2025版高考生物一輪總復(fù)習(xí)素養(yǎng)提升必修1第3單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1講酶和ATP

第1講酶和ATP構(gòu)|建|網(wǎng)|絡(luò)|情境試題規(guī)范作答|閱讀下列材料，回答下列問(wèn)題：酶的“鎖鑰”學(xué)說(shuō)與“誘導(dǎo)契合”學(xué)說(shuō)“鎖鑰”學(xué)說(shuō)認(rèn)為，酶具有與底物相結(jié)合的互補(bǔ)結(jié)構(gòu)?！罢T導(dǎo)契合”學(xué)說(shuō)認(rèn)為，酶在與底物結(jié)合之前，空間結(jié)構(gòu)不完全與底物互補(bǔ)，在底物的作用下，可誘導(dǎo)酶出現(xiàn)與底物相結(jié)合的互補(bǔ)空間結(jié)構(gòu)，繼而完成酶促反應(yīng)①。為驗(yàn)證上述兩種學(xué)說(shuō)，科研人員利用枯草桿菌蛋白酶(S酶)進(jìn)行探討。該酶可催化兩種結(jié)構(gòu)不同的底物CTH和CU水解②，且與兩者結(jié)合的催化中心位置相同?？蒲腥藛T進(jìn)行了4組試驗(yàn)，繪制出反應(yīng)曲線，如圖所示。注：SCTH表示催化CTH反應(yīng)后的S酶，SCU表示催化CU反應(yīng)后的S酶。(1)“誘導(dǎo)契合”學(xué)說(shuō)在“鎖鑰”學(xué)說(shuō)的基礎(chǔ)上提出：酶與底物結(jié)合時(shí)，(酶的)空間結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生相應(yīng)變更。(2)為更直觀地呈現(xiàn)試驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果，科研人員用字母和箭頭表示反應(yīng)簡(jiǎn)式(P表示反應(yīng)產(chǎn)物)，則試驗(yàn)①可以表示為S酶＋CTH→SCTH＋P③。請(qǐng)參照試驗(yàn)①的寫法，寫出試驗(yàn)③的反應(yīng)簡(jiǎn)式：(S酶＋CU→SCU＋P)SCU＋CTH→SCU＋P(或SCU＋CTH→SCTH＋P)。(3)依據(jù)上述學(xué)說(shuō)內(nèi)容，對(duì)比①和②兩組試驗(yàn)結(jié)果，出現(xiàn)該結(jié)果的緣由可能是S酶的空間結(jié)構(gòu)可以在不同底物的誘導(dǎo)下發(fā)生相應(yīng)變更，適應(yīng)與不同底物的結(jié)合，該結(jié)果支持“誘導(dǎo)契合”學(xué)說(shuō)。(4)為進(jìn)一步探究SCTH不能催化CU水解的緣由是SCTH失去活性，還是出現(xiàn)空間結(jié)構(gòu)的固化，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)補(bǔ)充試驗(yàn)，寫出試驗(yàn)思路。用SCTH和CTH進(jìn)行反應(yīng)(加入CTH)，檢測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物的生成量。【解題策略】真|題|再|(zhì)現(xiàn)1．(2024·浙江卷)為探究酶的催化效率，某同學(xué)接受如圖所示裝置進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)分組、處理及結(jié)果如下表所示。組別ⅠⅡⅢ甲中溶液(0.2mL)肝臟提取液FeCl3蒸餾水乙中溶液(2mL)H2O2溶液H2O2溶液H2O2溶液不同時(shí)間測(cè)定的相對(duì)壓強(qiáng)(kPa)0s00050s9.000100s9.60.10150s9.80.30200s10.00.50.1250s10.00.90.1下列敘述錯(cuò)誤的是(C)A．H2O2分解生成O2導(dǎo)致壓強(qiáng)變更B．從甲中溶液與乙中溶液混合時(shí)起先計(jì)時(shí)C．250s時(shí)Ⅰ組和Ⅲ組反應(yīng)已結(jié)束而Ⅱ組仍在進(jìn)行D．試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明酶的催化作用具有高效性解析：H2O2分解產(chǎn)物是H2O和O2，其中O2屬于氣體，會(huì)導(dǎo)致壓強(qiáng)變更，A正確；據(jù)表分析可知，甲中溶液是酶或無(wú)機(jī)催化劑等，乙中是底物，應(yīng)從甲中溶液與乙中溶液混合時(shí)起先計(jì)時(shí)，B正確；三組中的H2O2溶液均為2mL，則最終產(chǎn)生的相對(duì)壓強(qiáng)應(yīng)相同，據(jù)表可知，250s之前(200s)Ⅰ組反應(yīng)已結(jié)束，但Ⅱ組和Ⅲ組壓強(qiáng)仍未達(dá)到Ⅰ組的終止壓強(qiáng)10.0，故250s時(shí)Ⅱ組和Ⅲ組反應(yīng)仍在進(jìn)行，C錯(cuò)誤；酶的高效性是指與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的作用更顯著，對(duì)比Ⅰ、Ⅱ組可知，在相同時(shí)間內(nèi)Ⅰ組(含過(guò)氧化氫酶)相對(duì)壓強(qiáng)變更更快，說(shuō)明酶的催化作用具有高效性，D正確。故選C。2．(2024·廣東卷)中國(guó)制茶工藝源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。紅茶制作包括萎凋、揉捻、發(fā)酵、高溫干燥等工序，其間多酚氧化酶催化茶多酚生成適量茶黃素是紅茶風(fēng)味形成的關(guān)鍵。下列敘述錯(cuò)誤的是(C)A．揉捻能破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)使多酚氧化酶與茶多酚接觸B．發(fā)酵時(shí)保持適宜的溫度以維持多酚氧化酶的活性C．發(fā)酵時(shí)有機(jī)酸含量增加不會(huì)影響多酚氧化酶活性D．高溫滅活多酚氧化酶以防止過(guò)度氧化影響茶品質(zhì)解析：紅茶制作時(shí)揉捻能破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使其釋放的多酚氧化酶與茶多酚接觸，A正確；發(fā)酵過(guò)程的實(shí)質(zhì)就是酶促反應(yīng)過(guò)程，須要將溫度設(shè)置在酶的最適溫度下，使多酚氧化酶保持最大活性，才能獲得更多的茶黃素，B正確；酶的作用條件較和順，發(fā)酵時(shí)有機(jī)酸含量增加會(huì)影響多酚氧化酶的活性，C錯(cuò)誤；高溫條件會(huì)使多酚氧化酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞而失活，以防止過(guò)度氧化影響茶品質(zhì)，D正確。故選C。3．(2024·浙江卷)某同學(xué)探討某因素對(duì)酶活性的影響，試驗(yàn)處理及結(jié)果如下：己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丟失50%；己糖激酶溶液中加入過(guò)量底物后置于45℃水浴12min，酶活性僅丟失3%。該同學(xué)探討的因素是(B)A．溫度 B.底物C．反應(yīng)時(shí)間 D.酶量解析：由題干可知，兩組試驗(yàn)的溫度都為45℃，所以探討的因素不是溫度，A錯(cuò)誤；由題干分析，己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丟失50%；己糖激酶溶液中加入過(guò)量底物后置于45℃水浴12min，酶活性僅丟失3%。這兩組試驗(yàn)的不同條件在于是否加入底物。所以探討的因素是底物，B正確；由題干可知，兩組試驗(yàn)的反應(yīng)時(shí)間均為12min，所以探討的因素不是反應(yīng)時(shí)間，C錯(cuò)誤；由題干可知，兩組試驗(yàn)的酶量一樣，所以探討的因素不是酶量，D錯(cuò)誤。故選B。4．(2024·天津卷)衣原體缺乏細(xì)胞呼吸所需的酶，則其須要從宿主細(xì)胞體內(nèi)攝取的物質(zhì)是(D)A．葡萄糖 B.糖原C．淀粉 D.ATP解析：細(xì)胞生命活動(dòng)所需的能量主要是由細(xì)胞呼吸供應(yīng)的，衣原體缺乏細(xì)胞呼吸所需的酶，不能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，缺乏能量，ATP是干脆的能源物質(zhì)，因此衣原體須要從宿主細(xì)胞體內(nèi)攝取的物質(zhì)是ATP，D正確，A、B、C錯(cuò)誤。故選D。5．(2024·全國(guó)乙卷)某種酶P由RNA和蛋白質(zhì)組成，可催化底物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的產(chǎn)物。為探究該酶不同組分催化反應(yīng)所需的條件。某同學(xué)進(jìn)行了下列5組試驗(yàn)(表中“＋”表示有，“－”表示無(wú))。試驗(yàn)組①②③④⑤底物＋＋＋＋＋RNA組分＋＋－＋－蛋白質(zhì)組分＋－＋－＋低濃度Mg2＋＋＋＋－－高濃度Mg2＋－－－＋＋產(chǎn)物＋－－＋－依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可以得出的結(jié)論是(C)A．酶P必需在高濃度Mg2＋條件下才具有催化活性B．蛋白質(zhì)組分的催化活性隨Mg2＋濃度上升而上升C．在高濃度Mg2＋條件下RNA組分具有催化活性D．在高濃度Mg2＋條件下蛋白質(zhì)組分具有催化活性解析：第①組中，酶P在低濃度Mg2＋條件下，有產(chǎn)物生成，說(shuō)明酶P在該條件下具有催化活性，A錯(cuò)誤；第③組和第⑤組比照，無(wú)關(guān)變量是底物和蛋白質(zhì)組分，自變量是Mg2＋濃度，無(wú)論是高濃度Mg2＋條件下還是低濃度Mg2＋條件下，兩組均沒(méi)有產(chǎn)物生成，說(shuō)明蛋白質(zhì)組分無(wú)催化活性，B、D錯(cuò)誤；第②組和第④組比照，無(wú)關(guān)變量是底物和RNA組分，自變量是Mg2＋濃度，第④組在高濃度Mg2＋條件下有產(chǎn)物生成，第②組在低濃度Mg2＋條件下，沒(méi)有產(chǎn)物生成，說(shuō)明在高濃度Mg2＋條件下RNA組分具有催化活性，C正確。6．(2024·北京卷)在北京冬奧會(huì)的感召下，一隊(duì)初學(xué)者進(jìn)行了3個(gè)月高山滑雪集訓(xùn)，成果顯著提高，而體重和滑雪時(shí)單位時(shí)間的攝氧量均無(wú)明顯變更。檢測(cè)集訓(xùn)前后受訓(xùn)者完成滑雪動(dòng)作后血漿中乳酸濃度，結(jié)果如圖。與集訓(xùn)前相比，滑雪過(guò)程中受訓(xùn)者在單位時(shí)間內(nèi)(B)A．消耗的ATP不變B．無(wú)氧呼吸增加C．所消耗的ATP中來(lái)自有氧呼吸的增多D．骨骼肌中每克葡萄糖產(chǎn)生的ATP增多解析：滑雪過(guò)程中，受訓(xùn)者耗能增多，故消耗的ATP增多，A錯(cuò)誤；人體無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，分析題圖可知，與集訓(xùn)前相比，集訓(xùn)后受訓(xùn)者血漿中乳酸濃度增加，由此可知，與集訓(xùn)前相比，滑雪過(guò)程中受訓(xùn)者在單位時(shí)間內(nèi)無(wú)氧呼吸增加，B正確；分析題圖可知，與集訓(xùn)前相比，集訓(xùn)后受訓(xùn)者血漿中乳酸濃度增加，由此可知，與集訓(xùn)前相比，滑雪過(guò)程中受訓(xùn)者在單位時(shí)間內(nèi)無(wú)氧呼吸增加，故所消耗的ATP中來(lái)自無(wú)氧呼吸的增多，C錯(cuò)誤；消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸產(chǎn)生的ATP多于無(wú)氧呼吸，而滑雪過(guò)程中受訓(xùn)者在單位時(shí)間內(nèi)無(wú)氧呼吸增加，故骨骼肌中每克葡萄糖產(chǎn)生的ATP削減，D錯(cuò)誤。7．(2024·湖南卷)洗滌劑中的堿性蛋白酶受到其他成分的影響而變更構(gòu)象，部分解折疊后可被正常堿性蛋白酶特異性識(shí)別并降解(自溶)失活。此外，加熱也能使堿性蛋白酶失活，如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(B)A．堿性蛋白酶在確定條件下可發(fā)生自溶失活B．加熱導(dǎo)致堿性蛋白酶構(gòu)象變更是不行逆的C．添加酶穩(wěn)定劑可提高堿性蛋白酶洗滌劑的去污效果D．添加堿性蛋白酶可降低洗滌劑運(yùn)用量，削減環(huán)境污染解析：由題“部分解折疊后可被正常堿性蛋白酶特異性識(shí)別并降解(自溶)失活”可知，堿性蛋白酶在確定條件下可發(fā)生自溶失活，A正確；由圖可知，加熱導(dǎo)致堿性蛋白酶由自然狀態(tài)變?yōu)椴糠纸庹郫B，部分解折疊的堿性蛋白酶降溫后可復(fù)原到自然狀態(tài)，因此加熱導(dǎo)致堿性蛋白酶