2021年高考生物一轮总复习 第三单元 第一讲 酶和ATP限时检测

2021年高考生物一轮总复习第三单元第一讲酶和ATP限时检测
一、选择题(每小题5分，满分55分)
1．(xx·海南卷)下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是
A．脂肪B．钙离子
C．糖 D．ATP
解析 ATP是细胞生命活动的直接供能物质，D正确
答案D
2．下图为酶作用的模式图。

据图所示，下列叙述错误的是
A．甲多为蛋白质
B．此反应为分解反应
C．此反应中甲、乙为反应物，丙、丁为产物
D．甲与乙之间有专一性
解析图中甲为酶，其化学本质多为蛋白质，少数的酶是RNA；该反应是在酶的作用下将乙分解成丙和丁，且酶与底物之间具有专一性。

答案 C
3. 下图1表示三磷酸核苷的结构，图2表示ATP在能量代谢中的作用。

据图判断下列有关叙述错误的是
A．图1中N表示含氮碱基，若N为鸟嘌呤，则表示GTP
B．ATP中的能量可以来源于光能和化学能，也可以转化为光能和化学能
C．UTP、GTP分子中的高能磷酸键是直接由物质氧化获能产生的
D．人体成熟红细胞没有线粒体，但能产生ATP
解析图1中N表示含氮碱基，若N为A，则表示ATP，若N为G，则表示GTP，若N 为U，则表示UTP。

由图2可知，UTP和GTP分子中高能磷酸键不是由物质氧化获能产生的，而是由ATP将高能磷酸基转移给UDP或GDP，进而生成UTP或GTP。

答案 C
4. 对化学本质为蛋白质的酶而言，下列符合其催化反应变化规律的曲线应是
解析解题时需要注意纵坐标与横坐标表示的含义。

温度与反应速率的关系如选项A 曲线所示；过酸或过碱都会造成酶失活，从而影响反应速率；一般而言，当酶量加倍时，反应速率加快，但由于底物的量是一定的，最后产物量应相等。

答案 D
5．为验证酶的专一性，采用的最佳实验方案是
选项
等量的底物
分别加入等量的酶分别加入等量的试剂a组b组
A. 麦芽糖葡萄糖麦芽糖酶斐林试剂
B. 蔗糖麦芽糖蔗糖酶斐林试剂
C. 淀粉蔗糖淀粉酶斐林试剂
D. 淀粉蔗糖淀粉酶碘液
组都会有砖红色沉淀生成。

B选项中，蔗糖虽然没有还原性，但是被蔗糖酶水解后会有还原糖生成，因此也不合理。

D选项中，淀粉可被淀粉酶催化水解，因此，反应完成后，a、b 两组都没有淀粉存在，用碘液检测不合理。

C选项中的淀粉和蔗糖都不具有还原性，在淀粉酶的催化下，淀粉水解生成麦芽糖和葡萄糖，而蔗糖不会被水解，因此可用斐林试剂进行检测。

答案 C
6．下列与酶相关实验的叙述中，正确的是
A．探究酶的高效性时，自变量可以是酶的种类
B．探究酶的专一性时，自变量一定是酶的种类
C．探究pH对酶活性的影响时，自变量不止一种
D．探究温度对酶活性的影响时，因变量不止一种
解析探究酶的高效性时，自变量是无机催化剂和酶，A错误；探究酶的专一性时，底物相同酶的种类不同，或酶相同底物不同，B错误；探究pH对酶活性的影响时，自变量只能是pH，C错误；探究温度对酶活性的影响时，因底物不同，因变量也不同，D正确。

答案 D
7. 下图表示生物体内发生的两个化学反应，请判断下列相关说法中正确的是
A．ATP分子水解时，图中所示的化学键③④最易断裂
B．图中酶1和酶2的化学本质相同，但是二者的种类不同
C．细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系
D．ATP与ADP间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内
解析ATP是生命活动的直接能源物质，ATP水解时，远离A的高能磷酸键④最易断裂；
图中酶1为ATP水解酶，图2为ATP合成酶，二者种类不同，但二者的化学本质均为蛋白质；细胞中吸能反应所需的能量由ATP水解提供，而释放能量的反应(放能反应)则与ATP 的合成反应相联系；细胞内ATP与ADP间相互转化的能量供应机制是生物界的共性之一，也存在于原核细胞中。

答案 B
8. 为了比较甲、乙两种酶对温度和pH的耐受程度(即保持活性的范围)的差异，科研人员作了相关的研究，结果如下图。

下列说法正确的是
A．甲酶对温度的耐受程度比乙酶大
B．在pH为6～7的环境下，几乎测不到甲酶活性
C．甲酶活性在任何环境中都比乙酶高
D．测定pH对酶活性影响时温度应设为20 ℃
解析从温度对酶活性影响的曲线分析，乙酶保持活性的温度范围大于甲酶，从曲线趋势看出乙酶比甲酶的温度耐受程度大。

从pH对酶活性影响的曲线分析，在pH为6～7的环境下，几乎测不到甲酶的活性；20 ℃时甲、乙两种酶活性都较低，不宜用来测定pH对酶活性的影响。

答案 B
9．(xx·福州模拟)大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类，其消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，蛋白酶种类丰富，某学习小组尝试对大菱鲆消化道中的蛋白酶的活性进行研究。

下列说法错误的是
图1
图2
A．在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是幽门盲囊蛋白酶
B．持续低温，三种蛋白酶的活性受抑制，但不会变性
C．三种蛋白酶的最适温度是18 ℃
D．人工养殖投放的饲料成分中要注意降低淀粉和脂肪的比例，以减少对海洋的污染解析据图1分析，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是幽门盲囊蛋白酶，A正确；低温会抑制酶的活性，不会使酶变性，B正确；据图2分析，三种酶的活性随温度变化曲线还在上升，还没有出现顶点，故不能判断最适温度，C错误；大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，对淀粉和脂肪和消化能力弱，D正确。

答案 C
10．用某种酶进行有关实验的结果如图所示，下列有关说法错误的是
A．该酶的最适催化温度为30 ℃左右
B．图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶
C．由图4实验结果可知酶具有高效性
D．由图4实验结果可知酶具有专一性
解析图1显示温度对酶活性的影响，从图中能得到的结论是该酶的最适催化温度为30 ℃左右。

图2显示该酶的最适pH为7，而胃蛋白酶的最适pH为1.5，由图4可见该酶为麦芽糖酶。

图3能说明Cl－是酶的激活剂、Cu2+是酶的抑制剂。

图4说明酶具有专一性。

答案 C
11．乳糖酶催化乳糖水解。

有两项与此相关的实验，其实验条件均设置为最适条件，实验结果如下：
实验一酶浓度0% 1% 2% 4% 5% (乳糖浓度为10%) 相对反应速率0 25 50 100 200 实验二乳糖浓度0% 5% 10% 20 % 30% (酶浓度为2%) 相对反应速率0 25 50 65 65
A．实验一如果继续增加酶浓度，相对反应速率不再加大
B．实验一增加乳糖浓度，相对反应速率将降低
C．实验二若继续增大乳糖浓度，相对反应速率不再加大
D．实验二若提高反应温度条件5 ℃，相对反应速率将增大
解析从表中看出，实验一如果继续增加酶浓度，相对反应速率可能还要加大；实验一增加乳糖浓度，相对反应速率不会降低；从表中看出，实验二中，乳糖浓度达到20%后相对反应速率为65即不再加大；实验二若提高反应温度条件5 ℃，不再是最适温度，相对反应速率将下降。

答案 C
二、非选择题(共45分，每小题15分)
12．荔枝果皮中的多酚氧化酶能够氧化果皮中的一些无色物质形成褐色物质，引起荔枝果皮褐变，从而影响荔枝的生鲜效果。

荔枝果皮褐变面积百分率，常作为荔枝保鲜效果的指标。

在不考虑其它因素影响褐变的前提下，可以荔枝果皮褐变面积百分率作为多酚氧化酶活性的指标，某同学设计并做了探究温度对荔枝果皮内多酚氧化酶活性影响的实验。

请补充该同学实验设计中的空缺内容并回答问题：
(1)实验测量指标：_______________________________________
(2)设计温度梯度：5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃
(3)选择______________________________________的荔枝果实，分成等(质)量的__________组，装入保鲜袋并作好标签后，分别放入相应温度的恒温箱中。

(4)经过5天后，取出荔枝果实，测定并记录褐变面积，结果如下图所示。

分析：在5～30 ℃温度范围内，荔枝果皮褐变面积百分率随着温度升高而增加，表明果皮内__________，具有较好保鲜效果的温度范围是________________。

(5)讨论：①在完全无氧条件下，多酚氧化酶将无法催化褐变反应过程，荔枝果皮不会发生褐变。

因为在完全无氧环境中，____________________，对细胞造成毒害，引起果实腐烂。

所以______(能/不能)在完全无氧条件下贮藏荔枝。

②除温度、氧和机械损伤外，还有其他一些因素会影响荔枝的保鲜效果，因而可采用相应的保鲜措施。

如________________________________等。

解析(1)本实验设计了对照实验来探究温度对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响。

本题的实验步骤已设计好了对照实验6组，关键考查设计的对照实验中的实验条件的一致性。

实验的自变量是温度，实验的因变量是荔枝果皮褐变面积的百分比。

(2)须选择同一品种、大小和成熟度一致且无机械损伤的新鲜荔枝果实作为实验材料，将其分成6组，每组数量相等。

(3)实验结果在图像中表示出来了，分析时比较横坐标(不同的温度)、纵坐标(褐变面积百分率)的关系，得出在实验温度范围(5～30 ℃)内荔枝果皮褐变面积百分率随温度升高而增加，由题意可知，果皮内褐变面积百分率与多酚氧化酶活性有关，表明果皮内多酚氧化酶活性随温度的升高而增强。

从曲线可看出0～15 ℃范围荔枝果皮内褐变面积百分率增长速度慢，从15℃开始荔枝果皮内褐变面积百分率增长速度越来越快。

(4)生活中削皮后的苹果和马铃薯容易发生褐变，这是机械损伤加快了褐变，同理机械损伤的荔枝也易发生褐变，从而影响实验结果的准确性。

(5)荔枝果皮细胞在有氧条件下会进行有氧呼吸，在一定的氧气范围内随氧气浓度的增加而增强，在无氧条件下会进行无氧呼吸，产生酒精。

故在完全无氧条件下，多酚氧化酶将无法催化发生褐变反应过程，但此条件下荔枝果皮细胞无氧呼吸明显加强，造成酒精的大量积累，从而对细胞造成毒害，引起果实腐烂。

答案(1)荔枝果皮褐变面积百分率(3)同一品种、大小和成熟度一致且无机械损伤的新鲜 6 (4)多酚氧化酶的活性在这一温度范围内随温度的升高而增强0～15℃(5)①果实无氧呼吸会产生大量酒精
不能②采用薄膜包装或放在保鲜袋中等控制水分、采摘后对果实进行消毒处理，以防止微生物感染(杂菌污染)等(合理即可)
13．ATP既是神经元的能量“通货”，也可作为神经元之间信息传递的一种信号分子。

一些神经细胞不仅能释放典型的神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化。

ATP作为信号分子的作用机理如图所示，请分析回答下列问题：
(1)人体细胞中的ATP主要来自____________(生理过程)，其分子结构简式是__________________。

研究发现，正常成年人安静状态下24小时有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10 mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是__________________________________。

(2)细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，3个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是
__________________________________________。

(3)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，所得数据如表所示：
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2μg·mL/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______________________________________。

解析ATP是细胞内的能量“通货”，直接给细胞的生命活动提供能量。

(1)ATP可以来自细胞呼吸、光合作用。

在人体细胞内只有细胞呼吸。

ATP结构简式为：A－P～P～P。

(2)ATP是由一个腺苷和三个磷酸基团构成的。

因此3个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是腺苷。

(3)①“为了研究X物质对动物细胞的影响”，得出实验的自变量是X物质的浓度，因变量就是不同X物质浓度下细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率。

②细胞的生命活动离不开能量，因此细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增加。

③消化需要酶来催化，消化酶的合成和分泌需要消耗能量；氨基酸等营养物质的吸收属于主动运输，需要消耗能量。

阻碍消化酶的合成和分泌，影响消化；妨碍主动运输，影响营养物质的吸收。

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细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率②细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增加③阻碍消化酶的合成和分泌，影响消化；妨碍主动运输，影响营养物质的吸收14．过氧化氢溶液、质量分数为3.5%的FeCl3溶液、新鲜的马铃薯泥、蒸馏水、酒精灯、温度计等。

二、实验步骤
(1)在上述实验中，产生气泡最快的试管是__________________号，原因是：________________________________________。

(2)如果仅将上述实验条件由常温改为90℃水浴，重复实验，气泡产生最快的试管是____________号。

(3)假如b、c两试管的实验现象均不明显，从所给的实验材料分析，原因可能是：________。

该同学设计e组的实验目的是：________________________。

(4)假若a～d号的实验都是为了验证酶的某项特性而设置的对照，那么，实验组设置的不科学的是____________号，主要违背了______________原则，应如何改进？改为________________________________________________。

(5)假若要证明马铃薯中也含有过氧化氢酶，你的实验设计思路是__________________________________________________________________。

解析(1)由于酶在适宜条件下具有高效性，因此滴加新鲜肝脏研磨液的c试管产生气泡最快。

(2)90℃时酶活性丧失，故加FeCl3溶液的b试管在高温下产生气泡最快。

(3)b、c两试管加了催化剂而实验现象却均不明显，从实验材料分析，可能是H2O2溶液放置时间过长而分解所致。

(4)d试管的设计存在两个变量，即温度和酶的活性，不符合单一变量原则。

将0℃改成常温即可。

(5)要证明马铃薯中也含有过氧化氢酶，需再增设两组实验，处理方法参考c试管。

如果f试管(含马铃薯泥)产生大量气泡而经高温处理过的马铃薯泥产生的气泡很少，说明马铃薯中也含有过氧化氢酶。

答案(1)c(或滴加肝脏研磨液) 酶在适宜条件下具有高效性(2)b(或滴加FeCl3溶液) (3)H2O2溶液放置时间过长而分解排除肝脏研磨液中其他物质对实验结果的影响(合理即可) (4)d 单一变量将0 ℃改为常温(5)再增设两组实验，分别编号为f、g，实验处理方法同c组，只是将滴加肝脏研磨液分别改为马铃薯泥和高温处理过的马铃薯泥(对g组设置可不作要求)21103 526F 副24229 5EA5 庥31457 7AE1 竡40665 9ED9 黙)g30202 75FA 痺739494 9A46 驆 .30480 7710 眐 27077 69C5 槅B
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