全国专用2022版高考生物大二轮总复习增分策略专题二必考点4“周而复始”的酶和ATP试题

必考点4　“周而复始”的酶和ATP依纲排查1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)(1)酶的化学本质、基本组成单位和合成场所分别是什么？(2)酶的特性有哪些？设计实验验证的基本思路是什么？(3)影响酶促反应的因素有哪些？是怎样影响的？2．ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)(1)ATP的结构及与RNA的关系是怎样的？(2)ATP的合成场所、过程及利用是怎样的？1．巧记酶的“二、一、一、一”2．把握“二类曲线”(1)酶特性的曲线①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较：酶具有____________。②图2中两曲线比较表明酶具有____________。(2)影响酶促反应速率的因素曲线15\n①分析图3和图4：温度或pH通过影响______________来影响酶促反应速率。②分析图5：OP段的限制因素是____________________，P点以后的限制因素则是____________。3．关注“两类”实验设计(1)验证酶的专一性实验中的注意事项淀粉或蔗糖＋淀粉酶→应用________________检测反应物，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。(2)在探究温度对酶活性的影响实验中的注意事项①实验室使用的α淀粉酶最适温度为______。②不宜选用斐林试剂鉴定，因为________是干扰条件。③实验步骤不能颠倒，否则会使实验出现较大误差。4．辨析“四种”化合物结构中的“A”(1)ATP：“A”为________。(2)DNA：“A”为腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)RNA：“A”为________________________________。(4)核苷酸：“A”为____________。5．区分ATP的产生与利用(1)产生：光合作用的____________；有氧呼吸、无氧呼吸。(2)场所①真核细胞：叶绿体类囊体薄膜、线粒体基质和内膜、细胞质基质。②原核细胞：细胞膜和细胞质。(3)利用：各种耗能反应。光反应产生的ATP只能用于暗反应中有机物的合成。15\n题组一　理清酶的本质、作用与特性1．酶的本质、作用、特性的相关判断(1)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸(2022·天津，1A)(　　)(2)水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质含有羧基(2022·广东，3D)(　　)(3)酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度(2022·新课标Ⅱ，6C)(　　)(4)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物(2022·新课标Ⅱ，6D)(　　)(5)滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率不涉及“降低化学反应活化能”的原理(2022·四川，4C改编)(　　)(6)同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中(2022·新课标Ⅱ，6A)(　　)(7)低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构(2022·新课标Ⅱ，6B)(　　)(8)探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温(2022·山东，4D)(　　)2．(2022·海南，4)关于生物体产生的酶的叙述，错误的是(　　)A．酶的化学本质是蛋白质或RNAB．脲酶能够将尿素分解成氨和CO2C．蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D．纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁3．(2022·南昌二模)模型包括物理模型、概念模型、数学模型等。而物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，如沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型，就是物理模型。下图为某同学所作的酶催化作用的模型。下列叙述正确的是(　　)A．该模型是物理模型，能很好地解释酶的专一性B．图中的A一定是蛋白质，因为A是酶C．若图中的B表示氨基酸，A表示酶，则该生理过程表示脱水缩合D．人成熟的红细胞内不能合成酶，也无上述模型表示的生理过程　关注酶的“3”个失分点(1)酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥催化作用。15\n(2)酶的催化作用是指能降低化学反应的活化能，提高反应速率，但不改变化学反应的方向和平衡点。(3)在化学反应前后，酶的性质、数量并不发生改变。题组二　关注酶实验，玩转坐标线4．(2022·乌鲁木齐二模)用新鲜萝卜做如下实验：第一组将萝卜磨碎，制得提取液后立即冷藏，取几支试管，分别加入pH为3～9的过氧化氢溶液，30℃保温，然后在每支试管中加入4滴冷藏的提取液；第二组重复上述实验，但把提取液的添加量减半；第三组重复第一组实验，但在滴加提取液之前先对其进行80℃高温处理。然后将实验结果绘成下图的曲线，表示一、二、三组结果的曲线分别是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．a、b、cB．a、c、bC．b、a、cD．c、b、a5．(2022·杭州二模)如图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生速率与反应时间的关系。据图可知：①有多种酶参与；②最适pH是7；③40℃是酵母菌发酵的比较适宜的温度；④50℃时酶逐渐失活；⑤0℃时酶逐渐失活。正确的是(　　)A．①③B．②⑤C．③④D．④⑤6．(2022·淮北二模)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率随pH或温度的变化趋势。下列相关分析，正确的是(　　)15\nA．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　“四看法”分析酶促反应曲线(1)看两坐标轴的含义：分清自变量与因变量，了解两个变量之间的关系。(2)看曲线的变化：利用数学模型法观察同一条曲线的升、降或平的变化，掌握变量变化的生物学意义。如在分析影响酶促反应的因素时，一般情况下，生成物的量未达到饱和时，限制因素是横坐标所表示的因素，当达到饱和后，限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素。(3)看特殊点：即曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉点等五点，理解特殊点的意义。(4)看不同曲线的变化：理解曲线之间的内在联系，找出不同曲线的异同及变化的原因。题组三　要想考得好，实验要抓牢7．(2022·浙江，31)现有一种细菌M，能够合成某种酶，并能分泌到细胞外。为了研究其培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系，请根据以下提供的实验材料写出实验思路，并预测实验结果。实验材料：若干个培养瓶、培养液、细菌M。(要求与说明：实验仅设一组；实验仪器、试剂、用具及操作不作具体要求；实验条件适宜。)请回答：(1)实验思路：15\n(2)预测实验结果(设计一个坐标系，并绘制预测的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化曲线)。(3)测定总酶浓度时，应对细胞做________处理。8．研究人员从一种野生植物的贮藏根中提取出一种化学物质，有人认为这是一种能催化葡萄糖分解的酶，有人认为是一种能催化蔗糖分解的酶。请回答以下问题：(1)写出鉴定此物质的化学本质是否是蛋白质的两种方法：第一种鉴定方法：_________________________________________________________。第二种鉴定方法：________________________________________________________。(2)为了探究此物质是催化葡萄糖分解的酶还是催化蔗糖分解的酶，研究人员设计了如图所示的实验过程，请预测可能的实验结果。水浴加热后，如果____________________________________，说明该物质是能催化蔗糖分解的酶；如果____________________________________，则说明该物质是能催化葡萄糖分解的酶。(3)若以上实验完成后，已经确定其为催化葡萄糖分解的酶，且化学本质是蛋白质，现需要确定其催化作用的最适温度，设计实验的基本思路是先确定__________________________，再参照上图中甲试管的处理方法进行预实验。实验结束后，再在其中砖红色沉淀最少的两支试管所对应的温度区间内，设置__________________________________，重复进行实验。15\n　在科学研究中，需要探究最适值的实验很多，如探究某种酶的最适温度、最适pH，探究某植物生长调节剂促进植物生长的最适浓度等，这类实验都需要先在较大范围内设置梯度较大的系列温度(或pH、浓度等)梯度值，然后在作用效果较好且相近的两个温度(或pH、浓度等)值之间，再设置梯度较小的系列温度(或pH、浓度等)梯度值。题组四　ATP结构与功能的理解9．ATP的相关判断(1)DNA与ATP中所含元素的种类相同(2022·新课标Ⅰ，1A)(　　)(2)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应(2022·新课标Ⅱ，1C)(　　)(3)在生物体的活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行(2022·四川，1D)(　　)(4)ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸，而其合成所需能量由磷酸提供(2022·海南，7BC改编)(　　)(5)细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体(2022·广东，4D)(　　)(6)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡(2022·天津，6④)(　　)(7)人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等(2022·天津，6①)(　　)(8)线粒体内膜、内质网的膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP(2022·北京，1改编)(　　)(9)人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加(2022·天津，6③)(　　)10．(2022·海南，3)ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述，错误的是(　　)A．酒精发酵过程中有ATP生成B．ATP可为物质跨膜运输提供能量C．ATP中高能磷酸键水解可释放能量D．ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成11．(2022·江苏，14)下列生命活动中不需要ATP提供能量的是(　　)A．叶肉细胞合成的糖运输到果实B．吞噬细胞吞噬病原体的过程C．淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D．细胞中由氨基酸合成新的肽链12．在下列四种化合物的化学组成中，“”中所对应的含义最接近的是(　　)15\nA．①②B．①③C．③④D．⑤⑥13．下图1表示三磷酸核苷的结构，图2表示ATP在能量代谢中的作用。据图判断下列有关叙述错误的是(　　)A．图1中N表示含氮碱基，若N为鸟嘌呤，则可表示GTPB．ATP中的能量可以来源于光能和化学能，也可以转化为光能和化学能C．UTP、GTP分子中的高能磷酸键是直接由物质氧化获能产生的D．人体成熟红细胞没有线粒体，但能产生ATP提醒：完成作业　考点过关练415\n二轮专题强化练考点过关练4“周而复始”的酶和ATP1．下列有关酶的实验设计思路的叙述，正确的是(　　)A．利用过氧化氢酶和过氧化氢探究温度对酶活性的影响B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性C．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响2．如图表示在最适温度、最适pH等条件下，反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。下列说法错误的是(　　)A．曲线的AB段表明，随着反应物浓度的增加，反应速率逐渐加快B．如果温度升高10℃重复实验，则图中A点的位置将下移C．如果从乙点开始，向反应混合物中加入少量同样的酶，曲线中B点会上升D．曲线BC段反应速率不变，说明随着反应物浓度的增加，酶已经完全被分解了3．下面的曲线是同一反应的酶促反应和非酶促反应曲线，相关叙述正确的是(　　)A．E1是酶促反应的活化能，A和C曲线是酶促反应曲线B．E2是酶促反应的活化能，B和C曲线是酶促反应曲线C．E3是酶促反应的活化能，B和C曲线是酶促反应曲线D．E2是酶促反应的活化能，A和C曲线是酶促反应曲线15\n4．下图表示改变某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果，请据此分析，改变下列哪种因素才能获得改变后的结果(　　)A．温度B．pHC．淀粉溶液量D．唾液量5．图甲中A、B、C分别表示正常酶的作用、竞争性抑制剂对酶的作用和非竞争性抑制剂对酶的作用，图乙表示相应的反应速率。下列有关叙述错误的是(　　)A．曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果B．非竞争性抑制剂通过改变酶的空间结构，从而影响酶的活性C．曲线c表示在非竞争性抑制剂作用下酶的活性降低D．通过增加底物浓度能够削弱非竞争性抑制剂的作用6．研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答：(1)ATP的结构简式是_____________________________________________________，神经细胞中的ATP主要来自__________(细胞结构)。研究发现，正常成年人安静状态下2415\n小时有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是________________________________________。(2)由图可知，ATP在传递信号过程中，在细胞间隙中的有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是________。(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，二者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，如果要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用，则图中的________________属于无关变量，应予以排除。15\n学生用书答案精析专题二　细胞的代谢必考点4　“周而复始”的酶和ATP核心提炼1．蛋白质或RNA　催化作用　降低活化能2．(1)①高效性　②专一性　(2)①酶的活性　②底物浓度　酶浓度3．(1)斐林试剂　(2)①60℃　②温度4．(1)腺苷　(3)腺嘌呤核糖核苷酸　(4)腺嘌呤5．(1)光反应题组突破1．(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×　(6)√　(7)×　(8)×2．D　[酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数RNA也具有生物催化功能，A正确；脲酶溶于水后能够催化尿素分解成氨和二氧化碳，B正确；蛋白酶可以催化蛋白质水解，淀粉酶可以催化淀粉水解，它们都属于水解酶，C正确；植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，细菌细胞壁由肽聚糖等物质组成，而酶具有专一性，纤维素酶只能催化水解纤维素，所以D错误。]3．A　[该图中A和B的结构能反映出酶的专一性，故A正确；酶是催化剂，反应前后酶的数量和性质保持不变，故A是酶，其化学本质是蛋白质或RNA，故B错误；图中化学反应属于物质的分解，不可能是脱水缩合，故C错误；人成熟的红细胞不能合成酶，但是含有许多酶，能催化多种化学反应，故D错误。]4．C　[第二组比第一组酶量减半，其他相同条件下反应速率比第一组小，所以第一组对应曲线b，第二组对应曲线a。第三组滴加提取液之前先对其进行80℃高温处理，酶变性失活，过氧化氢不会被催化分解，对应曲线c。]5．C6．C　[首先根据曲线变化判断乙曲线代表温度对酶促反应速率的影响，丙曲线代表pH对酶促反应速率的影响。甲曲线是在最适温度下测定的，故在A点提高温度，反应速率将降低，故A错；图中E点代表酶的最适温度，H点代表酶的最适pH，故B错；酶应该在最适pH、低温下保存，故C15\n对；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应速率的影响时，高温时反应速率不会为零，故D错。]7．(1)①取细菌M，稀释后，分别等量接种于若干个含等量培养液的培养瓶中。②取其中的培养瓶，分别测定细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度，并记录。③在培养过程中，每隔一段时间，重复②。④对所得实验数据进行分析和处理。(2)如图所示(3)破碎解析　本题是实验设计题，从题目叙述可知，细菌M可以合成某种酶并分泌到细胞外，研究培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系时，要求只设计一组实验。实验思路：要测得细菌M在不同培养时间的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度，需要培养细菌M，在不同培养时间测定细胞数、细胞外酶浓度、总酶浓度。由于测定总酶浓度时要破碎细菌细胞，所以开始要设计多组相同的培养瓶培养相同数量的细菌M，在不同的培养时间测定一个培养瓶中的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度，做好记录，并对实验结果进行分析。以时间为横坐标，细胞数和酶浓度为纵坐标设计一个坐标系，绘出细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化曲线。在培养过程中，细胞数量的变化曲线类似于“S”型增长曲线，细胞外酶浓度应小于总酶浓度。8．(1)用双缩脲试剂　用蛋白酶处理　(2)两支试管均出现砖红色沉淀　两支试管均不出现砖红色沉淀　(3)系列温度梯度　差值较小的系列温度梯度解析　(1)蛋白质与双缩脲试剂发生作用，会产生紫色反应；不溶于水的蛋白质在蛋白酶的催化下可以水解为溶于水的多肽、氨基酸。(2)葡萄糖是还原糖而蔗糖是非还原糖，但蔗糖分解的产物为还原糖，若两支试管都出现砖红色沉淀，则该物质是能催化蔗糖分解的酶；若两支试管都不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有分解而葡萄糖被分解，故该物质是能催化葡萄糖分解的酶。(3)设计实验的基本思路：先确定系列温度梯度，再找出其中砖红色沉淀最少的两支试管，根据它们所对应的温度，在这两个温度值之间设置差值更小的系列温度梯度。9．(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×　(9)√15\n10．D　[酒精发酵是微生物的无氧呼吸，无氧呼吸在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP，A正确；ATP可以用于细胞的主动运输，如：Ca2＋、Mg2＋通过主动运输进入番茄细胞时要消耗能量，直接由ATP提供，B正确；A—P～P～P中的“～”高能磷酸键中储存着大量能量，ATP水解时，高能磷酸键断裂，大量的能量会释放出来，C正确；ATP由腺嘌呤、核糖、磷酸组成，所以D错误。]11．C　[A项，叶肉细胞合成的糖(如葡萄糖)通过主动运输进入果实细胞需要消耗ATP；B项，吞噬细胞吞噬病原体依赖膜的流动性，需要消耗ATP提供的能量；C项，在适宜的温度、pH条件下，淀粉酶催化淀粉水解，此过程不需要消耗ATP提供的能量；D项，氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链需要消耗ATP提供的能量。]12．D　[根据题意，“”中所对应的含义分别为：①一磷酸腺苷AMP即腺嘌呤核糖核苷酸，②腺嘌呤，③DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸，④RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，⑤腺苷，⑥腺苷。]13．C　[图1中N表示含氮碱基，若N为A，则表示ATP，若N为G，则表示GTP，若N为U，则表示UTP。由图2可知，UTP和GTP分子中的高能磷酸键不是由物质氧化获能产生的，而是由ATP将高能磷酸基转移给UDP或GDP，进而生成UTP或GTP的。]15\n二轮专题强化练答案精析专题二　细胞的代谢考点过关练4　“周而复始”的酶和ATP1．C2．D　[由图可知，曲线AB段，随着反应物浓度的增加，反应速率加快；由于反应是在最适温度下进行的，因此，提高温度，酶的活性将下降，A点将下移；如果向反应体系中加入更多的酶，反应速率将加快，B点会上升；曲线BC段反应速率不变，是因为酶的数量有限，而不是全部被分解了。]3．D　[E2为有酶催化反应所需的活化能，这是因为酶能降低酶促反应所需的活化能；酶具有高效性，因此A和C曲线是酶促反应的曲线；则E3是无酶催化反应所需的活化能，B和D曲线是无酶催化反应的曲线。]4．C　[由图中信息可知，反应进行到12min后，还原糖的生成量不再增加，两组反应都不再进行，改变某一条件后生成物总量降低，反应物淀粉溶液量减少会导致此结果。而改变温度、pH和唾液量均会改变反应完成所需要的时间。]5．D6．(1)A—P～P～P　线粒体　ATP与ADP相互迅速转化　(2)腺苷(3)典型神经递质解析　(1)神经细胞中的ATP主要来自线粒体，为了满足ATP的需要，机体内ATP和ADP之间进行着相互迅速转化。(2)每个ATP分子中有一分子腺苷和三分子磷酸基团，因此磷酸基团逐个脱离下来后，剩下的是腺苷。(3)要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用，则ATP是自变量，神经元的变化是因变量，则图中的典型神经递质属于无关变量，应予以排除。15