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吐血奉献2014年高考生物必备《酶与ATP》


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高考专题演练(三)
时间:45 分钟 一、选择题(每题 4 分,共 56 分)

酶与 ATP
分值:100 分

1.(2013· 山东基本能力)制作面包需要面粉、糖和酵母等原料,有时还要 加入淀粉酶。下列说法

正确的是(双选)( A.加入淀粉酶有利于酵母的发酵 B.淀粉酶是酵母发酵的主要原料 C.用沸水溶解淀粉酶会使其失活 D.淀粉酶能够促进蛋白质的分解 解析 本题主要考查酶的特性。加入淀粉酶可促进面粉中淀粉的水解, )

从而利于酵母菌的发酵,A 项正确、B 项错误;酶在高温下易失活,C 项正 确;酶具有专一性,淀粉酶不能催化蛋白质的分解,D 项错误。 答案 AC )

2.(2013· 海南单科)关于温度对酶活性影响的叙述,错误的是( A.不同酶的最适温度可能相同 B.随着温度降低,酶促反应的活化能下降 C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存 D.高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果

解析 不同酶的最适温度可能相同,也可能不同,A 项正确;在一定的 范围内随着温度的降低,酶的活性下降,而酶促反应的活化能是不会降低的, B 项错误;低温时,酶的活性降低,但酶的空间结构稳定,因此,酶制剂适 于在低温(0~4 ℃)下保存,C 项正确;高温、强酸、强碱都会破坏酶的空间 结构,从而使酶失活,D 项正确。
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答案

B

3.(2013· 浙江温州八校期初联考)图①表示甲、乙两种酶用同一种蛋白酶 处理,酶活性与处理时间的关系,图②表示外界环境温度与某一哺乳动物体 内酶活性的关系。下列叙述不正确的是( )

A.①图中乙酶活性的改变可能是因为其分子结构的改变 B.①图中甲酶可能是具有催化功能的 RNA C.②图表示的酶可以是人体细胞内的呼吸酶 D.②图表示酶的活性不随环境温度的变化而变化,说明酶已经失活 解析 ①图中乙酶经蛋白酶处理,分子结构改变,活性下降,A 项正确;

①图中甲酶经蛋白酶处理后活性不变,说明甲酶本质不是蛋白质而是 RNA, B 项正确;②图的酶活性不随外界温度变化而变化其可以是恒温动物体内的 酶,C 项正确,D 项错误。 答案 D

4.(2013· 甘肃兰州一中)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( )

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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具有高效性 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,酶催化作用的机理是降低反应 的活化能。 答案 A

5.(2013· 山东滨州一模)低等植物细胞中心体移向两极时,下列几种酶最 活跃的是( )

A.RNA 聚合酶和 DNA 聚合酶 B.解旋酶和淀粉合成酶 C.纤维素酶和果胶酶 D.ATP 水解酶和 ATP 合成酶 解析 低等植物细胞中心体移向两极,表明细胞处于有丝分裂前期,中

心体的移动会消耗能量,此时 ATP 水解酶和 ATP 合成酶很活跃,D 项正确; 分裂前期,DNA 高度螺旋,不能解旋,因此不能进行 DNA 复制、转录,RNA 聚合酶和 DNA 聚合酶、解旋酶的活性都不会很高,A 项错误;淀粉合成酶主 要存在于光合作用很旺盛的细胞中,而这些细胞一般不进行细胞分裂,B 项 错误;纤维素酶和果胶酶主要用于细胞壁的分解,C 项错误。 答案 D
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6.(2013· 广西五市联考)图中的新鲜土豆片与 H2O2 接触后,产生的现象 及推测错误的是( )

A.若有气体大量产生,可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶 B.若增加新鲜土豆片的数量,量筒中产生气体的速度加快 C.一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限 D.为保证实验的严谨性,需要控制温度等无关变量 解析 气体量不再增加可能是 H2O2 被完全分解了。 答案 C

7.(2013· 安徽蚌埠二模)图一曲线 a 表示在最适温度、最适 pH 条件下时 间与生成物量的关系,图二曲线 b 表示在最适温度、最适 pH 条件下,反应 物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是( )

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A.图一曲线 a 中,A 点后,限制生成物量不再增加的因素是酶的数量不 足 B.图二曲线,酶减少后,图示反应速率可用曲线 f 表示 C.分别在图二中取 B、C 点的速率值,对应图一中的曲线 c 和 d D.减小 pH,重复该实验,图二曲线 b 应变为曲线 f;增大 pH,应变为 曲线 e 解析 图一曲线 a 中,A 点后,限制因素为底物的浓度,A 项错误;图 二曲线中当底物浓度一定时,减少酶量,反应速率降低,B 项正确;图二 B、 C 点的速率值是一个定值,无法用曲线 c 和 d 表示,C 项错误;图二曲线 b 是在最适 pH 下测定的反应物浓度与酶促反应速率的关系, 无论 pH 增大还是 减小,曲线 b 都应变成曲线 f,D 项错误。 答案 B

8.(2013· 河南郑州一模)ATP 是细胞的能量“通货”,下列说法正确的是 ( ) A.ATP 脱去 2 个磷酸基团后是 DNA 的基本组成单位之一 B.ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制是生物界的共性 C.ATP 的合成总是伴随有机物的氧化分解 D.黑暗条件下,植物细胞中只有线粒体可以产生 ATP
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解析

ATP 脱去 2 个磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸,是 RNA 的基本

组成单位之一,A 项错误; ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制是生物界的 共性,B 项正确;光合作用过程中形成 ATP 所需能量来源于光能,没有有机 物的分解,C 项错误;黑暗条件下,植物细胞进行呼吸作用,在细胞质基质 和线粒体中可以产生 ATP,D 项错误。 答案 B )

9.(2013· 上海静安一模)下列关于酶催化特性的叙述,正确的是( A.低温降低分子运动速度,抑制酶的活性 B.高温激发酶的活性,提高酶促反应速率 C.增大底物的浓度,酶促反应速率可以持续上升 D.增加酶物质的量,酶促反应的产物量随之增加

解析 低温降低分子运动速度,从而抑制酶的活性,A 项正确;温度过 高使酶失活,可降低酶促反应速率;增大底物的浓度,酶促反应速率还受酶 浓度的影响。 答案 A

10.(2013· 北京海淀二模)胰腺合成的胰蛋白酶原进入小肠后,在肠激酶 作用下形成有活性的胰蛋白酶,该激活过程如图所示(图中数据表示氨基酸位 置),下列分析不正确的是( )

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A.胰蛋白酶比胰蛋白酶原少了 5 个肽键 B.胰蛋白酶与胰蛋白酶原空间结构不同 C.肠激酶与限制酶具有相似的作用特性 D.激活过程可避免胰蛋白酶破坏自身细胞 解析 胰蛋白酶原含有的肽键是 229-1=228 个,胰蛋白酶含有的肽键 是 223-1=222 个,胰蛋白酶比胰蛋白酶原少了 6 个肽键,A 项错误;从图 中可以看出,胰蛋白酶与胰蛋白酶原的空间结构不同,B 项正确;肠激酶可 以剪切特定的氨基酸序列,与限制酶可以剪切特定脱氧核苷酸序列类似, C 项正确;胰蛋白酶会分解组成细胞的其他蛋白质,激活过程可避免胰蛋白酶 破坏自身细胞,D 项正确。 答案 A )

11.(2013· 江苏苏北四市二模)下列有关 ATP 的叙述错误的是( A.人体内成熟的红细胞中没有线粒体,不能产生 ATP
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B.ATP 中的能量可以来源于光能和化学能,也可以转化为光能和化学 能 C.在有氧与缺氧的条件下,细胞质基质都能形成 ATP D.ATP 中的“A”与 DNA 中的碱基 A 含义不同 解析 人体内成熟的红细胞中没有线粒体,可进行无氧呼吸,也能产生

ATP,A 项错误。 答案 A

12.(2013· 吉林长春三次调研)下列关于生物体内具有重要生理作用的物 质的叙述,错误的是( )

A.细胞内的吸能反应一般由 ATP 水解提供能量 B.同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著 C.种子从休眠状态进入萌发状态,自由水/结合水比值下降 D.人体血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关 解析 种子从休眠状态进入萌发状态,代谢变旺盛,自由水/结合水比值 上升,C 项错误。 答案 C

13.如图①是过氧化氢酶活性受 pH 影响的示意图,图②表示在最适温 度下,pH=b 时,H2O2 分解产生 O2 的量随时间变化情况。若该酶促反应过 程中某一个条件发生变化,以下改变正确的是( )

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A.pH=a 时,e 点下移,d 点左移 B.pH=c 时,e 点下移,d 点右移 C.温度降低时,e 点不变 D.H2O2 的量增加时,e 点下移,d 点左移 解析 pH=a 时,pH 降低,酶的活性降低,酶的催化效率降低,达到最

大酶饱和点的时间延长,d 点右移,e 点不变;pH=c 时,酶的活性丧失,但 在没有酶的情况下,H2O2 也会分解;若 H2O2 酶的量增加,达到化学平衡的 时间缩短,但不改变达到化学平衡的气体生成量,d 点左移,e 点不变;温度 降低,酶的活性降低,酶的催化效率降低,达到最大酶饱和点的时间延长,d 点右移,e 点不变。 答案 C

14. (2013· 乌鲁木齐质检三)20 世纪 80 年代科学家发现了一种 RnaseP 酶, 是由 20%蛋白质和 80%RNA 组成,如果将这种酶中的蛋白质除去,并提高 Mg2+的浓度,他们发现留下来的 RNA 仍然具有这种酶相同的活性,这一结 果表明( )

A.酶的化学本质是蛋白质 B.酶是由蛋白质组成的 C.RNA 具有生物催化作用
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D.绝大多数酶的化学本质是蛋白质,少数是 RNA 解析 由于将这种酶中的蛋白质除去后, 留下来的 RNA 仍然具有这种酶 相同的活性,因而能够说明 RNA 具有生物催化作用。 答案 C

二、非选择题(共 44 分) 15.(14 分)大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对 大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。 (1)查询资料得知,18 ℃时,在不同 pH 条件下大菱鲆消化道各部分蛋白 酶活性如图 1。由图可知,在各自最适 pH 下,三种蛋白酶催化效率最高的是 _______________________________________________________。

图1 (2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在 15~18 ℃之间。学习小组假设: 大菱鲆蛋白酶的最适温度在 15~18 ℃间。 他们设置 15 ℃、 16 ℃、 17 ℃、 18 ℃ 的实验温度,探究三种酶的最适温度。 ①探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是 ________ ,可用 ________试剂鉴定。
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② 胃 蛋 白 酶 实 验 组 和 幽 门 盲 囊 蛋 白 酶 实 验 组 的 pH 应 分 别 控 制 在 ________。 ③为了控制实验温度,装有酶和底物的试管应置于____________中以保 持恒温。单位时间内 ____________________________________ 可以表示蛋白 酶催化效率的高低。 ④实验结果如图 2,据此能否确认该假设成立?________。理由:______ _______________________________________________________________。

图2 (3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低,所以人工 养殖投放的饲料成分中要注意降低 ____________________的比例,以减少对 海洋的污染。 解析 (1)酶的活性越高,其催化效率就越高,由题图 1 中曲线可知三种

蛋白酶中,幽门盲囊蛋白酶的活性最高。 (2)①蛋白酶的分解底物是蛋白质,因此实验中干酪素的化学本质是蛋白 质,鉴定蛋白质常用的试剂为双缩脲试剂。②根据题图 1 所示,胃蛋白酶的
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最适 pH 为 2,幽门盲囊蛋白酶的最适 pH 为 8。③探究温度对酶活性影响的 实验中一般用恒温水浴来控制不同的反应温度;酶促反应速率能体现酶催化 效率的高低,酶促反应进行的快慢程度,用单位时间内底物浓度的减少或产 物浓度的增加量表示。④图 2 的实验结果中,四个实验温度下酶活性随温度 的升高而升高,但没有出现峰值,因此不能断定 18 ℃为最适温度。 (3)酶具有专一性,由于大菱鲆淀粉酶与脂肪酶含量少,因此饵料中淀粉、 脂肪的含量要少。 答案 (1)幽门盲囊蛋白酶 双缩脲 ②2 和 8 ③水浴 底物消耗量(或产物生成量)

(2)①蛋白质 ④不能

据图可知随着温度升高酶活性逐步升高,酶活性峰值未出现

(3)淀粉、脂肪 16.(16 分)(2013· 山东烟台模块检测)猪笼草以其分泌物消化所捕食的昆 虫。为检测此分泌物的性质,有个同学做了如下实验:取甲、乙两支洁净的 试管,分别加入 1 cm3 瘦肉块,向甲试管中注入 2 mL 新鲜的分泌物,向乙试 管中注入 2 mL 清水。振荡两支试管,然后将两试管下半部浸入 35 ℃左右的 温水中,2 小时后观察发现,甲试管内瘦肉块明显变小,乙试管内瘦肉块无明 显变化。请回答下列问题: (1)该分泌物中可能含有________酶。 (2)甲、乙两试管中,________为对照组。 (3)若要验证温度对分泌物活性的影响,可再取丙、丁两支洁净的试管, 两试管内均应加________, 并将两试管分别放入________中, 2 小时后观察试 管内瘦肉块的变化。 (4)若要验证 pH 对分泌物活性的影响,可再取戊、己两支洁净的试管, 两试管所加入的成分与丙、 丁试管相同, 向戊、 己两试管中分别加入________
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溶液, 然后将两试管下半部放入________的温水中, 2 小时后观察两试管瘦肉 块的变化。 (5)该同学为鉴定该分泌物含蛋白质,向试管中加入 1 mL 双缩脲试剂 A 液和 4 滴双缩脲试剂 B 液,振荡均匀,然后加入 2 mL 新鲜的分泌物,在水 浴中加热到 60 ℃以上,观察溶液的颜色。请指出其中两处错误: ①_________________________________________________________; ②_________________________________________________________。 解析 瘦肉的主要成分是蛋白质,瘦肉块变小说明瘦肉被蛋白酶分解,

因此该分泌物中可能含有蛋白酶。使用双缩脲试剂时,需先加 A 液,振荡后 滴加 B 液。双缩脲试剂在常温下使用,不需要加热。 答案 (1)蛋白

(2)乙试管 (3)1 cm3 瘦肉块+2 mL 新鲜的分泌物 沸水和冰水

(4)适量且等量的 NaOH 和 HCl 35 ℃左右 (5)①不应把双缩脲试剂 A 液和双缩脲试剂 B 液先混合 ②不用加热 17.(14 分)(2013· 福建周宁一中、政和一中二次联考)有人做了下面的实 验以研究 pH 对酶活性的影响: 准备 5 支盛有等量胃蛋白酶溶液但 pH 各不相 同的试管,每支试管加 1 块 1 cm3 的正方体凝固蛋白质,试管均置于 25 ℃室 温条件下,各试管蛋白块消失的时间记录于下表: 酶溶液的 pH 蛋白块消失的时间 (min) 1 13 2 9 3 11 4 45 5 60

(1)请根据表中数据,在下面的坐标图中画出 pH 与酶活性的关系曲线。
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(2)提供两种使实验能在更短时间内完成的方法:__________________ __________________________________________________________________ ___________________________________________________。 (3)如果要确认上述实验中蛋白块的消失是由于酶的作用而不是其他因素 的作用,还应补充怎样的对照实验? ___________________________________________________________。 (4)除了本实验外,请另外设计一种简便易行的方案来测定 pH 对酶活性 的影响:_____________________________________________________。 解析 蛋白块消失的时间越短,对应酶的活性越大。酶的活性除了受 pH 影响之外,还受温度的影响,蛋白块消失的时间也与酶和反应物的接触面积 大小有关。设置对照实验是为了排除酶之外的其他因素的作用,则对照组除 不加入酶或使酶失活之外,其余条件都应与实验组相同。 答案 (1)如下图

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(2)适当提高温度以增加酶的催化活性;提高酶的浓度 (或将蛋白块切小 些, 以增加蛋白酶和蛋白质的接触面积等)(答对两点即可, 其他答案合理亦可) (3)将胃蛋白酶溶液加热, 使酶失去活性后再加入试管(或将胃蛋白酶溶液 改为清水或蒸馏水等) (4)用过氧化氢酶催化 H2O2 分解,改变 pH,检测氧生成量的变化(其他答 案符合题意亦可)

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