新高考適用2024版高考生物一輪總復(fù)習(xí)練案7必修1分子與細(xì)胞第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1講酶和ATP

練案[7]必修1第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1講酶和ATPA組一、選擇題1．(2023·湖南湘潭模擬)某小組為了解某種加酶洗衣粉對(duì)蛋白質(zhì)的水解作用，將完全相同的蛋白塊置于等量適宜濃度的該洗衣粉溶液中，蛋白塊消失所需的時(shí)間與溫度的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是(D)A．該洗衣粉水解脂肪的最適溫度也是45℃B．B、C兩點(diǎn)催化效率相同且均低于A點(diǎn)的原理相同C．若改變?cè)撓匆路廴芤旱膒H，則A點(diǎn)會(huì)向左或向右移動(dòng)D．若減小該洗衣粉溶液的濃度，A、B、C三點(diǎn)均向上移動(dòng)解析：分析題圖可知，該洗衣粉中的蛋白酶水解蛋白質(zhì)的最適溫度是45℃，由于實(shí)驗(yàn)沒(méi)有涉及溫度對(duì)該洗衣粉中脂肪酶活性的影響，無(wú)法得出該洗衣粉水解脂肪的最適溫度也是45℃，A錯(cuò)誤；B、C兩點(diǎn)催化效率相同，但低于A點(diǎn)的原理不同，30℃時(shí)蛋白酶的活性受到抑制，酶的空間結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生不可逆變化，而60℃時(shí)蛋白酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆改變，B錯(cuò)誤；在不同pH條件下，酶的最適溫度不變，即改變?cè)撓匆路廴芤旱膒H，A點(diǎn)不會(huì)向左或向右移動(dòng)，C錯(cuò)誤；減小該洗衣粉溶液的濃度，相當(dāng)于減小其中的酶濃度，催化一定量的底物時(shí)，酶濃度越小，反應(yīng)速率越慢，蛋白塊消失所需的時(shí)間越長(zhǎng)，故A、B、C三點(diǎn)均向上移動(dòng)，D正確。2．(2022·鹽城阜寧中學(xué)期中，13)為探究不同纖維素酶濃度對(duì)黃瓜原生質(zhì)體獲得率的影響，科研人員進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：等量黃瓜子葉在黑暗環(huán)境中酶解7h→過(guò)濾、離心，取沉淀物→用適量原生質(zhì)體清洗液洗滌、離心→統(tǒng)計(jì)原生質(zhì)體獲得率。相關(guān)敘述正確的是(D)A．酶解法獲取原生質(zhì)體的主要原理是酶催化具有高效性B．酶解裝置置于黑暗中的目的是防止光照影響纖維素酶活性C．原生質(zhì)體清洗液的滲透壓應(yīng)小于子葉細(xì)胞液滲透壓D．可在抽樣、染色后，利用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板統(tǒng)計(jì)有活性的原生質(zhì)體數(shù)量解析：酶解法獲取原生質(zhì)體的主要原理是酶催化具有專(zhuān)一性，A錯(cuò)誤；強(qiáng)光照可能會(huì)使細(xì)胞質(zhì)膜受到損傷，使原生質(zhì)體活力下降，酶解裝置置于黑暗中的目的是提高原生質(zhì)體的存活率，B錯(cuò)誤；原生質(zhì)體清洗液的滲透壓應(yīng)等于子葉細(xì)胞液的滲透壓，防止原生質(zhì)體吸水過(guò)多破裂或失水過(guò)多死亡，C錯(cuò)誤；將原生質(zhì)體染色后，可利用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板統(tǒng)計(jì)有活性的原生質(zhì)體數(shù)量，D正確。3．(2022·天津十二校聯(lián)考一模，4)蛋白質(zhì)的磷酸化與去磷酸化被比喻為一種分子開(kāi)關(guān)，分子開(kāi)關(guān)的機(jī)理如圖所示，形成有活性的蛋白質(zhì)是一個(gè)磷酸化的過(guò)程，即“開(kāi)”的過(guò)程；形成無(wú)活性的蛋白質(zhì)是一個(gè)去磷酸化的過(guò)程，即“關(guān)”的過(guò)程。下列有關(guān)分子開(kāi)關(guān)的說(shuō)法不正確的是(A)A．蛋白質(zhì)去磷酸化過(guò)程是一個(gè)放能反應(yīng)的過(guò)程，釋放的能量有一部分可用于合成ATPB．ATP水解釋放的磷酸基團(tuán)使蛋白質(zhì)磷酸化C．蛋白質(zhì)活性的改變可能是通過(guò)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)D．蛋白質(zhì)磷酸化過(guò)程是一個(gè)吸能反應(yīng)，與ATP的水解相聯(lián)系解析：蛋白質(zhì)去磷酸化過(guò)程釋放的能量不能用于合成ATP，A錯(cuò)誤。4．(2023·山東省等級(jí)考試一模，5)雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP)與脫氧核苷三磷酸(dNTP)的結(jié)構(gòu)如圖所示。已知ddNTP按堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式加到正在復(fù)制的子鏈中后，子鏈的延伸立即終止。某同學(xué)要通過(guò)PCR技術(shù)獲得被32P標(biāo)記且以堿基“C”為末端的、不同長(zhǎng)度的子鏈DNA片段。在反應(yīng)管中已經(jīng)有單鏈模板、引物、DNA聚合酶和相應(yīng)的緩沖液等，還需要加入下列哪些原料(A)①dGTP，dATP，dTTP，dCTP②dGTP，dATP，dTTP③α位32P標(biāo)記的ddCTP④γ位32P標(biāo)記的ddCTPA．①③ B．①④C．②③ D．②④解析：由題意可知，要得到被放射性32P標(biāo)記的且以堿基“C”為末端的、不同長(zhǎng)度的子鏈DNA片段，首先必須提供四種dNTP，同時(shí)提供含放射性的ddCTP，這樣ddCTP隨機(jī)插入到合成的子鏈中，導(dǎo)致子鏈合成終止，形成不同長(zhǎng)度的子鏈DNA片段；ddCTP要作為DNA復(fù)制的原料則需要脫去兩分子磷酸基團(tuán)，故應(yīng)將放射性32P標(biāo)記于α位磷酸上。故選①③。5．(2023·廣東佛山市質(zhì)檢)ATP合酶是合成ATP所需要的酶，分子結(jié)構(gòu)由突出于膜外的親水性頭部和嵌入膜內(nèi)的疏水性尾部組成。當(dāng)H＋順濃度梯度穿過(guò)ATP合酶時(shí)，該酶能促使ADP與Pi形成ATP。下列關(guān)于ATP合酶的分析，錯(cuò)誤的是(C)A．ATP合酶在線粒體、葉綠體內(nèi)都有分布B．ATP合酶既具有催化作用，同時(shí)也具有運(yùn)輸作用C．ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程都需要ATP合酶的催化D．ATP合酶催化ADP和Pi形成ATP時(shí)，伴隨著能量的儲(chǔ)存解析：在線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜、葉綠體類(lèi)囊體薄膜上都能合成ATP，因此在線粒體和葉綠體中均有ATP合酶，A正確；結(jié)合題干信息“當(dāng)H＋順濃度梯度穿過(guò)ATP合酶時(shí)，該酶能促使ADP與Pi形成ATP”，可推測(cè)ATP合酶既具有催化作用又具有運(yùn)輸作用，B正確；ATP合酶能催化ADP與Pi形成ATP，不能催化ATP水解，ATP轉(zhuǎn)化為ADP的過(guò)程中，需要能夠水解ATP的酶的參與，C錯(cuò)誤；ATP合酶催化ADP與Pi形成ATP時(shí)，能量?jī)?chǔ)存在遠(yuǎn)離A的特殊化學(xué)鍵中，D正確。6．(2023·北京順義區(qū)統(tǒng)考)ATP可直接給細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量，下列關(guān)于ATP的敘述，正確的是(B)A．生命活動(dòng)旺盛的細(xì)胞中ATP的含量較多B．人體成熟的紅細(xì)胞在O2充足時(shí)只能通過(guò)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生ATPC．酵母菌只有在缺氧的條件下，其細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中才能形成ATPD．生物體內(nèi)ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需要的能量都來(lái)自細(xì)胞呼吸解析：ATP在細(xì)胞內(nèi)含量不高，生命活動(dòng)旺盛的細(xì)胞中ATP與ADP轉(zhuǎn)化速度較快，A錯(cuò)誤；人體成熟的紅細(xì)胞無(wú)線粒體，在O2充足時(shí)只能通過(guò)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生ATP，B正確；細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是酵母菌有氧呼吸與無(wú)氧呼吸第一階段發(fā)生的場(chǎng)所，不管是否缺氧，其細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATP，C錯(cuò)誤；植物體內(nèi)ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需要的能量可來(lái)自細(xì)胞呼吸、光合作用，D錯(cuò)誤。二、非選擇題7．(2023·陜西高三線上聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)小組為了探究乙烯對(duì)淀粉酶活性的影響，向多支試管中加入等量的磷酸緩沖液、淀粉溶液和淀粉酶溶液后分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。其中實(shí)驗(yàn)組加入適宜體積的乙烯，對(duì)照組加入等量的蒸餾水，在最適溫度下酶促反應(yīng)速率隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)酶活性指的是酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力。分析實(shí)驗(yàn)及結(jié)果，可以得出的結(jié)論是乙烯能提高淀粉酶的活性。(2)B點(diǎn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的酶促反應(yīng)速率相等，此時(shí)兩組的酶活性不同(填“相同”或“不同”)。AC段酶促反應(yīng)速率下降的原因是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，底物濃度不斷下降，酶促反應(yīng)速率減慢。若提高反應(yīng)體系的溫度，則t1和t2向右(填“左”或“右”)移動(dòng)。解析：(1)酶活性指酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力。據(jù)題圖分析可知：總體來(lái)說(shuō)實(shí)驗(yàn)組酶促反應(yīng)速率較對(duì)照組高，反應(yīng)完成的時(shí)間短，故可推知乙烯能提高淀粉酶的活性。(2)B點(diǎn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組酶促反應(yīng)速率相等，但實(shí)驗(yàn)組底物濃度更低，故兩者酶活性不同。AC段隨著反應(yīng)的進(jìn)行，底物濃度不斷下降，酶促反應(yīng)速率逐漸減慢。圖示為最適溫度下酶促反應(yīng)速率隨反應(yīng)時(shí)間的變化曲線，若提高反應(yīng)體系溫度，則兩組酶活性均下降，故t1和t2向右移動(dòng)。B組一、選擇題1．(2023·武漢市部分學(xué)校質(zhì)檢)核酶是一類(lèi)具有催化功能的單鏈RNA分子，可降解特定的mRNA序列。下列關(guān)于核酶的敘述，正確的是(A)A．核酶的催化活性可能也受溫度的影響B(tài)．核酶能與雙縮脲試劑在常溫下發(fā)生紫色反應(yīng)C．因核酶為單鏈RNA分子，所以核酶分子中一定不存在氫鍵D．核酶降解特異的mRNA序列時(shí)，破壞的是相鄰堿基之間的氫鍵解析：生物大分子如蛋白質(zhì)、核酸一般都有高級(jí)結(jié)構(gòu)，而高級(jí)結(jié)構(gòu)易受溫度等外界因素影響，再結(jié)合題干信息“核酶是一類(lèi)具有催化功能的單鏈RNA分子”，可知核酶的活性可能受溫度的影響，A正確；核酶的化學(xué)本質(zhì)為RNA，不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，B錯(cuò)誤；有的單鏈RNA分子中存在氫鍵，如tRNA，核酶分子中可能也存在氫鍵，C錯(cuò)誤；核酶降解特異的mRNA序列時(shí)，破壞的是相鄰核苷酸之間的磷酸二酯鍵，D錯(cuò)誤。2．(2022·深圳一模，4)磺胺類(lèi)藥是一類(lèi)常見(jiàn)的抑菌藥，它與對(duì)氨基苯甲酸競(jìng)爭(zhēng)二氫葉酸合成酶的活性中心，從而抑制二氫葉酸的合成，抑制細(xì)菌繁殖。其作用機(jī)理如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)A．對(duì)氨基苯甲酸是合成二氫葉酸所需的原料B．對(duì)氨基苯甲酸的濃度會(huì)影響磺胺類(lèi)藥的效果C．磺胺類(lèi)藥的作用原理是破壞二氫葉酸的結(jié)構(gòu)D．磺胺類(lèi)藥是二氫葉酸合成酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑解析：由題意可知，磺胺類(lèi)藥與對(duì)氨基苯甲酸競(jìng)爭(zhēng)二氫葉酸合成酶的活性中心，從而抑制二氫葉酸的合成，可見(jiàn)對(duì)氨基苯甲酸是合成二氫葉酸所需的原料，A正確；磺胺類(lèi)藥的作用機(jī)理是與對(duì)氨基苯甲酸競(jìng)爭(zhēng)二氫葉酸合成酶的活性中心，當(dāng)對(duì)氨基苯甲酸的濃度較高時(shí)，磺胺類(lèi)藥競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合酶的活性中心的機(jī)會(huì)減少，因此對(duì)氨基苯甲酸的濃度會(huì)影響磺胺類(lèi)藥的效果，B正確；磺胺類(lèi)藥的作用原理是與對(duì)氨基苯甲酸競(jìng)爭(zhēng)二氫葉酸合成酶的活性中心，使得底物對(duì)氨基苯甲酸不能合成二氫葉酸，因此磺胺類(lèi)藥是二氫葉酸合成酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，C錯(cuò)誤，D正確。3．(2023·湖南新高考教學(xué)教研聯(lián)盟二聯(lián)，3)ATP快速熒光檢測(cè)儀基于螢火蟲(chóng)發(fā)光原理，利用“熒光素—熒光素酶體系”與ATP發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生光，再根據(jù)發(fā)光強(qiáng)弱來(lái)估測(cè)微生物殘留量。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A．螢火蟲(chóng)細(xì)胞內(nèi)線粒體是合成ATP的主要場(chǎng)所B．熒光檢測(cè)儀可檢測(cè)酸奶中厭氧型微生物的殘留量C．ATP為上述熒光素酶催化熒光素的反應(yīng)提供能量D．細(xì)胞中儲(chǔ)存了大量ATP為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量解析：線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所，有氧呼吸能產(chǎn)生大量ATP，A正確；ATP是細(xì)胞的能量貨幣，微生物中含有ATP，所以熒光檢測(cè)儀可以用于檢測(cè)酸奶制品中乳酸菌等厭氧型微生物的殘留量，B正確；由圖可知，ATP能為熒光素酶催化熒光素提供能量，C正確；ATP在細(xì)胞內(nèi)存儲(chǔ)較少，需要ATP與ADP不斷轉(zhuǎn)化來(lái)為生命活動(dòng)供能，D錯(cuò)誤。4．抗體酶又稱催化性抗體，是一種具有催化功能的抗體分子。在其可變區(qū)賦予酶的特性，是抗體的高度選擇性和酶的高效催化功能巧妙結(jié)合的產(chǎn)物。下列有關(guān)該酶的敘述，正確的是(B)A．該酶可以為其所催化的化學(xué)反應(yīng)提供活化能B．該酶徹底水解后的產(chǎn)物是氨基酸C．探究該酶最適溫度時(shí)，需將酶與底物先混合，然后置于一系列溫度梯度條件下D．高溫和低溫均會(huì)使抗體酶失去活性解析：酶的作用原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，A錯(cuò)誤；抗體酶是一種蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)徹底水解后的產(chǎn)物是氨基酸，B正確；探究該酶最適溫度時(shí)，應(yīng)先將酶和底物分別在一系列溫度梯度下保溫，然后再將相同溫度下的酶和底物混合，若將酶與底物先混合，會(huì)導(dǎo)致底物分解而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，C錯(cuò)誤；低溫不會(huì)使抗體酶失去活性，D錯(cuò)誤。5．下列關(guān)于載體蛋白、酶和ATP的說(shuō)法，正確的是(A)A．都能在活細(xì)胞中找到B．都含有元素C、H、O、N、P、SC．都屬于生物大分子D．都會(huì)在草履蟲(chóng)吞噬食物過(guò)程發(fā)揮作用解析：載體蛋白、酶和ATP都能在活細(xì)胞中找到，A項(xiàng)正確；載體蛋白和酶可能含有元素C、H、O、N、P、S，ATP中不含S，B項(xiàng)錯(cuò)誤；ATP不是生物大分子，C項(xiàng)錯(cuò)誤；草履蟲(chóng)吞噬食物過(guò)程依賴于膜的流動(dòng)性，屬于胞吞，不需要載體蛋白協(xié)助，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6．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的合成提供能量。下列敘述正確的是(C)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)的能量直接來(lái)自H＋的化學(xué)勢(shì)能D．高溫使F1和F0分離后，F(xiàn)1仍能合成ATP解析：已知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，F(xiàn)0嵌在膜的磷脂雙分子層中。在光合作用中，ATP合成于葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上進(jìn)行的光反應(yīng)階段，因此葉綠體內(nèi)膜上不存在ATP合酶，而有氧呼吸的三個(gè)階段都有ATP合成，其場(chǎng)所依次為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜，因此ATP合酶存在于線粒體內(nèi)膜上，A錯(cuò)誤；F0嵌在膜的磷脂雙分子層中，為ATP合酶的疏水部位，是質(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的合成提供能量，說(shuō)明合成ATP時(shí)的能量直接來(lái)自H＋的化學(xué)勢(shì)能，B錯(cuò)誤，C正確；F1具有酶活性，高溫使F1和F0分離后，F(xiàn)1會(huì)因高溫而變性失活，不能催化合成ATP，D錯(cuò)誤。二、非選擇題7．(2023·湖南郴州一模)研究者從生物組織中提取出兩種酶：酶A和酶B，進(jìn)行了一系列研究，回答下列問(wèn)題：(1)將酶A分為兩組，一組遇雙縮脲試劑后呈現(xiàn)紫色反應(yīng)；另一組用RNA酶處理后，不再具有催化活性。這表明酶A含有蛋白質(zhì)和RNA。(2)酶B是一種蛋白質(zhì)，研究者采用定量分析方法測(cè)定不同pH對(duì)酶B的酶促反應(yīng)速率(v)的影響，得到如圖所示曲線。當(dāng)pH偏離6.8時(shí)，酶B的酶促反應(yīng)速率會(huì)下降，下降的原因可能有三種：①pH變化破壞了酶B的空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致酶不可逆失活；②pH變化影響了底物與酶B的結(jié)合和狀態(tài)，這種影響是可逆的；③前兩種原因同時(shí)存在。現(xiàn)要探究當(dāng)pH＝5時(shí)酶促反應(yīng)速率下降的原因，請(qǐng)?jiān)谏鲜鰧?shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路(含預(yù)期結(jié)果及結(jié)論)：將酶B在pH＝5的條件下處理一段時(shí)間后，提高pH至6.8。測(cè)定其酶促反應(yīng)速率。若測(cè)定速率為B，則為原因①；若測(cè)定速率為A，則為原因②；若B<測(cè)定速率<A，則為原因③。解析：(1)將酶A分成兩組，一組遇雙縮脲試劑后呈現(xiàn)