2020年高考生物一輪復(fù)習(xí) 核心素養(yǎng)提升練 九 3.1 酶和ATP(含解析).doc
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酶和ATP (30分鐘 100分) 一、選擇題(共8小題,每小題6分,共48分) 1.下列生命活動中不需要ATP提供能量的是 ( ) A.葉肉細胞合成的糖運輸?shù)焦麑? B.吞噬細胞吞噬病原體的過程 C.淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖 D.細胞中由氨基酸合成新的肽鏈 【解析】選C。本題考查物質(zhì)運輸、物質(zhì)的合成和分解對能量的利用特點。葉肉細胞合成的糖運輸?shù)焦麑嵤侵鲃舆\輸?shù)倪^程;吞噬細胞吞噬病原體的過程屬于胞吞。主動運輸、胞吞、肽鏈的合成都需要消耗ATP提供的能量,淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖不需要消耗ATP提供的能量。 2.(2019南昌模擬)下列關(guān)于酶和ATP的敘述,正確的是 ( ) A.基因的表達需要酶和ATP,酶和ATP也是基因表達的產(chǎn)物 B.加酶和加熱促進H2O2分解的機理相同 C.ATP的形成不一定伴隨著氧氣的消耗 D.ATP是RNA水解的產(chǎn)物之一 【解析】選C。ATP既不是蛋白質(zhì),也不是RNA,說明ATP不是基因表達的產(chǎn)物,而是基因通過控制相關(guān)酶的合成進而控制相關(guān)代謝過程的產(chǎn)物,A錯誤;加酶是降低反應(yīng)的活化能,加熱是為反應(yīng)物(H2O2)提供所需的活化能,所以二者的作用機理不同,B錯誤;有氧呼吸的三個階段都有ATP形成,但第一、二階段沒有氧氣的參與,只有第三階段才有氧氣的參與,C正確;ATP水解掉兩個磷酸基團后才是RNA水解的產(chǎn)物之一,D錯誤。 3.ATP熒光儀是專門用于快速檢測微生物數(shù)量的測試儀器,其工作原理是ATP的含量與活細胞的活性、種類和數(shù)量存在一定的比例關(guān)系。ATP可以和蟲熒光素相互作用而發(fā)出生物光,光的強度和微生物的數(shù)量存在一定的比例關(guān)系。其反應(yīng)式如下: 蟲熒光素+ATP+O2蟲熒光素(被氧化的)+AMP+CO2+Pi 下列有關(guān)ATP及ATP熒光儀工作原理的敘述,錯誤的是 ( ) A.熒光的強度反映出微生物的數(shù)量 B.檢測過程中ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能 C.ATP釋放能量需要酶的參與 D.微生物體內(nèi)ATP的產(chǎn)生都需要O2的參與 【解析】選D。由題可知,熒光的強度與微生物的數(shù)量存在一定的比例關(guān)系,因此熒光強度可以反映出微生物的數(shù)量,A項正確;檢測過程中ATP中的化學(xué)鍵斷裂,即化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能,B項正確;由反應(yīng)式可得:ATP釋放能量需要熒光素酶的參與,C項正確;有的微生物也可進行無氧呼吸產(chǎn)生ATP,D項錯誤。 4.(2019成都模擬)如圖是某課外活動小組探究酶活性影響因素時繪制的實驗結(jié)果圖(實驗中用鹽酸創(chuàng)設(shè)酸性條件,鹽酸能催化淀粉水解)。下列有關(guān)敘述正確的是 ( ) A.實驗的自變量是1 h后淀粉剩余量,因變量是pH B.pH為1時有淀粉水解,則過酸條件下酶沒有失活 C.pH為3時酶的活性小于pH為9時酶的活性 D.與鹽酸相比,淀粉酶降低反應(yīng)活化能的作用較弱 【解析】選C。分析柱形圖可知,本實驗的自變量是pH,因變量是1 h后淀粉剩余量,A錯誤;pH為1時有淀粉水解,這是鹽酸催化淀粉水解的結(jié)果,過酸條件下酶失活,B錯誤;分析柱形圖可知,pH為3時和pH為9時淀粉剩余量基本相等,而由于淀粉在酸性條件下易分解,因此pH為3時酶的活性小于pH為9時酶的活性,C正確;與鹽酸相比,淀粉酶降低反應(yīng)活化能的作用較強,D錯誤。 5.某公司研發(fā)了兩種石油降解產(chǎn)品BDB-n生物降解菌(厭氧型)和BDB-a生物降解菌(好氧型),降解菌是通過產(chǎn)生酶對石油進行分解的。如圖為不同條件下,某種降解菌對某湖泊污泥中石油分解能力的測定結(jié)果。下列有關(guān)分析不正確的是 ( ) A.該實驗的自變量為pH和污泥含水量 B.該實驗的檢測指標是2天后污泥中的石油含量 C.該實驗中使用的降解菌最可能是BDB-a生物降解酶 D.在不同污泥含水量條件下,降解菌體內(nèi)酶的最適pH相同 【解析】選C。由題圖可知,該實驗的自變量是pH和污泥含水量,因變量是2天后污泥中的石油含量,A、B正確;根據(jù)圖中的實驗數(shù)據(jù)分析可知,當污泥含水量為60%~80%,pH=7時,石油含量最少,說明石油降解酶分解能力最強的條件為污泥含水量60%~80%、pH=7,則該實驗用的應(yīng)該是厭氧菌,即BDB-n生物降解菌,C錯誤;根據(jù)三條曲線的最低點可以判斷,在不同污泥含水量條件下,降解菌體內(nèi)酶的最適pH相同,D正確。 6.如圖是人體細胞代謝部分簡圖。圖中甲表示ATP,下列有關(guān)敘述錯誤的 是 ( ) A.甲→乙→丙→丁過程中,起催化作用的酶空間結(jié)構(gòu)不同 B.丙由C、H、O、N、P五種元素構(gòu)成,是DNA的基本組成單位之一 C.丁由腺嘌呤和核糖組成,而戊可用于甲的合成 D.在紅細胞吸收葡萄糖時,細胞中乙的含量不會顯著增加 【解析】選B。甲→乙→丙→丁表示ATP的逐步水解,每一次水解反應(yīng)的酶都不同,A項正確;丙為A-P,A是腺苷,由1分子核糖和1分子腺嘌呤構(gòu)成,加上1分子磷酸,構(gòu)成1分子腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本組成單位之一,B項錯誤;丁表示腺苷,由腺嘌呤和核糖組成,戊表示磷酸,是ATP的組成成分,C項正確;紅細胞吸收葡萄糖為協(xié)助擴散,不需要消耗ATP,故細胞中乙(ADP)的含量不會顯著增加,D項正確。 【知識總結(jié)】ATP結(jié)構(gòu)的“一、二、三” 7. ATP合酶是F1和F0的復(fù)合體,其中F1位于某些細胞器的膜外基質(zhì)中,具有酶活性;F0嵌在膜的磷脂雙分子層中,為質(zhì)子(H+)通道,當膜外的高濃度的質(zhì)子沖入膜內(nèi)時能為ATP的合成提供能量。下列敘述正確的 是 ( ) A.ATP合酶存在于線粒體內(nèi)膜和葉綠體內(nèi)膜上 B.F0為ATP合酶的疏水部位,能催化ATP的合成 C.合成ATP時的能量直接來自H+的化學(xué)能 D.高溫使F1和F0分離后,F(xiàn)1仍能合成ATP 【解題指南】需要明確題中以下信息: (1)F1具有酶活性。 (2)F0為質(zhì)子(H+)通道。 (3)ATP合成需要F1和F0共同參與。 【解析】選C。ATP合酶存在于合成ATP的場所,因此葉綠體內(nèi)膜上不含有ATP合酶,A錯誤;F0嵌在膜的磷脂雙分子層中,是質(zhì)子(H +)通道,B錯誤;由于F1具有酶的活性,高溫使F1和F0分離后,F(xiàn)1變性失活,不能合成ATP,D錯誤。 8.(2019保山模擬)下列關(guān)于酶和ATP的敘述中,正確的一項是 ( ) A.酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,具有專一性、高效性等特點 B.所有的酶和ATP都含有C、H、O、N、P元素 C.1個ATP中含3個高能磷酸鍵 D.對于動物、植物、真菌和細菌來說,細胞呼吸是其產(chǎn)生ATP的唯一來源 【解析】選A。酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,具有專一性、高效性等特點,A項正確;絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA,蛋白質(zhì)的主要組成元素是C、H、O、N,不一定含有P,B項錯誤;1個ATP中含2個高能磷酸鍵,C項錯誤;ATP的能量來源是細胞呼吸和光合作用,光合作用只有光能自養(yǎng)生物才有,而動物、真菌和大多數(shù)細菌都是異養(yǎng)生物,異養(yǎng)生物只能通過細胞呼吸產(chǎn)生ATP,D項錯誤。 二、非選擇題(共22分) 9.(2019成都模擬)在生物化學(xué)反應(yīng)中,當?shù)孜锱c酶的活性位點形成互補結(jié)構(gòu)時(如甲圖A所示),可催化底物發(fā)生變化。酶抑制劑是與酶結(jié)合并降低酶活性的分子,其中競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性位點,從而降低酶對底物的催化效率;非競爭性抑制劑和酶活性位點以外的其他位點結(jié)合,能改變酶的構(gòu)型,使酶不能與底物結(jié)合,從而使酶失去催化活性。酶抑制劑的作用機理如甲圖所示,乙圖表示在不同條件下底物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系。 (1)酶與無機催化劑相比,催化效率更高是因為______________________。 (2)乙圖為探究不同種類抑制劑對相同酶促反應(yīng)速率的影響曲線,其中曲線_______表示對照組的實驗結(jié)果,曲線___________表示非競爭性抑制劑對反應(yīng)速率影響的變化曲線。請列舉兩個實驗中的無關(guān)變量:______________________________。 (3)由甲、乙兩圖可知,_____________________________都可以影響反應(yīng)速率。 【解析】梳理酶的本質(zhì)、作用機理、影響酶活性的因素等相關(guān)知識,據(jù)此以競爭性抑制劑和非競爭性抑制劑的作用機理為切入點,從甲圖中提取有效信息,對比分析乙圖中三條曲線的變化趨勢,圍繞各問題情境和實驗設(shè)計遵循的原則,對相關(guān)問題進行分析解答。 (1)同無機催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著,因而催化效率更高。 (2)乙圖顯示,曲線a的酶促反應(yīng)速率最快,因此曲線a表示無抑制劑存在時的對照組的實驗結(jié)果。依題意可知:非競爭性抑制劑和酶活性位點以外的其他位點結(jié)合,能改變酶的構(gòu)型,使酶不能與底物結(jié)合,從而使酶失去催化活性;競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性位點,從而降低酶對底物的催化效率,而底物濃度越高,底物與酶的活性位點結(jié)合的機會就越大,競爭性抑制劑與酶的活性位點結(jié)合的機會就越小,抑制效應(yīng)就會變得越來越弱。因此曲線b表示競爭性抑制劑對反應(yīng)速率影響的作用效果,曲線c表示非競爭性抑制劑對反應(yīng)速率影響的作用效果。乙圖的自變量為底物濃度,因變量為酶促反應(yīng)速率,酶的種類、酶的含量、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、反應(yīng)pH等均為無關(guān)變量。 (3)據(jù)圖分析,酶抑制劑、底物濃度都可以影響反應(yīng)速率。 答案:(1)酶同無機催化劑相比,降低活化能的作用更顯著 (2)a c 酶的種類、酶的含量、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、反應(yīng)pH(答出任意兩個即可) (3)酶抑制劑、底物濃度 1.(6分)如圖甲是淀粉酶活性受pH影響的示意圖,圖乙表示在最適溫度、pH=b時,淀粉水解產(chǎn)生麥芽糖的量隨時間的變化曲線。若該酶促反應(yīng)過程中某一個條件發(fā)生變化,下列說法不正確的是 ( ) A.溫度降低時,E點不變,D點右移 B.pH=a時,E點不變,D點右移 C.pH=c時,E點為零 D.淀粉的量增加時,E點下移,D點左移 【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞:“淀粉水解產(chǎn)生麥芽糖”“最適溫度”“條件發(fā)生變化”。 (2)圖中關(guān)鍵信息:①圖甲b為最適pH; ②圖乙縱坐標為麥芽糖的生成量。 【解析】選D。溫度降低時,酶活性下降,酶促反應(yīng)速率減慢,而麥芽糖的最終生成量不變,故E點不變,D點右移,A項正確;pH=a時,酶的活性受抑制,酶促反應(yīng)速率減慢,而麥芽糖的最終生成量不變,故E點不變,D點右移,B項正確;pH=c時,酶變性失活,不能催化該反應(yīng),故E點為零,C項正確;淀粉為該反應(yīng)的底物,當?shù)矸鄣牧吭黾訒r,生成物也增加,在酶促反應(yīng)速率不變的情況下,所需的時間更長,故E點上移,D點右移,D項錯誤。 【加固訓(xùn)練】 某同學(xué)在研究化合物P對麥芽糖酶活性的影響時,在最適溫度下實驗,得到如圖所示的實驗結(jié)果,下列敘述錯誤的是( ) A.曲線①作為實驗組 B.P對麥芽糖酶的活性有抑制作用 C.曲線②中如果溫度升高或降低5 ℃,A點都將下移 D.曲線②中限制A點以后反應(yīng)速率上升的原因是酶的數(shù)量有限 【解析】選A。曲線①②表示不同條件下的酶促反應(yīng)速率,其中②施加了實驗因素(加了P),為實驗組,①為未施加實驗因素的對照組,A項錯誤。加了P的實驗組反應(yīng)速率降低,說明P對該酶的活性有抑制作用,B項正確;題圖為最適溫度下的實驗結(jié)果,故溫度升高或降低都會使酶活性下降,導(dǎo)致催化速率下降,故A點下移,C項正確;從圖中可以看出,反應(yīng)速率隨著麥芽糖量的變化而變化,說明麥芽糖量為自變量,酶量為無關(guān)變量,則限制A點以后反應(yīng)速率上升的主要因素是酶的數(shù)量有限,D項正確。 2.(6分)(2019西寧模擬)研究證實ATP既是能量“通貨”,也可作為神經(jīng)細胞間信息傳遞中的一種信號分子,如圖所示。下列相關(guān)說法正確的是 ( ) A.該細胞產(chǎn)生ATP的場所有線粒體、葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì) B.ATP是直接能源物質(zhì),在細胞中含量很多 C.圖中的AMP是構(gòu)成RNA的基本單位之一 D.作為信號分子的ATP不能為細胞提供能量 【解析】選C。神經(jīng)細胞產(chǎn)生ATP的場所有線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì),A錯誤;ATP是直接能源物質(zhì),但在細胞中含量很少,B錯誤;作為信號分子的ATP也可以為細胞提供能量,D錯誤。 3.(18分)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,興趣小組進行了如下實驗。 (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 加樣 0.5 mL 提取液 0.5 mL 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)計了如圖實驗方案: X處理的作用是________。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】(1)本實驗的自變量是小麥種子的提取液(去淀粉),即提取液中酶的活性。步驟①對照管中可加入等量(0.5 mL)的蒸餾水作為空白對照。步驟②中加緩沖液的目的是控制pH,以保證酶的活性。顯色結(jié)果表明,淀粉酶活性越高,則藍色越淺,反之,則藍色越深,即紅粒小麥的淀粉酶活性較低,其穗發(fā)芽率也較低。若步驟③中淀粉溶液(反應(yīng)底物)濃度適當減小,要使顯色結(jié)果不變,保溫時間應(yīng)縮短,以縮短反應(yīng)時間。(2)本實驗要探究兩種淀粉酶活性對穗發(fā)芽率的影響,則自變量為淀粉酶的種類,因變量仍為顯色結(jié)果。相對于實驗Ⅰ中使α-淀粉酶失活(保留β-淀粉酶活性),實驗Ⅱ應(yīng)使β-淀粉酶失活(保留α-淀粉酶活性)。若實驗Ⅰ(α-淀粉酶失活)中兩管顯色結(jié)果無明顯差異,且實驗Ⅱ(β-淀粉酶失活)中顯色結(jié)果為紅粒管顏色顯著深于白粒管,則可以說明α-淀粉酶活性對顯色結(jié)果造成了影響,即α-淀粉酶活性是引起兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要原因。 答案:(1)0.5 mL蒸餾水 控制pH 紅粒小麥 低 縮短 (2)使β-淀粉酶失活 深于 【方法技巧】實驗設(shè)計的三大原則 (1)對照原則:設(shè)置對照實驗,使實驗組與對照組的自變量不同(其余因素都相同),以減小實驗誤差,增強實驗的說服力。 (2)平行重復(fù)原則:在實驗設(shè)計中為了避免實驗結(jié)果的偶然性,必須對所做實驗進行足夠次數(shù)的重復(fù),以獲得多次實驗結(jié)果的平均值,保證實驗結(jié)果的準確性。 (3)科學(xué)性原則:在設(shè)計實驗時必須有充分的科學(xué)依據(jù),即實驗?zāi)康囊鞔_,實驗原理要正確,實驗研究的材料和實驗方法的選擇要恰當,實驗設(shè)計思路符合實驗原理、相關(guān)生物學(xué)知識和其他學(xué)科領(lǐng)域的知識。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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