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1、專題能力提升練 三 細胞內(nèi)的酶與ATP (45分鐘·100分) 一、單項選擇題(共10個小題，每小題5分，共50分) 1.(2015·衡水一模)下列有關(guān)酶的敘述有幾項是正確的(　　) ①是有分泌功能的細胞產(chǎn)生的 ②有的從食物中獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來 ③凡是活細胞都含有酶 ④酶都是有機物 ⑤有的酶是蛋白質(zhì)，有的是固醇 ⑥酶在代謝中有多種功能 ⑦在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用 ⑧酶能起催化作用 A.1　　　　B.2　　　　C.3　　　　D.4 【解析】選C。酶是活細胞產(chǎn)生的，①錯誤；食物中的酶會因消化而被分解，酶是在細胞內(nèi)合成的，②錯誤；活細胞的新陳代謝需要酶的催化

2、，③正確；酶是蛋白質(zhì)或RNA，④正確，⑤錯誤；酶在代謝中只起催化作用，⑧正確，⑥⑦錯誤。 【加固訓(xùn)練】細胞代謝受酶的調(diào)節(jié)和控制。下列敘述正確的是(　　) A.激素都是通過影響細胞內(nèi)酶活性來調(diào)節(jié)細胞代謝 B.代謝的終產(chǎn)物可反饋調(diào)節(jié)相關(guān)酶活性，進而調(diào)節(jié)代謝速率 C.同一個體各種體細胞酶的種類相同、數(shù)量不同，代謝不同 D.對于一個細胞來說，酶的種類和數(shù)量不會發(fā)生變化 【解析】選B。激素不都是通過影響靶細胞內(nèi)酶活性來調(diào)節(jié)細胞代謝的，如抗利尿激素，A項錯誤；代謝終產(chǎn)物可以通過反饋來調(diào)節(jié)相關(guān)酶活性，進而調(diào)節(jié)代謝速率，B項正確；同一個體各種體細胞中的酶的種類也不一定相同，C項錯誤；對于一個細胞來

3、說，酶的種類和數(shù)量會發(fā)生變化，如細胞衰老，D項錯誤。 2.(2015·大連二模)下面關(guān)于ATP的敘述，錯誤的是(　　) A.細胞質(zhì)和細胞核中都有ATP的分布 B.細胞呼吸釋放的能量少量轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP，大部分以熱能形式散失 C.ATP可以水解為一個核苷酸和兩個磷酸 D.正常細胞中ATP與ADP的比值在一定范圍內(nèi)變化 【解析】選B。細胞質(zhì)和細胞核中均需ATP提供能量，A項正確；ATP是物質(zhì)不是能量，細胞呼吸釋放的能量少量儲存在ATP中，B項錯誤；ATP由一個核苷酸和兩個磷酸組成，C項正確；正常細胞中ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化，不斷進行，保持動態(tài)平衡，D項正確。 3.下列關(guān)于酶和ATP的敘述

4、，正確的是(　　) A.組成酶的元素只有C、H、O、N，組成ATP的元素有C、H、O、N、P B.酶的合成消耗ATP，ATP的合成需要酶的催化 C.在代謝旺盛的細胞中，酶和ATP的含量大量增加 D.酶和ATP均可降低反應(yīng)的活化能 【解析】選B。酶為蛋白質(zhì)(主要組成元素：C、H、O、N)或RNA(組成元素：C、H、O、N、P)，A項錯誤；在代謝旺盛的細胞中ATP的含量不會大量增加，C項錯誤；酶降低反應(yīng)的活化能，ATP提供能量，D項錯誤。故選B。 4.(2015·南昌二模)模型包括物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型等。而物理模型是指以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征，如沃森和克里克制作

5、的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，就是物理模型。下圖為某同學(xué)制作的酶催化作用的模型。下列敘述正確的是(　　) A.該模型是物理模型，能很好地解釋酶的專一性 B.圖中的A一定是蛋白質(zhì)，因為A是酶 C.若圖中的B表示氨基酸，A表示酶，則該生理過程表示脫水縮合 D.人成熟的紅細胞內(nèi)不能合成酶，也無上述模型表示的生理過程 【解析】選A。從題圖可以看出，酶與底物的結(jié)合具有專一性，A項正確；A在反應(yīng)前后的數(shù)量和性質(zhì)不變，表示酶，而酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，B項錯誤；圖中的化學(xué)反應(yīng)屬于物質(zhì)的分解，不可能是氨基酸的脫水縮合，C項錯誤；人成熟的紅細胞沒有細胞核和眾多細胞器，故不能合成酶，但是可以發(fā)生圖示

6、物質(zhì)的分解過程，D項錯誤。 5.下列所采取的措施，不涉及“降低化學(xué)反應(yīng)活化能”原理的是(　　) A.鳥胃中的肉塊消失 B.滴加肝臟研磨液促使過氧化氫的分解 C.滴加FeCl3溶液提高過氧化氫的分解速率 D.溫度升高過氧化氫的分解速率加快 【解析】選D?！敖档突瘜W(xué)反應(yīng)活化能”是催化劑的作用原理，A項中鳥胃中的肉塊消失有消化酶的作用，B項中肝臟研磨液中含有過氧化氫酶，兩種酶和C項中的Fe3+均為催化劑，所以均能降低化學(xué)反應(yīng)活化能。溫度升高過氧化氫的分解速率加快，利用的是升高溫度提供反應(yīng)的能量的原理。 6.(2015·安陽二模)乳糖酶可催化乳糖水解?？蒲腥藛T開展了相關(guān)的實驗(其他實驗條

7、件均為最適條件)，實驗結(jié)果見下表。 實驗 變量 組別1 組別2 組別3 組別4 組別5 實驗一(乳 糖濃度 為10%) 酶濃度 0% 1% 2% 4% 5% 相對反 應(yīng)速率 0 25 50 100 200 實驗二(乳 糖酶濃度 為2%) 乳糖濃度 0% 5% 10% 20% 30% 相對反 應(yīng)速率 0 25 50 65 65 下列有關(guān)實驗結(jié)果的分析正確的是(　　) A.實驗一中，導(dǎo)致各組別相對反應(yīng)速率較低的原因是酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞 B.實驗一中，若提高乳糖濃度則各組別相對反應(yīng)速率均將顯著提高 C.實驗二中，限

8、制組別5相對反應(yīng)速率進一步提高的主要因素是酶濃度 D.實驗二中，若適當提高反應(yīng)溫度則各組別相對反應(yīng)速率將會增加 【解析】選C。實驗一：乳糖濃度一定時，隨酶濃度(0%～5%)的升高相對反應(yīng)速率加快，所以酶濃度為相對反應(yīng)速率限制因素，故A、B項錯誤。實驗二：酶濃度一定時，在一定范圍內(nèi)(0%～20%)隨乳糖濃度的升高相對反應(yīng)速率加快，超出此范圍，相對反應(yīng)速率不再隨乳糖濃度升高而加快，所以限制組別5相對反應(yīng)速率進一步提高的主要因素是酶濃度，C項正確；由題意可知實驗在最適溫度下進行，所以若提高反應(yīng)溫度，各組別反應(yīng)速率都會下降，D項錯誤。 【易錯提醒】表格中易忽略的關(guān)鍵信息 (1)實驗一隨酶濃度的

9、升高酶促反應(yīng)速率一直在加快，所以5%的酶濃度可能還未達到最適濃度。 (2)實驗二乳糖濃度由20%增加到30%時，酶促反應(yīng)速率不再增大，此時限制因素是乳糖酶的濃度。 7.酶、激素、抗體是人體內(nèi)重要的物質(zhì)。下圖所示的是酶、激素、蛋白質(zhì)、抗體四者的關(guān)系。下列有關(guān)敘述中正確的是(　　) A.2、3、4分別表示蛋白質(zhì)、激素、抗體 B.能產(chǎn)生4的細胞一定能產(chǎn)生3 C.能產(chǎn)生3的細胞一定能產(chǎn)生1 D.物質(zhì)1都是由專門器官產(chǎn)生的 【解析】選B。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，部分激素是蛋白質(zhì)，抗體是蛋白質(zhì)，所以圖示中的2為蛋白質(zhì)、3為酶、1為激素、4為抗體，故A項錯誤；抗體由漿細胞產(chǎn)生，酶是活細胞產(chǎn)生的

10、，故B項正確，C項錯誤；人體內(nèi)的激素由專門的內(nèi)分泌器官或細胞產(chǎn)生，D項錯誤。 【規(guī)律技法】交集突破法 (1)分析酶、激素和抗體化學(xué)本質(zhì)的“交集”是蛋白質(zhì)→2表示蛋白質(zhì)。 (2)分析圖示四種物質(zhì)的關(guān)系： ①4全部在2中→4為抗體。 ②3大部分在2中→3為酶。 ③1少部分在2中→1為激素。 8.(2015·廣州三模)下列關(guān)于酶的說法中正確的是(　　) A.酶的合成一定需要核糖體，但不一定需要高爾基體 B.pH較低時一定會影響酶的活性，但溫度較低時則不一定會影響酶的活性 C.酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，但降低活化能的效果不一定比無機催化劑顯著 D.所有細胞都具有與細胞呼吸有關(guān)的酶

11、，但不一定都分布在線粒體中 【解析】選D。酶合成的場所是核糖體或細胞核，A項錯誤；酶的催化作用需適宜的溫度和pH，pH或溫度較低時都會影響酶的活性，B項錯誤；同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，C項錯誤；線粒體只參與有氧呼吸第二、三階段，所以與細胞呼吸有關(guān)的酶不一定都分布在線粒體中，D項正確。 9.下圖甲表示某酶促反應(yīng)過程，圖乙表示圖甲的反應(yīng)過程中有關(guān)物質(zhì)濃度隨時間變化的曲線(物質(zhì)a的起始濃度為10 mmol/L)。下列敘述錯誤的是(　　) A.物質(zhì)a可能是麥芽糖但不可能是蔗糖 B.在該實驗條件下物質(zhì)a在2 min內(nèi)可被完全分解 C.若曲線①②③表示不同溫度下酶促反應(yīng)速率

12、，則曲線①溫度一定低于曲線②和③ D.若曲線①②③表示不同酶濃度下酶促反應(yīng)速率，則曲線①酶濃度一定大于曲線②和③ 【解析】選C。b是酶，a是底物，在b的作用下水解成相同的物質(zhì)c，所以a可能是麥芽糖，不是蔗糖，因為蔗糖水解得到的是葡萄糖和果糖，A項正確；物質(zhì)a的起始濃度為10 mmol/L，由題圖可知，2 min內(nèi)物質(zhì)的濃度降為0，B項正確；①是三個溫度中反應(yīng)最快的，但不一定是最低的，C項錯誤；①是三個酶濃度中反應(yīng)最快的，因此①的酶濃度最高，D項正確。 10.(能力挑戰(zhàn)題)(2015·淮北二模)下圖中甲曲線表示在最適溫度下，某種酶促反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系。其余兩條曲線分別表示該酶促

13、反應(yīng)速率隨pH或溫度的變化趨勢。下列相關(guān)分析，正確的是(　　) A.在A點適當提高溫度或在B點適當增加酶的濃度，反應(yīng)速率都將增大 B.圖中E點代表該酶的最適pH，H點代表該酶的最適溫度 C.短期保存該酶，適宜條件對應(yīng)于圖中的D、H兩點 D.研究淀粉酶或過氧化氫酶參與的酶促反應(yīng)，均可得到上圖曲線 【解析】選C。首先根據(jù)曲線變化判斷乙曲線代表溫度對酶促反應(yīng)的影響，丙曲線代表pH對酶促反應(yīng)的影響。甲曲線是在最適溫度下測定的，在A點提高溫度，反應(yīng)速率將降低，故A項錯誤；圖中E點代表酶的最適溫度，H點代表酶的最適pH，故B項錯誤；酶應(yīng)該在最適pH、低溫下保存，故C項正確；過氧化氫受熱易分解

14、，故當用過氧化氫酶研究溫度對酶促反應(yīng)速率的影響時，高溫時反應(yīng)速率不會為零，故D項錯誤。 【易錯提醒】本題易錯選D項。誤認為溫度對所有酶促反應(yīng)速率的影響都類似曲線乙所示。如反應(yīng)底物為H2O2時，高溫下，酶雖然會失活，但因為高溫會促進H2O2分解，反應(yīng)速率不會為0，曲線與橫軸不會有交點。 二、非選擇題(共2個小題，共50分) 11.(25分)生物體內(nèi)的新陳代謝與ATP、酶有密切關(guān)系。下面甲圖表示了細胞某些代謝過程與ATP的關(guān)系，乙圖表示酶在化學(xué)變化中的作用。請分析回答： (1)甲圖中，若生物體為藍藻，細胞消耗ADP的主要場所是　　　　　。而在玉米體內(nèi)，葉肉細胞通過生理過程①產(chǎn)生AT

15、P的具體部位是　　　　　。 (2)從太陽光能轉(zhuǎn)變?yōu)楣趋兰∈湛s所需的能量，需要依次經(jīng)過甲圖中　　　　 　　　(填序號)過程。 (3)乙圖中，若表示過氧化氫酶作用于一定量的H2O2(溫度和pH等條件都保持最適宜)時生成物量與反應(yīng)時間的關(guān)系，在dmin后曲線變成水平的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　。若其他條件不變，將該酶的濃度增加一倍，請在圖上畫出生成物量變化的曲線。 (4)過氧化氫酶之所以能夠加快化學(xué)反應(yīng)的速率是因為它能　　　　　　　　　 　　　　　　　。Fe3+也能催化H2O2的分解，但與過氧化氫酶相比，要達到生成物量的最大值，反應(yīng)時間一般　　　　(填“長于”“等于”或“短于”

16、)dmin。 【解析】(1)藍藻細胞消耗ADP即合成ATP的過程有光合作用和細胞呼吸，但藍藻為原核生物，沒有線粒體、葉綠體等細胞器，故產(chǎn)生ATP的主要場所是細胞質(zhì)(基質(zhì))，圖示①為光反應(yīng)，場所是葉綠體類囊體薄膜。 (2)太陽光能轉(zhuǎn)變?yōu)楣趋兰∈湛s所需的能量，需要經(jīng)過光合作用(光能轉(zhuǎn)變成有機物中的能量，即①②過程)、細胞呼吸(將有機物中的能量釋放出來，并儲存在ATP中，即③過程)及ATP水解為肌肉收縮提供能量(即④過程)。 (3)由乙圖可知，dmin后生成物的量不再增加，說明反應(yīng)物已經(jīng)消耗完。若將酶的濃度增加一倍，反應(yīng)速率增加，反應(yīng)物被消耗盡的時間縮短。 (4)酶與無機催化劑均能降低化學(xué)反

17、應(yīng)的活化能，酶降低活化能的效果更顯著，所以到達平衡點所需要的時間更短。 答案：(1)細胞質(zhì)(基質(zhì))　葉綠體類囊體薄膜 (2)①②③④　(3)反應(yīng)物已被消耗盡 如圖虛線所示 (4)降低化學(xué)反應(yīng)的活化能　長于 12.(25分)(2015·重慶高考)小麥的穗發(fā)芽影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。某地引種的紅粒小麥的穗發(fā)芽率明顯低于當?shù)匕琢Ｐ←?。為探究淀粉酶活性與穗發(fā)芽率的關(guān)系，進行了如下實驗。 (1)取穗發(fā)芽時間相同、質(zhì)量相等的紅、白粒小麥種子，分別加蒸餾水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在適宜條件下進行實驗。實驗分組、步驟及結(jié)果如下： 　　　分組 步驟　　　 紅粒管 白粒管 對照管 ①

18、 加樣 0.5mL 提取液 0.5mL 提取液 C ② 加緩沖液(mL) 1 1 1 ③ 加淀粉溶液(mL) 1 1 1 ④ 37℃保溫適當時間，終止酶促反應(yīng)，冷卻至常溫，加適量碘液顯色 顯色結(jié)果 +++ + +++++ 注：“+”數(shù)目越多表示藍色越深 步驟①中加入的C是　　　　　　，步驟②中加緩沖液的目的是　　　　　　 　　　　　　。顯色結(jié)果表明：淀粉酶活性較低的品種是　　　　　　??；據(jù)此推測：淀粉酶活性越低，穗發(fā)芽率越　　　　　　　　。若步驟③中的淀粉溶液濃度適當減小，為保持顯色結(jié)果不變，則保溫時間應(yīng)　　　　。 (2)小麥淀粉酶包括α-淀粉

19、酶和β-淀粉酶，為進一步探究其活性在穗發(fā)芽率差異中的作用，設(shè)計了如下實驗方案： X處理的作用是使　　　　　　　。若Ⅰ中兩管顯色結(jié)果無明顯差異，且Ⅱ中的顯色結(jié)果為紅粒管顏色顯著　　　　(填“深于”或“淺于”)白粒管，則表明α-淀粉酶活性是引起這兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要原因。 【解析】本題考查淀粉鑒定原理、酶的相關(guān)知識以及考生的實驗設(shè)計及分析能力。 (1)步驟①中加入的C是0.5mL蒸餾水，以形成對照實驗，符合實驗的對照性原則；步驟②中加緩沖液的目的是維持培養(yǎng)液中pH的相對穩(wěn)定，符合實驗的單一變量原則。顯色結(jié)果表明，紅粒管中藍色較深，說明此時淀粉酶活性較低。據(jù)此推測，淀粉酶活性越低，穗

20、發(fā)芽率也越低。若步驟③中的淀粉溶液濃度適當減小，為達到相同顯色效果的時間應(yīng)當縮短。 (2)圖中X處理的作用是使β-淀粉酶失活，Ⅰ和Ⅱ相互對照，若Ⅰ中兩管顯色結(jié)果無明顯差異，且Ⅱ中的顯色結(jié)果為紅粒管顏色明顯較深，表明α-淀粉酶活性是引起這兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要原因。 答案：(1)0.5mL蒸餾水　控制pH　紅粒小麥 　低　縮短　(2)β-淀粉酶失活　深于 【加固訓(xùn)練】(2015·深圳一模)石油降解酶去醛基后變?yōu)槭?，這兩種酶都能催化污泥中石油的分解。 (1)驗證石化酶化學(xué)本質(zhì)所用的試劑名稱是　　　　　　　　　　　　　。 (2)下圖為不同條件下，石油降解酶對某湖泊污泥中石油分解能

21、力的測定結(jié)果。 ①本實驗的自變量為　　　　　　　　，若要比較石油分解酶及石化酶催化能力的大小可觀測的指標是　　　　　　　　　　。 ②湖泊中能合成石油降解酶的節(jié)細菌可消除輕微石油污染，這種途徑屬于 　　　　分解，這一實例說明生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力。 (3)通過預(yù)實驗得知兩種酶的適宜溫度在20～30℃，為進一步探究兩種酶的最適溫度及催化能力，某同學(xué)以2℃為溫度梯度設(shè)計了如下的實驗記錄表格。 探究石油降解酶及石化酶的最適溫度和催化能力實驗記錄表 指出表中的三處錯誤： ①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②　　　　　　　　　　　　　　　

22、　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【解題指導(dǎo)】解答本題需關(guān)注以下幾點： (1)酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化功能的有機物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)。 (2)酶催化的實質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。 (3)影響酶活性的因素有溫度、pH等。 (4)理解實驗設(shè)計所遵循的單一變量原則和對照原則。 【解析】(1)石化酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因而可用雙縮脲試劑鑒定。 (2)從曲線圖中可判斷實驗的自變量有兩個，即污泥含水量和pH；通過比較相同樣品中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??；通過節(jié)細菌消除石油污染屬于微生物分解。 (3)根據(jù)實驗設(shè)計的單一變量及對照性原則及題意中對溫度梯度要求可知表中的錯誤。 答案：(1)雙縮脲試劑 (2)①污泥含水量和pH　(相同樣品中)2天后1 kg污泥中石油的含量?、谖⑸? (3)①沒有標明具體的溫度　②溫度設(shè)置少一列 ③缺少對石化酶的記錄(順序可顛倒)