新高考適用2024版高考生物一輪總復(fù)習(xí)練案7必修1分子與細胞第三單元細胞的能量供應(yīng)和利用第1講酶和ATP

練案[7]必修1第三單元細胞的能量供應(yīng)和利用第1講酶和ATPA組一、選擇題1．(2023·湖南湘潭模擬)某小組為了解某種加酶洗衣粉對蛋白質(zhì)的水解作用，將完全相同的蛋白塊置于等量適宜濃度的該洗衣粉溶液中，蛋白塊消失所需的時間與溫度的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是(D)A．該洗衣粉水解脂肪的最適溫度也是45℃B．B、C兩點催化效率相同且均低于A點的原理相同C．若改變該洗衣粉溶液的pH，則A點會向左或向右移動D．若減小該洗衣粉溶液的濃度，A、B、C三點均向上移動解析：分析題圖可知，該洗衣粉中的蛋白酶水解蛋白質(zhì)的最適溫度是45℃，由于實驗沒有涉及溫度對該洗衣粉中脂肪酶活性的影響，無法得出該洗衣粉水解脂肪的最適溫度也是45℃，A錯誤；B、C兩點催化效率相同，但低于A點的原理不同，30℃時蛋白酶的活性受到抑制，酶的空間結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生不可逆變化，而60℃時蛋白酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆改變，B錯誤；在不同pH條件下，酶的最適溫度不變，即改變該洗衣粉溶液的pH，A點不會向左或向右移動，C錯誤；減小該洗衣粉溶液的濃度，相當(dāng)于減小其中的酶濃度，催化一定量的底物時，酶濃度越小，反應(yīng)速率越慢，蛋白塊消失所需的時間越長，故A、B、C三點均向上移動，D正確。2．(2022·鹽城阜寧中學(xué)期中，13)為探究不同纖維素酶濃度對黃瓜原生質(zhì)體獲得率的影響，科研人員進行了如下實驗：等量黃瓜子葉在黑暗環(huán)境中酶解7h→過濾、離心，取沉淀物→用適量原生質(zhì)體清洗液洗滌、離心→統(tǒng)計原生質(zhì)體獲得率。相關(guān)敘述正確的是(D)A．酶解法獲取原生質(zhì)體的主要原理是酶催化具有高效性B．酶解裝置置于黑暗中的目的是防止光照影響纖維素酶活性C．原生質(zhì)體清洗液的滲透壓應(yīng)小于子葉細胞液滲透壓D．可在抽樣、染色后，利用血細胞計數(shù)板統(tǒng)計有活性的原生質(zhì)體數(shù)量解析：酶解法獲取原生質(zhì)體的主要原理是酶催化具有專一性，A錯誤；強光照可能會使細胞質(zhì)膜受到損傷，使原生質(zhì)體活力下降，酶解裝置置于黑暗中的目的是提高原生質(zhì)體的存活率，B錯誤；原生質(zhì)體清洗液的滲透壓應(yīng)等于子葉細胞液的滲透壓，防止原生質(zhì)體吸水過多破裂或失水過多死亡，C錯誤；將原生質(zhì)體染色后，可利用血細胞計數(shù)板統(tǒng)計有活性的原生質(zhì)體數(shù)量，D正確。3．(2022·天津十二校聯(lián)考一模，4)蛋白質(zhì)的磷酸化與去磷酸化被比喻為一種分子開關(guān)，分子開關(guān)的機理如圖所示，形成有活性的蛋白質(zhì)是一個磷酸化的過程，即“開”的過程；形成無活性的蛋白質(zhì)是一個去磷酸化的過程，即“關(guān)”的過程。下列有關(guān)分子開關(guān)的說法不正確的是(A)A．蛋白質(zhì)去磷酸化過程是一個放能反應(yīng)的過程，釋放的能量有一部分可用于合成ATPB．ATP水解釋放的磷酸基團使蛋白質(zhì)磷酸化C．蛋白質(zhì)活性的改變可能是通過蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的變化來實現(xiàn)D．蛋白質(zhì)磷酸化過程是一個吸能反應(yīng)，與ATP的水解相聯(lián)系解析：蛋白質(zhì)去磷酸化過程釋放的能量不能用于合成ATP，A錯誤。4．(2023·山東省等級考試一模，5)雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP)與脫氧核苷三磷酸(dNTP)的結(jié)構(gòu)如圖所示。已知ddNTP按堿基互補配對的方式加到正在復(fù)制的子鏈中后，子鏈的延伸立即終止。某同學(xué)要通過PCR技術(shù)獲得被32P標(biāo)記且以堿基“C”為末端的、不同長度的子鏈DNA片段。在反應(yīng)管中已經(jīng)有單鏈模板、引物、DNA聚合酶和相應(yīng)的緩沖液等，還需要加入下列哪些原料(A)①dGTP，dATP，dTTP，dCTP②dGTP，dATP，dTTP③α位32P標(biāo)記的ddCTP④γ位32P標(biāo)記的ddCTPA．①③ B．①④C．②③ D．②④解析：由題意可知，要得到被放射性32P標(biāo)記的且以堿基“C”為末端的、不同長度的子鏈DNA片段，首先必須提供四種dNTP，同時提供含放射性的ddCTP，這樣ddCTP隨機插入到合成的子鏈中，導(dǎo)致子鏈合成終止，形成不同長度的子鏈DNA片段；ddCTP要作為DNA復(fù)制的原料則需要脫去兩分子磷酸基團，故應(yīng)將放射性32P標(biāo)記于α位磷酸上。故選①③。5．(2023·廣東佛山市質(zhì)檢)ATP合酶是合成ATP所需要的酶，分子結(jié)構(gòu)由突出于膜外的親水性頭部和嵌入膜內(nèi)的疏水性尾部組成。當(dāng)H＋順濃度梯度穿過ATP合酶時，該酶能促使ADP與Pi形成ATP。下列關(guān)于ATP合酶的分析，錯誤的是(C)A．ATP合酶在線粒體、葉綠體內(nèi)都有分布B．ATP合酶既具有催化作用，同時也具有運輸作用C．ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程都需要ATP合酶的催化D．ATP合酶催化ADP和Pi形成ATP時，伴隨著能量的儲存解析：在線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜、葉綠體類囊體薄膜上都能合成ATP，因此在線粒體和葉綠體中均有ATP合酶，A正確；結(jié)合題干信息“當(dāng)H＋順濃度梯度穿過ATP合酶時，該酶能促使ADP與Pi形成ATP”，可推測ATP合酶既具有催化作用又具有運輸作用，B正確；ATP合酶能催化ADP與Pi形成ATP，不能催化ATP水解，ATP轉(zhuǎn)化為ADP的過程中，需要能夠水解ATP的酶的參與，C錯誤；ATP合酶催化ADP與Pi形成ATP時，能量儲存在遠離A的特殊化學(xué)鍵中，D正確。6．(2023·北京順義區(qū)統(tǒng)考)ATP可直接給細胞的生命活動提供能量，下列關(guān)于ATP的敘述，正確的是(B)A．生命活動旺盛的細胞中ATP的含量較多B．人體成熟的紅細胞在O2充足時只能通過無氧呼吸產(chǎn)生ATPC．酵母菌只有在缺氧的條件下，其細胞質(zhì)基質(zhì)中才能形成ATPD．生物體內(nèi)ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需要的能量都來自細胞呼吸解析：ATP在細胞內(nèi)含量不高，生命活動旺盛的細胞中ATP與ADP轉(zhuǎn)化速度較快，A錯誤；人體成熟的紅細胞無線粒體，在O2充足時只能通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP，B正確；細胞質(zhì)基質(zhì)是酵母菌有氧呼吸與無氧呼吸第一階段發(fā)生的場所，不管是否缺氧，其細胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATP，C錯誤；植物體內(nèi)ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需要的能量可來自細胞呼吸、光合作用，D錯誤。二、非選擇題7．(2023·陜西高三線上聯(lián)考)某實驗小組為了探究乙烯對淀粉酶活性的影響，向多支試管中加入等量的磷酸緩沖液、淀粉溶液和淀粉酶溶液后分為實驗組和對照組。其中實驗組加入適宜體積的乙烯，對照組加入等量的蒸餾水，在最適溫度下酶促反應(yīng)速率隨反應(yīng)時間的變化如圖所示。請回答下列問題：(1)酶活性指的是酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力。分析實驗及結(jié)果，可以得出的結(jié)論是乙烯能提高淀粉酶的活性。(2)B點時，實驗組和對照組的酶促反應(yīng)速率相等，此時兩組的酶活性不同(填“相同”或“不同”)。AC段酶促反應(yīng)速率下降的原因是隨著反應(yīng)的進行，底物濃度不斷下降，酶促反應(yīng)速率減慢。若提高反應(yīng)體系的溫度，則t1和t2向右(填“左”或“右”)移動。解析：(1)酶活性指酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力。據(jù)題圖分析可知：總體來說實驗組酶促反應(yīng)速率較對照組高，反應(yīng)完成的時間短，故可推知乙烯能提高淀粉酶的活性。(2)B點時，實驗組和對照組酶促反應(yīng)速率相等，但實驗組底物濃度更低，故兩者酶活性不同。AC段隨著反應(yīng)的進行，底物濃度不斷下降，酶促反應(yīng)速率逐漸減慢。圖示為最適溫度下酶促反應(yīng)速率隨反應(yīng)時間的變化曲線，若提高反應(yīng)體系溫度，則兩組酶活性均下降，故t1和t2向右移動。B組一、選擇題1．(2023·武漢市部分學(xué)校質(zhì)檢)核酶是一類具有催化功能的單鏈RNA分子，可降解特定的mRNA序列。下列關(guān)于核酶的敘述，正確的是(A)A．核酶的催化活性可能也受溫度的影響B(tài)．核酶能與雙縮脲試劑在常溫下發(fā)生紫色反應(yīng)C．因核酶為單鏈RNA分子，所以核酶分子中一定不存在氫鍵D．核酶降解特異的mRNA序列時，破壞的是相鄰堿基之間的氫鍵解析：生物大分子如蛋白質(zhì)、核酸一般都有高級結(jié)構(gòu)，而高級結(jié)構(gòu)易受溫度等外界因素影響，再結(jié)合題干信息“核酶是一類具有催化功能的單鏈RNA分子”，可知核酶的活性可能受溫度的影響，A正確；核酶的化學(xué)本質(zhì)為RNA，不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，B錯誤；有的單鏈RNA分子中存在氫鍵，如tRNA，核酶分子中可能也存在氫鍵，C錯誤；核酶降解特異的mRNA序列時，破壞的是相鄰核苷酸之間的磷酸二酯鍵，D錯誤。2．(2022·深圳一模，4)磺胺類藥是一類常見的抑菌藥，它與對氨基苯甲酸競爭二氫葉酸合成酶的活性中心，從而抑制二氫葉酸的合成，抑制細菌繁殖。其作用機理如圖所示，下列有關(guān)說法錯誤的是(C)A．對氨基苯甲酸是合成二氫葉酸所需的原料B．對氨基苯甲酸的濃度會影響磺胺類藥的效果C．磺胺類藥的作用原理是破壞二氫葉酸的結(jié)構(gòu)D．磺胺類藥是二氫葉酸合成酶的競爭性抑制劑解析：由題意可知，磺胺類藥與對氨基苯甲酸競爭二氫葉酸合成酶的活性中心，從而抑制二氫葉酸的合成，可見對氨基苯甲酸是合成二氫葉酸所需的原料，A正確；磺胺類藥的作用機理是與對氨基苯甲酸競爭二氫葉酸合成酶的活性中心，當(dāng)對氨基苯甲酸的濃度較高時，磺胺類藥競爭結(jié)合酶的活性中心的機會減少，因此對氨基苯甲酸的濃度會影響磺胺類藥的效果，B正確；磺胺類藥的作用原理是與對氨基苯甲酸競爭二氫葉酸合成酶的活性中心，使得底物對氨基苯甲酸不能合成二氫葉酸，因此磺胺類藥是二氫葉酸合成酶的競爭性抑制劑，C錯誤，D正確。3．(2023·湖南新高考教學(xué)教研聯(lián)盟二聯(lián)，3)ATP快速熒光檢測儀基于螢火蟲發(fā)光原理，利用“熒光素—熒光素酶體系”與ATP發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生光，再根據(jù)發(fā)光強弱來估測微生物殘留量。下列說法錯誤的是(D)A．螢火蟲細胞內(nèi)線粒體是合成ATP的主要場所B．熒光檢測儀可檢測酸奶中厭氧型微生物的殘留量C．ATP為上述熒光素酶催化熒光素的反應(yīng)提供能量D．細胞中儲存了大量ATP為細胞的生命活動提供能量解析：線粒體是進行有氧呼吸的主要場所，有氧呼吸能產(chǎn)生大量ATP，A正確；ATP是細胞的能量貨幣，微生物中含有ATP，所以熒光檢測儀可以用于檢測酸奶制品中乳酸菌等厭氧型微生物的殘留量，B正確；由圖可知，ATP能為熒光素酶催化熒光素提供能量，C正確；ATP在細胞內(nèi)存儲較少，需要ATP與ADP不斷轉(zhuǎn)化來為生命活動供能，D錯誤。4．抗體酶又稱催化性抗體，是一種具有催化功能的抗體分子。在其可變區(qū)賦予酶的特性，是抗體的高度選擇性和酶的高效催化功能巧妙結(jié)合的產(chǎn)物。下列有關(guān)該酶的敘述，正確的是(B)A．該酶可以為其所催化的化學(xué)反應(yīng)提供活化能B．該酶徹底水解后的產(chǎn)物是氨基酸C．探究該酶最適溫度時，需將酶與底物先混合，然后置于一系列溫度梯度條件下D．高溫和低溫均會使抗體酶失去活性解析：酶的作用原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，A錯誤；抗體酶是一種蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)徹底水解后的產(chǎn)物是氨基酸，B正確；探究該酶最適溫度時，應(yīng)先將酶和底物分別在一系列溫度梯度下保溫，然后再將相同溫度下的酶和底物混合，若將酶與底物先混合，會導(dǎo)致底物分解而影響實驗結(jié)果，C錯誤；低溫不會使抗體酶失去活性，D錯誤。5．下列關(guān)于載體蛋白、酶和ATP的說法，正確的是(A)A．都能在活細胞中找到B．都含有元素C、H、O、N、P、SC．都屬于生物大分子D．都會在草履蟲吞噬食物過程發(fā)揮作用解析：載體蛋白、酶和ATP都能在活細胞中找到，A項正確；載體蛋白和酶可能含有元素C、H、O、N、P、S，ATP中不含S，B項錯誤；ATP不是生物大分子，C項錯誤；草履蟲吞噬食物過程依賴于膜的流動性，屬于胞吞，不需要載體蛋白協(xié)助，D項錯誤。6．ATP合酶是F1和F0的復(fù)合體，其中F1位于某些細胞器的膜外基質(zhì)中，具有酶活性；F0嵌在膜的磷脂雙分子層中，為質(zhì)子(H＋)通道，當(dāng)膜外的高濃度的質(zhì)子沖入膜內(nèi)時能為ATP的合成提供能量。下列敘述正確的是(C)A．ATP合酶存在于線粒體內(nèi)膜和葉綠體內(nèi)膜上B．F0為ATP合酶的疏水部位，能催化ATP的合成C．合成ATP時的能量直接來自H＋的化學(xué)勢能D．高溫使F1和F0分離后，F(xiàn)1仍能合成ATP解析：已知ATP合酶是F1和F0的復(fù)合體，其中F1位于某些細胞器的膜外基質(zhì)中，F(xiàn)0嵌在膜的磷脂雙分子層中。在光合作用中，ATP合成于葉綠體的類囊體薄膜上進行的光反應(yīng)階段，因此葉綠體內(nèi)膜上不存在ATP合酶，而有氧呼吸的三個階段都有ATP合成，其場所依次為細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜，因此ATP合酶存在于線粒體內(nèi)膜上，A錯誤；F0嵌在膜的磷脂雙分子層中，為ATP合酶的疏水部位，是質(zhì)子(H＋)通道，當(dāng)膜外的高濃度的質(zhì)子沖入膜內(nèi)時能為ATP的合成提供能量，說明合成ATP時的能量直接來自H＋的化學(xué)勢能，B錯誤，C正確；F1具有酶活性，高溫使F1和F0分離后，F(xiàn)1會因高溫而變性失活，不能催化合成ATP，D錯誤。二、非選擇題7．(2023·湖南郴州一模)研究者從生物組織中提取出兩種酶：酶A和酶B，進行了一系列研究，回答下列問題：(1)將酶A分為兩組，一組遇雙縮脲試劑后呈現(xiàn)紫色反應(yīng)；另一組用RNA酶處理后，不再具有催化活性。這表明酶A含有蛋白質(zhì)和RNA。(2)酶B是一種蛋白質(zhì)，研究者采用定量分析方法測定不同pH對酶B的酶促反應(yīng)速率(v)的影響，得到如圖所示曲線。當(dāng)pH偏離6.8時，酶B的酶促反應(yīng)速率會下降，下降的原因可能有三種：①pH變化破壞了酶B的空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致酶不可逆失活；②pH變化影響了底物與酶B的結(jié)合和狀態(tài)，這種影響是可逆的；③前兩種原因同時存在?，F(xiàn)要探究當(dāng)pH＝5時酶促反應(yīng)速率下降的原因，請在上述實驗基礎(chǔ)上，簡要寫出實驗思路(含預(yù)期結(jié)果及結(jié)論)：將酶B在pH＝5的條件下處理一段時間后，提高pH至6.8。測定其酶促反應(yīng)速率。若測定速率為B，則為原因①；若測定速率為A，則為原因②；若B<測定速率<A，則為原因③。解析：(1)將酶A分成兩組，一組遇雙縮脲試劑后呈現(xiàn)