2017版高考生物大二轮复习(专题训练)：专题二细胞的代谢专题检测(三)酶与ATP含解析

专题检测（三）酶与ATP
一、选择题
1．如图表示改变某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果，请据此分析，改变下列哪种因素才能获得改变后的结果（)
A．温度B．pH
C．淀粉溶液量D．唾液量
解析：选C 由图中信息可知，反应进行到12 min后,还原糖的生成量不再增加,两组反应都不再进行，改变某一条件后生成物总量降低,反应物淀粉溶液量减少会导致此结果.而改变温度、pH和唾液量均会改变反应完成所需要的时间，而不会改变生成物总量。

2.如图表示人体内某种酶促反应的反应速率受温度和pH影响的情况,下列解释错误的是( ) 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：选B 在a、b、c点，酶的浓度增大一倍，反应速率都可能增大；唾液淀粉酶的最适pH＝7，该图不能反映唾液淀粉酶催化能力的变化。

3．如图是以蔗糖酶催化蔗糖水解为例表示酶促反应的作用过程,下列有关叙述错误的是( ）
A．酶与底物的结合具有专一性
B．酶在催化过程中结构不会发生改变
C．适当增大底物量可加快酶促反应速率
D．上述过程可表示为E＋S→ES→E＋P＋Q
解析：选B 由图可知，酶在与底物结合过程中，结构发生了改变。

4．下列有关酶的实验设计思路的叙述，正确的是（）
A．利用过氧化氢酶和过氧化氢探究温度对酶活性的影响
B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
C．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响
解析:选C 过氧化氢的分解受温度影响大,不宜用来探究温度对酶活性的影响；用碘液无法检验蔗糖是否被分解;新鲜的猪肝研磨液中含有过氧化氢酶，氯化铁溶液可以催化过氧化氢的分解,两者对照可研究酶的高效性；胃蛋白酶的最适pH为2。

0左右,而题中所给pH梯度不合理。

5．下列关于新陈代谢与酶、ATP的关系的叙述错误的是（）A．酶的种类具有物种差异性，而ATP无物种差异性
B．酶、ATP都与新陈代谢密切相关，但两者的合成毫无关系C．ATP是保证新陈代谢正常进行的直接能源物质
D．酶能促使新陈代谢正常进行
解析：选B 酶是蛋白质或RNA类物质，它们的合成与生物遗传物质有关，因而具有物种差异性;不同生物体内ATP的结构是相同的，因而ATP不具有物种差异性，A正确。

ATP的合成需要酶的催化，酶的合成需要ATP提供能量，B错误。

ATP是生命活动正常进行的直接能源物质，C正确。

新陈代谢是指细胞内一系列的化学反
应，化学反应一般需要酶的催化，故酶能促进新陈代谢的正常进行,D 正确.
6.某科研小组对胡萝卜中的过氧化氢酶进行研究,用新鲜萝卜做如下实验：第一组将萝卜磨碎,制得提取液后立即冷藏,取几支试管，分别加入pH为3.5、7。

9的过氧化氢溶液，30 ℃保温，然后在每支试管中加入4滴冷藏的提取液；第二组重复上述实验，但把提取液的添加量减半；第三组重复第一组实验，但在滴加提取液之前先对其进行80 ℃高温处理.然后将实验结果绘成如图所示的曲线，则表示一、二、三组实验结果的曲线分别是（）
A．a、b、c B．a、c、b
C．b、a、c D．c、b、a
解析：选C 第二组比第一组酶量减半，其他条件相同,此时反应速率比第一组小,所以第一组对应曲线b，第二组对应曲线a.第三组滴加提取液之前先对其进行80 ℃高温处理，酶变性失活，过氧化氢不会被催化分解，对应曲线c。

7．除了温度和pH对酶活性有影响外,一些抑制剂也会降低酶的催化效果.图1为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意
图，图2为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的曲线.下列说法错误的是（）
A．非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、低温抑制酶活性的机理相同
B．据图可推测，竞争性抑制剂与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性位点
C．底物浓度相对值大于15时，限制曲线甲酶促反应速率的主要因素是酶浓度
D．曲线乙和曲线丙分别是在酶中添加了竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂的结果
解析：选A 非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合，通过改变酶的空间结构使酶的活性受到抑制，高温会使酶的空间结构破坏,使酶的活性受到抑制，但低温只是抑制酶的活性，在低温下酶的空间结构没有改变，A错误；竞争性抑制剂和底物能够争
夺酶的同一活性部位，说明竞争性抑制剂与底物可能具有类似结构,B正确；底物浓度相对值大于15时，曲线甲中的酶促应速率不再随着底物浓度的增大而增加,表明此时底物浓度不再是限制酶促反
应速率的因素，此后限制曲线甲酶促反应速率的主要因素是酶浓度，C正确；由以上分析可知，曲线乙是表示加入竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线，曲线丙是表示加入非竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线，D正确.
8．小张查阅资料得知，α­淀粉酶的最适温度是55 ℃。

下表是他为此进行的验证实验,但因各组结果相同而不能达到实验目的。

以下改进措施中可行的是( ）
A．将实验温度改为0 ℃、55 ℃、100 ℃
B．将淀粉溶液体积改为1 mL
C．将α­淀粉酶溶液浓度改为1%
D．将碘液改为斐林试剂
解析：选C 验证α.淀粉酶的最适温度是55 ℃时，若将实验温度设置为0 ℃、55 ℃、100 ℃，温度梯度过大，实验结果不能说明酶的最适温度就是55 ℃，A错误；试管1、2、3没能成功,是因为所用淀粉量过少，或者酶量较多，酶具有高效性，故在50 ℃、55 ℃、60 ℃条件下都没有淀粉剩余，可以增加淀粉量或者减少酶量，重新设置实验,B错误,C正确;斐林试剂检测还原糖需要水浴加热，会破坏设置的温度条件,D错误。

9．ATP既是“能量通货”，又可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子.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 h，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，所得数据如图所示:
下列相关叙述错误的是( )
A．神经细胞中的ATP主要来自在线粒体中发生的有氧呼吸
B．该实验的自变量是X物质的浓度,因变量是细胞死亡的百分率和细胞内ATP的浓度
C．据图分析，细胞死亡率增加的直接原因是细胞内ATP浓度下降，能量供应减少
D．若将浓度为2 ng/mL的X物质注射到大鼠体内,其小肠的消化和吸收功能会受到抑制
解析：选A 神经细胞中的ATP主要来自有氧呼吸，有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体中，A错误.题中的自变量是X物质浓度，因变量是细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率,B正确。

ATP是生命活动的直接能源物质，据图分析，细胞内ATP浓度越大，细胞死亡率越小；当细胞内ATP的浓度减少时，细胞死亡率增加，C正确。

食物在小肠内被消化需要消化酶催化，有些营养物质如氨基酸等通过主动运输方式在小肠内壁被吸收,主动运输需要能量和载体蛋白。

由图可知，X物质的浓度为2 ng/mL时,与对照组相比，细胞内ATP 含量少，细胞死亡率升高；细胞死亡会影响消化酶的合成和分泌，同时ATP的含量减少会妨碍主动运输,进而会影响营养物质的吸收，D正确。

10．如图甲表示酶催化反应的生成物量与反应时间的关系，图乙表示细胞中某条生物反应链,图中a、b、c代表不同的酶，A、B、C代表不同的化合物。

下列叙述错误的是( )
A．若图甲中的实线表示Fe3＋的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
B．图乙中若a催化的反应被抑制,则A的消耗速度减慢
C．图甲中虚线可表示升高温度，其他条件不变时，生成物量随反应时间变化的示意曲线
D．图乙中若B大量积累,则很可能是b和c的催化反应被抑制所致
解析：选C 酶具有高效性，其催化效率比无机催化剂高，A 正确；由图乙可知，若a催化的反应被抑制，则A的消耗速度减慢，B正确；若温度升高，酶的活性有可能会降低，C错误；图乙中若B 大量积累,则很可能是B的消耗途径被阻所致,即可能是b和c的催化反应被抑制所致,D正确。

二、非选择题
11．解读与酶有关的曲线，回答下列问题：
(1）酶的作用机理可以用图甲中________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)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
__________________________________________________________ ______________
______________________________________________________ __________________。

(3）联系所学内容，分析图丙曲线，并回答：
①对于曲线abc：若X轴表示pH，则Y轴可表示
________________________________；
若X轴表示饭后时间，则Y轴可表示
____________________________________。

②对于曲线abd：若X轴表示反应物浓度，则Y轴可表示
___________________________；若X轴表示光照强度，则Y轴可表示______________________.
解析：（1）酶促反应的原理是降低化学反应的活化能，可用图甲中的ab段来表示，酶的催化效率比无机催化剂高,将酶换成无机催化剂后，曲线应该向上移动.（2)酶的催化具有专一性，蛋白酶催化分解的底物应该是蛋白质，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不变，原因是胃蛋白酶的最适pH是2左右，pH为10时已经失活，再改变pH，反应速率不变。

(3)①对于曲线abc，若X轴表示pH，则Y轴可表示酶的催化效率；若X轴表示饭后时间，则Y轴可表示血糖浓度.②对于曲线abd，若X轴表示反应物浓度，则Y轴可表示酶促反应速率;若X 轴表示光照强度，则Y轴可表示光合速率。

答案:（1)ab 上移（2)蛋白质不变胃蛋白酶的最适pH是2左右，pH为10时已经失活，再改变pH，反应速率不变（3）①酶催化速率（或酶活性）血糖浓度②酶促反应速率光合速率
12．研究人员从一种野生植物的贮藏根中提取出一种化学物质,有人认为这是一种能催化葡萄糖分解的酶，有人认为这是一种能催化蔗糖分解的酶。

请回答以下问题：
(1)写出鉴定此物质的化学本质是否是蛋白质的两种方法：
第一种鉴定方
法:_______________________________________________________ __。

第二种鉴定方法：
_____________________________________________________。

(2）为了探究此物质是催化葡萄糖分解的酶还是催化蔗糖分解的酶,研究人员设计了如图所示的实验过程，请预测可能的实验结果。

水浴加热后，如果________________________,说明该物质是催化蔗糖分解的酶；如果________________________,则说明该物质是催化葡萄糖分解的酶.
（3）若以上实验完成后,已经确定其为催化葡萄糖分解的酶，且化学本质是蛋白质，现需要确定其催化作用的最适温度,设计实验的基本思路是先确定________________________，再参照图中甲试管的处理方法进行预实验。

实验结束后，再在其中砖红色沉淀最少的两支试管所对应的温度区间内，设置
________________________________,重复进行实验。

解析:（1）蛋白质与双缩脲试剂发生作用，会产生紫色反应；不溶于水的蛋白质在蛋白酶的催化下可以水解为溶于水的多肽、氨基酸。

（2）葡萄糖是还原糖而蔗糖是非还原糖,但蔗糖分解的产物为还原糖,若两支试管都出现砖红色沉淀，则该物质是能催化蔗糖分解的酶；若两支试管都不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有分解而葡萄糖被分解，故该物质是能催化葡萄糖分解的酶。

(3)设计实验的基本思路：先确定系列温度梯度,再找出其中砖红色沉淀最少的两支试管，根据它们所对应的温度，在这两个温度值之间设置差值更小的系列温度梯度.
答案：（1)用双缩脲试剂用蛋白酶处理(2）两支试管均出现砖红色沉淀两支试管均不出现砖红色沉淀（3）系列温度梯度差值较小的系列温度梯度
13．图1表示的是ATP作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子的作用机理，图2表示的是某种抗原呈递细胞(APC）在免疫调节中的作用。

请分析回答：
(1)神经细胞中的ATP主要来自____________（生理过程）.研究发现,正常成年人安静状态下24小时内有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）由图1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________(写中文名称).
（3)据图1分析，科学家当初验证ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是:用化学物质
__________________________________________________________ ___后，发现接收ATP信号的细胞
__________________________________________________。

（4）图2中的APC能表达TLR蛋白，进而激活免疫反应。

研究表明，如果使TLR基因发生突变，小鼠就不能探测到细菌的存在，据此推测TLR在免疫中具有________作用.
解析：（1）动物细胞中的ATP来自细胞呼吸。

正常成年人安静状态下24小时内有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,人体细胞中的ATP和ADP 相互(迅速）转化。

(2)ATP由一个腺苷和三个磷酸基团组成，ATP 在有关酶的作用下，脱去3个磷酸基团后只剩下A，即腺苷。

（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变化。

要验证ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子，应先排除典型神经递质的作用，所以科学家的实验设计思路是：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,发现接收ATP信号的细胞仍能接受到部分神经信号。

(4)如果使TLR基因发生突变，小鼠就不能探测到细菌的存在,据此推测TLR 在免疫中具有识别作用。

答案：（1）有氧呼吸(呼吸作用）ATP和ADP相互（迅速)转化（2)腺苷（3)阻断典型神经递质在神经细胞间的信息传递仍能接受到部分神经信号(4）识别。