版高考生物一轮总复习模拟创新题专题4酶和ATP.docx

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版高考生物一轮总复习模拟创新题专题4酶和ATP

专题4酶和ATP

全国新课标区模拟精选题：

根据高考命题大数据分析，重点关注基础题1，5，能力题5，6。

模拟精选题　　

一、选择题

1.（2016·山东济宁质检）关于温度对酶活性影响的叙述，错误的是（　　）

A.不同酶的最适温度可能相同

B.随着温度降低，酶促反应的活化能下降

C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存

D.高温下酶失活是酶空间结构被破坏的结果

解析　在某种恒温动物如人体内各种酶的最适温度均为37℃左右，A正确；随着温度降低，酶的活性下降，酶促反应的活化能不变，B错误；低温有利于酶的保存，C正确；高温下酶空间结构破坏导致酶失活，D正确。

答案　B

2.（2016·江西九江调研）ATP被喻为生物体内“能量货币”，它已成为科学家研究的热点。

下列有关细胞内ATP的叙述中，正确的是（　　）

A.ATP中含有3个高能磷酸键

B.ATP可溶于水，因此只可注射不可口服

C.寒冷或紧张状态下，细胞内ATP的分解速率大于合成速率

D.剧烈运动时，肌肉细胞中ATP与ADP之间相互转化的速率迅速加快

解析　ATP含有2个高能磷酸键；ATP可溶于水，可注射也可口服；即使在寒冷、紧张等状态下，细胞内ATP的合成速率与分解速率也大致相等，只是它们之间的转化速率加快；剧烈运动时，需要能量较多，肌肉细胞会加快ATP与ADP之间的转化速率。

答案　D

3.（2016·吉林模拟）下列关于酶和ATP的叙述，不正确的是（　　）

A.酶和ATP是真核生物的活细胞中都含有的物质

B.酶能降低反应所需的活化能，ATP可为生命活动提供能量

C.生物体内ATP和ADP之间能相互转化依赖于同一种酶的催化

D.ATP的合成需要酶的催化，酶的合成伴随着ATP的水解

解析　选项A正确，真核生物的活细胞中都含有酶和ATP。

选项B正确，酶能降低反应所需的活化能，ATP可为生命活动提供能量。

选项C错误，生物体内ATP和ADP之间能相互转化是不同的酶在起作用。

选项D正确，ATP的合成需要ATP合成酶的催化，酶的合成需要ATP的水解提供能量。

答案　C

4.（2016·山东潍坊期末）下列关于酶的叙述，正确的是（　　）

A.正常情况下人体内酶的活性与环境温度呈正相关

B.酶为化学反应提供活化能

C.细胞中所有酶的合成都受基因控制

D.胃蛋白酶不能催化小肠中蛋白质水解，说明酶具有专一性

解析　人作为恒温动物，正常情况下，环境温度变化时，体内温度相对稳定，故酶活性相对稳定；酶的作用是降低反应分子的活化能；胃蛋白酶不能催化小肠中的蛋白质水解是由于pH不适宜。

答案　C

5.（2016·海南海口模拟）下图是验证“酶的催化效率”活动的示意图。

甲、乙两试管中发生的现象可用于证明酶具有（　　）

A.高效性B.专一性

C.多样性D.易变性

解析　二氧化锰属无机催化剂，它和肝脏研磨液中过氧化氢酶相比较，通过后者催化产生较多气泡或气泡产生速率快可用于验证酶具高效性。

答案　A

6.（2016·山东青岛模拟）生物体的新陈代谢能在常温常压下迅速有序地进行，主要是由于酶的催化作用。

下列有关酶的叙述，错误的是（　　）

A.加热使反应速率加快的原因是能降低反应活化能

B.探究pH对酶活性的影响时应保持温度适宜且相同

C.人体内各种酶作用所需的最适条件是不完全一致的

D.酶是所有活细胞都含有的具有催化作用的有机物

解析　加热使反应速率加快的原因是为反应分子“提供”了能量，催化剂的作用才是“降低活化能”。

答案　A

7.（2016·齐鲁名校协作体联考）下列是有关酶的实验，叙述正确的是（　　）

A.斯帕兰札尼将肉块放入金属笼内，然后让鹰吞下去，一段时间后，笼内肉块消失了，这个实验说明了胃具有物理性消化的作用

B.在“比较过氧化氢酶和Fe3＋催化效率”实验中，可先用滴管滴加氯化铁溶液后，再用此滴管滴加肝脏研磨液，不影响实验结果

C.在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中，可通过检测是否有还原性糖产生来说明酶的作用具有专一性

D.在“探究温度对酶活性的影响”实验中，关键步骤是先将淀粉液在不同温度条件下保温5分钟，然后分别向其中加入等量的淀粉酶液

解析　酶是活细胞产生具有催化作用的有机物。

斯帕兰札尼将肉块放入金属笼内，然后让鹰吞下去，一段时间后，笼内肉块消失了这个实验说明了胃具有化学性消化的作用；在实验过程中，应尽量避免无关变量对结果的影响，在“比较过氧化氢酶和Fe3＋催化效率”实验中，不能用同一支滴管取样；在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中，可通过检测是否有还原性糖产生来说明酶的作用具有专一性；在“探究温度对酶活性的影响”实验中，关键步骤是先将淀粉液和淀粉酶液分别在不同温度条件下保温5分钟，然后混合。

答案　C

二、非选择题

8.（2016·长春调研）解读下面与酶有关的曲线，回答下列问题：

（1）酶的作用机理可以用甲图中　　　　段来表示。

如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B在纵轴上将　　　　（填“上移”或“下移”）。

（2）乙图中160min时，生成物的量不再增加的原因是__________________

__________________________________________________。

（3）联系所学内容，分析丙图曲线：

①对于曲线ABC，若x轴表示pH，则曲线上B点的生物学意义是___________________________________________________________。

②对于曲线ABD，若x轴表示反应物浓度，则y轴可表示　　　　。

制约曲线BD增加的原因是_______________________________________________

________________________________________________________________。

（4）若该酶是胃蛋白酶，其作用的底物是　　　　。

若胃蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH由10逐渐降低到2，则酶催化反应的速率将　　　　，原因是_________________________________________________________。

解析　

（1）在无酶催化时，必须提供A值的活化能，反应才能顺利进行；有酶催化时，必须提供B值的活化能，因此降低的活化能用AB段表示。

无机催化剂也能降低化学反应的活化能，只不过没有酶显著，因此B点上移。

（2）乙图反映生成物的量随反应时间变化的曲线，当曲线达到最大值时，意味着反应物被消耗尽了。

（3）丙图中，若x轴表示pH，则曲线ABC表示不同pH对酶活性的影响，曲线最高点表示在最适pH下酶的催化效率最高；若x轴表示反应物浓度，则曲线ABD表示底物浓度对酶促反应速率的影响，当底物浓度增大到一定值后，酶促反应速率不再增加，此时受到酶浓度的制约。

（4）胃蛋白酶的最适pH在2左右，在pH为10时，胃蛋白酶的活性丧失，即使pH再降低到2，酶的活性也不会恢复。

答案　

（1）AB　上移　

（2）底物已被完全消耗掉

（3）①在最适pH下，酶的催化效率最高　②酶促反应速率　受酶浓度的限制　（4）蛋白质　不变　胃蛋白酶的最适pH在2左右，pH为10时胃蛋白酶已经失活，再改变pH，酶的活性不会恢复

一、选择题

1.（2016·山东莱芜期末）在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶——腺苷酸激酶，它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）上而形成ADP。

以下有关推测不合理的是（　　）

A.腺苷酸激酶极有可能是一种ATP水解酶

B.腺苷酸激酶的数量多少影响葡萄糖分子进入线粒体

C.腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关

D.腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成

解析　题干信息表明，腺苷酸激酶的作用主要影响ATP与ADP的转化，葡萄糖分子不进入线粒体，故B选项推测不合理。

答案　B

2.（2016·山西太原模拟）如图是玉米叶肉细胞中ATP的合成与分解示意图，下列叙述正确的是（　　）

A.无氧条件下，光能是叶肉细胞内能量1的唯一来源

B.有氧条件下，合成ATP的场所只有线粒体和叶绿体

C.能量2可以用于叶绿体中H2O的光解

D.能量2可以用于吸能反应

解析　无氧条件下，玉米叶肉细胞合成ATP的能量可以来自光能，也可以来自有机物分解释放的化学能；有氧条件下，玉米叶肉细胞中合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；叶绿体中H2O的光解所需能量为光能；吸能反应一般与ATP水解的反应相关联，由ATP水解提供能量。

答案　D

3.（2016·哈尔滨模拟）如图表示在不同条件下，酶催化反应的速率（或生成物量）变化。

下列有关叙述中，不正确的是（　　）

A.图①虚线可表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系

B.图②虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与反应时间的关系

C.图③不能表示在反应开始后的一段时间内，反应速率与时间的关系

D.若图②中的实线表示Fe3＋的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率

解析　酶量增加一倍，反应速率会加快，图①虚线可以表示；酶浓度增加，反应速率加快，但最终生成物量不变，图②虚线可表示；图③可以表示反应的底物量一定时，在反应开始后的一段时间内，随反应的进行，底物不断减少，反应速率逐渐降低。

酶具有高效性，图②中的实线表示Fe3＋的催化效率，则虚线可以表示过氧化氢酶的催化效率。

答案　C

4.（2015·中原名校联考）如图表示人体内某种酶促反应的反应速率受温度和pH的影响情况，下列解释不正确的是（　　）

A.在A点，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大

B.在B点，将酶的浓度增大一倍，反应速率不可能增大

C.在C点，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大

D.该图不能反映唾液淀粉酶催化能力的变化特征

解析　题图可以反映温度和pH对酶促反应速率的影响，但是影响酶促反应速率的因素不仅包括温度和pH，还有酶的浓度等。

在底物充足的条件下，增大酶的浓度，可以提高反应速率，所以A、C正确，B错误。

题图显示，该酶的最适pH为2（强酸性环境）左右，因此这种酶可能是胃蛋白酶，而不会是唾液淀粉酶，D正确。

答案　B

二、非选择题

5.（2016·山东滨州模拟）某同学为验证pH对淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，制订了下列实验方案。

请回答：

实验方案：

①取5支试管，标上A、B、C、D、E。

②在A、B、C、D、E5支试管中分别加入1mL质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液。

③然后再向5支试管中分别加入10mL质量分数为3%的可溶性淀粉溶液。

④在A试管中加入2mL质量分数为2%的盐酸，B试管中加入2mL质量分数为5%的盐酸，C试管中加入2mL蒸馏水，D试管中加入2mL质量分数为2%的氢氧化钠溶液，E试管中加入2mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液，摇匀。

⑤实验进行5min后测定试管中可溶性淀粉含量。

（1）请指出上述实验方案中存在的两处错误，并加以改正。

（2）某同学对上述实验方案修正后，重新进行了实验，记为实验一。

同时还做了如下实验二：

将加入5支试管中的淀粉酶溶液的量减半，重复上述实验。

在相同时间内，分别测得两次实验中淀粉含量变化并绘制成如图所示的曲线。

①实验一中的自变量是　　　　，因变量是　　　　。

②曲线甲是第　　　　次实验的结果，原因是_______________________

______________________________________________________________。

③曲线甲和乙中，淀粉含量的最低点位于横坐标同一位置的原因是________________________________________________________________；

造成a、b两点不同的原因是实验中_____________________________。

（3）如果本实验是定性研究pH对淀粉酶活性的影响，在实验中可以用　　　　试剂来鉴定　　　　是否存在或颜色反应深浅来确定反应进行的程度。

解析　

（1）在探究温度或pH对酶活性的影响时，应保证酶和底物均处于设定的温度或pH后再混合；实验应在适宜的温度下反应5min后，再测定可溶性淀粉含量。

（2）实验一中的自变量为pH，因变量为淀粉的变化量；曲线甲是第二次实验的结果，因为反应相同时间后此组淀粉的剩余量多，说明酶少，反应速率慢；同一种酶的最适pH是相同的，不会因酶量的多少而改变，而酶量的不同，影响反应速率，影响相同时间后各组淀粉的剩余量。

（3）定性实验中可以用斐林试剂检验生成物（还原糖）的多少来确定反应进行的程度。

答案　

（1）实验中③④的顺序不对，应先进行④再进行③；没有对温度等无关变量进行控制，步骤⑤应改为将5支试管放在适宜的恒温水浴中，实验进行5min后测定试管中可溶性淀粉含量。

（2）①pH　可溶性淀粉的变化量　②二　甲与乙所用时间相同，但甲分解的淀粉量较少，说明甲中所含酶的量较少　③同一种酶的最适pH是一定的　酶的用量不同，相同时间内分解的淀粉的量不同　（3）斐林　还原糖

6.（2016·枣庄模拟）现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，设计如下实验。

实验原理：

温度等条件可以影响酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下分解成麦芽糖；用分光光度计测量溶液的吸光度时，物质含量越多，其吸光度越大，因此可测出物质的相对含量。

实验材料：

一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。

实验过程如表所示：

组别

步骤　

1

2

3

4

5

6

7

8

Ⅰ.设置水浴缸温度/℃

20

30

40

50

20

30

40

50

Ⅱ.取8支试管各加入等量淀粉溶液（mL），分别保温

5min

10

10

10

10

10

10

10

10

Ⅲ.另取8支试管各加入等量淀粉酶溶液，分别保温5min

酶A

酶A

酶A

酶A

酶B

酶B

酶B

酶B

Ⅳ.将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5min

实验结果，用分光光度计对各组淀粉含量进行检测，结果如图所示。

（1）该实验的自变量是　　　　　　　　　　　　，无关变量有

　　　　　　　　　　　　（至少写出2种）。

（2）根据实验结果分析，下列叙述正确的是（　　）

A.酶A在20℃条件时活性较高

B.酶A的活性一定小于酶B的活性

C.酶B在40℃条件时活性较高

D.大于50℃条件时，酶A部分失活

（3）此实验用分光光度计检测底物淀粉的剩余量来表示酶的活性，能不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示酶的活性？

　　　　。

原因是__________________________________________________________________

__________________________________________________________________。

（4）若要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是________________________________________________________________。

解析　

（1）自变量是在实验过程中可以变化的量，根据表格可以看出本实验有两个自变量，即酶的种类和温度。

因变量是在实验过程中随自变量变化而变化的量。

其他为无关变量。

（2）用分光光度计测量溶液的吸光度时，物质含量越多，其吸光度越大。

酶A在20℃条件时淀粉含量较多，因此酶活性相对其他温度时的较低，A错误。

由图可知，在20～50℃范围内，酶A的活性在增强，酶B的活性先增强后减弱，但不能说明在任何温度条件下酶A的活性一定小于酶B的活性，B错误。

酶B在40℃时测量相对值最低，活性较高，C正确。

在20～50℃范围内，酶A活性在增强，但不能判断50℃以后酶A活性的变化趋势，D错误。

（3）斐林试剂需水浴加热才能发生显色反应，温度的变化会对酶的活性产生影响，使实验结果不可靠。

（4）由图示实验结果可知，在30～40℃范围内随温度的升高酶B的活性升高，在40～50℃范围内随温度的升高酶B的活性降低，在预实验的基础上要进一步探究酶的最适温度，可在30～50℃之间设置温度梯度进行研究。

答案　

（1）温度、酶的种类　溶液的量、反应时间、pH等（任写2种即可）　

（2）C　（3）不能　斐林试剂检测时需水浴加热，会导致反应体系温度发生改变，影响实验结果　（4）在30～50℃之间设立较小温度梯度的分组实验，按上述步骤进行实验，分析结果得出结论。

创新导向题　　

考点一　代谢与ATP

创新角度　结合代谢过程，考查ATP的产生与消耗

1.如图为ATP的结构示意图，下列相关叙述中，正确的是（　　）

A.图中①也是构成DNA和RNA的五碳糖

B.图中②指的高能磷酸键，在ATP分子中共有3个

C.图中③是mRNA与质粒共有碱基之一

D.图中④是构成DNA的基本组成单位之一

解析　由图中信息可知①～④依次是核糖、高能磷酸键、腺嘌呤、腺嘌呤核糖核苷酸。

DNA分子中不含核糖，A错误；ATP分子中有3个磷酸键，但高能磷酸键只有2个，B错误；质粒为环状DNA分子，DNA与RNA共有的碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶，C正确；腺嘌呤核糖核苷酸是构成RNA的基本组成单位之一，D错误。

答案　C

考点二　酶的本质及作用

创新角度一　结合新情境，考查酶的本质及作用

2.研究发现：

酸可以催化蛋白质、脂肪以及淀粉的水解。

研究人员以蛋清为实验材料进行了如下实验。

下列相关说法正确的是（　　）

A.①②③过程中，蛋白质的空间结构不变

B.蛋清中的蛋白质分子比蛋白块a中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解

C.处理相同时间，蛋白块b明显小于蛋白块c，可证明与无机催化剂相比，酶具有高效性

D.将盐酸与蛋白酶、蛋白块混合，可直接测定蛋白酶在此pH下的催化效果

解析　加热和水解均会使蛋白质的空间结构遭到破坏，A错误；加热使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，更容易被蛋白酶水解，B错误；处理相同时间，蛋白块b明显小于蛋白块c，可证明与无机催化剂相比，酶具有高效性，C正确；盐酸会催化蛋白酶和蛋白块的水解，盐酸还会影响酶活性，影响实验效果，故不能直接测定蛋白酶在此pH下的催化效果，D错误。

答案　C

创新角度二　结合模式图，考查酶作用原理

3.（2016·安徽六校联考）下图表示某反应进行时，有酶参与和无酶参与的能量变化，则下列叙述正确的是（　　）

A.此反应为放能反应

B.曲线Ⅰ表示有酶参与

C.E1为反应前后能量的变化

D.酶参与反应时，所降低的活化能为E4

解析　曲线Ⅱ是有酶催化条件下的能量变化，其降低的活化能为E4，反应前后能量的变化应为E3，反应产物的能量值比反应物的高，反应应为吸能反应。

答案　D

考点三　酶活性影响因素及实验探究

创新角度　酶特性及影响因素实验探究与评价

4.为探究“影响酶活性的因素”，某同学设计了一个实验方案，见下表：

试管

底物和试剂

实验条件

1

1mL体积分数为10%鸡蛋清溶液

37℃水浴

2

1mL体积分数为10%鸡蛋清溶液＋1mL胰蛋白酶

37℃水浴；pH5

3

1mL体积分数为10%鸡蛋清溶液＋1mL胰蛋白酶

？

4

1mL体积分数为10%鸡蛋清溶液＋1mL胰蛋白酶

5℃水浴；pH8～9

下面相关分析合理的是（　　）

A.实验目的是探究温度对酶活性的影响

B.1号试管设置正确合理，为空白对照组

C.3号试管的实验条件是37℃水浴；pH8～9

D.蛋清液和酶液应在混合均匀后再进行水浴

解析　实验目的是探究温度和pH对酶活性的影响，A错误；若1号试管为空白对照，则试剂应加1mL蒸馏水，实验条件还应满足适宜pH，B错误；蛋清液和酶液应先分别调节到预设的温度和pH后再混合均匀，D错误。

答案　C

5.现有两种淀粉酶A与B，某小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，做了如下探究实验。

实验过程：

　　　　　　　组别

步骤　　

1

2

3

4

5

6

7

8

Ⅰ.设置水浴缸温度/℃

20

30

40

50

20

30

40

50

Ⅱ.取8只试管各加入淀粉溶液/mL，分别保温5min

10

10

10

10

10

10

10

10

Ⅲ.另取8只试管各加入等量淀粉酶溶液，分别保温5min

酶

A

酶A

酶A

酶A

酶B

酶B

酶B

酶B

Ⅳ.将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5min

实验结果：

对各组淀粉含量进行检测，结果如图所示。

（1）该实验的自变量是　　　　，无关变量有　　　　（至少写出2种）。

（2）根据实验结果分析，酶A在　　　℃条件时活性较高。

（3）此实验通过检测淀粉的剩余量来表示酶的活性，不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示，说明理由：

________________________________

_________________________。

（4）若要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是：

在　　　　℃之间设立较小等温度梯度的分组实验，按上述步骤进行实验，分析结果得出结论。

解析　

（1）自变量是在实验过程中可以人为改变的变量，根据表格可以看出本实验有两个自变量，即酶的种类和温度；在实验中存在的一些除自变量以外的对实验结果造成影响的可变因素称为无关变量。

本实验的无关变量有溶液的量、反应时间、pH等。

（2）根据实验结果分析可知，酶A在50℃条件时淀粉含量最少，酶活性相对其他温度时较高。

（3）用斐林试剂检测时需水浴加热，会导致温度发生改变，影响实验结果，所以不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示酶的活性。

（4）根据实验结果可知，在30～40℃范围内随温度的升高酶B活性升高，40～50℃范围内随温度的升高酶B活性降低，因此在预实验的基础上要进一步探究酶B的最适温度，可在30～50℃之间设置较小温度梯度进行研究。

答案　

（1）温度、酶的种类　溶液的量、反应时间、pH等

（2）50　（3）斐林试剂检测时需水浴加热，会导致温度发生改变，影响实验结果　（4）30～50