（人教通用）2020版高考生物大一輪復習 第三單元 細胞的能量供應和利用 第7講 ATP和酶講義.docx

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第7講ATP和酶考綱要求1.ATP在能量代謝中的作用()。2.酶在代謝中的作用()。3.實驗：探究影響酶活性的因素。考點一ATP的結構與功能1ATP的結構(1)圖中各部分名稱：A腺嘌呤，腺苷，一磷酸腺苷，ADP，ATP，普通化學鍵，高能磷酸鍵。(2)ATP與RNA的關系：ATP去掉兩個磷酸基團后的剩余部分是組成RNA的基本單位之一。(3)結構特點ATP分子中遠離A的那個高能磷酸鍵容易水解斷裂，釋放出能量，ATP就轉化為ADP，ADP也可以接受能量而重新形成ATP。高能磷酸鍵水解時釋放的能量多達30.54 kJ/mol，所以說ATP是細胞內的一種高能磷酸化合物。 2ATP與ADP的相互轉化項目ATP的合成ATP的水解反應式ADPPi能量ATPH2OATPH2OADPPi能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量來源光能(光合作用)、化學能(細胞呼吸)儲存在高能磷酸鍵中的能量能量去路儲存于高能磷酸鍵中用于各項生命活動反應場所細胞質基質、線粒體、葉綠體生物體的需能部位3.ATP的功能與動、植物細胞代謝(1)植物細胞可以通過光合作用和細胞呼吸形成ATP，而動物細胞只能通過細胞呼吸形成ATP。(2)ATP水解釋放的能量可用于主動運輸、發(fā)光發(fā)電、肌肉收縮、物質合成、大腦思考等。(1)人長時間劇烈運動時，骨骼肌細胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時相等()(2)線粒體內膜、內質網膜和葉綠體中進行光反應的膜結構中都能合成ATP()(3)ATP是生命活動的直接能源物質，但它在細胞中的含量很少，ATP與ADP時刻不停地進行相互轉化()(4)ATP水解釋放的能量可用于細胞內的吸能反應()(5)無氧條件下，光合作用是葉肉細胞產生ATP的唯一來源()(6)在誘導離體菊花莖段形成幼苗的過程中，不會同時發(fā)生ATP的合成與水解()(7) “能量”就是指ATP，ATP就是“能量”()據圖分析ATP的結構和特點(1)圖示a處應為“H”還是“OH”？提示圖示a處應為“OH”，因為該五碳糖為核糖。(2)圖示b、c、d所示化學鍵是否相同？其中最易斷裂和重建的是哪一個？提示圖示b為普通磷酸鍵，c、d則為高能磷酸鍵，其中d處的化學鍵最易斷裂和重建。(3)圖示框e中結構的名稱是什么？它與DNA、RNA有何關系？提示圖示框e中結構為腺嘌呤核糖核苷酸，它是構成RNA的基本單位之一，當發(fā)生逆轉錄時，它可與DNA鏈中的胸腺嘧啶脫氧核苷酸配對。命題點一ATP的結構和特點分析1(2018廣西北海高三一模)ATP是細胞直接的能源物質。dATP(d表示脫氧)是三磷酸脫氧腺苷的英文名稱縮寫，其結構式可簡寫成dAPPP。下列有關分析錯誤的是()A一分子dATP由三分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子腺嘌呤組成B細胞內生成dATP時有能量的儲存，常與放能反應相聯(lián)系C在DNA合成過程中，dATP是構成DNA的基本單位之一DdATP具有高能磷酸鍵，可能為細胞的某些反應提供能量答案C解析根據題意，dATP與ATP結構類似，從其結構簡式可知，一分子dATP由三分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子腺嘌呤組成，A正確；細胞內生成dATP時要形成高能磷酸鍵，有能量的儲存，常與放能反應相聯(lián)系，B正確；DNA的基本組成單位是四種脫氧核苷酸，而dATP是三磷酸脫氧腺苷，在DNA合成過程中，dATP不是構成DNA的基本單位，C錯誤；dATP含有2個高能磷酸鍵，可能為細胞的某些反應提供能量，D正確。2(2019成都七中高三診斷)ATP、GTP、CTP和UTP是細胞內四種高能磷酸化合物，它們的結構只是堿基的不同，下列敘述錯誤的是()AATP的合成常伴隨著細胞內的放能反應B1分子GTP徹底水解可得到3種小分子物質CCTP中“C”是由胞嘧啶和脫氧核糖構成的DUTP斷裂兩個高能磷酸鍵后可作為基因轉錄的原料答案C解析細胞的吸能反應常伴隨著ATP的水解，放能反應總是與ATP的合成相關聯(lián)，A正確；1分子GTP徹底水解可得到磷酸、核糖和堿基3種小分子物質，B正確；CTP中“C”是由胞嘧啶和核糖構成的，C錯誤；UTP斷裂兩個高能磷酸鍵后是尿嘧啶核糖核苷酸，是RNA的基本組成單位之一，可作為基因轉錄的原料，D正確。命題點二ATP與ADP的相互轉化和ATP的利用3科學家從線粒體中分離出一種可溶性蛋白質，并且發(fā)現(xiàn)該物質(簡稱F)不僅在能量儲存過程中起著重要作用，而且還是形成ATP過程中不可缺少的一種酶的復合體。生化實驗還證實，當某些物質存在時，F(xiàn)還可以把ATP緩慢水解為ADP和磷酸。下列相關敘述錯誤的是()A物質F水解ATP的過程可能需要其他物質共同參與B物質F同時具有類似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性C線粒體中若缺少物質F，ADP可能無法與磷酸結合形成ATPD線粒體中形成ATP所需要的能量直接來源于葡萄糖的分解答案D解析某些物質存在時，F(xiàn)可以把ATP緩慢水解為ADP和磷酸，A正確；F是形成ATP過程中不可缺少的一種酶的復合體，當某些物質存在時，F(xiàn)可以把ATP緩慢水解為ADP和磷酸，故F同時具有類似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性，B正確；F是形成ATP過程中不可缺少的一種酶的復合體，線粒體中若缺少它，ADP可能無法與磷酸結合形成ATP，C正確；線粒體中形成ATP所需要的能量來自丙酮酸的分解、H和氧氣結合，D錯誤。4下列有關ATP的敘述錯誤的是()AATP和ADP的相互轉化保證了機體對能量的需求B圖中兩次ATP的水解，后者能量可用于各項生命活動C圖中兩次合成ATP，前者能量來源于光能且在人體細胞中不會發(fā)生DATP由3個磷酸基團和1個腺嘌呤構成答案D解析細胞中ATP和ADP的相互轉化時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中，保證了機體對能量的需求，A項正確；圖中兩次ATP的水解，前者能量儲存在有機物中，后者能量可用于各項生命活動，B項正確；圖中兩次合成ATP，前者ATP的合成是通過光合作用，所需能量來源于光能，在人體細胞中不會發(fā)生，C項正確；一分子ATP由3個磷酸基團和1個腺苷(由腺嘌呤和核糖結合而成)構成，D項錯誤。生命觀念細胞內產生與消耗ATP的常見生理過程轉化場所常見的生理過程細胞膜消耗ATP：主動運輸、胞吞、胞吐細胞質基質產生ATP：細胞呼吸第一階段葉綠體產生ATP：光反應消耗ATP：暗反應和自身DNA復制、轉錄、翻譯等線粒體產生ATP：有氧呼吸第二、三階段消耗ATP：自身DNA復制、轉錄、翻譯等核糖體消耗ATP：蛋白質的合成細胞核消耗ATP：DNA復制、轉錄等考點二酶的本質、作用及特性1酶的本質與作用(1)酶本質的探索歷程(連線)(2)酶的本質和功能(3)酶的作用原理表示無酶催化時反應進行需要的活化能的是AC段。表示有酶催化時反應進行所需要的活化能的是BC段。酶降低的活化能是AB段。若將酶變?yōu)闊o機催化劑，則B在縱軸上向上移動。2酶的特性(連線)歸納總結關于酶的8個易錯點項目正確說法錯誤說法產生場所活細胞(不考慮哺乳動物成熟的紅細胞等)具有分泌功能的細胞才能產生化學本質有機物(絕大多數(shù)為蛋白質，少數(shù)為RNA)蛋白質作用場所可在細胞內、細胞外、體外發(fā)揮作用只在細胞內起催化作用溫度影響低溫只抑制酶的活性，不會使酶變性失活低溫和高溫均使酶變性失活作用酶只起催化作用酶具有調節(jié)、催化等多種功能來源生物體內合成有的可來源于食物等合成原料氨基酸、核糖核苷酸只有氨基酸合成場所核糖體、細胞核等只有核糖體(1)酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應的底物()(2)酶分子在催化反應完成后立即被降解成氨基酸()(3)酶提供了反應過程所必需的活化能()(4)隨著溫度降低，酶促反應的活化能下降()(5)酶是由活細胞產生的，因此酶只能在細胞內發(fā)揮作用()(6)酶活性的發(fā)揮離不開其特定的結構()(7)蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類() (8)纖維素酶能夠降解植物細胞壁和細菌細胞壁() (9)同一個體各種體細胞酶的種類相同、數(shù)量不同，代謝不同() 如圖表示A、B兩種酶用同一種蛋白酶處理后酶活性與處理時間的關系，據圖分析：(1)A、B兩種酶的化學本質是否相同？提示不相同。A酶能抵抗該種蛋白酶的降解，化學本質不是蛋白質而是RNA；B酶能被蛋白酶破壞，活性降低，化學本質為蛋白質。(2)B酶活性改變的原因是什么？提示B酶被降解的過程中其分子結構會發(fā)生改變，從而使其活性喪失。(3)欲讓A、B兩種酶的變化趨勢換位，應用哪種酶處理？提示應選用RNA水解酶處理。1與酶有關的曲線分析(1)酶高效性的曲線與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。酶和無機催化劑一樣，只能縮短達到化學平衡所需要的時間，不能改變化學反應的平衡點。(2)酶專一性的曲線加入酶B的反應速率和無酶條件下的反應速率相同，說明酶B對此反應無催化作用。加入酶A的反應速率比無酶條件下的反應速率明顯加快，說明酶A對此反應有催化作用。(3)影響酶活性因素的相關曲線甲曲線分析：在一定溫度(pH)范圍內，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子的結構未被破壞，溫度升高可恢復活性。乙曲線分析：縱坐標為反應物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反應速率越慢；圖示pH7時，反應物剩余量最少，應為最適pH；反應溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。(4)底物濃度和酶濃度對酶促反應的影響曲線甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應速率先隨底物濃度增加而加快，當?shù)孜镞_到一定濃度后，受酶數(shù)量的限制，酶促反應速率不再增加。乙圖：在底物足量、其他條件適宜的情況下，酶促反應速率與酶濃度成正比。2酶專一性的理論模型(1)圖中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后產生的物質，C、D表示不能被A催化的物質。(2)酶和被催化的反應物分子都有特定的、相契合的結構。命題點一酶的本質與特性的綜合分析1(2017全國，3)下列關于生物體中酶的敘述，正確的是()A在細胞中，核外沒有參與DNA合成的酶B由活細胞產生的酶在生物體外沒有催化活性C從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法D唾液淀粉酶催化反應最適溫度和保存溫度是37 答案C解析DNA主要在細胞核中合成，此外在線粒體和葉綠體中也能合成，因此細胞核、線粒體和葉綠體中都有參與DNA合成的酶，A項錯誤；只要給予適宜的溫度、pH等條件，由活細胞產生的酶在生物體外也具有生物催化活性，B項錯誤；鹽析可使蛋白質在水溶液中的溶解度降低，但不影響蛋白質的活性，胃蛋白酶的化學本質是蛋白質，因此從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法，C項正確；唾液淀粉酶催化反應的最適溫度是37 ，但是37 不是保存該酶的最適溫度，酶應該在低溫條件下保存，D項錯誤。2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。下列關于核酶的敘述，正確的是()A核酶能將所有RNA單鏈降解，與脂肪酶有3種元素相同B核酶和脂肪酶都能與雙縮脲試劑在常溫下發(fā)生紫色反應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核酶在溫度過高或過低條件下降低活化能的效果可能不同答案D解析核酶只能降解特異的mRNA序列，其化學本質為RNA，脂肪酶的化學本質為蛋白質，二者共有的元素有C、H、O、N 4種；脂肪酶能夠與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，核酶不能發(fā)生該反應；核酶為單鏈RNA，但單鏈RNA折疊也可能形成氫鍵；溫度過高或過低對核酶的影響不同，因此導致核酶降低活化能的效果不同。社會責任酶在生活中的實例(1)人發(fā)燒時不想吃東西，原因是體溫升高導致消化酶活性降低，食物在消化道中消化緩慢。(2)唾液淀粉酶隨食物進入胃內就會失活，原因是唾液淀粉酶的最適pH為6.8，而胃液的pH為0.91.5。(3)胰島素等蛋白質類或多肽類激素只能注射，不能口服，原因是口服會導致該類激素被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸而失效。固醇類激素(如性激素)和氨基酸衍生物類激素(如甲狀腺激素)不會被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。命題點二酶的相關曲線分析3(2018菏澤高三一模)某生物興趣小組研究甲、乙、丙三種微生物體內同一種酶的活性與溫度的關系時，根據實驗結果繪制如下曲線圖。下列相關敘述正確的是()A降低化學反應活化能效率最高的是微生物甲中的酶B在30 條件下競爭能力最強的一定是微生物丙C對溫度適應范圍最廣的最可能是微生物乙中的酶D若將溫度改為pH，則所得實驗結果曲線與圖示結果相同答案C4用某種酶進行有關實驗的結果如下圖所示，下列有關說法錯誤的是()A該酶的最適催化溫度不確定B圖2和圖4能說明該酶一定不是胃蛋白酶C由圖4實驗結果可知酶具有高效性D由圖3實驗結果可知Cl是該酶的激活劑答案C解析圖1顯示溫度對酶活性的影響，圖中結果只能顯示30 比較適宜，但溫度梯度太大，不能確定該酶的最適催化溫度，A項正確；圖2顯示該酶的最適pH為7，而胃蛋白酶的最適pH為1.5，由圖4可知該酶為麥芽糖酶，B項正確；圖3能說明Cl是該酶的激活劑，Cu2是該酶的抑制劑，D項正確；圖4可說明酶具有專一性，C項錯誤。科學思維解答坐標曲線題的“三步曲”考點三探究影響酶活性的因素1實驗原理(1)探究溫度對酶活性的影響反應原理鑒定原理：溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據是否出現(xiàn)藍色及藍色的深淺來判斷酶的活性。(2)探究pH對酶活性的影響反應原理(用反應式表示)：2H2O22H2OO2。鑒定原理：pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成速率，可用帶火星的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗O2的生成速率。2實驗步驟和結果(1)探究溫度對酶活性的影響序號實驗操作內容試管1試管2試管31加入等量的可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2控制不同的溫度條件60 熱水(5分鐘)沸水(5分鐘)冰塊(5分鐘)3加入等量的新鮮淀粉酶溶液1 mL(5分鐘)1 mL(5分鐘)1 mL(5分鐘)4加入等量的碘液1滴1滴1滴5觀察實驗現(xiàn)象不出現(xiàn)藍色(呈現(xiàn)碘液顏色)藍色藍色(2)探究pH對酶活性的影響序號實驗操作內容試管1試管2試管31注入等量的體積分數(shù)為3%的H2O2溶液2 mL2 mL2 mL2注入等量的不同pH的溶液1 mL蒸餾水1 mL 5%的HCl1 mL 5%的NaOH3注入等量的過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴4觀察實驗現(xiàn)象有大量氣泡產生無氣泡產生無氣泡產生5將帶火星的衛(wèi)生香插入試管內液面的上方燃燒劇烈燃燒較弱燃燒較弱1實驗材料選擇時的注意事項(1)在探究溫度對酶活性的影響的實驗中，不宜選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶作為實驗材料，因為過氧化氫(H2O2)在常溫常壓時就能分解，加熱的條件下分解會加快，從而影響實驗結果。(2)在探究pH對酶活性的影響實驗中，不宜選用淀粉和淀粉酶作為實驗材料，因為在酸性條件下淀粉本身分解也會加快，從而影響實驗結果。2實驗步驟和結果檢測的注意事項(1)在探究溫度對酶活性的影響的實驗中，底物和酶溶液應先分別在預設的溫度中保溫一段時間后再混合，保證反應從一開始就是預設的溫度。 (2)在探究pH對酶活性的影響實驗中，宜先保證酶的最適溫度(排除溫度干擾)，且將酶溶液的pH調至實驗要求的pH后再讓反應物與酶接觸，不宜在未達到預設pH前，讓反應物與酶接觸。(3)若選擇淀粉和淀粉酶來探究溫度對酶活性的影響，檢測底物被分解的試劑宜選用碘液，不宜選用斐林試劑，因為用斐林試劑鑒定時需水浴加熱，而該實驗中需嚴格控制溫度。命題點一影響酶活性的因素的基礎實驗分析1探究溫度對酶活性影響最合理的實驗步驟是()取3支試管，編號，各注入2 mL淀粉溶液；另取3支試管，編號，各自注入1 mL新鮮的淀粉酶溶液將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液試管中，維持各自的溫度5 min向各試管中滴一滴碘液將6支試管分成三組，每組各有一份淀粉溶液和一份淀粉酶溶液，分別放在60 的熱水、沸水和冰水中觀察實驗現(xiàn)象A BC D答案D解析探究溫度對酶活性影響的實驗步驟為：分組酶與底物在各自溫度下處理一段時間酶與底物混合，保溫一段時間檢測觀察實驗現(xiàn)象。2(2018太原中學聯(lián)考)下列關于探究酶活性實驗的設計思路，最適宜的是()A利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響B(tài)利用過氧化氫和過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響C利用淀粉、淀粉酶和斐林試劑探究溫度對酶活性的影響D利用淀粉、淀粉酶和斐林試劑探究pH對酶活性的影響答案B解析溫度影響過氧化氫的分解，從而對過氧化氫酶活性測定造成干擾，A項錯誤；利用過氧化氫和過氧化氫酶可探究pH對酶活性的影響，B項正確；斐林試劑使用時需要水浴加熱，溫度會對實驗結果造成干擾，C項錯誤；酸性條件下淀粉會水解，會對實驗結果造成干擾，D項錯誤。命題點二實驗的拓展和應用3下圖的實驗裝置用于研究溫度對凝乳酶催化乳汁凝固的影響。先將酶和乳汁分別放在2支試管中，然后將2支試管放入同一溫度的水中進行水浴15 min，再將酶和乳汁倒入同一試管中混合，保溫并記錄凝乳所需要的時間。通過多次實驗并記錄不同溫度下凝乳所需要的時間，結果如下表：裝置ABCDEF水浴溫度/102030405060凝乳時間/min不凝固7.04.01.54.0不凝固據此實驗，請判斷下列敘述中正確的是()A凝乳時間越長，凝乳酶的活性越高B如果將A組的水溫逐漸提高，乳汁可以凝固C低溫破壞了酶的分子結構，所以10 溫度下乳汁不凝固D凝乳酶的最適溫度一定為40 答案B解析A組不凝固的原因是溫度太低，酶的活性受到抑制，當溫度逐漸升高時，會提高酶的活性，使乳汁凝固。4某研究小組在研究不同金屬離子對某水解酶活性的影響時，得到下圖結果。下列分析不正確的是()AMn2降低了相應化學反應過程所必需的活化能BCo2或Mg2可能導致酶結構改變使其活性降低C不同離子對酶的活性有提高或降低作用D該水解酶的用量是實驗的無關變量答案A解析從圖中可以看出，Mn2只是提高了該水解酶的活性，并不能降低反應過程所必需的活化能，A項錯誤；Co2或Mg2可能導致酶結構改變使該水解酶活性降低，B項正確；從圖中可以看出，有的離子可以提高酶的活性，有的離子可以降低酶的活性，C項正確；不同金屬離子是實驗的自變量，該水解酶的活性是實驗的因變量，該水解酶的用量是實驗的無關變量，D項正確。矯正易錯強記長句1ATP是與能量有關的一種物質，不可等同于能量。2ATP與ADP的相互轉化，從物質方面來看是可逆的，從酶、進行的場所、能量方面來看是不可逆的，因此不是可逆反應。3細胞中ATP含量很少，但是ATP與ADP的相互轉化非常迅速，能為生命活動提供大量能量。無論是飽食還是饑餓，ATP與ADP含量都保持動態(tài)平衡，不會劇烈變化。4吸能反應一般與ATP水解的反應相聯(lián)系，需要ATP水解酶的催化，同時也消耗水；放能反應一般與ATP的合成相聯(lián)系。5酶促反應速率與酶活性不同。溫度和pH通過影響酶活性，進而影響酶促反應速率。底物濃度和酶濃度也能影響酶促反應速率，但并未改變酶活性。如圖為不同條件下，某酶促反應生成物的濃度隨時間的變化曲線，請分析：1若表示的是不同催化劑條件下的反應，是不加催化劑，是加無機催化劑，是加酶，這體現(xiàn)了酶的高效性，酶具有該特性的原理是同無機催化劑相比，酶能顯著降低化學反應的活化能。2若表示不同溫度條件下的反應，能否確定三種溫度的高低，為什么？不能，因為在最適溫度下，酶的活性最高，但是溫度偏高或偏低，酶的活性都會明顯降低。3生物體內酶的化學本質：絕大多數(shù)酶是蛋白質，少數(shù)酶是RNA。酶的特性有高效性、專一性、酶的作用條件較溫和。4過酸、過堿或溫度過高使酶永久失活的原因：酶的空間結構遭到破壞。重溫高考演練模擬1.(2017天津，3)將A、B兩種物質混合，T1時加入酶C。如圖為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。下列敘述錯誤的是()A酶C降低了A生成B這一反應的活化能B該體系中酶促反應速率先快后慢CT2后B增加緩慢是酶活性降低導致的D適當降低反應溫度，T2值增大答案C解析T1時加入酶C后，A濃度逐漸降低，B濃度逐漸升高，說明酶C催化物質A生成了物質B。由于酶能降低化學反應的活化能，因此酶C降低了A生成B這一反應的活化能，A項正確；由圖可知，該體系中酶促反應速率先快后慢(減慢的原因是底物減少)，B項正確；T2后B增加緩慢是反應物A減少導致的，C項錯誤；圖示是在最適溫度條件下進行的，若適當降低反應溫度，則酶活性降低，酶促反應速率減慢，T2值增大，D項正確。2(2016全國，3)若除酶外所有試劑已預保溫，則在測定酶活力的實驗中，下列操作順序合理的是()A加入酶加入底物加入緩沖液保溫并計時一段時間后檢測產物的量B加入底物加入酶計時加入緩沖液保溫一段時間后檢測產物的量C加入緩沖液加入底物加入酶保溫并計時一段時間后檢測產物的量D加入底物計時加入酶加入緩沖液保溫一段時間后檢測產物的量答案C解析測定酶活力的影響因素時，在改變被探究因素之前，務必防止酶與底物混合，故只有C選項所述操作順序正確。3(2016海南，11)下列有關植物細胞能量代謝的敘述，正確的是()A含有兩個高能磷酸鍵的ATP是DNA的基本組成單位之一B加入呼吸抑制劑可使細胞中ADP生成減少，ATP生成增加C無氧條件下，丙酮酸轉變?yōu)榫凭倪^程中伴隨有ATP的合成D光下葉肉細胞的細胞質基質、線粒體和葉綠體中都有ATP合成答案D解析ATP中含有核糖，ATP除去兩個磷酸基團后是RNA的基本單位，A項錯誤；呼吸抑制劑抑制細胞呼吸，會使ADP生成增加，ATP生成減少，B項錯誤；無氧呼吸的第二階段不產生ATP，C項錯誤；光下葉肉細胞的細胞質基質和線粒體可以進行有氧呼吸，葉綠體進行光合作用，均可產生ATP，D項正確。4(2015海南，3)ATP是直接為細胞生命活動提供能量的有機物。關于ATP的敘述，錯誤的是()A酒精發(fā)酵過程中有ATP生成BATP可為物質跨膜運輸提供能量CATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量DATP由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成答案D解析酒精發(fā)酵是微生物的無氧呼吸，無氧呼吸在第一階段釋放出少量的能量，生成少量ATP，A項正確；ATP可以用于細胞的主動運輸，如Ca2、Mg2通過主動運輸進入番茄細胞時消耗的能量直接由ATP提供，B項正確；ATP的高能磷酸鍵中儲存著大量的能量，ATP水解時高能磷酸鍵斷裂，大量的能量會釋放出來，C項正確；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸組成，D項錯誤。5(2016全國，29)為了研究溫度對某種酶活性的影響，設置三個實驗組：A組(20 )、B組(40 )和C組(60 )，測定各組在不同反應時間內的產物濃度(其他條件相同)，結果如圖。回答下列問題：(1)三個溫度條件下，該酶活性最高的是_組。(2)在時間t1之前，如果A組溫度提高10 ，那么A組酶催化反應的速度會_。(3)如果在時間t2時，向C組反應體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產物總量_，原因是_。(4)生物體內酶的化學本質是_，其特性有_(答出兩點即可)。答案(1)B(2)加快(3)不變60 條件下，t2時酶已失活，即使增加底物，反應產物總量也不會增加(4)蛋白質或RNA高效性、專一性解析(1)曲線圖顯示：在反應開始的一段時間內，40 時產物濃度增加最快，說明酶的活性最高，而B組控制的溫度是40 。(2)A組控制的溫度是20 。在時間t1之前，如果A組溫度提高10 ，因酶的活性增強，A組酶催化反應速度會加快。(3)對比分析圖示中的3條曲線可推知，在時間t2時，C組的酶在60 條件下已經失活，所以如果在時間t2時，向C組反應體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，在t3時，C組產物的總量不變。(4)絕大多數(shù)酶是蛋白質，少數(shù)酶是RNA。酶具有高效性、專一性，酶的作用條件較溫和。一、選擇題1某種物質的結構簡寫為APPP，下列有關該物質的敘述正確的是()A該物質含有三個高能磷酸鍵，其水解都能為生命活動提供能量B該物質的、位磷酸基團被水解后，剩余部分是組成RNA的基本單位之一C該物質完全水解后的產物中不含糖類D該物質的位磷酸基團脫離，釋放的能量可用于葉綠體中水的光解答案B解析該物質為ATP，含有3個磷酸鍵，其中2個是高能磷酸鍵，遠離A的高能磷酸鍵容易斷裂和重新形成，為生命活動提供能量，A錯誤；A是腺苷，由腺嘌呤和核糖組成，ATP完全水解后的產物中有核糖，C錯誤；該物質的位磷酸基團脫離，釋放的能量可用于暗反應中C3的還原，而葉綠體中水的光解利用的是光能，D錯誤。2如圖是人體細胞代謝部分簡圖。圖中甲表示ATP，下列有關敘述錯誤的是()A甲乙丙丁過程中，起催化作用的酶空間結構不同B丙是RNA的基本組成單位之一C丁由腺嘌呤和核糖組成，而戊可用于甲的合成D在紅細胞吸收葡萄糖時，細胞中乙的含量會顯著增加答案D3下列有關ATP的敘述，不正確的是()A細胞質和細胞核中都有ATP的分布BATP中的能量可以來源于光能，也可以轉化為光能CATP中的“A”與構成RNA中的堿基“A”不是同一物質D代謝旺盛的細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態(tài)平衡答案D解析細胞質和細胞核均需要消耗ATP，A項正確；光能可通過光反應過程轉化為ATP中的能量，ATP中的能量又可以轉化為光能，如生物的發(fā)光現(xiàn)象，B項正確；ATP中的“A”代表腺苷，RNA中的堿基“A”代表腺嘌呤，C項正確；代謝旺盛的細胞中，ATP與ADP的轉化加快以滿足代謝對能量的需求，此過程中兩者含量保持動態(tài)平衡，D項錯誤。42016年3月19日，世界室內田徑錦標賽男子60米短跑項目在美國波特蘭舉行，作為中國選手蘇炳添的優(yōu)勢項目，男子60米使他再次創(chuàng)造黃種人歷史。下列四項中，哪項能正確表示比賽時其肌細胞中ATP的變化(縱軸表示細胞中的ATP含量，橫軸表示時間)()答案B解析比賽時首先要消耗ATP，但體內ATP含量很少，其能量供應有限，所以有減少趨勢，利用后可由ADP迅速轉化，隨著ATP的再生，其含量又會進一步增加，故變化趨勢為先降低，后升高，B正確。5下圖中曲線b表示在最適溫度和pH條件下，反應物濃度與酶促反應速率的關系。據圖分析正確的是()A增大pH，重復該實驗，A、B點位置都不變BB點后，升高溫度，酶活性增加，曲線將呈現(xiàn)曲線c所示變化C酶量增加后，圖示反應速率可用曲線a表示D反應物濃度是限制曲線AB段反應速率的主要因素答案D解析題干中指出曲線b表示在最適溫度和pH條件下，因此如果增大pH，酶的活性會下降，A、B點位置都會下移，A項錯誤；曲線b是在最適溫度條件下測得的，因此B點后，如果升高溫度，酶活性將會下降，反應速率下降，B項錯誤；曲線b在B點時反應速率不再增加，這是受酶的數(shù)量的限制，因此如果酶量增加，圖示反應速率可用曲線c表示，C項錯誤；從圖中可以看出，在曲線AB段反應速率與反應物濃度呈正相關，因此反應物濃度是限制曲線AB段反應速率的主要因素，D項正確。6把分解酒精的酶(化學本質不是RNA)裝進納米級小籠子做成的“防護服”中，酶就不怕被消化液分解，可“安心”分解酒精分子。下列推測合理的是()A用于分解酒精的酶可能是脂質B該酶進入人體后能分解人體內無氧呼吸的產物C“防護服”的主要功能是阻礙消化道內蛋白酶的作用D該成果中用于分解酒精的酶應放在最適溫度下儲藏答案C解析酶的化學本質是蛋白質或RNA，依據題意，分解酒精的酶的化學本質不是RNA，那肯定是蛋白質，A錯誤；人體無氧呼吸的產物是乳酸，不是酒精，B錯誤；有了這身“防護服”，酶就不怕被消化液分解，可見該“防護服”的作用是防止酶被消化道內蛋白酶分解，C正確；酶在最適溫度下活性最高，在較低溫度下酶的活性雖受到抑制，但酶的空間結構穩(wěn)定，因此酶應放在低溫條件下儲藏，D錯誤。7(2018成都高三一模)蘇氨酸在蘇氨酸脫氨酶等酶的作用下，通過5步反應合成異亮氨酸。當細胞中異亮氨酸濃度足夠高時，其與蘇氨酸脫氨酶結合，抑制酶活性；當異亮氨酸的濃度下降到一定程度時，異亮氨酸脫離蘇氨酸脫氨酶，使蘇氨酸脫氨酶重新表現(xiàn)出活性，從而重新合成異亮氨酸。反應過程如下圖所示。以下推測合理的是()A異亮氨酸的合成一定不需要ATP提供能量B細胞通過正反饋調節(jié)機制控制異亮氨酸的濃度C蘇氨酸脫氨酶空間結構發(fā)生改變后可恢復正常D異亮氨酸的合成不需要其他酶催化其反應答案C8(2018沈陽一中高三沖刺演練)將等量的淀粉酶(70 下活性不受影響，100 高溫下失活)與淀粉酶(70 處理15 min即失活)加適量蒸餾水混合，分為甲、乙、丙三組后，分別按下表所示步驟進行實驗。下列說法正確的是()組別步驟甲乙丙步驟一25 下處理70 水浴處理15 min后取出100 下處理15 min后取出步驟二在25 條件下加入等量且足量的淀粉溶液步驟三一段時間后，分別測量三組淀粉剩余量淀粉剩余量abcA.上述兩種酶存在差異的根本原因是氨基酸與肽鏈的空間結構不同B丙組按步驟一處理后冷卻至70 ，其中淀粉酶有活性Ca與b的差值可體現(xiàn)出淀粉酶的活性Dab與bc的大小可用于比較兩種酶在25 下的活性答案D解析上述兩種酶存在差異的根本原因是決定酶的基因不同，A錯誤；由于淀粉酶在100 高溫下失活，而淀粉酶70 處理15 min即失活，因此丙組按步驟一處理后冷卻至70 ，淀粉酶與淀粉酶均無活性，B錯誤；由于25 下處理甲組，兩種酶都具有活性，70 水浴處理15 min后淀粉酶失活，因此a與b的差值可體現(xiàn)出淀粉酶的活性，C錯誤；70 水浴處理15 min后淀粉酶失活，而100 下處理15 min后兩種酶均失活，因此bc的大小可體現(xiàn)出淀粉酶在25 下的活性，結合選項C的分析可知，ab與bc的大小可用于比較兩種酶在25 下的活性，D正確。9在線粒體的內外膜間隙中存在著一類標志酶腺苷酸激酶，它能將ATP分子末端的磷酸基團轉移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP。以下有關分析錯誤的是()A腺苷酸激酶催化1分子ATP分解伴隨著2分子ADP的生成B腺苷酸激酶催化該反應一般與放能反應相聯(lián)系C腺苷酸激酶與細胞內ATP與ADP的平衡維持有關D腺苷酸激酶發(fā)揮作用時伴隨著高能磷酸鍵的斷裂與形成答案B解析ATP分子含3個磷酸基團，ADP含2個磷酸基團，AMP含1個磷酸基團，腺苷酸激酶能催化1分子ATP脫掉1個磷酸基團，形成1分子ADP，同時脫掉的磷酸基團轉移到AMP上，又形成1分子ADP，因此腺苷酸激酶催化1分子ATP分解時會伴隨著2分子ADP的生成；腺苷酸激酶催化該反應會釋放能量，一般與吸能反應相聯(lián)系；腺苷酸激酶能促進ATP的水解，故腺苷酸激酶與細胞內ATP與ADP的平衡維持有關；腺苷酸激酶能將ATP分子末端的磷酸基團轉移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP，故腺苷酸激酶發(fā)揮作用時伴隨著高能磷酸鍵的斷裂與形成。10(2019長春高三模擬)下列關于酶的實驗設計，正確的是()A用過氧化氫溶液、肝臟研磨液作材料探究溫度對酶活性的影響B(tài)用淀粉、蔗糖溶液和淀粉酶，反應后滴加碘液驗證酶的專一性C用蛋白酶、蛋白塊作實驗材料驗證蛋白酶能夠催化蛋白質分解D設置pH為2、7、12的條件，探究pH對胃蛋白酶活性的影響答案C解析過氧化氫的分解受溫度影響，所以不能用過氧化氫溶液和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響，A錯誤；利用淀粉、蔗糖、淀粉酶來驗證酶的專一性時，碘液不能檢測蔗糖是否被水解，應該選用斐林試劑，B錯誤；用蛋白酶、蛋白塊作實驗材料驗證蛋白酶能夠催化蛋白質分解，C正確；胃蛋白酶的適宜pH是1.5，所以利用胃蛋白酶、蛋清來驗證pH對酶活性的影響時，pH不能設置成2、7、12，D錯誤。二、非選擇題11ATP酶復合體是原核細胞與真核細胞內普遍具有的一類功能蛋白，該分子由若干亞基組成，主要功能是將生物膜一側的H搬運到另一側時推動其部分亞基運轉，從而催化形成ATP，請回答下列問題：(1)該生物大分子的單體是_，合成場所是_。(2)該分子在與能量轉換有關的細胞器中大量存在：葉綠體中該分子分布的場所是_；線粒體中該分子分布于內膜上，故有氧呼吸的第_階段產生大量的ATP。原核細胞中沒有具膜結構的細胞器，故該分子很可能位于細胞的_(結構)上。(3)一個ATP分子中有_個高能磷酸鍵，ATP除了作為細胞生命活動的_物質外，高能磷酸鍵斷裂后產生的AMP還可作為_過程的原料。答案(1)氨基酸核糖體(2)類囊體薄膜三細胞膜(3)兩(或二)直接能源轉錄或RNA自我復制解析(1)由題意可知，ATP酶復合體是一類功能蛋白，蛋白質的基本單位是氨基酸，合成場所是核糖體。(2)葉綠體中形成ATP的場所是類囊體薄膜；線粒體中ATP酶復合體分布在線粒體內膜上，故有氧呼吸的第三階段產生大量的ATP。原核細胞中沒有具膜結構的細胞器，故ATP酶復合體很可能位于細胞的細胞膜上。(3)一個ATP分子中有兩個高能磷酸鍵，ATP除了作為細胞生命活動的直接能源物質外，高能磷酸鍵斷裂后產生的AMP還可作為轉錄或RNA自我復制過程的原料。12(2018福建永春一中等四校高三第二次聯(lián)考)圖甲表示酶和催化劑改變化學反應速率的原理，圖乙表示加入抑制劑對起始反應速率的影響。酶的抑制劑是與酶結合并降低酶活性的分子。競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性部位，非競爭性抑制劑與酶活性部位以外的其他位點結合，從而抑制酶的活性。請分析作答：(1)從甲圖可知，與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用_，因而催化效率更高。(2)活細胞產生酶的場所是_，需要的原料是_。蛙的紅細胞合成酶所需要的ATP主要由_(過程)產生。(3)信號肽假說認為，編碼分泌蛋白的mRNA結合到附著在內質網的_上，翻譯時首先合成的是N末端帶有疏水氨基酸殘基的信號肽，它被內質網膜上的受體識別并與之相結合。信號肽引導肽鏈經由膜中蛋白質形成的孔道到達內質網內腔，但蛋白質轉到高爾基體加工時卻沒有了信號肽序列，據此我們可以推斷：_。(4)圖乙中對照組是_曲線的結果，其中曲線B為加入_抑制劑的曲線。判斷理由是_。答案(1)更顯著(2)細胞核或核糖體核糖核苷酸或氨基酸有氧呼吸(3)核糖體內質網中可能存在蛋白酶(或內質網中可能存在切去信號肽的酶)(4)A競爭性隨著底物濃度的增大，與抑制劑結合的酶的比例減小，抑制作用逐漸減小，起始反應速率逐漸接近正常解析(1)從甲圖可知，與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。(2)酶的化學本質是RNA或蛋白質，產生RNA的場所是細胞核，需要的原料是核糖核苷酸；產生蛋白質的場所是核糖體，需要的原料是氨基酸。蛙的紅細胞含有線粒體等細胞器，ATP主要由有氧呼吸產生。(3)翻譯時，編碼分泌蛋白的mRNA要結合到附著在內質網的核糖體上；根據題意可知，信號肽經由膜中蛋白質形成的孔道到達內質網內腔，但蛋白質轉到高爾基體加工時卻沒有了信號肽序列，說明內質網中可能存在蛋白酶(切去信號肽的酶)，把信號肽切去了。(4)圖乙中A曲線催化效率最高，表示活性不被抑制的酶，屬于對照組；由曲線B的走勢可知，曲線B為加入競爭性抑制劑的曲線，判斷的依據：隨底物濃度的增大，底物與酶活性位點結合的機會增大，競爭性抑制劑與酶活性位點結合機會減小，因此隨著底物濃度增大，競爭性抑制劑的抑制效力會變得越來越小，起始反應速率逐漸接近正常。13某同學從溫度為5565 的泉水中篩選出能合成脂肪酶的細菌，并從該細菌中提取了脂肪酶。請回答下列問題：(1)測定脂肪酶活性時，應選擇_作為該酶作用的物質，反應液中應加入_溶液以維持其酸堿度穩(wěn)定。(2)要鑒定該酶的化學本質，可將該酶液與雙縮脲試劑混合，若反應液呈紫色，則該酶的化學本質為_。(3)根據該細菌的生活環(huán)境，簡要寫出測定該酶催化作用最適溫度的實驗思路。_。答案(1)脂肪緩沖(2)蛋白質(3)在一定溫度范圍(包括5565 )內設置溫度梯度，分別測定酶活性。若所測得的數(shù)據出現(xiàn)峰值，則峰值所對應的溫度即為該酶催化作用的最適溫度。否則，擴大溫度范圍，繼續(xù)實驗，直到出現(xiàn)峰值解析(1)脂肪酶的活性以其單位時間內分解脂肪的量作為指標，因酶需要適宜的pH，故反應液中應加入緩沖溶液。(2)該酶遇雙縮脲試劑呈紫色，說明該酶的化學本質是蛋白質。(3)要測定該酶催化作用的最適溫度，一般采用預實驗，需在一定溫度范圍內設置溫度梯度，對比不同溫度下測得的酶活性，若不能測出峰值，則需擴大溫度范圍，繼續(xù)實驗。