内容正文:
第05讲 ATP和酶
目录
01 课标达标练
【题型一】ATP的结构和功能
【题型二】酶的本质、功能和特性
【题型三】影响酶促反应速率的因素
02 能力突破练 (新情境+新考法)
03 高考溯源练
题型一 ATP结构和功能
1.ATP被称为生物体的能量“货币”,下列叙述正确的是( )
A.ATP中的A代表的是碱基腺嘌呤
B.细胞质和细胞核中都有ATP的分布
C.ATP合成需要的能量由磷酸来提供
D.ATP水解一般与放能反应相联系
2.ATP是细胞内的“能量通货”,下列关于人体细胞中ATP的说法正确的是( )
A.剧烈运动时人体含有大量ATP
B.消化道内水解蛋白质需要消耗ATP
C.合成ATP所需能量不一定来源于放能反应
D.ATP合成速率基本等于其分解速率
3.下图是ATP的结构示意图,图中标号与对应叙述不正确的是( )
选项
编号
描述
A
①
只含有C、H、O三种元素
B
②
生命活动的能量一般不是由②断裂释放提供供
C
③
肯定含有N元素
D
④
腺嘌呤脱氧核苷酸
A.①只含有C、H、O三种元素
B.②生命活动的能量一般不是由②断裂释放提供
C.③肯定含有N元素
D.腺嘌呤脱氧核苷酸
4.下图为ATP-ADP循环图,有关该过程的叙述,正确的是( )
A.在植物的根细胞中无法同时进行①②过程
B.①过程常伴随着吸能反应
C.在萤火虫体内,①②过程中的能量形式都可以是光能
D.ATP-ADP循环的速度很快,可积累大量的ATP
5.ATP 是细胞内的能量“货币”。下列关于 ATP 的说法,正确的是( )
A.ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质
B.线粒体是蓝细菌和黑藻细胞产生 ATP 的主要场所
C.放能反应一般伴随着 ATP 的水解,吸能反应一般伴随着ATP的合成
D.ATP 分子中所有化学键都储存着大量的能量,所以被称为高能磷酸比合物
6.下图为生物细胞内ATP形成及水解图,图中a表示氧化分解过程。下列与此图相关的叙述正确的是( )
A.图中a过程为放能反应,ATP水解所释放的能量通常用于放能反应
B.酶①和酶②是同一种酶
C.乙中含有一个普通磷酸键,而丁可用于ATP的合成
D.丙由腺嘌呤和脱氧核糖组成,与丁组合成的物质即RNA的基本组成单位之一
题型二 酶的本质、功能和特性
7.嫩肉粉可将肌肉组织部分水解,使肉类食品口感松软、嫩而不韧。嫩肉粉中使肉质变嫩的主要成分是( )
A.淀粉酶 B.DNA酶 C.蛋白酶 D.脂肪酶
8.下列关于酶的叙述错误的是( )
A.一旦离开活细胞,酶就失去催化能力
B.酶的催化效率很高,但易受温度和pH的影响
C.一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应
D.酶一般在低温下进行保存
9.酶的存在使细胞代谢可以在常温常压下快速进行。下列叙述正确的是( )
A.酶不能作为底物被催化水解 B.具有分泌功能的细胞才能产生酶
C.不同酶提供的活化能是不同的 D.合成酶的原料可能是核糖核苷酸
10.关于酶的叙述,正确的是( )
A.酶都是蛋白质
B.酶具有专一性
C.酶具有高效性的特点,故与外界条件无关
D.酶只在细胞内起作用
题型三 影响酶促反应速率的因素
11.将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85℃水中热烫处理2min,可较好地保持甜味。这是因为加热会( )
A.提高淀粉酶活性
B.改变可溶性糖分子的结构
C.破坏淀粉酶的活性
D.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性
12.下列有关酶的特性及相关实验的叙述正确的是( )
A.探究pH对酶活性的影响,pH和温度均为自变量
B.探究温度对酶活性影响实验中,不适宜选择过氧化氢酶作为研究对象
C.验证淀粉酶的专一性实验中,可以选择碘液作为检测试剂
D.探究温度对酶活性影响实验中,可以用斐林试剂检测试验结果
13.如图所示,曲线b表示最适温度、最适pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。下列分析正确的是( )
A.升高温度后,图示反应速率可用曲线c表示
B.酶量减少后,图示反应速率可用曲线a表示
C.酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素
D.减小pH,重复该实验,A、B点位置都不变
14.某同学进行“探究pH对过氧化氢酶的影响”的实验,实验结果如表所示。下列叙述正确的是( )
缓冲液
pH5.0
pH6.0
pH7.0
pH8.0
收集的气体体积(mL)
0.5min
a1
b1
c1
d1
1min
a2
b2
c2
d2
A.该实验不需要设置空白对照组
B.1min时收集的气体体积一定均不相同
C.若b1=b2,说明pH6.0时,过氧化氢酶失活
D.若c2最大,说明pH7.0是过氧化氢酶的最适pH
15.某同学将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切,滴加碘液进行观察,结果观察到胚乳呈蓝色块状,且随着玉米发芽时间的延长,蓝色块状物会逐渐变小。为验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,该同学设计了如下实验:在1~4号试管中分别加入相应的物质和溶液(如图所示),混合均匀后,将试管放入50~65℃的温水浴中30 min,然后用斐林试剂检测并观察试管内的颜色变化。下列相关分析错误的是( )
A.使用斐林试剂时,应将甲液和乙液等量混匀后再加入试管中
B.2号试管中加入的X可以为发芽前的玉米提取液
C.4号试管可有可无,对实验没有影响
D.利用1号试管可排除淀粉溶液本身含有还原糖的可能性
1.酶是细胞代谢不可缺少的催化剂。ATP是生命活动的直接能源物质。下图是ATP逐级水解的过程图,下列相关叙述错误的是( )
A.细胞内的酶为多聚体,其合成过程为吸能反应
B.ATP水解产生的③和④分别是腺苷和磷酸
C.一分子ATP水解为③的过程中,阶段Ⅲ释放的⑤最多
D.ATP与ADP相互转化的能量供应机制,在所有活细胞内都是一样的
2.蛋白激酶A(PKA)由两个调节亚基和两个催化亚基组成,其活性受cAMP(腺苷酸环化酶催化ATP环化形成)调节(如下图)。活化的PKA催化亚基能将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化。下列有关说法错误的是( )
A.cAMP与调节亚基结合,使调节亚基和催化亚基分离,释放出高活性的催化亚基
B.蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的合成
C.蛋白质被磷酸化后,往往空间结构发生变化,蛋白质活性发生改变
D.1分子ATP脱去3个磷酸基团后生成腺苷
3.相对于细胞外液而言,大部分动物细胞内部的Na+浓度很低,而K+浓度很高,细胞通过主动地泵出Na+和泵入K+,来维持这种浓度差异。运输这两种离子跨膜的是钠钾泵,运输过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.钠钾泵的化学本质是蛋白质,且具有ATP水解酶的作用
B.在转运Na+和K+的过程中,钠钾泵的空间结构会发生变化
C.钠钾泵既能运输Na+又能运输K+,所以没有特异性
D.低温、低氧会影响钠钾泵运输钠钾离子
4.下图所示是谷氨酸脱羧酶催化谷氨酸分解的过程中有关物质浓度随时间的变化曲线(1 mol谷氨酸分解为1 mol氨基丁酸和1 mol CO2),下列有关叙述不合理的是( )
A.曲线1可表示某种条件下谷氨酸的浓度变化
B.曲线2表明,在该条件下谷氨酸在大约20分钟时完全分解
C.如果曲线2、3、4代表不同酶浓度下的酶促反应,则曲线2代表的酶浓度高于曲线3和曲线4代表的酶浓度
D.如果曲线2、3、4表示不同温度下的酶促反应曲线,则曲线2代表的温度高于曲线3和曲线4代表的温度
5.异戊二烯二酸合成酶是青蒿素生物合成过程中的一种重要酶,该酶能够催化丙二酸生成异戊二烯二酸,从而促进青蒿素合成。实验人员在低温条件下提取异戊二烯二酸合成酶液,进行相关实验,过程如表所示。下列叙述正确的是( )
步骤
试管1
试管2
①
分别加入1.0mL丙二酸
②
加入0.2mL H2O
加入0.2mL NaOH溶液(6m ol·L-1)
③
分别加入1.0mL 异戊二烯二酸合成酶液
④
2支试管置于30℃水浴锅中1 h
⑤
终止反应
⑥
测定2支试管中的产物量
A.加入 NaOH溶液会使该酶水解为氨基酸
B.保持30℃水浴是为了维持酶的适宜反应温度
C.1 h后2 支试管中的丙二酸都已经彻底消耗完
D.酶液和水的加入量属于该实验的自变量
一、单选题
1.(2025·浙江1月·高考真题)ATP是细胞生命活动的直接能源物质。下列物质运输过程需要消耗 ATP的是 ( )
A.O2进入红细胞
B.组织细胞排出CO2
C.浆细胞分泌抗体
D.神经细胞内K+顺浓度梯度外流
2.(2025·浙江1月·高考真题) 取鸡蛋清,加入蒸馏水,混匀并加热一段时间后,过滤得到混浊的滤液。以该滤液为反应物,探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响,实验结果如表所示。
据表分析,下列叙述正确的是 ( )
A.滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关
B.组3滤液变澄清时间最短,酶促反应速率最快
C.若实验温度为52 ℃,则滤液变澄清时间为4~6 min
D.若实验后再将组5放置在57℃,则滤液变澄清时间为6 min
3.(2025·江苏·高考真题) 为探究淀粉酶是否具有专一性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是( )
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
②
加入2mL淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
③
60℃水浴加热,然后各加入2mL斐林试剂,再60℃水浴加热
A. 丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液
B. 两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C. 根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D. 甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
4.(2024·全国甲卷·高考真题) ATP可为代谢提供能量,也参与RNA的合成,ATP结构如图所示,图中~表示高能磷酸键,下列叙述错误的是 ( )
A.ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量
B.用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA
C.β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂
D.光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键
5.(2023·浙江6月·高考真题)为探究酶的催化效率,某同学采用如图所示装置进行实验,实验分组、处理及结果如下表所示。
图
组
别
甲中溶液
(0.2 mL)
乙中溶液
(2 mL)
不同时间测定的相对压强(kPa)
0s
50s
100s
150s
200s
250s
Ⅰ
肝脏
提取液
H2O2
溶液
0
9.0
9.6
9.8
10.0
10.0
Ⅱ
FeCl3
H2O2
溶液
0
0
0.1
0.3
0.5
0.9
Ⅲ
蒸馏水
H2O2
溶液
0
0
0
0
0.1
0.1
下列叙述错误的是 ( )
A.H2O2分解生成O2导致压强改变
B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时
C.250 s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行
D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性
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第05讲 ATP和酶
目录
01 课标达标练
【题型一】ATP的结构和功能
【题型二】酶的本质、功能和特性
【题型三】影响酶促反应速率的因素
02 能力突破练 (新情境+新考法)
03 高考溯源练
题型一 ATP结构和功能
1.ATP被称为生物体的能量“货币”,下列叙述正确的是( )
A.ATP中的A代表的是碱基腺嘌呤
B.细胞质和细胞核中都有ATP的分布
C.ATP合成需要的能量由磷酸来提供
D.ATP水解一般与放能反应相联系
【答案】B
【详解】A、ATP的A表示腺苷,A错误;B、细胞质和细胞核中生命活动需要ATP提供能量,所以都有ATP的分布,B正确;C、ATP合成所需的能量由光能转化或有机物分解提供,即来源于光合作用和呼吸作用,C错误;D、吸能反应一般与ATP的水解相联系,D错误。
故选B。
2.ATP是细胞内的“能量通货”,下列关于人体细胞中ATP的说法正确的是( )
A.剧烈运动时人体含有大量ATP
B.消化道内水解蛋白质需要消耗ATP
C.合成ATP所需能量不一定来源于放能反应
D.ATP合成速率基本等于其分解速率
【答案】D
【详解】A、ATP在机体中的含量较少,A错误;B、消化道内水解蛋白质是在相关酶的催化下完成的,不消耗ATP,B错误;C、ATP的合成一般与放能反应相联系,C错误;D、ATP是细胞的直接能源物质,在细胞中含量很少,但ATP合成速率基本等于其分解速率,能满足生命活动所需,D正确。
故选D。
3.下图是ATP的结构示意图,图中标号与对应叙述不正确的是( )
选项
编号
描述
A
①
只含有C、H、O三种元素
B
②
生命活动的能量一般不是由②断裂释放提供供
C
③
肯定含有N元素
D
④
腺嘌呤脱氧核苷酸
A.①只含有C、H、O三种元素
B.②生命活动的能量一般不是由②断裂释放提供
C.③肯定含有N元素
D.腺嘌呤脱氧核苷酸
【答案】D
【详解】A、①是核糖,只含有C、H、O三种元素,A正确;B、 ②生命活动的能量一般是由远离腺苷的那个特殊化学键断裂提供,不是由②断裂释放提供,B正确;C、③是含氮碱基腺嘌呤,肯定含有N元素,C正确;D、④是腺嘌呤核糖核苷酸,而不是腺嘌呤脱氧核苷酸,D错误。
故选D。
4.下图为ATP-ADP循环图,有关该过程的叙述,正确的是( )
A.在植物的根细胞中无法同时进行①②过程
B.①过程常伴随着吸能反应
C.在萤火虫体内,①②过程中的能量形式都可以是光能
D.ATP-ADP循环的速度很快,可积累大量的ATP
【答案】B
【详解】A、植物的根细胞进行细胞呼吸,可以进行②过程,即将有机物中的化学能转化成ATP中的能量,同时,产生的ATP通过①过程可以释放能量,用于各项生命活动,如根细胞对无机盐离子的吸收,因此,在植物的根细胞中同时进行①②过程,A错误;B、①ATP的水解伴随着吸能反应,吸能反应消耗ATP水解释放的能量,B正确;C、萤火虫体内①过程能量的形式可以是光能,ATP中的能量转化成光能,萤火虫体内②过程(ATP的合成)所需要的能量只能来自细胞呼吸,不可以来自光能,C错误;D、细胞中不能积累大量的ATP,ATP的含量很少,但ATP-ADP循环的速度很快,D错误。
故选B。
5.ATP 是细胞内的能量“货币”。下列关于 ATP 的说法,正确的是( )
A.ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质
B.线粒体是蓝细菌和黑藻细胞产生 ATP 的主要场所
C.放能反应一般伴随着 ATP 的水解,吸能反应一般伴随着ATP的合成
D.ATP 分子中所有化学键都储存着大量的能量,所以被称为高能磷酸比合物
【答案】A
【详解】A 、ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质,ATP 是细胞内的能量“货币”,A正确;B、蓝细菌是原核生物,没有线粒体,B错误;C、放能反应一般伴随着 ATP 的合成,吸能反应一般伴随着ATP的水解,C错误;D、ATP分子中含有个2高能磷酸键,其余的是普通化学键,D错误。
故选A。
6.下图为生物细胞内ATP形成及水解图,图中a表示氧化分解过程。下列与此图相关的叙述正确的是( )
A.图中a过程为放能反应,ATP水解所释放的能量通常用于放能反应
B.酶①和酶②是同一种酶
C.乙中含有一个普通磷酸键,而丁可用于ATP的合成
D.丙由腺嘌呤和脱氧核糖组成,与丁组合成的物质即RNA的基本组成单位之一
【答案】C
【详解】A、a过程表示氧化分解过程,即放能反应,放能反应产生的能量用于ATP的合成,ATP水解所释放的能量用于吸能反应,A错误;B、酶具有专一性,ATP→甲,甲→乙是不同的酶促反应,故酶①和酶②的种类不同,B错误;C、乙中含有一个普通磷酸键,ATP的合成要消耗磷酸(丁),C正确;D、丙表示腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,与丁组合后为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一,D错误。
故选C。
题型二 酶的本质、功能和特性
7.嫩肉粉可将肌肉组织部分水解,使肉类食品口感松软、嫩而不韧。嫩肉粉中使肉质变嫩的主要成分是( )
A.淀粉酶 B.DNA酶 C.蛋白酶 D.脂肪酶
【答案】C
【详解】肌肉组织主要成分为蛋白质,嫩肉粉的主要作用是利用蛋白酶对肉中蛋白质进行部分水解,使肉类制品口感达到嫩而不韧、味美鲜香的效果,C正确,ABD错误。
故选C。
8.下列关于酶的叙述错误的是( )
A.一旦离开活细胞,酶就失去催化能力
B.酶的催化效率很高,但易受温度和pH的影响
C.一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应
D.酶一般在低温下进行保存
【答案】A
【详解】A、酶既可以在细胞内、也可以在细胞外发挥作用,A错误;B、酶的作用具有高效性,但因绝大多数酶是蛋白质,活性受温度和pH影响较大,B正确;C、一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应,C正确;D、酶一般在低温、最适酸碱值条件下保存,此时比较稳定,D正确。
故选A。
9.酶的存在使细胞代谢可以在常温常压下快速进行。下列叙述正确的是( )
A.酶不能作为底物被催化水解 B.具有分泌功能的细胞才能产生酶
C.不同酶提供的活化能是不同的 D.合成酶的原料可能是核糖核苷酸
【答案】D
【详解】A、酶可以作为底物被催化水解,如蛋白酶可以水解蛋白质如淀粉酶, A错误;
B、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,不是具有分泌功能的细胞才能产生酶,B错误;C、酶催化化学反应时不提供能量,是降低化学反应的活化能,C错误;D、酶的化学本质是蛋白质或RNA,所以合成酶的原料可能是核糖核苷酸,D正确。
故选D。
10.关于酶的叙述,正确的是( )
A.酶都是蛋白质
B.酶具有专一性
C.酶具有高效性的特点,故与外界条件无关
D.酶只在细胞内起作用
【答案】B
【详解】A、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA,A错误;B、酶具有专一性,B正确;C、在适宜的条件下,酶具有高效性,酶的高效性与环境有关,如温度、pH等,C错误;D、酶在细胞外也能起作用,D错误。
故选B。
题型三 影响酶促反应速率的因素
11.将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85℃水中热烫处理2min,可较好地保持甜味。这是因为加热会( )
A.提高淀粉酶活性
B.改变可溶性糖分子的结构
C.破坏淀粉酶的活性
D.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性
【答案】D
【详解】A、玉米中的淀粉酶在85℃水中会变性失活,活性不会提高,A错误;B、加热不会改变可溶性糖分子的结构,否则不能较好地保持甜味,B错误;C、加热会降低可溶性糖转化为淀粉所需酶的活性,减少淀粉的积累,与淀粉酶的活性被破坏无关,C错误;D、降低可溶性糖转化为淀粉所需酶的活性,从而使可溶性糖能较长时间存在于玉米中保持甜味,D正确。
故选D。
12.下列有关酶的特性及相关实验的叙述正确的是( )
A.探究pH对酶活性的影响,pH和温度均为自变量
B.探究温度对酶活性影响实验中,不适宜选择过氧化氢酶作为研究对象
C.验证淀粉酶的专一性实验中,可以选择碘液作为检测试剂
D.探究温度对酶活性影响实验中,可以用斐林试剂检测试验结果
【答案】B
【详解】A、探究pH对酶活性的影响,pH为自变量,温度属于无关变量,A错误;B、温度会影响过氧化氢的分解,因此在温度影响酶活性实验中,不适宜选择过氧化氢酶作为研究对象,B正确;C、验证淀粉酶的专一性实验中,需要将淀粉酶分别加入淀粉和蔗糖溶液中,碘液无法鉴定蔗糖是否被分解,所以不能选择碘液作为检测试剂,C错误;D、由于斐林试剂的使用需要水浴,会改变实验温度,所以探究温度对酶活性影响实验中,不可以用斐林试剂检测试验结果,D错误。
故选B。
13.如图所示,曲线b表示最适温度、最适pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。下列分析正确的是( )
A.升高温度后,图示反应速率可用曲线c表示
B.酶量减少后,图示反应速率可用曲线a表示
C.酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素
D.减小pH,重复该实验,A、B点位置都不变
【答案】B
【详解】A、升高温度后,酶的活性下降,酶促反应速率降低,达到最大酶促反应的速率应降低,不能用曲线c表示,A错误;B、酶量减少后,酶促反应速率降低,随反应物浓度的增大,达到最大酶促反应速率较小,B正确;C、AB段反应速率没有达到最大,影响其酶促反应速率的主要因素应为底物浓度,C错误;D、减小pH,酶的活性下降,A、B点为位置均会下降,D错误。
故选B。
14.某同学进行“探究pH对过氧化氢酶的影响”的实验,实验结果如表所示。下列叙述正确的是( )
缓冲液
pH5.0
pH6.0
pH7.0
pH8.0
收集的气体体积(mL)
0.5min
a1
b1
c1
d1
1min
a2
b2
c2
d2
A.该实验不需要设置空白对照组
B.1min时收集的气体体积一定均不相同
C.若b1=b2,说明pH6.0时,过氧化氢酶失活
D.若c2最大,说明pH7.0是过氧化氢酶的最适pH
【答案】A
【详解】A、该实验设置了不同pH条件下探究过氧化氢酶活性的相互对照,不需要设置空白对照组,A正确;B、酶的作用条件较温和,在其他条件一定的情况的,最适宜pH条件下,酶的活性最高,所以存在两个pH条件下,其催化效应相同,可获得相同气体体积,B错误;C、若b1=b2,不一定酶已失活,有可能反应物反应完了,C错误;D、若c2最大,只能说明在此实验下,产生的气体最多。如果需要探究最适pH,还需设置间隔更加小的实验组,D错误。
故选A。
15.某同学将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切,滴加碘液进行观察,结果观察到胚乳呈蓝色块状,且随着玉米发芽时间的延长,蓝色块状物会逐渐变小。为验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,该同学设计了如下实验:在1~4号试管中分别加入相应的物质和溶液(如图所示),混合均匀后,将试管放入50~65℃的温水浴中30 min,然后用斐林试剂检测并观察试管内的颜色变化。下列相关分析错误的是( )
A.使用斐林试剂时,应将甲液和乙液等量混匀后再加入试管中
B.2号试管中加入的X可以为发芽前的玉米提取液
C.4号试管可有可无,对实验没有影响
D.利用1号试管可排除淀粉溶液本身含有还原糖的可能性
【答案】C
【详解】A、配制斐林试剂时,需将甲液和乙液等量混合后再加入试管中,A正确;B、根据单一变量原则,1号试管加的是缓冲液作为对照,3号、4号实验组分别加了发芽玉米提取液、淀粉酶溶液,则2号试管加的X溶液应该是发芽前玉米提取液,B正确;C、为了证明发芽后的玉米提取液含有淀粉酶,4号试管设置含淀粉酶的标准液,起标准对照作用,4号试管与3号试管应该出现相同的颜色变化,保证实验严谨性,C错误;D、1号试管加的是缓冲液和淀粉溶液,作为对照实验,其可以排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖的可能性,D正确。
故选C。
1.酶是细胞代谢不可缺少的催化剂。ATP是生命活动的直接能源物质。下图是ATP逐级水解的过程图,下列相关叙述错误的是( )
A.细胞内的酶为多聚体,其合成过程为吸能反应
B.ATP水解产生的③和④分别是腺苷和磷酸
C.一分子ATP水解为③的过程中,阶段Ⅲ释放的⑤最多
D.ATP与ADP相互转化的能量供应机制,在所有活细胞内都是一样的
【答案】C
【详解】A、图示细胞内的酶为蛋白质,是由氨基酸构成的多聚体,蛋白质的合成过程需要消耗能量,为吸能反应,A正确;B、根据分析可知,ATP水解产生的③和④分别是腺苷和磷酸,B正确;C、⑤是能量,远离腺苷的高能磷酸键最容易断裂,Ⅰ和Ⅱ过程断裂的都是高能磷酸键,释放能量多,Ⅲ过程断裂的是一般化学键,释放的能量少,故释放能量最少的过程是Ⅲ,C错误;D、ADP与ATP相互转化的能量供应机制,在所有细胞内都是一样的,这体现了生物界的统一性,D正确。
故选C。
2.蛋白激酶A(PKA)由两个调节亚基和两个催化亚基组成,其活性受cAMP(腺苷酸环化酶催化ATP环化形成)调节(如下图)。活化的PKA催化亚基能将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化。下列有关说法错误的是( )
A.cAMP与调节亚基结合,使调节亚基和催化亚基分离,释放出高活性的催化亚基
B.蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的合成
C.蛋白质被磷酸化后,往往空间结构发生变化,蛋白质活性发生改变
D.1分子ATP脱去3个磷酸基团后生成腺苷
【答案】B
【详解】A、据图可知,cAMP与活化的调节亚基结合,使调节亚基和催化亚基分离,释放出高活性的催化亚基,A正确;B、据题干的信息“活化的PKA催化亚基可将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化”,ATP上的磷酸基团转移的过程即是ATP的水解过程,B错误;C、蛋白质磷酸化实质是:ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与蛋白质结合,这一过程伴随能量的转移,蛋白质的构象发生改变,活性也被改变,C正确;D、1分子ATP由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团构成,腺苷是由1分子腺嘌呤和1分子核糖构成,所以1分子ATP脱去3个磷酸基团后生成腺苷,D正确。
故选B。
3.相对于细胞外液而言,大部分动物细胞内部的Na+浓度很低,而K+浓度很高,细胞通过主动地泵出Na+和泵入K+,来维持这种浓度差异。运输这两种离子跨膜的是钠钾泵,运输过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.钠钾泵的化学本质是蛋白质,且具有ATP水解酶的作用
B.在转运Na+和K+的过程中,钠钾泵的空间结构会发生变化
C.钠钾泵既能运输Na+又能运输K+,所以没有特异性
D.低温、低氧会影响钠钾泵运输钠钾离子
【答案】C
【详解】A、钠钾泵的化学本质是蛋白质,据图可知钠钾泵能水解ATP,故具有ATP水解酶的作用,A正确;B、钠钾泵在转运Na+和K+的过程中,会发生磷酸化和去磷酸化,空间结构都会发生变化,B正确;C、钠钾泵运输Na+和K+都依靠特异性的空间结构,具有特异性,C错误;D、钠钾泵运输钠钾离子属于主动运输,需要消耗能量,低温、低氧会影响呼吸作用,使能量释放减少,因此低温、低氧会影响钠钾泵运输钠钾离子,D正确。
故选C。
4.下图所示是谷氨酸脱羧酶催化谷氨酸分解的过程中有关物质浓度随时间的变化曲线(1 mol谷氨酸分解为1 mol氨基丁酸和1 mol CO2),下列有关叙述不合理的是( )
A.曲线1可表示某种条件下谷氨酸的浓度变化
B.曲线2表明,在该条件下谷氨酸在大约20分钟时完全分解
C.如果曲线2、3、4代表不同酶浓度下的酶促反应,则曲线2代表的酶浓度高于曲线3和曲线4代表的酶浓度
D.如果曲线2、3、4表示不同温度下的酶促反应曲线,则曲线2代表的温度高于曲线3和曲线4代表的温度
【答案】D
【详解】A、随着反应的进行,谷氨酸逐渐被谷氨酸脱羧酶催化分解,其物质浓度不断下降,所以曲线1可表示某种条件下谷氨酸的浓度变化,A正确;B、曲线2表示在大约20分钟时产物浓度达到最大值,表明此时谷氨酸完全分解,B正确;C、如果曲线2、3、4代表不同酶浓度下的酶促反应,由于曲线2最先达到平衡,说明曲线2代表的酶浓度高于曲线3和曲线4代表的酶浓度,C正确;D、如果曲线2、3、4表示不同温度下的酶促反应曲线,则曲线2代表的温度比曲线3和曲线4代表的温度更接近酶的最适温度,但不一定高于曲线3和曲线4代表的温度,D错误。
故选D。
5.异戊二烯二酸合成酶是青蒿素生物合成过程中的一种重要酶,该酶能够催化丙二酸生成异戊二烯二酸,从而促进青蒿素合成。实验人员在低温条件下提取异戊二烯二酸合成酶液,进行相关实验,过程如表所示。下列叙述正确的是( )
步骤
试管1
试管2
①
分别加入1.0mL丙二酸
②
加入0.2mL H2O
加入0.2mL NaOH溶液(6m ol·L-1)
③
分别加入1.0mL 异戊二烯二酸合成酶液
④
2支试管置于30℃水浴锅中1 h
⑤
终止反应
⑥
测定2支试管中的产物量
A.加入 NaOH溶液会使该酶水解为氨基酸
B.保持30℃水浴是为了维持酶的适宜反应温度
C.1 h后2 支试管中的丙二酸都已经彻底消耗完
D.酶液和水的加入量属于该实验的自变量
【答案】B
【详解】A、酶发挥作用需要适宜的pH和适宜的温度,加入 NaOH溶液后,酶的空间结构遭到破坏,从而失活,A项错误;B、保持30℃水浴是为了维持酶的适宜反应温度,B项正确;C、试管2加入了 NaOH溶液,酶已经变性失活,故不会消耗底物丙二酸,C项错误;
D、酶液和水的加入量属于该实验的无关变量,D项错误。
故选B。
一、单选题
1.(2025·浙江1月·高考真题)ATP是细胞生命活动的直接能源物质。下列物质运输过程需要消耗 ATP的是 ( )
A.O2进入红细胞
B.组织细胞排出CO2
C.浆细胞分泌抗体
D.神经细胞内K+顺浓度梯度外流
【答案】C
【详解】A、O2进入红细胞的方式属于扩散,不消耗能量,A错误;B、组织细胞排出CO2的方式属于扩散,不消耗能量,B错误;C、浆细胞分泌抗体的方式属于胞吐,需要消耗能量,C正确;D、神经细胞内K+顺浓度梯度外流属于易化扩散,不消耗能量,D错误。
故选C。
2.(2025·浙江1月·高考真题) 取鸡蛋清,加入蒸馏水,混匀并加热一段时间后,过滤得到混浊的滤液。以该滤液为反应物,探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响,实验结果如表所示。
据表分析,下列叙述正确的是 ( )
A.滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关
B.组3滤液变澄清时间最短,酶促反应速率最快
C.若实验温度为52 ℃,则滤液变澄清时间为4~6 min
D.若实验后再将组5放置在57℃,则滤液变澄清时间为6 min
【答案】B
【详解】A、混浊的滤液为变性的蛋白质液体,滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈负相关,即蛋白酶活性越强,蛋白质水解越快,澄清时间越短,A错误;B、组3滤液变澄清时间最短,说明酶活性最高,酶促反应速率最快,B正确;C、若实验温度为52 ℃,酶活性可能大于第3、4组,时间可能小于4 min,C错误;D、组5蛋白酶经高温处理已失活,实验后再将组5放置在57 ℃,滤液也不会变澄清,D错误。
故选B。
3.(2025·江苏·高考真题) 为探究淀粉酶是否具有专一性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是( )
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
②
加入2mL淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
③
60℃水浴加热,然后各加入2mL斐林试剂,再60℃水浴加热
A. 丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液
B. 两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C. 根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D. 甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
【答案】C
【详解】A、探究酶的专一性实验,结合表格分析,自变量是底物的种类,因此丙组步骤②应加入2mL淀粉酶溶液,A错误;B、第一次水浴加热是为了提高酶活性,第二次加热是为了检验还原糖,B错误;C、根据乙组是否出现红黄色沉淀判断淀粉溶液中是否含有还原糖,C正确;D、甲组出现红黄色沉淀,乙组不出现红黄色沉淀,D错误。
故选C。
4.(2024·全国甲卷·高考真题) ATP可为代谢提供能量,也参与RNA的合成,ATP结构如图所示,图中~表示高能磷酸键,下列叙述错误的是 ( )
A.ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量
B.用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA
C.β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂
D.光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键
【答案】C
【详解】A、ATP为直接能源物质,γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量,可为离子的主动运输提供能量,A正确;B、ATP分子水解两个高能磷酸键后,得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸,故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA,B正确;C、ATP可在细胞核中发挥作用,如为rRNA的合成提供能量,故β位和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键能在细胞核中断裂,C错误;D、光合作用的光反应可将光能转化为活跃的化学能储存于ATP的高能磷酸键中,D正确。
故选C。
5.(2023·浙江6月·高考真题)为探究酶的催化效率,某同学采用如图所示装置进行实验,实验分组、处理及结果如下表所示。
图
组
别
甲中溶液
(0.2 mL)
乙中溶液
(2 mL)
不同时间测定的相对压强(kPa)
0s
50s
100s
150s
200s
250s
Ⅰ
肝脏
提取液
H2O2
溶液
0
9.0
9.6
9.8
10.0
10.0
Ⅱ
FeCl3
H2O2
溶液
0
0
0.1
0.3
0.5
0.9
Ⅲ
蒸馏水
H2O2
溶液
0
0
0
0
0.1
0.1
下列叙述错误的是 ( )
A.H2O2分解生成O2导致压强改变
B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时
C.250 s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行
D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性
【答案】C
【详解】A、H2O2分解产物是H2O和O2,其中O2属于气体,会导致压强改变,A正确;B、据题表分析可知,甲中溶液表示酶或无机催化剂等,乙中是底物,应从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时,B正确;C、三组中的H2O2溶液均为2 mL,则最终产生的相对压强应相同,据表可知,250 s之前(200 s)Ⅰ组反应已结束,但Ⅱ组和Ⅲ组压强仍未达到Ⅰ组的终止压强10.0 kPa,故250 s时Ⅱ组和Ⅲ组反应仍在进行,C错误;D、酶的高效性是指与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著,对比Ⅰ、Ⅱ组可知,在相同时间内Ⅰ组(含过氧化氢酶)相对压强变化更快,说明酶的催化作用具有高效性,D正确。
故选C。
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