新高考生物一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練：第7講 酶與ATP（含解析）

高中生物一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練第7講酶與ATP1．核酶是具有催化功能的單鏈RNA分子，可降解特異的mRNA序列。下列關(guān)于核酶的敘述，正確的是()A．ATP和核酶的元素組成相同，ATP中的“A”不能作為核酶的基本組成單位B．與無機催化劑不同的是核酶能夠降低所催化反應(yīng)的活化能C．核酶降解特異的mRNA序列時，破壞的是相鄰堿基之間的氫鍵D．驗證核酶的專一性時，可以用能夠鑒定RNA的試劑來檢測實驗結(jié)果解析：ATP和核酶的元素組成都為C、H、O、N、P，ATP中的“A”代表腺苷，而核酶(RNA)的基本組成單位是四種核糖核苷酸，A正確。酶與無機催化劑都能夠降低所催化反應(yīng)的活化能，與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，B錯誤。mRNA是單鏈RNA分子，核酶降解mRNA序列時，破壞的是相鄰核苷酸之間的磷酸二酯鍵，C錯誤。核酶的本質(zhì)為RNA，故驗證核酶的專一性時，無法用能夠鑒定RNA的試劑來檢測實驗結(jié)果，D錯誤。答案：A2．關(guān)于酶及其特性的實驗設(shè)計，下列敘述正確的是()A．探究酶的專一性，可利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液設(shè)計實驗B．探究酶的高效性，因作用機理不同，加酶組比加FeCl3組產(chǎn)生的氣體量多C．探究pH對酶活性影響的實驗步驟：加底物→調(diào)pH→加酶→混勻→觀察D．探究溫度對酶活性的影響，可利用淀粉酶、淀粉和斐林試劑設(shè)計實驗解析：在探究酶的專一性實驗時，不能利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液設(shè)計實驗，因為無論蔗糖是否發(fā)生水解，都不與碘液發(fā)生顏色反應(yīng)，A錯誤；無機催化劑和酶的作用機理相同，都是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，B錯誤；利用斐林試劑檢測產(chǎn)物量時，需要水浴加熱，反應(yīng)溫度就會發(fā)生改變，影響實驗結(jié)果，所以不能選用斐林試劑探究溫度對酶活性的影響，D錯誤。答案：C3．人的唾液中含有唾液淀粉酶，胃液中含有胃蛋白酶，而在吞咽過程中唾液淀粉酶會進(jìn)入胃液。下列有關(guān)唾液淀粉酶、胃蛋白酶的敘述，正確的是()A．兩者的分泌均與核糖體有關(guān)B．兩者均在人體內(nèi)環(huán)境中發(fā)揮作用C．唾液淀粉酶可在胃中持續(xù)發(fā)揮作用D．控制兩者合成的基因可出現(xiàn)在同一細(xì)胞中解析：唾液淀粉酶、胃蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)均為蛋白質(zhì)，其合成與核糖體有關(guān)，而分泌與高爾基體有關(guān)，A錯誤；胃液和唾液均在消化道中，不屬于人體的內(nèi)環(huán)境，B錯誤；由于胃液偏酸性，而唾液淀粉酶發(fā)揮作用的適宜環(huán)境接近中性，故唾液淀粉酶在胃液中不能發(fā)揮作用，C錯誤；細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，在同一細(xì)胞中均存在控制兩者合成的基因，D正確。答案：D4．ATP不僅是細(xì)胞中放能反應(yīng)和吸能反應(yīng)的紐帶，更是細(xì)胞中的能量“貨幣”。下列敘述正確的是()A．ATP的“A”是由一個核糖和一個腺苷組成的B．ATP中有一個磷酸基團(tuán)連接在脫氧核糖分子上C．ATP水解所產(chǎn)生的能量用于吸能反應(yīng)D．在常溫下細(xì)胞呼吸所釋放的能量大部分轉(zhuǎn)變成ATP中的化學(xué)能解析：ATP中的“A”指腺苷，由一個腺嘌呤和一個核糖組成，A錯誤；ATP中沒有脫氧核糖，含有的是核糖，B錯誤；在常溫下細(xì)胞呼吸所釋放的能量大部分轉(zhuǎn)變成熱能，少部分轉(zhuǎn)變成ATP中的化學(xué)能，D錯誤。答案：C5．核苷三磷酸(NTP)包括ATP、GTP、UTP、CTP等，脫氧核糖核苷三磷酸(dNTP，d表示脫氧)包括dATP、dGTP、dTTP、dCTP。研究發(fā)現(xiàn)dNTP可作為DNA合成的原料。下列敘述正確的是()A．dNTP和NTP的區(qū)別體現(xiàn)在五碳糖的種類不同B．dNTP含有2個特殊的化學(xué)鍵，可為DNA復(fù)制提供能量C．DNA復(fù)制時dATP、dTTP含量越多，則DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定D．真核細(xì)胞分裂時，胞內(nèi)dNTP都進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)參與DNA的復(fù)制解析：dNTP和NTP的區(qū)別在于五碳糖種類和堿基種類不同；DNA復(fù)制時dCTP、dGTP含量越多，則DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定；真核細(xì)胞進(jìn)行分裂時，除核DNA進(jìn)行復(fù)制外，細(xì)胞質(zhì)DNA也進(jìn)行復(fù)制，胞內(nèi)dNTP不可能全部進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)參與DNA的復(fù)制。答案：B6．某同學(xué)向不同溫度的等量牛奶中混入一些新鮮姜汁，觀察混合物15min，看其是否會凝固，結(jié)果如表。根據(jù)以下結(jié)果分析，下列敘述不正確的是()溫度/℃20406080100結(jié)果15min后仍未有凝固現(xiàn)象14min內(nèi)完全凝固1min內(nèi)完全凝固1min內(nèi)完全凝固15min后仍未有凝固現(xiàn)象注：用煮沸后冷卻的姜汁重復(fù)這項實驗，牛奶在任何溫度下均不能凝固。A．該實驗可證明新鮮姜汁含有一種酶，該酶能促使牛奶凝固B．60℃不一定是酶的最適溫度，需增加溫度梯度才可確定最適溫度C．將等量姜汁在不同溫度下保溫后再與對應(yīng)溫度的牛奶混合，能夠提高實驗的準(zhǔn)確度D．20℃和100℃時酶的活性低，是因為酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞，酶失去活性解析：分析題表信息可知，向不同溫度的等量牛奶中混入一些新鮮姜汁，溫度不同，牛奶凝固時間不同，又由注解可知，用煮沸的姜汁重復(fù)這項實驗，牛奶在任何溫度下均不能凝固，這說明新鮮姜汁含有一種酶，該酶能促使牛奶凝固，A正確；60℃時酶的活性較高，但不一定是酶的最適溫度，題干中溫度梯度太大，需縮小溫度范圍，增加溫度梯度才可得到最適溫度，B正確；將等量姜汁在不同溫度下保溫后再與對應(yīng)溫度的牛奶混合，能保證反應(yīng)起始就是在預(yù)設(shè)的溫度下進(jìn)行的，能夠提高實驗的準(zhǔn)確度，C正確；20℃時酶的活性降低，酶的分子結(jié)構(gòu)沒有遭到破壞，當(dāng)溫度升高后，酶的活性會恢復(fù)，D錯誤。答案：D7.熒光素接受ATP提供的能量后被激活，在熒光素酶的作用下激活的熒光素與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。研究人員用不同條件處理熒光素酶后，在添加足量的熒光素條件下測定酶濃度與發(fā)光強度間的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是()A．高溫、重金屬都可能破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)B．熒光素和熒光素酶可用于ATP的定量檢測C．A點后發(fā)光強度不再增大，可能受熒光素量的限制D．在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用熒光素酶，為節(jié)約用量，可用Mg2＋處理解析：由圖可知，用高溫、重金屬處理后，發(fā)光強度很低，說明熒光素酶的活性很低，高溫和重金屬都可能破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)，A正確；熒光素在熒光素酶和ATP等物質(zhì)的參與下可進(jìn)行反應(yīng)發(fā)出熒光，ATP是驅(qū)動熒光素發(fā)出熒光的直接能源物質(zhì)，發(fā)光強度與ATP的含量成正比，所以根據(jù)發(fā)光強度可以計算出實驗中消耗ATP的含量，即熒光素和熒光素酶可用于ATP的定量檢測，B正確；由題可知，熒光素是足量的，A點后發(fā)光強度不再增大，可能是受ATP含量等條件的限制，C錯誤；Mg2＋處理，在較低熒光素酶濃度下就能達(dá)到較高發(fā)光強度，在生產(chǎn)實踐中若要節(jié)省熒光素酶的用量，可以用Mg2＋處理，D正確。答案：C8．(多選)某同學(xué)進(jìn)行了下列有關(guān)酶的實驗。甲組：淀粉溶液＋新鮮唾液＋斐林試劑→有磚紅色沉淀乙組：蔗糖溶液＋新鮮唾液＋斐林試劑→無磚紅色沉淀丙組：蔗糖溶液＋蔗糖酶溶液＋斐林試劑→？下列敘述正確的是()A．丙組的實驗結(jié)果是“無磚紅色沉淀”B．加入斐林試劑后還應(yīng)水浴加熱C．該同學(xué)的實驗?zāi)康氖球炞C酶的專一性D．為省去水浴加熱步驟，可用碘液代替斐林試劑解析：分析甲、乙、丙三組，丙組中，蔗糖酶可以把蔗糖水解為葡萄糖和果糖，二者均為還原糖，在水浴加熱條件下與斐林試劑反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀，A錯誤；加入斐林試劑后還應(yīng)水浴加熱，B正確；實驗中淀粉酶能水解淀粉，不能水解蔗糖，而蔗糖只能被蔗糖酶水解，能驗證酶具有專一性，C正確；碘液只能檢測淀粉是否水解，而不能檢測蔗糖是否水解，D錯誤。答案：BC9．(多選)磷酸肌酸是一種高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下將自身的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到ADP分子中來合成ATP(A—P～P～P)。研究者對蛙的肌肉組織進(jìn)行短暫電刺激，檢測對照組和實驗組(肌肉組織用肌酸激酶阻斷劑處理)肌肉收縮前后ATP和ADP的含量，結(jié)果如下表所示，根據(jù)實驗結(jié)果，下列有關(guān)分析正確的是()A．對照組中的肌肉組織細(xì)胞中有ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化B．實驗組中的肌肉組織細(xì)胞中有ATP分解但無ATP合成C．對照組中的磷酸肌酸可以維持ATP含量的相對穩(wěn)定D．實驗組數(shù)據(jù)表明部分生命活動利用了靠近A的化學(xué)鍵解析：肌肉收縮需要ATP提供能量，對照組肌肉收縮前后ATP和ADP的含量沒有變化，故有ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化，A正確；實驗組肌肉收縮后ATP含量下降，說明有ATP分解，但根據(jù)數(shù)據(jù)無法判斷有無ATP合成，B錯誤；磷酸肌酸能將自身的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到ADP分子中來合成ATP，故對照組中的磷酸肌酸可以維持ATP含量的相對穩(wěn)定，C正確；題述實驗沒有測定AMP的含量變化，故不能判斷是否有部分生命活動利用了靠近A的化學(xué)鍵，D錯誤。答案：AC10．(2022·湖北八校聯(lián)考)為探究溫度對唾液淀粉酶活性的影響，某研究小組制訂了以下實驗方案。實驗方案：①取3支試管，分別加入2mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液，然后加入1mL的緩沖液，再將它們分別置于溫度為0℃、37℃、100℃的大燒杯中水浴保溫。②向3支試管中加入已分別保溫的1mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的唾液淀粉酶溶液，搖勻。③將3支試管繼續(xù)水浴保溫。④5min后分別滴加2滴試劑A，觀察試管中溶液的顏色變化。請回答下列問題：(1)④中的試劑A應(yīng)是__________。(2)該實驗的無關(guān)變量是_______________________________(答出兩點)。(3)研究小組將以上實驗記為實驗一。同時還做了如下實驗：將加入試管中的唾液淀粉酶溶液的量減半，重復(fù)上述實驗，記為實驗二。在相同時間內(nèi)，分別測得兩次實驗中淀粉相對含量變化并繪制成如圖所示的曲線。曲線__________是實驗二的結(jié)果，原因是________________________________________________________________________________________________________。(4)100℃時唾液淀粉酶失活的原因是____________________________________。解析：(1)唾液淀粉酶能催化淀粉水解，檢測水解反應(yīng)是否發(fā)生可以檢測反應(yīng)物或產(chǎn)物，但是使用斐林試劑檢測產(chǎn)物時需要水浴加熱，水浴加熱會影響實驗結(jié)果，因此該實驗只能用碘液檢測淀粉是否分解。(2)探究溫度對唾液淀粉酶活性的影響實驗中，自變量是溫度，因變量是酶的活性，無關(guān)變量有pH、唾液淀粉酶的濃度、淀粉溶液的濃度等。(3)若將實驗中所加的唾液淀粉酶溶液的量減半，則相同溫度下，相同時間內(nèi)淀粉的分解量會減少，淀粉剩余量增多，故曲線甲是實驗二的結(jié)果。(4)已知唾液淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，高溫條件下蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)會被破壞，變性失活，故100℃時唾液淀粉酶失活的原因是高溫破壞了酶分子的結(jié)構(gòu)。答案：(1)碘液(2)pH、唾液淀粉酶的濃度、淀粉溶液的濃度等(3)甲相同時間、相同溫度下甲分解的淀粉量較少，說明甲中所含唾液淀粉酶的量較少(合理即可)(4)高溫破壞酶分子的結(jié)構(gòu)11．現(xiàn)有兩種淀粉酶A與B，某生物興趣小組為探究不同溫度條件下這兩種淀粉酶的活性。設(shè)計實驗如下。實驗原理：溫度等條件可以影響酶的活性；相同質(zhì)量淀粉分別在上述兩種淀粉酶的催化作用下產(chǎn)生麥芽糖的量相同；用分光光度計測量反應(yīng)體系的吸光度時，淀粉含量越多，其吸光度越大，據(jù)此可測出淀粉的相對含量。實驗材料：一定濃度的淀粉溶液、相同濃度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、溫度計等。實驗過程如表所示。eq\a\vs4\al(組別,步驟)12345678①設(shè)置水浴缸溫度(℃)2030405020304050②取8支試管各加入淀粉溶液(mL)，分別保溫5min1010101010101010③另取8支試管各加入等量淀粉酶溶液，分別保溫5min酶A酶A酶A酶A酶B酶B酶B酶B④將同組兩個試管中的淀粉溶液與淀粉酶溶液混合搖勻，保溫5min實驗結(jié)果：圖甲是40℃時測定的酶A催化淀粉水解生成麥芽糖的量隨時間變化的曲線，圖乙是第④步保溫5min后，用分光光度計對各組淀粉剩余含量進(jìn)行檢測的結(jié)果。(1)該實驗的自變量是__________，因變量有______________________________，淀粉酶催化淀粉水解的原理是_____________________________________________________。(2)若適當(dāng)降低溫度，在相同時間內(nèi)測得圖甲中P點將向__________(填“左”或“右”)移動。(3)1、6兩組__________(填“能”或“不能”)作為對照實驗，原因是實驗設(shè)計要遵循____________原則。解析：(1)本實驗的目的是探究不同溫度條件下淀粉酶A與淀粉酶B的活性，因此本實驗有兩個自變量，即酶的種類和溫度；無關(guān)變量有pH、反應(yīng)時間、溶液的量、淀粉的濃度、酶的濃度等。根據(jù)題意結(jié)合圖甲和圖乙可知，因變量為各組淀粉剩余量和麥芽糖的生成量。酶作用的機理是降低反應(yīng)所需的活化能。(2)根據(jù)圖乙可知，酶A在50℃條件時的活性高于40℃時的。圖甲是40℃時酶A催化淀粉水解生成麥芽糖的量隨時間變化的曲線，若適當(dāng)降低溫度，酶的活性降低，酶促反應(yīng)的速率下降，則圖甲中P點將向右移動。(3)1、6兩組溫度不同、酶種類也不同，二者對照不遵循實驗設(shè)計中的單一變量原則，故二者不能構(gòu)成對照關(guān)系。答案：(1)酶的種類、溫度各組淀粉剩余量和麥芽糖的生成量降低反應(yīng)活化能(2)右(3)不能單一變量12．酶的抑制劑能降低酶的活性，不同的抑制劑對酶活性的影響不同。某科研小組通過實驗研究了兩種抑制劑對某消化酶酶促反應(yīng)速率的影響，對實驗的結(jié)果進(jìn)行分析并繪圖，請回答：(1)該實驗的自變量是________________________，實驗中對無關(guān)變量應(yīng)進(jìn)行控制，該實驗的無關(guān)變量有_______________________________________(答出兩點即可)。(2)據(jù)圖分析，隨著底物濃度的升高，抑制劑______的作用逐漸減小甚至消失。從活化能的角度分析，推測抑制劑能降低酶促反應(yīng)速率的原因：______________