2018届高三生物二轮复习专题专题细胞内的酶与ATP专题能力提升练.doc

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1、专题课件专题2细胞内的酶与ATP(30分钟100分)一、单项选择题(共10个小题,每小题6分,共60分)1.(2019天津高考)将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。下图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是世纪金榜导学号73414120()A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能B.该体系中酶促反应速率先快后慢C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的D.适当降低反应温度,T2值增大【解析】选C。题图中加入酶C后,A浓度下降,B浓度上升,推测A经过反应生成了B,酶C降低了A生成B这一反应的活化能,A项正确;该体系中在T1T2段曲线变化幅度较大,T2以后曲线趋于平缓,反映出酶促反应速率先快后

2、慢,B项正确;T2后B增加缓慢是作为反应物的A过少造成的,酶的活性变化不明显,C项错误;图示为最适温度下A、B浓度的变化曲线,适当降低反应温度,反应速率减慢,T2值增大,D项正确。2.(2019内江二诊)为验证酶的高效性,有人进行了如图所示的实验。下列叙述正确的是()A.加入氯化铁的试管必须加热处理B.两支试管加入催化剂的分子数相同C.两支试管中过氧化氢的分解速率相同D.反应完成后,两支试管中的生成物总量相同【解析】选D。图示实验的自变量为催化剂的种类,两支试管都是在常温下,加氯化铁的试管不能加热处理,A错误;两支试管加入催化剂的分子数不相同,氯化铁的数量远远多于酶的分子数量,B错误;两支试管

3、中过氧化氢的分解速率不同,加过氧化氢酶的分解速率大于加氯化铁的分解速率,C错误;因加入的过氧化氢量(无关变量)相等,反应完成后,两支试管中生成物总量相同,D正确。3.(2019长春四模)下列关于酶和ATP的说法中,正确的是()A.保存人唾液淀粉酶的最适温度是37B.酶、遗传物质和抗体都属于生物大分子C.细胞中的吸能反应必然伴随ATP的合成D.一个ATP分子中含有的化学能比一个葡萄糖分子含有的化学能多【解析】选B。37是唾液淀粉酶催化反应的最适温度,唾液淀粉酶应该低温保存,A错误;生物大分子是构成生命的基础物质,包括蛋白质、核酸、多糖等,因此酶、遗传物质、抗体都属于生物大分子,B正确;细胞中各种

4、生化反应所需能量的直接来源是ATP水解释放的能量,所以吸能反应必然伴随着ATP的水解,C错误;一分子葡萄糖在细胞内氧化分解可以产生大量ATP,因此一个ATP分子中含有的化学能比一个葡萄糖分子含有的化学能少,D错误。4.(新题预测)在比赛时不能使用激素,但可服用ATP,关于ATP,以下说法合理的是()世纪金榜导学号73414121A.自然界中的光能、热能都可以转化为ATP中的能量B.在肌细胞吸收K+的过程中,ATP的含量会明显降低C.电鳐产生生物电过程中,可由ATP直接供能D.由于ATP具有特异性,可以定向进入肌细胞,治疗肌肉萎缩【解析】选C。热能不能转化为ATP中的能量,A项错误;肌细胞吸收K

5、+属于主动运输,需消耗ATP,但由于存在ADP和ATP的相互转化,ATP的含量不会明显降低,B项错误;ATP是直接能源,可为电鳐发电提供能量,C项正确;ATP无特异性,D项错误。【加固训练】(2019厦门三模)下列关于人体内ATP的叙述,错误的是()A.细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供的B.线粒体中大量产生ATP时,一定伴随着氧气的消耗C.在生命活动旺盛的细胞中ATP的含量较多D.一分子ATP脱去两个磷酸基团可形成一分子腺嘌呤核糖核苷酸【解题指导】解答本题需明确:(1)并非一切需能的活动都是由ATP直接供能,如UTP参与半乳糖代谢、GTP参与三羧酸循环、CTP参与某种多糖合

6、成等。(2)并非线粒体中产生ATP的过程都消耗氧气,细胞质基质和线粒体基质中产生ATP时不需要氧参与。【解析】选C。ATP是直接的能源物质,细胞内绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供的,A正确;线粒体是有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸的第三阶段产生的ATP最多,该过程消耗氧气,B正确;ATP在生命活动旺盛的细胞内含量也是很少,但ATP与ADP可以快速转化,C错误;ATP由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三分子磷酸组成,因此一分子ATP脱去两个磷酸基团可形成一分子腺嘌呤核糖核苷酸,D正确。5.(2019渭南二模)下列关于细胞代谢的叙述,正确的是()A.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构

7、B.细胞质基质中不能产生ATPC.人和植物细胞内都会发生葡萄糖转化为乙醇的过程D.用O研究细胞的有氧呼吸,则18O的转移途径是OC18O2【解析】选D。低温能降低酶活性的原因是暂时抑制酶活性,没有破坏酶的空间结构,高温、强酸、强碱会破坏酶的空间结构,A错误;细胞质基质中进行细胞呼吸第一阶段,产生ATP,B错误;人和少部分植物细胞(如马铃薯块茎)内都不会发生葡萄糖转化为乙醇的过程,C错误;用O研究细胞的有氧呼吸,H2O参与有氧呼吸第二阶段,所以O中18O的转移途径是OC18O2,D正确。6.(2019连云港三模)如图是淀粉酶催化淀粉水解的相关曲线。下列叙述正确的是()A.若增加酶浓度,则曲线可由

8、baB.若增加底物浓度,则曲线可由cbC.若该图为在不同pH条件下的水解曲线,则a对应的pH为最适D.若该图为在不同温度条件下的水解曲线,则c对应的反应温度低于a【解析】选A。若增加酶浓度,则反应加快,达到平衡所需的时间缩短,曲线可由ba,A正确;若增加底物浓度,则反应达到平衡后,生成物的量会增多,B错误;根据题图无法确定a对应的pH为最适pH,要确定最适pH,还需围绕a缩小梯度进一步设计并完成相关实验,C错误;由于温度过高或过低均影响酶活性,c对应的反应温度也可能高于a,D错误。【加固训练】下图中甲曲线表示在最适温度下,某种酶促反应速率与反应物浓度之间的关系。其余两条曲线分别表示该酶促反应速

9、率随pH或温度的变化趋势。下列相关分析,正确的是()A.在A点适当提高温度或在B点适当增加酶的浓度,反应速率都将增大B.图中E点代表该酶的最适pH,H点代表该酶的最适温度C.短期保存该酶,适宜条件对应于图中的D、H两点D.研究淀粉酶或过氧化氢酶参与的酶促反应,均可得到上图曲线【解析】选C。首先根据曲线变化判断乙曲线代表温度对酶促反应的影响,丙曲线代表pH对酶促反应的影响。甲曲线是在最适温度下测定的,在A点提高温度,反应速率将降低,故A项错误;图中E点代表酶的最适温度,H点代表酶的最适pH,故B项错误;酶应该在最适pH、低温下保存,故C项正确;过氧化氢受热易分解,故当用过氧化氢酶研究温度对酶促反

10、应速率的影响时,高温时反应速率不会为零,故D项错误。7.(新题预测)下图是某课外活动小组探究酶活性影响因素的实验结果(实验中用盐酸创设酸性条件,盐酸能催化淀粉水解)。下列有关叙述正确的是()世纪金榜导学号73414122A.实验的自变量是1 h后淀粉剩余量,因变量是pHB.pH为1时有淀粉水解,则过酸条件下酶没有失活C.pH为3时酶的活性小于pH为9时酶的活性D.与盐酸相比,淀粉酶降低反应活化能的作用要弱【解析】选C。实验的自变量是pH,因变量是酶的活性或淀粉的分解速率,A错误;pH为1时属于过酸条件,酶失活,有淀粉水解是因为盐酸使淀粉水解,B错误;pH为3和pH为9的条件下淀粉剩余量相等,但

11、pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下的酶活性,原因是pH为3的条件下,盐酸可使淀粉水解,C正确;比较pH为1和pH为7的实验结果可知,pH为7的条件下淀粉的剩余量小于pH为1的条件下淀粉的剩余量,故说明与盐酸相比,淀粉酶降低反应活化能的作用更显著,D错误。8.(2019南京三模)现从萤火虫体内分离得到荧光素和荧光素酶的混合溶液,在有氧条件下,只要向溶液中加入一定量的ATP,荧光素就能氧化而发出荧光。下列叙述错误的是()A.使生物发光的直接能源物质是ATPB.ATP含有3个高能磷酸键,其中A代表腺苷C.荧光素酶会降低荧光素发光反应所需的活化能D.一定范围内荧光素的发光强度可反映ATP含量的多

12、少【解析】选B。ATP是绝大多数生命活动的直接能源物质,使生物发光的直接能源物质是ATP,A正确;ATP含有2个高能磷酸键,B错误;酶的作用是降低反应所需的活化能,荧光素酶会降低荧光素发光反应所需的活化能,C正确;荧光素发光需要ATP提供能量,一定范围内,荧光素的发光强度可反映ATP含量的多少,D正确。【加固训练】下列有关ATP的叙述,正确的是()A.维持人体体温的能量主要来自ATP的水解B.植物细胞产生的ATP,均可用于一切生命活动C.ATP分子中的两个高能磷酸键稳定性不同D.ATP与绝大多数酶的组成元素不存在差异【解析】选C。维持人体体温的能量主要来自细胞呼吸产生的热能,A项错误;植物细胞

13、光合作用过程中光反应产生的ATP,只能用于暗反应,B项错误;ATP分子中的两个高能磷酸键稳定性不同,远离腺苷的高能磷酸键更易断裂,C项正确;绝大多数酶的本质是蛋白质,组成元素为C、H、O、N,ATP的组成元素是C、H、O、N、P,因此组成元素存在差异,D项错误。9.(2019太原三模)下列关于叶肉细胞内ATP的描述,正确的是()A.ATP的结构决定了其在叶肉细胞中不能大量储存B.光合作用产生的ATP可以为Mg2+进入叶肉细胞直接提供能量C.ATP与ADP的相互转化中,物质和能量都可循环利用D.葡萄糖分子在线粒体内彻底氧化分解,可以产生大量ATP【解析】选A。ATP中远离A的高能磷酸键容易断裂,

14、决定了其在细胞内的含量很少,A正确;植物叶肉细胞吸收Mg2+的方式是主动运输,需要细胞呼吸产生的ATP提供能量,B错误;ATP与ADP的相互转化中,物质可循环利用,而能量不能循环利用,C错误;葡萄糖水解为丙酮酸发生在细胞质基质中,D错误。10.(2019武汉三模)ATP是生物体内最直接的能量来源,如图是ATP的分子结构简式,相关叙述正确的是()A.ATP水解供能时之间的高能磷酸键都将断裂B.水解和之间的高能磷酸键后的产物之一可作为RNA分子的合成原料C.和之间的高能磷酸键断裂后所释放的能量主要以热能形式散失D.ATP在细胞中能与ADP相互转化实现吸能和放能,从而实现能量的循环利用【解析】选B。

15、ATP水解供能时只有之间的高能磷酸键断裂,A错误;水解和之间的高能磷酸键后的产物之一为腺嘌呤核糖核苷酸,可作为RNA分子的合成原料,B正确;和之间的高能磷酸键断裂后所释放的能量用于各项生命活动,C错误;能量是不能循环利用的,D错误。二、非选择题(共2个小题,共40分)11.(20分)(2019合肥三模)临床上大手术后患者常会发生术后疲劳综合征(POFS),表现为肌肉无力、疲劳感增加等症状。为探明POFS与肌肉细胞能量代谢的关系,研究人员将若干生理状态相同的健康成年雄性大鼠随机均分为对照组和模型组,其中对模型组大鼠进行开腹后切除70%中段小肠的处理。定期检测术后肌肉中ATP、ADP、AMP的含量

16、(mg/kg),结果如下表。回答下列问题:组别被分析物术后第1 d术后第3 d术后第7 d对照组ATP880.31 003.21 833.6ADP640.7739.7866.6AMP209.2274.3511.8模型组ATP819.5936.11 822.4ADP641.5746.7934.0AMP210.3275.2547.7注:AMP为ADP水解掉一个磷酸基团后的产物。(1)肌肉细胞中产生ATP的部位是_。AMP由一分子磷酸、一分子核糖和一分子腺嘌呤组成,与腺嘌呤脱氧核苷酸的区别是_。(2)对照组大鼠应做_处理。(3)根据实验结果推测,POFS可能的病因是_。(4)实验大鼠神经细胞吸收K+

17、的过程_(填“需要”或“不需要”)ATP。【解析】(1)肌肉细胞中细胞呼吸过程产生ATP,部位是细胞质基质和线粒体。AMP与腺嘌呤脱氧核苷酸的区别是AMP中的五碳糖为核糖,而腺嘌呤脱氧核苷酸中的五碳糖为脱氧核糖。(2)因模型组大鼠进行开腹后切除70%中段小肠的处理,则对照组大鼠应做仅开腹但不切除70%中段小肠的处理。(3)分析表格中数据,POFS可能的病因是术后肌肉细胞中ATP含量降低,ADP、AMP的含量有所升高,导致肌肉细胞中能量供应不足。(4)细胞外K+浓度低于细胞内K+浓度,故实验大鼠神经细胞吸收K+的方式是主动运输,需要消耗ATP。答案:(1)细胞质基质和线粒体AMP中的五碳糖为核糖

18、,而腺嘌呤脱氧核苷酸中的五碳糖为脱氧核糖(2)仅开腹但不切除70%中段小肠(3)术后肌肉细胞中ATP含量降低,ADP、AMP积累,造成了肌肉细胞能量供应不足(4)需要12.(20分)(能力挑战题)(2019福州三模)耐热脂肪酶在工业上具有广泛应用,科研人员从小笼包蒸笼的垫布中分离到脂肪酶高产菌株,大量培养后提取获得脂肪酶液,以橄榄油为底物设置系列实验以研究该酶特性。回答下列问题:世纪金榜导学号73414123(1)脂肪酶能水解橄榄油但不能水解淀粉,说明酶具有_。(2)实验:每组试管中加入等量的酶和底物,分别置于30、35、40、45、50、55、60水浴环境中,20分钟后,测量底物量的变化,该

19、实验的目的是_。(3)实验:因工业上需要在不同温度条件下应用该酶,若要测定酶液分别在40、50、60条件下保存2小时后的酶活性变化,实验思路是_。(4)实验:研究一定浓度的Mg2+(10-4mol/L)对酶活性的影响,已知该酶的最适pH范围为7.08.0,实验结果如下。结果说明:_。pH组别酶相对活性7.07.58.0对照组20.5420.6720.62实验组24.8925.7826.67【解析】(1)脂肪酶能水解橄榄油但不能水解淀粉,说明酶具有专一性。(2)该实验的自变量是温度,因变量是脂肪酶的活性,观察指标是底物量的变化,故该实验的目的是确定脂肪酶的最适温度。(3)因工业上需要在不同温度条

20、件下应用该酶,若要测定酶液分别在40、50、60条件下保存2小时后的酶活性变化,实验思路是设置三组实验,每组加入等量脂肪(橄榄油),分别加入等量在40、50、60条件下保存2小时后的脂肪酶,在适宜条件下进行反应,一定时间后测量各组脂肪量的变化。(4)实验组与对照组实验结果对比,说明pH在7.08.0范围内时,一定浓度的Mg2+能提高该脂肪酶的活性。答案:(1)专一性(2)确定脂肪酶的最适温度(3)设置三组实验,每组加入等量脂肪(橄榄油),分别加入等量在40、50、60条件下保存2小时后的脂肪酶,在适宜条件下进行反应,一定时间后测量各组脂肪量的变化(4)pH在7.08.0范围内时,一定浓度的Mg2+能提高该脂肪酶的活性第 13 页