2012高考生物二轮复习专题质量检测：专题三 酶和ATP
一、选择题
1．(2011·海南高考)关于酶的叙述，正确的是( )
A．酶提供了反应过程所必需的活化能
B．酶活性的变化与酶所处环境的改变无关
C．酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失
D．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸
解析：酶降低了反应的活化能；酶活性与所处的环境改变有关；酶分子在催化反应的前后结构不变；酶结构改变可影响其活性或使之丧失活性。
答案：C
2．(2011·上海高考)下图为酶催化反应的过程示意图，以数字编号的图形分别表示反应物、酶、生成物等反应要素，其中表示酶的图形编号是( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：从图中可以看出图形①参与酶催化的反应，并在反应后能保持结构和性质不变，故图形①应为酶。
答案：A
3．(2011·天津高考)下列有关酶的叙述正确的是( )
A．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸
B．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率
C．在动物细胞培养中，胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞
D．DNA 连接酶可连接 DNA 双链的氢键，使双链延伸
解析：大多数酶的化学本质是蛋白质，少数为RNA，所以其基本组成单位是氨基酸和核糖核苷酸，脱氧核糖核苷酸是 DNA 的基本组成单位，A 错误；酶只能通过降低反应物的活化能来提高化学反应速率，不能为反应物提供能量，B 错误；胰蛋白酶可以促进细胞之间的粘连物质水解，使细胞分散开，C 正确；DNA 连接酶可以催化五碳糖和磷酸之间形成磷酸二酯键，D 错误。
答案：C
4．(2011·新课标全国卷)
甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如右图所示。下列分析错误的是( )
A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B．甲酶不可能是具有催化功能的 RNA
C．乙酶的化学本质为蛋白质
D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
解析：酶具有专一性，蛋白酶能催化蛋白质降解。因在蛋白酶的作用下，甲酶活性没有变化而乙酶活性逐渐下降，故甲酶的本质不是蛋白质，有可能是RNA；而乙酶的化学本质是蛋白质，在蛋白酶的作用下其空间结构被改变。
答案：B
5.(2011·海南高考)某一不可逆化学反应(S→P＋W)在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。右图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
解析：酶能加快反应的进行，该反应不可逆，加入酶后使反应物浓度快速下降。
答案：D
6．下列关于酶特性实验设计的叙述中，正确的是( )
A．验证酶的专一性时，自变量是酶的种类
B．验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度
C．探究温度对酶活性影响时，自变量是温度
D．探究酶催化作用的最适pH时，应设置过酸、过碱、中性三组
解析：验证酶的专一性时，自变量是底物种类或酶的种类；验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类；因酶的最适pH不一定是中性，故探究酶催化作用的最适pH时，应在由过酸到过碱之间，按一定的梯度设置多组实验进行对照。
答案：C
7.(2011·苏北四市联考)如图表示pH对植物和人的淀粉酶活性的影响，正确的说法是( )
A．pH＝6时植物淀粉酶的活性最高
B．人的淀粉酶活性比植物淀粉酶活性高
C．pH由低到高时淀粉酶活性逐渐升高
D．不同物种淀粉酶的最适pH有差异
解析：pH为5时，植物淀粉酶活性最高；pH升高时，淀粉酶活性先变大后变小；不同物种淀粉酶的最适宜pH不同；pH在0～5.5范围内，植物淀粉酶活性高于人淀粉酶活性，pH在5.5～10范围内，人淀粉酶活性高于植物淀粉酶活性。
答案：D
8．下列关于ATP的叙述，正确的是( )
A．ATP彻底水解后只能产生两个磷酸
B．ATP合成所需的能量均来源于有机物的分解
C．正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化
D．ATP分子由1个腺嘌呤脱氧核苷酸和2个磷酸基团组成
解析：合成ATP的能量可来源于有机物的分解，也可以来源于光能；ATP彻底水解后能产生3个磷酸；ATP分子由1个腺嘌呤核糖核苷酸和2个磷酸基团组成；正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化。
答案：C
9．下列有关人体细胞内ATP的叙述中，正确的是( )
A．寒冷时，细胞产生ATP的速率下降
B．紧张状态下，细胞内ATP的合成速率大大超过分解速率
C．剧烈运动时，肌肉细胞中ATP与ADP之间相互转化的速率迅速加快
D．饥饿时，细胞内ATP的合成速率大大超过分解速率
解析：寒冷时，为维持体温恒定，细胞产生ATP的速率增大；细胞内ATP的含量是一定的，即使在饥饿、紧张等情况下，细胞内ATP的合成速率与分解速率也大致相等；ATP是生物体的直接能源物质，剧烈运动时，需要能量较多，肌肉细胞会加快ATP与ADP之间的转化速率。
答案：C
10．(2011·皖南八校联考)ATP是细胞的能量“通货”，下列有关ATP的叙述正确的是( )
A．三磷酸腺苷是生命活动的直接能源物质，其结构简式为ATP
B．蓝藻内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体以及叶绿体
C．植物细胞产生的ATP，均可用于一切生命活动
D．ATP水解失去2个磷酸基团后，剩余部分是RNA的组成单位之一
解析：ATP是三磷酸腺苷的英文名字缩写，其结构简式为A—P～P～P；蓝藻是原核生物，无线粒体和叶绿体；光反应产生的ATP只能用于暗反应；ATP失去两个磷酸基团后，剩余部分称腺嘌呤核糖核苷酸。
答案：D
二、非选择题
11．请回答下列问题：
生物体内的新陈代谢与ATP、酶有密切关系。下面甲图表示了细胞某些代谢过程与ATP的关系；乙图表示酶在化学变化中的作用。请分析回答：
(1)甲图中，若生物体为蓝藻，细胞消耗ADP的主要场所是________。而在玉米体内，叶肉细胞通过生理过程①产生ATP的具体部位是________。
(2)从太阳光能转变为骨骼肌收缩所需的能量，需要依次经过甲图中________(填数字)过程。
(3)乙图中，若表示过氧化氢酶作用于一定量的H2O2(温度和pH等条件都保持最适宜)时生成物量与反应时间的关系，在d分钟后曲线变成水平的主要原因是___________。若其他条件不变，将该酶的浓度增加一倍，请在图上画出生成物量变化的曲线。
(4)过氧化氢酶之所以能够加快化学反应的速率是因为它能____________________。
Fe3＋也能催化H2O2的分解，但与过氧化氢酶相比，要达到生成物量的最大值，反应时间一般________d分钟。
解析：蓝藻为原核细胞，产生ATP的结构只有细胞质(基质)，而玉米为真核细胞，产生ATP的过程既有细胞的呼吸过程，也有其特有的光合作用过程①，其场所为叶绿体类囊体薄膜。从太阳光能转变为骨骼肌收缩所需的能量，需要依次经过光合作用将光能转化成ATP中活跃的化学能，经过暗反应，转化到有机物中，经细胞呼吸再将有机物中的化学能转化成ATP中活跃的化学能，然后ATP水解供给各项生命活动的需要。
答案：(1)细胞质(基质) 叶绿体类囊体薄膜
(2)①②③④
(3)底物已完全被消耗尽 如右图虚线所示
(4)降低化学反应的活化能 大于(长于)
12．萌发的禾谷类种子中淀粉酶活性较强，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以下迅速失活，而β-淀粉酶耐酸不耐热，在70℃条件下15 min后失活。
实验材料：萌发3天的小麦种子(芽长约1 cm)。
主要试剂及仪器：麦芽糖标准液、5%淀粉溶液、斐林试剂、蒸馏水、恒温水浴锅等。
实验步骤：
步骤一：制作麦芽糖梯度液。取7支干净的具塞刻度试管，编号，按表加入试剂，再将试管置于60℃水浴中加热2 min，取出后按试管号顺序排列。
试剂
试管号
1
2
3
4
5
6
7
麦芽糖标准液(mL)
0
0.2
0.6
1.0
1.4
1.6
2.0
蒸馏水(mL)
2.0
1.8
1.4
1.0
X
Y
Z
斐林试剂(mL)
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
步骤二：利用萌发3天的小麦种子制备淀粉酶溶液。
步骤三：将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15 min，取出后迅速冷却。
步骤四：另取四支试管，编号A、B、C、D，向A、B试管中各加5 mL 5%淀粉溶液，向C、D试管中分别加入2 mL已经处理的酶溶液(忽略其中含有的少量麦芽糖)和蒸馏水，将四支试管置于40℃恒温水浴中保温10 min，然后将C、D试管中的溶液分别加入到A、B试管中，摇匀后继续在40℃恒温水浴中保温10 min。
步骤五：取A、B试管中反应溶液各2 mL分别加入E、F试管，然后向E、F试管分别加入________，________，观察颜色变化。
结果分析：将E试管中颜色与步骤一中获得的麦芽糖标准液进行比较，获得该试管中麦芽糖浓度，并计算出α-淀粉酶催化效率。
请分析回答：
(1)本实验的目的是测定_____________________________________________。
(2)步骤一的5～7试管中加入蒸馏水的量(X、Y、Z)分别是________(单位mL)。
(3)实验中B试管所起的具体作用是____________________________________。
(4)请补全步骤五的做法________，____________________________________________。
(5)若要测定另一种淀粉酶的活性，则需在步骤________进行改变。
解析：(1)将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15 min，取出后迅速冷却， β-淀粉酶不耐热，在70℃条件下15 min后失活，因此，本实验的目的是测定小麦种子中α-淀粉酶的催化效率。(2)根据探究实验中一定要遵循对照原则和单一变量原则，各个试管中液体的总量要相等，所以步骤一的5～7试管中加入蒸馏水的量(X、Y、Z)分别是0.6、0.4、0(单位mL)。(3)实验中B试管起对照作用，具体作用是检测实验使用的淀粉溶液中是否存在还原糖。(4)斐林试剂可鉴定还原糖的存在，必要条件是水浴加热，所以步骤五的做法中要补上2 mL斐林试剂，60℃水浴加热2 min。(5)α-淀粉酶不耐酸、较耐热，在pH为3.6以下迅速失活，要测定β-淀粉酶活性，则需在步骤三进行改变。
答案：(1)小麦种子中α-淀粉酶催化效率
(2)0.6、0.4、0
(3)检测实验使用的淀粉溶液中是否存在还原糖
(4)2 mL斐林试剂 60℃水浴加热2 min后
(5)三
13．(2011·江苏高考)为探究植酸酶对鲈鱼生长和消化酶活性的影响，研究者设计并进行了相关实验，实验步骤及结果如下：①鲈鱼的驯养：将从海洋中捕获的鲈鱼鱼苗在浮式海水网箱中饲养 14 d，用普通饲料投喂，备用。
②饲料的配制：在每千克普通饲料中添加 200 mg 植酸酶，配制成加酶饲料；并将普通饲料和加酶饲料分别制成大小相同的颗粒，烘干后储存。
③鲈鱼的饲养：挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组，放养于规格相同的浮式海水网箱中，放养密度为 60 尾/箱．给对照组的鲈鱼定时投喂适量的普通饲料，给实验组的鲈鱼同时投喂等量加酶饲料。
④称重并记录：投喂 8 周后，从每个网箱中随机取 20 尾鲈鱼称重。结果显示，对照组、实验组鱼体平均增重率分别为859.3%、947.2%。
⑤制备鲈鱼肠道中消化酶样品，并分别测定消化酶的活性，结果如下表。
蛋白酶活性(U/mg)
脂肪酶活性(U/mg)
淀粉酶活性(U/mg)
对照组
1.09
0.08
0.12
实验组
1.71
0.10
0.13
根据上述实验，回答下列问题：
(1)步骤①中选用鲈鱼鱼苗而不是成体的主要原因是________________；实验前的驯养是为了________________。
(2)步骤②中将配制好的饲料进行烘干要特别注意________________，其原因是________________。
(3)步骤③中还应控制好的无关变量主要有_______________________________
____________________________________________________________________。
(4)本实验得出的初步结论是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)推测鲈鱼的食性并说明理由：___________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)该实验使用鲈鱼的鱼苗而不是成体，主要原因是鱼苗生长较快，实验现象明显，而成体生长较慢，实验现象不明显，实验前要驯养鱼苗，目的是使鲈鱼适应实验养殖环境，排除因不适应环境而对实验结果造成的影响。(2)由于饲料中添加了植酸酶，故对饲料进行烘干时温度不能过高，否则高温将会使植酸酶变性失活。(3)该实验要控制好的无关变量主要有水体的温度、盐度和溶解氧的含量等。(4)根据步骤④可推知，饲喂添加植酸酶的饲料能促进鲈鱼幼体的生长；根据表中数据，可推知植酸酶能显著提高鲈鱼肠道中蛋白酶的活性，但对鲈鱼肠道中脂肪酶和淀粉酶的活性影响较小。(5)由表中数据可推知，鲈鱼肠道中蛋白酶的活性明显高于脂肪酶和淀粉酶，说明其食性为肉食性。
答案：(1)成体生长缓慢，实验效果不明显 让鲈鱼适应实验养殖环境
(2)温度不能过高 高温会使植酸酶变性而失去活性
(3)水温、盐度和溶解氧等
(4)添加植酸酶的饲料促进鲈鱼幼体的生长；植酸酶能提高肠道中蛋白酶的活性，而对肠道中脂肪酶和淀粉酶的活性影响较小
(5)肉食性，其肠道中蛋白酶活性显著高于脂肪酶和淀粉酶
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