第3单元 第7讲 酶和ATP（word练习）-【导学教程】2025年生物新编高考大一轮总复习（人教版 多选）

一、单项选择题 1．(2024·石景山一模)生物体内的酶具有催化作用。下列关于酶的叙述，错误的是(　　) A．酶分子与底物的结合与其空间结构无关 B．DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成 C．麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖的水解 D．过氧化氢酶、木瓜蛋白酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质 解析：选A　酶分子和底物可以特异性的结合和其独特的空间结构有关，A错误；DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化DNA的磷酸二酯键形成，B正确；酶具有专一性，麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖水解，C正确；绝大多数酶的化学本质是蛋白质，包括过氧化氢酶、木瓜蛋白酶和麦芽糖酶、蛋白酶、脂肪酶等，D正确。 2．(2023·潍坊月考)酶的活性部位是酶分子中同底物特异性结合而起催化作用的区域，有些抑制剂可与酶的此部位发生化学反应。下图是某种酶活性部位的形成过程。下列叙述错误的是(　　) A．酶分子的合成过程中可能有氢键形成 B．酶的催化作用发生在酶的活性部位 C．为保证酶的活性部位正常发挥作用，需要在最适温度和pH条件下保存 D．抑制剂与酶的活性部位发生化学反应会降低酶促反应速率 解析：选C　酶的本质是蛋白质或RNA，蛋白质合成时需要先转录再翻译，转录和翻译过程中都会发生碱基互补配对，都会形成氨键，因此在酶分子的合成过程中可能有氢键形成，A正确；酶的活性部位是酶分子中同底物特异性结合而起催化作用的区域，因此酶的催化作用只在酶的活性部位发生，B正确；为保证酶的活性部位正常发挥作用，需要在最适pH、低温条件下保存，C错误；抑制剂与酶的活性部位发生化学反应，导致酶的活性部位发生变化，会降低酶促反应速率，D正确。 3．临床上，ATP常作为药物用于辅助治疗心肌炎、脑出血等后遗症。ATP药物分为ATP片剂和ATP注射液，ATP片剂可以口服，ATP注射液可供肌肉注射或静脉滴注。注射ATP溶液时，ATP几乎不能进入细胞，而是作为兴奋性神经递质与多处细胞膜上的受体结合。下列叙述错误的是(　　) A．1个ATP分子中含有1分子腺嘌呤核糖核苷酸和2分子磷酸基团 B．ATP片剂可以口服的原理是人体消化道内没有ATP水解酶，且可以直接被吸收 C．患者注射ATP溶液后，其脑细胞内的代谢反应主要靠自身合成的ATP来直接供能 D．患者心肌细胞内可以大量合成并储存ATP，因此只需注射低浓度的ATP溶液 解析：选D　1个ATP分子中含有1分子腺嘌呤核糖核苷酸和2分子磷酸基团，A正确；由于人体消化道内没有ATP水解酶，而且ATP可以直接被吸收，所以ATP片剂可以直接口服，B正确；根据题干信息可知，注射的ATP几乎不能进入细胞，患者注射ATP溶液后，其脑细胞内的代谢反应主要靠自身合成的ATP来直接供能，C正确；细胞内的ATP含量很少，但ATP和ADP之间的转化效率很高，细胞内不可能大量合成并储存ATP，D错误。 4．下列实验中，温度属于无关变量的是(　　) ①证明酶具有专一性的实验中，将实验温度设置为酶的最适温度 ②比较过氧化氢在不同条件下分解的实验，其中一支试管的温度设置为90 ℃ ③探究温度对唾液淀粉酶活性影响的实验，设置0 ℃、37 ℃、100 ℃三种温度 ④用过氧化氢作为底物验证酶具有催化作用时，两组实验均在室温下进行 A．①②　　　　　　　　　 B．①②③ C．①④ D．①③④ 解析：选C　②比较过氧化氢在不同条件下分解的实验，其中一支试管的温度设置为90 ℃，此时的温度属于自变量，②错误；③探究温度对唾液淀粉酶活性影响的实验，温度属于自变量，③错误。 5．(2023·芜湖期末)如图是ATP为主动运输供能示意图，以下说法错误的是(　　) A．参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶 B．载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生改变 C．ATP分子中磷酸基团的相互吸引使得ATP结构非常稳定 D．ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的磷酸基团挟能量与载体蛋白结合 解析：选C　如题图所示，参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，当膜内侧的Ca2＋与其相应位点结合时，酶活性就被激活了，A正确；由题图可知，载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生改变，将Ca2＋运输至另一侧，B正确；由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥，ATP分子中远离腺苷的磷酸基团容易脱离，使得ATP结构不稳定，C错误；如题图所示，ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的磷酸基团挟能量与载体蛋白结合，即载体蛋白的磷酸化，D正确。 6．图1是细胞中某种小分子化合物的结构模式图，其中①～③代表化学键，④和⑤代表化学基团；图2表示哺乳动物成熟红细胞内ATP产生量与O2供给量的关系。下列叙述正确的是(　　) A．图1中②处的化学键比①处的更稳定 B．图1中的⑤处为碱基，且该碱基是RNA所特有的 C．据图2可知，哺乳动物的成熟红细胞不能进行细胞呼吸 D．哺乳动物的成熟红细胞吸收葡萄糖需要消耗ATP 解析：选A　图1所示的物质可以是ATP，特殊化学键①容易形成也容易水解，特殊化学键②比特殊化学键①更稳定，A正确；图1中的⑤处是碱基A(腺嘌呤)，腺嘌呤是DNA和RNA共有的碱基，B错误；哺乳动物的成熟红细胞可以进行无氧呼吸，C错误；哺乳动物的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，不需要消耗ATP，D错误。 7．(2023·海淀区一模)下图表示最适温度下反应物浓度对酶催化反应速率的影响。下列叙述正确的是(　　) A．最适温度下，酶提高化学反应活化能的效果最好 B．a点时温度升高10 ℃，曲线上升幅度会增大 C．b点时向体系中加入少量同种酶，反应速率加快 D．c点时，限制酶促反应速率的因素是反应物浓度 解析：选C　最适温度下，酶的活性最高，此时酶降低化学反应所需要的活化能效果最好，A错误；结合题干“下图表示最适温度下反应物浓度对酶催化反应速率的影响”，此时酶的温度已达最适温度，若在此基础上温度升高10 ℃，曲线上升幅度会降低，B错误；限制bc段酶促反应速率的主要因素是酶的浓度，故b点时向体系中加入少量同种酶，反应速率会加快，C正确；c点时，限制酶促反应速率的因素是酶的浓度，D错误。 8．(2023·淄博期中)图1是对酶的某种特性的解释模型，图2、3、4、5、6、7是在不同条件下某种酶促反应的变化情况，据图分析下列说法，不正确的是(　　) A．图1可以解释酶具有专一性，由图5和图7可判断该酶很可能是麦芽糖酶 B．图2说明酶具有催化功能，由图3可判断该酶最适pH不受温度影响，由图4可判断该酶的最适温度不受pH的影响 C．图6说明Cl－是该酶的激活剂，而Cu2＋是该酶的抑制剂 D．图3和图4中的酶可能是人体中的胃蛋白酶 解析：选D　图1可以解释酶具有专一性，由图5和图7可判断该酶很可能是麦芽糖酶，A正确；图2是无催化剂和酶的对照，相同时间时，加入酶的生成物的量大于无催化剂的生成物的量，说明酶具有催化功能，图3中不同温度下反应物剩余量对应的pH是相同的，可判断该酶最适pH不受温度影响，同理，图4可判断该酶的最适温度不受pH的影响，B正确；图6中，酶加Cl－反应速率最大，酶加Cu2＋反应速率最小，能说明Cl－是该酶的激活剂，而Cu2＋是该酶的抑制剂，C正确；图3中4种温度下，酶的最适温度是35 ℃，不是37 ℃，图4中3种pH下，最适pH是7，不是1.5，该酶不可能是胃蛋白酶，D错误。 二、不定项选择题 9．(2024·江苏联考)真菌分泌的植酸酶作为畜禽饲料添加剂，可提高饲料利用率。科研人员对真菌产生的两种植酸酶在不同pH条件下活性的差异进行研究，结果如下图。相关叙述正确的是(　　) A．植酸酶只能在活细胞中产生，可在细胞外发挥作用 B．真菌合成的植酸酶需要经高尔基体参与，才能转运到细胞外 C．植酸酶A的最适pH为2或6，植酸酶B的最适pH为6 D．两种酶相比，植酸酶A更适合添加在家畜饲料中 解析：选ABD　植酸酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，可在细胞内或细胞外发挥作用，A正确；植酸酶为分泌蛋白，真菌合成的植酸酶需要经高尔基体对其进行加工和转运，才能分泌到细胞外，B正确；在pH为2时，植酸酶A的相对活性较高，但不是其最适pH，植酸酶A和B在pH为6时，酶的活性均最高，故植酸酶A和植酸酶B的最适pH均为6，C错误；因为胃液的pH较低，在此条件下植酸酶A的相对活性较高，故更适合添加在家畜饲料中，D正确。 10．(2023·沈阳一模)变形菌视紫红质(PR) 是一类广泛存在于水域微生物中的吸光色素膜蛋白，可将H＋从细胞内侧泵到细胞膜外，从而在细胞膜内外产生H＋浓度梯度，形成的化学势能可用于ATP合成、物质的跨膜运输或驱动细菌鞭毛运动，由于PR具有“光驱动质子泵”等功能，因此对其研究具有重要意义。下图为变形菌能量传递的部分示意图，下列相关叙述错误的是(　　) A．变形菌细胞膜上的ATP合成酶具有运输功能 B．变形菌可利用光能，其生命活动的直接能源物质是光能 C．PR在光驱动下将H＋从细胞内泵到细胞外属于主动运输 D．不含PR的细菌，其鞭毛运动所需的能量主要来自线粒体 解析：选BD　据题图可知，变形菌细胞膜上的ATP合成酶能够协助H＋跨膜运输，说明变形菌细胞膜上的ATP合成酶具有运输功能，A正确；细胞生命活动的直接能源物质是ATP，B错误；据题图可知，PR在光驱动下将H＋从细胞内泵到细胞外是需要载体、能量的逆浓度梯度运输过程，属于主动运输，C正确；细菌属于原核生物，细胞内无线粒体，D错误。 三、非选择题 11．研究证实ATP既是能量“货币”，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。请分析回答下列问题： (1)ATP的结构简式是________，神经细胞中的ATP主要来自________(细胞结构)。研究发现，正常成年人安静状态下24 h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，人体解决这一矛盾的合理途径是______________________ ______________________________________________________________________________。 (2)由图可知，ATP在传递信号过程中，在细胞间隙中的有关酶的作用下，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，二者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，如果要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用，则图中的________属于无关变量，应予以排除。 解析　(1)ATP的结构简式是A—P～P～P。动物细胞中，线粒体是有氧呼吸的主要场所，所以神经细胞中的ATP主要来自线粒体。ATP是直接能源物质，在体内含量很少，可通过ATP与ADP迅速相互转化而形成。(2)ATP脱去1个磷酸基团为ADP，脱去两个磷酸基团为AMP，如果磷酸基团完全脱落，剩下的则是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。(3)若要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用，可以设法把ATP与典型神经递质分开，单独去研究其作用，即用化学物质阻断典型神经递质，所以典型神经递质是实验的无关变量。 答案　(1)A—P～P～P　线粒体　ATP与ADP迅速相互转化　(2)腺苷　(3)典型神经递质 12．胰脂肪酶是肠道内脂肪水解过程中的关键酶，板栗壳黄酮可调节胰脂肪酶的活性进而影响人体对脂肪的吸收。为研究板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响，科研人员进行了下列实验：在酶量一定且环境适宜的条件下，检测了加入板栗壳黄酮对胰脂肪酶酶促反应速率的影响，结果如图1。请回答下列问题： (1)图1曲线可知板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性具有___________(填“促进”或“抑制”)作用。 (2)图2中A显示脂肪与胰脂肪酶活性部位结构互补时，胰脂肪酶才能发挥作用，因此酶的作用具有____________性。图2中的B和C为板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用机理的两种推测的模式图。结合图1曲线分析，板栗壳黄酮的作用机理应为_________(填“B”或“C”)。 (3)为研究不同pH条件下板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响，科研人员进行了相关实验，结果如图3所示。 ①本实验的自变量有_______________。(答出两点即可) ②由图3可知，加入板栗壳黄酮，胰脂肪酶的最适pH变______________。 ③若要探究pH为7.4条件下，不同浓度的板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响，实验的基本思路是：在pH为7.4条件下，设置一系列板栗壳黄酮的______________，分别测定对照组与加入板栗壳黄酮组的酶活性，并计算其差值。 解析　(1)据题图1实验结果显示，加入板栗壳黄酮后酶促反应速率比对照组低，说明板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性具有抑制作用。(2)图2中A显示脂肪与胰脂肪酶活性部位结构互补时，胰脂肪酶才能发挥作用，这说明酶促反应的发生需要酶与底物发生特异性结合，因此酶的作用具有专一性；图2中的B的作用机理显示板栗壳黄酮与酶结合后导致酶的空间结构发生改变，进而使脂肪无法与脂肪酶发生结合，从而实现了对酶促反应速率的抑制，该抑制作用会导致脂肪的分解终止，此种抑制不可以通过增加底物浓度而缓解，C图显示的作用机理为板栗壳黄酮和脂肪竞争胰脂肪酶上的活性位点，从而减少了脂肪与胰脂肪酶的结合概率，进而使酶促反应速率下降，此种抑制可以通过增加底物浓度而缓解，据图1可知，加入板栗壳黄酮组的酶促反应速率低于对照组，且增加脂肪浓度，反应速率依然比对照组低，因此板栗壳黄酮的作用机理应为B。(3)①本实验的目的是研究不同pH条件下板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响，根据实验目的可知，本实验的自变量有(是否)加入板栗壳黄酮和不同pH。②由图3可知，板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用效率最高的pH值约为7.4；加入板栗壳黄酮，胰脂肪酶的最适pH变大，即由7.4变成了7.7。③若要探究不同浓度的板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响，则实验的自变量为板栗壳黄酮浓度，因变量为酶促反应速率，因此实验的基本思路是在pH为7.4条件下，设置一系列板栗壳黄酮浓度梯度，分别测定对照组与加入板栗壳黄酮组的酶活性，并计算其差值。 答案　(1) 抑制　(2) 专一　 B　(3)①(是否)加入板栗壳黄酮和不同pH　②大　③浓度梯度 学科网（北京）股份有限公司 $$