專題07-酶和ATP(精練)(新高考專用)(解析版)

酶和ATP1、(2021·東北師大模擬)下列有關(guān)酶的敘述正確的是()A．酶的催化效率比無機(jī)催化劑的高是因?yàn)槊改芙档头磻?yīng)的活化能B．酶都是在核糖體上合成的C．在最適溫度和最適pH的條件下，酶對(duì)細(xì)胞代謝的調(diào)節(jié)作用最強(qiáng)D．酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)【答案】D【解析】酶和無機(jī)催化劑都能降低反應(yīng)的活化能，酶在降低反應(yīng)的活化能方面比無機(jī)催化劑更顯著，因而催化效率更高，A錯(cuò)誤；絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)、少數(shù)是RNA，在核糖體上合成的酶是蛋白質(zhì)，B錯(cuò)誤；酶不起調(diào)節(jié)作用，而是催化作用，C錯(cuò)誤。2、(2020·河北衡水中學(xué)質(zhì)檢)下列有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，正確的是()A．利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對(duì)酶活性的影響B(tài)．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液驗(yàn)證酶的專一性C．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為5、7、9的緩沖液驗(yàn)證pH對(duì)酶活性的影響D．利用過氧化氫、新鮮的豬肝研磨液和氯化鐵溶液研究酶的高效性【答案】D【解析】過氧化氫的分解受溫度影響，所以不能用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對(duì)酶活性的影響，A錯(cuò)誤；蔗糖及其水解產(chǎn)物均不能與碘液發(fā)生顯色反應(yīng)，故不能利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液來驗(yàn)證酶的專一性，B錯(cuò)誤；胃蛋白酶的適宜pH是1.5，所以利用胃蛋白酶、蛋清來驗(yàn)證pH對(duì)酶活性的影響時(shí)，pH不能設(shè)置成5、7、9，C錯(cuò)誤；酶的高效性是相對(duì)于無機(jī)催化劑而言的，所以研究酶的高效性時(shí)，應(yīng)使用酶和無機(jī)催化劑進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，D正確。3、某同學(xué)欲通過如圖所示的裝置進(jìn)行與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究，下列分析正確的是()A．若不同濾紙片上分別附有等量過氧化氫酶、Fe3＋，則該裝置可用于探究酶的專一性B．該裝置可用于探究溫度對(duì)過氧化氫酶活性的影響C．酶促反應(yīng)速率可用濾紙片進(jìn)入燒杯液面到浮出燒杯液面的時(shí)間(t3－t1)來表示D．該裝置不能用于探究pH對(duì)酶活性的影響【答案】C【解析】若選用過氧化氫酶、Fe3＋，自變量是不同的催化劑，可用來探究酶的高效性，A錯(cuò)誤；過氧化氫在高溫下分解會(huì)加快，故不能選擇過氧化氫來探究溫度對(duì)酶活性的影響，B錯(cuò)誤；該裝置可以用來探究pH對(duì)酶活性的影響，D錯(cuò)誤。4、(2022·遼寧盤山一中高三月考)如圖中甲曲線表示在適宜條件下，某酶促反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系。乙、丙兩條曲線表示其他條件適宜時(shí)該酶促反應(yīng)速率隨pH或溫度的變化。下列相關(guān)分析正確的是()A．在B點(diǎn)適當(dāng)增加酶的濃度，反應(yīng)速率將增大B．H點(diǎn)對(duì)應(yīng)的影響酶促反應(yīng)相關(guān)因素的值是該酶催化作用的最適溫度C．在G點(diǎn)，向反應(yīng)系統(tǒng)中加入某試劑提高pH，酶促反應(yīng)速率將加快D．H、E兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的環(huán)境條件有利于酶的保存【答案】A【解析】甲曲線是在最適溫度下測定的，B點(diǎn)限制反應(yīng)速率的最可能是酶濃度，故B點(diǎn)適當(dāng)增加酶的濃度，反應(yīng)速率會(huì)增大，A正確。5、為了探究半胱氨酸對(duì)木瓜蛋白酶活性的影響，某實(shí)驗(yàn)小組先分別在兩組試管中加入等量的蒸餾水和適宜濃度的半胱氨酸，再加入等量的木瓜蛋白酶，一段時(shí)間后向試管中加入等量的蛋白質(zhì)，在最適溫度和pH下反應(yīng)，測得酶促反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化如圖所示。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是()A．最適溫度、pH屬于無關(guān)變量B．b點(diǎn)之前，實(shí)驗(yàn)組酶促反應(yīng)速率比對(duì)照組快，一定是半胱氨酸提高了木瓜蛋白酶的活性C．c點(diǎn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)組中加入雙縮脲試劑會(huì)出現(xiàn)紫色D．該實(shí)驗(yàn)要得出半胱氨酸能提高木瓜蛋白酶的活性，還需要另加一組實(shí)驗(yàn)【答案】B【解析】b點(diǎn)之前，實(shí)驗(yàn)組酶促反應(yīng)速率比對(duì)照組快，不一定是半胱氨酸提高了木瓜蛋白酶的活性，也可能是半胱氨酸起到了與木瓜蛋白酶相同的作用，故該實(shí)驗(yàn)要得出半胱氨酸能提高木瓜蛋白酶的活性，還需要另加一組實(shí)驗(yàn)，即控制單一變量為半胱氨酸的組別，B錯(cuò)誤。6、科研人員研究了養(yǎng)殖溫度對(duì)點(diǎn)籃子幼魚消化酶活性的影響，部分結(jié)果如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．胰蛋白酶作用的機(jī)理是降低蛋白質(zhì)水解的活化能B．胰蛋白酶的活性可用單位時(shí)間內(nèi)蛋白質(zhì)消耗的量或產(chǎn)物的生成量表示C．由圖可看出，點(diǎn)籃子幼魚的最適養(yǎng)殖溫度是19℃D.9℃時(shí)胰蛋白酶活性較高可能與低溫下點(diǎn)籃子魚攝食率低、需要更高的消化吸收效率有關(guān)【答案】C【解析】19℃在圖示4個(gè)溫度中胰蛋白酶活性最高，但圖示信息不全面，該溫度不一定就是最適養(yǎng)殖溫度，C錯(cuò)誤。7、（2018·臨川二模）如圖表示不同pH對(duì)某種酶活性的影響。下列分析正確的是（）A．據(jù)圖分析，儲(chǔ)存該酶的最適pH為4B．據(jù)圖分析，t時(shí)刻各組酶促反應(yīng)速率達(dá)到最大值C．a(chǎn)條件下，增加底物濃度，反應(yīng)速率增大但酶活性不變D．b條件下，提高反應(yīng)體系溫度，反應(yīng)速率增大【答案】C【解析】據(jù)圖分析，pH為4條件下，酶活性最低，因此儲(chǔ)存該酶的最適pH不為4，應(yīng)該為該酶的最適pH；據(jù)圖分析，t時(shí)刻，各組產(chǎn)物濃度均達(dá)到最大，此時(shí)底物已經(jīng)被消耗完，反應(yīng)速率為0；a條件下，限制酶促反應(yīng)速率的因素可能有底物濃度、酶濃度、溫度、pH等，此時(shí)增加底物濃度，反應(yīng)速率增大；b條件下，底物已經(jīng)被分解完，此時(shí)提高反應(yīng)體系溫度，反應(yīng)速率依舊為0。8、（2019·梅州模擬）如圖表示酶X的活性與溫度的關(guān)系示意圖，下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是（）A．在實(shí)際生產(chǎn)中，酶X制劑幾乎在所有的季節(jié)都能使用B．測定酶X的活性時(shí)，實(shí)驗(yàn)對(duì)pH、底物量和酶量沒有要求C．酶X的化學(xué)本質(zhì)是有機(jī)物，具有高效性和專一性D．在20～40℃范圍內(nèi)設(shè)置更小的溫度梯度，可進(jìn)一步探究酶X的最適溫度【答案】B【解析】分析題圖，酶X適用的溫度范圍較大，在實(shí)際生產(chǎn)中，酶X制劑幾乎在所有的季節(jié)都能使用；測定酶X的活性時(shí)，實(shí)驗(yàn)對(duì)pH、底物量和酶量有要求，無關(guān)變量要嚴(yán)格保持一致且適宜；酶X的化學(xué)本質(zhì)是有機(jī)物（蛋白質(zhì)或RNA），具有高效性和專一性；在20～40℃范圍內(nèi)設(shè)置更小的溫度梯度，可進(jìn)一步探究酶X的最適溫度。9、(2020·河南天一大聯(lián)考高三一模)如圖是ATP的結(jié)構(gòu)及合成與水解反應(yīng)，下列相關(guān)敘述正確的是()A．圖2反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí)，圖1中b、c化學(xué)鍵連續(xù)斷裂釋放出能量和磷酸基團(tuán)B．人體細(xì)胞中圖2反應(yīng)向左進(jìn)行時(shí)，所需的能量來源于細(xì)胞呼吸C．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化迅速，細(xì)胞中儲(chǔ)存大量ATP以滿足對(duì)能量的需求D．ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后形成的腺嘌呤脫氧核苷酸可參與DNA的合成【答案】B【解析】圖2反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí)，圖1中c化學(xué)鍵斷裂釋放出能量和磷酸基團(tuán)，A錯(cuò)誤；ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化迅速，細(xì)胞中ATP含量很少，C錯(cuò)誤；ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后形成的腺嘌呤核糖核苷酸可參與RNA的合成，D錯(cuò)誤。10、為探究溫度對(duì)過氧化氫酶活性的影響，科研人員以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的酵母菌液作為酶源，進(jìn)行如下探究實(shí)驗(yàn)：①設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)組注射器A內(nèi)吸入體積分?jǐn)?shù)為1%的過氧化氫溶液5mL，注射器B內(nèi)吸入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的酵母菌液2mL。對(duì)照組注射器A內(nèi)吸入體積分?jǐn)?shù)為1%的過氧化氫溶液5mL，注射器B內(nèi)吸入蒸餾水2mL。用乳膠管連接注射器A和B，在乳膠管上夾上止水夾。②設(shè)置溫度梯度：0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃，將實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組裝置分別在相應(yīng)溫度下保溫10min。③打開止水夾，將注射器A中的過氧化氫溶液勻速推至注射器B中，立即關(guān)閉止水夾，記錄注射器B中活塞所處的刻度。5min后再次記錄刻度，計(jì)算刻度變化量，重復(fù)3次。④將對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組在各溫度條件下獲得的3次實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作相應(yīng)處理，繪制如圖所示曲線。請(qǐng)回答下列問題：(1)步驟①中設(shè)置對(duì)照組的目的是____________________________________________________________________________________________________________________________。步驟②中將實(shí)驗(yàn)組裝置分別在相應(yīng)溫度下先保溫10min的目的是__________________________________________________________________________________________________。步驟④中的“相應(yīng)處理”是指___________________________________________________。(2)有人認(rèn)為，加熱會(huì)導(dǎo)致過氧化氫分解，因此本實(shí)驗(yàn)不宜采用過氧化氫溶液作為“探究溫度對(duì)酶活性的影響”的實(shí)驗(yàn)材料。你________(填“同意”或“不同意”)他的觀點(diǎn)，請(qǐng)簡要說明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)經(jīng)反復(fù)嘗試，該實(shí)驗(yàn)選擇體積分?jǐn)?shù)為1%的過氧化氫溶液較合理。若過氧化氫溶液濃度過高，可能帶來的影響是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)有人認(rèn)為，以酵母菌液作為過氧化氫酶源不是很嚴(yán)謹(jǐn)，原因是________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)排除無關(guān)變量對(duì)過氧化氫分解的影響保證酵母菌液和過氧化氫溶液在混合前達(dá)到需控制的溫度求3次數(shù)據(jù)的平均值(2)不同意實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明過氧化氫在0～60℃之間未發(fā)生明顯的分解，可以作為本實(shí)驗(yàn)材料(3)產(chǎn)生氣體速率過快(或量過多)，不利于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察和記錄(4)酵母菌體內(nèi)的其他物質(zhì)也可能催化過氧化氫分解【解析】(1)由題意“探究溫度對(duì)過氧化氫酶活性的影響”可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度，因變量是酶的活性。分析實(shí)驗(yàn)步驟可知，因變量可用注射器的刻度變化量表示。步驟①中設(shè)置對(duì)照組的目的是排除無關(guān)變量對(duì)過氧化氫分解的影響。為了控制單一變量且保證酵母菌液和過氧化氫溶液在混合前達(dá)到需控制的溫度，步驟②中實(shí)驗(yàn)組裝置應(yīng)該分別在相應(yīng)溫度下先保溫10min。多次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)應(yīng)以其平均值作為最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果參考。(2)據(jù)圖分析，實(shí)驗(yàn)組：在實(shí)驗(yàn)所設(shè)溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，酶的活性逐漸升高，30℃時(shí)酶的活性最高，而超過30℃后酶的活性又逐漸降低，直至完全失活。同時(shí)，對(duì)照組實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明過氧化氫在0～60℃之間未發(fā)生明顯的分解，因此可以采用過氧化氫溶液作為“探究溫度對(duì)酶活性的影響”的實(shí)驗(yàn)材料。11、酶的抑制劑能降低酶的活性，不同的抑制劑對(duì)酶活性的影響不同。某科研小組通過實(shí)驗(yàn)研究了兩種抑制劑對(duì)某消化酶酶促反應(yīng)速率的影響，對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析并繪圖，如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是____________________________，實(shí)驗(yàn)中對(duì)無關(guān)變量應(yīng)進(jìn)行控制，該實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量有________________(答出兩項(xiàng)即可)。(2)據(jù)圖分析，隨著底物濃度的升高，抑制劑________(填類型)的作用逐漸減弱甚至消失。從活化能的角度分析，推測抑制劑能降低酶促反應(yīng)速率的原因是____________________________________________________________________________________________。(3)某同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)是：a．將某消化酶溶液等分為①②③三組，將每組等分為若干份；b．在一定條件下將三組消化酶溶液均與等量的不同濃度的底物混合；c．在①中加入一定量的蒸餾水，②中加入等量的抑制劑Ⅰ，③中加入等量的抑制劑Ⅱ；d．定時(shí)取樣檢測各反應(yīng)中底物的量或產(chǎn)物的量，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果并繪圖。你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)操作是否正確？________，如果不正確，請(qǐng)進(jìn)行改正：_________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)抑制劑種類和底物濃度溫度、pH、酶濃度、抑制劑的使用量等(合理即可)(2)Ⅰ在抑制劑的作用下，酶的活性(催化效率)降低，其降低化學(xué)反應(yīng)活化能的能力下降(合理即可)(3)不正確步驟c應(yīng)與步驟b互換，即先對(duì)酶溶液進(jìn)行處理再加入底物(合理即可)【解析】(1)由圖可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量有兩個(gè)，分別是抑制劑種類和底物濃度。該實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量有溫度、pH、酶濃度、抑制劑的使用量、反應(yīng)時(shí)間等。(2)由圖可知，隨著底物濃度的升高，曲線②的酶促反應(yīng)速率逐漸與曲線①無抑制劑時(shí)相同，即抑制劑Ⅰ的作用逐漸減弱甚至消失。抑制劑能降低酶活性，酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。(3)題述實(shí)驗(yàn)操作不正確，若對(duì)酶處理前先將酶與底物混合，則酶會(huì)先與底物發(fā)生反應(yīng)，故應(yīng)先對(duì)酶進(jìn)行不同的處理，然后再將處理后的酶與底物混合。12、(2022·遼寧凌海市高三月考)植酸磷是某些雞飼料中磷元素的重要存在形式，微生物植酸酶(蛋白質(zhì))能增大植酸磷分解速率，提高雞對(duì)這些飼料中磷的利用率，但植酸酶的活性會(huì)受雞消化道中環(huán)境的影響(不同消化道部位中pH不同，含有的蛋白酶存在差異)，某課題小組為探究黑曲霉植酸酶在肉仔雞消化道中的活性及影響因素，在體外進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，部分結(jié)果如圖所示。已知肉仔雞小腸中的pH約為6.0，含有胰蛋白酶，回答下列問題：(1)植酸酶能增大植酸磷分解速率，其作用機(jī)理是________________________。通過圖1可知，黑曲霉植酸酶在__________(填“強(qiáng)酸”“弱酸”或“中性”)條件下活性最強(qiáng)。(2)圖2實(shí)驗(yàn)中設(shè)置pH為6.0，設(shè)置此pH的主要目的是_________