1、课练5酶和ATP一、选择题(共10个小题,每小题5分)1(2017广州一模)(基础题)下列有关酶的叙述,正确的是()A酶的合成都要经过转录和翻译两个过程B酶可提供化学反应所需的活化能CATP合成酶都存在于线粒体中D比较过氧化氢酶和Fe3的催化效率可证明酶具有高效性2.(2017武汉调研)(基础题)如图表示在有酶催化和无酶催化条件下某化学反应过程的能量变化。下列有关说法,正确的是()A曲线A表示有酶催化的化学反应BE表示酶降低的化学反应的活化能C该化学反应常常伴随着ATP的合成D该结果表明酶的催化作用具有专一性3(2017黄冈质检)核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子,可降解特异的mRNA序列
2、。下列关于核酶的叙述,正确的是()A核酶能将所有RNA单链降解,与脂肪酶有3种元素相同B核酶和脂肪酶都能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应C因核酶为单链RNA分子,所以核酶分子中一定不存在氢键D核酶在温度过高或过低条件下降低活化能的效果可能不同4(2017四川资阳一诊)下列有关酶与ATP的叙述,正确的是()A自然界中的光能、热能、机械能、电能和化学能都可以转化为ATP中的能量B人成熟红细胞不能合成酶,但能产生ATPC酶催化的化学反应都需要消耗ATPD人的心肌细胞中,ATP合成速度远远大于分解速度,从而保证心肌细胞有充足能量供应5(2017湖北黄冈质检)在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶腺苷酸
3、激酶,它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上,结果产生()A一分子AMP和一分子ADP B两分子ADPC一分子ATP和一分子ADP D一分子ADP6(2017合肥一六八中学段考)下列有关ATP的叙述,都不正确的一组是()哺乳动物成熟的红细胞中没有线粒体,不能产生ATP植物细胞产生的ATP,均可用于一切生命活动ATP中的能量可来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能ATP和RNA具有相同的五碳糖在有氧和缺氧的条件下,细胞质基质都能形成ATPATP分子中的两个高能磷酸键稳定性不同ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示相同物质ATP与绝大多数酶的组成元素
4、不存在差异A BC D7(2017郑州一检)据图判断,下列有关叙述,错误的是()A丙物质含有的元素为C、H、O、NB乙物质为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一C酶1、酶2和酶3催化的反应均伴有大量的能量释放D细胞的无氧呼吸只有第一阶段产生了ATP8(2016北京卷)葡萄酒酿制期间,酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程()A在无氧条件下不能进行 B只能在线粒体中进行C不需要能量的输入 D需要酶的催化9(2017皖江名校联考)(亮点题)生物体内的高能磷酸化合物有多种,它们的用途有一定差异,如表所示。下列相关叙述,最为准确的是()高能磷酸化合物ATPGTPUTPCTP主要用途能量“通货”蛋
5、白质合成糖原合成脂肪和磷脂的合成A.无光情况下,叶肉细胞内合成ATP的场所有线粒体和叶绿体B在糖原、脂肪和磷脂的合成过程中,消耗的能量均不能来自ATPCUTP分子中所有高能磷酸键断裂后,可得到尿嘧啶脱氧核苷酸D葡萄糖和果糖反应生成蔗糖的过程中,可由ATP直接供能10(2017石家庄质检)ATP(甲)是生命活动的直接能源物质,据图判断下列叙述,正确的是()A在主动运输过程中,乙的含量会明显增加B丙中不含磷酸键,是RNA基本组成单位之一C丁由腺嘌呤和核糖组成,而戊可用于甲的合成D甲乙和乙丙过程中,其催化作用的酶空间结构相同二、非选择题(共2个小题,每小题12分)11(2017云南一检)某课外活动小
6、组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响,得到如下图所示的实验结果。请回答下列相关问题:(1)酶活性是指_,该实验的自变量是_,以_作为检测因变量的指标。(2)如图所示的实验结果与预期不符,于是活动小组又进行_(填“对照”、“对比”或“重复”)实验。得到与上图无显著差异的结果。查阅资料后发现,盐酸也能催化淀粉水解。因此推测,该实验中淀粉可能是在_和_的作用下分解的。pH为3条件下的酶活性_(填“小于”、“等于”或“大于”)pH为9条件下的酶活性,原因是_。(3)在常温、常压下,与盐酸相比,淀粉酶降低反应活化能的作用更显著,判断依据是_。12(2017天津一中考试)在生物体内能量的转换和传递中,ATP是
7、一种关键的物质,其分子结构式如图。(1)从ATP的分子结构式可知,去掉两个磷酸基团后的剩余部分是_。(2)人体骨骼肌细胞中,ATP的含量仅够剧烈运动时三秒钟内的能量供给。在校运动会上,某同学参加100 m短跑过程中,某肌细胞中ATP相对含量变化如图所示,试回答下列问题。由A到B的变化过程中,说明ATP被水解,释放的能量用于_。由整个曲线来看,肌细胞中ATP的含量不会降为零,说明_。(3)某同学进行一项实验,目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象,说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。必须待离体肌肉自身的_消耗之后,才能进行实验。在程序上,采取自身前后对照的方
8、法,先滴加_(“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”),观察_与否以后,再滴加_(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。如果将上述顺序颠倒一下,实验结果是否可靠?解释原因:_。1(2016新课标全国)若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的实验中,下列操作顺序,合理的是()A加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量B加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量C加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量D加入底物计时加入酶加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量2(2014福建理综)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此
9、可推测核糖体中能催化该反应的物质是()A蛋白酶 BRNA聚合酶CRNA D逆转录酶3(2013课标)下列关于酶的叙述,错误的是()A同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物4(2015海南单科)ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。下列关于ATP的叙述,错误的是()A酒精发酵过程中有ATP生成BATP可为物质跨膜运输提供能量CATP中高能磷酸键水解可释放能量DATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成5(2014大纲全国)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下
10、列有关ATP的叙述,错误的是()A线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用B机体在运动时消耗ATP,睡眠时则不消耗ATPC在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATPD植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用6(2014江苏单科)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7为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A组(20 )、B组(40 )和C组(60 ),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图。请回答下列问题:(1)三个温度条件下,该酶活性
11、最高的是_组。(2)在时间t1之前,如果A组温度提高10 ,那么A组酶催化反应的速度会_。(3)如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,C组产物总量_,原因是_。(4)生物体内酶的化学本质是_,其特性有_(答出两点即可)。8(2017广东揭阳期末)猪笼草是一种食虫植物,为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶,某学习小组设计了两组实验,如图所示,经35 水浴保温一段时间后,中加入适量双缩脲试剂,不加任何试剂,下列组合能达到目的的是()A和 B和C和 D和9(2017蚌埠三模)如下图所示为影响酶促反应的温度、pH和底物浓度与反应速率关系的曲线图,下列相关叙述,错
12、误的是()A影响乙曲线的因素是温度,影响丙曲线的因素是pHB甲曲线中,A点与B点限制酶促反应速率的因素不同C乙曲线中,D点与F点酶的空间结构都被破坏且不能恢复D丙曲线中,G点时对应因素升高,酶的活性不能到达H点10(2017绵阳统考)如图表示在不同条件下酶促反应速率的变化曲线,请分析并回答下列问题。(1)酶促反应速率可以用_来表示。(2)和相比,酶促反应速率慢,这是因为_。(3)图中AB段和BC段影响反应速率的主要限制因子分别是_。(4)在酶浓度相对值为1个单位,温度为25 条件下酶促反应速率最大值应比的_(填“大”或“小”)。(5)为了探究pH对酶活性的影响,有人做了如下实验:试管编号加入物
13、现象12 mL猪肝研磨液1 mL蒸馏水2 mL 3%的过氧化氢放出大量的气泡22 mL猪肝研磨液1 mL NaOH2 mL 3%的过氧化氢无气泡32 mL猪肝研磨液1 mL HCl2 mL 3%的过氧化氢无气泡实验中的自变量是_,因变量是_,无关变量是_(至少写出两个)。(6)有同学准备以H2O2为材料来研究温度对H2O2酶活性的影响?你认为是否妥当? _;原因是_。课练5酶和ATP1解析:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是具有催化功能的RNA,蛋白质的合成需要经过转录和翻译两个过程,而RNA是转录的产物,A项错误;酶只是降低了反应所需的活化能,并不能提供活化能
14、,B项错误;ATP在细胞中合成场所广泛,如光合作用的光反应阶段有ATP的合成,即类囊体薄膜上有ATP合成酶,有氧呼吸的三个阶段都有ATP的合成,即ATP合成酶在细胞质基质、线粒体中都有分布,C项错误;酶在发挥催化作用时具有高效性(与无机催化剂相比)、专一性、作用条件温和等特点,D项正确。答案:D2解析:曲线A表示无酶催化时的化学反应,曲线B表示有酶催化时的化学反应,A错误;两条曲线的峰值差(E)表示酶降低的化学反应的活化能,B正确;生成物的能量比反应物高,说明这是一个吸能反应,则该化学反应应该常伴随着ATP的水解,C错误;该结果表明酶可以降低化学反应的活化能,D错误。答案:B3解析:核酶的本质
15、为RNA,脂肪酶的化学本质为蛋白质,二者共有的元素有C、H、O、N 4种;脂肪酶能够与双缩脲试剂发生紫色反应,核酶不能发生该反应;核酶为单链RNA,但单链RNA折叠也可能形成氢键;温度过高或过低对核酶的影响不同,因此导致核酶降低活化能的效果也可能不同。答案:D4解析:热能不能转化成ATP中的能量,A项错误;人成熟红细胞中不含细胞核,不能合成酶,但能通过无氧呼吸产生ATP,B项正确;酶催化的化学反应有的为放能反应,会合成ATP,C项错误;人的心肌细胞中,ATP的合成速度应等于分解速度,从而保证心肌细胞有充足能量,D项错误。答案:B5解析:ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上
16、,即ATP分子(含3个磷酸基团)转化为ADP(含2个磷酸基团),AMP(含1个磷酸基团)结合磷酸转化为ADP(含2个磷酸基团)。答案:B6解析:哺乳动物成熟红细胞中无线粒体,ATP来自无氧呼吸,错误;在植物细胞的叶绿体中合成的ATP只提供给暗反应,用于C3的还原,错误;光能、化学能可转换为ATP中的能量,ATP水解释放的能量也可以转化为光能、化学能、电能等,正确;组成ATP和RNA的五碳糖都是核糖,正确;有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同,场所都是细胞质基质,正确;ATP分子中含有两个高能磷酸键,稳定性不同,远离A的那个更不稳定,正确;ATP中的A表示腺苷,而核酸中的碱基A表示腺嘌呤,错误;组成
17、ATP的元素是C、H、O、N、P,大多数酶的化学本质是蛋白质,组成蛋白质的元素主要是C、H、O、N,错误。答案:A7解析:由题图可知,甲为ADP,乙为AMP(腺嘌呤核糖核苷酸),丙为腺苷,丁为磷酸。腺苷由一分子核糖(组成元素为C、H、O)、一分子腺嘌呤(组成元素为C、H、O、N)构成,A项正确;腺嘌呤核糖核苷酸是RNA的基本组成单位之一,B项正确;酶1、酶2分别催化ATP、ADP的分解,该过程有高能磷酸键的断裂,可以释放大量能量,酶3催化的反应无高能磷酸键的断裂,不能释放大量能量,C项错误;无氧呼吸只有在第一阶段葡萄糖分解生成丙酮酸的过程中产生ATP,D项正确。答案:C8解析:酵母菌是兼性厌氧
18、微生物,在葡萄酒酿制期间,酵母菌可通过无氧呼吸产生ATP,A项错误;酵母菌无氧呼吸的场所是细胞质基质,葡萄酒酿制期间,酵母细胞内由ADP转化成ATP的过程可发生在细胞质基质中,B项错误;在有关酶的催化作用下,ADP需要在接受能量同时与一个游离的Pi结合才形成ATP,C项错误、D项正确。答案:D9解析:叶绿体内能产生ATP,但必须要有光照,无光情况下,叶肉细胞内合成ATP的场所有线粒体和细胞质基质,A错误;ATP是细胞内的能量“通货”,蛋白质、糖原、脂肪和磷脂合成过程中可由ATP直接供能,B错误;UTP分子中所有高能磷酸键断裂后,得到的是尿嘧啶核糖核苷酸,C错误;蔗糖的合成过程中可由ATP直接供
19、能,D正确。答案:D10解析:图中甲为ATP,乙是ADP,生物体内ATP和ADP的含量非常少,但都处于动态平衡状态,所以主动运输过程中,乙的含量不会明显增加,A错误;丙是腺嘌呤核糖核苷酸,含有一个磷酸键,B错误;丁为腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,而戊可用于甲的合成,C正确;催化甲乙和乙丙过程的酶不同,故酶的空间结构不同,D错误。答案:C11解析:(1)本实验的目的是探究酶活性与pH的关系,故自变量是pH。由题图可知,因变量的检测指标是反应1 h后淀粉的剩余量。(2)题图所示的实验结果与预期不符,需要进行重复实验,以排除偶然因素对实验结果的干扰。由于盐酸可以催化淀粉的水解,因此在酸性条件下,淀粉可能
20、是在淀粉酶和盐酸的共同作用下水解的。pH为3条件下的反应速率与pH为9条件下的反应速率基本相同,但在pH为3的条件下,淀粉的分解是盐酸和淀粉酶共同催化实现的,故此时的酶活性小于pH为9条件下的酶活性。(3)pH为1时,淀粉酶的活性受抑制,淀粉的分解是盐酸催化的结果,pH为7时淀粉的分解是淀粉酶催化的结果,题图中1 h后,pH为7条件下的淀粉剩余量小于pH为1条件下的剩余量,故淀粉酶的催化效果更显著。答案:(1)酶对化学反应的催化效率pH1 h后淀粉剩余量(2)重复淀粉酶盐酸小于两种条件下反应速率基本相同,但pH为3的条件下,有盐酸催化淀粉分解干扰实验结果(3)1 h后,pH为7的条件下淀粉的剩
21、余量小于pH为1条件下淀粉的剩余量12解析:(1)ATP分子去掉两个磷酸基团后的剩余部分是一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基(腺嘌呤)组成的化合物,即腺嘌呤核糖核苷酸。(2)ATP是直接能源物质,在剧烈运动时会用于肌肉收缩等生命活动,ATP在细胞内含量少,但可与ADP之间快速转化。(3)由于实验的目的是证明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源,所以实验时应以是否提供ATP为自变量,但实验前必须要耗尽肌肉自身原有的ATP,同时要注意实验步骤的先后顺序,否则会影响实验结果的准确性。答案:(1)腺嘌呤核糖核苷酸(2)肌肉收缩等生命活动ATP的生成和分解是同时进行的(3)ATP葡萄糖溶液肌肉收缩AT
22、P溶液结果不可靠。如果外源ATP尚未耗尽,会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象,造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象加餐练1解析:测定酶活力的实验中缓冲液可维持溶液的pH,所以缓冲液应在底物与酶混合之前加入,反应时间的测定则应在底物与酶混合之后开始,据此可判断C项符合题意。答案:C2解析:大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,核糖体是由蛋白质和rRNA组成的,用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质后,核糖体中只剩下RNA,因此,由题中信息“用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应”,可说明催化该反应的物质是RNA,故C正确,A、B、D错误。答案:C3解析:细胞生命
23、活动所必需的酶,如呼吸酶,会存在于分化程度不同的各类细胞中;低温抑制酶的活性,在一定范围内,当温度回升后,酶的活性可以恢复,但酶的空间结构一旦被破坏,其活性将无法恢复,低温没有破坏酶的空间结构;酶提高化学反应速度是靠降低化学反应的活化能实现的;酶在化学反应中充当催化剂,也可以作为另一个反应的底物。答案:B4解析:酒精发酵过程主要是酵母菌的无氧呼吸过程,在第一阶段释放出少量能量,生成少量ATP,A项正确;跨膜运输包括被动运输和主动运输,ATP可为主动运输提供能量,B项正确;ATP是生命活动的直接能源物质,在相关酶的作用下,ATP中的高能磷酸键水解可释放能量,C项正确;ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组
24、成,D项错误。答案:D5解析:呼吸作用产生的ATP可以用于各项生命活动,A项正确;机体在睡眠时生命活动仍然进行,如细胞分裂、神经传导等,仍需要消耗ATP,B项错误;有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段均在细胞质基质中进行,均能合成ATP,C项正确;植物根吸收矿质元素离子所需的ATP由呼吸作用产生,D项正确。答案:B6解析:叶肉细胞合成的葡萄糖在细胞间运输是主动运输,需要消耗能量;吞噬细胞吞噬病原体的过程是胞吞,需要消耗能量;淀粉酶催化淀粉水解成葡萄糖,不消耗能量;氨基酸合成多肽链,物质的合成消耗能量。答案:C7解析:(1)由图可见,在Ot1范围内,B组产物浓度最高,且曲线的斜率最大,可知B组酶活性最高。
25、(2)由图可知,在时间t1之前,温度从20 提高到40 ,酶促反应速度加快,所以,A组提高10 后,酶催化反应的速度加快。(3)据图可知,C组在t2时,产物浓度远低于A、B两组,说明反应物并没完全反应完毕,而且t2前后产物浓度不变,说明酶已完全失活,因此t2时增加底物量,产物不再增加。(4)绝大多数酶的化学本质是蛋白质,少数酶是RNA。酶的特性有:高效性、专一性、作用条件较温和等。答案:(1)B(2)加快(3)不变60 条件下,t2时酶已失活,即使增加底物,反应后的产物总量也不会增加(4)蛋白质或RNA高效性和专一性8解析:若分泌液中含有蛋白酶,则中的蛋白块水解,蛋白块体积减小,和比较能达到实
26、验目的,A项正确;和不符合单一变量原则,不能作为对照实验,B项错误;和不符合单一变量原则,不能作为对照实验,C项错误;蛋白酶的本质是蛋白质,蛋白酶本身可以与双缩脲试剂反应呈现紫色,即使蛋白液中的蛋白质完全水解,也会呈现紫色反应,因此不能达到实验目的,D项错误。答案:A9解析:低温时酶的活性很低,但并不失活,高温使酶的空间结构发生改变而失活,过酸、过碱都会使酶的空间结构发生改变而失活,分析题图,影响乙曲线的因素是温度,影响丙曲线的因素是pH,A正确;甲曲线表示底物浓度与反应速率的关系,A点与B点限制酶促反应速率的因素不同,A点的限制因素是底物浓度,B点时底物到达饱和状态,限制酶促反应速率的因素不
27、再是底物浓度,B正确;乙曲线是温度对酶活性的影响曲线,D点是低温条件,酶的活性很低,但是酶的空间结构不被破坏,温度恢复,酶的活性即恢复,F点是高温条件,高温使酶的空间结构发生改变,即使温度恢复酶的空间结构也不能恢复,C错误;丙曲线是pH对酶活性的影响曲线,G点时pH过低,酶的空间结构被破坏,pH升高,酶的活性不能恢复,故不能到达H点,D正确。答案:C10解析:(1)常用产物生成速率或底物消耗速率来表示酶促反应速率。(2)分析题图可知:低温能使酶的活性降低,从而降低反应速率。(3)图中AB段,随底物浓度增大,酶促反应速率增大,此时底物浓度为限制因素,BC段酶促反应速率不随底物浓度发生变化,表明酶已经饱和,此时限制因素为酶的浓度。(4)在其他条件不变时,酶的浓度减小,最大酶促反应速率降低。(5)探究pH对酶活性的影响时,自变量为不同的pH,因变量为酶的催化活性,能影响实验结果的其他因素均为无关变量。(6)因温度升高,使过氧化氢分解加快,故不能用过氧化氢作材料来探究温度对过氧化氧酶活性的影响。答案:(1)产物生成速率或底物消耗速率(2)低温使酶的活性降低(3)底物浓度、酶浓度(4)小(5)不同的pH酶的催化活性过氧化氢溶液的量、浓度、配制时间、温度等(6)不妥当因为H2O2在加热条件下会分解,从而影响实验结果的观测