2022年高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題能力提升練3 細(xì)胞內(nèi)的酶與ATP

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1、2022年高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題能力提升練3 細(xì)胞內(nèi)的酶與ATP 一、單項(xiàng)選擇題(共10個(gè)小題,每小題5分,共50分) 1.(xx·衡水一模)下列有關(guān)酶的敘述有幾項(xiàng)是正確的(  ) ①是有分泌功能的細(xì)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(xì)胞都含有酶 ④酶都是有機(jī)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(xì)胞產(chǎn)生的,①錯(cuò)誤;食物中的酶會(huì)因消化而被分解,酶是在細(xì)胞內(nèi)合成的,②錯(cuò)誤;活細(xì)胞的新陳代謝需要酶的催化,③正

2、確;酶是蛋白質(zhì)或RNA,④正確,⑤錯(cuò)誤;酶在代謝中只起催化作用,⑧正確,⑥⑦錯(cuò)誤。 【加固訓(xùn)練】細(xì)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(xì)胞內(nèi)酶活性來調(diào)節(jié)細(xì)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(jìn)而調(diào)節(jié)代謝速率 C.同一個(gè)體各種體細(xì)胞酶的種類相同、數(shù)量不同,代謝不同 D.對于一個(gè)細(xì)胞來說,酶的種類和數(shù)量不會(huì)發(fā)生變化 【解析】選B。激素不都是通過影響靶細(xì)胞內(nèi)酶活性來調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝的,如抗利尿激素,A項(xiàng)錯(cuò)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(jìn)而調(diào)節(jié)代謝速率,B項(xiàng)正確;同一個(gè)體各種體細(xì)胞中的酶的種類也不一定相同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;對于一個(gè)細(xì)胞來說,酶

3、的種類和數(shù)量會(huì)發(fā)生變化,如細(xì)胞衰老,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.(xx·大連二模)下面關(guān)于ATP的敘述,錯(cuò)誤的是(  ) A.細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中都有ATP的分布 B.細(xì)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(gè)核苷酸和兩個(gè)磷酸 D.正常細(xì)胞中ATP與ADP的比值在一定范圍內(nèi)變化 【解析】選B。細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中均需ATP提供能量,A項(xiàng)正確;ATP是物質(zhì)不是能量,細(xì)胞呼吸釋放的能量少量儲存在ATP中,B項(xiàng)錯(cuò)誤;ATP由一個(gè)核苷酸和兩個(gè)磷酸組成,C項(xiàng)正確;正常細(xì)胞中ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化,不斷進(jìn)行,保持動(dòng)態(tài)平衡,D項(xiàng)正確。 3.下列關(guān)于酶和ATP的敘述,正確的是

4、(  ) 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(xì)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(xiàng)錯(cuò)誤;在代謝旺盛的細(xì)胞中ATP的含量不會(huì)大量增加,C項(xiàng)錯(cuò)誤;酶降低反應(yīng)的活化能,ATP提供能量,D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。 4.(xx·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(shí)物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)識對象的特征,如沃森和克里克制作的DNA雙螺旋

5、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?yàn)锳是酶 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(xì)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(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)誤;人成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器,故不能合成酶,但是可以發(fā)生圖示物質(zhì)的分解過程,D

6、項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)中鳥胃中的肉塊消失有消化酶的作用,B項(xiàng)中肝臟研磨液中含有過氧化氫酶,兩種酶和C項(xiàng)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.(xx·安陽二模)乳糖酶可催化乳糖水解。科研人員開展了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)(其他實(shí)驗(yàn)條件均為最適條件),實(shí)驗(yàn)

7、結(jié)果見下表。 實(shí)驗(yàn) 變量 組別1 組別2 組別3 組別4 組別5 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析正確的是(  ) A.實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)二中,限制組別5相對反應(yīng)速率進(jìn)

8、一步提高的主要因素是酶濃度 D.實(shí)驗(yàn)二中,若適當(dāng)提高反應(yīng)溫度則各組別相對反應(yīng)速率將會(huì)增加 【解析】選C。實(shí)驗(yàn)一:乳糖濃度一定時(shí),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(xiàng)錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)二:酶濃度一定時(shí),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(jìn)一步提高的主要因素是酶濃度,C項(xiàng)正確;由題意可知實(shí)驗(yàn)在最適溫度下進(jìn)行,所以若提高反應(yīng)溫度,各組別反應(yīng)速率都會(huì)下降,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【易錯(cuò)提醒】表格中易忽略的關(guān)鍵信息 (1)實(shí)驗(yàn)一隨酶濃度的升高酶促反應(yīng)速率一直在

9、加快,所以5%的酶濃度可能還未達(dá)到最適濃度。 (2)實(shí)驗(yàn)二乳糖濃度由20%增加到30%時(shí),酶促反應(yīng)速率不再增大,此時(shí)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(xì)胞一定能產(chǎn)生3 C.能產(chǎn)生3的細(xì)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(xiàng)錯(cuò)誤;抗體由漿細(xì)胞產(chǎn)生,酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的,故B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤

10、;人體內(nèi)的激素由專門的內(nèi)分泌器官或細(xì)胞產(chǎn)生,D項(xiàng)錯(cuò)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.(xx·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(shí)一定會(huì)影響酶的活性,但溫度較低時(shí)則不一定會(huì)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(jī)催化劑顯著 D.所有細(xì)胞都具有與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶,但不一定都分布在線粒體中

11、 【解析】選D。酶合成的場所是核糖體或細(xì)胞核,A項(xiàng)錯(cuò)誤;酶的催化作用需適宜的溫度和pH,pH或溫度較低時(shí)都會(huì)影響酶的活性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;同無機(jī)催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著,C項(xiàng)錯(cuò)誤;線粒體只參與有氧呼吸第二、三階段,所以與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶不一定都分布在線粒體中,D項(xiàng)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(shí)間變化的曲線(物質(zhì)a的起始濃度為10 mmol/L)。下列敘述錯(cuò)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(shí)驗(yàn)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,則曲線①溫度一定低于曲線

12、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?yàn)檎崽撬獾玫降氖瞧咸烟呛凸牵珹項(xiàng)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(xiàng)正確;①是三個(gè)溫度中反應(yīng)最快的,但不一定是最低的,C項(xiàng)錯(cuò)誤;①是三個(gè)酶濃度中反應(yīng)最快的,因此①的酶濃度最高,D項(xiàng)正確。 10.(能力挑戰(zhàn)題)(xx·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反應(yīng)速率隨pH或溫度的變化趨勢

13、。下列相關(guān)分析,正確的是(  ) A.在A點(diǎn)適當(dāng)提高溫度或在B點(diǎn)適當(dāng)增加酶的濃度,反應(yīng)速率都將增大 B.圖中E點(diǎn)代表該酶的最適pH,H點(diǎn)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(diǎn) 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(diǎn)提高溫度,反應(yīng)速率將降低,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖中E點(diǎn)代表酶的最適溫度,H點(diǎn)代表酶的最適pH,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;酶應(yīng)該在最適pH、低溫下保存,故C項(xiàng)正確;過氧化氫受熱易分解,故當(dāng)用過氧化氫酶研究溫度對酶

14、促反應(yīng)速率的影響時(shí),高溫時(shí)反應(yīng)速率不會(huì)為零,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【易錯(cuò)提醒】本題易錯(cuò)選D項(xiàng)。誤認(rèn)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(shí),高溫下,酶雖然會(huì)失活,但因?yàn)楦邷貢?huì)促進(jìn)H2O2分解,反應(yīng)速率不會(huì)為0,曲線與橫軸不會(huì)有交點(diǎn)。 二、非選擇題(共2個(gè)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(xì)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(lán)藻,細(xì)胞消耗ADP的主要場所是     。而在玉米體內(nèi),葉肉細(xì)胞通過生理過程①產(chǎn)生ATP的具體部位是     。

15、(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(shí)生成物量與反應(yīng)時(shí)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?jiān)趫D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?yàn)樗堋        ?        。Fe3+也能催化H2O2的分解,但與過氧化氫酶相比,要達(dá)到生成物量的最大值,反應(yīng)時(shí)間一般    (填“長于”“等于”或“短于”)dmin。 【解析】(1)

16、藍(lán)藻細(xì)胞消耗ADP即合成ATP的過程有光合作用和細(xì)胞呼吸,但藍(lán)藻為原核生物,沒有線粒體、葉綠體等細(xì)胞器,故產(chǎn)生ATP的主要場所是細(xì)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(jī)物中的能量,即①②過程)、細(xì)胞呼吸(將有機(jī)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(shí)間縮短。 (4)酶與無機(jī)催化劑均能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,酶降低活化能的效果

17、更顯著,所以到達(dá)平衡點(diǎn)所需要的時(shí)間更短。 答案:(1)細(xì)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)(xx·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(dāng)?shù)匕琢P←?。為探究淀粉酶活性與穗發(fā)芽率的關(guān)系,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。 (1)取穗發(fā)芽時(shí)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)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 0.5mL 提取液

18、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(dāng)時(shí)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(lán)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(dāng)減小,為保持顯色結(jié)果不變,則保溫時(shí)間應(yīng)    。 (2)小麥淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,為進(jìn)一步探究其活性

19、在穗發(fā)芽率差異中的作用,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn),符合實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的單一變量原則。顯色結(jié)果表明,紅粒管中藍(lán)色較深,說明此時(shí)淀粉酶活性較低。據(jù)此推測,淀粉酶活性越低,穗發(fā)芽率也越低。若步驟③中的淀粉溶液

20、濃度適當(dāng)減小,為達(dá)到相同顯色效果的時(shí)間應(yīng)當(dāng)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】(xx·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(yàn)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力的測定結(jié)果。 ①本實(shí)驗(yàn)的自變量

21、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(biāo)是          。 ②湖泊中能合成石油降解酶的節(jié)細(xì)菌可消除輕微石油污染,這種途徑屬于     分解,這一實(shí)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(shí)驗(yàn)得知兩種酶的適宜溫度在20~30℃,為進(jìn)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(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)記錄表 指出表中的三處錯(cuò)誤: ①                                。 ②                                。

22、 ③                                。 【解題指導(dǎo)】解答本題需關(guān)注以下幾點(diǎn): (1)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化功能的有機(jī)物,其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)。 (2)酶催化的實(shí)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)的自變量有兩個(gè),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小;通過節(jié)細(xì)菌消除石油污染屬于微生物分解。 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(cuò)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?zèng)]有標(biāo)明具體的溫度?、跍囟仍O(shè)置少一列 ③缺少對石化酶的記錄(順序可顛倒)

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