（全國卷地區(qū)）高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題講練 第2單元 細胞代謝 3 酶和ATP-人教版高三全冊生物試題

專題三酶和ATP考綱要求1.酶在代謝中的作用(Ⅱ)。2.ATP在能量代謝中的作用(Ⅱ)。3.實驗：探究影響酶活性的因素。1．[2015·海南卷]關(guān)于人體內(nèi)激素和酶的敘述，錯誤的是()A．激素的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)B．酶可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能C．高效性是酶的重要特性之一D．激素與靶細胞結(jié)合可影響細胞的代謝考向拓展增加選項，下列相關(guān)判斷錯誤的是()E．能分泌激素的細胞一定能合成酶，能合成酶的細胞不一定能分泌激素F．激素和有些酶需要運出細胞G．大部分酶和激素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)H．不同種類的激素可能具有相似的生理功能2．[2014·福建卷]用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)，處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應(yīng)。由此可推測核糖體中能催化該反應(yīng)的物質(zhì)是()A．蛋白酶B．RNA聚合酶C．RNAD．逆轉(zhuǎn)錄酶3．[2014·重慶卷]如圖T3-1所示為乙醇在人體內(nèi)主要的代謝過程。下列相關(guān)敘述，正確的是()乙醇eq\o(→,\s\up7(氧化),\s\do5(肝臟))乙醛氧化,Ｆ乙酸CO2、H2O圖T3-1A．乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸發(fā)生的氧化反應(yīng)，均由同一種氧化酶催化B．體內(nèi)乙醇濃度越高，與乙醇分解相關(guān)的酶促反應(yīng)速率越快C．乙醇經(jīng)代謝產(chǎn)生的[H]可與氧結(jié)合生成水，同時釋放能量D．正常生理情況下，人體分解乙醇的速率與環(huán)境溫度呈正相關(guān)考向拓展細胞呼吸需要酶的催化，下列關(guān)于呼吸酶的敘述，正確的是()A．有氧呼吸和無氧呼吸需要的酶是由同一種基因控制合成的B．與有氧呼吸有關(guān)的酶有很多種，全部分布于線粒體中C．有氧呼吸的第三階段發(fā)生[H]和O2結(jié)合，由于參與該過程的酶的活性較高，所以產(chǎn)生的ATP多于第一、二階段D．人體在寒冷環(huán)境中，呼吸酶的活性不會因為環(huán)境溫度的降低而降低4．[2014·江蘇卷]下列生命活動中不需要ATP提供能量的是()A．葉肉細胞合成的糖運輸?shù)焦麑岯．吞噬細胞吞噬病原體的過程C．淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖D．細胞中由氨基酸合成新的肽鏈【備考指津】1．本專題在高考中考查的主要內(nèi)容是酶的作用、本質(zhì)和特性，以及ATP的產(chǎn)生和消耗等。2．關(guān)于酶的命題，主要題型是曲線題和實驗題，曲線題主要圍繞影響酶活性的因素等進行命題；酶的相關(guān)實驗題主要是分析實驗原理、過程或結(jié)果等。關(guān)于ATP的命題往往會結(jié)合一些生理過程(如細胞呼吸、光合作用、物質(zhì)運輸?shù)?進行設(shè)問。3．備考時要深刻理解教材中的相關(guān)酶的曲線和實驗，分析曲線走勢及其原因，準確把握實驗變量，同時要熟悉設(shè)計實驗的基本原則(如對照原則和單一變量原則等)?？键c一生物催化劑——酶┃考例探究┃考向1酶的本質(zhì)及作用機理1．酶的本質(zhì)：大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。據(jù)此可進一步推出，合成酶的原料是氨基酸或核糖核苷酸，合成酶的場所是核糖體或細胞核。2．酶和其他催化劑均能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，分析如下：圖T3-2(1)圖中ac段和bc段分別表示無催化劑和酶催化時反應(yīng)進行所需要的活化能。(2)若將酶變?yōu)闊o機催化劑，則b在縱軸上向上移動。用加熱的方法不能降低活化能，但會提供活化能。1關(guān)于酶的敘述，錯誤的是()A．同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中B．低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)C．酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速度D．酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應(yīng)的底物【溫馨提示】酶是基因表達的結(jié)果，由于基因的表達具有選擇性，所以不同的細胞中往往具有不同種類的酶，但不同的細胞中有些酶也相同，如呼吸酶是所有活細胞都具有的酶?？枷?酶曲線的分析與酶活性有關(guān)曲線的解讀圖T3-3(1)分析圖A、B可知，在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會明顯降低。(2)分析圖A、B中曲線的起點和終點可知，過酸、過堿、高溫都會使酶失去活性，而低溫只是使酶的活性降低。前者都會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，而后者并未破壞酶的空間結(jié)構(gòu)。(3)分析圖C可知，pH改變后不影響酶的最適溫度；同理，溫度改變后不影響酶的最適pH。2下列描述酶的特性和作用機理的曲線，正確的是()ABCD圖T3-4方法技巧“四看”法分析酶促反應(yīng)曲線eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(兩坐標軸的含義：分清自變量與因變量，了解兩個,變量的關(guān)系（橫軸為自變量，縱軸為因變量）。))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(曲線的變化：利用數(shù)學(xué)模型法觀察同一條曲線的,升、降或平的變化，掌握變量變化的生物學(xué)意義。,如在分析影響酶促反應(yīng)的因素時，一般情況下，縱,坐標代表的量未達到飽和時，限制因素是橫坐標所,表示的因素，當達到飽和后，限制因素是除橫坐標,所表示的因素之外的其他因素。))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(特殊點：如曲線的起點、終點、頂點、轉(zhuǎn)折點、交叉,點等，理解特殊點的意義。))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(不同曲線的變化：理解曲線之間的內(nèi)在聯(lián)系，找,出不同曲線的異同及變化的原因。))考向3酶實驗的分析“三法”(試劑檢測法、對比法和梯度法)在酶實驗中的應(yīng)用1．用試劑檢測法探究酶的化學(xué)本質(zhì)實驗方案如下：2.用對比法驗證酶的高效性和專一性(1)高效性的驗證：通過將不同類型催化劑(主要是酶與無機催化劑)催化底物的反應(yīng)速率進行比較，得出結(jié)論。實驗方案如下：項目實驗組對照組材料等量的同一種底物試劑與底物相對應(yīng)的酶溶液等量的無機催化劑現(xiàn)象反應(yīng)速率很快，或反應(yīng)用時短反應(yīng)速率緩慢，或反應(yīng)用時長結(jié)論酶具有高效性(2)專一性的驗證：常見的方案有兩種，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通過觀察酶促反應(yīng)能否進行，得出相應(yīng)結(jié)論。設(shè)計方案如下：3.梯度法在探究酶的最適溫度或pH中的應(yīng)用此類實驗設(shè)計時需設(shè)置一系列不同梯度溫度(或pH)的實驗組進行相互對照，最后根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論。酶促反應(yīng)所需時間最短的一組對應(yīng)的溫度(或pH)最接近最適溫度(或pH)。相鄰組間的自變量差值(即梯度)越小，測定的最適溫度(或pH)就越精確。設(shè)計方案如下：3小張查閱資料得知，α-淀粉酶的最適溫度是55℃。下表是他為此進行的驗證實驗，但因各組結(jié)果相同而不能達到實驗?zāi)康?。以下改進措施中可行的是()試管編號實驗溫度3%淀粉溶液2%α-淀粉酶溶液1min后碘液檢測150℃2mL1mL溶液呈棕黃色255℃2mL1mL溶液呈棕黃色360℃2mL1mL溶液呈棕黃色A.將實驗溫度改為0℃、55℃、100℃B．將淀粉溶液體積改為1mLC．將α-淀粉酶溶液濃度改為1%D．將碘液改為斐林試劑方法技巧酶實驗的表格分析方法酶的相關(guān)實驗大多以表格的形式呈現(xiàn)信息，表格中的內(nèi)容包括實驗的分組、處理方法及實驗結(jié)果等。一看分組：往往以試管編號進行分組，如例3有三支試管，所以就有三個組。二看處理方法：處理方法主要是對自變量的控制，要注意每一個步驟中不同組之間的相同點和不同點，尤其是不同點，能體現(xiàn)出實驗的目的和自變量。三看實驗結(jié)果：最后一列或行往往是實驗結(jié)果，比較不同組之間實驗結(jié)果的異同，再根據(jù)實驗處理方法和實驗原理進行分析，即可得出結(jié)論。┃對點訓(xùn)練┃1．下列關(guān)于細胞代謝及相關(guān)條件的敘述，不正確的是()A．各種細胞中的主要代謝途徑是一致的B．ATP是細胞代謝中普遍使用的能量載體C．自由擴散是物質(zhì)進出細胞的最主要方式D．酶的催化作用是代謝在溫和條件下進行的前提2．圖T3-5中，曲線Ⅰ表示在最適溫度下，反應(yīng)物濃度對某種酶促反應(yīng)速率的影響，下列相關(guān)說法中，不正確的是()圖T3-5A．曲線Ⅱ一定是溫度低于最適溫度時反應(yīng)物濃度對該酶促反應(yīng)速率的影響B(tài)．B點時反應(yīng)物的濃度足夠大，限制酶促反應(yīng)速率的主要因素是酶的數(shù)量C．A點時，限制該酶促反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的濃度D．C點時加入少量的該酶，會使該酶促反應(yīng)的速率大大加快考點二細胞的直接供能物質(zhì)——ATP┃考例探究┃考向1ATP與ADP、RNA的關(guān)系(1)ATP脫去一個磷酸基團成為ADP，再脫去一個磷酸基團就成為RNA的基本單位之一——腺嘌呤核糖核苷酸。因此，ATP與RNA的組成元素相同(都是C、H、O、N、P)，且ATP中含有核糖和堿基成分。(2)相關(guān)化合物中“A”的辨析圖T3-64圖T3-7是人體細胞代謝部分簡圖。圖中甲表示ATP，下列有關(guān)敘述錯誤的是()圖T3-7A．甲→乙→丙→丁過程中，起催化作用的酶空間結(jié)構(gòu)不同B．甲水解為乙時釋放的能量不可直接用來重新合成ATPC．丁由腺嘌呤和核糖組成，而戊可用于甲的合成D．在紅細胞吸收葡萄糖時，細胞中乙的含量會顯著增加考向2結(jié)合生理過程多角度理解ATP的合成與水解(3)ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化不是簡單的可逆過程。無論是劇烈運動狀態(tài)下還是相對安靜狀態(tài)下，二者的轉(zhuǎn)化總是處于一種相對平衡的狀態(tài)。耗能越多，二者的轉(zhuǎn)化速率就越快；耗能越少，二者的轉(zhuǎn)化速率就越慢。5下列哪種情況不發(fā)生ATP轉(zhuǎn)化為ADP的過程()A．乙酰膽堿釋放到突觸間隙B．睪丸酮與細胞內(nèi)受體的結(jié)合C．葉綠體基質(zhì)中C3轉(zhuǎn)化成C5D．紡錘絲牽引染色體移向細胞兩極┃對點訓(xùn)練┃1．圖T3-8是ATP中磷酸鍵逐級水解的過程圖。以下說法正確的是()圖T3-8(1)④代表的物質(zhì)是磷酸(2)③是RNA的基本組成單位之一(3)釋放能量最少的是過程Ⅲ(4)在心肌細胞中，ATP的含量很高，以便更好地滿足細胞對能量的需求A．(1)(2)B．(2)(3)(4)C．(1)(3)D．(3)(4)2．圖T3-9為細胞中ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖，下列有關(guān)敘述錯誤的是()圖T3-9A．在一個活細胞中，時刻進行著過程①和②B．過程①和②也可以發(fā)生在同一個細胞器內(nèi)C．過程①中需要的能量不是過程②釋放的D．維持人體體溫的熱能主要來自過程②中的能量3．若要驗證ATP能使一離體的新鮮骨骼肌發(fā)生收縮現(xiàn)象，下列實驗操作不正確的是()A．待肌肉本身的ATP消耗完后再進行操作B．可滴加葡萄糖溶液作為對照實驗C．先滴加葡萄糖溶液，后滴加ATP溶液D．先滴加ATP溶液，后滴加葡萄糖溶液1．有關(guān)酶的化學(xué)本質(zhì)、作用和特性的判斷(1)酶的合成原料是氨基酸或脫氧核苷酸()(2)酶的作用原理和無機催化劑的作用原理一樣，都是降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能()(3)酶的作用底物可能是一類物質(zhì)，如二肽酶可催化各種氨基酸脫水縮合形成的二肽分解()(4)人體內(nèi)的酶的最適pH相同()(5)由于酶的活性受溫度的影響，所以人在溫度較低的環(huán)境中，體內(nèi)酶的活性也較低()(6)用蔗糖、淀粉、淀粉酶及斐林試劑可以驗證酶的專一性()(7)用H2O2、過氧化氫酶等可以驗證溫度能影響酶的活性()(8)高溫、低溫、強酸和強堿都可以使酶失活()2．有關(guān)ATP的結(jié)構(gòu)和作用的判斷(1)ATP、磷脂及核酸的組成元素相同()(2)一個ATP中含有兩個高能磷酸鍵，且都容易形成和水解()(3)ATP中含有的五碳糖為脫氧核糖()(4)吸能反應(yīng)往往需要消耗ATP，放能反應(yīng)往往產(chǎn)生ATP()(5)人在運動狀態(tài)下ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化速率大于安靜狀態(tài)下的轉(zhuǎn)化速率()(6)物質(zhì)出入細胞時，凡是需要載體協(xié)助的就需要消耗ATP，不需要載體協(xié)助的就不消耗ATP()(7)興奮傳遞過程中，神經(jīng)遞質(zhì)釋放時需要的ATP主要來自有氧呼吸()(8)無氧呼吸產(chǎn)生的ATP少，是因為大部分能量以熱能的形式散失()3．有關(guān)酶的曲線和圖示的分析與判斷甲乙丙丁戊圖T3-10(1)將圖甲中的曲線進行比較可以說明酶具有催化作用且具有高效性()(2)圖乙中的B如果是二糖，則最可能是麥芽糖()(3)圖丙說明pH不影響酶的最適溫度，該酶的最適pH是6()(4)圖丁中，A點前限制酶促反應(yīng)速率的主要因素是底物濃度，A點以后的主要限制因素是酶的數(shù)量等()(5)圖丁中，如果酶足量，則曲線同圖戊中的曲線()第二單元細胞代謝專題三酶和ATP真題聚焦拓展1．A[解析]本題考查對激素和酶的理解與辨析。某些激素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，性激素的化學(xué)本質(zhì)是脂質(zhì)，A項錯誤。酶催化作用的機理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，B項正確。酶具有高效性、專一性，C項正確。激素作為信息分子，與靶細胞上的受體結(jié)合，從而影響靶細胞的代謝，D項正確。拓展G[解析]只有內(nèi)分泌腺細胞才能分泌激素，但所有活細胞都能合成酶，E項正確。激素都需要分泌到細胞外，有些酶如消化酶也需要運出細胞，F(xiàn)項正確。大部分酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，但并非大部分激素的化學(xué)本質(zhì)也是蛋白質(zhì)，G項錯誤。不同種類的激素可能具有相似的作用，例如在體溫調(diào)節(jié)方面，甲狀腺激素和腎上腺素都可以增加產(chǎn)熱，H項正確。2．C[解析]酶的化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)為蛋白質(zhì)少數(shù)為RNA。核糖體主要由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，蛋白酶專一催化蛋白質(zhì)水解。據(jù)題意分析，經(jīng)蛋白酶處理后的核糖體成分主要是RNA，但其仍能催化氨基酸脫水縮合，可知起催化作用的為RNA；RNA聚合酶與遺傳信息轉(zhuǎn)錄為RNA有關(guān)，所以也稱轉(zhuǎn)錄酶；逆轉(zhuǎn)錄酶催化逆轉(zhuǎn)錄過程(以RNA為模板合成DNA的過程)，逆轉(zhuǎn)錄酶只存在于一些能進行逆轉(zhuǎn)錄的病毒內(nèi)，故此題選C項。3．C[解析]圖示信息顯示：乙醇在人體內(nèi)的代謝主要靠體內(nèi)的兩種酶，一種是乙醇脫氫酶，另一種是乙醛脫氫酶。前者使乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，后者使乙醛進一步轉(zhuǎn)化為乙酸，最終分解為二氧化碳和水，A項錯誤。一般情況下，底物濃度會對酶促反應(yīng)速率產(chǎn)生影響，但在酶已達到飽和的情況下，即使增加底物濃度，反應(yīng)速率也不會加快，且在體內(nèi)乙醇對細胞有毒害作用，乙醇濃度不會越來越高，B項錯誤。細胞有氧呼吸第三階段[H]與氧結(jié)合生成水，同時釋放大量能量，C項正確。溫度能影響酶的活性，但人體體溫調(diào)節(jié)使體溫保持相對恒定，D項錯誤。拓展D[解析]有氧呼吸和無氧呼吸所需的酶都有多種，是由多種不同的基因控制合成的，A項錯誤。有氧呼吸的第一階段發(fā)生于細胞質(zhì)基質(zhì)中，所以相關(guān)的酶也存在于細胞質(zhì)基質(zhì)中，B項錯誤。有氧呼吸第三階段產(chǎn)生的ATP較多，不是由于參與該過程的酶的活性較高，C項錯誤。由于人體具有維持體溫相對穩(wěn)定的能力，所以在寒冷環(huán)境中，呼吸酶的活性不會因為環(huán)境溫度的降低而降低，D項正確。4．C[解析]葉肉細胞光合作用合成的糖(主要是葡萄糖)通過主動運輸?shù)姆绞竭\輸?shù)焦麑?，需要消耗能量；吞噬細胞吞噬病原體過程依賴于細胞膜的變形，需要消耗能量；氨基酸脫水縮合合成蛋白質(zhì)也需要消耗能量，故A、B、D項都需要消耗能量。只有C項淀粉的水解反應(yīng)不需要消耗能量。核心考點整合例1B[解析]本題考查酶的相關(guān)知識。某些基因在分化程度不同的細胞中都要進行表達，比如呼吸酶基因在不同的細胞中都會控制呼吸酶的合成，A項正確。低溫能降低酶的活性，但此時酶的空間結(jié)構(gòu)未被破壞，在適宜范圍內(nèi)升高溫度，酶的活性可以升高，B項錯誤?；罨苁侵阜肿訌某B(tài)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量，酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，從而提高催化效率，C項正確。酶可以作為催化劑，但是大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因此可以作為普通蛋白質(zhì)被蛋白酶分解，D項正確。例2D[解析]低溫不會使酶失活，所以A項曲線左側(cè)與橫軸不應(yīng)有交點，A項錯誤。反應(yīng)速率與酶濃度應(yīng)成正比(底物足量)，B項錯誤。當?shù)孜餄舛葹?時，反應(yīng)速率也應(yīng)為0，C項錯誤。酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，D項正確。例3C[解析]溶液最后都呈棕黃色，說明淀粉已經(jīng)被完全水解，如果要達到實驗?zāi)康?，可以增加底?淀粉溶液)的量，或者降低酶的濃度，從而延長反應(yīng)時間。對點訓(xùn)練1．C[解析]各種細胞中的主要代謝途徑是一致的，都是細胞呼吸，A項正確。ATP是生物體的直接能源物質(zhì)，是細胞代謝中普遍使用的能量載體，B項正確。自由擴散僅僅是物質(zhì)進出細胞的一種方式，主動運輸才是物質(zhì)進出細胞的最主要方式，C項錯誤。酶的催化作用是代謝在溫和條件下進行的前提，D項正確。2．A[解析]酶在最適溫度條件時活性最強，此時降低或升高溫度均會降低酶的活性，因此曲線Ⅱ可能是溫度低于或高于最適溫度時反應(yīng)物濃度對該酶促反應(yīng)速率的影響，A項錯誤。B點時限制酶促反應(yīng)速率的主要因素是酶的數(shù)量，B項正確。A點時，限制該酶促反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的濃度，C項正確。由于B點之后的限制因素為酶的數(shù)量，因此在C點時加入少量的該酶，會使該酶促反應(yīng)的速率大大加快，D項正確。例4D[解析]由于酶具有專一性，催化三個過程的酶種類不同，所以酶的空間結(jié)構(gòu)不同，A項正確。從圖中可以判斷，甲是ATP，乙是ADP，ATP轉(zhuǎn)化為ADP時釋放的能量直接用于生命活動，不能用來重新合成ATP，B項正確。丙為腺嘌呤核糖核苷酸，丁由腺嘌呤和核糖組成，戊是磷酸分子，可被用于ATP的合成，C項正確。紅細胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴散，不消耗能量，所以細胞中乙(ADP)的含量不會顯著增加，D項錯誤。例5B[解析]乙酰膽堿釋放到突觸間隙是一個胞吐過程，需消耗ATP；睪丸酮的化學(xué)本質(zhì)為固醇，其通過自由擴散方式進入細胞，不消耗ATP；葉綠體基質(zhì)中C3轉(zhuǎn)化成C5需消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP；紡錘絲牽引染色體移向細胞兩極需消耗ATP。對點訓(xùn)練1．C[解析]圖中幾種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化都與磷酸鍵有關(guān)，且圖中標出④具有一定的酸性，所以④為磷酸，(1)正確。③是腺苷而不是腺嘌呤核糖核苷酸，(2)錯誤。由于過程Ⅲ水解的是普通磷酸鍵，所以釋放的能量最少，(3)正確。在心肌細胞中，ATP的含量較少，通過ATP和ADP的迅速轉(zhuǎn)化滿足心肌細胞對能量的需求，(4)錯誤。2．D[解析]在一個活細胞中，時刻進行著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，A項正確。ATP的合成與水解也