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专题4酶与ATP高考生物(课标Ⅱ生物专用)1.(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℃五年高考A组统一命题·课标卷题组答案C本题主要考查酶的作用及特性。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。素养解读本题借助酶的作用及特性,通过基础判断形式考查生命观念。知识归纳在低温条件下,酶的活性受到抑制,适当升高温度,酶的活性升高,而在高温、强酸、强碱条件下酶因空间结构遭到破坏而永久性失活。2.(2016课标全国Ⅰ,3,6分,0.716)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答案C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。审题技巧对比4个选项的步骤,结合缓冲液加入时间和开始计时时间,即可轻松作答。素养解读本题借助酶特性的实验设计,通过实验分析形式考查科学探究。3.(2016课标全国Ⅱ,29,10分,0.56)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。素养解读本题借助温度对酶活性的影响,通过结果分析的形式考查科学探究。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。考点1酶B组自主命题·省(区、市)卷题组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。 菌种菌落直径:C(mm)透明圈直径:H(mm)H/C细菌Ⅰ5.111.22.2细菌Ⅱ8.113.01.6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.(2019天津理综,3,6分)植物受病原菌感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而诱导植物细胞编程性死亡,同时病原菌被消灭。激活蛋白水解酶有两条途径:①由钙离子进入细胞后启动;②由位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素c含量增加启动。下列叙述正确的是 ()A.蛋白水解酶能使磷酸二酯键断开B.钙离子通过自由扩散进入植物细胞C.细胞色素c与有氧呼吸第一阶段有关D.细胞编程性死亡避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染答案D本题借助对蛋白水解酶激活途径的分析,考查考生获取信息、解决问题的能力,属于对科学思维素养的考查。蛋白水解酶断裂的化学键是肽键,A错误;钙离子需借助载体才能进入细胞,自由扩散不需要载体,B错误;细胞色素c位于线粒体内膜上,与有氧呼吸第三阶段有关,C错误;植物受病原体感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而诱导植物细胞的编程性死亡,同时病原菌被消灭,故可以避免病原体对邻近细胞的进一步感染,D正确。3.(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。规律总结影响酶促反应速率的因素温度、pH及底物浓度均影响酶促反应速率,其中温度、pH通过影响酶活性来影响反应速率,而底物浓度对酶活性无影响,其直接影响反应速率,即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。4.(2015海南单科,4,2分)关于生物体产生的酶的叙述,错误的是 ()A.酶的化学本质是蛋白质或RNAB.脲酶能够将尿素分解成氨和CO2C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁答案D绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,A正确;脲酶能够将尿素分解成氨和CO2,B正确;蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类,C正确;细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,纤维素酶不能降解细菌细胞壁,D错误。知识拓展植物细胞的细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,大多数真菌的细胞壁的主要成分是几丁质,细菌的细胞壁的主要成分是肽聚糖。5.(2015海南单科,15,2分)关于人体内激素和酶的叙述,错误的是 ()A.激素的化学本质都是蛋白质B.酶可以降低化学反应的活化能C.高效性是酶的重要特性之一D.激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢答案A本题考查激素和酶的相关知识。激素的化学本质并非都是蛋白质,如性激素为固醇类,A错误;酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能,B正确;酶具有高效性、专一性等重要特性,C正确;激素具有调节作用,激素与靶细胞结合后,可以调节靶细胞的代谢,D正确。知识拓展酶与激素都属于微量、高效物质。通常所有活细胞都能产生酶,酶只有催化作用,作用前后不变;只有内分泌细胞才能产生激素,激素只有调节作用,作用后被灭活。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考点2ATP答案B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。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。2.(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,会释放能量,但消化道内不存在ATP合成酶,无法转化成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;暗反应产生葡萄糖的过程需要能量,C正确;硝化细菌生成有机物的能量来自其将氨还原成硝酸的过程,D错误。易错警示淀粉、蛋白质、脂肪等的水解都可以释放能量,如果存在ATP合成酶则可形成ATP,否则都以热能的形式散失。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,同时释放少量能量的过程,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。1.(2014全国,2,6分,0.652)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C组教师专用题组答案B细胞核无法进行细胞呼吸,细胞核需要的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,都有ATP形成,C正确;根细胞主要通过主动运输的方式吸收矿质离子,其消耗的能量来源于细胞呼吸,D正确。知识拓展(1)ATP≠能量:ATP是一种高能磷酸化合物,是一种储能物质,不能将其与能量等同起来。(2)生命活动需要消耗大量能量,但细胞中ATP含量很少。其需求量大时,ATP与ADP间的转化速率快。2.(2014重庆理综,5,6分)如图为乙醇在人体内主要的代谢过程。下列相关叙述,正确的是 () A.乙醇转化为乙酸发生的氧化反应,均由同一种氧化酶催化B.体内乙醇浓度越高,与乙醇分解相关的酶促反应速率越快C.乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水,同时释放能量D.正常生理情况下,人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关答案C酶催化反应时具有专一性,A错误;在一定浓度范围内,随乙醇浓度增加,酶促反应速率加快,达到一定浓度