【状元之路】（新课标通用）2022高考生物一轮复习 第9讲 降低化学反应活化能的酶和细胞的能量“通货” ATP

【状元之路】（新课标通用）2022高考生物一轮复习第9讲降低化学反应活化能的酶和细胞的能量“通货”ATP考题反馈抓落实自主演练我成功1.下面关于酶的论述正确的是(　　)①对底物有严格的选择性　②酶在体内不能更新　③温度越高酶的活性越大　④酶制剂通常在低温下保存　⑤酶能降低化学反应的活化能　⑥酶只能在细胞内发挥催化作用⑦酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物A．①④⑤⑦　　　　　　　B．②③⑤⑦C．②③④⑥D．①②⑥⑦答案：A解析：酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。酶可在细胞内、细胞外和体外发挥作用。酶在体内可以更新。酶具有降低化学反应的活化能的作用。酶具有专一性、高效性和需要温和条件等特性。2．在研究酶特性的实验中，以体积分数为3%的过氧化氢溶液为底物的一组实验记录如下表所示：实验过程实验现象常温下自然分解气泡少而小常温下加入2滴质量分数为3.5%的氯化铁溶液气泡稍多而小常温下加入2滴鲜肝研磨液气泡极多而大加入2滴煮沸后冷却的鲜肝研磨液气泡少而小据表分析，不能得出的结论是(　　)A．从催化反应条件看，酶的作用条件温和B．从催化反应物种类看，酶具有专一性C．从催化反应效率看，酶具有高效性D．从实验变量看，肝脏研磨液属于自变量答案：B解析：四组实验的反应物均是过氧化氢溶液，只有过氧化氢酶，因此，9\n不能得出酶具有专一性的特点。3．有一个学习小组在探究某种淀粉酶的最适温度时，设计了如下实验步骤：1取10支试管分成5组，编号，向每组的1支试管中加入2mL3%淀粉溶液，向另1支试管中加入1mL2%的新鲜淀粉酶溶液2将5组试管分别置于30℃、35℃、40℃、45℃、50℃的水中保温5min3把每组的两支试管中溶液相混合、摇匀，并放回原水浴环境中继续保温5min4向每组混合液中滴加1滴碘液，摇匀5观察现象，记录结果请指出下列对该实验步骤的评价中，不正确的是(　　)A．温度范围设置不合理B．还应该设置对照组实验C．检测因变量的方法可行D．无关变量得到了较好控制答案：B解析：该实验用了五组对比实验来探究某种淀粉酶的最适温度，因此不需要再设置对照组实验。温度范围差距较大，不能得出淀粉酶的最适温度。4．蜗牛嗉囊中的消化液对纤维素具有消化作用。从菠菜叶柄切一小薄片放在载玻片上，滴加蜗牛嗉囊中的消化液，加盖玻片；同样制作另一切片标本，但以蒸馏水作为对照组。15min后观察，发现两标本内的细胞形态完全一样。下列对结果与预期不同的分析中，不合理的原因是(　　)A．实验的温度太低，作用时间也不够长B．滴管或实验器皿未洗净，残留酸或碱C．消化液离开蜗牛嗉囊后，不发生作用D．吸取消化液的量过少答案：C解析：酶是由活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。酶的作用部位可在细胞内、细胞外和体外。因此，消化液离开蜗牛嗉囊后，仍可发生作用。5．猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如下图所示。在35℃水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂9\n，丙、丁试管中不加任何试剂，下列实验能达到目的的是(　　)A．只有实验①能B．只有实验②能C．实验①、实验②都能D．实验①、实验②都不能答案：B解析：甲试管中的蛋白液可被蛋白酶水解，但蛋白酶的化学成分是蛋白质，因此，甲、乙试管均出现紫色反应。丙试管中的蛋白酶可水解蛋白块，因此，丙中的蛋白块体积变小，丁中蛋白块体积不变。6．下列关于影响酶反应速率(v)因素的研究中，条件控制和预期结果的关系合理的是(　　)A．有足够的底物，温度、pH等条件适宜且恒定——v与酶浓度成正比B．酶浓度恒定，温度、pH等条件适宜且恒定——v与底物浓度成正比C．酶浓度和底物一定，在pH适宜的条件下——v与温度成反比D．酶浓度和底物一定，在温度适宜的条件下——v与pH成正比答案：A解析：B选项，在底物浓度较低的情况下，速率与底物浓度成正比，超过一定范围，底物浓度增加，速率不变。C选项和D选项，在一定范围内，酶促反应速率随温度或pH的增大而增大，超过最适值后，随温度和pH的增大而减小。7．(2022·海淀期中)如下表是一实验设计，表中“＋”表示有，“－”表示无。与此相关的分析正确的是(　　)试管编号abcdef2mL3%淀粉溶液＋＋＋－－－2mL3%蔗糖溶液－－－＋＋＋1mL淀粉酶溶液＋＋＋＋＋＋反应温度(℃)4060804060809\n斐林试剂＋＋＋＋＋＋①本实验试图研究两个问题②可以用碘液代替斐林试剂来检测结果③虽然不知道该酶促反应的最适温度，但可以预期b号试管的反应颜色最深④设置的b、c、d号试管均可看作a号试管的对照A．只有①③正确B．只有②③正确C．只有①④正确D．只有③④正确答案：C解析：本实验可以研究酶的活性与温度的关系及酶的专一性这两个问题。碘液只能用来检验淀粉的有无，不能用来检测蔗糖的有无，因此不能用碘液代替斐林试剂来检验实验结果。8．海洋中的鱼安Ｋ鱼康Ｋ鱼有发光现象，其光能是由(　　)A．电能转变而来B．ATP转化成ADP时释放的化学能转变而来C．热能转变而来D．有机物进行氧化分解释放的机械能转变而来答案：B解析：ATP中活跃的化学能可以转变成化学能、机械能、热能、电能、光能等。9．(杭州高中2022届月考)有关酶和ATP的正确叙述是(　　)A．基因表达过程需要酶和ATP参与B．酶的催化效率总是高于无机催化剂C．温度不会影响ATP与ADP相互转化的速率D．酶氧化分解的产物是氨基酸答案：A解析：基因表达时要合成RNA和蛋白质，需要酶和ATP；高温时，酶变性失活，而无机催化剂的催化效率升高；ATP与ADP相互转化是在酶的作用下进行的，而温度影响酶活性；酶水解产物是氨基酸，氧化分解产物是水、CO2和尿素。10．(2022·聊城市高三月考)下列有关ATP的叙述，正确的是(　　)①人短时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等②若细胞内Na＋浓度偏高，为维持Na＋浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加9\n③人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺素分泌增多，细胞产生ATP的量增加④人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡A．①②B．②③C．③④D．①④答案：B解析：细胞中ATP与ADP的含量总处于动态平衡，否则，生命活动难以维持。11．(2022·上海市高三年级联考)1个葡萄糖分子有氧呼吸释放能量为a，其中44%用于ADP转化为ATP，若1个葡萄糖分子在有氧呼吸中产生了b个ATP分子，则1个高能磷酸键中所含能量(　　)A．2a/5bB．11a/25bC．11a/50bD．22a/25b答案：A解析：1个ADP转化为ATP需形成1个高能磷酸键，即1个葡萄糖有氧呼吸释放能量的44%形成b个高能磷酸键。12．(杭州高中2022届月考)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。图乙示意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：Ⅰ正常酶的作用图　Ⅱ竞争性抑制剂作用图　Ⅲ非竞争性抑制剂作用图甲(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相关的酶的活性，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____________________________。9\n(4)唾液淀粉酶在最适温度条件下的底物浓度与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。图乙　　　　　　　　　图丙答案：(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机会下降(3)竞争性底物浓度越高，底物与酶活性位点结合机会越大，竞争性抑制剂与酶活性位点结合机会越小(4)见图解析：本题以酶的专一性为切入点，综合考查信息转换能力和分析推理能力，属于较高要求。13．(江苏黄桥2022月考)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)神经细胞中的ATP主要来自__________(生理过程)。研究发现正常成年人安静状态下24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)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，9\n两者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，ATP进入细胞间隙穿过了__________层膜，将导致受体细胞膜外的电位变化是__________________。(3)若人体产生的某抗体能与图中相关酶特异性结合，从而使受体细胞不能接受信息，这样引起的疾病是____________________________。(4)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小时，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X物质的浓度(ngmL－1)细胞中ATP的浓度(nmolmL－1)细胞死亡的百分率A0801B2703C45010D82025E16570F32195①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2ngmL－1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__________________________________________。答案：(1)细胞呼吸　ATP与ADP相互迅速转化　(2)0　由正变负(3)自身免疫病(4)①细胞中ATP浓度和细胞死亡的百分比。　②细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增加。　③ATP减少，阻碍消化酶的合成和分泌、小肠的蠕动，影响消化；妨碍主动运输，影响营养物质的吸收。解析：(1)动物细胞中的ATP主要来自细胞呼吸。ATP与ADP的迅速相互转化保证了细胞内的ATP在较低浓度的情况下也能满足生命活动的需要。(2)ATP不能穿过生物膜；受体细胞膜的电位由外正内负转变为外负内正。(3)抗体与自身的正常成分结合导致的疾病属于自身免疫病。(4)该实验的自变量是不同浓度的物质X，细胞中ATP浓度和细胞死亡的百分率均是因变量。由结果可知，ATP9\n浓度与细胞死亡率负相关。由于物质X可抑制ATP的合成，而消化和吸收需消耗ATP，所以加X会抑制消化和吸收。1.(2022·海南单科)下列操作中，不可能导致淀粉酶活性发生变化的是(　　)A．淀粉酶溶液中加入强酸B．淀粉酶溶液中加入蛋白酶C．淀粉酶溶液中加入淀粉溶液D．淀粉酶经高温烘干制成粉剂答案：C解析：本题考查了酶及其特性的相关知识。酶是有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，遇高温、强酸、强碱、重金属会发生变性，故A、D可能发生。淀粉酶是蛋白质，淀粉酶溶液中加入蛋白酶会使淀粉酶水解失活。淀粉酶能把淀粉水解成麦芽糖，且反应前后酶活性不变，C选项符合题意。2．(2022·北京理综)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．内质网的膜D．蓝藻(蓝细菌)中进行光反应的膜结构答案：C解析：本题主要考查细胞代谢过程中ATP合成的相关知识。细胞代谢产生ATP的生理过程主要是细胞呼吸和光合作用的光反应，所以A、B、D三个选项中所涉及的部位均可合成ATP；而内质网的膜上不能产生ATP，故C项符合题意。3．(2022·全国)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：①在A、B、C、D、E5支试管中分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1mL。②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1mL，摇匀。③将5支试管放入70℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。④取出各试管，分别加入斐林试剂2mL，摇匀。⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。9\n上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果。(1)_______________________________________________________。(2)_______________________________________________________。答案：(1)③中70℃应改为37℃。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37℃(2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在沸水浴中一段时间。因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色(其他合理答案也可以)解析：(1)唾液淀粉酶的最适温度为37℃，70℃环境中该酶将失活。(2)斐林试剂与还原糖在水浴共热条件下，才产生砖红色沉淀。9