2012届高考生物二轮定时练习：细胞的酶和ATP
一、选择题
1．酶是生物新陈代谢的基本条件。下面关于酶的叙述中，正确的一项是( )
A．酶的形成都要经过核糖体的合成，内质网和高尔基体的加工，分泌出细胞几个阶段
B．除去洋葱、酵母菌、蓝藻的细胞壁，都必须使用纤维素酶和果胶酶
C．限制性内切酶、DNA聚合酶和RNA聚合酶作用的部位都是磷酸二酯键
D．人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只在人体内环境中起作用
答案： C
2．将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻，可保持其甜味。这是因为加热会( )
A．提高淀粉酶活性 B．改变可溶性糖分子结构
C．防止玉米粒发芽 D．破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶
答案： D
3．(2011·临川模拟)试分析一株生长旺盛的玉米幼苗与一只幼年的小花猫，它们同化作用消耗的ATP与呼吸作用产生的ATP分别是( )
A．前者同化作用消耗的ATP多，呼吸作用产生的ATP少，后者相反
B．都是同化作用消耗的ATP多，呼吸作用产生的ATP少
C．前者同化作用消耗的ATP少，呼吸作用产生的ATP多，后者相反
D．都是同化作用消耗的ATP少，呼吸作用产生的ATP多
解析： 植物体内ATP形成的途径是光合作用和呼吸作用，所以植物呼吸作用产生的ATP比同化作用消耗的ATP少，而动物体内形成ATP的途径只来自呼吸作用，所以动物呼吸作用产生的ATP比同化作用消耗的ATP多。
答案： A
4．(2011·临沂市统考)下列关于细胞生命活动过程中ATP、ADP的说法中，不正确的是( )
A．细胞耗能时总是与ATP的水解反应相联系，细胞释放能量时反应总是伴随ATP的合成
B．ATP中的A代表腺嘌呤，T代表三个，～代表高能磷酸键，P代表磷酸基团
C．光反应过程中，叶绿体中ADP由叶绿体基质向类囊体膜运动，ATP则向相反方向运动
D．动物细胞有氧呼吸过程中，产生大量ATP的阶段需要氧气参与
答案： B
5．(2011·广州质检)下面左图表示的是pH对植物和人的淀粉酶活性的影响；右图表示的是3种脱氢酶(A、B、C)的活性受温度影响的情况。下列叙述正确的是( )
A．从左图中可以知道pH＝6时植物淀粉酶的活性最高
B．从右图中无法知道酶C的最适温度
C．从左图中可以知道若细胞由酸性变成碱性时，淀粉酶的活性逐渐升高
D．从右图中可以知道活性温度范围最广的酶是B
解析： 温度过高、过酸、过碱都能使酶彻底失活，且这种失活是不可逆转的，从左图可以看出，植物淀粉酶的最适pH在5和6之间，人的淀粉酶的最适pH在7左右。在右图中酶活性温度范围最窄的是酶B。酶C的活性受温度影响的曲线不完整，因此从右图中无法知道酶C的最适温度。
答案： B
6．(2011·盐城模拟)在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端P已带上放射性标记，该现象能够说明( )
①ATP中远离A的P容易脱离 ②部分32P标记的ATP是重新合成的 ③ATP是细胞内的直接能源物质 ④该过程中ATP既有合成又有分解
A．①②③④ B．①②③
C．①②④ D．②③④
解析： 在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，部分ATP的末端P已带上放射性标记，但含量变化不大，说明ATP既有合成又有分解。
答案： C
7．下图是生命活动的直接能源物质ATP的结构式，其中能作为RNA的基本单位的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析： 图中①②③④分别表示腺苷、腺嘌呤核糖核苷酸、ADP和ATP，其中②腺嘌呤核糖核苷酸是组成RNA的基本单位之一。
答案： B
8．(2011·泰安市质量检测)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
答案： D
9．(2011·南京二模)下列关于ATP和蛋白质的叙述，正确的是( )
A．ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”是同一种物质
B．ATP中的能量可来源于光能和化学能，也可以转化为光能和化学能
C．蛋白质的合成过程中，ADP含量会稍有降低
D．蛋白质的功能特性由其氨基酸种类、数量和空间结构决定
解析： ATP中的“A”是指腺苷，是由腺嘌呤与核糖组成，而DNA、RNA中的“A”是指腺嘌呤碱基。蛋白质合成过程消耗能量，ADP增多。蛋白质的结构的多样性是由组成其的氨基酸种类、数量、排列顺序和空间结构决定的。
答案： B
10．(2011·北京海淀期末练习)下图中的新鲜土豆片与H2O2接触后，产生的现象及推测错误的是( )
A．若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶
B．若增加新鲜土豆片的数量，量筒中所产生的气体速度加快
C．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限
D．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量
解析： 土豆片中含有过氧化氢酶，会促使H2O2大量分解产生O2；增加新鲜土豆片的数量，H2O2酶的数量增加，会使H2O2分解加快，气体产生速度加快；作为催化剂，酶在催化反应前后的量不变，所以一段时间后气体量不再增加的原因最有可能是底物H2O2消耗殆尽；酶的活性受温度影响较大，为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量。
答案： C
11．(2011·山东潍坊一模)下列关于ATP的叙述中，正确的是( )
A．ATP分子由1个腺嘌呤脱氧核苷酸和2个磷酸基团组成
B．线粒体内大量合成ATP的部位是基质
C．在剧烈运动时，肌细胞产生ATP的速率增大
D．叶绿体内ATP的运输方向是基质→类囊体薄膜
解析： ATP分子由1个腺嘌呤核糖核苷酸和2个磷酸基团组成；线粒体内大量合成ATP的部位是线粒体内膜；剧烈运动时需要大量的能量，所以肌细胞产生ATP的速率增大。叶绿体内ATP是由光反应产生，用于暗反应，所以其运输方向是类囊体薄膜→基质。
答案： C
12．(2011·江苏盐城二次调研)某同学在研究化合物P对淀粉酶活性的影响时，得到如右图所示的实验结果。下列有关叙述不正确的是( )
A．在一定范围内，底物浓度影响着酶促反应速率
B．曲线①作为实验对照
C．P对该酶的活性有抑制作用
D．若反应温度不断升高，则A点持续上移
解析： 在一定温度范围内，酶的活性随温度升高而增强，但超过最适温度，酶的活性随温度升高而减弱，最后变性失活，故A点不会随温度的升高持续上升。
答案： D
二、非选择题
13．(2011·广州二测)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下图所示。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24小时有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10 m mol/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___________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)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，所得数据如下表所示：
实验组编号
X物质的浓度(ng·mL－1)
细胞内ATP的浓度(nmol·mL－1)
细胞死亡的百分率
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该实验的因变量是_____________________________________________________。
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2 ng·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： (1)细胞的能量通货是ATP，其结构简式是A—P～P～P。ATP的主要来源是细胞呼吸。ATP和ADP可以相互转化是实现机体能量持续供应的前提。(2)ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写。其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，叫做高能磷酸键，因此，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是腺苷。(3)推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的思路为：一是阻断典型神经递质的传递→刺激甲→测量乙的膜电位变化；二是寻找靶细胞膜上是否有ATP受体。(4)人为改变的变量是自变量，题中“不同浓度的X物质”是自变量，随着自变量的变化而变化的变量叫做因变量，故该实验的因变量是细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率。从表中数据分析可知，随着细胞内ATP的浓度下降，细胞死亡的百分率增加。ATP是生物体内各项生命活动的直接能源物质，故当用混有浓度为2 ng·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。
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
(4)①细胞中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．(2011·启东模拟)下表是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验设计相关内容。请回答：
试管编号
加入材料
处理方法
实验现象
1
2 mL H2O2溶液＋2滴清水
常温
无气泡
2
2 mL H2O2溶液＋2滴清水
90 ℃水浴加热
少量气泡，带火星的卫生香不复燃
3
2 mL H2O2溶液＋2滴3.5%FeCl3溶液
常温
较多气泡，带火星的卫生香复燃
4
2 mL H2O2溶液＋2滴肝脏研磨液
常温
大量气泡，带火星的卫生香猛烈复燃
(1)该实验中，自变量是________________________________反应条件，因变量是H2O2的分解速率。对照组是____________________，实验组是________________。(填试管编号)
(2)比较1号和2号试管，你得出的结论是_____________________ ___________________。比较3号和4号试管，你得出的结论是___________________________ _____________________________________________。
(3)某同学按照表中方法做了这个实验，结果试管3和试管4的现象刚好相反，他的实验失败的原因可能是什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案： (1)温度、3.5%FeCl3溶液、肝脏研磨液 试管1 试管2、试管3和试管4
(2)加热能提高过氧化氢分解反应的速率 过氧化氢酶比Fe3＋的催化效率高得多
(3)肝脏研磨液不新鲜或没有换滴管，用吸过肝脏研磨液的滴管吸FeCl3溶液
15．(实验探究)有人做了下面的实验以研究pH对酶活性的影响：准备5支盛有等量胃蛋白酶溶液但pH各不相同的试管，每支试管加1块1 cm3的正方体凝固蛋白块，试管均置于25 ℃室温条件下，各试管蛋白块消失的时间记录于下表：
酶溶液的pH
1
2
3
4
5
蛋白块消失的时间(min)
13
9
11
45
60
(1)请根据表中数据，在右侧的坐标图中画出pH与酶活性的关系曲线。
(2)提供两种使实验能在更短时间内完成的方法：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)如果要确认上述实验中蛋白块的消失是由于酶的作用而不是其他因素的作用，还应补充怎样的对照实验？
(4)除了本实验外，请另外设计一种简便易行的方案来测定pH对酶活性的影响：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析： 蛋白块消失的时间越短，对应酶的活性越大。酶的活性除了受pH影响之外，还受温度的影响，蛋白块消失的时间也与酶和反应物的接触面积大小有关。设置对照实验是为了排除酶之外的其他因素的作用，则对照组除不加入酶或先使酶失活之外，其余条件都应相同。
答案： (1)如下图
(2)适当提高温度以增加酶的催化活性；提高酶的浓度(或将蛋白块切小些，以增加蛋白酶和蛋白质的接触面积等)(答对两点即可，其他答案合理亦可)
(3)将胃蛋白酶溶液加热，使酶失去活性后再加入试管。(或将胃蛋白酶溶液改为“清水”或“蒸馏水”等)
(4)用过氧化氢酶催化H2O2分解，改变pH，检测氧生成量的变化(其他答案符合题意即可)
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