高考生物一轮复习 第9讲 降低化学反应活化能的酶 细胞的能量“通货”——ATP计时双基练 新人教版必修1

计时双基练(九)降低化学反应活化能的酶细胞的能量“通货”ATP(计时：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共60分)1下列有关ATP的叙述中，正确的是()AATP释放能量往往与某些放能反应相关联B能为暗反应提供能量的光反应产物不只有ATPCATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成D植物根尖细胞生成ATP的细胞器是线粒体、细胞质基质解析本题考查ATP的相关知识，属于考纲识记判断层次，难度中等。选项A，ATP释放能量往往与某些需能反应相关联；选项B，光反应的产物H也能为暗反应提供能量；选项C，ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成；选项D，细胞质基质不属于细胞器。答案B2关于酶和ATP的叙述，正确的是()A同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B随着温度降低，酶促反应的活化能下降C代谢旺盛的细胞中ATP的含量高DATP和核酸都一定含有腺苷解析本题考查了酶和ATP的有关知识，意在考查考生对相关概念的理解与运用能力，难度适中。不同的细胞中都存在与呼吸有关的酶，A正确。酶的作用是降低反应的活化能，而温度不影响酶促反应的活化能。细胞中ATP含量都很少，代谢旺盛的细胞中ATP与ADP的转化快。核酸中不一定含有腺苷。答案A3如图表示生物体内发生的两个化学反应，请判断下列相关说法中正确的是()AATP分子水解时，图中所示的化学键最易断裂B图中酶1和酶2的化学本质相同，但是二者的种类不同C细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系DATP与ADP间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内解析本题主要考查ATP的结构与功能的相关知识，意在考查考生获取信息的能力及运用知识的能力。ATP是生命活动的直接能源物质，ATP水解时，远离A的高能磷酸键最易断裂；图中酶1为ATP水解酶，酶2为ATP合成酶，二者种类不同，但二者的化学本质均为蛋白质；细胞中吸能反应所需的能量由ATP水解提供，而释放能量的反应(放能反应)则与ATP的合成反应相联系；细胞内ATP与ADP间相互转化的能量供应机制是生物界的共性之一，也存在于原核细胞中。答案B4除了温度和pH对酶活性有影响外，一些抑制剂也会降低酶的催化效果。图1为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图，图2为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。下列说法不正确的是()A非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、低温对酶活性抑制的机理相同B据图可推测，竞争性抑制剂与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性位点C底物浓度相对值大于15时，限制曲线甲酶促反应速率的主要因素是酶浓度D曲线乙和曲线丙分别是在酶中添加了竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂的结果解析本题考查酶的作用机理及抑制剂影响酶活性的机理，意在考查考生的信息获取能力和综合分析能力。由图1可以看出，非竞争性抑制剂能改变酶的空间结构，导致底物不能与酶结合而抑制其活性，与高温抑制酶活性的机理相同，低温不会改变酶的空间结构；由图1可知，竞争性抑制剂与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性位点；图2中底物浓度相对值大于15时，曲线甲随着底物浓度的增大，酶促反应速率不变，主要限制因素是酶浓度；竞争性抑制剂随底物浓度升高，竞争力减弱，酶促反应速率增大，对应曲线乙，非竞争性抑制剂通过改变酶的结构抑制酶的活性，使酶促反应速率较小，对应曲线丙。答案A5为验证酶的高效性，进行如图所示的实验，以下描述正确的是()A加氯化铁的试管必须加热处理B两试管加入催化剂的分子数相同C两试管加入过氧化氢量不同D反应完成后，两试管中产物总量相同解析本题考查酶的高效性的验证实验，意在考查考生的实验分析能力。本实验要验证酶的高效性，应设置单一变量(催化剂种类不同)，其他无关变量适宜且相同，过氧化氢在加热条件下分解加快，因此不能加热处理，A错误；每滴氯化铁溶液中的Fe3数大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍，因此两试管中加入催化剂的分子数不同，B错误；两试管中加入的过氧化氢的量应相同，C错误；由于反应物量相同，因此反应完成后，两试管中产物量也应相同，D正确。答案D6下列关于探究酶的特性的实验的叙述，正确的是()A若探究pH对过氧化氢酶活性的影响，可选择可溶性淀粉溶液为底物B若探究过氧化氢酶的高效性，可选择无机催化剂作为对照C若探究温度对淀粉酶活性的影响，可选择斐林试剂对实验结果进行检测D若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘液对实验结果进行检测解析酶具有专一性，若探究pH对唾液淀粉酶活性的影响，可选择可溶性淀粉溶液为底物；若探究过氧化氢酶的高效性，可选择无机催化剂作为对照；若探究温度对淀粉酶活性的影响，不能选择斐林试剂对实验结果进行检测，因为使用斐林试剂必须水浴加热，一般选择碘液来检测实验结果；若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用斐林试剂对实验结果进行检测。答案B7(2016天星教育大联考)如图是生物界中能量“通货”ATP的循环示意图。下列相关叙述正确的是()A图中的M指的是腺苷，N指的是核糖B食物为ATP“充电”指的是呼吸作用分解有机物C图中不同来源的ATP均可用于胞吞和胞吐DATP的“充电”需要酶的催化，而“放能”不需要解析题图中M指的是腺嘌呤，A项错误；食物中稳定的化学能转化成ATP中活跃的化学能，需通过呼吸作用来完成，B项正确；如果ATP来自光反应，则这部分ATP只能用于暗反应，不能用于胞吞和胞吐，C项错误；ATP的合成和分解均需要酶的催化，D项错误。答案B8ATP是生命活动的直接能源物质，据图判断有关叙述错误的是()A黑藻细胞内甲ATP的过程不仅发生在细胞质基质B乙中不含高能磷酸键，是RNA基本组成单位之一C丙中包括腺嘌呤和核糖，丁可用于某些脂质的合成DATP为生命活动提供能量需要经过图示的整个过程解析图中甲为ADP，乙为AMP，丙为腺苷，丁为磷酸，故甲ATP的过程可以发生在细胞质基质，也可发生在叶绿体、线粒体。ATP为生命活动提供能量不一定需要图示的整个过程，只是“ATPADP”即可。答案D9如图所示在不同条件下，酶催化反应的速度(或生成物)变化，有关叙述不正确的是()A图虚线表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速度的关系B图虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量变化的示意曲线C若图中的实线表示Fe3的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率D图不能表示在反应开始后的一段时间内反应速度与时间的关系解析酶量增加一倍时，在底物浓度相同的情况下，反应速度加快，但是整个反应中，生成物的总量不变，因此图、图正确。在其他条件一定的情况下，反应开始时，底物浓度高反应速度快，随着底物浓度的降低，反应速度逐渐减慢，因此图能表示在反应开始后的一段时间内反应速度与时间的关系。答案D10如图1表示某酶促反应过程，图2表示图1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 mmolL1)。下列叙述错误的是()图1图2A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，则曲线酶浓度高于曲线和解析由图(1)看出，物质a被水解为2个c，可能是麦芽糖水解为2个葡萄糖，蔗糖水解为1个果糖和1个葡萄糖，所以不可能是蔗糖。由图(2)看出，2 min后物质a完全被分解。由曲线看出，的反应速率快于，可能是酶的浓度大，也可能是温度较更适宜，但不一定比低。答案C11猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了甲、乙两组实验，如图所示。经35 水浴保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4不加任何试剂，下列实验能达到目的的是()A实验甲B实验乙C实验甲、实验乙都能D实验甲、实验乙都不能解析本题考查实验分析，中等题。实验甲中由于蛋白酶本身也属于蛋白质，即使猪笼草分泌液中有蛋白酶，能将蛋白液分解了，但是在双缩脲的检测下，溶液中还是有蛋白质，这样结果不准确，而实验乙可通过观察组织块的消失速度来做出判断，B项对。答案B12下列是利用某种酶进行实验绘制的曲线，相关叙述不正确的是()A图曲线对应的实验无关变量有pH、底物的量等，酶的最适温度为30 左右B图虚线可表示其他条件不变而增加酶浓度，底物浓度与反应速率的关系C图曲线可以判断Cl对酶的催化作用具有促进作用D图曲线的获得可以用同一试管通过改变溶液的pH进行实验获得解析本题考查与酶相关的曲线分析，意在考查考生分析图形及实验的能力。图自变量为温度，其他相关量为无关变量，从图中能得到的结论是该酶的最适催化温度为30 左右；图中，在底物充足时，酶量增加，反应速率也增加；图中添加Cl一组的曲线反应速率要高于只有酶的曲线，说明该离子对酶的催化作用具有促进作用；酶在过酸或过碱的条件下失活，因此图曲线的绘制是在一系列不同pH梯度下进行多组实验得出的结果。答案D二、非选择题(共40分)13(20分)请回答下列有关酶的实验探究的问题：(1)为证明过氧化氢酶的活性受pH的影响，同学甲做了如下实验：试管编号AB实验步骤1加入2mL体积分数为5%的H2O2溶液加入2mL体积分数为5%的H2O2溶液25滴体积分数为2%的H2O2酶溶液5滴体积分数为2%的H2O2酶溶液30.5 mL质量分数为5%的NaOH溶液0.5 mL质量分数为5%的HCl溶液4观察气泡的产生速率观察气泡的产生速率上述实验设计中有两处不妥之处，请指出：_；_。(2)一般情况下，不能用H2O2酶为材料探究温度对酶活性的影响，原因是_。若用H2O2酶为材料，你认为我们应该怎样设置实验来证明温度会影响H2O2酶的活性：_(简单写出设计思路，也可用示意图表示)。查阅资料发现：H2O2受热和受日光照射时分解速率加快，在温度为30 以下时比较稳定，在70 以上时，分解速率更快。你认为设计上述实验时，应特别注意的事项是_。解析本题以酶的相关实验为素材考查酶的特性，侧重于对实验探究能力的考查。验证酶的活性受pH的影响时，除了设置酸性条件、碱性条件的实验组外，还需要设置pH7的对照组。探究pH、温度对酶活性的影响时，在未达到预设条件前，避免将酶与底物混合。一般情况下，不用H2O2酶为材料探究温度对酶活性的影响，是由于在不同温度下，H2O2的分解速率不同，因此没法进行不同温度下的对比。若用H2O2酶进行实验，我们可以采取每一温度下设置两支试管的方法，一支试管中加入过氧化氢酶，另一支不加，比较同一温度下这两支试管中气泡的产生速率。但是要注意温度不宜太高，因为在较高温度下保温时，H2O2的分解速率较快，可能会出现不加酶而H2O2已全部分解的情况。答案(1)缺少pH7的对照组加入NaOH和HCl的时间顺序不合理，应在加入H2O2酶前改变溶液的pH(2)H2O2不稳定易分解，温度会影响H2O2的分解速率将盛有H2O2酶的试管保温于一系列不同温度下一段时间，然后与同温度的H2O2溶液混合，观察同温度下加H2O2酶与不加H2O2酶的两组试管中气泡的产生速率将温度控制在70 以下14(20分)鱼被宰杀后，鱼肉中的三磷酸腺苷(ATP)经过降解生成对鱼肉鲜味贡献最大的物质肌苷酸(IMP)，但是在酸性磷酸酶(ACP)作用下该物质会被进一步降解，导致鱼肉鲜味下降，风味变差。为了研究鱼类的保鲜方法，研究者从常见淡水鱼(草鱼、鱼和鳝鱼)的肌肉中分离纯化得到ACP，并对该酶活性进行了一系列研究。相关实验结果如下，分析回答问题：ACP在不同浓度金属离子中的相对活性金属离子浓度(mmol/L)相对活性(%)草鱼鱼鳝鱼Na30100.83101.4796.03Zn21112.38116.06158.13Ca2565.2196.1888.18(1)鱼肉保鲜的思路为在IMP被降解前采取一定措施有效_ACP的活性。据图1可知，草鱼肌肉中的ACP活性的最适pH为_左右。(2)据图2可知，3种鱼的ACP的最适反应温度最低的是_；反应温度超过60 与pH低于3.8，对鳝鱼肌肉中的ACP活性影响的机理_(填“相同”或“不同”)，其中pH低于3.8会破坏ACP的_。(3)由表可知，对ACP活性有激活作用的是_，可以通过在鱼肉中添加微量的_来抑制鱼肉鲜味的下降。解析由题目所给信息酸性磷酸酶能导致鱼肉鲜味下降、风味变差可推知，鱼肉保鲜的思路为在IMP被降解前采取有效措施抑制ACP的活性。由图1可以直接看出草鱼肌肉中的ACP的最适pH为5.0左右。由表可知，Na对ACP的活性基本不产生影响，Zn2可以使ACP的活性增强，Ca2可以使ACP的活性降低。答案(1)抑制5.0(2)鱼相同分子结构(3)Zn2Ca2