高三生物二轮复习：专题能力训练卷3《酶与TP》及答案

专题能力训练卷3 酶与ATP 一、非标准 1.ATP是细胞的能量通货,是生命活动的直接能源物质,下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是( )

A.图1中的A代表腺苷,b、c为高能磷酸键 B.图2中反应向右进行时,图1中的c键断裂并释放能量 C.ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效性 D.酶1和酶2催化作用的机理是降低反应的活化能 2.(2018全国高考理综,2)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述,错误的是( ) A.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用 B.机体在运动时消耗ATP,睡眠时则不消耗ATP C.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP D.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP于呼吸作用 3.(2018福建高考理综,1)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是( )

A.蛋白酶 B.RNA聚合酶 C.RNA D.逆转录酶 4.(2018重庆高考理综,5)下图为乙醇在人体内主要的代谢过程。下列相关叙述,正确的是( )

乙醇乙醛乙酸 CO2、H2O A.乙醇转化为乙酸发生的氧化反应,均由同一种氧化酶催化 B.体内乙醇浓度越高,与乙醇分解相关的酶促反应速率越快 C.乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水,同时释放能量 D.正常生理情况下,人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关 5.细胞中不能合成ATP的部位是( ) A.线粒体的内膜 B.叶绿体中进行光反应的膜结构 C.内质的膜 D.蓝藻中进行光反应的膜结构 6.(2018安徽合肥质检)ATP是生命活动中直接能源物质,下列有关ATP的说法正确的是( ) A.物质跨膜运输时,细胞内进行旺盛的ATP和ADP的相互转化 B.光合作用暗反应合成有机物所需的能量完全由光反应产生的ATP提供 C.肌肉细胞中大量线粒体组成肌质体,有利于储存大量ATP为运动供能 D.ATP中的化学能在一些细胞中可来自光能,在另一些细胞中可再转化为光能 7.(2018广东江门模拟)下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和探究某种过氧化氢酶的最适pH的实验结果。据此回答下列问题。 探究温度对酶活性影响的实验(实验一)

实验 步骤 分组 甲组 乙组 丙组 ①淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL ②可溶性淀粉溶液 5 mL 5 mL 5 mL ③控制温度 0 ℃ 60 ℃ 90 ℃ ④将新鲜淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别恒温 ⑤测定单位时间内淀粉的 探究某种过氧化氢酶的最适pH的实验(实验二)

组别 A组 B组 C组 D组 E组 pH 5 6 7 8 9 H2O2溶液完全分 解所需时间(秒)

300 180 90 192 284

(1)在实验一中,pH属于 变量。 (2)实验一的①②③步骤为错误操作,正确的操作应该是 。 (3)实验一的第⑤步最好选用 (试剂)测定单位时间内淀粉的 。 (4)如将实验一的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液,你认为是否科学? ,为什么? 。 (5)分析实验二的结果,可得到的结论是 ;在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH,可在pH为 之间设置梯度进行研究。 8.在生物化学反应中,当底物与酶的活性位点形成互补结构时,可催化底物发生变化,如图甲Ⅰ所示。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点,非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,从而抑制酶的活性,如图甲Ⅱ、Ⅲ所示。图乙表示发生竞争性抑制和非竞争性抑制时,底物浓度与起始反应速率的变化曲线图。请据图回答下列问题。

图甲 图乙 图丙 (1)当底物与酶活性位点具有互补的结构时,酶才能与底物结合,这说明酶的催化作用具有 。 (2)青霉素的化学结构与细菌合成细胞壁的底物相似,故能抑制细菌合成细胞壁的相关酶的活性,其原因是 。 (3)据图乙分析,随着底物浓度升高,抑制效力变得越来越小的是 抑制剂,原因是 。 (4)唾液淀粉酶在最适温度条件下的底物浓度与起始反应速率的变化如图丙。若将温度提高5 ℃,请在图丙中绘出相应变化曲线。 9.ATP既是神经元的“能量通货”,也可作为神经元之间信息传递的一种信号分子。一些神经细胞不仅能释放典型的神经递质,还能释放ATP,两者均能引起受体细胞的膜电位变化。ATP作为信号分子的作用机理如下图所示,请分析回答下列问题。

(1)人体细胞中的ATP主要来自 (生理过程),其分子结构简式是 。研究发现,正常成年人安静状态下24 h有40 kg ATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2~10 mmol/L,为满足能量需要,人体解决这一矛盾的合理途径是 。 (2)细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下,3个磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的是 。 (3)为了研究X物质对动物细胞的影响,某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24 h,然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率,经过多次实验后,所得数据如下表所示: 实验组 编号 细胞死亡的 百分率/% A 0 80 1 B 2 70 2 C 4 50 10 D 8 20 25 E 16 5 70 F 32 1 95

①该实验的因变量是 。 ②实验数据表明,该实验的因变量之间有何联系?

。 ③若用混有浓度为2 μg/mL的X物质的饲料饲喂大鼠,其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是 。 ## 一、非标准 1.A 解析:图1中A表示腺嘌呤,b、c是高能磷酸键。ATP水解时远离腺苷的高能磷酸键断裂。酶催化作用具有高效性,酶催化作用的机理是降低化学反应的活化能。 2.B 解析:细胞核中的许多生理活动(如DNA复制)都要消耗能量,这些能量主要来自线粒体产生的ATP,A项正确;机体在运动时消耗ATP,睡眠时也消耗ATP,因为睡眠时,也会有肌肉收缩、神经传导、物质合成等生命活动,这些生命活动都要消耗ATP,B项错误;有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都发生在细胞质基质中,都会产生少量ATP,C项正确;植物根细胞吸收矿质元素是主动运输,需要的ATP于呼吸作用,D项正确。 3.C 解析:核糖体主要由蛋白质和rRNA组成,当核糖体的蛋白质被分解后,核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应,说明能催化该反应的物质是rRNA。 4.C 解析:酶具有专一性,乙醇转化为乙醛、乙醛转化为乙酸是由不同的氧化酶催化的;人体内催化乙醇分解的酶不是无限多的,所以该酶促反应的速率不会随底物(乙醇)浓度的增高而一直加快;乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水,同时释放能量;正常生理情况下,人的体温相对稳定,人体内分解乙醇的酶促反应速率相对稳定,不会与环境温度呈正相关。 5.C 解析:线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所;叶绿体中进行光反应的膜结构和蓝藻中进行光反应的膜结构都能进行光反应,而内质膜不能合成ATP。 6.D 解析:物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散、主动运输,只有主动运输需要消耗ATP;光反应产生的[H](NADPH)和ATP为暗反应提供能量;细胞中的ATP含量很少,之所以能作为直接能源物质是因为与ADP相互转化,肌肉细胞中的肌质体有利于细胞呼吸的进行;进行光合作用的细胞合成ATP的能量于光能,ATP水解释放的能量转化成光能、电能、机械能等各种能量。 7.答案:(1)无关 (2)将新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别恒温后再混合(其他合理答案也可) (3)碘液 剩余量 (4)不科学 因为温度会直接影响H2O2溶液的分解 (5)该过氧化氢酶的最适pH约为7,pH降低或升高,酶活性均降低(或在pH为5~7的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性升高,在pH为7~9的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性降低) 6~8 解析:(1)实验一中的自变量是温度,因变量是酶活性,pH属于无关变量,应控制适宜的pH,避免影响酶活性。(2)为保证各组实验在相应温度下进行,应将酶液和淀粉溶液保持各自温度后再混合。(3)若用斐林试剂检测还原糖的生成量,需要加热,对自变量产生影响,故需用碘液检测淀粉的剩余量。(4)底物改成H2O2溶液,不同温度下分解速率不同,与酶的活性不同产生混淆。(5)由实验结果可知,五组实验中C组酶活性最高,pH降低或升高酶活性均降低,所以过氧化氢酶的最适pH介于6~8之间。 8.答案:(1)专一性 (2)青霉素能与这些酶的活性位点结合(或酶活性位点被封闭),使细菌合成细胞壁的底物与酶活性位点结合的机会下降 (3)竞争性 底物浓度越高,竞争性抑制剂与酶活性位点结合机会越小 (4)见图

解析:从图可知,酶与底物的结合位点有特定的结构,体现出酶的专一性。青霉素的化学结构与细菌合成细胞壁的底物相似,青霉素能与这些酶的活性位点结合(或酶活性位点被封闭),使细菌合成细胞壁的底物与酶活性位点结合的机会下降。随着底物浓度升高,抑制效力变得越来越小的是竞争性抑制剂,原因是底物浓度越高,底物与酶活性位点结合的机会越大,竞争性抑制剂与酶活性位点结合的机会越小。最适温度酶的活性最高,低于或高于最适值时,酶活性降低。 9.答案:(1)细胞呼吸 A—P~P~P ATP与ADP相互迅速转化 (2)腺苷 (3)①细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率 ②细胞内ATP浓度下降,能量供应减少,细胞死亡率增加 ③阻碍消化酶的合成和分泌,影响消化;妨碍主动运输,影响营养物质的吸收 解析:ATP是细胞内的“能量通货”,直接给细胞的生命活动提供能量。(1)ATP可以来自细胞呼吸、光合作用。在人体细胞内只有细胞呼吸。ATP结构简式为A—P~P~P。(2)ATP是由一个腺苷和三个磷酸基团构成的。因此3个磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的是腺苷。(3)①“为了研究X物质对动物细胞的影响”,得出实验的自变量是X物质的浓度,因变量就是不同X物质浓度下细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率。②细胞的生命活动离不开能量,因此细胞内ATP浓度下降,能量供应减少,细胞死亡率增加。③消化需要酶来催化,消化酶的合成和分泌需要消耗能量;氨基酸等营养物质的吸收属于主动运输,需要消耗能量。阻碍消化酶的合成和分泌,影响消化;妨碍主动运输,影响营养物质的吸收。