1、课时分层作业 九 酶和ATP(30分钟100分)一、选择题(共8小题，每小题5分，共40分)1.(2018太原模拟)酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物，下列说法错误的是()A.酶的组成单位可能是核糖核苷酸B.脲酶能降低尿素分解时所需的活化能C.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中D.酶在活细胞中产生，它不可以在细胞外起作用【解析】选D。酶的化学本质是蛋白质或RNA，故酶的组成单位可能是核糖核苷酸，A正确；脲酶能够催化尿素分解成氨和CO2，酶的作用机理是降低化学反应的活化能，B正确；活细胞进行呼吸作用是其生命活动的特征之一，该过程需要的呼吸氧化酶存在于分化程度不同的活细胞中，C正确；酶是
2、由活细胞产生的，但酶可以在细胞外起作用，D错误。2.下列关于酶的叙述中，正确的是()A.能产生激素的细胞一定能产生酶B.能产生酶的细胞一定能产生激素C.人体中酶只在内环境中起作用D.酶都是由内分泌腺细胞合成的【解析】选A。几乎所有活细胞都能产生酶，而激素仅由内分泌腺细胞产生，A正确，B、D错误；酶可在细胞内、细胞外发挥作用，在体外也能发挥作用，C错误。3.胰腺细胞中某种酶能催化肽键形成，该酶经蛋白酶处理后活性不受影响，下列叙述错误的是()A.该酶在细胞核中形成B.该酶的活性不受酸碱影响C.该酶在核糖体中发挥作用D.该酶的单体是核糖核苷酸【解析】选B。酶是蛋白质或RNA，该酶经过蛋白酶处理后活性
3、不受影响，因此该酶为RNA，在细胞核中形成，A正确；酶的活性受pH影响，B错误；该酶能催化肽键的形成，而肽键的形成场所是核糖体，因此该酶在核糖体中发挥作用，C正确；该酶的单体是核糖核苷酸，D正确。4.(2018合肥模拟)下列关于ATP的叙述，正确的是()A.ATP是细胞中的一种生物大分子物质B.为满足对能量的需求，肌细胞中储存着大量ATPC.ATP中远离A的高能磷酸键所含能量较少，所以易断裂D.活细胞内ATP与ADP的相互转化是永无休止的【解析】选D。大分子物质包括多糖、蛋白质和核酸，ATP并非大分子物质，A错误；ATP与ADP处于迅速的动态转化之中，在细胞内不会大量储存，B错误；ATP中远离
4、A的磷酸键为高能磷酸键，所含能量较多，C错误。【知识总结】ATP结构的“一、二、三”5.把分解酒精的酶(化学本质不是RNA)装进纳米级小笼子做成的“防护服”中，酶就不怕被消化液分解，可“安心”分解酒精分子。下列推测合理的是()A.用于分解酒精的酶可能是脂质B.该酶进入人体后能分解人体内无氧呼吸的产物C.“防护服”的主要功能是阻碍消化道内蛋白酶的作用D.该成果中用于分解酒精的酶应放在最适温度下储藏【解析】选C。本题考查具体酶的应用。酶的化学本质是蛋白质或RNA，依据题意，分解酒精的酶的化学本质不是RNA，那肯定是蛋白质，A错误；人体无氧呼吸的产物是乳酸，不是酒精，B错误；有了这身“防护服”，酶就
5、不怕被消化液分解，可见该“防护服”的作用是防止酶被消化道内蛋白酶分解，C正确；酶在最适温度下活性最高，在较低温度下酶的活性虽受到抑制，但酶的空间结构稳定，因此酶应放在低温条件下储藏，D错误。6.(2018潍坊模拟)下列有关ATP的叙述，正确的是()人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等若细胞内Na+浓度偏高，为维持Na+浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞代谢释放的能量可部分形成ATP人在饥饿时，细胞中ATP和ADP的含量难以达到动态平衡A.B.C.D.【解析】选B。剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖参与无氧呼吸所提
6、供的ATP比安静时进行有氧呼吸要少，错误；细胞内Na+浓度偏高，为维持稳定，要通过主动运输排出Na+，消耗ATP，正确；当肾上腺素和甲状腺激素分泌增多时，能促进细胞的物质分解代谢，产生的能量可部分形成ATP，正确；人在饥饿时，可以通过消耗其他非糖物质来维持血糖浓度，进一步维持细胞呼吸，维持ADP转化来补充足够的ATP，错误。7. (2018福州模拟)下图表示在不同条件下酶催化反应速率(或生成物的量)的变化。下列有关叙述不正确的是 ()A.图中虚线可以表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系B.图中虚线可以表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物的量与反应时间的关系C.图不能表示在反应开始的一
7、段时间内，反应速率与反应时间的关系D.若图中的实线表示Fe3+的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率【解析】选C。在适宜条件下，增加酶量(或浓度)，可以提高酶促反应速率，缩短酶促反应到达平衡所需的时间，故图中虚线可表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系；图中虚线可表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物的量与反应时间的关系；在酶促反应过程中，随着反应时间的延长，底物逐渐减少，反应速率逐渐降低，可以用图表示；酶具有高效性，过氧化氢酶的催化效率比Fe3+的催化效率高，故若图中实线表示Fe3+的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率。8.图1表示某酶促反应速率与温度的关系，图2中的实线
8、表示温度为a时生成物量与时间的关系。下列有关说法错误的是()A.曲线1可以表示温度由a 变为2a过程中，该酶促反应速率变化过程B.曲线2可以表示温度由a变为2a后生成物量与时间的关系C.如果曲线3和4为生成物量与时间的关系，则两曲线可能是在不同底物浓度条件下测得的D.在其他条件不变的情况下，曲线4可以表示减少反应底物后测得的生成物量与时间的关系【解析】选A。由图1可知，温度由a 变为2a过程中，该酶促反应速率应先升高后下降，A项错误；由图1曲线可知，温度由a变为2a后，酶促反应速率加快，生成物量达到最大值所需时间缩短，但反应平衡点不变，B项正确；底物浓度不同，酶促反应的平衡点可能不同，C项正确
9、；在其他条件不变的情况下，减少反应底物后测得的生成物量会有所下降，D项正确。二、非选择题(共2小题，共30分)9.(14分)(2016全国卷)在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A-PPP或dA-PPP)。回答下列问题：(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的_(填“”“”或“”)位上。(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在
10、dATP的_(填“”“”或“”)位上。(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是_。【解题指南】(1)关键信息：d表示脱氧、三个磷酸基团所处的位置(A-PPP或dA-PPP)。(2)解题关键：明确DNA、ATP的分子结构特点，理解同位素标记法在DNA复制中的应用。【解析】本题主要考查DNA的结构与同位素标记法的应用。(1)由题干信息可知，ATP中远离A的磷酸基团是P，当ATP水解后形成的P参与DNA的合成，则32
11、P标记的磷酸基团位于ATP的位上。(2)dATP去掉2个磷酸基团后是合成DNA的原材料，若用32P标记的dATP合成DNA，则标记的磷酸基团应位于靠近A的位置上，即位上。(3)DNA的复制是半保留复制，一个噬菌体DNA分子的2条链都用32P标记，原标记的2条链作为模板合成新的DNA，如此反复有且只有2条链被32P标记，最终被分配到2个噬菌体中。答案：(1)(2)(3)一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的2条单链只能被分配到2个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中有2个带有标记10. (16分)如图是某种淀粉酶催化淀粉水解反应的速率与温度的关系曲线，请据图
12、回答下列问题：(1)该酶的最适催化温度约为_，图中a点到b点曲线急剧下降，其原因是温度升高使该酶的_被破坏，导致催化效率急剧下降。图中b、c两点中通过改变温度条件可提高反应速率的是_，原因是_。(2)某同学为验证温度对该酶活性的影响，设计了如下实验：步骤操作方法试管A试管B试管C1淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2温度处理()376003淀粉酶溶液X1 mL1 mL4碘液2滴2滴2滴5现象Y变蓝变蓝该实验的自变量是_。表格中X、Y两处应填写的内容分别为：X_；Y_。能不能利用过氧化氢酶催化H2O2分解来验证温度对酶活性的影响？_；原因是_。【解析】(1)分析图中曲线可知，该酶的最适催化温度在3
13、7 左右；高温会破坏酶的空间结构，使酶永久失活，低温只会使酶的催化效率暂时下降，而不会永久失活，一旦温度升高到合适范围，酶的催化活性即可恢复。(2)根据实验目的可以确定，该实验的自变量为温度；除温度外的其他变量，如淀粉酶溶液的用量、淀粉溶液的用量以及碘液的用量都为无关变量，不同实验组别之间无关变量应保持相同且适宜。不能利用过氧化氢酶催化H2O2分解来验证温度对酶活性的影响，原因是H2O2可自然分解，且温度对H2O2自然分解的速度有影响，会对实验结果造成干扰。答案：(1)37 左右(合理区间内都算对)空间结构c低温对酶活性的影响是可逆的，而高温对酶活性的影响不可逆(2)温度1 mL不变蓝不能温度
14、对H2O2自然分解的速度有影响，会对实验结果造成干扰1.(6分)(2018广州模拟)啤酒生产时，麦芽中多酚氧化酶(PPO)的作用会降低啤酒质量，因此，制备麦芽的过程中需降低其活性。如图为不同pH和温度对PPO活性影响的曲线。下列叙述错误的是 ()A.PPO能催化多酚类物质的氧化反应B.温度及其他条件相同时，pH为7.8的环境下酶促反应产物比pH为8.4时的少C.在制备麦芽的过程中应将反应条件控制在温度为80 、pH为8.4D.高于90 ，若PPO发生热变性，一定温度范围内温度越高变性越快【解析】选C。PPO为多酚氧化酶，根据酶的专一性，可推知PPO能催化多酚类物质的氧化反应。根据图示，在相同温
15、度下，pH为8.4的条件下PPO活性最高，故pH为7.8的环境下酶促反应产物比pH为8.4时的少。由于麦芽中PPO的催化作用会降低啤酒质量，故制备麦芽的过程中，PPO活性越低越好，温度为80 、pH为8.4时PPO的活性较高，啤酒品质会降低。高于90 ，若PPO发生热变性，则在一定温度范围内，随着温度的升高PPO变性越来越快。2.(6分)(2018株洲模拟)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)。下列分析错误的是()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.肠激酶与限制酶均具有专一性D.
16、胰蛋白酶原被激活后才具有活性，可避免胰蛋白酶破坏胰腺细胞【解析】选A。胰蛋白酶原的肽键数=229-1=228；胰蛋白酶的肽键数=223-1=222，相比胰蛋白酶原少了6个肽键，A错误；胰蛋白酶与胰蛋白酶原的氨基酸数目不同，则它们的空间结构也不同，B正确；肠激酶能识别并切割特定的氨基酸序列，而限制酶能识别特定的核苷酸序列并在特定位点进行切割，故肠激酶与限制酶均具有专一性，C正确；胰蛋白酶原在胰腺细胞中没有活性，进入小肠被激活后才具有活性，这样可避免胰腺细胞被破坏，D正确。3.(18分)(2015重庆高考)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶
17、活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：分组步骤红粒管白粒管对照管加样0.5 mL提取液0.5 mL提取液C加缓冲液(mL)111加淀粉溶液(mL)11137 保温适当时间，终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色显色结果+注：“+”数目越多表示蓝色越深步骤中加入的C是_，步骤中加缓冲液的目的是_。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是_；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越_。若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应_。(2)小麦淀
18、粉酶包括-淀粉酶和-淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：X处理的作用是使_。若中两管显色结果无明显差异，且中的显色结果为红粒管颜色显著_(填“深于”或“浅于”)白粒管，则表明-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。【解题指南】(1)关键知识：淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖，淀粉遇碘显蓝色，生物实验设计的对照性原则。(2)思维流程：根据各试管显色现象逆推淀粉酶活性逆推穗发芽率与淀粉酶活性的关系。【解析】本题考查淀粉鉴定原理、酶的相关知识以及考生的实验设计及分析能力。(1)步骤中加入的C是0.5 mL蒸馏水，以形成对照实验，符合实验的对照性原则；步骤中加缓
19、冲液的目的是维持培养液中pH的相对稳定，符合实验的单一变量原则。显色结果表明，红粒管中蓝色较深，说明此时淀粉酶活性较低。据此推测，淀粉酶活性越低，穗发芽率也越低。若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小，为达到相同显色效果的时间应当缩短。(2)图中X处理的作用是使-淀粉酶失活，和相互对照，若中两管显色结果无明显差异，且中的显色结果为红粒管颜色明显较深，表明-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。答案：(1)0.5 mL蒸馏水控制pH红粒小麦低缩短(2)-淀粉酶失活深于【方法技巧】实验设计遵循的四大基本原则(1)单一变量原则：即除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适
20、宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。(2)对照原则：应设置对照实验，使实验组与对照组的自变量不同(其余因素都相同)，以便减小实验误差。(3)平行重复原则：在实验设计中为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准确性。(4)科学性原则：在设计实验时必须有充分的科学依据，即实验目的要明确，实验原理要正确，实验研究的材料和实验方法的选择要恰当，整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。- 9 -
