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专题4酶和ATP生物(天津市选考专用)A组自主命题·天津卷题组五年高考1.(2019天津理综,2,6分)下列过程需ATP水解提供能量的是 ()A.唾液淀粉酶水解淀粉B.生长素的极性运输C.光反应阶段中水在光下分解D.乳酸菌无氧呼吸的第二阶段答案B唾液淀粉酶可以在体外适宜条件下水解淀粉,但体外环境中无ATP存在,说明该反应不需要ATP水解提供能量,A错误;生长素的极性运输为消耗能量的主动运输过程,即需要ATP水解提供能量,B正确;光反应阶段水的光解不需要ATP水解提供能量,C错误;乳酸菌无氧呼吸第二阶段不需要ATP,也不产生ATP,D错误。素养解读本题借助ATP的利用,考查考生理解所学ATP知识,作出合理判断的能力;试题通过问题探讨的方式体现了对分析与对比要素的考查。2.(2017天津理综,3,6分)将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是 () A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能B.该体系中酶促反应速率先快后慢C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的D.适当降低反应温度,T2值增大答案C本题考查酶促反应过程中酶的作用。由图示中A、B物质变化曲线知,A、B分别为反应物和生成物,酶C的作用是降低A生成B这一反应的活化能,A正确;随反应物浓度降低,该体系中酶促反应速率先快后慢,B正确;T2后因A浓度降低导致了反应速率下降,从而导致B浓度增加缓慢,C错误;该图为最适温度下的酶促反应曲线,若适当降低反应温度,达到反应平衡的时间会延长,T2值会增大,D正确。素养解读本题通过酶的作用相关知识,考查学生对酶促反应模型理解的科学思维能力。规律总结影响酶活性的因素一定影响反应速率,影响反应速率的因素不一定影响酶的活性。温度、pH及底物浓度均影响酶促反应速率,其中温度、pH通过影响酶活性影响反应速率,而底物浓度对酶活性无影响,其直接影响反应速率。B组统一命题、省(区、市)卷题组考点1降低化学反应活化能的酶1.(2019北京理综,3,6分)筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。 有关本实验的叙述,错误的是 ()A.培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质B.筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布C.以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异答案C本题借助微生物培养与应用的相关知识,考查考生对实验现象和结果的分析能力和数据处理能力;通过筛选淀粉分解菌的实验分析,体现了对科学探究素养中的结果分析要素的考查。微生物的培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质,A正确;筛选淀粉分解菌的实验流程为取样→选择培养(可省略此步)→梯度稀释→将样品涂布到鉴别淀粉分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落,B正确;细菌Ⅰ、Ⅱ均能将淀粉酶分泌至细胞外,所以出现了以菌落为中心的透明圈,C错误;H/C值大,说明细菌分解淀粉能力强,D正确。知识拓展分离不同的微生物要采用不同的稀释度。测定土壤中细菌的数量,一般选用104、105和106倍稀释;测定放线菌的数量,一般选用103、104和105倍稀释;测定真菌的数量,一般选用102、103和104倍稀释。2.(2017课标全国Ⅱ,3,6分)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是 ()A.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37℃答案C本题主要考查酶的作用和特性。线粒体和叶绿体中可以进行DNA的复制,所以细胞质中的线粒体和叶绿体中也有参与DNA合成的酶,A错误;在适宜条件下,活细胞产生的酶在生物体外也有催化活性,比如唾液淀粉酶,B错误;胃蛋白酶是一种蛋白质,可以用盐析的方法从提取液中将其沉淀出来,C正确;酶的保存应在低温条件下而不是在最适温度下,D错误。3.(2017江苏单科,17,2分)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究性学习小组进行了相关实验,结果如图。由图中实验结果能直接得出的结论是 () A.碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强B.不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力C.碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同D.加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力答案C本题主要考查酶去污效能的实验分析。该实验的自变量有3个:污布类型、洗衣粉类型和酶用量。根据实验设计的对照原则和单一变量原则,只有根据具有单一变量的对照实验才能直接得出结论。根据题目实验设计不能判断Y型洗衣粉对污布类型1、4的去污力,故不能得出A项结论;根据题目实验设计不能判断不同类型洗衣粉影响碱性纤维素的去污力,故不能得出B项结论;由实验设计及结果知碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同,C正确;根据题目实验设计不能判断加大酶用量对洗衣粉的去污力的影响,故不能得出D项结论。4.(2016课标全国Ⅱ,29,10分)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。回答下列问题: (1)三个温度条件下,该酶活性最高的是组。(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)。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,反应产物总量也不会增加(4)蛋白质或RNA高效性和专一性解析本题考查温度对酶活性影响实验的相关知识。(1)由图可见,在O~t1范围内,B组产物浓度最高,且曲线的切线斜率最大,可知B组酶活性最高。(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。方法技巧坐标曲线图的分析方法:一看横坐标、纵坐标;二找自变量和因变量;三注意曲线的交点、拐点。5.(2015重庆理综,10,14分)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下:分组步骤红粒管白粒管对照管①加样0.5mL提取液0.5mL提取液C②加缓冲液(mL)111③加淀粉溶液(mL)111④37℃保温适当时间,终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘液显色显色结果+++++++++注:“+”数目越多表示蓝色越深步骤①中加入的C是,步骤②中加缓冲液的目的是。显色结果表明:淀粉酶活性较低的品种是;据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时间应。(2)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,设计了如下实验方案: X处理的作用是使。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异,且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著白粒管(填“深于”或“浅于”),则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。答案(1)0.5mL蒸馏水控制pH红粒小麦低缩短(2)β-淀粉酶失活深于解析(1)对照管应加入等量蒸馏水,步骤②中加入缓冲液的目的是维持正常的pH,防止溶液pH变化对实验结果造成影响。红粒管中蓝色较白粒管深,说明红粒管中淀粉含量高,据此推测出红粒小麦淀粉酶活性较低是导致红粒小麦发芽率低的原因。若反应物淀粉浓度适当减小,可通过缩短反应时间的方法得到与改变前相同的显色结果。(2)要探究α-淀粉酶和β-淀粉酶活性在穗发芽率差异中的作用,需对比红、白粒小麦中的α-淀粉酶和β-淀粉酶单独作用时的效果,即分别对α-淀粉酶、β-淀粉酶进行灭活处理,若α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因,则只有α-淀粉酶作用的Ⅱ中表现为红粒管颜色显著深于白粒管。考点2细胞的能量“通货”——ATP1.(2017海南单科,5,2分)关于生物体内能量代谢的叙述,正确的是 ()A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成B.人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化C.叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程D.硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量答案C淀粉的水解在消化道内进行,该过程中会释放能量,但消化道内不存在ATP合成酶,无法生成ATP,A错误;人体生命活动的能量主要来自葡萄糖的有氧氧化,B错误;暗反应合成葡萄糖的过程需要光反应提供的能量,C正确;硝化细菌需要的能量主要来自其将氨氧化成硝酸的过程,D错误。2.(2016海南单科,11,2分)下列有关植物细胞能量代谢的叙述,正确的是 ()A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加C.无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成答案DATP去掉两个高能磷酸键后为腺嘌呤核糖核苷酸,其是构成RNA的基本组成单位之一,A错误;呼吸抑制剂会抑制细胞呼吸,使ATP生成减少,B错误;无氧呼吸第一阶段可以产生少量ATP,第二阶段不产生ATP,C错误;光下叶肉细胞既可以进行光合作用也可进行有氧呼吸,细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成,D正确。3.(2015海南单科,3,2分)ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述,错误的是 ()A.酒精发酵过程中有ATP生成B.ATP可为物质跨膜运输提供能量C.ATP中高能磷酸键水解可释放能量D.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成答案D本题主要考查ATP的相关知识。酒精发酵即无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,同时释放少量能量,该过程中有ATP生成,A正确;物质跨膜运输的方式如果是主动运输,需要消耗能量,这部分能量可由ATP提供,B正确;ATP中高能磷酸键水解可释放能量,C正确;ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成,D错误。知识拓展ATP并非“唯一”的直接能源物质,直接能源物质除ATP外,还有GTP、CTP、UTP等。4.(2014课标全国,2,6分)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关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来源于呼吸作用答案B细胞核中进行的DNA复制与转录等过程需要的ATP主要由线粒体提供,A正确;ATP是生命活动直接的能源物质,机体无时无刻不在消耗ATP,睡眠时生命活动并没有停止,也需要消耗能量,B错误;有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中进行,都产生ATP,C正确;植物根细胞吸收矿质元素离子主要通过主动运输的形式,其消耗的能量主要是由细胞呼吸所提供的,D正确。C组教师专用题组1.(2014福建理综,1,6分)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。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是 ()A.蛋白酶B.RNA聚合酶C.RNAD.逆转录酶答案C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成分,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