高考生物必考题型早知道专题03酶和ATP教师版新人教版

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2013 高考生物 必考题型早知道 专题 03 酶和 ATP（教师版）新人教 版 考纲要求： 1、酶在代谢中的作用(Ⅱ)； 2、ATP 在能量代谢中的作用(Ⅱ)。 考点突破 考点一酶的知识 1、酶的本质及特性 2、与酶有关的实验设计思路 实验名称 实验组 对照组 实验组衡量标准 验证酶是蛋白质 待测蛋白质液+双缩脲 试剂 已知蛋白质液+双缩脲 试剂 是否出现紫色 验证酶具有催化作 用 底物+相应酶液 底物+等量蒸馏水 底物是否被分解 验证酶的 “专一 性” 底物+相应酶液 另一底物+相同酶液； 或同一底物 +另一酶液 底物是否被分解 验证酶具有“高效 性” 底物+相应酶液 底物+无机催化剂 底物分解速度 探究酶作用的适宜 温度 温度梯度下的同一温度处理后的底物和酶混合 (相互对照) 底物分解速度或底物的剩 余量 探究酶的最适 pH pH 梯度下的同一 pH 处理后的底物和酶混合(相 互对照) 底物的分解速度或底物的 剩余量 3、影响酶促反应的因素 ⑴温度和 pH ①低温时，酶分子活性受到抑制，但并未失活，若恢复最适温度，酶的活性也升至最高；高 温、过酸、过碱都会导致酶分子结构被破坏而使酶失活。 ②温度或 pH 是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的。 ⑵底物浓度和酶浓度 ①图甲中 OP 段的限制因素是底物浓度，而 P 点之后的主要限制因素是酶浓度。 ②底物浓度和酶浓度不改变酶分子的活性。 ⑶酶、激素、载体、抗体与蛋白质关系图示 例 1、生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键，导致 A．蛋白质分解为多肽链 B．多肽链分解为若干短肽 C．多肽链分解为氨基酸 D．氨基酸分解为氨基和碳链化合物 练习 1、 考点二 ATP 1、ATP 形成途径 2、ATP 结构 ATP 结构简式：A—P～P～P，其中 A 代表腺苷，P 代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。 3、不同化合物中 A 的含义 例 2、下列有关细胞的能量“通货”——ATP 变化的叙述错误的是 A．ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制是生物界的共性 B．人体在紧张或愤怒状态下，细胞内产生 ATP 的速率大大超过产生 ADP 的速率 C．ATP 中的能量可以来源于光能或化学能 D．人体在剧烈运动中，通过机体神经和体液调节，细胞产生 ATP 的速率迅速增加 练习 2、ATP 是细胞的能量“通货”，下列有关 ATP 的叙述正确的是( ) A．三磷酸腺苷是生命活动的直接能源物质，其结构简式为 ATP B．ATP 水解失去 2 个磷酸基团后，剩余部分是 RNA 的组成单位之一 C．植物细胞产生的 ATP，均可用于一切生命活动 D．蓝藻内产生 ATP 的场所有细胞质基质、线粒体以及叶绿体 专项练习 1、有人做实验以研究化合物 P 对淀粉酶活性的影响，结果如图所示。下列分析错误的是 A．反应温度升高 A 点上移 B．实验中应保持 pH 不变 C．曲线 1 代表对照组的实验结果 D．化合物 P 对淀粉酶有抑制作用 答案：A 解析：由图可知，P 对酶有抑制作用，无 P 时酶促反应速率快，加 P 后，酶促反应速率变慢， 由图无法判断温度升高对酶促反应的影响，所以答案 A 错误。 2、下列操作中，不．可能导致淀粉酶活性发生变化的是 A.淀粉酶溶液中加入强酸 B.淀粉酶溶液中加入蛋白酶 C.淀粉酶溶液中加入淀粉溶液 D.淀粉酶经高温烘干制成粉剂 3 、将牛奶和姜汁混合，待牛奶凝固便成为一种富有广东特色的甜品—姜撞奶。为了掌握牛奶 凝固所需的条件，某同学将不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁，观察混合物 15 min， 看其是否会凝固，结果如下表： 温度(℃) 20 40 60 80 100 结果 15 min 后仍未 有凝固迹象 14 min 内完 全凝固 1 min 内完 全凝固 1 min 内完 全凝固 15 min 后仍未 有凝固迹象 注：用曾煮沸的姜汁重复这项实验，牛奶在任何温度下均不能凝固。 根据以上姜汁使牛奶凝固的结果，下列表述不正确的是 A．可证明新鲜姜汁含有一种酶，该酶能将可溶状态的牛奶蛋白质转化成不溶状态 B．20℃和 100℃时酶的活性低，是因为酶的分子结构遭到破坏而失去活性 C．将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合，能够提高实验的准确度 D．60℃和 80℃不一定是酶最适温度，缩小温度范围，增加温度梯度才可得到最适温度 4、如图表示木瓜蛋白酶和胃蛋白酶对抗体的消化作用，根据图示实验结果，不能得出的结论 是( ) A．蛋白酶能使抗体失活，说明抗体的化学本质是蛋白质 B．木瓜蛋白酶和胃蛋白酶只能在特定部位打开肽键 C．木瓜蛋白酶和胃蛋白酶的化学本质均是蛋白质 D．胃蛋白酶使抗体分解断裂的肽键数目多与木瓜蛋白酶 5、一透析袋（其膜为半透膜）中装有物质 M 和分解它的酶，此袋放在盛有蒸馏水的容器中。 第二天检查时，在蒸馏水中发现有物质 X，根据这一观察，下列哪项是正确的 ①酶分解了物质 X ②M 被分解 ③X 是物质 M 的组成成分 ④X 能透过透析袋 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 6、下列活动不会增加 ADP 的是（ ） ①质壁分离后的植物细胞复原②葡萄糖在小肠中被吸收③根尖分生区细胞有丝分裂④丙酮酸 在线粒体内氧化分解 A、②③ B、①④ C、①②③ D、①③ 7、下图中，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E 表示酶降低的活 化能。正确的图解是 8、酶在大规模产业化应用中的核心问题是固定化技术，而酶固定化所依据的基本原理在于酶 具有 A．热稳定性 B．催化高效性 C．催化特异性 D．可反复使用性 9 、下列有关酶的叙述，正确的是 （ ） A．酶可以被水解，产物是氨基酸 B．若反应温度不断升高，则酶的最大反应速率不断提高 C．冬季动物体内酶的活性随环境温度的下降而降低 D．在一定范围内，底物浓度影响着酶促反应速率 10、下列关于酶的叙述中正确的是 A．酶是由有分泌功能的细胞产生的并且能调节生物体的生命活动 B．活细胞都可产生酶，酶可在细胞外起作用 C．酶都是在核糖体上合成的 D．所有的酶与双缩脲试剂发生作用都可产生紫色反应 11、为了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示。在 37 ℃水 浴中保温一段时间后，1、2 中加入适量双缩脲试剂，3、4 中不加任何试剂，下列实验能达到 目的的是( ) A．实验② B．实验① C．实验①、实验②都能 D．实验①、实验②都不能 1 2、下列关于 ATP 和 ADP 相互转化的叙述，正确的是 A．ATP 和 ADP 相互转化是一种可逆反应 B．细胞可以利用热能将 ADP 转化为 ATP C．ATP 转化成 ADP 时，所有的的高能磷酸键都断裂 D．动植物、细菌和真菌的细胞内都是以 ATP 作为能量通货的，说明了生物界具有统一性 13、 (四)回答下列关于微生物和酶的问题。(10 分) 高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高 温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图 15 所示。 ⑴根据图中的数据，判断该酶使用的最佳温度范围是______。 A．40℃一 50℃ B．50℃一 60℃ C．60℃一 70℃ D．70℃-80℃ ⑵据图判断下列叙述错误的是______。 A．该酶只能在最佳温度范围内测出活性 B．曲线②35℃数据点是在 80℃时测得的 C．曲线①表明 80℃是该酶活性最高的温度 D．曲线②表明该酶的热稳定性在 70℃之后急剧下降 答案：⑴.C ⑵A 解析：⑴在使用该酶时，应保证活性较高、酶的热稳定性较好的温度范围。由图中数据可知， 60℃~70℃符合要求。 ⑵酶活性受温度影响，在不同的温度下，都可以测定酶的活性，A 错误；由曲线①可知，该酶 的最适温度是 80℃，曲线②中的数据是将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最 高的温度下测其残余酶活性，对于 B 选项而言是将该酶在 35℃下上时间保存，然后在 80℃下 测定该酶活性，B、C 正确。曲线②显示，酶的热稳定性从 30℃开始不断下降，在 70℃后，急 剧下降，D 正确 14、食品种类多，酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品生产应用范围较广的蛋白酶， 查阅相关文献，得知： （1）pH 对不同蛋白酶的活力影响有差异。据图 12 可知，_________更适宜作为食品添加剂， 理由是________。蛋白酶的活力可用________的量来表示。 1. 该蛋白酶的提取工艺流程如下： 兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液 pH 进行了探究实验。结果显示，酶保护剂浓度在 0.02～ 0.06mol/L 范围内，酶活力较高；提取液 pH 在 6.0～8.0 范围内，酶活力较高。他们认为，要 进一步提高粗酶制剂的酶活力，以达到最佳提取效果，还需对酶保护剂浓度和提取液 pH 进行 优化，并确定以此为探究课题。请拟定该课题名称，设计实验结果记录表。 解析：（1）审题结合图形和文字，在题目中已经提供了信息“食品种类多，酸碱度范围广”， 所以选择的食品添加剂应该有较广的酸碱适应范围。从图形中，可以看出木瓜蛋白酶的适应 范围最广，所以可以选作食品添加剂。酶的活力，一般用酶催化的底物消耗量或者产物生成 量来表示。 （2）实验设计，应该明确实验目的：探究酶保护剂的最适浓度和提取液的最适 pH 值，所以 可以将酶保护剂的浓度和提取液的 pH 值作为自变量，因变量为单位时间内底物的消耗量。 15、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)，该过程的场所是________。研究发现正 常成年人安静状态下 24 小时有 40 kg ATP 发生转化，而细胞内 ADP、ATP 的浓度仅为 2～10 mmol/L。为满足能量需要，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的神经递质，还能释放 ATP，两者均能引起受体细胞的膜电 位变化。据图分析，科学家当初推测 ATP 作为神经细胞间传递信息的信号分子的证据之一是 科学家寻找到靶细胞膜上有________。 (4)ATP 的含量可作为细胞活性的指标，为了研究不同浓度的 X 物质对动物细胞活性的影响， 以细胞内 ATP 浓度为观测指标，请根据以下提供的实验材料和用具，设计实验思路，绘制用 于呈现实验数据的坐标系，并预测实验结果。 材料和用具：肝细胞悬浮液、细胞培养液、培养瓶等。 (要求：答题时 ATP 含量的检测不做具体要求) ①实验思路： ________________________________________________________________________。 ②绘制一个用于呈现实验数据的坐标系，并注明坐标轴的名称。 ③预测实验结果： ________________________________________________________________________。 答案：(1)需氧呼吸(或细胞呼吸) 细胞溶胶和线粒体 ATP—ADP 循环迅速(或 ATP 与 ADP 相 互迅速转化) (2)腺苷 (3)ATP 的受体 (4)①将等量的肝细胞悬浮液分别培养于添加了不同浓度的 X 物质的细胞培养液和不含 X 物质 的细胞培养液中(或者以不添加 X 物质的细胞培养液为对照)，一定时间后检测各组细胞中的 ATP 的含量 ② ③若随着 X 物质浓度的增加细胞中 ATP 的含量逐渐增加，则 X 物质能促进细胞活性； 若随着 X 物质浓度的增加细胞中 ATP 的含量逐渐减少， 则 X 物质能抑制细胞活性； 若添加不同浓度 X 物质的细胞中 ATP 含量与对照组相似，则 X 物质对细胞活性没有影响 解析：本题考查动物激素的作用及实验设计原则、步骤、设计能力，难度中等。(1)神经细胞 的细胞呼吸能产生 ATP，ATP 来自细胞溶胶和线粒体。ATP 转化快、供能高效。(2)ATP 在水解 酶催化下，脱去三个磷酸基团后成为腺嘌呤和核糖组成的腺苷。(3)细胞膜表面含有 ATP 受体， 能与 ATP 结合从而发生信息传递过程。(4)实验自变量为 X 物质的浓度，因变量为动物细胞活 性的大小。 16、回答下列Ⅰ.Ⅱ题 Ⅰ. 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的蛋白酶的 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位蛋白酶活性如图 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_________________。 （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探究试验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是__________,可用______________试剂鉴 定。 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高低。 ④实验结果如图 2，据此能否确认该假设成立？___________。理由是： ________________________________________________________。 （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。 真题演练 1、关于酶的叙述，正确的是( ) A．酶提供了反应过程所必需的活化能 B．酶活性的变化与酶所处环境的改变无关 C．酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失 D．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸 2 、下列有关酶的叙述正确的是( ) A．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸 B．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率 C．在动物细胞培养中，胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞 D．DNA 连接酶可连接 DNA 双链的氢键，使双链延伸 3 、正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性，这三类物质都是( ) A．在细胞内发挥作用 B．由活细胞产生的蛋白质 C．与特定分子结合后起作用 D．在发挥作用后还能保持活性 4、某一不可逆化学反应(S→P＋W)在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下 进行到时间 t 时，向反应液中加入催化该反应的酶。右图中能正确表示加酶后反应物浓度随 反应时间变化趋势的曲线是( ) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 5、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如右图所示。下列分析错误 的是( ) A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解 B. 甲酶不可能是具有催化功能的 RNA C．乙酶的化学本质为蛋白质 D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变 6、下图为酶催化反应的过程示意图，以数字编号的图形分别表示反应物、酶、生成物等反应 要素，其中表示酶的图形编号是( ) A．① B．② C．③ D．④ 答案：A 解析：从图中可以看出图形①参与酶催化的反应，并在反应后能保持结构和性质不变，故图 形①应为酶。 7、某同学从温度为 55 ℃～65 ℃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。