PAGEPAGE1酶和ATP(30分鐘100分)一、選擇題(共8小題，每小題6分，共48分)1.下列生命活動(dòng)中不須要ATP供應(yīng)能量的是 ()A.葉肉細(xì)胞合成的糖運(yùn)輸?shù)焦麑?shí)B.吞噬細(xì)胞吞噬病原體的過程C.淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖D.細(xì)胞中由氨基酸合成新的肽鏈【解析】選C。本題考查物質(zhì)運(yùn)輸、物質(zhì)的合成和分解對(duì)能量的利用特點(diǎn)。葉肉細(xì)胞合成的糖運(yùn)輸?shù)焦麑?shí)是主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程；吞噬細(xì)胞吞噬病原體的過程屬于胞吞。主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、肽鏈的合成都須要消耗ATP供應(yīng)的能量，淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖不須要消耗ATP供應(yīng)的能量。2.(2024·南昌模擬)下列關(guān)于酶和ATP的敘述，正確的是 ()A.基因的表達(dá)須要酶和ATP，酶和ATP也是基因表達(dá)的產(chǎn)物B.加酶和加熱促進(jìn)H2O2分解的機(jī)理相同C.ATP的形成不肯定伴隨著氧氣的消耗D.ATP是RNA水解的產(chǎn)物之一【解析】選C。ATP既不是蛋白質(zhì)，也不是RNA，說明ATP不是基因表達(dá)的產(chǎn)物，而是基因通過限制相關(guān)酶的合成進(jìn)而限制相關(guān)代謝過程的產(chǎn)物，A錯(cuò)誤；加酶是降低反應(yīng)的活化能，加熱是為反應(yīng)物(H2O2)供應(yīng)所需的活化能，所以二者的作用機(jī)理不同，B錯(cuò)誤；有氧呼吸的三個(gè)階段都有ATP形成，但第一、二階段沒有氧氣的參加，只有第三階段才有氧氣的參加，C正確；ATP水解掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)后才是RNA水解的產(chǎn)物之一，D錯(cuò)誤。3.ATP熒光儀是特地用于快速檢測(cè)微生物數(shù)量的測(cè)試儀器，其工作原理是ATP的含量與活細(xì)胞的活性、種類和數(shù)量存在肯定的比例關(guān)系。ATP可以和蟲熒光素相互作用而發(fā)誕生物光，光的強(qiáng)度和微生物的數(shù)量存在肯定的比例關(guān)系。其反應(yīng)式如下：蟲熒光素+ATP+O2蟲熒光素(被氧化的)+AMP+CO2+Pi下列有關(guān)ATP及ATP熒光儀工作原理的敘述，錯(cuò)誤的是 ()A.熒光的強(qiáng)度反映出微生物的數(shù)量B.檢測(cè)過程中ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能C.ATP釋放能量須要酶的參加D.微生物體內(nèi)ATP的產(chǎn)生都須要O2的參加【解析】選D。由題可知，熒光的強(qiáng)度與微生物的數(shù)量存在肯定的比例關(guān)系，因此熒光強(qiáng)度可以反映出微生物的數(shù)量，A項(xiàng)正確；檢測(cè)過程中ATP中的化學(xué)鍵斷裂，即化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能，B項(xiàng)正確；由反應(yīng)式可得：ATP釋放能量須要熒光素酶的參加，C項(xiàng)正確；有的微生物也可進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生ATP，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(2024·成都模擬)如圖是某課外活動(dòng)小組探究酶活性影響因素時(shí)繪制的試驗(yàn)結(jié)果圖(試驗(yàn)中用鹽酸創(chuàng)設(shè)酸性條件，鹽酸能催化淀粉水解)。下列有關(guān)敘述正確的是 ()A.試驗(yàn)的自變量是1h后淀粉剩余量，因變量是pHB.pH為1時(shí)有淀粉水解，則過酸條件下酶沒有失活C.pH為3時(shí)酶的活性小于pH為9時(shí)酶的活性D.與鹽酸相比，淀粉酶降低反應(yīng)活化能的作用較弱【解析】選C。分析柱形圖可知，本試驗(yàn)的自變量是pH，因變量是1h后淀粉剩余量，A錯(cuò)誤；pH為1時(shí)有淀粉水解，這是鹽酸催化淀粉水解的結(jié)果，過酸條件下酶失活，B錯(cuò)誤；分析柱形圖可知，pH為3時(shí)和pH為9時(shí)淀粉剩余量基本相等，而由于淀粉在酸性條件下易分解，因此pH為3時(shí)酶的活性小于pH為9時(shí)酶的活性，C正確；與鹽酸相比，淀粉酶降低反應(yīng)活化能的作用較強(qiáng)，D錯(cuò)誤。5.某公司研發(fā)了兩種石油降解產(chǎn)品BDB-n生物降解菌(厭氧型)和BDB-a生物降解菌(好氧型)，降解菌是通過產(chǎn)生酶對(duì)石油進(jìn)行分解的。如圖為不同條件下，某種降解菌對(duì)某湖泊污泥中石油分解實(shí)力的測(cè)定結(jié)果。下列有關(guān)分析不正確的是 ()A.該試驗(yàn)的自變量為pH和污泥含水量B.該試驗(yàn)的檢測(cè)指標(biāo)是2天后污泥中的石油含量C.該試驗(yàn)中運(yùn)用的降解菌最可能是BDB-a生物降解酶D.在不同污泥含水量條件下，降解菌體內(nèi)酶的最適pH相同【解析】選C。由題圖可知，該試驗(yàn)的自變量是pH和污泥含水量，因變量是2天后污泥中的石油含量，A、B正確；依據(jù)圖中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，當(dāng)污泥含水量為60%～80%，pH=7時(shí)，石油含量最少，說明石油降解酶分解實(shí)力最強(qiáng)的條件為污泥含水量60%～80%、pH=7，則該試驗(yàn)用的應(yīng)當(dāng)是厭氧菌，即BDB-n生物降解菌，C錯(cuò)誤；依據(jù)三條曲線的最低點(diǎn)可以推斷，在不同污泥含水量條件下，降解菌體內(nèi)酶的最適pH相同，D正確。6.如圖是人體細(xì)胞代謝部分簡(jiǎn)圖。圖中甲表示ATP，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ()A.甲→乙→丙→丁過程中，起催化作用的酶空間結(jié)構(gòu)不同B.丙由C、H、O、N、P五種元素構(gòu)成，是DNA的基本組成單位之一C.丁由腺嘌呤和核糖組成，而戊可用于甲的合成D.在紅細(xì)胞汲取葡萄糖時(shí)，細(xì)胞中乙的含量不會(huì)顯著增加【解析】選B。甲→乙→丙→丁表示ATP的逐步水解，每一次水解反應(yīng)的酶都不同，A項(xiàng)正確；丙為A-P，A是腺苷，由1分子核糖和1分子腺嘌呤構(gòu)成，加上1分子磷酸，構(gòu)成1分子腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本組成單位之一，B項(xiàng)錯(cuò)誤；丁表示腺苷，由腺嘌呤和核糖組成，戊表示磷酸，是ATP的組成成分，C項(xiàng)正確；紅細(xì)胞汲取葡萄糖為幫助擴(kuò)散，不須要消耗ATP，故細(xì)胞中乙(ADP)的含量不會(huì)顯著增加，D項(xiàng)正確?！緦W(xué)問總結(jié)】ATP結(jié)構(gòu)的“一、二、三”7.ATP合酶是F1和F0的復(fù)合體，其中F1位于某些細(xì)胞器的膜外基質(zhì)中，具有酶活性；F0嵌在膜的磷脂雙分子層中，為質(zhì)子(H+)通道，當(dāng)膜外的高濃度的質(zhì)子沖入膜內(nèi)時(shí)能為ATP的合成供應(yīng)能量。下列敘述正確的是 ()A.ATP合酶存在于線粒體內(nèi)膜和葉綠體內(nèi)膜上B.F0為ATP合酶的疏水部位，能催化ATP的合成C.合成ATP時(shí)的能量干脆來(lái)自H+的化學(xué)能D.高溫使F1和F0分別后，F(xiàn)1仍能合成ATP【解題指南】須要明確題中以下信息：(1)F1具有酶活性。(2)F0為質(zhì)子(H+)通道。(3)ATP合成須要F1和F0共同參加。【解析】選C。ATP合酶存在于合成ATP的場(chǎng)所，因此葉綠體內(nèi)膜上不含有ATP合酶，A錯(cuò)誤；F0嵌在膜的磷脂雙分子層中，是質(zhì)子(H+)通道，B錯(cuò)誤；由于F1具有酶的活性，高溫使F1和F0分別后，F(xiàn)1變性失活，不能合成ATP，D錯(cuò)誤。8.(2024·保山模擬)下列關(guān)于酶和ATP的敘述中，正確的一項(xiàng)是 ()A.酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，具有專一性、高效性等特點(diǎn)B.全部的酶和ATP都含有C、H、O、N、P元素C.1個(gè)ATP中含3個(gè)高能磷酸鍵D.對(duì)于動(dòng)物、植物、真菌和細(xì)菌來(lái)說，細(xì)胞呼吸是其產(chǎn)生ATP的唯一來(lái)源【解析】選A。酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，具有專一性、高效性等特點(diǎn)，A項(xiàng)正確；絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA，蛋白質(zhì)的主要組成元素是C、H、O、N，不肯定含有P，B項(xiàng)錯(cuò)誤；1個(gè)ATP中含2個(gè)高能磷酸鍵，C項(xiàng)錯(cuò)誤；ATP的能量來(lái)源是細(xì)胞呼吸和光合作用，光合作用只有光能自養(yǎng)生物才有，而動(dòng)物、真菌和大多數(shù)細(xì)菌都是異養(yǎng)生物，異養(yǎng)生物只能通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題(共22分)9.(2024·成都模擬)在生物化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)?shù)孜锱c酶的活性位點(diǎn)形成互補(bǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)(如甲圖A所示)，可催化底物發(fā)生變更。酶抑制劑是與酶結(jié)合并降低酶活性的分子，其中競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性位點(diǎn)，從而降低酶對(duì)底物的催化效率；非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑和酶活性位點(diǎn)以外的其他位點(diǎn)結(jié)合，能變更酶的構(gòu)型，使酶不能與底物結(jié)合，從而使酶失去催化活性。酶抑制劑的作用機(jī)理如甲圖所示，乙圖表示在不同條件下底物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系。(1)酶與無(wú)機(jī)催化劑相比，催化效率更高是因?yàn)開_____________________。

(2)乙圖為探究不同種類抑制劑對(duì)相同酶促反應(yīng)速率的影響曲線，其中曲線_______表示比照組的試驗(yàn)結(jié)果，曲線___________表示非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑對(duì)反應(yīng)速率影響的變更曲線。請(qǐng)列舉兩個(gè)試驗(yàn)中的無(wú)關(guān)變量：______________________________。

(3)由甲、乙兩圖可知，_____________________________都可以影響反應(yīng)速率。

【解析】梳理酶的本質(zhì)、作用機(jī)理、影響酶活性的因素等相關(guān)學(xué)問，據(jù)此以競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的作用機(jī)理為切入點(diǎn)，從甲圖中提取有效信息，對(duì)比分析乙圖中三條曲線的變更趨勢(shì)，圍繞各問題情境和試驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則，對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行分析解答。(1)同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。(2)乙圖顯示，曲線a的酶促反應(yīng)速率最快，因此曲線a表示無(wú)抑制劑存在時(shí)的比照組的試驗(yàn)結(jié)果。依題意可知：非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑和酶活性位點(diǎn)以外的其他位點(diǎn)結(jié)合，能變更酶的構(gòu)型，使酶不能與底物結(jié)合，從而使酶失去催化活性；競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性位點(diǎn)，從而降低酶對(duì)底物的催化效率，而底物濃度越高，底物與酶的活性位點(diǎn)結(jié)合的機(jī)會(huì)就越大，競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與酶的活性位點(diǎn)結(jié)合的機(jī)會(huì)就越小，抑制效應(yīng)就會(huì)變得越來(lái)越弱。因此曲線b表示競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑對(duì)反應(yīng)速率影響的作用效果，曲線c表示非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑對(duì)反應(yīng)速率影響的作用效果。乙圖的自變量為底物濃度，因變量為酶促反應(yīng)速率，酶的種類、酶的含量、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、反應(yīng)pH等均為無(wú)關(guān)變量。(3)據(jù)圖分析，酶抑制劑、底物濃度都可以影響反應(yīng)速率。答案：(1)酶同無(wú)機(jī)催化劑相比，降低活化能的作用更顯著(2)ac酶的種類、酶的含量、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、反應(yīng)pH(答出隨意兩個(gè)即可)(3)酶抑制劑、底物濃度1.(6分)如圖甲是淀粉酶活性受pH影響的示意圖，圖乙表示在最適溫度、pH=b時(shí)，淀粉水解產(chǎn)生麥芽糖的量隨時(shí)間的變更曲線。若該酶促反應(yīng)過程中某一個(gè)條件發(fā)生變更，下列說法不正確的是 ()A.溫度降低時(shí)，E點(diǎn)不變，D點(diǎn)右移B.pH=a時(shí)，E點(diǎn)不變，D點(diǎn)右移C.pH=c時(shí)，E點(diǎn)為零D.淀粉的量增加時(shí)，E點(diǎn)下移，D點(diǎn)左移【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞：“淀粉水解產(chǎn)生麥芽糖”“最適溫度”“條件發(fā)生變更”。(2)圖中關(guān)鍵信息：①圖甲b為最適pH；②圖乙縱坐標(biāo)為麥芽糖的生成量。【解析】選D。溫度降低時(shí)，酶活性下降，酶促反應(yīng)速率減慢，而麥芽糖的最終生成量不變，故E點(diǎn)不變，D點(diǎn)右移，A項(xiàng)正確；pH=a時(shí)，酶的活性受抑制，酶促反應(yīng)速率減慢，而麥芽糖的最終生成量不變，故E點(diǎn)不變，D點(diǎn)右移，B項(xiàng)正確；pH=c時(shí)，酶變性失活，不能催化該反應(yīng)，故E點(diǎn)為零，C項(xiàng)正確；淀粉為該反應(yīng)的底物，當(dāng)?shù)矸鄣牧吭黾訒r(shí)，生成物也增加，在酶促反應(yīng)速率不變的狀況下，所需的時(shí)間更長(zhǎng)，故E點(diǎn)上移，D點(diǎn)右移，D項(xiàng)錯(cuò)誤。【加固訓(xùn)練】某同學(xué)在探討化合物P對(duì)麥芽糖酶活性的影響時(shí)，在最適溫度下試驗(yàn)，得到如圖所示的試驗(yàn)結(jié)果，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.曲線①作為試驗(yàn)組B.P對(duì)麥芽糖酶的活性有抑制作用C.曲線②中假如溫度上升或降低5℃，A點(diǎn)都將下移D.曲線②中限制A點(diǎn)以后反應(yīng)速率上升的緣由是酶的數(shù)量有限【解析】選A。曲線①②表示不同條件下的酶促反應(yīng)速率，其中②施加了試驗(yàn)因素(加了P)，為試驗(yàn)組，①為未施加試驗(yàn)因素的比照組，A項(xiàng)錯(cuò)誤。加了P的試驗(yàn)組反應(yīng)速率降低，說明P對(duì)該酶的活性有抑制作用，B項(xiàng)正確；題圖為最適溫度下的試驗(yàn)結(jié)果，故溫度上升或降低都會(huì)使酶活性下降，導(dǎo)致催化速率下降，故A點(diǎn)下移，C項(xiàng)正確；從圖中可以看出，反應(yīng)速率隨著麥芽糖量的變更而變更，說明麥芽糖量為自變量，酶量為無(wú)關(guān)變量，則限制A點(diǎn)以后反應(yīng)速率上升的主要因素是酶的數(shù)量有限，D項(xiàng)正確。2.(6分)(2024·西寧模擬)探討證明ATP既是能量“通貨”，也可作為神經(jīng)細(xì)胞間信息傳遞中的一種信號(hào)分子，如圖所示。下列相關(guān)說法正確的是 ()A.該細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)全部線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B.ATP是干脆能源物質(zhì)，在細(xì)胞中含量許多C.圖中的AMP是構(gòu)成RNA的基本單位之一D.作為信號(hào)分子的ATP不能為細(xì)胞供應(yīng)能量【解析】選C。神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)全部線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，A錯(cuò)誤；ATP是干脆能源物質(zhì)，但在細(xì)胞中含量很少，B錯(cuò)誤；作為信號(hào)分子的ATP也可以為細(xì)胞供應(yīng)能量，D錯(cuò)誤。3.(18分)小麥的穗發(fā)芽影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。某地引種的紅粒小麥的穗發(fā)芽率明顯低于當(dāng)?shù)匕琢Ｐ←湣樘骄康矸勖富钚耘c穗發(fā)芽率的關(guān)系，愛好小組進(jìn)行了如下試驗(yàn)。(1)取穗發(fā)芽時(shí)間相同、質(zhì)量相等的紅、白粒小麥種子，分別加蒸餾水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在相宜條件下進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)分組、步驟及結(jié)果如下：分組步驟紅粒管白粒管比照管①加樣0.5mL提取液0.5mL提取液C②加緩沖液(mL)111③加淀粉溶液(mL)111④37℃保溫適當(dāng)時(shí)間，終止酶促反應(yīng)，冷卻至常溫，加適量碘液顯色顯色結(jié)果+++++++++注：“+”數(shù)目越多表示藍(lán)色越深。步驟①中加入的C是_______，步驟②中加緩沖液的目的是_______。顯色結(jié)果表明：淀粉酶活性較低的品種是_______；據(jù)此推想：淀粉酶活性越低，穗發(fā)芽率越_______。若步驟③中的淀粉溶液濃度適當(dāng)減小，為保持顯色結(jié)果不變，則保溫時(shí)間應(yīng)_______。

(2)小麥淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，為進(jìn)一步探究其活性在穗發(fā)芽率差異中的作用，設(shè)計(jì)了如圖試驗(yàn)方案：X處理的作用是________。若Ⅰ中兩管顯色結(jié)果無(wú)明顯差異，且Ⅱ中的顯色結(jié)果為紅粒管顏色顯著_______(填“深于”或“淺于”)白粒管，則表明α-淀粉酶活性是引起這兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要緣由。

【解析】(1)本試驗(yàn)的自變量是小麥種子的提取液(去淀粉)，即提取液中酶的活性。步驟①比照管中可加入等量(0.5mL)的蒸餾水作為空白比照。步驟