专题06 酶与ATP(期末真题汇编,广东专用)高一生物上学期
2025-11-14
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2份
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36页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第1节 降低化学反应活化能的酶,第2节 细胞的能量“货币”ATP |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.53 MB |
| 发布时间 | 2025-11-14 |
| 更新时间 | 2025-11-14 |
| 作者 | RollRollRollRoll |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-11-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54907569.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题06 酶与ATP
4大高频考点概览
考点01 降低化学反应活化能的酶
考点02 细胞的能量“通货”ATP
地 城
考点01
降低化学反应活化能的酶
一、单选题
1.(24-25高一上·广东深圳·期末)如图是探究酶最适温度的实验结果。下列相关叙述错误的是( )
A.保存图示两种酶的最适温度是50℃
B.30℃和70℃时酶B的空间结构不同
C.该实验需要在酶的最适pH下进行
D.酶A对高温的耐受性要比酶B强
2.(24-25高一上·广东梅州·期末)如下图所示,甲、乙、丙三图表示酶浓度一定时,反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。下列相关分析错误的是( )
A.图甲中,因反应液中酶的数量有限,当反应物达到一定浓度时,反应速率不再上升
B.图乙中,温度超过A点后反应速率急剧下降,其原因是高温条件下酶空间结构逐渐改变
C.图丙中,pH从6上升到10的过程中,酶活性先增强后降低
D.图丙不可表示胃蛋白酶催化反应的反应速率变化曲线
3.(24-25高一上·广东肇庆·期末)某学习小组探究pH对过氧化氢酶活性的影响,实验记录如下表,下列分析正确的是( )
实验材料、条件与结果
试管1
试管2
试管3
试管4
试管5
实验材料
H2O2溶液
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
猪肝研磨液(含过氧化氢酶)
2滴
2滴
2滴
2滴
2滴
实验条件
pH
4
5
6
7
8
水浴温度
37℃
37℃
37℃
37℃
37℃
实验结果
产生气体的速率
最慢
慢
快
最快
较快
A.猪肝久置后研磨提取过氧化氢酶的效率更高
B.本实验材料不适合于探究温度对酶活性的影响
C.再增设一组空白对照实验,会使实验结论更可靠
D.实验结论:随pH升高,气体的产生速率先升高再降低
4.(24-25高一下·广东茂名·期末)酶为生活添姿彩,下列关于酶在日常生活中应用错误的是( )
A.果胶酶能分解果肉的细胞壁成分,提高果汁产量
B.溶菌酶能溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎作用
C.嫩肉粉中的脂肪酶对肌肉组织进行分解,使肉类制品口感鲜嫩
D.多酶片中的多种消化酶对食物进行分解,可缓解人的消化不良
5.(24-25高一上·广东汕尾·期末)研究发现,人体内某种肽酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下列叙述正确的是( )
A.酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质
B.“废物蛋白”的合成需要在内质网、高尔基体完成
C.“废物蛋白”被该酶切割过程中发生了肽键断裂
D.“废物蛋白”分解产生的单体至少含有五种元素
6.(24-25高一上·广东广州·期末)下列关于探究酶相关特性的实验中,叙述正确的是( )
A.在酶的高效性实验中,将酶用量减少一半对实验结果不会造成明显影响?
B.先将淀粉、淀粉酶混合再置于不同温度条件下,可探究温度对酶活性的影响
C.验证淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的专一性时,可用碘液进行结果的鉴定
D.探究pH对酶活性影响时可选用淀粉和淀粉酶作为实验材料
7.(24-25高一上·广东揭阳·期末)建构模型是学习生物学的一种重要方法。能用如图的数学模型表示其含义的是( )
A.人体成熟的红细胞中K+吸收速率随O2浓度变化的情况
B.萌发的种子中自由水与结合水比值随时间变化的情况
C.酶促反应速率随底物浓度变化的情况
D.质壁分离后在复原的过程中细胞的吸水能力变化情况
8.(24-25高一上·广东揭阳·期末)实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序正确的是( )
选项
高中生物学实验内容
操作步骤
A
检测生物组织中的还原糖
向待测样液中先加斐林试剂甲液,再加乙液
B
分离细胞器的方法—差速离心法
先选用较高的离心速度离心,然后改为较低的离心速度离心分离
C
观察细胞质流动
先用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞,再换高倍镜观察
D
探究温度对酶活性的影响
室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后,在设定温度下保温
A.A B.B C.C D.D
9.(24-25高一上·广东清远·期末)家禽饲料中添加剂的使用可有效提高饲料利用率,减少浪费。科研人员对真菌产生的两种植酸酶在不同pH条件下活性进行研究,结果如图。据图分析正确的是( )
A.本实验的因变量是pH、植酸酶的种类
B.实验温度、酶的用量不会影响实验结果
C.两种植酸酶均在pH为6时催化效率较高
D.推测适合添加在家畜饲料中的是植酸酶B
10.(24-25高一上·广东湛江·期末)湛江拥有“中国金鲳鱼之都”的称号,是全国最大的金鲳鱼养殖基地。有研究小组以干酪素为底物,对金鲳鱼消化道中蛋白酶的活性进行研究,实验结果如图所示。下面说法正确的是( )
A.由图1可知,在各自最适pH下,三种蛋白酶中催化效率最低的是肠蛋白酶
B.由图2可知,三种蛋白酶的催化效率随温度的升高而升高,最适温度为18℃
C.幽门盲囊蛋白酶为干酪素水解提供的活化能比肠蛋白酶的多
D.在最适pH条件下研究温度对酶活性的影响,若pH改变,最适温度也改变
二、实验题
11.(24-25高一上·广东梅州·期末)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.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_____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,由此说明酶的作用具有_____性。图2中的B和C为板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用的两种推测的机理模式图。结合图1曲线分析,板栗壳黄酮的作用机理应为_____(填“B”或“C”)。请说明不是另外一种作用机理的原因_____。
(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_____。
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(不用写预期结果及结论)是:_____。
12.(24-25高一上·广东汕尾·期末)鲜切果蔬的切面呈现出褐变和失色情况是一种常见的现象,主要是由于植物中所含有的酪氨酸酶在果蔬的切面接触了氧气,催化植物中含有的酚类成分氧化形成黑色素,导致了酶促褐变反应,下图1为酪氨酸酶的部分结构图。回答下列问题:
(1)图中箭头所指化学键的名称是_______,图示片段由_______种基本单位组成,该基本单位的结构通式可表示为_______。
(2)酪氨酸酶具有催化作用的机理是_______。
(3)科学家采用鲜切苹果片,研究化合物Ⅲ-i对其抗褐变保鲜效果,实验结果如图2。本实验中自变量是_______。
(4)该实验结论是_______。
三、解答题
13.(24-25高一上·广东广州·期末)酶促褐变往往导致水果的色泽加深、风味劣化和营养物质流失。酶促褐变反应的基本过程是多酚氧化酶(PPO)在氧气存在的条件下,催化无色的酚类物质生成其对应的醌,并进一步生成有色物质,具体作用机制如图1所示。图2表示测定PPO活性与pH之间关系的实验结果。回答下列问题:
(1)PPO催化作用的机理是_____。PPO只能使酚类物质氧化,而对醌类不起作用,体现了酶的_____。
(2)据图1分析,在受损情况下,水果容易发生褐变的主要原因是_____。
(3)图2实验的无关变量有_____(至少写2个),该实验的结论是_____。
(4)在果汁的加工过程中,可添加柠檬酸等有机酸类,结合图2进行评价,此做法的优点和缺点分别是_____(各写1点)。
14.(24-25高一上·广东广州·期末)细胞是一个开放的系统,细胞膜不仅是将细胞内外隔开的屏障,也是控制物质进出细胞的门户。图中①~⑤表示物质跨膜运输方式,甲~戊表示不同的物质或细胞结构。回答下列问题:
(1)图中结构甲是_____,构成了生物膜的基本支架。除了氨基酸方面的不同,造成乙、丙、丁结构差异主要原因还有_____。
(2)图中戊代表一个封闭囊泡(脂质体),可作为药物的运载体。嵌入囊泡内的药物A属于_____(填“脂溶性”或“水溶性”)分子。据图推测,该脂质体可以将药物送入特定细胞的主要原因是_____。
(3)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如下图所示。与25℃相比,4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是_____。吸收磷酸盐时,转运蛋白发生的变化是_____。
地 城
考点02
细胞的能量“通货”ATP
一、单选题
1.(24-25高一上·广东梅州·期末)参与钙离子主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶,载体蛋白在这种酶的作用下发生载体蛋白的磷酸化,导致其空间结构发生变化,完成钙离子的转运过程。下列有关叙述错误的是( )
A.钙离子的主动运输过程伴随着ATP的水解过程
B.钙离子通过载体蛋白主动运输的过程属于吸能反应
C.ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合,伴随着能量的转移
D.加入蛋白质变性剂会提高细胞对Ca2+运输的速率
2.(24-25高一上·广东肇庆·期末)ATP可为细胞代谢提供能量,ATP的结构如下图所示,~表示一种特殊的化学键。下列叙述正确的是( )
A.ATP中的“A”与结构图中的“A”为同一物质
B.ATP转化为ADP时释放的能量来自β键的断裂
C.唾液淀粉酶水解淀粉的过程需要ATP提供能量
D.ATP与ADP相互转化机制在所有细胞内都一样
3.(24-25高一上·广东广州·期末)ATP是一种非常重要的化合物,它是细胞的能量“货币”,其结构简式为A—P~P~P。ATP的水解可以为物质的主动运输供能,下图是ATP为主动运输供能的示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.ATP中离A最远的两个磷酸基团被水解后,剩余部分是组成RNA的一种基本单位
B.参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶
C.在运输Ca2+的载体蛋白作用下,ATP分子末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合,这一过程伴随能量的转移
D.由图可知,细胞中Ca2+的跨膜运输与ATP的合成有关
4.(24-25高一上·广东揭阳·期末)下列关于生物体内ATP的叙述,错误的是( )
①ATP是生物体内进行生命活动的唯一能源物质②ATP可在线粒体和叶绿体中合成③ATP可在细胞质基质中合成④ATP只能在线粒体中合成⑤ATP中的A代表腺苷,也就是腺嘌呤⑥高等植物体内合成ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸
A.①④⑤ B.②③⑥ C.④⑤⑥ D.①②③
5.(24-25高一上·广东广州·期末)ATP荧光检测仪可以快速检测细菌数量。荧光素接受ATP提供的能量后被激活,在荧光素酶的催化下,荧光素与氧发生化学反应发出荧光。利用上述原理,ATP荧光检测仪可通过测定荧光的强度来估测样品中细菌的含量。下列叙述错误的是( )
A.荧光检测仪检测细菌数量前提是每个细菌的ATP含量相对稳定
B.荧光检测时应使用细菌细胞裂解剂,能释放细菌细胞内的ATP
C.ATP中的特殊化学键全部水解产生ADP和Pi,同时释放能量
D.ATP水解释放的能量在荧光素氧化过程中由化学能转化为光能
6.(24-25高一上·广东揭阳·期末)鸟嘌呤(G)和腺嘌呤(A)一样可以形成三磷酸化核苷,简称为GTP。GTP和ATP都属于细胞内的高能磷酸化合物,结构和功能也类似。在GTP酶的催化作用下,GTP会转化为GDP,并释放能量。下列推测正确的是( )
A.GTP在细胞内的含量很多,且易于合成和水解
B.ATP和GTP可能分工不同,用于不同的吸能反应
C.GTP所有的磷酸基团脱落后是RNA的基本单位之一
D.每个GTP由1个脱氧核糖、1个鸟嘌呤和3个磷酸基团组成
7.(24-25高一上·广东深圳·期末)萤火虫尾部发光器中的荧光素接受ATP提供的能量后被激活,在荧光素酶的催化下,荧光素与氧发生化学反应并发出荧光。研究人员根据该原理设计出了ATP快速荧光检测仪,用来检测食品表面的好氧微生物。下列叙述正确的是( )
A.ATP的结构式简写为A-P∼P∼P,其中A表示腺嘌呤
B.细胞中ATP的水解往往伴随着放能反应,ATP的合成伴随着吸能反应
C.萤火虫尾部细胞中储备着大量ATP,为荧光素酶催化反应直接供能
D.食品表面的好氧微生物数量与检测仪显示的荧光强度成正相关
8.(24-25高一上·广东深圳·期末)冰叶日中花(简称冰菜)是一种耐盐性极强的盐生植物,其茎、叶表面有盐囊细胞。如图表示盐囊细胞中4种离子的转运方式。相关叙述不正确的是( )
A.NHX运输Na+有利于降低细胞质基质中Na+含量
B.P型和V型ATP酶转运H+时具有供能作用
C.CLC开放后H+顺浓度梯度转运,属于协助扩散
D.盐囊细胞膜上的某些载体蛋白可以同时具有运输和催化的功能
9.(24-25高一上·广东清远·期末)“蓝眼泪”是海浪拍击聚集在一起的夜光藻等微生物激发的荧光,激发的蓝色荧光,这一过程与ATP密切相关。以下关于ATP的叙述,错误的是( )
A.ATP是夜光藻细胞的直接能源物质
B.一个ATP含3个Pi和2个特殊化学键
C.持续发光是因为夜光藻中ATP含量高
D.特定气候条件下才能产生“蓝眼泪”
10.(24-25高一上·广东东莞·期末)科学家利用萤火虫尾部发光的原理(反应式如下)开发出ATP荧光检测仪,并用其对餐饮用品的微生物数量进行检测,从而保证饮食安全。相关叙述错误的是( )
荧光素+ATP+O2氧化荧光素+物质X+2Pi+CO2+光能
A.ATP中的“A”表示腺苷,由腺嘌呤和核糖构成
B.物质X中含有两个具有较高转移势能的化学键
C.由反应式可知,ATP中的化学能可转化为光能
D.荧光强度在一定程度上可以反映微生物的数量
11.(24-25高一上·广东佛山·期末)在谷氨酰胺合成酶、ATP供能等条件下,人体大脑中的谷氨酸与氨(NH3)能合成谷氨酰胺(一种氨基酸),其过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.在人体内,谷氨酰胺属于非必需氨基酸
B.谷氨酸被磷酸化后,其结构发生改变
C.谷氨酸形成谷氨酰胺的反应是吸能反应
D.谷氨酰胺合成酶为该反应提供了活化能
12.(24-25高一上·广东惠州·期末)ATP快速荧光检测仪基于萤火虫发光原理,利用“荧光素-荧光素酶体系”与ATP发生反应产生光,再根据发光强弱来估测微生物残留量。下列说法错误的是( )
A.ATP分子末端的磷酸基团具有较高的转移势能
B.ATP的组成元素与萤火虫的遗传物质组成元素相同
C.萤火虫细胞内线粒体是合成ATP的主要场所
D.由反应式可知萤火虫发出荧光属于放能反应
二、解答题
13.(24-25高一上·广东广州·期末)囊性纤维病是一种严重的遗传疾病,患者由于气管上皮细胞内氯离子向外运输异常造成气管表面H2O量减少,导致患者支气管外黏液不能及时被稀释,粘稠的液体粘附在气管细胞表面,使纤毛运动和咳嗽的清除作用下降,最终造成肺部细菌感染。如图是囊性纤维病的病因图解。请回答下列问题:
(1)囊性纤维病的发病原因是肽链的某个氨基酸缺失,导致组成CFTR 蛋白的氨基酸的_______发生改变,进而发生错误折叠,使CFTR蛋白质的空间结构发生改变,CFTR蛋白的异常主要影响了细胞膜的______________功能。
(2)CFTR蛋白是一种能催化ATP 水解的酶,当_______与其相应位点结合时,其酶活性就被激活了,在CFTR蛋白这种酶的作用下,ATP分子的_______容易脱离下来与CFTR蛋白结合,这一过程伴随着能量的释放,这就是CFTR蛋白的_______,释放的能量用于Cl-的_______。
(3)随着氯离子在患者气管细胞内的浓度逐渐升高,H2O分子扩散至膜外的速度会______,致使细胞膜外的黏液不能及时被稀释而积累。
14.(24-25高一上·广东湛江·期末)肠道益生菌是通过定殖在人体内,改变宿主某一部位菌群组成的一类对宿主有益的活性微生物,主要有酵母菌和双歧杆菌等。
(1)肠道益生菌需要从人体获得现成的有机物来维持生命活动,它们的营养方式为_______________(选填“自养”或“异养”)。其中酵母菌细胞在结构上不同于双歧杆菌细胞,最主要区别是_________________。
(2)双歧杆菌是严格的厌氧微生物,可发酵葡萄糖产生乳酸,请写出双歧杆菌分解葡萄糖产生乳酸的反应式:_______________。
(3)在长时间的进化过程中,肠道微生物彼此依赖、相互制约,构成了相对稳定的微生态系统。在该微生态系统中,肠道内的所有生物构成了一个________________。
(4)小李因不明原因出现呕吐腹泻等症状,妈妈找出抗生素让他服用,但小李根据所学知识认为抗生素易产生毒副作用、病原体耐药等危害,提出反对意见。小李不随意服用抗生素的理由还有_______________。
(5)小李去医院就诊,医生给他开了针对性药物。并建议他多吃一些富含蛋白质的食物,能够补充身体所需要的营养,增强身体抵抗力。蛋白质分子结构多种多样,在细胞里的功能也是多种多样的,请写出蛋白质的两种功能_______________、_______________。
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专题06 酶与ATP
4大高频考点概览
考点01 降低化学反应活化能的酶
考点02 细胞的能量“通货”ATP
地 城
考点01
降低化学反应活化能的酶
一、单选题
1.(24-25高一上·广东深圳·期末)如图是探究酶最适温度的实验结果。下列相关叙述错误的是( )
A.保存图示两种酶的最适温度是50℃
B.30℃和70℃时酶B的空间结构不同
C.该实验需要在酶的最适pH下进行
D.酶A对高温的耐受性要比酶B强
【答案】A
【详解】A、保存酶应在低温下进行,A错误;
B、高温主要影响酶的空间结构使酶B活性降低,30℃和70℃时酶B活性相同,但其空间结构不同,B正确;
C、pH为该实验的无关变量,应保持最适条件,C正确;
D、据图可知,温度超过最适温度后,随着温度的继续升高,酶B的活性下降程度比酶A要快,因此酶A对高温的耐受性比酶B强,D正确。
故选A。
2.(24-25高一上·广东梅州·期末)如下图所示,甲、乙、丙三图表示酶浓度一定时,反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。下列相关分析错误的是( )
A.图甲中,因反应液中酶的数量有限,当反应物达到一定浓度时,反应速率不再上升
B.图乙中,温度超过A点后反应速率急剧下降,其原因是高温条件下酶空间结构逐渐改变
C.图丙中,pH从6上升到10的过程中,酶活性先增强后降低
D.图丙不可表示胃蛋白酶催化反应的反应速率变化曲线
【答案】C
【详解】A、图甲中,自变量为反应物浓度,因反应液中酶的数量有限,当反应物达到一定浓度时,反应速率不再上升,A正确;
B、根据乙图可知,最高点A点反应速率最大,对应的温度称为最适温度。温度过高会使酶变性失活,所以温度超过A点后反应速率急剧下降,其原因是高温条件下酶空间结构逐渐改变,B正确;
C、丙图横坐标为pH,过酸和过碱都会导致酶活性降低或失活,pH为6时酶已经失活,故pH从6上升到10的过程中,酶活性不改变,C错误;
D、胃蛋白酶的最适pH偏酸性在1.5-2.0附近,所以图丙不可表示胃蛋白酶催化反应的反应速率变化曲线,D正确。
故选C。
3.(24-25高一上·广东肇庆·期末)某学习小组探究pH对过氧化氢酶活性的影响,实验记录如下表,下列分析正确的是( )
实验材料、条件与结果
试管1
试管2
试管3
试管4
试管5
实验材料
H2O2溶液
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
猪肝研磨液(含过氧化氢酶)
2滴
2滴
2滴
2滴
2滴
实验条件
pH
4
5
6
7
8
水浴温度
37℃
37℃
37℃
37℃
37℃
实验结果
产生气体的速率
最慢
慢
快
最快
较快
A.猪肝久置后研磨提取过氧化氢酶的效率更高
B.本实验材料不适合于探究温度对酶活性的影响
C.再增设一组空白对照实验,会使实验结论更可靠
D.实验结论:随pH升高,气体的产生速率先升高再降低
【答案】B
【详解】A、猪肝久置后,细胞结构破坏,过氧化氢酶可能失活或被分解,导致提取效率降低,A错误;
B、过氧化氢(H2O2)在高温下会自行分解,温度变化会同时影响酶活性和底物分解速率,导致无法区分变量作用,因此该材料不适合研究温度对酶活性的影响,B正确;
C、本实验通过不同pH条件下的相互对照已能得出结论,增设空白对照(如不加酶)可能因H2O2自然分解干扰结果,反使结论复杂化,C错误;
D、实验结果显示pH=7时速率最快,pH=8时下降,但H2O2在碱性条件下易自行分解,可能导致气体产生速率受pH对底物稳定性和酶活性的双重影响,结论无法仅归因于酶活性变化,D错误。
故选B。
4.(24-25高一下·广东茂名·期末)酶为生活添姿彩,下列关于酶在日常生活中应用错误的是( )
A.果胶酶能分解果肉的细胞壁成分,提高果汁产量
B.溶菌酶能溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎作用
C.嫩肉粉中的脂肪酶对肌肉组织进行分解,使肉类制品口感鲜嫩
D.多酶片中的多种消化酶对食物进行分解,可缓解人的消化不良
【答案】C
【详解】A、果胶酶分解细胞壁中的果胶,破坏细胞结构,提高果汁产量,A正确;
B、溶菌酶水解细菌细胞壁的肽聚糖,导致细菌裂解,B正确;
C、嫩肉粉主要含蛋白酶(如木瓜蛋白酶),分解肌肉中的胶原蛋白,C错误;
D、多酶片含多种消化酶(如蛋白酶、淀粉酶),可分解食物大分子,缓解消化不良,D正确。
故选C。
5.(24-25高一上·广东汕尾·期末)研究发现,人体内某种肽酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下列叙述正确的是( )
A.酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质
B.“废物蛋白”的合成需要在内质网、高尔基体完成
C.“废物蛋白”被该酶切割过程中发生了肽键断裂
D.“废物蛋白”分解产生的单体至少含有五种元素
【答案】C
【详解】A、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA,A错误;
B、“废物蛋白”的合成在核糖体,需要在内质网、高尔基体加工,B错误;
C、“废物蛋白”被该酶切割的过程中会发生分解,肽键断裂,C正确;
D、“废物蛋白”分解产生的单体至少含有四种元素:C、H、O、N,不一定有第五种元素,D错误。
故选C。
6.(24-25高一上·广东广州·期末)下列关于探究酶相关特性的实验中,叙述正确的是( )
A.在酶的高效性实验中,将酶用量减少一半对实验结果不会造成明显影响?
B.先将淀粉、淀粉酶混合再置于不同温度条件下,可探究温度对酶活性的影响
C.验证淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的专一性时,可用碘液进行结果的鉴定
D.探究pH对酶活性影响时可选用淀粉和淀粉酶作为实验材料
【答案】A
【详解】A、酶具有高效性,故实验中酶用量减少一半不会显著影响实验结果,A正确;
B、探究温度对酶活性影响应先将淀粉和淀粉酶分别置于不同温度,再混合,B错误;
C、验证淀粉酶专一性用斐林试剂鉴定,碘液无法检测蔗糖是否水解,C错误;
D、探究pH对酶活性影响不能用淀粉和淀粉酶,酸可使淀粉水解,D错误。
故选A。
7.(24-25高一上·广东揭阳·期末)建构模型是学习生物学的一种重要方法。能用如图的数学模型表示其含义的是( )
A.人体成熟的红细胞中K+吸收速率随O2浓度变化的情况
B.萌发的种子中自由水与结合水比值随时间变化的情况
C.酶促反应速率随底物浓度变化的情况
D.质壁分离后在复原的过程中细胞的吸水能力变化情况
【答案】B
【详解】A、人体成熟的红细胞没有线粒体,不进行有氧呼吸,K+吸收量与氧气浓度无关,A错误;
B、萌发的种子中自由水含量逐渐增加,故此图中曲线应该表示萌发的种子中自由水与结合水比值随时间变化的情况,B正确;
C、在一定范围内,随底物浓度升高,酶促反应的速率逐渐增大,当底物浓度为0时,反应速率也为 0,因此该图不能表示细胞代谢中反应速率随底物浓度变化的情况,C错误;
D、细胞质壁分离复原过程中,细胞不断吸水,吸水能力逐渐减小,D错误。
故选B。
8.(24-25高一上·广东揭阳·期末)实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序正确的是( )
选项
高中生物学实验内容
操作步骤
A
检测生物组织中的还原糖
向待测样液中先加斐林试剂甲液,再加乙液
B
分离细胞器的方法—差速离心法
先选用较高的离心速度离心,然后改为较低的离心速度离心分离
C
观察细胞质流动
先用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞,再换高倍镜观察
D
探究温度对酶活性的影响
室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后,在设定温度下保温
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、检测还原糖是将斐林试剂甲液和乙液混合后,再加入待测样液,并水浴加热,A错误;
B、分离细胞器的常用的方法是差速离心法,即先选用较低的离心速度离心,然后改为较高的离心速度离心,进而将不同的细胞结构分离开来,B错误;
C、分离在观察细胞质流动的实验中应该先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞,然后再换用高倍镜观察,观察过程中以叶绿体为标志,C正确;
D、探究温度对酶活性的影响时,应将淀粉溶液与淀粉酶溶液分别在设定温度下保温一段时间,待淀粉溶液与淀粉酶溶液都达到设定温度后再混合,D错误。
故选C。
9.(24-25高一上·广东清远·期末)家禽饲料中添加剂的使用可有效提高饲料利用率,减少浪费。科研人员对真菌产生的两种植酸酶在不同pH条件下活性进行研究,结果如图。据图分析正确的是( )
A.本实验的因变量是pH、植酸酶的种类
B.实验温度、酶的用量不会影响实验结果
C.两种植酸酶均在pH为6时催化效率较高
D.推测适合添加在家畜饲料中的是植酸酶B
【答案】C
【详解】A、本实验探究真菌产生的两种植酸酶在不同pH条件下活性,实验自变量是pH、植酸酶的种类,因变量是酶的相对活性,A错误;
B、酶的活性受温度的影响,温度会影响酶的相对活性,B错误;
C、结合图示可知,两种植酸酶均在pH为6时相对活性最大,即均在pH为6时催化效率较高,C正确;
D、家畜胃液中的pH较低,图中植酸酶A在酸性条件下活性较高,故推测适合添加在家畜饲料中的是植酸酶A,D错误。
故选C。
10.(24-25高一上·广东湛江·期末)湛江拥有“中国金鲳鱼之都”的称号,是全国最大的金鲳鱼养殖基地。有研究小组以干酪素为底物,对金鲳鱼消化道中蛋白酶的活性进行研究,实验结果如图所示。下面说法正确的是( )
A.由图1可知,在各自最适pH下,三种蛋白酶中催化效率最低的是肠蛋白酶
B.由图2可知,三种蛋白酶的催化效率随温度的升高而升高,最适温度为18℃
C.幽门盲囊蛋白酶为干酪素水解提供的活化能比肠蛋白酶的多
D.在最适pH条件下研究温度对酶活性的影响,若pH改变,最适温度也改变
【答案】A
【详解】A、酶活性可反应酶的催化效率,由图1可知,在各自最适pH下,三种蛋白酶中胃蛋白酶活性最低,故催化效率最低的是肠蛋白酶,A正确;
B、由图2可知,在实验温度范围内,三种蛋白酶的催化效率随温度的升高而升高,但实验温度范围内未出现峰值,故无法确定最适温度,且超过一定温度会导致酶变性失活,B错误;
C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能而非提供活化能,C错误;
D、pH改变不会影响最适温度,D错误。
故选A。
二、实验题
11.(24-25高一上·广东梅州·期末)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.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_____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,由此说明酶的作用具有_____性。图2中的B和C为板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用的两种推测的机理模式图。结合图1曲线分析,板栗壳黄酮的作用机理应为_____(填“B”或“C”)。请说明不是另外一种作用机理的原因_____。
(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_____。
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(不用写预期结果及结论)是:_____。
【答案】(1)抑制
(2) 专一 B C类型的抑制可通过提高底物浓度而缓解,当底物浓度足够大时酶促反应速率可接近对照组
(3) 是否加入板栗壳黄酮和不同pH 大 在pH7.4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
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
2、酶的特性:
①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍;
②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应;
③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
【详解】(1)据图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几率,进而是酶促反应速率下降,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pH7.4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。
12.(24-25高一上·广东汕尾·期末)鲜切果蔬的切面呈现出褐变和失色情况是一种常见的现象,主要是由于植物中所含有的酪氨酸酶在果蔬的切面接触了氧气,催化植物中含有的酚类成分氧化形成黑色素,导致了酶促褐变反应,下图1为酪氨酸酶的部分结构图。回答下列问题:
(1)图中箭头所指化学键的名称是_______,图示片段由_______种基本单位组成,该基本单位的结构通式可表示为_______。
(2)酪氨酸酶具有催化作用的机理是_______。
(3)科学家采用鲜切苹果片,研究化合物Ⅲ-i对其抗褐变保鲜效果,实验结果如图2。本实验中自变量是_______。
(4)该实验结论是_______。
【答案】(1) 肽键 5/五
(2)酶能降低化学反应的活化能
(3)有无使用Ⅲ-i和时间
(4)化合物Ⅲ-i具有比阳性对照组更强的抗褐变保鲜效果
【分析】酶:(1)酶活性:酶的活性受温度、H、激活剂或抑制剂等因素的影响。(2)活化能:分子从常态转变为容易发生 化学反应的活跃状态所需要的能量。(3)作用机理:催化剂是降低反应的活化能。与无机催化剂相比,酶降低活化能的 作用更显著。
【详解】(1)图1中箭头所指的地方是氨基酸之间脱水缩合的形成的肽键,根据氨基酸结构通式()中R基的不同,可知该片段含有5种氨基酸,5个氨基酸。
(2)酶具有催化作用的机理是酶能降低化学反应的活化能。
(3)该实验是研究化合物Ⅲ-i对其抗褐变保鲜效果,据图可知该实验的自变量是有无使用Ⅲ-i和时间,因变量是纵坐标即color。
(4)根据图2曲线图的变化可知,该实验的结论的是:化合物Ⅲ-i具有比阳性对照组更强的抗褐变保鲜效果。
三、解答题
13.(24-25高一上·广东广州·期末)酶促褐变往往导致水果的色泽加深、风味劣化和营养物质流失。酶促褐变反应的基本过程是多酚氧化酶(PPO)在氧气存在的条件下,催化无色的酚类物质生成其对应的醌,并进一步生成有色物质,具体作用机制如图1所示。图2表示测定PPO活性与pH之间关系的实验结果。回答下列问题:
(1)PPO催化作用的机理是_____。PPO只能使酚类物质氧化,而对醌类不起作用,体现了酶的_____。
(2)据图1分析,在受损情况下,水果容易发生褐变的主要原因是_____。
(3)图2实验的无关变量有_____(至少写2个),该实验的结论是_____。
(4)在果汁的加工过程中,可添加柠檬酸等有机酸类,结合图2进行评价,此做法的优点和缺点分别是_____(各写1点)。
【答案】(1) 降低化学反应所需的活化能 专一性
(2)受到损伤的情况下,梨的生物膜系统被破坏,PPO与底物酚类充分接触
(3) 温度、酶浓度、底物浓度、反应时间 PPO活性随 pH 的变化呈现先升高后降低,在约pH为6.8左右达到最大值,即该酶在偏中性条件下活性最强
(4)优点是:降低pH以抑制PPO活性,从而减缓酶促褐变; 缺点是:酸度提高会影响果汁的口感或风味。
【分析】一般影响酶活性的因素包括:温度、pH底物浓度、酶的浓度等,在高温、过酸、过碱的条件下,酶的空间结构会改变,在低温条件下酶的活性会降低,空间结构没有改变。
【详解】(1)PPO为多酚氧化酶,酶催化作用的机理是降低化学反应所需的活化能。PPO只能使酚类物质氧化,而对其他物质不起作用,体现了酶的专一性。
(2)由图可知,受到损伤的情况下,梨的生物膜系统被破坏,PPO与底物酚类充分接触,从而使梨发生褐变。
(3)根据曲线以及横坐标可知,该实验的实验的自变量是pH,因变量为PPO活性,则无关变量有温度、酶浓度、底物浓度、反应时间等。由图可知,PPO活性随pH的变化呈现先升高后降低,在约pH为6.8左右达到最大值,即该酶在偏中性条件下活性最强。
(4)由曲线可知,PPO的最适pH为弱酸性(6.8左右),柠檬酸等有机酸类物质可降低pH,使PPO所处反应体系远离最适pH,抑制PPO活性,从而能抑制褐变,但酸度提高会影响果汁的口感或风味。
14.(24-25高一上·广东广州·期末)细胞是一个开放的系统,细胞膜不仅是将细胞内外隔开的屏障,也是控制物质进出细胞的门户。图中①~⑤表示物质跨膜运输方式,甲~戊表示不同的物质或细胞结构。回答下列问题:
(1)图中结构甲是_____,构成了生物膜的基本支架。除了氨基酸方面的不同,造成乙、丙、丁结构差异主要原因还有_____。
(2)图中戊代表一个封闭囊泡(脂质体),可作为药物的运载体。嵌入囊泡内的药物A属于_____(填“脂溶性”或“水溶性”)分子。据图推测,该脂质体可以将药物送入特定细胞的主要原因是_____。
(3)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如下图所示。与25℃相比,4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是_____。吸收磷酸盐时,转运蛋白发生的变化是_____。
【答案】(1) 磷脂双分子层 肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同
(2) 水溶性 囊泡膜上的信号分子可以与靶细胞表面的特异性受体结合
(3) 温度降低,酶的活性降低,导致呼吸速率降低,为主动运输提供的能量减少 载体蛋白发生磷酸化,空间构象改变
【分析】图中①~⑤表示物质跨膜运输方式,①为自由扩散,②③为协助扩散,④为主动运输,⑤为胞吞。
【详解】(1)图中①~⑤表示物质跨膜运输方式,图中结构甲是磷脂双分子层,构成了生物膜的基本支架。除了氨基酸方面的不同,造成乙、丙、丁结构差异主要原因还有肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。
(2)由于磷脂分子的头具有亲水性,因此图中嵌入囊泡内的药物A属于水溶性分子。囊泡能将药物送至特定的细胞,依赖于细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能,即囊泡膜上的信号分子可以与靶细胞表面的特异性受体结合。
(3)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,运输方式为主动运输,需要消耗能量,与25℃相比,4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是温度降低,酶的活性降低,导致呼吸速率降低,为主动运输提供的能量减少。吸收磷酸盐时,转运蛋白发生的变化是载体蛋白发生磷酸化,空间构象改变。
地 城
考点02
细胞的能量“通货”ATP
一、单选题
1.(24-25高一上·广东梅州·期末)参与钙离子主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶,载体蛋白在这种酶的作用下发生载体蛋白的磷酸化,导致其空间结构发生变化,完成钙离子的转运过程。下列有关叙述错误的是( )
A.钙离子的主动运输过程伴随着ATP的水解过程
B.钙离子通过载体蛋白主动运输的过程属于吸能反应
C.ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合,伴随着能量的转移
D.加入蛋白质变性剂会提高细胞对Ca2+运输的速率
【答案】D
【详解】A、钙离子的主动运输需要载体蛋白和能量,题干明确指出该过程伴随ATP水解,A正确;
B、主动运输消耗ATP水解产生的能量,属于吸能反应,与ATP水解反应相关联,B正确;
C、ATP水解时,末端磷酸基团转移到载体蛋白使其磷酸化,此过程伴随高能磷酸键断裂的能量转移,C正确;
D、蛋白质变性剂会破坏载体蛋白结构,导致钙离子运输速率降低甚至停止,D错误。
故选D。
2.(24-25高一上·广东肇庆·期末)ATP可为细胞代谢提供能量,ATP的结构如下图所示,~表示一种特殊的化学键。下列叙述正确的是( )
A.ATP中的“A”与结构图中的“A”为同一物质
B.ATP转化为ADP时释放的能量来自β键的断裂
C.唾液淀粉酶水解淀粉的过程需要ATP提供能量
D.ATP与ADP相互转化机制在所有细胞内都一样
【答案】D
【详解】A、ATP中的“A”是腺苷,其组成是腺嘌呤和核糖,而结构图中的“A”是腺嘌呤,A错误;
B、ATP转化为ADP释放的能量是远离腺苷的化学键断裂产生的,即α键断裂,B错误;
C、唾液淀粉酶水解淀粉的过程发生在细胞外,不需要ATP提供能量,C错误;
D、生物体的生命活动都存在ATP与ADP相互转化过程,体现了生物界的统一性,D正确。
故选D。
3.(24-25高一上·广东广州·期末)ATP是一种非常重要的化合物,它是细胞的能量“货币”,其结构简式为A—P~P~P。ATP的水解可以为物质的主动运输供能,下图是ATP为主动运输供能的示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.ATP中离A最远的两个磷酸基团被水解后,剩余部分是组成RNA的一种基本单位
B.参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶
C.在运输Ca2+的载体蛋白作用下,ATP分子末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合,这一过程伴随能量的转移
D.由图可知,细胞中Ca2+的跨膜运输与ATP的合成有关
【答案】D
【详解】A、ATP中的"~"代表一种特殊的化学键,断开两个这种化学键,就形成A—P,又叫 AMP(腺嘌呤核糖核苷酸),它是组成 RNA的一种基本单位,A正确;
B、如图所示,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,B正确;
C、在运输Ca2+的载体蛋白这种酶的作用下,ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合,这一过程伴随能量的转移,此过程就是载体蛋白的磷酸化,C正确;
D、细胞中Ca2+跨膜运输(主动运输需要能量)与ATP水解有关,D错误。
故选D。
4.(24-25高一上·广东揭阳·期末)下列关于生物体内ATP的叙述,错误的是( )
①ATP是生物体内进行生命活动的唯一能源物质②ATP可在线粒体和叶绿体中合成③ATP可在细胞质基质中合成④ATP只能在线粒体中合成⑤ATP中的A代表腺苷,也就是腺嘌呤⑥高等植物体内合成ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸
A.①④⑤ B.②③⑥ C.④⑤⑥ D.①②③
【答案】A
【详解】①ATP是生命活动的直接能源物质,但不是唯一的,①错误;
②③④根据光合作用和细胞呼吸的过程可知,ATP可在细胞质基质、叶绿体类囊体薄膜、线粒体内进行,②③正确,④错误;
⑤ATP中的A表示腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,⑤错误;
⑥高等植物体内合成ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸,⑥正确。
综上,①④⑤错误,②③⑥正确,A正确,BCD错误。
故选A。
5.(24-25高一上·广东广州·期末)ATP荧光检测仪可以快速检测细菌数量。荧光素接受ATP提供的能量后被激活,在荧光素酶的催化下,荧光素与氧发生化学反应发出荧光。利用上述原理,ATP荧光检测仪可通过测定荧光的强度来估测样品中细菌的含量。下列叙述错误的是( )
A.荧光检测仪检测细菌数量前提是每个细菌的ATP含量相对稳定
B.荧光检测时应使用细菌细胞裂解剂,能释放细菌细胞内的ATP
C.ATP中的特殊化学键全部水解产生ADP和Pi,同时释放能量
D.ATP水解释放的能量在荧光素氧化过程中由化学能转化为光能
【答案】C
【详解】A、生物活细胞中ATP的含量是相对稳定的,荧光的强度反映出微生物的数量,可运用ATP荧光检测仪确定样品中微生物与其他生物残余的多少,来检测微生物的多少,判断卫生状况,A正确;
B、正常情况下ATP存在于细胞中,不能为荧光素提供能量,因此荧光检测仪中应含有细菌裂解剂,裂解细菌然后释放细菌细胞的ATP,B正确;
C、ATP中的特殊化学键有2个,远离腺苷的那个特殊化学键水解,产生ADP和Pi,同时释放能量,C错误;
D、荧光素氧化发出荧光的过程涉及ATP水解,ATP中活跃的化学能转换为光能,D正确。
故选C。
6.(24-25高一上·广东揭阳·期末)鸟嘌呤(G)和腺嘌呤(A)一样可以形成三磷酸化核苷,简称为GTP。GTP和ATP都属于细胞内的高能磷酸化合物,结构和功能也类似。在GTP酶的催化作用下,GTP会转化为GDP,并释放能量。下列推测正确的是( )
A.GTP在细胞内的含量很多,且易于合成和水解
B.ATP和GTP可能分工不同,用于不同的吸能反应
C.GTP所有的磷酸基团脱落后是RNA的基本单位之一
D.每个GTP由1个脱氧核糖、1个鸟嘌呤和3个磷酸基团组成
【答案】B
【详解】A、GTP在细胞内的含量很少,但与GTP和GDP的转化迅速,能够满足生命活动所需,A错误;
B、GTP 和 ATP 都属于细胞内的高能磷酸化合物,ATP 和 GTP 可能分工不同,用于不同的吸能反应,B正确;
C、GTP中含有3个磷酸基团,GTP的磷酸基团脱落两个后是鸟嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本单位之一,C错误;
D、每个GTP由1个核糖、1个鸟嘌呤和3个磷酸基团组成,D错误。
故选B。
7.(24-25高一上·广东深圳·期末)萤火虫尾部发光器中的荧光素接受ATP提供的能量后被激活,在荧光素酶的催化下,荧光素与氧发生化学反应并发出荧光。研究人员根据该原理设计出了ATP快速荧光检测仪,用来检测食品表面的好氧微生物。下列叙述正确的是( )
A.ATP的结构式简写为A-P∼P∼P,其中A表示腺嘌呤
B.细胞中ATP的水解往往伴随着放能反应,ATP的合成伴随着吸能反应
C.萤火虫尾部细胞中储备着大量ATP,为荧光素酶催化反应直接供能
D.食品表面的好氧微生物数量与检测仪显示的荧光强度成正相关
【答案】D
【详解】A、ATP的结构式简写为A-P∼P∼P,其中A表示腺苷,A错误;
B、ATP水解释放能量,一般与吸能反应相联系,ATP合成吸收能量,一般与放能反应相联系,B错误;
C、ATP在体内的含量很少,萤火虫尾部细胞中储备着少量ATP,为荧光素酶催化反应直接供能,C错误;
D、食品表面的好氧微生物数量越多,产生的ATP越多,荧光强度越大,故食品表面的好氧微生物数量与检测仪显示的荧光强度成正相关,D正确。
故选D。
8.(24-25高一上·广东深圳·期末)冰叶日中花(简称冰菜)是一种耐盐性极强的盐生植物,其茎、叶表面有盐囊细胞。如图表示盐囊细胞中4种离子的转运方式。相关叙述不正确的是( )
A.NHX运输Na+有利于降低细胞质基质中Na+含量
B.P型和V型ATP酶转运H+时具有供能作用
C.CLC开放后H+顺浓度梯度转运,属于协助扩散
D.盐囊细胞膜上的某些载体蛋白可以同时具有运输和催化的功能
【答案】B
【详解】A、由图可知,NHX可以将Na+从细胞质基质中运出细胞,也可以将Na+运入液泡,降低了细胞质基质中Na+含量,A正确;
B、从图中可以看出P型和V型ATP酶将细胞质基质中的H+运出细胞或运入液泡, 该过程中二者具有运输和催化ATP水解的作用,供能的是ATP,B错误;
C、根据图示CLC和NHX均为协同蛋白,结合B选项的分析可知,细胞液中H+浓度高于细胞质基质,故CLC开放后转运H+为顺浓度梯度,属于协助扩散,C正确;
D、盐囊细胞膜上的某些载体蛋白,如ATP酶,既能运输离子,又能催化ATP水解,所以可以同时具有运输和催化的功能,D正确。
故选B。
9.(24-25高一上·广东清远·期末)“蓝眼泪”是海浪拍击聚集在一起的夜光藻等微生物激发的荧光,激发的蓝色荧光,这一过程与ATP密切相关。以下关于ATP的叙述,错误的是( )
A.ATP是夜光藻细胞的直接能源物质
B.一个ATP含3个Pi和2个特殊化学键
C.持续发光是因为夜光藻中ATP含量高
D.特定气候条件下才能产生“蓝眼泪”
【答案】C
【详解】A、ATP直接给细胞的生命活动提供能量,即ATP是夜光藻细胞内直接能源物质,A正确;
B、一个ATP由腺苷和3个磷酸基团组成,其中含有两个特殊的化学键,B正确;
C、ATP在细胞内的含量很少,但ATP与ADP在细胞内的相互转化十分迅速,C错误;
D、特定气候条件下,夜光藻等微生物才会聚集在一起,产生“蓝眼泪”,D正确。
故选C。
10.(24-25高一上·广东东莞·期末)科学家利用萤火虫尾部发光的原理(反应式如下)开发出ATP荧光检测仪,并用其对餐饮用品的微生物数量进行检测,从而保证饮食安全。相关叙述错误的是( )
荧光素+ATP+O2氧化荧光素+物质X+2Pi+CO2+光能
A.ATP中的“A”表示腺苷,由腺嘌呤和核糖构成
B.物质X中含有两个具有较高转移势能的化学键
C.由反应式可知,ATP中的化学能可转化为光能
D.荧光强度在一定程度上可以反映微生物的数量
【答案】B
【详解】A、ATP的中文名称是腺苷三磷酸,其中的“A”表示腺苷,由腺嘌呤和核糖构成,A正确;
B、物质X是ATP去掉两个磷酸集团之后形成的AMP,不具有较高转移势能的化学键,B错误;
C、由反应式可知,ATP中的活跃的化学能转化为光能,C正确;
D、ATP在细胞内含量较低且稳定,微生物数量越多,ATP越多,荧光强度越强,荧光强度在一定程度上可以反映微生物的数量,D正确。
故选B。
11.(24-25高一上·广东佛山·期末)在谷氨酰胺合成酶、ATP供能等条件下,人体大脑中的谷氨酸与氨(NH3)能合成谷氨酰胺(一种氨基酸),其过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.在人体内,谷氨酰胺属于非必需氨基酸
B.谷氨酸被磷酸化后,其结构发生改变
C.谷氨酸形成谷氨酰胺的反应是吸能反应
D.谷氨酰胺合成酶为该反应提供了活化能
【答案】D
【详解】A、据图可知,谷氨酰胺可在细胞中合成,不是必须从外界环境中获取,它属于非必需氨基酸,A正确;
B、谷氨酸被磷酸化后,生成谷氨酰磷酸,其结构发生改变,B正确;
C、据图可知,谷氨酸形成谷氨酰胺的反应过程消耗了ATP,为吸能反应,C正确;
D、谷氨酰胺合成酶降低了该反应所需的活化能,D错误。
故选D。
12.(24-25高一上·广东惠州·期末)ATP快速荧光检测仪基于萤火虫发光原理,利用“荧光素-荧光素酶体系”与ATP发生反应产生光,再根据发光强弱来估测微生物残留量。下列说法错误的是( )
A.ATP分子末端的磷酸基团具有较高的转移势能
B.ATP的组成元素与萤火虫的遗传物质组成元素相同
C.萤火虫细胞内线粒体是合成ATP的主要场所
D.由反应式可知萤火虫发出荧光属于放能反应
【答案】D
【详解】A、ATP分子末端的磷酸基团具有较高的转移势能,水解时可以释放能量,A正确;
B、ATP由一个腺苷和三个磷酸基团构成,元素组成为C、H、O、N、P,萤火虫的遗传物质为DNA,元素组成也是C、H、O、N、P,B正确;
C、线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸能产生大量ATP,所以萤火虫细胞内线粒体是合成ATP的主要场所,C正确;
D、由反应式可知萤火虫发出荧光消耗ATP,属于吸能反应,D错误。
故选D。
二、解答题
13.(24-25高一上·广东广州·期末)囊性纤维病是一种严重的遗传疾病,患者由于气管上皮细胞内氯离子向外运输异常造成气管表面H2O量减少,导致患者支气管外黏液不能及时被稀释,粘稠的液体粘附在气管细胞表面,使纤毛运动和咳嗽的清除作用下降,最终造成肺部细菌感染。如图是囊性纤维病的病因图解。请回答下列问题:
(1)囊性纤维病的发病原因是肽链的某个氨基酸缺失,导致组成CFTR 蛋白的氨基酸的_______发生改变,进而发生错误折叠,使CFTR蛋白质的空间结构发生改变,CFTR蛋白的异常主要影响了细胞膜的______________功能。
(2)CFTR蛋白是一种能催化ATP 水解的酶,当_______与其相应位点结合时,其酶活性就被激活了,在CFTR蛋白这种酶的作用下,ATP分子的_______容易脱离下来与CFTR蛋白结合,这一过程伴随着能量的释放,这就是CFTR蛋白的_______,释放的能量用于Cl-的_______。
(3)随着氯离子在患者气管细胞内的浓度逐渐升高,H2O分子扩散至膜外的速度会______,致使细胞膜外的黏液不能及时被稀释而积累。
【答案】(1) 排列顺序 控制物质进出细胞
(2) 底物 远离A的高能磷酸键 磷酸化 主动运输
(3)减慢
【分析】题图分析:图示表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用,功能正常的CFTR蛋白能协助氯离子转运至细胞外,使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释;功能异常的CFTR蛋白不能协助氯离子转运至细胞外,导致肺部细胞表面的黏液不断积累。
【详解】(1)囊性纤维病的发病原因是肽链的某个氨基酸缺失,导致组成CFTR 蛋白的氨基酸的排列顺序发生改变,进而发生错误折叠,使CFTR蛋白质的空间结构发生改变,从而影响CFTR蛋白的功能,这体现了细胞膜具有选择透过性,体现了细胞膜具有控制物质进出的功能;
(2)CFTR蛋白是一种能催化ATP 水解的酶,当底物与其相应位点结合时,其酶活性就被激活了,酶起催化作用;在CFTR蛋白这种酶的作用下,ATP发生水解,远离A的高能磷酸键容易脱离下来与CFTR蛋白结合,这一过程伴随着能量的释放,同时产生游离的磷酸集团,该集团与CFTR蛋白结合,也就是CFTR蛋白的磷酸化;由图可知,图示表示CFTR蛋白在运输氯离子过程中需要消耗ATP水解产生的能量,因此运输方式为主动运输;
(3)随着氯离子在患者气管细胞内的浓度逐渐升高,细胞内渗透压升高,水分不容易外出,H2O分子扩散至膜外的速度会减慢,致使细胞膜外的黏液不能及时被稀释而积累。
14.(24-25高一上·广东湛江·期末)肠道益生菌是通过定殖在人体内,改变宿主某一部位菌群组成的一类对宿主有益的活性微生物,主要有酵母菌和双歧杆菌等。
(1)肠道益生菌需要从人体获得现成的有机物来维持生命活动,它们的营养方式为_______________(选填“自养”或“异养”)。其中酵母菌细胞在结构上不同于双歧杆菌细胞,最主要区别是_________________。
(2)双歧杆菌是严格的厌氧微生物,可发酵葡萄糖产生乳酸,请写出双歧杆菌分解葡萄糖产生乳酸的反应式:_______________。
(3)在长时间的进化过程中,肠道微生物彼此依赖、相互制约,构成了相对稳定的微生态系统。在该微生态系统中,肠道内的所有生物构成了一个________________。
(4)小李因不明原因出现呕吐腹泻等症状,妈妈找出抗生素让他服用,但小李根据所学知识认为抗生素易产生毒副作用、病原体耐药等危害,提出反对意见。小李不随意服用抗生素的理由还有_______________。
(5)小李去医院就诊,医生给他开了针对性药物。并建议他多吃一些富含蛋白质的食物,能够补充身体所需要的营养,增强身体抵抗力。蛋白质分子结构多种多样,在细胞里的功能也是多种多样的,请写出蛋白质的两种功能_______________、_______________。
【答案】(1) 异养 酵母菌细胞有成形的细胞核(或酵母菌细胞有由核膜包被的细胞核)
(2)
(3)群落
(4)使用抗生素易破坏体内微生态平衡(菌群失调);使用抗生素不会对因病毒、有毒物质所引起的呕吐腹泻起作用
(5) 催化作用 有结构蛋白、免疫作用、信息传递和运输作用等
【分析】原核生物与真核生物的主要区别在于有无以核膜为界限的细胞核。
【详解】(1)肠道益生菌需要从人体获得现成的有机物来维持生命活动,所以它们的营养方式为异养型。酵母菌是真核生物,双歧杆菌是原核生物,在结构上,酵母菌细胞不同于双歧杆菌细胞,最主要的区别是酵母菌细胞有成形的细胞核。
(2)双歧杆菌分解葡萄糖产生乳酸的反应式:C6H12O6 2C3H6O3 + 能量。
(3)依据题干信息,在长时间的进化过程中,肠道微生物彼此依赖、相互制约,构成了相对稳定的微生态系统,在该微生态系统中,肠道内的所有生物构成了一个群落。
(4)抗生素之所以不能随意服用,是由于:①使用抗生素会破坏体内的微生态平衡,易造成菌群失调;②抗生素的使用不会对因病毒、有毒物质所引起的呕吐腹泻起作用。
(5)蛋白质具有催化、免疫、信息传递、运输和参与构成结构蛋白的作用。
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