1、2012届高考生物一轮复习必修 第三单元 第一讲 第一讲 酶与ATP课时跟踪检测(限时：30分钟满分：100分)一、选择题(每小题4分，共48分)1人体细胞进行正常的生命活动，每天需要水解200300摩尔ATP，但人体细胞中ATP的总量只有约0.1摩尔。下列有关ATP的叙述错误的是()AATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求BATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成C有氧呼吸的第三阶段为人体细胞活动提供的ATP最多D人体细胞内形成ATP的场所是细胞质基质和线粒体解析：ATP与ADP的快速转化保证了能量需求。ATP由1个腺苷和3个磷酸基团构成。人体通过细胞呼吸产生ATP，场所是细胞质基质和线
2、粒体。答案：B2下列有关ATP与酶的叙述错误的是()AATP中的能量可来源于光能和化学能，也可转化为光能和化学能B吸能反应一般与ATP水解反应相联系，由ATP水解提供能量C酶与双缩脲试剂都能发生紫色反应D酶的催化效率高的原因是其降低活化能的作用显著解析：光合作用和细胞呼吸都能产生ATP，ATP水解释放的能量可转化为光能和化学能。吸能反应需要ATP提供能量。有些酶是RNA，不能与双缩脲试剂发生反应。答案：C3下面为蔗糖酶作用机理示意图，下列说法正确的是()A蔗糖酶的化学本质是RNAB该示意图说明酶具有高效性C一分子蔗糖可以水解出2分子葡萄糖D蔗糖酶不能催化麦芽糖水解是因为它们不能结合形成酶底物复
3、合物解析：此图表示酶的专一性，蔗糖酶只能催化分解蔗糖，而不能催化分解麦芽糖，其原因是酶与底物不能结合。蔗糖酶的化学本质是蛋白质。蔗糖是由葡萄糖和果糖脱水缩合而成的二糖。答案：D4(原创题)ATP是细胞的能量通货，是生命活动的直接能源物质，下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是()A图1中的A代表腺苷，b、c为高能磷酸键B图2中反应向右进行时，图1中的c键断裂并释放能量CATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效性D酶1和酶2催化作用的机理是降低反应的活化能解析：图1中A表示腺嘌呤，b、c是高能磷酸键。ATP水解时远离腺苷的高能磷酸键断裂。酶催化作用具有高效性
4、，其催化作用的机理是降低反应的活化能。答案：A5如图曲线表示物质A生成物质P的化学反应，在无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。下列相关叙述正确的是()Aab段表示在有酶催化条件下，使物质A生成物质P反应发生需要的活化能Bab段表示在无催化剂催化条件下，使物质A生成物质P反应发生需要的活化能C若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向下移动D若只改变反应的温度或pH条件，则图中的曲线原有形状可发生改变解析：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。催化剂可以降低反应的活化能。bc段表示有酶存在的条件下物质A生成物质P反应需要的活化能；ac段表示在无催化剂催
5、化条件下，使物质A生成物质P反应所需要的活化能；若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向上移动；若只改变反应的温度或pH等条件，则酶的活性会发生改变，故图中的曲线原有形状可发生改变。答案：D6生物体内能量代谢中ATP的合成和利用过程如图所示。以下说法不正确的是()Aa过程和b过程都有H生成和消耗B过程和过程的酶和场所不相同Cc表示吸收的能量，d表示释放的能量，两者数值相等、形式相同DATP在活细胞中的含量很少，但转化速度很快解析：a表示呼吸作用、b表示光合作用，两者都有H的生成和消耗。的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体，的场所是各种细胞；两个过程的酶也是不同的，为合成酶、为水解酶。
6、ATP在活细胞中的含量很少，但转化速度很快，有利于生命活动中能量的供应。c表示ATP合成过程中吸收的能量，主要是光能、化学能；而d表示ATP水解释放的能量，可以有多种形式。答案：C7(2011广州模拟)在生物化学反应中，当底物与酶的活性位点形成互补结构时，可催化底物发生变化，如下图所示。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，从而抑制酶的活性，如下图、所示。癌症化疗时应用的烷化剂(如二氯二乙胺)能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。下列图示与此机制相符的是()ABC D、解析：竞争性抑制剂的作用原理是同底物竞争与酶的结合位点；非竞争性抑制剂是通过
7、改变酶活性部位的结构，从而影响底物与酶的结合。癌症化疗时应用的烷化剂(如二氯二乙胺)能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用，其作用机制与图相符。答案：C8如图表示在适宜条件下，等量的过氧化氢经不同处理后生成物的量与时间的关系曲线(加入2滴过氧化氢酶，加入2滴Fe3，加入2滴蒸馏水)，请分析判断下列结论正确的是()A据图分析可知，反应速率从慢到快依次是B与相比，得出的结论是酶具有催化作用C与相比，得出的结论是酶具有高效性D酶和无机催化剂只能缩短达到平衡的时间，不改变化学反应的平衡点解析：据图分析可知，反应速率为；结合教材实验的设计思路和曲线的含义，很容易得出B、C两项的结论是错误的，二者的结
8、论颠倒了。答案：D9某同学画了一坐标曲线图，但是没有写出纵横坐标的意义，下列关于此曲线的描述正确的是()A横坐标表示温度，纵坐标表示酶促反应的速率，曲线可表示酶促反应的速率随着温度的升高而变化的趋势B横坐标表示温度，纵坐标表示生成物的积累量，曲线可表示生成物的积累量随着温度的升高而变化的趋势C横坐标表示pH，纵坐标表示酶的活性，曲线可表示酶活性随着pH的升高而变化的趋势D横坐标表示pH，纵坐标表示酶的活性，曲线可表示pH由10逐渐降低到1过程中酶的活性变化的趋势解析：酶促反应速率的变化与酶活性的变化是一致的；生成物的积累量随反应的进行而逐渐增大，当反应停止时生成物的积累量达到最大值；pH过低或
9、过高都会使酶变性失活，所以此图不能表示酶活性随pH变化的趋势。答案：A10细胞中的吸能反应与ATP的水解相联系，由ATP水解提供能量。下列生理过程属于吸能反应的是()肌肉收缩光反应暗反应氨基酸合成蛋白质丙酮酸氧化分解A BC D解析：吸能反应与ATP的水解相联系，由ATP水解提供能量，肌肉收缩、暗反应、氨基酸合成蛋白质都需要ATP提供能量。答案：A11甲醇本身对人体只有微毒，但进入肝脏后，在醇脱氢酶的催化下可转变成具有剧毒的甲醛。用乙醇治疗甲醇中毒的原理是让乙醇与甲醇竞争结合肝脏醇脱氢酶活性中心，从而减少甲醛产生。下列符合使用乙醇前(a)和使用后(b)醇脱氢酶反应速率变化规律的图是()说明：a
10、未加入乙醇时，该酶的反应速率与底物甲醇浓度的关系；b加入乙醇后，该酶的反应速率与底物甲醇浓度的关系。Vmax最大反应速率，S底物甲醇浓度。解析：根据题中的信息，图中a为对照组，b为实验组。乙醇与甲醇竞争结合肝脏醇脱氢酶活性中心，从而减少了底物(甲醇)的分解，降低了醇脱氢酶催化反应的速率。答案：C12将牛奶和姜汁混合，待牛奶凝固便成为一种富有广东特色的甜品姜撞奶。为了掌握牛奶凝固所需的条件，某同学将不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁，观察混合物15 min，看其是否会凝固，结果如下表所示：温度()20406080100结果15 min后仍未有凝固迹象14 min内完全凝固1 min内完全凝固1
11、 min内完全凝固15 min后仍未有凝固迹象注：用曾煮沸的姜汁重复这项实验，牛奶在任何温度下均不能凝固。根据以上姜汁使牛奶凝固的结果，下列表述不正确的是()A可证明新鲜姜汁中含有一种酶，该酶能将可溶状态的牛奶蛋白质转化成不溶状态B20和100时酶的活性低，是因为酶的分子结构遭到了破坏C将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合，能够提高实验的准确度D60和80不一定是酶的最适温度，缩小温度范围，增加温度梯度才可得到最适温度解析：过酸、过碱和高温都能够使酶的分子结构遭到破坏而失去活性，而低温并不破坏酶的分子结构。答案：B二、非选择题(共52分)13(15分)研究证实ATP既是“能量通货
12、”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答：(1)神经细胞中的ATP主要来自_(生理过程)，其结构简式是_。研究发现，正常成年人安静状态下24小时有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为210 mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是_。(2)由图可知，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是_。(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是_。解析：(1
13、)细胞的能量通货是ATP，其结构简式是APPP。ATP的主要来源是细胞呼吸。ATP和ADP可以相互转化是实现机体能量持续供应的前提。(2)ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写。其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，代表一种特殊的化学键，叫做高能磷酸键，因此，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是腺苷。(3)推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的思路为：一是阻断典型神经递质的传递刺激甲测量乙的膜电位变化；二是寻找靶细胞膜上是否有ATP受体。答案：(1)细胞呼吸APPPATP与ADP相互迅速转化(2)腺苷(3)科学家用化学物质阻断典型神经递质在神经细胞间的信息传递后，发现受体细胞仍能接受到部分神经信号；
14、科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的受体14(18分)已知淀粉酶可以水解淀粉为麦芽糖，蛋白酶可以水解蛋白质为多肽。为了研究酶之间的相互影响，某同学设计如下实验(实验中所涉及酶的化学本质都是蛋白质)，请分析回答：试管号加入的物质1234质量分数为1%的淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2 mL淀粉酶溶液2 mL2 mL淀粉酶蛋白酶(等量混合)4 mL4 mL蒸馏水2 mL2 mL碘液2滴2滴双缩脲试剂2 mL2 mL预期颜色变化不变蓝紫色(1)该实验所依据的两个颜色变化原理是：a._；b._.(2)请简述双缩脲试剂的使用方法_。(3)实验过程中，试管1、2还要分别加入2 mL的蒸馏水，其目的是_。(4
15、)处预期的颜色变化为_，理由是_。解析：(1)淀粉遇碘液变蓝色，蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。(2)双缩脲试剂使用方法：双缩脲试剂A液与双缩脲试剂B液要分开使用，双缩脲试剂B液加入要少量，若过多，溶液颜色会变成蓝色而不是紫色。(3)实验设计要遵循等量原则，以避免加入量不同对实验结果的干扰。(4)据表格分析，3号试管中，因淀粉酶的化学本质是蛋白质，和蛋白酶混合之后，被蛋白酶催化水解而丧失催化淀粉水解功能，因此3号试管中，淀粉依然存在，故加入碘液后呈蓝色。答案：(1)淀粉遇碘液变蓝色蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应(2)先向试管中注入双缩脲试剂A液1 mL，摇匀；再向试管中注入双缩脲试剂B液4滴，
16、摇匀；最后观察试管内的颜色变化(3)保证各试管中液体的体积相同，防止液体体积的差异影响对颜色的观察(4)蓝色淀粉酶被蛋白酶分解，淀粉没有被水解15(19分)萌发的禾谷类种子中淀粉酶的含量显著增高，主要有淀粉酶和淀粉酶。淀粉酶不耐酸、较耐热，在pH为3.6、0下可迅速失活，而淀粉酶耐酸、不耐热，在70条件下15 min后失活。根据它们的这种特性，可分别测定一种酶的催化效率。某实验小组进行了“提取小麦种子中淀粉酶并测定淀粉酶催化淀粉水解的最适温度”等相关实验。实验材料：萌发3天的小麦种子(芽长约1 cm)。主要试剂及仪器：1 mg/mL的标准麦芽糖溶液、5%的可溶性淀粉溶液、碘液、蒸馏水、石英砂、
17、恒温水浴锅等。实验步骤：步骤一：制备酶溶液。获取酶液步骤二：略。步骤三：取6支干净的、体积相同并具刻度的试管依次编号，按下表要求加入试剂，再观察各试管内的颜色变化(表示碘液变蓝色，表示碘液不变色)。试管编号1234565%的可溶性淀粉溶液(mL)888888恒温水浴5 min()020406080100淀粉酶保持活性而淀粉酶失去活性的溶液(mL)111111溶液混合，振荡后恒温水浴5 min()020406080100加入碘液，振荡后观察颜色变化请回答下列问题：(1)资料表明：小麦种子发芽时，胚产生赤霉素，赤霉素扩散到糊粉层，诱导淀粉酶的合成。赤霉素诱导淀粉酶合成的主要机理是_。选用萌发的小麦
18、种子提取酶液的主要理由是_。(2)步骤二的具体操作是_。(3)加入碘液，振荡后观察颜色变化，发现试管4中碘液不变色，能否据此推断淀粉酶的最适温度一定是60？_。理由是_。该实验中不能选用斐林试剂检测实验结果的主要原因是_。(4)若要进一步研究小麦种子中淀粉酶的最适温度，则需获得淀粉酶保持活性而淀粉酶失活的酶溶液。请简要写出制备该种酶溶液的方法：_。解析：(1)赤霉素诱导淀粉酶基因的表达，从而诱导淀粉酶的合成。小麦种子中含淀粉丰富，萌发时形成大量淀粉酶。(2)该实验测定淀粉酶催化淀粉水解的最适温度，因此要使取得的酶液中的淀粉酶失去活性，而根据淀粉酶较耐热，淀粉酶不耐热的特性，在70条件下将获得的
19、酶液处理15 min，可使酶液中的淀粉酶失活。(3)试管4中碘液不变色，说明该温度下的淀粉酶已经将试管中的淀粉水解，该实验只能说明60时该酶的活性比其他实验温度下高，而不能说明淀粉酶的最适温度是60。如果要想知道该淀粉酶的最适温度，还需进一步在4080范围内设置温度梯度，比较其他温度与60时该酶的活性。利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会改变该实验的自变量(温度)，影响实验最终结果。(4)根据淀粉酶不耐酸，在pH为3.6、0下可迅速失活，而淀粉酶耐酸的特性，只需将步骤一中制取的酶液置于pH为3.6、温度为0的环境中短暂时间，使淀粉酶失去活性，即可得到淀粉酶保持活性而淀粉酶失活的酶溶液。答案：(1)赤霉素诱导淀粉酶基因的表达小麦种子(含淀粉丰富)，萌发时形成大量淀粉酶(2)将酶液置于70水浴中15 min，取出后迅速冷却(3)不能该实验只能说明60时该酶的活性比其他实验温度下高，而不能说明淀粉酶的最适温度是60(或需进一步在4080范围内设置温度梯度，比较其他温度与60时该酶的活性)利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会改变该实验的自变量(温度)，影响实验最终结果(4)将步骤一中制取的酶液置于pH为3.6、温度为0的环境中短暂时间，使淀粉酶失去活性