2014高考二轮专题复习(专题3-酶与ATP)

2014高考二轮专题复习专题3酶与ATP在代谢中的作用（解决酶在代谢中的作用及应用、ATP在能量代谢中的作用）考试说明中（酶在代谢中的作用、ATP在能量代谢中的作用均属于B级要求）高考试卷中（本专题知识有一定难度，有关酶的考试题型有难度一般的选择题和非选题，也有围绕实验的分析题、实验设计题，难度较大。由于酶与ATP与代谢的广泛联系，所以命题常与有关的章节联系）答题过程中（可通过酶的化学本质、作用特点，ATP与ADP的相互转化关系联想相关知识，书本上有关酶的实验为基础演绎实验能力）一、能力展示1．有关酶和ATP的正确叙述是：A．细胞分裂过程需要酶和ATP参与B．酶在生物体内的水解不需要催化剂的作用C．发菜细胞中约95%的ATP来自线粒体D．温度不会影响ATP与ADP相互转化的速率【解析】酶的水解要水解酶的参与；发菜是原核生物，没有线粒体；ATP与ADP相互转化相互转化要酶的催化，受温度影响。【答案】A2．以下实验不能说明12312%蔗糖液2mL2%蔗糖液2mL2%蔗糖液2mL2蒸馏水1mL酵母提取液1mL稀释唾液1mL337℃恒温水浴，保温10分钟4斐林试剂1mL斐林试剂1mL斐林试剂1mL550～65℃温水中加热2分钟实验结果蓝色砖红色蓝色A．酵母提取液含有蔗糖酶B．酶具有专一性C．蔗糖不是还原糖D．高温使酶失活【解析】实验中温度不是自变量【答案】D3.下列生理过程中，不消耗ATP的一组是A.蛋白质的合成和加工B.染色体的复制和运动C.CO2还原和胰岛素分泌D.质壁分离和复原【解析】质壁分离和复原是水份的渗透作用【答案】D4.某同学为了探究“植物体内有关过氧化氢酶催化过氧化氢分解的问题”设计了如下实验,将四种植物器官各称取3g，切成小薄片，放入试管中，编号后进行实验。序号植物材料名称3mL13%H2O2反应现象反应速率产生气泡多少1―――+缓慢少量2马铃薯块茎+迅速大量3苹果果实+慢不多4胡萝卜直根+快多5白菜叶柄+较快较多以下分析不正确的是A．试管1在本实验中起空白对照的作用B．不同植物组织器官中过氧化氢酶的活性或含量可能不同C．胡萝卜直根中过氧化氢酶的催化活性最高D．若用以上3g各器官研磨液，实验组的反应速率都加快【解析】马铃薯块茎中过氧化氢酶的催化活性最高。【答案】C5．下图表示葡萄糖跨膜运输的过程，据图分析正确的是()A．该膜中的载体也能运输氨基酸B．该膜可能是红细胞膜C．该方式发生在被转运物质从低浓度到高浓度时D．与该过程有关的细胞器是线粒体和核糖体【解析】由图可知，该过程需要载体，但不需要能量，故为协助扩散，红细胞吸收葡萄糖为协助扩散。【答案】B6．技术人员从温度为55～65C的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题：（1）测定脂肪酶活性时，应选择________________作为该酶作用的物质，反应液中应加入________________溶液以维持其酸碱度稳定。（2）要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为________________。（3）根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。【解析】考查酶的相关知识及实验设计思路。（1）测定脂肪酶活性应选择脂肪作为该酶作用的物质，反应液中应加入缓冲溶液以维持其酸碱度稳定。（2）能与双缩脲试剂反应液呈紫色，说明则该酶的化学本质为蛋白质。（3）明确要求写出的是“实验思路”而不是实验步骤。【答案】（1）脂肪缓冲（2）蛋白质（3）在一定温度范围内（包括55～65C）设置温度，分别测量酶活性，若所测数据出现峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否则，扩大温度范围，继续实验，直到出现峰值。二、能力培养1．如图一表示温度对酶促反应速率的影响示意图，图二的实线表示在温度为a的情况下生成物量与时间的关系。则当温度升高一倍时生成物量与时间的关系是()A．1B．2C．3D．4【解析】依图一，温度升高一倍时，反应速率加快，故生成物量在较短时间内就可以达到最大值。【答案】B2．如图甲表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解的模型，图乙表示在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。下列相关叙述错误的是A．该模型能解释酶的催化具有专一性，其中a代表麦芽糖酶B．限制f～g段上升的原因是酶的数量，故整个实验中应设置“麦芽糖酶的量一定”C．如果温度升高或降低5℃，f点都将下移D．可用斐林试剂鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解【解析】本题综合考查酶的特性及影响酶活性的因素。酶的空间结构与反应物相匹配，体现了酶具有专一性；在反应前后a的结构不变，说明其为麦芽糖酶。曲线f～g段随着麦芽糖量的增加，催化速率不变，说明此时限制催化速率的因素最有可能是酶的数量，故该实验是在一定麦芽糖酶量的条件下进行的。由于该实验是在最适温度下进行的，故不论升高还是降低温度，酶的活性均会下降，f点都将下移。麦芽糖酶能将1分子麦芽糖分解成2分子葡萄糖，而麦芽糖和葡萄糖均属于还原糖，故不能用斐林试剂鉴定麦芽糖是否完全分解。【答案】D3．下列有关造血干细胞中物质运输的途径，可能存在的是()A．吸收的葡萄糖：细胞膜→细胞质基质→线粒体B．合成的细胞膜蛋白：高尔基体→核糖体→细胞膜C．转录的mRNA：细胞核→细胞质基质→高尔基体D．合成的DNA聚合酶：核糖体→细胞质基质→细胞核【解析】通过细胞膜进入造血干细胞内的葡萄糖，在细胞质基质中被分解成丙酮酸，在有氧气存在的情况下，丙酮酸进入线粒体继续进行有氧呼吸的第二和第三阶段，因此葡萄糖是不进入线粒体的；分泌蛋白在核糖体上合成后，经过内质网的加工后进入高尔基体中进行加工和包装，然后以胞吐的方式通过细胞膜排出细胞外，而细胞膜蛋白在核糖体上合成后，通过细胞质基质，到达细胞膜；mRNA主要在细胞核中形成，通过核膜上的核孔进入细胞质基质中，然后与核糖体结合，作为合成蛋白质的模板；DNA聚合酶的化学本质是蛋白质，在核糖体上合成后，通过细胞质基质到达核膜处，通过核孔进入细胞核中，用于DNA的复制。【答案】D4．下列有关酶特性的实验设计中，最科学、严谨的一项是选项实验目的实验设计A验证酶的催化作用具有高效性实验组：2mL3%H2O2溶液+1mL过氧化氢酶，保温5min后观察对照组：2mL3%H2O2溶液+1mL蒸馏水，保温5min后观察B验证酶的催化作用具有专一性实验组：2mL3%可溶性淀粉溶液+1mL新鲜唾液，保温5min后碘液检验对照组：2mL3%的蔗糖溶液+1mL新鲜唾液，保温5min后碘液检验C探究酶作用的适宜温度5mL3%的可溶性淀粉溶液+2mL新鲜唾液+碘液，每隔5min将溶液温度升高10度，观察溶液颜色变化D验证pH对酶催化速率的影响向三支试管分别加入1mL不同pH的缓冲液，再依次加入1mL新鲜唾液、2mL3%的可溶性淀粉溶液，适宜温度保温5min后用斐林试剂检验【解析】A是为了证明酶的高效性，而酶的高效性是通过和无机催化剂的对比体现出来的，对照组应加入FeCl3溶液。B中变量的设计是正确的，但用碘液只能检测淀粉的存在，对于蔗糖溶液是否反应无法检测，应用斐林试剂检测。C选项前后温度的变化对实验有影响，应设计多组装置控制在不同温度下进行实验。【答案】D5．在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象能够说明()①ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离②32P标记的ATP是新合成的③ATP是细胞内的直接能源物质④该过程中ATP既有合成又有分解A．①②③④B．①②④C．①②③D．②③④【解析】在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，说明ATP既有合成又有分解，但不能说明ATP是细胞内的直接能源物质。【答案】B6．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C．ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用的高效性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，其催化作用的机理是降低反应的活化能。【答案】A7．研究证实ATP既是“能量通货”，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24h有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10mol/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发生变化。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)动物细胞中的ATP主要来自细胞呼吸，ATP的结构简式为A－P～P～P。ATP在生物体内含量很少，但ATP与ADP在生物体内的转化十分迅速，从而使生物体内ATP的含量处于一种动态平衡之中。(2)ATP脱去磷酸基团后剩下的是腺苷。(3)ATP和神经递质都能引起受体细胞的膜电位变化，要证明ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子，就要设法阻断神经递质的传递作用。【答案】(1)细胞呼吸A－P～P～PATP与ADP相互迅速转化(2)腺苷(3)①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②科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的受体三、能力测评1．关于活细胞内酶和ATP的相关叙述，不正确的是A．能合成酶的细胞一定能产生ATPB．原核细胞合成酶和产生ATP的场所是核糖体C．酶发挥作用过程中不一定需ATP提供能量D．酶和ATP完全水解的产物中都可能含有单糖1.B2．下图表示pH对植物和人的淀粉酶活性的影响，正确的说法是ApH为6时植物淀粉酶的活性最高BpH由低到高时淀粉酶活性逐渐升高C不同物种淀粉酶的最适pH有差异D人的淀粉酶活性比植物淀粉酶活性高0123456789pH植物人2.C3．下列关于酶特性实验设计的叙述中，正确的是A.验证酶的专一性时，自变量是酶的种类B.验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度C.探究温度对酶活性影响时，自变量是温度D.探究酶催化作用的最适pH时，应设置过酸、过碱、中性三组3.C4．图甲是H202酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH=b时H202分解产生的O2量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下叙述正确的是（）A．温度降低时，e点不移，d点右移B．H2O2量增加时，e点不移，d点左移C．pH=c时，e点为OD．pH=a时，e点下移，d点左移4.A5．(多选)下列关于物质跨膜运输的叙述中，错误的是()A．人体内红细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式相同B．线粒体产生的CO2以自由扩散的方式进入细胞质基质C．海带细胞通过主