1、降低化学反应活化能的酶细胞的能量“通货”ATP练习教师版(40分钟100分)一、基础全面练(共8小题，每小题5分，共40分)1.(2014江苏高考)下列生命活动中不需要ATP提供能量的是()A.叶肉细胞合成的糖运输到果实B.吞噬细胞吞噬病原体的过程C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D.细胞中由氨基酸合成新的肽链【解题指南】(1)题干关键词：“不需要ATP提供能量”。(2)关键知识：糖的运输属于主动运输；淀粉水解只需要酶的催化，不需要能量。【解析】选C。本题考查物质运输、物质的合成和分解对能量的利用特点。叶肉细胞合成的糖运输到果实是主动运输的过程；吞噬细胞吞噬病原体的过程属于胞吞。主动运输、胞吞、肽
2、链的合成都需要消耗ATP提供的能量，淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖不需要消耗ATP提供的能量。2.(2015哈尔滨模拟)下列有关ATP的叙述中，错误的是()A.神经元内的钠离子排出需要消耗ATP，此过程与载体蛋白有关B.细胞连续分裂时，伴随着ATP与ADP的相互转化C.ATP可以水解为一个腺嘌呤核糖核苷酸和两个磷酸D.两分子ATP中，含有的高能磷酸键数和磷酸基团数分别是4和4【解析】选D。神经元内的钠离子浓度比细胞外低，所以神经元排出钠离子是主动运输的过程，需要消耗ATP，且需要载体蛋白协助，A正确。细胞连续分裂时，需要消耗能量，所以此过程伴随着ATP与ADP的相互转化，B正确。一个ATP含有一分
3、子腺苷和三个磷酸基团，所以一分子ATP可以水解为一个腺嘌呤核糖核苷酸和两个磷酸，C正确。两分子ATP中，含有的高能磷酸键数和磷酸基团数应该分别是4和6，D错误。3.(2015郑州模拟)下列有关ATP的叙述，错误的是()A.ATP与核苷酸的元素组成相同B.ADP比ATP的稳定性差C.氧气不是细胞质基质形成ATP的必要条件D.ATP中能量的释放需要水的参与【解析】选B。ATP与核苷酸的元素组成相同，均为C、H、O、N、P；ATP比ADP的稳定性差，易水解；细胞质基质可通过无氧呼吸产生ATP；ATP中能量的释放为水解过程。【加固训练】ATP是细胞的能量“通货”，下列说法正确的是()A.ATP脱去2个
4、磷酸基团后是DNA的基本组成单位之一B.ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性C.ATP的合成总是伴随有机物的氧化分解D.在黑暗条件下，植物细胞中只有线粒体可以产生ATP【解析】选B。ATP脱去2个磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一；ATP是直接能源物质，因此ATP与ADP相互转化是生物界所有生物都依赖的能量供应机制；光合作用过程中形成ATP所需能量来源于光能，没有有机物的氧化分解；黑暗条件下，植物细胞进行呼吸作用，在细胞质基质和线粒体中都可以产生ATP。4.(2015徐州模拟)细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如下图所示，下列有关叙述正确的是()A.酶1与
5、产物B结合后失活，说明酶的功能由其氨基酸序列决定B.酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列C.酶1有两种底物且能与产物B结合，因此酶1不具有专一性D.酶1与产物B的相互作用不能防止细胞产生过多的产物A【解析】选B。酶的功能由其空间结构决定，其变构位点与活性位点均取决于酶的空间结构；酶1有两种底物且能与产物B结合，不能说明酶没有专一性；从图中可知，酶1的活性与产物B的浓度有关，当产物B浓度高时，酶1无活性，因此酶1与产物B的相互作用能防止细胞内产生过多的产物A。5.研究化合物P对淀粉酶活性的影响时，得到如图所示的实验结果。下列有关叙述不正确的是()A.底物浓度可影响酶促反应速率B.
6、若反应温度不断升高，则A点持续上移C.P对该酶的活性有抑制作用D.曲线所代表的反应比曲线所代表的反应先达到反应平衡【解题指南】解答本题要注意：(1)找到两曲线出现差异的原因。(2)明确底物浓度与酶促反应速率的关系。【解析】选B。由图可知，底物浓度在一定范围内，酶促反应速率随底物浓度的增加而加快；酶促反应都有适宜的温度，超过这一温度时，酶的活性会降低，酶促反应速率下降，A点不会持续上移；与仅有酶的曲线相比，加入化合物P后酶促反应速率降低，说明P对该酶的活性有抑制作用；从坐标图可以看出，曲线条件下比曲线条件下反应速率高，故达到反应平衡所需的时间要短。【延伸探究】若该实验设置了空白对照，则对应的曲线
7、可能在图中哪一位置？说明了什么？提示：若空白对照曲线与曲线重叠，则说明化合物P使酶完全失活；若在曲线以下，说明化合物P使酶活性部分降低。6.如图是人体内某种酶的活性曲线，这种酶可能催化下列哪一项化学反应()A.葡萄糖合成糖原B.氨基酸合成蛋白质C.蛋白质分解成多肽D.葡萄糖分解成二氧化碳和水【解析】选C。由图可以得出该酶催化活性在pH=1.5左右时最高，可推知该酶为胃蛋白酶。7.(2013江苏高考改编)为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计合理的是()实验编号探究课题选用材料与试剂A温度对酶活性的影响过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液B温度对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘
8、液CpH对酶活性的影响新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液DpH对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂【解题指南】解答本题，需要注意以下两点：(1)斐林试剂鉴定过程需要水浴加热。(2)斐林试剂需要在碱性环境中发挥作用。【解析】选B。本题考查实验材料与鉴定试剂的选择。A项中，过氧化氢受热会分解，所以不适合探究温度对酶活性的影响；B项中，在不同温度下，根据蓝色的深浅或是否变蓝，来确定淀粉在淀粉酶作用下的分解程度；C项中，淀粉不能被蔗糖酶分解，故该实验不能鉴定pH对酶活性的影响；D项中，酸性环境会破坏斐林试剂，因此斐林试剂不适合作为探究pH对酶活性影响实验的鉴定试剂。8.如图，A
9、TP(甲)是生命活动的直接能源物质，下列叙述正确的是()A.在主动运输过程中，乙的含量会显著增加B.甲乙和丙乙过程，起催化作用的酶空间结构相同C.丙中不含磷酸键，是RNA的基本组成单位之一D.丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成【解析】选D。生物体内ATP与ADP的含量比较少，且处于动态平衡；甲乙过程是水解酶起作用，而丙乙过程是合成酶起作用，酶的种类不同，空间结构不相同；丙由腺苷和磷酸构成，含有一个普通磷酸键；丁是腺苷(由腺嘌呤和核糖构成)，ATP合成时要消耗磷酸(戊)。二、能力培优练(共2小题，每小题6分，共12分)9.图甲表示细胞中某条生物反应链，图中a、b、c代表不同的酶，A、B、C
10、代表不同的化合物；图乙表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是()A.若a催化的反应被抑制，则A消耗速度加快B.若B大量堆积，则很可能是b和c催化的反应被抑制所致C.当图乙反应温度由t2调到最适温度时，酶的活性上升D.酶活性在t1时比t2时低，表明t1时酶的空间结构被破坏得更严重【解析】选B。由图甲可知，a是催化A生成B的酶，若a催化的反应被抑制，则A消耗速度减慢；b催化B生成C，c催化B生成A，所以当b和c催化的反应被抑制时，可能导致B的积累；酶活性与温度有关，t2时，部分酶活性丧失，调到最适温度时，酶的活性不变；当温度超过最适温度后，随温度的升高，酶逐渐变性失活，而在温度低于最适温度时，随
11、温度的降低，酶的活性减弱，但酶的空间结构并没有被破坏。10.(2015邢台模拟)图一曲线a表示在最适温度、最适pH条件下时间与生成物量的关系，图二曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，底物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是()A.图一曲线a中，A点后，限制生成物量不再增加的因素是酶的数量不足B.图二曲线，酶减少后，图示反应速率可用曲线f表示C.分别在图二中取B、C点的速率值，对应图一中的曲线c和dD.减小pH，重复该实验，图二曲线b应变为曲线f；增大pH，应变为曲线e【解析】选B。图一曲线a中，A点后，限制因素为底物的浓度；图二曲线中当底物浓度一定时，减少酶量，反应速率降低；图二B、C
12、点的速率值是一个定值，无法用曲线c和d表示；图二曲线b是在最适pH下测定的底物浓度与酶促反应速率的关系，无论pH增大还是减小，曲线b都应变成曲线f。三、大题规范练(共2小题，共48分)11.(21分)(2015本溪模拟)鱼被宰杀后，鱼肉中的三磷酸腺苷(ATP)经过降解生成对鱼肉鲜味贡献最大的物质肌苷酸(IMP)，但是在酸性磷酸酶(ACP)作用下该物质会被进一步降解，导致鱼肉鲜味下降，风味变差。为了研究鱼类的保鲜方法，研究者从常见淡水鱼(草鱼、鲴鱼和鳝鱼)的肌肉中分离纯化得到ACP，并对该酶活性进行了一系列研究。相关实验结果如下，分析回答问题：ACP在不同浓度金属离子中的相对活性金属离子浓度(m
13、mol/L)相对活性(%)草鱼鲴鱼鳝鱼Na+30100.83101.4796.03Zn2+1112.38116.06158.13Ca2+565.2196.1888.18(1)鱼肉保鲜的思路为在IMP被降解前采取一定措施有效ACP的活性。据图1可知，草鱼ACP活性的最适pH为左右。(2)据图2可知，3种鱼的ACP的最适反应温度最低的是；反应温度超过60与pH低于3.8，对鳝鱼肌肉ACP活性影响的机理(选填“相同”或“不同”)，其中pH低于3.8会破坏ACP的。(3)由表可知，对ACP活性有激活作用的金属离子是，可以通过在鱼肉中添加微量的来抑制鱼肉鲜味的下降。【解析】(1)由题目所给信息酸性磷酸酶
14、能导致鱼肉鲜味下降、风味变差可推知，鱼肉保鲜的思路为在IMP被降解前采取有效措施抑制ACP的活性。由图1可以直接看出，草鱼ACP的最适pH为5.0左右。(2)据图2可知，3种鱼的ACP的最适反应温度最低的是鲴鱼；反应温度超过60与pH低于3.8，对鳝鱼肌肉ACP活性影响的机理相同，均改变了酶的空间结构，导致酶活性丧失，其中pH低于3.8会破坏ACP的空间结构。(3)由表可知，Na+对ACP的活性基本不产生影响，Zn2+可以使ACP活性增强，Ca2+可以使ACP活性减弱。答案：(1)抑制5.0(2)鲴鱼相同空间结构(3)Zn2+Ca2+12.(27分)生产中使用的普通淀粉酶的最适温度在4060之
15、间，而极端耐热淀粉酶在100仍能保持较高的活性，因此它具有更广泛的应用前景。某同学正在设计一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影响，其中有些问题需要你的帮助。(1)此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑、及等因素。(2)在此实验中，因变量可以用碘液和斐林试剂检测。两种试剂各与何种物质产生颜色反应？检测的是底物还是产物？此实验应选何种试剂？(3)假设实验结果如下表，请在下图中绘图反映实验结果。温度()102030405060708090100普通淀粉酶相对活性(%)6254367836522200极端耐热淀粉酶相对活性(%)61525487692100988265【解析】酶促反应速率受温度、pH、酶浓度、底物浓度、产物浓度等因素影响。若检测底物，应选用碘液与淀粉反应，呈蓝色；若检测产物，应选用斐林试剂与还原糖反应，水浴加热生成砖红色沉淀。此实验自变量为温度，应选用碘液进行检测。在绘图过程中，根据表格中数据描点连线即可。答案：(1)pH酶浓度底物浓度产物浓度(任选三项作答)(2)碘液与淀粉产生颜色反应，检测的是底物；斐林试剂与还原糖产生颜色反应，检测的是产物；此实验应选碘液进行检测。(3)如下图：- 8 -