【优化方案】2022届高考生物一轮复习 第五章 第1、2节 降低化学反应活化能的酶细胞的能量“通货” ATP知能演练强化闯关（含解析）新人教版必修1

【优化方案】2022届高考生物一轮复习第五章第1、2节降低化学反应活化能的酶细胞的能量“通货”ATP知能演练强化闯关（含解析）新人教版必修11．美国生物学家奥特曼和切赫由于研究和发现了RNA的催化功能而获得诺贝尔化学奖。以下叙述中正确的是(　　)A．酶的化学本质不一定都是蛋白质B．RNA虽具有催化功能但不能叫做酶C．RNA催化功能的发现说明酶不具有专一性D．酶都是在细胞中的核糖体上合成的解析：选A。酶的本质绝大多数是蛋白质，少数为RNA。2．(2022·南京四校联考)下列有关酶的叙述中，正确的是(　　)A．合成ATP与分解ATP的酶相同B．酶只能在细胞内起催化作用C．高温和低温都会使酶永久失活D．酶在低温时空间结构保持稳定解析：选D。酶具有专一性，合成ATP与分解ATP的酶不同；酶可以在细胞外起作用，如唾液淀粉酶；高温使酶永久失活，而低温降低酶的活性；酶在低温时活性低，但空间结构保持稳定。3．(2022·高考海南卷)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解析：选C。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可能发生变化。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。4．(2022·辽宁大连双基测试)下列生理过程不能使细胞内ADP含量增加的是(　　)A．生长素由顶芽向侧芽处运输B．突触小体中神经递质的释放C．氨基酸脱水缩合成多肽D．胃蛋白酶催化蛋白质分解解析：选D。胃蛋白酶催化蛋白质分解是肠道内消化酶的作用，不消耗ATP，细胞内ADP含量不会增加。5．下列与萤火虫发光有关的叙述正确的是(　　)A．萤火虫发光的直接能源物质ATP主要来自线粒体基质B．萤火虫发光细胞中的荧光素接受ATP供能后无需转化即可发生荧光C．萤火虫发光过程中吸能反应与ATP的合成相联系D．萤火虫发出的荧光是一种物理信息解析：选D。生命活动的直接能源物质ATP主要来自线粒体内膜；荧火虫发光细胞中的荧光素接受ATP供能后需转化为光能才可发出萤光；吸能反应与ATP的水解相联系。6．(2022·高考大纲全国卷)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。7\n②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。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)________________________________________________________________________。解析：解答本题时应全面考虑酶的最适条件以及斐林试剂的作用条件。(1)唾液淀粉酶的最适温度是37℃左右，70℃时酶会变性失活。(2)加入斐林试剂后，需要沸水浴加热才能看到砖红色沉淀。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1.甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理。酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是(　　)A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解B．甲酶可能是蛋白质，不可能是具有催化功能的RNAC．乙酶的化学本质为蛋白质D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变解析：选B。从图中信息可知，蛋白酶处理后甲酶活性不变，而乙酶活性明显降低，可推导出甲酶的本质可能是RNA，而乙酶的本质是蛋白质，A、C正确，B错误；乙酶活性降低是因为分子结构被破坏，D正确。2．(2022·辽宁沈阳、大连联考)下列有关酶的叙述正确的是(　　)A．都能被蛋白酶水解而失去其活性B．都只能催化一种物质的化学反应C．高温和低温对酶空间结构的影响相同D．都能降低反应的活化能且具有高效性解析：选D。大多数酶是蛋白质类酶，少数是RNA酶，A错误；酶能催化一种或一类物质的化学反应，B错误；高温能破坏酶的空间结构，使酶永久失活，低温仅仅限制酶的活性，不破坏酶的空间结构，C错误；酶通过降低反应的活化能来提高化学的反应速率，D正确。3．(2022·龙岩教学质检)下列物质与其作用的对象不具有专一性(或特异性)的是(　　)A．淀粉酶催化淀粉水解B．载体与其转运的离子C．ATP与其参与的生理过程D．鸟嘌呤与胞嘧啶解析：选C。每一种酶只能催化一种或一类化学反应；细胞膜上的载体与其转运的离子的结合具有专一性，一种载体只能转运一种特定类型的分子或离子；生物体内的很多生理过程的进行都需要ATP提供能量；依据碱基互补配对原则，鸟嘌呤与胞嘧啶配对。4.7\n图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列相关叙述正确的是(　　)A．ad段表示在无催化剂的条件下，物质A生成物质P需要的活化能B．若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向下移动C．若仅增加反应物A的量，则图中曲线的原有形状均发生改变D．若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线，改变酶促条件后，b在纵轴上将向上移动解析：选D。本题考查酶的催化原理及考生的识图能力，属于对理解、应用层次的考查。活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量，在无催化剂条件下，物质A生成物质P需要的活化能应用ac段表示，A错误；一般而言，无机催化剂的催化效果比酶的催化效果差，降低活化能的效果没有酶的显著，b在纵轴上应向上移动，B错误；增加反应物A的量，反应所需的活化能不变，图中曲线的形状不发生改变，C错误；改变酶促条件后，酶的活性降低，降低活化能的效果变差，反应所需的活化能增加，b在纵轴上将向上移动，D正确。5．(2022·北京西城质检)下列关于细胞生命活动过程中ATP、ADP的说法不正确的是(　　)A．细胞内的蛋白质合成总与ATP的水解反应相关联B．ATP是高能化合物，其分子中有三个高能磷酸键C．细胞内有机物氧化分解时总是伴随有ATP的合成D．细胞呼吸过程中产生大量ATP的阶段需要氧气参与解析：选B。蛋白质合成是一个需能过程，需要ATP水解释放的能量；ATP分子中含两个高能磷酸键，而不是三个高能磷酸键；细胞内有机物氧化分解时释放能量，伴随ATP的合成；在有氧呼吸的第三阶段氢与氧结合生成水，并产生大量的能量。6.ATP是细胞内直接的能源物质，可通过多种途径产生，如图所示。以下说法正确的是(　　)A．a过程和b过程都有[H]的生成B．a过程和b过程都要在细胞器中进行C．O2由红细胞进入肝脏细胞的线粒体使肝脏细胞内的ADP含量迅速下降D．①、②在物质和能量上都可成为可逆反应解析：选A。在动物、植物和人细胞的呼吸过程中，都有[H]的生成；光合作用的光反应阶段产生[H]，A正确。动物、植物和人的无氧呼吸过程在细胞质基质中进行，B错误。细胞内ADP和ATP含量不多，它们之间相互转化并保持动态平衡，C错误。ATP形成过程中的能量来自光合作用和呼吸作用，而ATP分解释放的能量用于生物体的各项生命活动，故在能量上，①、②之间不可逆，D错误。7．以下关于ATP和酶的说法正确的是(　　)A．人体成熟的红细胞既能产生酶又能产生ATPB．ATP含有核糖，酶一定不含核糖C．叶绿体基质中CO2的固定过程需要酶不消耗ATPD．酶与ATP均具有高效性与专一性7\n解析：选C。人体成熟的红细胞无细胞器，不能产生酶，但可以通过无氧呼吸产生ATP；少数酶的化学本质是RNA，其中含有核糖；酶具有高效性和专一性，ATP不具有。8．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”中，对实验的处理如表所示。试管组别实验处理加入3%H2O2(mL)温度加入试剂试管12常温/试管2290℃/试管32常温2滴3.5%FeCl3溶液试管42常温2滴20%肝脏研磨液对该实验的有关分析不正确的是(　　)A．在上表的实验处理中，研究了温度和催化剂两个自变量B．试管2中因为没有加入任何试剂，所以应为空白对照组C．若试管4和试管1组成对照实验，可说明酶具有催化作用D．若要研究酶的高效性，可选用的实验组合是试管4和试管3解析：选B。根据表格信息，试管1和试管2的变量为温度，试管3和试管4的变量为催化剂种类，二者均是自变量，其他因素如反应物浓度、pH等为无关变量；试管2虽没有添加任何试剂，但是温度与试管1不同，因此也是实验组；试管1和试管4的不同点为是否添加了酶，由此可以证明酶具有催化作用；试管3和试管4的不同点是催化剂的种类，酶或无机催化剂，因此可以证明酶的高效性。9．如图中少量的新鲜土豆片与H2O2接触后，产生的现象及推测错误的是(　　)A．若有大量气体产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶B．若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速度加快C．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限D．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量解析：选C。土豆片中的过氧化氢酶能重复利用，只要有H2O2，反应就能进行，因此气体量不再增加的原因是H2O2已被分解完。10．某人通过实验研究化合物X对淀粉酶活性的影响，结果如图。曲线Ⅰ为只在底物中加入淀粉酶的实验结果，曲线Ⅱ为在底物中加入淀粉酶和化合物X的实验结果。下列分析不正确的是(　　)A．化合物X未影响淀粉酶活性的最适温度B．曲线Ⅰ为对照组，而曲线Ⅱ为实验组C．化合物X对淀粉酶的活性有抑制作用，但未使酶完全失活D．若底物溶液的pH升高，则曲线Ⅱ的顶点上移解析：选D。由于不知道淀粉酶的最适pH，所以底物溶液的pH升高，酶的活性可能升高或降低，D错误。11.7\n如图表示在最适温度和最适pH条件下，反应物浓度等与酶促反应速率的关系。据图分析错误的是(　　)A．曲线a可表示酶量减少后的反应物浓度和反应速率的关系B．限制曲线b的AB段反应速率的主要因素为反应物浓度C．形成曲线c的原因可能是乙点时酶量增加或适当升温D．若在适当升温的条件下重复该实验，图中A点位置将下移解析：选C。形成曲线c的原因可能是乙点时酶量增加，但不是适当升温，因为此实验已在最适温度下进行。12．(2022·浙江省浙南、浙北部分学校联考)如表所示为某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案，a～d表示4支试管，①～⑦表示实验步骤。对该实验方案的评价，错误的是(　　)abcd①淀粉溶液2mL蔗糖溶液2mL唾液淀粉酶溶液2mL唾液淀粉酶溶液2mL②37℃温水中水浴加热10min③将c倒入a，将d倒入b④37℃温水中水浴加热10min⑤加入现配的斐林试剂溶液2mL⑥37℃恒温水浴2min⑦观察并记录颜色变化A.唾液淀粉酶属于无关变量B．应将斐林试剂改为碘液C．②④⑥的温度设置有一处错误D．第②步操作可以省略解析：选B。两支试管里都加入等量的唾液淀粉酶，唾液淀粉酶属于无关变量；不能将斐林试剂改为碘液，若换成碘液，则两支试管均无颜色变化，不能说明酶的专一性；⑥处应改为在50～65℃温水中加热2min；本实验不是探究温度对酶活性的影响，因此开始时37℃温水中水浴加热10min可省略。13．(2022·高考重庆卷)乙醇可部分替代石油燃料。利用纤维素酶、酵母菌等可将纤维素转化成乙醇。耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解，从而有利于酵母菌发酵产生乙醇。某研究小组将产纤维素酶的菌株，通过诱变和高温筛选获得新菌株。为探究新菌株所产纤维素酶能否耐受80℃高温，进行了以下实验。试管1试管2第一步加入适量缓冲液加入等量纤维素酶溶液(缓冲液配制)第二步______________30min第三步加入____________第四步60℃水浴保温10min第五步加入______________第六步沸水浴中加热2min，观察实验现象结果与结论：①若____________________________________________________，则表明该纤维素酶能耐受80℃高温；②若____________________，则表明该纤维素酶不能耐受80℃高温。7\n解析：本题背景知识为利用纤维素酶分解纤维素，得到葡萄糖，再通过酵母菌发酵产生乙醇。本实验中第一步已列出变量，一组有纤维素酶，一组无纤维素酶(添加缓冲液)，其他条件相同。由于本题是验证纤维素酶能否耐受80℃高温，故第二步应是“80℃水浴保温”。第三步是添加反应物纤维素液。验证还原糖的试剂是斐林试剂或班氏糖定性试剂，故第五步是加入两种试剂之一。斐林试剂遇到还原糖在水浴加热时产生砖红色沉淀。若没遇到还原糖，则呈现氢氧化钠与硫酸铜反应产生的氢氧化铜的颜色——蓝色。答案：80℃水浴保温　适量纤维素液　斐林试剂或班氏糖定性试剂　①试管1内呈蓝色，试管2内有砖红色沉淀产生　②试管1和2内均呈蓝色　14．(2022·山东烟台模块检测)猪笼草以其分泌物消化所捕食的昆虫。为检测此分泌物的性质，有个同学做了如下实验：取甲、乙两支洁净的试管，分别加入1cm3瘦肉块，向甲试管中注入2mL新鲜的分泌物，向乙试管中注入2mL清水。振荡两支试管，然后将两试管下半部浸入35℃左右的温水中，2小时后观察发现，甲试管内瘦肉块明显变小，乙试管内肉块无明显变化。请回答下列问题：(1)该分泌物中可能含有________酶。(2)甲、乙两试管中，________为对照组。(3)若要验证温度对分泌物活性的影响，可再取丙、丁两支洁净的试管，两试管内均应加__________________________，并将两试管分别放入________中，2小时后观察试管内瘦肉块的变化。(4)若要验证pH对分泌物活性的影响，可再取戊、己两支洁净的试管，两试管所加入的成分与丙、丁试管相同，向戊、己两试管中分别加入________________________溶液，然后将两试管下半部放入________的温水中，2小时后观察两试管瘦肉块的变化。(5)该同学为鉴定该分泌物含蛋白质，向试管中加入1mL双缩脲试剂A液和4滴双缩脲试剂B液，振荡均匀，然后加入2mL新鲜的分泌物，在水浴中加热到60℃以上，观察溶液的颜色。请指出其中两处错误：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。解析：(1)瘦肉的主要成分是蛋白质，瘦肉块变小说明瘦肉被蛋白酶分解，因此该分泌物中可能含有蛋白酶。(2)实验目的是探究分泌物内所含的酶，故加分泌物的甲组是实验组，不加分泌物的乙组为对照组。(3)若要验证温度对分泌物活性的影响，变量是温度，因此两支试管里加入的物质以及物质的量应相同，即都加入1cm3瘦肉块＋2mL新鲜的分泌物。甲试管为适宜温度条件，因此另外两支试管放入沸水和冰水中，以探究温度对酶活性的影响。(4)若要验证pH对分泌物活性的影响，则变量是pH，因此戊、己试管内需分别加入适量且等量的NaOH和HCl，营造不同的pH环境。为防止温度对酶活性的影响，需将试管都放入适宜的温度(35℃)环境中进行实验。(5)使用双缩脲试剂时，需先加A液，振荡后滴加B液。双缩脲试剂在常温下使用，不需要加热。答案：(1)蛋白　(2)乙试管(3)1cm3瘦肉块＋2mL新鲜的分泌物　沸水和冰水(4)适量且等量的NaOH和HCl　35℃左右(5)不应把双缩脲试剂A液和双缩脲试剂B液先混合　不用加热15．(2022·高考广东卷)食品种类多，酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品生产中应用范围较广的蛋白酶，查阅相关文献，得知：(1)pH对不同蛋白酶的活力影响有差异。据图可知，________________更适宜作为食品添加剂，理由是________________________________________________________________________7\n________________________________________________________________________。蛋白酶的活力可用________________的量来表示。(2)该蛋白酶的提取工艺流程如下：4℃组织匀浆→上清液→兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液pH进行了探究实验。结果显示，酶保护剂浓度在0.02～0.06mol/L范围内，酶活力较高；提取液pH在6.0～8.0范围内，酶活力较高。他们认为，要进一步提高粗酶制剂的酶活力，以达到最佳提取效果，还需对酶保护剂浓度和提取液pH进行优化，并确定以此为探究课题。请拟定该课题名称，设计实验结果记录表。解析：(1)审题结合图形和文字，在题目中已经提供了信息“食品种类多，酸碱度范围广”所以选择的食品添加剂应该有广的酸碱适应范围，从图形中，我们可以看出木瓜蛋白酶的适应范围最广，所以可以选作食品添加剂。酶的活力，我们一般用酶催化的底物消耗量或者底物生成量来表示。(2)实验设计，我们应该明确实验目的，这里的实验目的是为了探究酶保护剂的最适浓度和提取液的pH值，所以我们可以将酶保护剂的浓度和提取液的pH值作为自变量，因变量为单位时间内底物的消耗量。答案：(1)木瓜蛋白酶　由图可以看出，木瓜蛋白酶的活力不随pH的变化而变化　单位时间内底物消耗(产物产生)　(2)课题：探究酶保护剂的最适浓度和提取液的最适pH单位时间内底物的消耗量提取液的pH6.06.26.46.66.87.07.27.47.67.88.0酶保护剂的浓度0.020.030.040.050.067