2022年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第9講 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶和細(xì)胞的能量“通貨” ATP

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1、2022年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第9講 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶和細(xì)胞的能量“通貨” ATP 1. 下面關(guān)于酶的論述正確的是(　　) ①對(duì)底物有嚴(yán)格的選擇性　②酶在體內(nèi)不能更新?、蹨囟仍礁呙傅幕钚栽酱蟆、苊钢苿┩ǔＴ诘蜏叵卤４妗、菝改芙档突瘜W(xué)反應(yīng)的活化能?、廾钢荒茉诩?xì)胞內(nèi)發(fā)揮催化作用⑦酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物 A．①④⑤⑦　　　　　　　 B．②③⑤⑦ C．②③④⑥ D．①②⑥⑦ 答案：A 解析：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機(jī)物。酶可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外和體外發(fā)揮作用。酶在體內(nèi)可以更新。酶具有降低化學(xué)反應(yīng)的活化能的作用。酶具有專一性、高效性和需要溫和條件等特性。 2．

2、在研究酶特性的實(shí)驗(yàn)中，以體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液為底物的一組實(shí)驗(yàn)記錄如下表所示： 實(shí)驗(yàn)過程 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 常溫下自然分解 氣泡少而小 常溫下加入2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的氯化鐵溶液 氣泡稍多而小 常溫下加入2滴鮮肝研磨液 氣泡極多而大 加入2滴煮沸后冷卻的鮮肝研磨液 氣泡少而小 據(jù)表分析，不能得出的結(jié)論是(　　) A．從催化反應(yīng)條件看，酶的作用條件溫和 B．從催化反應(yīng)物種類看，酶具有專一性 C．從催化反應(yīng)效率看，酶具有高效性 D．從實(shí)驗(yàn)變量看，肝臟研磨液屬于自變量 答案：B 解析：四組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物均是過氧化氫溶液，只有過氧化氫酶，因此，不能得出酶具有專一性的特點(diǎn)

3、。 3．有一個(gè)學(xué)習(xí)小組在探究某種淀粉酶的最適溫度時(shí)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟： 1 取10支試管分成5組，編號(hào)，向每組的1支試管中加入2 mL 3%淀粉溶液，向另1支試管中加入1 mL 2%的新鮮淀粉酶溶液 2 將5組試管分別置于30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃的水中保溫5 min 3 把每組的兩支試管中溶液相混合、搖勻，并放回原水浴環(huán)境中繼續(xù)保溫5 min 4 向每組混合液中滴加1滴碘液，搖勻 5 觀察現(xiàn)象，記錄結(jié)果 請(qǐng)指出下列對(duì)該實(shí)驗(yàn)步驟的評(píng)價(jià)中，不正確的是(　　) A．溫度范圍設(shè)置不合理 B．還應(yīng)該設(shè)置對(duì)照組實(shí)驗(yàn) C．檢測(cè)因變量的方法可行 D．無

4、關(guān)變量得到了較好控制 答案：B 解析：該實(shí)驗(yàn)用了五組對(duì)比實(shí)驗(yàn)來探究某種淀粉酶的最適溫度，因此不需要再設(shè)置對(duì)照組實(shí)驗(yàn)。溫度范圍差距較大，不能得出淀粉酶的最適溫度。 4．蝸牛嗉囊中的消化液對(duì)纖維素具有消化作用。從菠菜葉柄切一小薄片放在載玻片上，滴加蝸牛嗉囊中的消化液，加蓋玻片；同樣制作另一切片標(biāo)本，但以蒸餾水作為對(duì)照組。15 min后觀察，發(fā)現(xiàn)兩標(biāo)本內(nèi)的細(xì)胞形態(tài)完全一樣。下列對(duì)結(jié)果與預(yù)期不同的分析中，不合理的原因是(　　) A．實(shí)驗(yàn)的溫度太低，作用時(shí)間也不夠長(zhǎng) B．滴管或?qū)嶒?yàn)器皿未洗凈，殘留酸或堿 C．消化液離開蝸牛嗉囊后，不發(fā)生作用 D．吸取消化液的量過少 答案：C 解析：酶是

5、由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機(jī)物。酶的作用部位可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外和體外。因此，消化液離開蝸牛嗉囊后，仍可發(fā)生作用。 5．豬籠草是一種食蟲植物，為了驗(yàn)證豬籠草分泌液中有蛋白酶，某學(xué)生設(shè)計(jì)了兩組實(shí)驗(yàn)，如下圖所示。在35 ℃水浴中保溫一段時(shí)間后，甲、乙試管中加入適量的雙縮脲試劑，丙、丁試管中不加任何試劑，下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到目的的是(　　) A．只有實(shí)驗(yàn)①能 B．只有實(shí)驗(yàn)②能 C．實(shí)驗(yàn)①、實(shí)驗(yàn)②都能 D．實(shí)驗(yàn)①、實(shí)驗(yàn)②都不能 答案：B 解析：甲試管中的蛋白液可被蛋白酶水解，但蛋白酶的化學(xué)成分是蛋白質(zhì)，因此，甲、乙試管均出現(xiàn)紫色反應(yīng)。丙試管中的蛋白酶可水解蛋白塊，因此，丙中的蛋白塊體

6、積變小，丁中蛋白塊體積不變。 6．下列關(guān)于影響酶反應(yīng)速率(v)因素的研究中，條件控制和預(yù)期結(jié)果的關(guān)系合理的是(　　) A．有足夠的底物，溫度、pH等條件適宜且恒定——v與酶濃度成正比 B．酶濃度恒定，溫度、pH等條件適宜且恒定——v與底物濃度成正比 C．酶濃度和底物一定，在pH適宜的條件下——v與溫度成反比 D．酶濃度和底物一定，在溫度適宜的條件下——v與pH成正比 答案：A 解析：B選項(xiàng)，在底物濃度較低的情況下，速率與底物濃度成正比，超過一定范圍，底物濃度增加，速率不變。C選項(xiàng)和D選項(xiàng)，在一定范圍內(nèi)，酶促反應(yīng)速率隨溫度或pH的增大而增大，超過最適值后，隨溫度和pH的增大而減小。

7、 7．(xx·海淀期中)如下表是一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，表中“＋”表示有，“－”表示無。與此相關(guān)的分析正確的是(　　) 試管編號(hào) a b c d e f 2 mL 3%淀粉溶液 ＋ ＋ ＋ － － － 2 mL 3%蔗糖溶液 － － － ＋ ＋ ＋ 1 mL淀粉酶溶液 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 反應(yīng)溫度(℃) 40 60 80 40 60 80 斐林試劑 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ①本實(shí)驗(yàn)試圖研究?jī)蓚€(gè)問題 ②可以用碘液代替斐林試劑來檢測(cè)結(jié)果 ③雖然不知道該酶促反應(yīng)的最適溫度，但可以預(yù)期b號(hào)試管的反應(yīng)顏色最深 ④設(shè)置的

8、b、c、d號(hào)試管均可看作a號(hào)試管的對(duì)照 A．只有①③正確 B．只有②③正確 C．只有①④正確 D．只有③④正確 答案：C 解析：本實(shí)驗(yàn)可以研究酶的活性與溫度的關(guān)系及酶的專一性這兩個(gè)問題。碘液只能用來檢驗(yàn)淀粉的有無，不能用來檢測(cè)蔗糖的有無，因此不能用碘液代替斐林試劑來檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 8．海洋中的魚安Ｋ魚康Ｋ魚有發(fā)光現(xiàn)象，其光能是由(　　) A．電能轉(zhuǎn)變而來 B．ATP轉(zhuǎn)化成ADP時(shí)釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變而來 C．熱能轉(zhuǎn)變而來 D．有機(jī)物進(jìn)行氧化分解釋放的機(jī)械能轉(zhuǎn)變而來 答案：B 解析：ATP中活躍的化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變成化學(xué)能、機(jī)械能、熱能、電能、光能等。 9．(杭州高中xx

9、屆月考)有關(guān)酶和ATP的正確敘述是(　　) A．基因表達(dá)過程需要酶和ATP參與 B．酶的催化效率總是高于無機(jī)催化劑 C．溫度不會(huì)影響ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的速率 D．酶氧化分解的產(chǎn)物是氨基酸 答案：A 解析：基因表達(dá)時(shí)要合成RNA和蛋白質(zhì)，需要酶和ATP；高溫時(shí)，酶變性失活，而無機(jī)催化劑的催化效率升高；ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化是在酶的作用下進(jìn)行的，而溫度影響酶活性；酶水解產(chǎn)物是氨基酸，氧化分解產(chǎn)物是水、CO2和尿素。 10．(xx·聊城市高三月考)下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是(　　) ①人短時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時(shí)相等 ②若細(xì)胞內(nèi)Na＋濃

10、度偏高，為維持Na＋濃度的穩(wěn)定，細(xì)胞消耗ATP的量增加 ③人在寒冷時(shí)，腎上腺素和甲狀腺素分泌增多，細(xì)胞產(chǎn)生ATP的量增加 ④人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 答案：B 解析：細(xì)胞中ATP與ADP的含量總處于動(dòng)態(tài)平衡，否則，生命活動(dòng)難以維持。 11．(xx·上海市高三年級(jí)聯(lián)考)1個(gè)葡萄糖分子有氧呼吸釋放能量為a，其中44%用于ADP轉(zhuǎn)化為ATP，若1個(gè)葡萄糖分子在有氧呼吸中產(chǎn)生了b個(gè)ATP分子，則1個(gè)高能磷酸鍵中所含能量(　　) A．2a/5b B．11a/25b C．11a/50b D．22a/25

11、b 答案：A 解析：1個(gè)ADP轉(zhuǎn)化為ATP需形成1個(gè)高能磷酸鍵，即1個(gè)葡萄糖有氧呼吸釋放能量的44%形成b個(gè)高能磷酸鍵。 12．(杭州高中xx屆月考)在生物化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)?shù)孜锱c酶的活性位點(diǎn)形成互補(bǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)，可催化底物發(fā)生變化，如圖甲I所示。酶的抑制劑是與酶結(jié)合并降低酶活性的分子。競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性位點(diǎn)，非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑和酶活性位點(diǎn)以外的其他位點(diǎn)結(jié)合，從而抑制酶的活性，如圖甲Ⅱ、Ⅲ所示。圖乙示意發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)性抑制和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制時(shí)，底物濃度與起始反應(yīng)速率的變化曲線圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： Ⅰ正常酶的作用圖?、蚋?jìng)爭(zhēng)性抑制劑作用圖?、蠓歉?jìng)爭(zhēng)性抑制劑作用 圖甲 (1)當(dāng)?shù)孜锱c酶活性位

12、點(diǎn)具有互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)時(shí)，酶才能與底物結(jié)合，這說明酶的催化作用具有__________。 (2)青霉素的化學(xué)結(jié)構(gòu)與細(xì)菌合成細(xì)胞壁的底物相似，故能抑制細(xì)菌合成細(xì)胞壁相關(guān)的酶的活性，其原因是__________。 (3)據(jù)圖乙分析，隨著底物濃度升高，抑制效力變得越來越小的是____________________抑制劑，原因是____________________________。 (4)唾液淀粉酶在最適溫度條件下的底物濃度與反應(yīng)速率的變化如圖丙。若將溫度提高5℃，請(qǐng)?jiān)趫D丙中繪出相應(yīng)變化曲線。 圖乙　　　　　　　　　圖丙 答案：(1)專一性 (2)青霉素能與這些酶的活性位點(diǎn)結(jié)合

13、(或：酶活性位點(diǎn)被封閉)，使細(xì)菌合成細(xì)胞壁的底物與酶活性位點(diǎn)結(jié)合機(jī)會(huì)下降 (3)競(jìng)爭(zhēng)性 底物濃度越高，底物與酶活性位點(diǎn)結(jié)合機(jī)會(huì)越大，競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與酶活性位點(diǎn)結(jié)合機(jī)會(huì)越小 (4)見圖 解析：本題以酶的專一性為切入點(diǎn)，綜合考查信息轉(zhuǎn)換能力和分析推理能力，屬于較高要求。 13．(江蘇黃橋xx月考)研究證實(shí)ATP既是“能量通貨”，也可作為神經(jīng)細(xì)胞間信息傳遞中的一種信號(hào)分子，其作為信號(hào)分子的作用機(jī)理如圖所示。請(qǐng)分析回答： (1)神經(jīng)細(xì)胞中的ATP主要來自__________(生理過程)。研究發(fā)現(xiàn)正常成年人安靜狀態(tài)下24小時(shí)有40 kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為

14、2～10mmol/L為滿足能量需要，人體解決這一矛盾的合理途徑是____________________________。 (2)一些神經(jīng)細(xì)胞不僅能釋放典型神經(jīng)遞質(zhì)，還能釋放ATP，兩者均能引起受體細(xì)胞的膜電位變化。據(jù)圖分析，ATP進(jìn)入細(xì)胞間隙穿過了__________層膜，將導(dǎo)致受體細(xì)胞膜外的電位變化是__________________。 (3)若人體產(chǎn)生的某抗體能與圖中相關(guān)酶特異性結(jié)合，從而使受體細(xì)胞不能接受信息，這樣引起的疾病是____________________________。 (4)為了研究x物質(zhì)對(duì)動(dòng)物細(xì)胞的影響，某研究小組用不同濃度的x物質(zhì)將細(xì)胞處理24小時(shí)，然后測(cè)量

15、各組細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)后，所得數(shù)據(jù)如下表所示： 實(shí)驗(yàn)組編號(hào) X物質(zhì)的濃度(ng mL－1) 細(xì)胞中ATP的濃度(n mol mL－1) 細(xì)胞死亡的百分率 A 0 80 1 B 2 70 3 C 4 50 10 D 8 20 25 E 16 5 70 F 32 1 95 ①該實(shí)驗(yàn)的因變量是________________。 ②實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，該實(shí)驗(yàn)的因變量之間有何聯(lián)系？ __________________________。 ③若用混有濃度為2ng mL－1的X物質(zhì)的飼料飼喂大鼠，其小腸的消化和吸收功能

16、受到抑制的主要原因是 __________________________________________。 答案：(1)細(xì)胞呼吸　ATP與ADP相互迅速轉(zhuǎn)化　(2)0　由正變負(fù) (3)自身免疫病 (4)①細(xì)胞中ATP濃度和細(xì)胞死亡的百分比?！、诩?xì)胞內(nèi)ATP濃度下降，能量供應(yīng)減少，細(xì)胞死亡率增加?！、跘TP減少，阻礙消化酶的合成和分泌、小腸的蠕動(dòng)，影響消化；妨礙主動(dòng)運(yùn)輸，影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。 解析：(1)動(dòng)物細(xì)胞中的ATP主要來自細(xì)胞呼吸。ATP與ADP的迅速相互轉(zhuǎn)化保證了細(xì)胞內(nèi)的ATP在較低濃度的情況下也能滿足生命活動(dòng)的需要。(2)ATP不能穿過生物膜；受體細(xì)胞膜的電位由外正內(nèi)負(fù)轉(zhuǎn)

17、變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正。(3)抗體與自身的正常成分結(jié)合導(dǎo)致的疾病屬于自身免疫病。(4)該實(shí)驗(yàn)的自變量是不同濃度的物質(zhì)X，細(xì)胞中ATP濃度和細(xì)胞死亡的百分率均是因變量。由結(jié)果可知，ATP濃度與細(xì)胞死亡率負(fù)相關(guān)。由于物質(zhì)X可抑制ATP的合成，而消化和吸收需消耗ATP，所以加X會(huì)抑制消化和吸收。 1. (xx·海南單科)下列操作中，不可能導(dǎo)致淀粉酶活性發(fā)生變化的是(　　) A．淀粉酶溶液中加入強(qiáng)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．淀粉酶經(jīng)高溫烘干制成粉劑 答案：C 解析：本題考查了酶及其特性的相關(guān)知識(shí)。酶是有催化作用的有機(jī)物，大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，遇高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿

18、、重金屬會(huì)發(fā)生變性，故A、D可能發(fā)生。淀粉酶是蛋白質(zhì)，淀粉酶溶液中加入蛋白酶會(huì)使淀粉酶水解失活。淀粉酶能把淀粉水解成麥芽糖，且反應(yīng)前后酶活性不變，C選項(xiàng)符合題意。 2．(xx·北京理綜)細(xì)胞中不能合成ATP的部位是(　　) A．線粒體的內(nèi)膜 B．葉綠體中進(jìn)行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu) C．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜 D．藍(lán)藻(藍(lán)細(xì)菌)中進(jìn)行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu) 答案：C 解析：本題主要考查細(xì)胞代謝過程中ATP合成的相關(guān)知識(shí)。細(xì)胞代謝產(chǎn)生ATP的生理過程主要是細(xì)胞呼吸和光合作用的光反應(yīng)，所以A、B、D三個(gè)選項(xiàng)中所涉及的部位均可合成ATP；而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜上不能產(chǎn)生ATP，故C項(xiàng)符合題意。 3．(xx·全國)某同學(xué)為了

19、探究pH對(duì)人唾液淀粉酶活性的影響，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟： ①在A、B、C、D、E5支試管中分別加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的適宜濃度緩沖液5 mL，再分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的淀粉液1 mL。 ②各試管中分別加入適當(dāng)濃度的唾液稀釋液1 mL，搖勻。 ③將5支試管放入70 ℃恒溫水浴中，保溫時(shí)間相同且合適。 ④取出各試管，分別加入斐林試劑2 mL，搖勻。 ⑤觀察各試管溶液的顏色，通過顏色深淺判斷唾液淀粉酶作用的最適pH。 上述實(shí)驗(yàn)步驟中有2處錯(cuò)誤，請(qǐng)更正并說明更正的理由(不考慮試劑的濃度和加入量、pH梯度以及實(shí)驗(yàn)重復(fù)次數(shù))，以便實(shí)驗(yàn)?zāi)艿玫秸_的預(yù)期結(jié)果。 (1)______________________________________________________ _。 (2)______________________________________________________ _。 答案：(1)③中70 ℃應(yīng)改為37 ℃。因?yàn)槿送僖旱矸勖缸饔玫淖钸m溫度為37 ℃ (2)在觀察各試管中溶液的顏色之前應(yīng)將各試管放在沸水浴中一段時(shí)間。因?yàn)樵诟邷貤l件下斐林試劑與還原糖反應(yīng)顯色(其他合理答案也可以) 解析：(1)唾液淀粉酶的最適溫度為37 ℃，70 ℃環(huán)境中該酶將失活。(2)斐林試劑與還原糖在水浴共熱條件下，才產(chǎn)生磚紅色沉淀。