新教材2024高考生物二輪專題復(fù)習(xí)整合訓(xùn)練3細胞內(nèi)的酶和ATP

整合訓(xùn)練(三)細胞內(nèi)的酶和ATP全員必做題1.[2023·河北省保定市高三二考]核糖核酸酶(RNAse)是一條肽鏈折疊形成的蛋白質(zhì)，遇尿素會變性，去除尿素后，又會重新折疊具備活性。下列敘述正確的是()A．RNAse能參與轉(zhuǎn)錄，催化mRNA的合成B．肽鏈的折疊能影響RNAse的活性C．RNAse的活性和其氨基酸的排序無關(guān)D．RNAse和DNA酶都只促進堿基對的斷裂2．[2023·廣東深圳統(tǒng)考二模]許多藥物是通過阻斷酶活性而起作用的。制藥公司研發(fā)藥物時首先篩選出能夠阻斷酶活性的化合物，然后對該化合物進行修飾，使之更為有效。下列敘述錯誤的是()A．有些藥物能結(jié)合在酶的底物結(jié)合區(qū)域起到阻斷作用B．提升藥物對酶的結(jié)合能力能夠增強該藥物的有效性C．理想的藥物是能對絕大多數(shù)酶的活性起到阻斷作用D．藥物研發(fā)過程需要綜合考慮藥物對人體的各種影響3．[2023·山東聊城統(tǒng)考二模]α-變形菌的細胞膜鑲嵌有光驅(qū)動蛋白，其作為“質(zhì)子泵”可將H＋從細胞內(nèi)側(cè)泵到細胞膜外，形成的H＋濃度梯度(化學(xué)勢能)可用于ATP合成、物質(zhì)的跨膜運輸或驅(qū)動細菌鞭毛運動。如圖為α-變形菌能量轉(zhuǎn)化的部分示意圖。下列敘述正確的是()A．質(zhì)子泵將H＋從細胞內(nèi)側(cè)泵到細胞膜外，有利于調(diào)節(jié)變形菌細胞的pHB．H＋從細胞內(nèi)側(cè)泵到細胞膜外過程中，光驅(qū)動蛋白的構(gòu)象不會發(fā)生變化C．H＋從細胞內(nèi)側(cè)泵到細胞膜外沒有消耗ATP，為被動運輸D．α-變形菌的鞭毛運動可利用光能作為直接能源4．[2023·湖南岳陽統(tǒng)考二模]魚被宰殺后魚肉中的腺苷三磷酸降解生成肌苷酸，能極大地提升魚肉鮮味。肌苷酸在酸性磷酸酶(ACP)作用下降解又導(dǎo)致魚肉鮮味下降。在探究魚類鮮味下降外因的系列實驗中，實驗結(jié)果如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A．本實驗的自變量只有pH和溫度，因變量是酸性磷酸酶(ACP)的相對活性B．不同魚的ACP的最適溫度和pH有差異，根本原因在于不同魚體內(nèi)的ACP結(jié)構(gòu)不同C.pH低于3.8、溫度超過60℃，對鱔魚肌肉酸性磷酸酶(ACP)活性影響的機理不同D．由圖可知，放置相同的時間，鮰魚在pH6.0、溫度40℃條件下，魚肉鮮味下降最快5．[2023·山東菏澤統(tǒng)考二模]抗氰呼吸是指當(dāng)植物體內(nèi)存在影響細胞色素氧化酶COX(復(fù)合體Ⅳ)活性的氰化物時，仍能繼續(xù)進行的呼吸，該過程產(chǎn)生的ATP較少，抗氰呼吸與交替氧化酶(AOX)密切相關(guān)，其作用機理如圖所示。不能進行抗氰呼吸的植物缺乏AOX。研究發(fā)現(xiàn)，生長在低寒地帶的沼澤植物臭菘的花序中含有大量的交替氧化酶。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．抗氰呼吸是一種不徹底的氧化分解，因此該過程生成的ATP較少B．細胞色素氧化酶和交替氧化酶均能催化O2與NADH結(jié)合生成水C．與細胞色素氧化酶相比，交替氧化酶對氰化物的敏感性較低D．臭菘花序可能產(chǎn)生更多的熱量促進揮發(fā)物質(zhì)揮發(fā)，吸引昆蟲傳粉6．[2023·山東泰安統(tǒng)考二模](不定項)麥胚富含營養(yǎng)，但由于含有高活性脂肪酶與不飽和脂肪酸，極易酸敗變質(zhì)。為了延長麥胚貯藏期，科研人員研究了不同無機鹽對脂肪酶活性的影響。下列說法錯誤的是()A．實驗的自變量是無機鹽的種類和濃度B．對照組和實驗組必須設(shè)置相同的溫度和pHC.不同濃度的NaCl均可以降低脂肪酶的活性D.KCl對脂肪酶活性的影響最小，是延長麥胚貯藏期的最佳選擇7．[2023·福建省三明市寧化一中高三考試]加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉。某同學(xué)通過實驗比較了幾種洗衣粉的去漬效果(“＋”越多表示去漬效果越好)，實驗結(jié)果見下表。加酶洗衣粉A加酶洗衣粉B加酶洗衣粉C無酶洗衣粉(對照)血漬＋＋＋＋＋＋＋＋油漬＋＋＋＋＋＋＋＋根據(jù)實驗結(jié)果回答下列問題：(1)加酶洗衣粉A中添加的酶是__________；加酶洗衣粉B中添加的酶是__________；加酶洗衣粉C中添加的酶是__________。(2)表中不宜用于洗滌蠶絲織物的洗衣粉有____________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)相對于無酶洗衣粉，加酶洗衣粉去漬效果好的原因是____________________________________________________________。(4)關(guān)于酶的應(yīng)用，除上面提到的加酶洗衣粉外，固定化酶也在生產(chǎn)實踐中得到應(yīng)用，如固定化葡萄糖異構(gòu)酶已經(jīng)用于高果糖漿生產(chǎn)。固定化酶技術(shù)是指利用物理或化學(xué)方法將酶固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，固定化酶在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用的優(yōu)點是______________________________(答出1點即可)。8．[2023·黑龍江齊齊哈爾二模]六磷酸肌醇(植酸)廣泛存在于谷物、豆類和油料作物中，禽類、豬等單胃動物不能分解植酸，飼料中植酸中的磷因不能被利用而隨糞便排出，導(dǎo)致磷浪費。微生物分泌的植酸酶是一種畜禽飼料添加劑，能將植酸分解為肌醇和無機磷，提高了飼料中磷的利用率，但pH和蛋白酶等許多因素會對植酸酶的活性產(chǎn)生影響。科研人員對某種霉菌產(chǎn)生的兩種植酸酶在不同pH條件下相對活性的差異進行了比較研究，結(jié)果如下圖1?；卮鹣铝袉栴}：(1)據(jù)圖1分析，該實驗的自變量是________。植酸酶能夠降低底物分子從________轉(zhuǎn)變?yōu)開_______(均填某種狀態(tài))所需要的能量。(2)圖1中pH為1時，這兩種酶的相對活性都較低，甚至失活，原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)植酸酶的提取工藝流程如下：配制培養(yǎng)基→霉菌接種→液體發(fā)酵→除去菌體和雜質(zhì)→純化獲得粗酶制劑→酶活性測定。檢測植酸酶的活性可用在一定條件下________________________________________________________________________________________________________________________________________________表示。(4)已知雛雞小腸中的pH約為6.0，小腸內(nèi)含有胰蛋白酶，科研人員為了研究胰蛋白酶對植酸酶A與B活性的影響，將兩種植酸酶在含有等量胰蛋白酶的適宜pH緩沖液(pH＝6.0)中保溫一段時間，檢測殘留的植酸酶活性，結(jié)果如圖2，根據(jù)實驗結(jié)果推測兩種植酸酶中植酸酶________更適合添加在雛雞飼料中，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。重點選做題9.[2023·陜西省榆林市高三第一次月考]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()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10．[2023·山西運城二模]為研究物質(zhì)甲對α-淀粉酶活性的影響，某同學(xué)用物質(zhì)甲溶液處理α-淀粉酶，在最適條件下測定酶促反應(yīng)速率隨時間的變化，結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)分析錯誤的是()A．物質(zhì)甲可作為激活劑增強α-淀粉酶的活性B.該實驗可滴加碘液來分析還原糖的產(chǎn)生量C.t1時，兩組實驗中的α-淀粉酶的活性不同D．若將反應(yīng)溫度升高10℃，通常情況下t2和t3均右移11．[2023·陜西省榆林市高三統(tǒng)考]磷酸肌酸(C～P)是一種存在于肌肉和其他興奮性組織(如腦和神經(jīng))中的高能磷酸化合物，它和ATP在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。細胞在急需供能時，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基團轉(zhuǎn)移到ADP分子上，余下部分為肌酸(C)，可以在短時間內(nèi)維持細胞中ATP的含量相對穩(wěn)定。下列敘述錯誤的是()A．1分子ATP水解后可得1分子腺苷、1分子核糖和3分子磷酸B．磷酸肌酸可作為能量的存儲形式，但不能直接為肌肉細胞供能C．劇烈運動時，肌肉細胞中磷酸肌酸與肌酸含量比值會有所下降D．細胞中的磷酸肌酸對于維持ATP含量的相對穩(wěn)定具有重要作用12．(不定項)一般認(rèn)為生物膜上存在一些能攜帶離子通過膜的載體分子，載體分子對一定的離子有專一的結(jié)合部位，能選擇性地攜帶某種離子通過膜，載體的活化需要ATP，其轉(zhuǎn)運離子的情況如圖。下列相關(guān)敘述正確的是()A．據(jù)圖分析可知載體分子與酶都具有專一性B.溫度可通過影響呼吸酶的活性來影響植物根系對礦質(zhì)元素的吸收C．磷酸激酶與ATP水解有關(guān)，磷酸酯酶與ATP合成有關(guān)D．失活的載體在膜中磷酸激酶和ATP的作用下又可使其磷酸化，而再度活化13．(不定項)具膜小泡的H＋－ATPase的活性將建立起一個內(nèi)部的pmf(質(zhì)子動力勢)，這個質(zhì)子動力勢將會驅(qū)動放射性底物的吸收(如圖甲中45Ca2＋的吸收)，圖乙表示小泡中Ca2＋濃度的影響因素。據(jù)圖分析下列敘述正確的是()A．加入Ca2＋通道，Ca2＋將順濃度從小泡中漏出B．Ca2＋只積累在小泡內(nèi)，而不是結(jié)合在小泡膜上C．降低細胞內(nèi)O2濃度，會直接抑制小泡對Ca2＋的吸收D．FCCP可能是消除質(zhì)子梯度的化合物14．[2023·福建省三明市高三月考]某工廠生產(chǎn)了一種加酶洗衣粉，其包裝袋上印有如下說明。成分：含堿性蛋白酶等。用法：洗滌前先將衣服浸于洗衣粉水內(nèi)數(shù)小時，使用溫水效果最佳。注意：切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料。用后徹底清洗雙手。請回答下列問題：(1)質(zhì)檢局針對該洗衣粉設(shè)計了如上裝置進行實驗如圖所示。該實驗的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)一學(xué)生為探索該洗衣粉中酶催化作用的最適溫度，參考上述(1)的實驗材料及方法進行了如下實驗，并把結(jié)果用曲線圖A、B表示。①由圖可知，使用該加酶洗衣粉的最適溫度約為____________。②在0℃和75℃時，酶的催化效率基本都降為零，但溫度再度回到45℃，后者的催化作用已不能恢復(fù)，這是因為________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③該學(xué)生在實驗過程中可通過觀察____________________來判斷酶的催化效率。(3)大力推廣使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生態(tài)環(huán)境保護，這是因為________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(至少答兩點)。整合訓(xùn)練（三）1．解析：RNAse能水解RNA，不參與轉(zhuǎn)錄，催化mRNA合成的酶是RNA聚合酶，A錯誤；根據(jù)題意可知，核糖核酸酶重新折疊具備活性，折疊破壞則失去活性，因此RNAse的活性和肽鏈的折疊有關(guān)，B正確；核糖核酸酶（RNAse）是一條肽鏈折疊形成的蛋白質(zhì)，氨基酸排列順序影響蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，進而影響蛋白質(zhì)的活性，即RNAse的活性和其氨基酸的排序有關(guān)，C錯誤；RNAse和DNA酶分別水解RNA和DNA，作用于核苷酸之間的磷酸二酯鍵，D錯誤。答案：B2．解析：酶能起催化作用，主要是通過酶與底物結(jié)合起作用的，有些藥物能結(jié)合在酶的底物結(jié)合區(qū)域起到阻斷作用，提升藥物對酶的結(jié)合能力能夠增強該藥物的有效性，A、B正確；藥物研發(fā)過程需要綜合考慮藥物對人體的各種影響，由于酶具有專一性，即一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，為避免對正常生理活動造成干擾，理想的藥物是只針對某一類酶活性起阻斷作用的，C錯誤，D正確。答案：C3．解析：質(zhì)子泵將H＋從細胞內(nèi)側(cè)泵到細胞膜外，改變了細胞的pH，所以有利于調(diào)節(jié)變形菌細胞的pH，A正確；光驅(qū)動蛋白屬于載體蛋白，在運輸物質(zhì)過程中發(fā)生構(gòu)象的變化，所以H＋從細胞內(nèi)側(cè)泵到細胞膜外過程中，光驅(qū)動蛋白的構(gòu)象發(fā)生了變化，B錯誤；H＋從細胞內(nèi)側(cè)泵到細胞膜外需要光能驅(qū)動，為主動運輸，C錯誤；α-變形菌的鞭毛運動消耗的能量是ATP中的化學(xué)能，不能利用光能作為直接能源，D錯誤。答案：A4．解析：由圖示曲線可知，本實驗的自變量是pH、溫度和魚的種類，因變量是酸性磷酸酶（ACP）的相對活性，A錯誤；不同魚的ACP的最適溫度和pH有差異，根本原因在于控制合成ACP的基因不同，B錯誤；反應(yīng)溫度超過60℃與pH低于3.8，鱔魚肌肉ACP都會因為空間結(jié)構(gòu)的改變失去活性，影響機理是相同的，C錯誤；由圖示曲線可知，鮰魚在pH6.0、溫度40℃條件下酸性磷酸酶相對活性最高，導(dǎo)致魚肉鮮味下降最快，D正確。答案：D5．解析：抗氰呼吸也是徹底的氧化分解，抗氰呼吸比正常呼吸產(chǎn)生的熱量更多，則合成的ATP就更少，A錯誤；細胞色素氧化酶和交替氧化酶均參與細胞呼吸的第三階段，能催化O2與NADH結(jié)合生成水，B正確；抗氰呼吸與交替氧化酶（AOX）密切相關(guān)，說明存在氰化物時在AOX的作用下仍能進行呼吸作用，所以交替氧化酶對氰化物的敏感性較低，C正確；生長在低寒地帶的沼澤植物臭菘的花序中含有大量的交替氧化酶，可通過抗氰呼吸產(chǎn)生更多的熱量促進揮發(fā)物質(zhì)揮發(fā)，吸引昆蟲傳粉，D正確。答案：A6．解析：分析題圖，橫坐標(biāo)為無機鹽濃度，即無機鹽濃度為自變量，圖中共有三條曲線，故無機鹽的種類也為本實驗的自變量，A正確；實驗需要嚴(yán)格控制變量，遵循對照和單一變量原則，其他條件相同且適宜，本實驗中溫度和pH為無關(guān)變量，需要保持一致，B正確；分析圖中NaCl隨濃度變化對脂肪酶活性影響曲線可知：隨NaCl濃度增大，酶活性先下降后上升，在大于50×10－9mol/L后，其活性高于對照組，說明此時NaCl增強脂肪酶活性，因此并非所有濃度的NaCl均可以降低脂肪酶的活性，C錯誤；KCl對脂肪酶活性的影響曲線趨勢較為平穩(wěn)，基本與對照組酶活性水平持平，對脂肪酶活性影響較小，結(jié)合題干“但由于含有高活性脂肪酶與不飽和脂肪酸，極易酸敗變質(zhì)”，可知KCl并不能延長麥胚貯藏期，D錯誤。答案：CD7．解析：（1）分析表格可知，加酶洗衣粉A去除血漬效果好，加酶洗衣粉B去除油漬效果好，加酶洗衣粉C去除血漬和油漬效果都好，說明加酶洗衣粉A中添加的酶是蛋白酶；加酶洗衣粉B中添加的酶是脂肪酶；加酶洗衣粉C中添加的酶是蛋白酶和脂肪酶。（2）由于洗衣粉中的蛋白酶可能會分解蠶絲織物中的蛋白質(zhì)而損傷衣物，因此不宜用加酶洗衣粉A和C洗滌蠶絲織物。（3）因為酶可以將污漬中的大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì)，使污漬易從衣物上脫落，所以相對于無酶洗衣粉，加酶洗衣粉去漬效果好。（4）固定化酶技術(shù)是指利用物理或化學(xué)方法將酶固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)。固定化酶在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用的優(yōu)點是固定化酶能夠被反復(fù)利用，從而能降低生產(chǎn)成本。答案：（1）蛋白酶脂肪酶蛋白酶和脂肪酶（2）加酶洗衣粉A和加酶洗衣粉C蠶絲織物的主要成分是蛋白質(zhì)，會被蛋白酶催化水解（3）酶可以將大分子有機物分解為小分子有機物，小分子有機物易溶于水，從而將污漬與洗滌物分開（4）固定在載體上的酶可以被反復(fù)利用，可降低生產(chǎn)成本（或產(chǎn)物容易分離，可提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，或固定化酶穩(wěn)定性好，可持續(xù)發(fā)揮作用）8．解析：（1）圖1中自變量包括橫坐標(biāo)對應(yīng)的不同pH以及植酸酶的種類；酶的作用機理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能，植酸酶能夠降低底物分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S狀態(tài)。（2）植酸酶是蛋白質(zhì)，pH較低時，植酸酶的空間結(jié)構(gòu)被改變而變性失活，導(dǎo)致相對活性較低。（3）酶的活性即是酶的催化效率，可用在一定條件下單位時間內(nèi)植酸的分解速率表示，即植酸酶所催化植酸分解為肌醇和無機磷的反應(yīng)速率。（4）根據(jù)圖2分析，植酸酶A與胰蛋白酶共同孵育一段時間后活性高于植酸酶B，即在含有胰蛋白酶的pH＝6.0緩沖液中保溫較長時，殘留的植酸酶A相對活性較高，故植酸酶A更適合添加在雛雞的飼料中。答案：（1）pH和植酸酶的種類常態(tài)（容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的）活躍狀態(tài)（2）過酸會使植酸酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶活性降低，甚至失活（3）植酸酶所催化植酸分解為肌醇和無機磷的反應(yīng)速率（合理即可）（4）A在含有胰蛋白酶的pH＝6.0緩沖液中保溫較長時，殘留的植酸酶A相對活性較高（合理即可）9．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)合酶的活性中心的量減少，反之亦然，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。答案：C10．解析：根據(jù)實驗結(jié)果，物質(zhì)甲處理后的淀粉酶活性較強，因此其可作為激活劑增強α-淀粉酶的活性，A正確；碘液只能檢測淀粉的剩余量，B錯誤；t1時，雖然兩組實驗的酶促反應(yīng)速率相同，但是實驗組完成酶促反應(yīng)的速度較快，說明該組中α-淀粉酶活性較強，C正確；上述實驗在最適溫度下進行，若將反應(yīng)溫度升高10℃，通常情況下酶促反應(yīng)速率減慢，t2和t3均右移，D正確。答案：B11．解析：1分子ATP初步水解可得到一分子ADP和一分子磷酸，ATP徹底水解后得到1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸，A錯誤；磷酸肌酸可作為能量的存儲形式，但不能直接為肌肉細胞供能，直接能源物質(zhì)是ATP，B正確；劇烈運動時，消耗ATP加快，ADP轉(zhuǎn)化為ATP的速率也加快，磷酸肌酸的磷酸基團轉(zhuǎn)移到ADP分子上，產(chǎn)生肌酸，導(dǎo)致磷酸肌酸和肌酸含量的比值會有所下降，C正確；由題意可知，細胞中的磷酸肌酸對維持ATP含量的穩(wěn)定具有重要作用，D正確。答案：A12．解析：題干信息“載體分子對一定的離子有專一的結(jié)合部位”，說明載體分子有專一性，一種酶只能催化一種或者