1、第7讲 酶和ATP1(2021安徽淮北一模)细胞代谢的顺利进行需要酶的催化。下列有关酶的说法，正确的是()A酶的合成都需要经过转录和翻译两个阶段B酶的合成一定需要核糖体C同一种酶可存在于分化程度不同的细胞中D胃蛋白酶保存和催化的最适温度都是37 解析：选C。酶的化学本质是蛋白质或RNA，其中RNA的合成不需要经过翻译阶段，A错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，蛋白质的合成场所是核糖体，RNA的合成场所主要是细胞核，B错误；同一种酶可存在于分化程度不同的细胞中，如呼吸酶、ATP合成酶可存在于所有活细胞中，C正确；酶需在低温条件下保存，D错误。2(2021北京昌平期末)ATP是直接为细胞生命活动提
2、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中特殊的化学键水解可释放能量DATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成解析：选D。酒精发酵过程中有ATP生成，A正确；ATP可为主动运输提供能量，B正确；ATP中远离腺苷的特殊的化学键水解可释放能量，为生命活动供能，C正确；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D错误。3酶和ATP与细胞代谢密切相关。下列有关酶的叙述，错误的是()A酶的合成需要模板，但原料并非都是氨基酸B有些酶的组成元素与ATP的组成元素相同CATP中含有核糖，有的酶也可能含有核糖D不同细胞的细胞壁均可被纤维素酶和果胶酶降
3、解解析：选D。酶的化学本质是蛋白质或RNA，两者的合成均需要模板，但合成蛋白质的原料是氨基酸，合成RNA的原料是核糖核苷酸，A正确；蛋白质的组成元素是C、H、O、N等，RNA的组成元素是C、H、O、N、P，ATP的组成元素是C、H、O、N、P，B正确；ATP中的五碳糖是核糖，RNA中的五碳糖也是核糖，C正确；纤维素酶和果胶酶只能降解植物细胞的细胞壁，而不能降解细菌、真菌等的细胞壁，D错误。4(2021山东济南高三模拟)下列是有关酶的实验叙述，正确的是()A斯帕兰札尼将肉块放入金属笼内，然后让鹰吞下去，一段时间后，笼内肉块消失了，这个实验说明了胃具有物理性消化的作用B在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的
4、水解作用”实验中，可通过检测是否有还原糖产生来说明酶的作用具有专一性C在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，加热、Fe3和过氧化氢酶促使过氧化氢分解的原因都是降低了过氧化氢分解反应的活化能D在“探究温度对酶活性的影响”实验中，先将淀粉溶液与淀粉酶溶液混合后，再分别置于不同温度条件下5分钟解析：选B。斯帕兰札尼的实验说明了胃具有化学性消化的作用，A错误；淀粉和蔗糖的水解产物都是还原糖，因此在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验中，可通过检测是否有还原糖产生来说明酶的作用具有专一性，B正确；在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，加热能为过氧化氢分解反应提供能量，Fe3和过氧化氢酶促
5、使过氧化氢分解的原因是降低了过氧化氢分解反应的活化能，C错误；在“探究温度对酶活性的影响”实验中，关键步骤是先将淀粉溶液和淀粉酶溶液分别在不同温度条件下保温5分钟，然后将同一温度保温下的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合，D错误。5(2021黑龙江哈尔滨高三期末)下图表示物质A生成物质P的化学反应在无催化剂催化的条件下和有酶催化条件下的能量变化过程。据图判断，下列叙述错误的是()Abc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Bad段表示在无催化剂催化的条件下，使物质A生成物质P反应发生需要的活化能Cab段表示酶催化条件下降低的活化能D若将酶改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向
6、上移动解析：选B。据图可知，bc段表示在有酶催化的条件下，化学反应进行所需要的活化能，A正确；ac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，B错误；ab段表示在有酶催化条件下降低的活化能，C正确；由于酶比无机催化剂降低化学反应的活化能的效果更显著，因此若将酶改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向上移动，D正确。6(2021山西吕梁期中)天宫二号与神舟十一号飞船成功对接，宇航员在轨完成“太空养蚕”。下图表示太空蚕“秋丰白玉”体内发生的两个化学反应，请判断下列相关说法正确的是()AATP分子中的A由脱氧核糖和腺嘌呤组成BATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化
7、为光能和化学能C细胞中的吸能反应一般与ATP合成的反应相联系D乳酸菌细胞中不会发生图中ATP与ADP间相互转化的能量供应机制解析：选B。ATP分子中的A代表腺苷，由核糖和腺嘌呤组成，A错误；ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能，B正确；细胞中的吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，放能反应一般与ATP合成的反应相联系，C错误；细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性，原核细胞内也会发生，D错误。7(2021河南洛阳高三月考)下图表示温度对淀粉酶和淀粉酶活性的影响，下列相关叙述错误的是 ()A淀粉酶和淀粉酶的结构有差异B超过a 后，淀粉酶的空间结构不会发
8、生改变C淀粉酶的最适温度比淀粉酶的要高D该实验的因变量为30 min后淀粉的剩余量解析：选B。淀粉酶和淀粉酶是两种不同的酶，其空间结构有一定的差异，A正确；超过a 后，已经超过了淀粉酶的最适温度，其空间结构会发生改变，B错误；从图中可以看出淀粉酶比淀粉酶的最适温度要高，C正确；该实验的自变量是温度和淀粉酶的种类，因变量是30 min后淀粉的剩余量，D正确。8(2021山东青岛期末)酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，ATP是生命活动的直接能源物质。下图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图，下列说法正确的是()A细胞内的酶和ATP均为多聚体，二者的合成过程为吸能反应B叶绿体基质合成的ATP与线粒体基质合成
9、的ATP用途不同C酶ac催化的反应(底物的量相同)中，过程产生的最多D控制合成酶a的基因，存在于所有细胞生物的基因组中解析：选D。ATP不是多聚体，A错误；叶绿体基质中进行暗反应，消耗ATP，不合成ATP，B错误；是ADP，是AMP，是腺苷，为磷酸，为能量，在底物的量相同的情况下，和两个过程产生的能量相等，过程产生的能量相对较少，C错误；真核生物和原核生物都主要以ATP作为直接的能源物质，酶a是ATP水解酶，所以控制合成酶a的基因，存在于所有细胞生物的基因组中，D正确。9(2021山东济宁高三检测)植物内的过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究甘蓝梗中是否存在过氧化物酶，设
10、计实验如下表。请回答下列问题：试管编号1%焦性没食子酸/mL2%H2O2/mL缓冲液/mL甘蓝梗提取液/mL煮沸冷却后的甘蓝梗提取液/mL122222223222注：表中“”表示没有添加。(1)1、2号试管中，_试管是对照组，该实验的自变量是_。(2)若2号试管显橙红色，并不能证明甘蓝梗中存在过氧化物酶，你的改进措施是_。(3)若3号试管不显橙红色，推测其原因是_。(4)已知白菜梗内也含过氧化物酶，经测定，相同条件下，两种植物提取液中过氧化物酶的活性不同，从其分子结构分析，原因可能是_。(5)如何通过实验检测过氧化物酶的化学本质，并比较甘蓝梗和白菜梗内过氧化物酶的含量多少(假设两种植物提取液中
11、只含过氧化物酶)。请简述设计思路：_。解析：(1)由表可知，在1、2号试管中，1号试管中只加入了缓冲液未进行其他处理，其为对照组；从对三支试管不同的处理可知，该实验的自变量是甘蓝梗提取液的有无。(2)若要证明2号试管显橙红色代表甘蓝梗中存在过氧化物酶，则需设计以过氧化物酶为自变量，用其实验结果进行对照，才能说明甘蓝梗提取液中存在过氧化物酶。因此依据单一变量原则，再增加一组实验：把缓冲液换成2 mL过氧化物酶，其他条件与1号试管相同。(3)3号试管中甘蓝梗提取液的处理是煮沸后冷却的，与2号试管处理及结果进行对照，可知3号试管不显橙红色的原因是高温处理使酶变性失活。(4)根据结构与功能相适应的原理
12、，并结合过氧化物酶的本质蛋白质，可推测：相同条件下，两种植物提取液中过氧化物酶的活性不同，从其分子结构分析，原因可能是两种植物提取液中过氧化物酶的空间结构(氨基酸的种类、数目、排列顺序)不同。(5)结合过氧化物酶的本质是蛋白质，可选择双缩脲试剂来检测，并且根据颜色的深浅可估测相应过氧化物酶的含量。具体实验设计思路：将等量的白菜梗和甘蓝梗提取液分别放入两支试管中，再分别加等量且适量的双缩脲试剂进行实验；若产生紫色反应，说明过氧化物酶的化学本质是蛋白质；显色反应强(紫色深)的一组过氧化物酶含量高。答案：(1)1号甘蓝梗提取液的有无(2)再增加一组实验，把缓冲液换成2 mL过氧化物酶，其他条件与1号
13、试管相同(3)高温使甘蓝梗提取液中的过氧化物酶变性失活(4)两种植物提取液中过氧化物酶的氨基酸序列不同(或空间结构不同)(5)将等量的白菜梗和甘蓝梗提取液分别放入两支试管中，再分别加等量且适量的双缩脲试剂进行实验；若产生紫色反应，说明过氧化物酶的化学本质是蛋白质；显色反应强(紫色深)的一组过氧化物酶含量高10已知萌发的小麦种子中有淀粉酶和淀粉酶。某兴趣小组的成员在其他条件适宜的情况下，探究温度对两种酶活性的影响，其实验结果见下表。回答下列问题：温度/20304050607080淀粉酶活性/(mmols1)3.13.85.86.35.42.90.9淀粉酶活性/(mmols1)1.12.23.95
14、.03.41.90(1)本实验的自变量是_。相同条件下，两种酶的活性可用_来比较。(2)表中实验结果显示，热稳定性较好的酶是_。在80 条件下，淀粉酶活性为0，原因是_。(3)若要探究pH对淀粉酶活性的影响，应将温度控制在_左右。解析：(1)分析表中信息可知，本实验是探究温度对淀粉酶和淀粉酶活性的影响，所以该实验的自变量是温度和酶的种类，因变量是酶的活性，相同条件下，淀粉酶和淀粉酶活性一般可用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来比较。(2)表中信息显示，热稳定性较好的酶是淀粉酶。淀粉酶在80 条件下，其空间结构遭到破坏，导致酶活性丧失。(3)如果要探究pH对淀粉酶活性的影响，温度是无关变量，
15、应该控制在最适宜的条件下，对照表中信息可判断为50 左右。答案：(1)温度、酶的种类单位时间内底物的消耗量(或产物的生成量)(2)淀粉酶高温使淀粉酶的空间结构遭到破坏(3)50素养提升11(不定项)(2021山东潍坊高三月考)最新研究发现，“细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶”(eNAMPT，蛋白质类)不仅能延长小鼠的寿命，还逆转了小鼠身体机能的衰老，这一研究可让人的“返老还童”成为可能。下列有关该酶的说法，错误的是()AeNAMPT由基因控制合成，通过影响代谢进而控制生物的性状BeNAMPT的催化具有高效性和专一性，其作用的发挥离不开特定的空间结构CeNAMPT可降低化学反应的活化能，可在最适温度和
16、最适pH条件下保存DeNAMPT可与双缩脲试剂在加热条件下反应产生紫色络合物，高温变性后仍能与该试剂发生变色反应解析：选CD。由题干可知，eNAMPT是一种蛋白质，故其合成由基因控制，通过影响代谢进而控制生物的性状，A正确；eNAMPT是一种酶，酶具有高效性和专一性，其作用的发挥离不开特定的空间结构，B正确；eNAMPT是酶，酶作用的机理是降低化学反应的活化能，酶适于在低温(04 )下保存，C错误；蛋白质与双缩脲试剂的反应不需要加热，蛋白质高温变性后仍能与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。12(不定项)(2021山东烟台一模)科学家从动物的胰脏中分离到一类低相对分子质量的蛋白质(Ub)，其能对细
17、胞中的异常蛋白(靶蛋白)贴上“标签”，被贴标签的靶蛋白随即被蛋白酶水解，其过程如下图所示，下列相关说法错误的是()注：AMP为腺苷一磷酸。AUb为靶蛋白贴标签的过程需要消耗能量B靶蛋白水解过程与人消化道内蛋白质水解过程不同CUb在维持细胞内部环境的稳态的过程中有重要作用DUb在靶蛋白水解过程中起到催化的作用解析：选D。据图可知，Ub与靶蛋白的结合过程需要消耗ATP，A正确；靶蛋白水解过程需要消耗ATP，人消化道内蛋白质水解过程不需要消耗ATP，B正确；细胞中的异常蛋白被水解有利于维持细胞内部环境的相对稳定，C正确；Ub在靶蛋白水解过程中起到“标签”的作用，而不是催化的作用，D错误。13(不定项
18、)下表是某学生设计的有关实验方案。据表分析，下列说法不正确的是()组别质量分数为3%的淀粉溶液/mL222质量分数为3%的蔗糖溶液/mL222质量分数为2%的淀粉酶溶液/mL111111反应温度/00XX100100检测试剂Y2滴2滴2滴2滴2滴2滴注：表中“”表示没有添加。A本实验检测试剂Y可为碘液或斐林试剂B两组可用于验证酶的专一性C若X、Y设置正确，则三组实验可说明温度能影响酶活性D若X、Y设置正确，则淀粉酶溶液的用量是无关变量解析：选ABC。分析表中信息可知该实验的目的有两个，一个是通过(两组的温度适宜)验证酶的专一性；另一个目的是通过探究温度对酶活性的影响。若Y为碘液，蔗糖无论水解与
19、否，都不与碘液反应，因此无法判断淀粉酶是否将蔗糖水解，A错误；验证酶的专一性时无关变量应相同且适宜，两组实验的温度不是适宜温度，此温度下酶不能正常发挥作用，所以不能用于验证酶的专一性，B错误；淀粉酶不能催化蔗糖水解，三组实验不能说明温度能影响酶活性，C错误；本实验中淀粉酶溶液的用量等都是无关变量，D正确。14(不定项)(2020山东日照期末)荧光素酶可以催化荧光素氧化成氧化荧光素，在荧光素氧化的过程中会发出荧光。研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度的关系如下图所示。下列叙述错误的是()A高浓度NaCl溶液经稀释后酶的活性可以恢复B高温和Hg2处理使酶活性降低的原因不同C用Mg
20、2处理荧光素酶可以减少其用量DMg2处理可使荧光素酶催化荧光素氧化时的活化能升高解析：选BD。高浓度NaCl溶液可使蛋白质盐析，溶液经稀释后酶的活性可以恢复，A正确；高温和Hg2处理使酶空间结构发生不可逆的改变，从而使酶活性降低，B错误；Mg2处理荧光素酶后，在较低荧光素酶浓度下就能达到较高发光强度，用Mg2处理荧光素酶可以减少其用量，C正确；Mg2处理可使荧光素酶催化荧光素氧化时的活化能降低，D错误。15酶的抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究了两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，对实验的结果进行分析并绘图，如下图所示，请回答下列问题：(1)该实验
21、的自变量是_，实验中对无关变量应进行控制，该实验的无关变量有_(答出两项即可)。(2)据图分析，随着底物浓度的升高，抑制剂_(填类型)的作用逐渐减小甚至消失，从活化能的角度分析，推测抑制剂能降低酶促反应速率的原因是_。(3)某同学认为该实验小组的实验过程如下：a将某消化酶溶液等分为三组，将每组等分为若干份；b在一定条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度的底物混合；c在中加入一定量的蒸馏水，中加入等量的抑制剂，中加入等量的抑制剂；d定时取样检测各反应体系中底物的量或产物的量，记录实验结果并绘图。你认为该实验操作是否正确？_，如果不正确，请进行改正：_。解析：(1)由图可知，该实验的自变量有两个
22、，分别是抑制剂的种类和底物浓度。该实验的无关变量有温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量等。(2)由图可知，随着底物浓度的升高，曲线的酶促反应速率逐渐与曲线无抑制剂时相同，即抑制剂的作用逐渐减小甚至消失。抑制剂能降低酶活性，酶能降低化学反应的活化能。(3)若对酶处理前先将酶与底物混合，则酶的活性未降低前已开始进行催化反应了，造成实验结果不准确，故应先对酶进行不同的处理，然后再将处理后的酶与底物混合。答案：(1)抑制剂的种类和底物浓度温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量等(合理即可)(2)在抑制剂的作用下，酶的活性(催化效率)降低，其降低化学反应活化能的能力下降(合理即可)(3)不正确步骤c应与步骤b的顺序互换，即先对酶溶液进行处理再加入底物(合理即可)