专题二第1讲物质跨膜运输与酶ATP专题检测高考化.docx
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专题二第1讲物质跨膜运输与酶ATP专题检测高考化
专题二第1讲物质跨膜运输与酶、ATP
[基础等级评价]
1.(2010·上海高考)下列有关人体中酶和激素的叙述正确的是( )
A.酶和激素都是蛋白质
B.酶和激素都与物质和能量代谢有关
C.酶和激素都由内分泌细胞分泌
D.酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用
解析:
A项中少数酶是RNA,只有部分激素如胰岛素、生长激素等是蛋白质;B项中
酶能催化物质和能量代谢,而激素对物质和能量代谢的相关反应起调节作用;C项中
人体的酶并非都由内分泌细胞分泌;D项中酶不一定需释放到血液中,有的酶在细胞
内发挥作用。
答案:
B
2.(原创题)下图表示葡萄糖跨膜运输的过程,据图分析正确的是( )
A.该膜中的载体也能运输氨基酸
B.该膜可能是红细胞膜
C.该方式发生在被转运物质从低浓度到高浓度时
D.与该过程有关的细胞器是线粒体和核糖体
解析:
由图可知,该过程需要载体,但不需要能量,故为协助扩散,红细胞吸收葡萄
糖为协助扩散。
答案:
B
3.蔗糖酶只能催化蔗糖的水解,而不能催化麦芽糖、乳糖等二糖的水解;二肽酶可以
水解任何由两种氨基酸组成的二肽。
对上述现象的分析,正确的是( )
A.蔗糖酶和二肽酶都具有专一性
B.蔗糖酶具有专一性,二肽酶不具专一性
C.蔗糖酶具有高效性,二肽酶不具高效性
D.蔗糖酶具有专一性,二肽酶具有高效性
解析:
酶都具有专一性,酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化合物的化学
反应。
题干中的两例并没有反映催化反应效率的问题,因此不能体现酶的高效性。
答案:
A
4.如图表示酶活性受温度影响的曲线,
下列有关分析错误的是( )
A.图中a和c点处酶的结构相同
B.b点表示该酶的最大活性
C.d点表示该酶的最适温度
D.同一种酶在不同温度下可能具有相同的催化效率
解析:
低温能抑制酶的活性,但不会使酶的结构发生改变,高温使酶结构遭到破坏而
变性失活。
b点是曲线的最高点,表示该酶的最大活性。
d点位于横坐标上,表示该
酶的最适温度。
虽然a、c点对应的温度不同,但酶促反应速率相同。
答案:
A
5.(原创题)ATP是细胞的能量通货,是生命活动的直接能源物质,下图为ATP的结构
和ATP与ADP相互转化的关系式。
下列说法不正确的是( )
A.图1中的A代表腺苷,b、c为高能磷酸键
B.图2中反应向右进行时,图1中的c键断裂并释放能量
C.ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用的高效性
D.酶1和酶2催化作用的机理是降低反应的活化能
解析:
图1中A表示腺嘌呤,b、c是高能磷酸键。
ATP水解时远离腺苷的高能磷酸
键断裂。
酶催化作用具有高效性,其催化作用的机理是降低反应的活化能。
答案:
A
6.(2010·海南高考)为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响,某同学进行了实
验,实验步骤和结果见表。
请回答:
试管编号
实验步骤
1
2
3
4
1%NaCl溶液(mL)
1
1%CuSO4溶液(mL)
1
1%Na2SO4溶液(mL)
1
蒸馏水(mL)
1
pH6.8缓冲液(mL)
1
1
1
1
1%淀粉溶液(mL)
1
1
1
1
唾液淀粉酶溶液(mL)
1
1
1
1
各试管放入37℃恒温水浴保温适宜时间
取出试管,加入1%碘溶液0.1mL
观察结果
无色
深蓝色
浅蓝色
(1)实验中加入缓冲液的作用是
________________________________________________________________________。
(2)分析实验结果可知:
对酶活性有影响的离子是______,其中对酶活性有抑制作用的
离子是________,对酶活性有促进作用的离子是________。
(3)该实验中设置4号试管的目的是________;设置3号试管的目的是
________________________________________________________________________。
(4)上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测,1~4号试管中的颜色依次是
________、________、________、________。
根据上述实验结果,在操作过程中,保
温之前不能加入斐林试剂,其原因是
________________________________________________________________________。
解析:
4号试管是空白对照,颜色为浅蓝色,说明淀粉未完全水解,而1号试管为无
色,说明淀粉完全水解,结合试管3可知Cl-促进淀粉酶活性,而Cu2+抑制淀粉酶活
性。
答案:
(1)维持反应液中pH的稳定(其他合理答案也可)
(2)Cl-和Cu2+ Cu2+ Cl-
(3)对照 确定Na+和SO
对唾液淀粉酶催化活性是否有影响
(4)深砖红色 无砖红色(或蓝色) 浅砖红色 浅砖红色 斐林试剂中有Cu2+,其可抑
制唾液淀粉酶的活性
[发展等级评价]
(限时40分钟,满分100分)
一、选择题(每小题4分,共48分)
1.(2010·福建高考)下列有关造血干细胞中物质运输的途径,可能存在的是( )
A.吸收的葡萄糖:
细胞膜→细胞质基质→线粒体
B.合成的细胞膜蛋白:
高尔基体→核糖体→细胞膜
C.转录的mRNA:
细胞核→细胞质基质→高尔基体
D.合成的DNA聚合酶:
核糖体→细胞质基质→细胞核
解析:
通过细胞膜进入造血干细胞内的葡萄糖,在细胞质基质中被分解成丙酮酸,在
有氧气存在的情况下,丙酮酸进入线粒体继续进行有氧呼吸的第二和第三阶段,因此
葡萄糖是不进入线粒体的;分泌蛋白在核糖体上合成后,经过内质网的加工后进入高
尔基体中进行加工和包装,然后以胞吐的方式通过细胞膜排出细胞外,而细胞膜蛋白
在核糖体上合成后,通过细胞质基质,到达细胞膜;mRNA主要在细胞核中形成,通
过核膜上的核孔进入细胞质基质中,然后与核糖体结合,作为合成蛋白质的模板;DNA
聚合酶的化学本质是蛋白质,在核糖体上合成后,通过细胞质基质到达核膜处,通过
核孔进入细胞核中,用于DNA的复制。
答案:
D
2.下列关于物质跨膜运输的叙述中,错误的是( )
A.人体内红细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式相同
B.线粒体产生的CO2以自由扩散的方式进入细胞质基质
C.海带细胞通过主动运输积累I-等溶质,因而不会在海水中发生质壁分离
D.将酶解法制备的原生质体置于蒸馏水中,会因渗透作用吸水而胀破
解析:
人体内红细胞吸收葡萄糖是协助扩散,肾小管上皮细胞吸收葡萄糖是主动运输,
所以A选项错误。
答案:
A
3.(原创题)下列有关酶的叙述,正确的是( )
①酶对底物有严格的选择性
②酶的活性与温度呈正相关
③酶在发挥作用后立即被分解
④酶能降低化学反应的活化能
⑤酶与双缩脲试剂发生紫色反应
A.①②③ B.①④
C.①④⑤D.③④
解析:
酶的催化具有专一性,反映了酶对底物的选择性;酶催化作用的实质是降低反
应的活化能;酶在反应前后性质基本不变;有些酶是RNA。
答案:
B
4.(改编题)神经细胞的静息电位是依靠膜上的钠—钾泵维持的,由图可判断钠、钾离子
的运输方向为( )
A.钠为顺浓度梯度,钾为逆浓度梯度
B.钠为逆浓度梯度,钾为顺浓度梯度
C.钠为顺浓度梯度,钾为顺浓度梯度
D.钠为逆浓度梯度,钾为逆浓度梯度
解析:
由图判断细胞对钠、钾离子的运输需要载体、消耗能量,所以属主动运输,均
为逆浓度梯度运输。
答案:
D
5.(原创题)成熟的神经细胞在兴奋时,下列几种酶中最活跃的是( )
A.RNA聚合酶
B.DNA解旋酶
C.蛋白酶、脂肪酶
D.与ATP和ADP相互转化有关的酶
解析:
兴奋的传导需消耗ATP,故与ATP和ADP转化有关的酶相对活跃。
DNA解
旋酶和RNA聚合酶作用于基因转录过程。
答案:
D
6.水分子之所以能从低浓度的溶液中进入高浓度的溶液中,是因为存在渗透压。
为了
证明这一渗透压的存在,并且也能测定渗透压的大小,有人设计了以下三个实验:
假设三个实验中水分子进入半透膜的速度是V1,出来的速度是V2。
下列对a到b的
过程中V1的变化情况和b到c的过程中V2的变化情况描述正确的是( )
A.V1由快变慢,V2由慢变快
B.V1和V2都是由慢变快
C.V1和V2都是由快变慢
D.V2由快变慢,V1由慢变快
解析:
由于蔗糖的浓度大于蒸馏水的浓度,在a到b的过程中,a中水分子进入半透
膜的速度很快,b中由于水柱的压强作用,水分子进入半透膜的速度变慢,b到c的
过程中,由于c中施加了压力,水从半透膜出来的速度比较快。
答案:
A
7.生物体内能量代谢中ATP合成和利用过程
如图所示,以下说法正确的是( )
A.a过程和b过程都有[H]的生成和消耗
B.光合作用合成的产物中的化学能全部来自ATP
C.O2由红细胞进入肝脏细胞的线粒体可使肝脏细胞内的ADP含量减少
D.ATP是由1分子腺嘌呤和3个磷酸基团组成的,生物体的细胞内含有大量的ATP
解析:
动物、植物和人细胞的有氧呼吸过程和绿色植物的光合作用过程,都有[H]
的生成和消耗。
光合作用合成的产物中的化学能来自ATP和NADPH。
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,O2不会使肝脏细胞内的ADP
含量减少。
答案:
A
8.(2010·上海高考)如图表示细胞中某条生化反应链,
图中E1~E5代表不同的酶,A~E代表不同的化合物。
据图判断下列叙述中正确的是( )
A.若E1催化的反应被抑制,则A的消耗速度加快
B.若E5催化的反应被抑制,则B积累到较高水平
C.若E3的催化速度比E4快,则D的产量比E多
D.若E1的催化速度比E5快,则B的产量比A多
解析:
A项,若E1催化的反应被抑制,则A的消耗速度变慢;B项,因E2催化的反
应并没有被抑制,所以B不一定会积累到较高水平;D项,因B还会被E2催化反应,
故E1的催化速度比E5快时,B的产量也不一定比A多。
答案:
C
9.如图一表示温度对酶促反应速率的影响示意图,图二的实线表示在温度为a的情况
下生成物量与时间的关系。
则当温度升高一倍时生成物量与时间的关系是( )
A.1B.2
C.3D.4
解析:
依图一,温度升高一倍时,反应速率加快,故生成物量在较短时间内就可以达
到最大值。
答案:
B
10.如图所示为生物界部分能量转换关系图解,下列叙述中不正确的是( )
A.①过程可发生在蓝藻叶绿体的类囊体薄膜上
B.发生②过程的生物在生态系统中称为生产者
C.③过程在动植物细胞中都能发生
D.⑥过程可用于⑤过程
解析:
蓝藻是原核生物,没有叶绿体,②过程属于光合作用的暗反应阶段,存在于自
养生物中;③过程属于呼吸作用,动植物细胞中都能发生;⑤过程是一个吸能过程,
需要消耗ATP。
答案:
A
11.(备用题)(2010·潍坊模拟)右图表示在适宜条件下,
等量的过氧化氢经不同处理后生成物的量与时间的
关系曲线(①加入2滴过氧化氢酶,②加入2滴Fe3
+,③加入2滴蒸馏水),请分析判断下列结论正确
的是( )
A.据图分析可知,①~③反应速度从慢到快依次是①<②<③
B.①与②相比,得出的结论是酶具有催化作用
C.①与③相比,得出的结论是酶具有高效性
D.如果仅将实验温度改为80℃,重做上述实验,则反应速度最快的是②
解析:
据图分析可知,①~③反应速度为:
③<②<①;结合教材实验的设计思路和曲线的含义,很容易得出B、C项的结论是错误的,二者的结论颠倒了;当实验温度改为80℃后,过氧化氢酶因高温而失活,会失去催化作用,所以反应速度最快的是②。
答案:
D
12.(备用题)(2010·沈阳二模)下图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化条件和有酶催化条件下生成物质P所需的能量变化过程。
下列相关叙述正确的是( )
A.ad段表示在无催化剂条件下,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,则b在纵轴上将向上移动
解析:
活化能是由初态到活化能所需的能量,故A错。
无机催化剂降低活化能的作用不如酶,故b应向上移,B错误。
只增加反应物A的量,不改变酶的活性,C错误。
答案:
D
二、非选择题(共52分)
13.(12分)下图1表示物质出入细胞的示意图,图2中曲线甲、乙分别代表物质进入细
胞的两种方式。
请回答有关问题:
(1)图2中曲线甲代表________,曲线乙代表________,Q点对应时刻细胞不再吸收物
质分子,此时,限制物质进入细胞的因素是________。
(2)已知某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60和0.14,而海水中物质
X、物质Y浓度分别为0.29和0.38(浓度单位均为mol/L),由此可知该细胞能主动地
________(吸收/排出)物质X,可用图1中的________(a、b、c…)表示。
(3)细胞膜水通道、离子通道是普遍存在的。
若肾集合管管壁细胞膜受刺激后发生兴奋
时,水通道开放,大量水被肾集合管管壁细胞重吸收,则代表此过程中水的流动可用
________(a、b、c…)表示。
解析:
(1)图2中的曲线甲表明吸收物质分子的数量与细胞内、外分子浓度差成正比,
没有饱和现象,说明细胞吸收该物质分子的方式属于自由扩散。
分析曲线乙,当细胞
内部物质分子浓度高于外界物质分子的浓度之后,仍能吸收该物质分子,可见细胞能
够逆浓度吸收该物质分子,并且在Q点出现饱和现象,此时细胞供能不足,说明细胞
吸收该物质分子的方式属于主动运输。
(2)某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度
分别为0.60和0.14,而海水中物质X、物质Y的浓度分别为0.29和0.38(浓度单位均
为mol/L),由此可推出该细胞能主动地吸收物质X,可用a表示。
答案:
(1)自由扩散 主动运输 能量供应(载体数量)
(2)吸收 a (3)c
14.(18分)(2010·广州模拟)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),其结构简式是________。
研究发
现,正常成年人安静状态下24h有40kgATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的浓
度仅为2~10mol/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,细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下,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,两者均能引起受体细胞的
膜电位发生变化。
据图分析,科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信
号分子的实验思路是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
(1)动物细胞中的ATP主要来自细胞呼吸,ATP的结构简式为A-P~P~P。
ATP在生物体内含量很少,但ATP与ADP在生物体内的转化十分迅速,从而使生物
体内ATP的含量处于一种动态平衡之中。
(2)ATP脱去磷酸基团后剩下的是腺苷。
(3)ATP和神经递质都能引起受体细胞的膜电位变化,要证明ATP可作为神经细胞间
传递信息的信号分子,就要设法阻断神经递质的传递作用。
答案:
(1)细胞呼吸 A-P~P~P ATP与ADP相互迅速转化
(2)腺苷
(3)①科学家用化学物质阻断典型神经递质在神经细胞间的信息传递后,发现受体细胞
仍能接受到部分神经信号 ②科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的受体
15.(22分)(改编题)萌发的禾谷类种子中淀粉酶的含量显著增高,主要有α淀粉酶和β
淀粉酶。
α淀粉酶不耐酸、较耐热,在pH为3.6、温度为0℃下可迅速失活,而β
淀粉酶耐酸、不耐热,在70℃条件下15min后失活。
根据它们的这种特性,可分
别测定一种酶的催化效率。
某实验小组进行了“提取小麦种子中α淀粉酶并测定α
淀粉酶催化淀粉水解的最适温度”等相关实验。
实验材料:
萌发3天的小麦种子(芽长约1cm)。
主要试剂及仪器:
1mg/mL的标准麦芽糖溶液、5%的可溶性淀粉溶液、碘液、蒸
馏水、石英砂、恒温水浴锅等。
实验步骤:
步骤一:
制备酶溶液。
―→
―→
步骤二:
略
步骤三:
取6支干净的、体积相同并具刻度的试管依次编号,按下表要求加入试剂,
再观察各试管内的颜色变化(注:
+表示碘液变蓝色,-表示碘液不变色)。
试管编号
1
2
3
4
5
6
5%的可溶性淀粉溶液(mL)
8
8
8
8
8
8
恒温水浴5min(℃)
0
20
40
60
80
100
α淀粉酶保持活性而β淀粉酶失去活性的溶液(mL)
1
1
1
1
1
1
恒温水浴5min(℃)
0
20
40
60
80
100
溶液混合,振荡后恒温水浴5min(℃)
0
20
40
60
80
100
加入碘液,振荡后观察颜色变化
+++
++
+
-
++
+++
请回答下列问题:
(1)资料表明:
小麦种子发芽时,胚产生赤霉素,赤霉素扩散到糊粉层,诱导淀粉酶的
合成。
赤霉素诱导淀粉酶合成的主要机理是__________________________________。
选用萌发的小麦种子提取酶液的主要理由是__________________________________
________________________________________________________________________。
(2)步骤二的具体操作是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)加入碘液,振荡后观察颜色变化,发现试管4中碘液不变色,能否据此推断α淀粉
酶的最适温度一定是60℃?
________。
理由是
________________________________________________________________________。
该实验中不能选用斐林试剂检测实验结果的主要原因是________________________
________________________________________________________________________。
(4)若要进一步研究小麦种子中β淀粉酶的最适温度,则需获得β淀粉酶保持活性而α
淀粉酶失活的酶溶液。
请简要写出制备该种酶溶液的方法:
_____________________
________________________________________________________________________。
解析:
(1)赤霉素诱导淀粉酶基因的表达,从而诱导淀粉酶的合成。
小麦种子中含淀粉
丰富,萌发时形成大量淀粉酶。
(2)该实验只要测定α淀粉酶催化淀粉水解的最适温度,因此要使取得的酶液中的β
淀粉酶失去活性,而根据α淀粉酶较耐热,β淀粉酶不耐热的特性,在70℃条件下将
获得的酶液处理15min,可使酶液中的β淀粉酶失活。
(3)试管4中碘液不变色,说明该温度下的淀粉酶已经将试管中的淀粉水解,该实验只
能说明60℃时该酶的活性比其他实验温度下高,而不能说明比40℃至80℃间的其他
温度下活性高。
如果要想知道该淀粉酶的最适温度,还需进一步在40℃~80℃范围内
设置温度梯度,比较其他温度与60℃时该酶的活性,才能得出结论。
利用斐林试剂检
测时需要水浴加热,会改变该实验中的自变量(温度),影响实验最终结果。
(4)根据α淀粉酶不耐酸,在pH为3.6、温度为0℃下可迅速失活,而β淀粉酶耐酸
的特性,只需将步骤一中制取的酶液置于pH为3.6、温度为0℃下的环境中短暂时间,
使α淀粉酶失去活性,即可得到β淀粉酶保持活性而α淀粉酶失活的酶液。
答案:
(1)赤霉素诱导淀粉酶基因的表达 小麦种子(中含淀粉丰富,)萌发时形成大量
淀粉酶
(2)将酶液置于70℃水浴中15min,取出后迅速冷却 (3)不一定 该实验只
能说明60℃时该酶的活性比其他实验温度下高,而不能说明比40℃至80℃间的其他
温度下活性高(或需进一步在40℃~80℃范围内设置温度梯度,比较其他温度与60℃
时该酶的活性) 利用斐林试剂检测时需要水浴加热,会改变该实验中的自变量(温
度),影响实验最终结果 (4)将步骤一中制取的酶液置于pH为3.6、温度为0℃下的
环境中短暂时间,使α淀粉酶失去活性
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