思路方案一：(以淀粉酶为例)溶液颜色变化方案二：(此方案可探究酶的适宜温度)反应速率(生成物的量或反应物的剩余量)(2)探究pH对酶活性影响的实验设计思路方案一：(以H2O2酶为例)气泡产生量方案二：(此方案可探究酶适宜的pH)反应速率(生成物的量或反应物的剩余量)易错起源3、 ATP在代谢中的作用例3下列有关细胞中ATP的叙述，正确的是()AATP含有三个高能磷酸键B细胞质基质在缺氧条件下才能产生ATPC细胞内的吸能反应一般与ATP的水解相联系 DATP中的能量可能来源于光能，但不可能转化为光能【答案】C【变式探究】下列有关酶和ATP说法正确的是()A酶通过提供能量和降低化学反应的活化能来提高化学反应速率BATP合成酶只存在于细胞质基质、线粒体基质和叶绿体中C无光条件下，线粒体是植物叶肉细胞中能产生ATP的唯一场所D在代谢旺盛的细胞中ATP与ADP相互转化的速度快【答案】D【名师点睛】辨析6个易错点1ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。()2淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖不需要ATP。()3磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物。()4内质网的膜不能合成ATP。()5人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。()【提示】人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量能够达到平衡。6细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体。()【提示】细胞质中消耗的ATP可来源于线粒体，也可来源于细胞质基质，但是叶绿体中产生的ATP只用于暗反应。【锦囊妙计，战胜自我】(1)ATP转化为ADP需消耗水，ADP转化为ATP可产生H2O。(2)不可误认为细胞中含有大量ATP，事实上，细胞中ATP含量很少，只是转化非常迅速及时。(3)不可认为ATP分解大于合成或合成大于分解，事实上，ATP与ADP转化总处于动态平衡中耗能较多时ATP水解迅速，但其合成也迅速。1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麦芽糖酶催化淀粉水解产生麦芽糖C若要长期保存酶，应将其放在低温环境下D酶在催化反应完成后立即被灭活【答案】C【解析】绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，因此酶的合成部位主要是核糖体，原料是氨基酸或核糖核苷酸，A错误；酶具有专一性，麦芽糖酶只能催化麦芽糖水解生成葡萄糖，不能催化淀粉水解产生麦芽糖，B错误；低温条件下酶的活性受到抑制，但酶的空间结构不会被破坏，所以应在低温条件下长期保存酶，C正确；酶是生物催化剂，在化学反应完成后不会被灭活，D错误。2下列关于酶的叙述，正确的是()A酶只能催化在细胞中进行的化学反应B酶对化学反应的催化效率称为酶活性C同一生物体内各种酶催化反应的条件都相同D酶能够为化学反应提供活化能而加快反应速率【答案】B 3胰腺细胞中某种酶能催化肽键形成，该酶经蛋白酶处理后活性不受影响，下列叙述错误的是()A该酶在细胞核中形成B该酶的活性不受酸碱影响C该酶在核糖体中发挥作用D该酶的单体是核糖核苷酸【答案】B 4萌发的种子中酶有两个来源，一是由干燥种子中的酶活化而来，二是萌发时重新合成。研究发现种子萌发时，新的RNA在吸水后12 h开始合成，而蛋白质合成在种子吸水后1520 min便可开始。以下叙述不正确的是()A有些酶、RNA可以在干种子中长期保存B干燥种子中自由水与结合水的比例低于萌发种子C萌发时消耗的有机物根本上来源于母体的光合作用D种子吸水后12 h内新蛋白的合成不需要RNA参与【答案】D【解析】根据题干信息“一是由干燥种子中的酶活化而来”“新RNA”可知，A正确；在合成新蛋白质时一定需要原来保存在种子中的RNA作为模板，故D不正确。5甲醇本身对人体只有微毒，但进入肝脏后，在醇脱氢酶的催化下可转化成具有剧毒的甲醛。用乙醇治疗甲醇中毒的原理是让乙醇与甲醇竞争结合肝脏醇脱氢酶活性中心，从而减少甲醛产生。下列符合使用乙醇前(a)和使用后(b)醇脱氢酶反应速率变化规律的图是()【答案】C 6下图中的曲线是同一反应的酶促反应和非酶促反应曲线，相关叙述正确的是()AE1是酶促反应的活化能，A和C曲线是酶促反应曲线BE2是酶促反应的活化能，B和D曲线是酶促反应曲线CE3是酶促反应的活化能，B和C曲线是酶促反应曲线DE2是酶促反应的活化能，A和C曲线是酶促反应曲线【答案】D【解析】酶的作用是降低化学反应的活化能，因此E2是酶促反应的活化能，E3是非酶促反应的活化能。酶能加快反应速率，但不改变化学反应的平衡点，因此曲线C为酶促反应，曲线D为非酶促反应。7探究某种酶特性的实验结果如图所示，以下分析正确的是()图1图2图3A本实验是探究蔗糖酶的特性B该酶在温度为20 、pH为7时活性最高C图1和图2证明酶具有高效性和温和性D图3所示的实验结果说明酶具有专一性【答案】D【解析】从图3可以看出实验中加入的是麦芽糖酶，不是蔗糖酶，A项错误；由图1看出酶在温度为30 时活性最高，B项错误；图1和图2不能证明酶具有高效性，C项错误；麦芽糖酶能催化麦芽糖分解，不能催化蔗糖分解，说明酶具有专一性，D项正确。8下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是()A含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一B加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加C无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成【答案】D 9细胞中不能合成ATP的部位是()A线粒体的内膜B内质网膜C叶绿体类囊体薄膜D细胞质基质【答案】B 10下图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图，有关叙述错误的是()A在一个活细胞中，时刻进行着过程和B过程和也可以发生在同一个细胞器内C过程中需要的能量不是过程释放的D维持人体体温的热能主要来自过程中的能量【答案】D【解析】维持人体体温的热能来自体内有机物分解释放的热能。11下表是其他条件均为最适宜的情况下探究乳糖酶催化乳糖水解的相关实验结果，以下分析正确的是()实验一(乳糖浓度为10%)实验二(酶浓度为2%)酶浓度相对反应速率乳糖浓度相对反应速率00001%255%252%5010%504%10020%655%20030%65A实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率不再增大B实验二若继续增加乳糖浓度，相对反应速率会增大C实验二若将反应温度提高5 ，相对反应速率将增大D实验一的自变量是酶浓度，实验二的自变量是乳糖浓度【答案】D【解析】实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率有可能继续增大；实验二在乳糖浓度为20%时，相对反应速率已达到最大值，若继续增加乳糖浓度，相对反应速率不会增大；本实验结果是在其他条件均为最适情况下获得的，故再提高温度，反应速率会下降。12将牛奶和姜汁混合，能使牛奶凝固。某同学用曾煮沸的姜汁重复这项实验，牛奶在任何温度下均不能凝固。将不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁，观察结果如下表：温度()20406080100结果15 min后仍未凝固14 min内完全凝固1 min内完全凝固1 min内完全凝固15 min后仍未凝固根据以上结果，下列表述中错误的是()A新鲜姜汁中含有能使可溶状态的牛奶凝固的酶B进一步测定最适温度，可设置60 、65 、75 、80 四个温度梯度C将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合，能够提高实验的准确度D该实验说明酶需要适宜的温度，100 时未凝固，是因为酶的活性已经丧失【答案】B 13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_，酶催化作用的机理是_。(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_。湖泊中能合成石油分解酶的节细菌可消除轻微石油污染，这种途径属于_降解，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 之间，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温度2天后石油含量(g/kg污泥)酶石油降解酶指出表中的三处错误_。_。_。【答案】(1)双缩脲降低化学反应的活化能(2)污泥含水量和pH值(相同样品中)2天内1 kg污泥中剩余石油含量微生物(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)14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。 试管1试管2试管3试管4实验操作蒸馏水(mL)222ApH8缓冲液(mL)0.50.50.50.5淀粉溶液(mL)11B1甲生物提取液(mL)C乙生物提取液(mL)D丙生物提取液(mL)E37 的水浴，保温1小时总体积(mL)3.83.83.83.8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(1)表中A的数值为_，F的颜色深浅程度为_(用“”或“”表示)。(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_。【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 15如图中实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响，先将酶和乳汁分别加入2个试管，然后将两个试管放入同一水浴环境中持续15 min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，保温并记录凝乳所需要的时间。通过多次实验，记录在不同温度下凝乳所需要的时间，结果如下表：装置ABCDEF水浴温度()102030405060凝乳时间(min)很长7.04.01.54.0不凝固(1)解释以下两种处理对实验结果的影响。将装置A中的混合物加温至40 ，乳汁凝固时间如何变化_，原因是_。将装置F中的混合物冷却至40 ，乳汁凝固时间_，原因是_。(2)若将酶和乳汁先混合再进行F组实验，实验结果会不准确，原因是_。(3)根据表格简要写出探究该酶催化作用的最适温度的实验思路_。【答案】(1)明显缩短40 时凝乳酶活性高，乳汁凝固时间最短乳汁没有凝固 因为60 时凝乳酶已失活，将温度降至40 时不会恢复活性(2)因为酶具有高效性，酶与乳汁一旦混合就可能发生凝乳反应(3)在30 50 范围内设置更小的温度梯度，其他条件不变，重新进行实验，凝乳时间最短对应的温度接近最适温度20