2022年高考生物一輪復習 第3單元第1講 降低化學反應活化能的酶 細胞的能量“通貨” ATP

2022年高考生物一輪復習 第3單元第1講 降低化學反應活化能的酶 細胞的能量“通貨” ATP第1講降低化學反應活化能的酶 細胞的能量“通貨”ATP1如圖中，表示有酶催化的反應曲線，表示沒有酶催化的反應曲線，E表示酶降低的活化能。正確的圖解是()解析酶可以有效降低化學反應活化能，使細胞代謝在溫和條件下快速進行。答案B2下列關于影響酶反應速率(v)因素的研究中，條件控制和預期結果的關系合理的是()A有足夠的底物，溫度、pH等條件適宜且恒定v與酶濃度成正比B酶濃度恒定，溫度、pH等條件適宜且恒定v與底物濃度成反比C酶濃度和底物一定，在pH適宜的條件下v與溫度成反比D酶濃度和底物一定，在溫度適宜的條件下v與pH成正比解析B選項，在底物濃度較低的情況下，反應速率與底物濃度成正比，超過一定范圍，底物濃度增加，反應速率不變。C選項和D選項，在一定范圍內，酶促反應速率隨溫度或pH的增大而增大，超過最適值后，隨溫度和pH的增大而減小。答案A3生命活動中，酶是不可缺少的生物催化劑，以下五種酶的作用對象分別是()肽酶解旋酶纖維素酶ATP水解酶DNA連接酶A堿基間氫鍵、肽鍵、植物細胞壁、磷酸基團、磷酸基團B肽鍵、堿基間氫鍵、植物細胞壁、高能磷酸鍵、磷酸二酯鍵C肽鍵、堿基間氫鍵、原生質層、NADPH、氫鍵DR基、脫氧核苷酸、細胞膜、ATP、磷酸基解析肽酶破壞的是肽鍵，解旋酶破壞的是堿基間氫鍵，纖維素酶破壞植物細胞壁(植物細胞壁由纖維素和果膠組成)，ATP水解酶破壞高能磷酸鍵，高能磷酸鍵斷裂釋放化學能供給生命活動的需要；DNA連接酶連接被限制酶切開的核苷酸之間的磷酸二酯鍵，形成重組DNA分子。答案B4科學家證實：RNaseP酶由蛋白質和RNA組成，將這種酶中的蛋白質和RNA分開，在適宜條件下，RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性，而蛋白質不具有。這一結果表明（）A酶都是由蛋白質和RNA組成的BRNA具有催化作用C酶的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸D絕大多數(shù)酶是蛋白質，少數(shù)是RNA 解析根據(jù)題意，RNaseP酶由蛋白質和RNA組成，但這并不能說明酶都是由蛋白質和RNA組成的；題干強調“RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性”，說明RNA具有催化作用；RNaseP酶的基本組成單位是核糖核苷酸和氨基酸；“絕大多數(shù)酶是蛋白質，少數(shù)是RNA ”這一說法正確，但本題的實驗結果并不能說明這一結論。答案B5 ATP是細胞內流通的能量“通貨”。下列關于ATP的說法中，錯誤的是()參與ATP形成的元素包括C、H、O、N、P在葉綠體中，ATP的移動方向是由葉綠體的囊狀結構到葉綠體基質洋蔥表皮細胞中能形成ATP的細胞器有線粒體和葉綠體ATP是各種活細胞內普遍存在的一種高能磷酸化合物，是細胞內唯一的直接能源物質A B C D解析ATP是各種活細胞內普遍存在的一種高能磷酸化合物，是細胞內主要的直接能源物質，而不是細胞內唯一的直接能源物質；洋蔥表皮細胞不能進行光合作用，產(chǎn)生ATP的細胞器只有線粒體。答案B6下表是探究溫度對纖維素酶活性的影響實驗設計及結果()試管纖維素懸液/ mL222纖維素酶液/ mL111反應溫度/ 304050斐林試劑/ mL222磚紅色深淺注：“”的多少，代表顏色深淺。根據(jù)以上實驗設計及結果，以下說法不正確的是()A該實驗的自變量為溫度B該實驗檢測的因變量是還原糖的生成量C纖維素被水解成了還原糖D該纖維素酶的最適溫度為40 解析由表格數(shù)據(jù)可看出，溫度設置只有3個不同溫度，無法判斷該纖維素酶的最適溫度。要想判斷該纖維素酶的最適溫度，還需增加溫度梯度來進行實驗。答案D7ATP是細胞生命活動的直接能量來源，如圖ATP分子中哪個鍵的水解可以釋放大量可被利用的能量()Aa BbCc Da和b解析ATP分子中有兩個高能磷酸鍵，高能磷酸鍵的水解能釋放大量的能量，a是高能磷酸鍵，b、c是普通的化學鍵。答案A8下列生理過程中，不消耗ATP的一組是()A蛋白質的合成和加工B染色體的復制和運動CCO2還原和胰島素分泌D質壁分離和復原解析氨基酸合成蛋白質、染色體運動、胰島素的分泌需要消耗能量，CO2的還原需要消耗光反應產(chǎn)生的ATP，質壁分離與復原是水分通過滲透作用進出液泡而導致的，該過程不消耗ATP。答案D9將1 mL體積分數(shù)為5%的胃液稀釋液倒入裝有10 mL蛋白質膠體的試管內，置于25 的溫水中水浴，研究其對蛋白質的消化情況。下列各方法中能提高酶活性的是()A把實驗溫度提高到37 B在試管內再加入1 mL體積分數(shù)為5%的胃液稀釋液C將pH由2調為7D在試管內加入1 mL唾液解析溫度為37 比25 時更適于胃蛋白酶催化作用的發(fā)揮。B項雖然能夠提高反應速率，但沒有改變酶的活性。胃蛋白酶的最適pH為1.52.2，故C項中將pH由2調為7時，酶可能變性失活。D項加入1 mL唾液，因唾液中無蛋白酶，故唾液作為溶劑，反而會使溶液的pH變大，酶活性下降。答案A10如圖曲線1為最適溫度下反應物濃度對酶促反應速率的影響，如果將反應溫度略微升高或向反應混合物中再加入少量同樣的酶，變化后的曲線最可能分別是()A42 B32 C24 D34解析最適溫度下酶的活性最高，溫度略微偏離最適溫度，酶的活性就會下降，致使達到的最大反應速率，要比最適溫度下的最大反應速率小，曲線4符合；向反應混合物中加入少量同樣的酶，最大反應速率提高，曲線2符合。答案A11如圖ATP(甲)是生命活動的直接能源物質，下列敘述正確的是()A在主動運輸過程中，乙的含量會顯著增加B甲乙和丙乙過程，起催化作用的酶空間結構相同C丙中不含磷酸鍵，是RNA的基本組成單位之一D丁由腺嘌呤和核糖組成，而戊可用于甲的合成解析本題考查ATP的逐級水解過程，意在考查考生對ATP結構與功能及酶的特性的理解。生物體內ATP與ADP的含量比較少，且處于動態(tài)平衡，A項錯誤；甲乙過程是水解酶起作用，而丙乙過程是合成酶起作用，酶的種類不同，空間結構不相同，B項錯誤；丙中含有一個普通磷酸鍵，C項錯誤；ATP合成時要消耗磷酸(戊)，D項正確。答案D12竹纖維是一種新型的織物纖維，具有抗菌等功能。在竹纖維織物工藝流程中需要除去淀粉漿料。下表表示在60 、pH7等適宜的情況下，枯草桿菌淀粉酶濃度對退漿效果(失重率)的影響。下列有關說法不正確的是()淀粉酶濃度對退漿效果的影響(60 min)123456處理前試試樣重/g1.6621.6591.6721.6771.6691.666處理后試樣重/g1.5941.5541.5501.5501.5401.536失重率/%4.106.337.307.577.737.80A.枯草桿菌淀粉酶耐熱性強，其化學本質不是蛋白質B在生產(chǎn)上淀粉酶質量濃度為3 g/L時可以達到較好的退漿效果C延長淀粉酶質量濃度為1 g/L一組的退漿時間，可進一步提高失重率D淀粉酶質量濃度超過3 g/L時，底物已與酶充分結合，所以退漿效果增加不明顯解析本題考查酶活性的影響因素，意在考查考生的分析能力及運用所學知識解釋實驗結果的能力?？莶輻U菌淀粉酶的化學本質是蛋白質，雖然可適應一定的高溫條件，但溫度過高，也會變性失活。答案A13下表是某小組為“探究過氧化氫酶的活性是否受pH影響”而設計的實驗操作步驟，據(jù)表回答下列問題。操作步驟操作方法試管甲試管乙1加體積分數(shù)為3%的過氧化氫溶液2 mL2 mL2加質量分數(shù)為5%的鹽酸1 mL/3加質量分數(shù)為5%的氫氧化鈉溶液/1 mL4加質量分數(shù)為20%的豬肝研磨液2滴2滴5觀察_(1)本實驗的因變量是_，可觀測的指標是_。(2)上述操作步驟中存在明顯的缺陷，請寫出改進方案：_。在完成改進方案后，預期實驗結果及得出結論：_；_。(3)為了將此多余的豬肝研磨液保留到下次使用，應對它進行_(填“高溫”或“冷藏”)處理。(4)如果用出現(xiàn)同一結果所需要的時間來表示酶的活性，那么所需的時間越長，酶的活性越_。 解析(1)由探究的課題可知，本實驗的自變量為pH，因變量為過氧化氫分解速率，具體的觀察指標可以是相同時間內試管中氣泡產(chǎn)生的數(shù)量。(2)由已經(jīng)設計的實驗步驟可知，本實驗中缺少空白對照組，應該增設試管丙，試管丙中除了添加過氧化氫溶液和豬肝研磨液外，還應該加蒸餾水，其他處理不變。如果過氧化氫酶的活性不受pH的影響，則甲、乙、丙三支試管中氣泡的產(chǎn)生情況基本相同；如果過氧化氫酶的活性受pH的影響，則甲、乙、丙三支試管中產(chǎn)生的氣泡量不同。(3)絕大多數(shù)酶的化學本質是蛋白質，高溫會破壞其空間結構，使酶失活，所以不應高溫而應冷藏處理。(4)出現(xiàn)同一結果時間越長，則表示催化效應越低，酶活性越低。答案(1)過氧化氫分解速率相同時間內氣泡的產(chǎn)生量(2)增設丙組，加2 mL H2O2液和1 mL蒸餾水后加入2滴豬肝研磨液與甲、乙組對照，其他步驟不變預期的實驗結果及結論：甲、乙、丙三支試管中產(chǎn)生的氣泡量不同，則過氧化氫酶的活性受pH影響甲、乙、丙三支試管中產(chǎn)生氣泡的情況基本一樣，則過氧化氫酶的活性不受pH影響(3)冷藏(4)低(或弱) 14研究證實ATP既是“能量通貨”，也可作為神經(jīng)細胞間信息傳遞中的一種信號分子，其作為信號分子的作用機理如圖所示。請分析回答：(1)神經(jīng)細胞中的ATP主要來自_(生理過程)，其結構簡式是_。研究發(fā)現(xiàn)，正常成年人安靜狀態(tài)下24小時有40 kg ATP發(fā)生轉化，而細胞內ADP、ATP的濃度僅為210 mmol/L，為滿足能量需要，人體解決這一矛盾的合理途徑是_。(2)由圖可知，細胞間隙中的ATP在有關酶的作用下，磷酸基團逐個脫離下來，最后剩下的是_。(3)一些神經(jīng)細胞不僅能釋放典型神經(jīng)遞質，還能釋放ATP，兩者均能引起受體細胞的膜電位變化。據(jù)圖分析，科學家當初推測ATP可作為神經(jīng)細胞間傳遞信息的信號分子的實驗思路是_ _。 解析(1)細胞的能量通貨是ATP，其結構簡式是APPP。ATP的主要來源是細胞呼吸。ATP和ADP可以相互轉化是實現(xiàn)機體能量持續(xù)供應的前提。(2)ATP是三磷酸腺苷的英文名稱縮寫。其中A代表腺苷，P代表磷酸基團，代表一種特殊的化學鍵，叫做高能磷酸鍵，因此，磷酸基團逐個脫離下來，最后剩下的是腺苷。(3)推測ATP可作為神經(jīng)細胞間傳遞信息的信號分子的思路為：一是阻斷典型神經(jīng)遞質的傳遞刺激甲測量乙的膜電位變化；二是尋找靶細胞膜上是否有ATP受體。答案(1)細胞呼吸APPPATP與ADP相互迅速轉化(2)腺苷(3)科學家用化學物質阻斷典型神經(jīng)遞質在神經(jīng)細胞間的信息傳遞后，發(fā)現(xiàn)受體細胞仍能接受到部分神經(jīng)信號；科學家尋找到靶細胞膜上有ATP的受體15某研究性學習小組利用熒光素熒光素酶生物發(fā)光法，測定人參愈傷組織中ATP的含量，以研究人參細胞能量代謝的特點。實驗原理：熒光素在熒光素酶、ATP等物質參與下，進行反應發(fā)出熒光；用分光光度計可測定發(fā)光強度；當熒光素和熒光素酶都足量時，在一定范圍時，ATP的含量與發(fā)光強度成正比。實驗步驟：1ATP的提取：稱取一定量的人參愈傷組織，研磨后沸水浴10 min，冷卻至室溫，離心，取上清液。2ATP的測定：吸取一定量的上清液，放入分光光度計反應室內，并注入適量的所需物質，在有氧等適宜條件下進行反應，記錄發(fā)光強度并計算ATP含量。請回答下面的問題。(1)步驟一中的沸水浴處理，使酶的_被破壞而失活。(2)步驟二注入的物質中，屬于反應物的是_；分光光度計反應室內能量的轉換形式是_。(3)熒光素酶價格昂貴，為能準確測定出ATP的含量，又能節(jié)省酶的用量，學習小組探究了“測定ATP時所需熒光素酶溶液的最佳濃度”，實驗結果如圖。學習小組配制了1×108mol/LATP標準液、70 mg/L熒光素溶液(過量)和_溶液進行實驗。結果表明：圖中_點所對應的熒光素酶濃度為最佳濃度。E、F、G點所對應的熒光素酶濃度不同，但發(fā)光強度相同，這是因為_。(4)ATP測定對食品衛(wèi)生監(jiān)控有重要意義。食品衛(wèi)生檢驗人員利用上述生物發(fā)光法測定某熟食品樣品中細菌的ATP總含量，測算出了細菌的數(shù)量，從而判斷食品污染程度。做出上述判斷的理由是：每個細菌細胞中ATP的含量_。解析(1)沸水浴處理時，高溫能夠使酶分子空間結構被破壞，使酶的活性永久喪失。(2)根據(jù)實驗原理：熒光素在熒光素酶、ATP等物質參與下，進行反應發(fā)出熒光。所以，步驟二注入的物質中，屬于反應物的是熒光素，分光光度計反應室內能量形式的轉換是化學能轉換為光能和熱能。(3)由圖解的橫坐標可知實驗中熒光素酶溶液濃度分別為0、10、20、30、40、50、60 mg/L，結果表明：圖中E、F、G點所對應的熒光素酶濃度不同，但發(fā)光強度相同，表明達到E點所對應的熒光素酶濃度時，ATP已經(jīng)全部水解，即使繼續(xù)增加酶濃度，由于受ATP數(shù)量限制，發(fā)光強度也不再增加，因此E點所對應的熒光素酶濃度為最佳濃度。(4)每個細菌細胞中ATP的含量大致相同且相對穩(wěn)定，可以根據(jù)樣品中細菌的ATP總含量，測算出細菌的數(shù)量。答案(1)空間結構(2)熒光素化學能轉換為光能(和熱能)(3)濃度分別為0、10、20、30、40、50、60 mg/L熒光素酶EATP全部水解(或ATP數(shù)量限制)(4)大致相同(且相對穩(wěn)定)