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1、專題能力訓(xùn)練三　酶與ATP 一、選擇題 1.下列有關(guān)植物細(xì)胞能量代謝的敘述,正確的是(　　) A.ATP脫去所有的磷酸基因后產(chǎn)物為腺嘌呤 B.線粒體中合成的 ATP 不可用于細(xì)胞核中 DNA的復(fù)制過(guò)程 C.有氧和無(wú)氧的條件下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能合成 ATP D.ATP-ADP循環(huán)使得細(xì)胞儲(chǔ)存了大量的 ATP 答案:C 解析:ATP脫去所有的磷酸基團(tuán)后產(chǎn)物為腺苷,A項(xiàng)錯(cuò)誤。線粒體中合成的ATP可為生物體絕大多數(shù)生命活動(dòng)的進(jìn)行提供能量,包括用于細(xì)胞核中DNA的復(fù)制過(guò)程,B項(xiàng)錯(cuò)誤。有氧和無(wú)氧條件下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能合成ATP,C項(xiàng)正確。ATP在細(xì)胞內(nèi)含量很少,因?yàn)锳TP與ADP的轉(zhuǎn)化十分迅

2、速,及時(shí)而持續(xù)地滿足機(jī)體生命活動(dòng)對(duì)能量的需求,ATP-ADP循環(huán)不會(huì)使細(xì)胞儲(chǔ)存大量的ATP,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.(2019安徽蚌埠模擬)下圖表示酶的催化反應(yīng)過(guò)程,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.該酶促反應(yīng)過(guò)程可表示為a+b→c+d B.適當(dāng)增大a的濃度會(huì)提高酶促反應(yīng)的速率 C.c或d的生成速率可以表示酶促反應(yīng)的速率 D.若探究底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響,b的數(shù)量就是實(shí)驗(yàn)的自變量 答案:A 解析:由圖可知,a表示酶,b表示底物(反應(yīng)物),c、d表示產(chǎn)物(生成物)。該酶促反應(yīng)過(guò)程可表示為bc+d,A項(xiàng)錯(cuò)誤。在一定范圍內(nèi),適當(dāng)增大a的濃度會(huì)提高酶促反應(yīng)的速率,B項(xiàng)正確。b的分解速率

3、及c或d的生成速率可以表示酶促反應(yīng)速率,C項(xiàng)正確。若探究底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響,b的數(shù)量就是實(shí)驗(yàn)的自變量,D項(xiàng)正確。 3.下列有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)中自變量的敘述,錯(cuò)誤的是(　　) A.鑒定酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中的自變量是待測(cè)酶溶液和已知蛋白液 B.驗(yàn)證酶的高效性的實(shí)驗(yàn)中的自變量是與底物相對(duì)應(yīng)的酶溶液 C.驗(yàn)證酶的專一性的實(shí)驗(yàn)中的自變量是不同種類的酶或不同的底物 D.探究酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)中的自變量是不同溫度 答案:B 解析:鑒定酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)可利用雙縮脲試劑,該實(shí)驗(yàn)的自變量就是待測(cè)的酶溶液和已知蛋白液,A項(xiàng)正確。酶的高效性是通過(guò)比較酶與無(wú)機(jī)催化劑的催化效率得出的,因此驗(yàn)

4、證酶的高效性的實(shí)驗(yàn)中,自變量是與底物相對(duì)應(yīng)的酶溶液和無(wú)機(jī)催化劑,B項(xiàng)錯(cuò)誤。驗(yàn)證酶的專一性,常見(jiàn)的有兩種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同,由此可知該實(shí)驗(yàn)中的自變量是不同種類的酶或不同的底物,C項(xiàng)正確。探究酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)中,需要設(shè)置一系列溫度梯度進(jìn)行相互對(duì)照,因此該實(shí)驗(yàn)中的自變量是不同的溫度,D項(xiàng)正確。 4.(2017天津理綜)將A、B兩種物質(zhì)混合,T1時(shí)加入酶C。下圖為最適溫度下A、B質(zhì)量濃度的變化曲線。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.酶C降低了A生成B這一反應(yīng)的活化能 B.該體系中酶促反應(yīng)速率先快后慢 C.t2后B增加緩慢是酶活性降低導(dǎo)致的 D.適當(dāng)降低反應(yīng)溫度,

5、t2值增大 答案:C 解析:根據(jù)曲線圖可知B是產(chǎn)物,A是反應(yīng)物,酶C可催化A生成B的反應(yīng),即酶C可降低A生成B的活化能,A項(xiàng)正確。t2后反應(yīng)速率降低直至反應(yīng)停止的原因是反應(yīng)物減少直至消耗完,酶的活性不變,B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤。題干信息提示是最適溫度下,故降低反應(yīng)溫度,反應(yīng)減慢,到達(dá)反應(yīng)完成的時(shí)間會(huì)延長(zhǎng),D項(xiàng)正確。 5.下圖表示在溫度和pH最適的條件下,某種酶的催化反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系。結(jié)合影響酶催化反應(yīng)速率的因素分析,下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A.若在A點(diǎn)提高反應(yīng)溫度,反應(yīng)速率會(huì)加快 B.若在B點(diǎn)增加酶的濃度,反應(yīng)速率會(huì)加快 C.若在C點(diǎn)增加反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率將加

6、快 D.若減小pH重復(fù)該實(shí)驗(yàn),A、B點(diǎn)位置都不變 答案:B 解析:題圖表示在最適溫度下某種酶的催化反應(yīng)速率,如果在A點(diǎn)提高反應(yīng)溫度,將不利于反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)速率會(huì)減慢,A項(xiàng)錯(cuò)誤。B點(diǎn)時(shí)反應(yīng)物達(dá)到飽和,此時(shí)限制酶促反應(yīng)速率的是酶的數(shù)量,如果在B點(diǎn)增加酶的濃度,則反應(yīng)速率會(huì)加快,B項(xiàng)正確。C點(diǎn)時(shí)反應(yīng)物達(dá)到飽和,如果在C點(diǎn)增加反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率將不會(huì)加快,C項(xiàng)錯(cuò)誤。題圖表示在最適pH下某種酶的催化反應(yīng)速率,如果減小pH重復(fù)該實(shí)驗(yàn),A、B點(diǎn)位置都將下移,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.(2019河南鎮(zhèn)平模擬)ATP合成酶是亞基F1和F0的復(fù)合體,其中F1位于某些細(xì)胞器的膜外基質(zhì)中,具有酶的活性;F0嵌在膜的

7、磷脂雙分子層中,為H+通道。當(dāng)膜外高濃度的H+沖入膜內(nèi)時(shí)能為ATP的合成提供能量。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.F0為ATP合成酶的疏水部位,能催化ATP的合成 B.ATP合成酶可存在于線粒體內(nèi)膜和葉綠體類囊體薄膜上 C.ATP合成酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),在生物體能量代謝中起重要作用 D.高溫使F1和F0分離后,F1不能催化ATP的合成 答案:A 解析:F1能催化ATP的合成,A項(xiàng)錯(cuò)誤。線粒體內(nèi)膜是有氧呼吸第三階段的場(chǎng)所,光合作用的光反應(yīng)產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是類囊體薄膜,所以ATP合成酶可存在于線粒體內(nèi)膜和葉綠體的類囊體薄膜上,B項(xiàng)正確。ATP合成酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),具有催化合成ATP

8、的作用,在生物體能量代謝中起重要作用,C項(xiàng)正確。高溫使F1和F0分離后,破壞了ATP合成酶的結(jié)構(gòu),ATP合成酶失活,D項(xiàng)正確。 7.dATP是三磷酸脫氧腺苷的英文名稱縮寫(xiě),其結(jié)構(gòu)式可簡(jiǎn)寫(xiě)成dA—P~P~P(該結(jié)構(gòu)式中的dA表示脫氧腺苷)。下列分析正確的是(　　) A.dATP與ATP在分子結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是含氮堿基不同 B.在DNA復(fù)制過(guò)程中,dATP可直接參與DNA子鏈的合成 C.若dATP中的高能磷酸鍵水解,也可為某些吸能反應(yīng)供能 D.細(xì)胞內(nèi)生成dATP時(shí)有能量的儲(chǔ)存,常與吸能反應(yīng)相聯(lián)系 答案:C 解析:dATP是三磷酸脫氧腺苷,其中dA代表脫氧腺苷,由腺嘌呤和脫氧核糖組成,

9、因此一分子dATP由三分子磷酸、一分子腺嘌呤和一分子脫氧核糖組成。dATP與ATP在分子結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是五碳糖不同,A項(xiàng)錯(cuò)誤。在DNA復(fù)制過(guò)程中,dATP水解掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)后可以作為DNA合成的原料,B項(xiàng)錯(cuò)誤。dATP中的高能磷酸鍵水解可以釋放能量,為某些吸能反應(yīng)供能,C項(xiàng)正確。細(xì)胞內(nèi)生成dATP時(shí)形成高能磷酸鍵,有能量的儲(chǔ)存,常與放能反應(yīng)相聯(lián)系,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.圖1表示三磷酸核苷的結(jié)構(gòu),圖2表示ATP在能量代謝中的作用。據(jù)圖判斷,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) 圖1 圖2 A.圖1中N表示含氮堿基,若N為鳥(niǎo)嘌呤,則可表示GTP B.ATP中的能量可以來(lái)源于光能和化學(xué)能,也可

10、以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能 C.UTP、GTP分子中的高能磷酸鍵是直接由物質(zhì)氧化獲能產(chǎn)生的 D.人體成熟紅細(xì)胞沒(méi)有線粒體,但能產(chǎn)生ATP 答案:C 解析:圖1中N表示含氮堿基,若N為A,則表示ATP;若N為G,則表示GTP;若N為U,則表示UTP。由圖2可知,UTP和GTP分子中高能磷酸鍵不是由物質(zhì)氧化獲能產(chǎn)生的,而是由ATP將末端的磷酸基轉(zhuǎn)移給UDP或GDP,進(jìn)而生成UTP或GTP。 9.(2019河北衡水調(diào)研)圖甲表示人和植物的淀粉酶在不同pH條件下的活性,圖乙表示a、b、c三種酶的活性受溫度影響的情況。下列說(shuō)法正確的是(　　) 甲　　　　　　　　　　　 乙 A.若環(huán)境由中

11、性變成酸性,人淀粉酶的活性逐漸升高 B.植物和人的淀粉酶活性相同時(shí),pH也可以相同 C.a、b酶活性相同時(shí),溫度對(duì)酶的影響相同 D.c酶的最適溫度應(yīng)大于40 ℃ 答案:B 解析:據(jù)圖分析可知,人的淀粉酶在pH略微偏堿性的環(huán)境中活性最高,若環(huán)境由中性變成酸性,人淀粉酶的活性逐漸降低,A項(xiàng)錯(cuò)誤。植物和人的淀粉酶活性相同時(shí),pH也可以相同,如圖甲中兩條曲線的交點(diǎn),B項(xiàng)正確。a、b酶活性相同時(shí),溫度對(duì)酶的影響有可能相同,也有可能不同,C項(xiàng)錯(cuò)誤。c酶的最適溫度可能等于或大于40℃,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 10.某同學(xué)為了驗(yàn)證酶的相關(guān)特性及其作用底物情況進(jìn)行了三組實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)一,某大分子物質(zhì)甲與酶1混合,可

12、得到中間產(chǎn)物乙;實(shí)驗(yàn)二,某大分子物質(zhì)甲與酶1和酶2混合,可得到小分子物質(zhì)丙;實(shí)驗(yàn)三,某大分子物質(zhì)甲與酶2混合,不能得到中間產(chǎn)物乙及小分子物質(zhì)丙。下列相關(guān)推理,錯(cuò)誤的是(　　) A.酶2的作用底物很可能是中間產(chǎn)物乙 B.小分子丙可能是大分子物質(zhì)甲的基本組成單位 C.由實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)三可得出酶1具有專一性 D.由實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二和實(shí)驗(yàn)三不能得出酶具有高效性和溫和性 答案:C 解析:由實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二對(duì)比可知,加了酶2,中間產(chǎn)物乙被分解了,得到產(chǎn)物丙,說(shuō)明酶2的作用底物很可能是中間產(chǎn)物乙。如果大分子物質(zhì)甲是蛋白質(zhì),中間產(chǎn)物乙為多肽,則小分子物質(zhì)丙為氨基酸,氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位。由實(shí)驗(yàn)一

13、、實(shí)驗(yàn)二和實(shí)驗(yàn)三可得出酶2具有專一性,但是不能得出酶1是否具有專一性。由于缺乏與無(wú)機(jī)催化劑的對(duì)比,并且題干沒(méi)有設(shè)計(jì)以溫度和pH為變量的實(shí)驗(yàn),因此由實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二和實(shí)驗(yàn)三不能得出酶具有高效性和溫和性的結(jié)論。 11.下圖表示不同pH條件下唾液淀粉酶對(duì)淀粉分解作用的結(jié)果。下列相關(guān)分析正確的是(　　) A.該實(shí)驗(yàn)可用碘液來(lái)準(zhǔn)確測(cè)定淀粉被分解的多少 B.pH為4和pH為8時(shí),該淀粉酶的活性相同 C.將pH由13調(diào)節(jié)到7,淀粉酶的活性迅速升高 D.弱酸環(huán)境對(duì)該酶活性的影響小于弱堿環(huán)境對(duì)該酶活性的影響 答案:D 解析:該實(shí)驗(yàn)可用碘液來(lái)大致測(cè)定淀粉被分解的多少,A項(xiàng)錯(cuò)誤。由于圖中未標(biāo)出pH為

14、4和pH為8時(shí)的淀粉剩余量相對(duì)值,故無(wú)法確定pH為4和pH為8時(shí)該淀粉酶的活性是否相同,B項(xiàng)錯(cuò)誤。pH為13時(shí),酶已經(jīng)變性失活,因此再將pH調(diào)為7,酶活性不會(huì)升高,C項(xiàng)錯(cuò)誤。從題圖中可以看出,與弱堿環(huán)境相比,弱酸環(huán)境1h后淀粉剩余量相對(duì)值小,說(shuō)明酶的活性相對(duì)較高,因此弱酸環(huán)境對(duì)該酶活性的影響小于弱堿環(huán)境對(duì)該酶活性的影響,D項(xiàng)正確。 二、非選擇題 12.右上圖為生物體新陳代謝與ATP關(guān)系的示意圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。 (1)海洋中的電鰻有放電現(xiàn)象,其電能是由圖中的　　　　　(填數(shù)字)過(guò)程釋放的能量轉(zhuǎn)變而來(lái)的。 (2)某人感冒發(fā)燒,其體溫上升所需要的熱量主要是由圖中　　　　　(填數(shù)字)過(guò)程

15、釋放出來(lái)的。? (3)用圖中的數(shù)字依次表示光能轉(zhuǎn)變?yōu)楣趋兰∈湛s所需能量的過(guò)程?！　　　　　　　　?。? (4)經(jīng)測(cè)定,正常成年人靜止?fàn)顟B(tài)下24 h將有40 kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化,而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的總量?jī)H為2~10 mmol/L。為滿足能量需要,生物體內(nèi)解決這一矛盾的合理途徑是　。? 答案:(1)④　(2)③　(3)①②③④　(4)ATP與ADP之間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化 解析:(1)海洋中的電鰻放電,是ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程,伴隨ATP的水解過(guò)程,即圖中的④。(2)某人感冒發(fā)燒,其體溫上升所需要的熱量主要是細(xì)胞呼吸氧化分解有機(jī)物釋放的能量,即圖中的③過(guò)程。(3)從太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)變?yōu)楣趋?/p>

16、肌收縮所需的能量,需要依次經(jīng)過(guò)光合作用將光能轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學(xué)能,再經(jīng)過(guò)暗反應(yīng)轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能,經(jīng)細(xì)胞呼吸再將有機(jī)物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學(xué)能,ATP水解供給各項(xiàng)生命活動(dòng)(暗反應(yīng)除外)的需要。(4)ATP在細(xì)胞內(nèi)含量很少,但需要量很大,生物體內(nèi)解決這一矛盾的合理途徑是通過(guò)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,維持細(xì)胞內(nèi)ATP含量的相對(duì)穩(wěn)定。 13.下表所示為某探究實(shí)驗(yàn)的步驟,請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。 序號(hào) 加入試劑或處理方法 試管 A B C a b c 1 可溶性淀粉溶液/mL 2 2 2 — — — 新鮮唾液淀粉酶溶液/mL — —

17、 — 1 1 1 2 保溫5 min/℃ 37 90 0 37 90 0 3 將a試管中的液體加入A試管,b試管中的液體加入B試管,c試管中的液體加入C試管,搖勻 4 保溫5 min/℃ 37 90 0 — 5 滴入X,搖勻/滴 2 2 2 6 觀察現(xiàn)象并記錄 (1)此探究實(shí)驗(yàn)的課題名稱是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)在此實(shí)驗(yàn)中,序號(hào)5的實(shí)驗(yàn)步驟中X為　　　　　。本實(shí)驗(yàn)中　　　(填“A”“B”或“C”)試管中的酶的活性較高。? (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將B試管所處溫度調(diào)整到適宜溫度,

18、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如何?　　　　　　　。? (4)有人建議用過(guò)氧化氫酶探究溫度對(duì)酶活性的影響,這樣的建議是否合理?　　　　　　。請(qǐng)說(shuō)明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案:(1)探究溫度對(duì)(唾液淀粉)酶活性的影響　(2)碘液　A　(3)無(wú)變化　(4)不合理　溫度會(huì)影響H2O2的分解速率 解析:(1)由表格可以看出,實(shí)驗(yàn)中將可溶性淀粉溶液和新鮮唾液淀粉酶溶液置于不同的溫度條件下,由此可判斷自變量是溫度,該實(shí)驗(yàn)的課題名稱是探究溫度對(duì)唾液淀粉酶活性的影響。(2)唾液淀粉酶能夠催化淀粉水解,而淀粉遇到碘液會(huì)變藍(lán),可以根據(jù)顏色的有無(wú)及深淺判斷反應(yīng)情況,進(jìn)而判斷酶的活性,所以序號(hào)5的實(shí)驗(yàn)步驟中X應(yīng)為碘液。唾液淀粉酶的最適溫度接近人體體溫,所以本實(shí)驗(yàn)中37℃時(shí)(A試管)唾液淀粉酶的活性最高。(3)B試管的溫度為90℃,會(huì)使唾液淀粉酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,徹底失去活性,再調(diào)整到適宜溫度唾液淀粉酶的結(jié)構(gòu)也不會(huì)恢復(fù),所以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象沒(méi)有變化。(4)溫度會(huì)影響H2O2的分解速率,所以用過(guò)氧化氫酶探究溫度對(duì)酶活性的影響的建議不合理。 - 6 -