3.酶與ATP2025年高考總復習優(yōu)化設計二輪專題生物L課后習題知識對點小題練含答案

3.酶與ATP2025年高考總復習優(yōu)化設計二輪專題生物L課后習題知識對點小題練含答案3.酶與ATP(分值:18分)學生用書P223

1.(2024·廣東深圳模擬)煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)是一種輔酶,由磷酸基團連接兩個核苷酸構成,參與供能、DNA修復、抗氧化等多項生理活動。下列有關敘述正確的是()A.NAD+與ATP的組成元素相同B.NAD+可以參與光合作用光反應C.構成NAD+的基本單位是核糖核苷酸D.NAD+在線粒體內膜上催化水的生成答案A解析由題意可知,NAD+由磷酸基團連接兩個核苷酸構成,ATP由腺苷和磷酸組成,二者都是由C、H、O、N、P五種元素組成的,A項正確;NAD+可參與有氧呼吸過程生成NADH,NADP+可參與光合作用光反應生成NADPH,B項錯誤;NAD+由磷酸基團連接兩個核苷酸構成,并不是只由核糖核苷酸構成,C項錯誤;NADH在線粒體內膜上參與水和ATP的生成,不起催化作用,D項錯誤。2.(2024·湖北模擬)ATP同葡萄糖相比有兩個特點:一是1分子ATP水解釋放的能量只有1分子葡萄糖徹底氧化分解釋放能量的1/94;二是ATP分子中貯存的化學能活躍,而葡萄糖分子中貯存的化學能穩(wěn)定,其能量無法直接被生命活動利用。根據以上資料不能推出()A.ATP適合作為直接能源物質,而葡萄糖更適合作為儲能物質B.ATP和葡萄糖并不等價于能量,但二者都可作為能量的載體C.葡萄糖氧化分解產生的能量可能先轉移到多個ATP中,然后再從ATP中釋放D.葡萄糖氧化分解釋放的能量,只有少部分儲存在ATP中,絕大部分以熱能形式散失答案D解析據題干信息可知,ATP中貯存的能量比葡萄糖中貯存的能量活躍,且ATP釋放的能量相對較少,故ATP適合作為直接能源物質,而葡萄糖更適合作為儲能物質;ATP和葡萄糖都是化學物質,雖然兩者水解或氧化分解會釋放能量,但不能等價于能量,二者都可作為能量的載體;據題干信息可知,葡萄糖中的能量穩(wěn)定,不能直接被生命活動利用,而ATP中的能量活躍,故葡萄糖氧化分解產生的能量可能先轉移到多個ATP中,然后再從ATP中釋放;據題干信息無法得出葡萄糖與ATP之間的轉化效率,故無法得出D項結論。3.(2024·遼寧沈陽模擬)某些酶促反應的產物積累量達到一定濃度時,產物會與酶結合降低酶促反應速率。蘇氨酸脫氫酶催化蘇氨酸合成異亮氨酸的過程如圖所示。下列分析錯誤的是()A.蘇氨酸和異亮氨酸之間的區(qū)別在于R基的不同B.異亮氨酸與蘇氨酸脫氫酶結合形成酶—底物復合物C.蘇氨酸脫氫酶與異亮氨酸結合后空間結構改變,活性被抑制D.異亮氨酸的合成存在負反饋調節(jié)機制答案B解析各種氨基酸之間的區(qū)別在于R基的不同,A項正確;蘇氨酸脫氫酶的底物為蘇氨酸,所以是蘇氨酸與蘇氨酸脫氫酶結合形成酶—底物復合物,B項錯誤;分析題圖可知,當異亮氨酸濃度達到一定程度時,會與蘇氨酸脫氫酶結合,蘇氨酸脫氫酶與異亮氨酸結合后空間結構改變,活性被抑制,從而抑制酶促反應的進行,使異亮氨酸濃度不至于太高,此過程為負反饋調節(jié),有助于維持異亮氨酸含量的相對穩(wěn)定,C、D兩項正確。4.(2024·山東模擬)天冬氨酸轉氨甲酰酶(ATCase)具有催化亞基和調節(jié)亞基,ATP和CTP均可與調節(jié)亞基結合。在反應體系中分別加入一定量的ATP和CTP,反應速率隨底物濃度變化的曲線如圖。下列敘述錯誤的是()A.據圖可知,ATP和CTP分別是ATCase的激活劑和抑制劑B.ATCase雖可與ATP和CTP結合,但催化仍具專一性C.底物濃度相同時,加入CTP組比對照組的最終生成物量會減少D.同時加入適量ATP和CTP可能會使CTP對ATCase的作用減弱答案C解析CTP和ATP都會影響底物天冬氨酸與ATCase的結合,從曲線圖可以看出,與對照組相比,加入ATP后反應速率加快,加入CTP后反應速率變慢,說明ATP和CTP分別是ATCase的激活劑和抑制劑,A項正確;酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學反應,ATCase雖可與ATP和CTP結合,但催化仍具專一性,B項正確;產物的多少取決于底物量,CTP只是減慢了反應速率,不會改變最終的產物生成量,C項錯誤;CTP和ATP都會影響底物天冬氨酸與ATCase的結合,從曲線圖可以看出,加入ATP后可能增強了ATCase與底物天冬氨酸的親和性,使反應進行得更快,加入CTP后在相同底物濃度下反應速率變慢,CTP可作為ATCase的抑制劑發(fā)揮作用,若同時加入ATP和CTP,ATP有可能會削弱CTP對ATCase的抑制作用,D項正確。5.(2024·江西模擬)科研人員對甜菜夜蛾進行了抗藥性檢測,發(fā)現昆蟲體內與抗性相關的解毒酶主要包括多功能氧化酶(MFO)、谷胱甘肽S—轉移酶(GST)、羧酸酯酶(CarE)等。下列敘述錯誤的是()A.昆蟲體內的酶發(fā)揮作用時一定伴隨ADP的產生B.MFO、GST是活細胞產生的具有催化活性的有機物C.溫度、pH會影響昆蟲體內酶的活性D.可使用解毒酶抑制劑來增強殺蟲劑的作用答案A解析酶可以降低化學反應的活化能,發(fā)揮作用時未必消耗ATP,不一定伴隨ADP的產生,A項錯誤;MFO、GST本質是酶,是活細胞產生的具有催化活性的有機物,B項正確;溫度、pH會影響昆蟲體內酶的活性,C項正確;分析題意可知,昆蟲體內與抗性相關的解毒酶主要包括MFO、GST、CarE等,可使用解毒酶抑制劑來增強殺蟲劑的作用,D項正確。6.(2024·重慶渝中三模)馬鈴薯削皮后置于空氣中一段時間后表面會變成黑色或褐色,這種現象被稱為“酶促褐化反應”。科學家研究發(fā)現,該反應主要是因為馬鈴薯中的兒茶酚氧化酶可催化兒茶酚和氧氣反應生成褐色的對羥基醌。下表是某實驗小組探究溫度對兒茶酚氧化酶活性影響的實驗結果。下列相關敘述正確的是()溫度/℃1015202530354045耗氧量/mL28.643.236.329.221.110.04.10.7A.實驗結束時15℃下溶液顏色最深,45℃下溶液顏色最淺B.將8組恒溫箱均置于搖床上振蕩,可提高氧氣的消耗速率和酶活性C.據實驗結果推測兒茶酚氧化酶的最適溫度在15~20℃之間D.實驗中將兒茶酚和兒茶酚氧化酶混勻后調整溫度,置于對應恒溫箱中保存答案A解析實驗結束時15℃下耗氧量最多,生成的褐色物質最多,溶液顏色最深,45℃下則相反,溶液顏色最淺,A項正確;振蕩可提高溶液中的溶氧量,進而提高氧氣的消耗速率,但酶活性是酶本身的特性,不會因振蕩而發(fā)生改變,B項錯誤;據實驗結果推測,兒茶酚氧化酶的最適溫度在10~20℃之間,C項錯誤;實驗中應先將8組兒茶酚和8組兒茶酚氧化酶分開放入對應溫度恒溫箱中一段時間后再將相同溫度下的兩種物質混合,然后將混合物置于對應恒溫箱中保存,D項錯誤。7.(2024·廣東廣州二模)甲試管中裝有2mL可溶性淀粉溶液、2mL酶①溶液;乙試管中裝有2mL蔗糖溶液、2mL酶①溶液;丙試管中裝有2mL可溶性淀粉溶液、2mL酶②溶液。利用上述試管驗證酶的專一性。下列有關該實驗的敘述,正確的是()A.驗證酶的專一性時,只需要考慮自變量的影響,不需要考慮無關變量B.若酶①為淀粉酶,則甲、乙試管進行對比時可選用碘液作為檢測試劑C.若酶①為淀粉酶,酶②為蔗糖酶,則甲、丙試管進行對比時可選用斐林試劑作為檢測試劑D.甲試管中加入的淀粉溶液、酶溶液都是2mL,是為了排除無關變量的干擾答案C解析驗證酶的專一性時,實驗的自變量應為酶的種類或底物的種類,且實驗設計遵循單一變量原則,需控制無關變量相同且適宜,A項錯誤;若酶①為淀粉酶,則甲、乙試管進行對比時不可選用碘液作為檢測試劑,因為碘液無法檢測蔗糖是否被水解,B項錯誤;若酶①為淀粉酶,酶②為蔗糖酶,則甲、丙試管進行對比時可選用斐林試劑作為檢測試劑,根據是否有還原糖的生成判斷淀粉是否水解,C項正確;甲試管中加入的底物量與酶量相等,是為了保證在合理的濃度和用量下,反應能順利進行,D項錯誤。8.Ⅱ型糖原貯積癥是一種常染色體隱性遺傳病,發(fā)病的原因是溶酶體缺乏α-葡萄糖苷酶,進而導致溶酶體不能把肝細胞或肌細胞中過剩的糖原進行水解,溶酶體出現超載現象。已知溶酶體由高爾基體形成的具有溶酶體酶的囊泡演變而來。目前可利用重組人酸性α-葡萄糖苷酶來改善患者的癥狀。下列相關敘述正確的是()A.可通過產前診斷確定胎兒是否患有Ⅱ型糖原貯積癥B.α-葡萄糖苷酶經核糖體合成后就具有生物學活性C.血糖濃度降低時,肝糖原和肌糖原均可直接分解為葡萄糖D.重組人酸性α-葡萄糖苷酶通過主動運輸進入細胞并與溶酶體融合答案A解析Ⅱ型糖原貯積癥是一種常染色體隱性遺傳病,可通過產前診斷確定胎兒是否患有Ⅱ型糖原貯積癥,A項正確;α-葡萄糖苷酶需經內質網、高爾基體加工后才具有生物學活性,B項錯誤;肌糖原不能直接分解為葡萄糖,C項錯誤;重組人酸性α-葡萄糖苷酶通過胞吞進入細胞并與溶酶體融合,D項錯誤。9.(2024·山東濟南模擬)纖維素和殼聚糖都是多糖類化合物,纖維素酶對兩者具有不同程度的水解作用。下圖表示相關的實驗研究,下列相關敘述正確的是()A.可以利用富含纖維素的培養(yǎng)基富集并鑒別能合成纖維素酶的微生物B.纖維素酶對兩種底物水解作用的差異可能與底物和酶結合部位不同有關C.纖維素酶對纖維素的水解作用強于對殼聚糖的水解作用D.本實驗研究的自變量是pH、溫度,除此之外,酶濃度、底物濃度也可影響酶活性答案B解析能合成纖維素酶的微生物在富含纖維素的環(huán)境中含量豐富,因此可以利用富含纖維素的培養(yǎng)基富集能合成纖維素酶的微生物,但是沒有鑒別功能,A項錯誤;酶分子中與底物有關的部位稱為結合部位,每種酶具有一個或一個以上的結合部位,每個結合部位至少結合一種底物,結合部位決定酶的專一性,酶分子中促使底物發(fā)生化學變化的部位稱為催化部位,催化部位決定酶的催化能力以及酶促反應的性質,因此纖維素酶對兩種底物水解作用的差異可能與底物和酶結合部位不同有關,B項正確;在pH約小于4.8、溫度低于60℃的范圍內,纖維素酶對纖維素的水解作用強于對殼聚糖的水解作用,在pH約大于4.8、約小于6.3的范圍內,纖維素酶對纖維素的水解作用弱于對殼聚糖的水解作用,在pH約為4.8與6.3、溫度為60℃時,纖維素酶對纖維素和殼聚糖的水解作用相同,C項錯誤;分析圖示可知,本實驗研究的自變量是pH、溫度、底物種類,酶濃度、底物濃度并不影響酶活性,D項錯誤。4.細胞呼吸和光合作用(分值:20分)學生用書P225

1.(2024·河北二模)關于水稻光合作用和呼吸作用的敘述,錯誤的是()A.呼吸作用的能量轉換途徑是有機物中的化學能→熱能和ATP中的化學能B.光合作用的能量轉換路徑是光能→ATP、NADPH中的化學能→有機物中的化學能C.呼吸作用所必需的酶分布在線粒體內膜和線粒體基質中D.光合作用所必需的酶分布在類囊體薄膜和葉綠體基質中答案C解析呼吸作用過程把有機物中的化學能轉換為熱能和ATP中的化學能,A項正確;光合作用過程把光能先轉換為ATP、NADPH中的化學能再轉換為有機物中的化學能,B項正確;呼吸作用所必需的酶分布在線粒體內膜、線粒體基質和細胞質基質中,C項錯誤;光合作用所必需的酶分布在類囊體薄膜和葉綠體基質中,D項正確。2.(2024·河北滄州三模)水淹脅迫能抑制植物的有氧呼吸,某植物經糖酵解過程分解葡萄糖產生丙酮酸,丙酮酸進一步轉化成乙醇和乳酸響應水淹脅迫。下列敘述正確的是()A.糖酵解發(fā)生在線粒體基質中,該過程有ATP產生B.糖酵解過程產生的大量[H]可與O2結合生成H2OC.糖酵解過程中葡萄糖的能量大部分存留在乳酸中D.長時間水淹會導致該植物吸收無機鹽的能力下降答案D解析糖酵解是呼吸作用第一階段,發(fā)生在細胞質基質中,A項錯誤;糖酵解是呼吸作用第一階段,該過程產生的[H]較少,B項錯誤;丙酮酸分解為乳酸的過程是無氧呼吸第二階段,不屬于糖酵解,C項錯誤;長時間水淹會導致有氧呼吸過程受阻,能量產生減少,導致該植物吸收無機鹽的能力下降,D項正確。3.(2024·山東威海二模)萊茵衣藻的無氧發(fā)酵獨立發(fā)生在細胞質基質、線粒體和葉綠體中。研究表明,在弱光及黑暗條件下萊茵衣藻會逐漸積累H+,導致葉綠體類囊體腔酸化,進而抑制光合作用,且類囊體腔的酸化程度與無氧發(fā)酵產生的弱酸積累量呈正相關,而無氧發(fā)酵不產生弱酸的突變體則不會發(fā)生類囊體腔酸化現象。下列說法正確的是()A.萊茵衣藻細胞中產生NADH的場所只有細胞質基質和線粒體B.黑暗條件下萊茵衣藻細胞質基質內的pH低于類囊體腔C.有氧呼吸產生的CO2會加劇類囊體腔酸化D.類囊體腔酸化可能導致光反應生成的NADPH和ATP減少答案D解析萊茵衣藻的無氧發(fā)酵獨立發(fā)生在細胞質基質、線粒體和葉綠體中,無氧發(fā)酵會產生NADH,所以萊茵衣藻細胞中產生NADH的場所是細胞質基質、葉綠體和線粒體,A項錯誤;在弱光及黑暗條件下萊茵衣藻會逐漸積累H+,導致葉綠體類囊體腔酸化,所以黑暗條件下萊茵衣藻細胞質基質內的pH高于類囊體腔,B項錯誤;類囊體腔的酸化程度與無氧發(fā)酵產生的弱酸積累量呈正相關,有氧呼吸產生的CO2會降低類囊體腔酸化,C項錯誤;在弱光及黑暗條件下萊茵衣藻會逐漸積累H+,導致葉綠體類囊體腔酸化,進而抑制光合作用,所以類囊體腔酸化可能導致光反應生成的NADPH和ATP減少,D項正確。4.(2024·山東淄博二模)巨噬細胞吞噬病原體后會消耗大量氧氣,這一過程被稱為“呼吸爆發(fā)”。當有病原信號刺激時,巨噬細胞消耗GTP使細胞質基質中的p47蛋白磷酸化,解除其自抑制狀態(tài),并與膜上的NOX2結合,激活NOX2,進而將細胞質中NADPH攜帶的電子跨膜傳遞給吞噬小泡中的氧氣,使其還原為氧自由基,導致氧氣快速消耗。氧自由基在SOD和MPO的催化下,產生更具殺傷活力的過氧化氫、次氯酸等物質,殺死包裹在吞噬小泡中的病原體。下列說法正確的是()A.“呼吸爆發(fā)”過程發(fā)生在巨噬細胞的線粒體內膜上B.若用磷酸化酶抑制劑處理巨噬細胞,會使氧自由基積累從而加速巨噬細胞的衰老C.巨噬細胞無氧呼吸過程中,底物中的絕大部分能量以熱能形式散失D.若巨噬細胞缺少“呼吸爆發(fā)”過程,仍然可以吞噬病原體,但不能將其有效殺死答案D解析根據題意,當有病原信號刺激時,巨噬細胞消耗GTP使細胞質基質中的p47蛋白磷酸化,解除其自抑制狀態(tài),并與膜上NOX2結合,激活NOX2,進而將細胞質中NADPH攜帶的電子跨膜傳遞給吞噬小泡中的氧氣,使其還原為氧自由基,導致氧氣快速消耗,即“呼吸爆發(fā)”過程發(fā)生在吞噬小泡中,A項錯誤;若用磷酸化酶抑制劑處理巨噬細胞,細胞質基質中的p47蛋白磷酸化被抑制,不能解除其自抑制狀態(tài),不能與膜上NOX2結合,不能激活NOX2,細胞質中NADPH攜帶的電子不能跨膜傳遞給吞噬小泡中的氧氣,使其不能被還原為氧自由基,因此會使氧自由基減少,B項錯誤;巨噬細胞無氧呼吸過程中,底物中的絕大部分能量仍儲存在未被分解的乳酸中,C項錯誤;氧自由基在SOD和MPO的催化下,產生更具殺傷活力的過氧化氫、次氯酸等物質,殺死包裹在吞噬小泡中的病原體,因此若巨噬細胞缺少“呼吸爆發(fā)”過程,仍然可以吞噬病原體,但氧自由基減少,過氧化氫、次氯酸等物質減少,不能將其有效殺死,D項正確。5.(2024·湖南永州三模)將某植物引種到新環(huán)境后,其光合速率較原環(huán)境發(fā)生了一定的變化。將在新環(huán)境中產生的該植物種子培育的幼苗再移回原環(huán)境,發(fā)現其光合速率變化趨勢與其原環(huán)境植株一致。在新環(huán)境中該植物的光合速率等生理指標日變化趨勢如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.新環(huán)境中該植株光合速率變化趨勢的不同是由環(huán)境因素引起的B.圖中光合作用形成ATP最快的時刻是10:00時左右C.10:00~12:00時光合速率明顯減弱,其原因可能是酶的活性減弱D.氣孔導度增大,能夠提高蒸騰速率,有助于植物體內水和有機物的運輸答案D解析生物的表型既由基因型決定,也受環(huán)境影響,在新環(huán)境中產生的后代,其遺傳特性與親代基本相同,從而排除遺傳因素的影響,當遷回原環(huán)境后,其光合速率又恢復為原環(huán)境的速率,說明原環(huán)境與新環(huán)境的光合速率變化趨勢的不同是由環(huán)境因素引起的,A項正確;光合作用包括光反應和暗反應兩個階段,10:00時光合速率最大,因此光反應最快,形成ATP的速率也最快,B項正確;10:00~12:00時光合速率明顯減弱,但此階段氣孔導度很高,因此限制此階段光合作用的因素不是CO2濃度,影響因素可能是10:00~12:00溫度較高降低了與光合作用相關酶的活性,光合速率明顯下降,C項正確;氣孔導度增大,能夠提高蒸騰速率,有助于植物體內水分和無機鹽的運輸,D項錯誤。6.(2024·山東煙臺一模)科學家從菠菜中分離出類囊體,將其與多種輔因子和多樣化的還原酶一起包裹在油包水滴中,構建出如圖所示能實現CO2的連續(xù)轉化且可編輯的人工光合細胞。下列說法錯誤的是()A.人工光合細胞膜應該由單層磷脂分子組成B.需持續(xù)加入多種輔因子為CO2轉化提供能量和還原劑C.通過改變還原酶的種類能實現可定制的CO2轉化D.與菠菜葉肉細胞相比,人工光合細胞更有利于有機物積累答案B解析人工光合細胞膜外面是油里面是水,磷脂分子的頭部親水,尾部疏水,人工光合細胞膜中磷脂分子的排布呈單層排列,且表現為頭部朝里,尾部朝外,A項正確;ATP和NADPH能為CO2轉化提供能量和還原劑,由光反應提供,而多種輔因子參與CO2的固定,且C3還原能產生,故不需要持續(xù)加入多種輔因子,B項錯誤;通過改變還原酶的種類能實現可定制的CO2轉化,從而得到不同的有機物,C項正確;葉肉細胞需要進行消耗有機物的細胞呼吸,而人工光合細胞能夠進行光合作用,不能進行細胞呼吸,能夠更有效地積累有機物,D項正確。7.(2024·安徽三模)在離體葉綠體懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O,沒有CO2),在光照條件下發(fā)生了水的光解、產生氧氣的現象稱為“希爾反應”。下列敘述錯誤的是()A.希爾反應模擬了葉綠體光合作用中光反應階段的部分變化B.希爾反應懸浮液中鐵鹽的作用與NADP+的作用相似C.希爾反應說明植物產生的氧氣中的氧元素全部都來自水D.希爾反應說明水的光解和糖類的合成不是同一個化學反應答案C解析希爾反應模擬了葉綠體光合作用中光反應階段的部分變化,需要光照、水等條件,A項正確;希爾反應懸浮液中鐵鹽的作用與NADP+的作用相似,都具有氧化的作用,B項正確;希爾反應不能證明光合作用產生的O2中的氧元素全部來自H2O,實驗中其他物質也含有氧元素,需要進一步研究,C項錯誤;希爾反應過程沒有加入二氧化碳,說明水的光解和糖類的合成不是同一個化學反應,D項正確。8.(2024·江西模擬)溫室效應會導致某些地區(qū)出現干旱。為探究溫室效應對植物光合作用速率的影響,某科研人員以野生大豆為材料,設置3個獨立的開放式氣室進行了相關實驗,部分結果如圖所示。下列分析不正確的是()注:“1”代表對照組氣室(CK),“2”代表+1℃氣室,“3”代表+1℃、+200μmol/molCO2氣室;“+”表示在“1”的溫度或二氧化碳濃度上增加。A.野生大豆細胞產生CO2的具體部位中都能合成ATPB.通過適當升高CO2濃度可緩解溫度升高對野生大豆凈光合速率的影響C.野生大豆可以通過降低氣孔導度來應對干旱對其生長發(fā)育的不利影響D.溫度升高時野生大豆對水分的利用速率升高,水全部用于光合作用的光反應答案D解析野生大豆細胞產生CO2的具體部位有細胞質基質和線粒體基質,都能合成ATP,A項正確;“1”代表對照組氣室(CK),“2”代表+1℃氣室,“3”代表+1℃、+200μmol/molCO2氣室,據圖分析可知,溫度升高會使野生大豆的凈光合速率降低,對比2和3可知,實驗條件下可通過適當升高CO2濃度緩解溫度升高對野生大豆凈光合速率的影響,野生大豆可通過降低氣孔導度來應對干旱對其生長發(fā)育的不利影響,B、C兩項正確;溫度升高時野生大豆對水分的利用速率升高,水大部分通過蒸騰作用散失,少量用于光合作用和有氧呼吸等過程,D項錯誤。9.某水稻品種在光照強度為8~10μmol/(s·m2)時,固定的CO2量等于細胞呼吸釋放的CO2量;日照時長短于12h才能開花。將新采收并解除休眠的該水稻種子表面消毒,浸種1d