一、單項選擇題:本題共10小題,每小題4分,共40分。每題只有一個選項最符合題意。1.(2021年湖南適應性測試)ATP是細胞生命活動的能量“通貨”。下列敘述錯誤的是(　　)A.糖類、脂肪和蛋白質(zhì)等有機物中儲存了大量ATPB.等量的葡萄糖通過酒精發(fā)酵和有氧呼吸產(chǎn)生的ATP數(shù)量不同C.光合作用和呼吸作用都產(chǎn)生ATP,所需的ADP可共用D.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化由不同的酶催化完成
【解析】選A。本題考查ATP的相關知識。糖類、脂肪和蛋白質(zhì)等有機物中都儲存大量能量而非ATP;等量的葡萄糖通過酒精發(fā)酵生成的ATP數(shù)量較少,通過有氧呼吸產(chǎn)生的ATP數(shù)量較多;光合作用和呼吸作用都產(chǎn)生ATP,所需的ADP可共用。ATP生成ADP是ATP水解酶催化,ADP和磷酸生成ATP是ATP合成酶催化。
2.在線粒體的內(nèi)外膜間隙中存在著腺苷酸激酶(AK),它能將ATP分子末端的磷酸基團轉(zhuǎn)移至AMP上而形成ADP。該過程需要有M的參與。下列有關敘述錯誤的是(　　)A.AMP在細胞中可作為合成RNA的原料B.無機鹽對維持細胞的生命活動有重要作用C.AK發(fā)揮作用時有“P～P”特殊化學鍵的形成D.線粒體中ATP合成的速率取決于AK的活性
【解析】選D。AMP也叫腺嘌呤核糖核苷酸,是組成RNA的基本單位之一,A正確;無機鹽對維持細胞和生物體的生命活動有重要作用,B正確;AK發(fā)揮作用時,AMP形成ADP過程中形成了一個“P～P”特殊化學鍵,C正確;線粒體中ATP水解的速率取決于AK的活性,D錯誤。
3.下列生理過程伴隨著形狀改變,其中不一定需要ATP供能的是(　　)A.在胰島素分泌過程中細胞膜的形狀發(fā)生改變B.在籃球比賽等運動過程中骨骼肌發(fā)生收縮C.載體蛋白協(xié)助運輸葡萄糖過程中形狀發(fā)生改變D.植物細胞在KNO3溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復原
【解析】選C。胰島素分泌到細胞外的過程屬于胞吐,需要ATP供能,A不符合題意。在籃球比賽等運動過程中,骨骼肌的收縮需要消耗ATP,B不符合題意。載體蛋白運輸葡萄糖時可能不需要ATP,如葡萄糖通過協(xié)助擴散進入哺乳動物成熟的紅細胞;也可能需要ATP,如葡萄糖通過主動運輸進入小腸上皮細胞,C符合題意。植物細胞在KNO3溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離后,會通過主動運輸吸收鉀離子和硝酸根離子,細胞液濃度增大后,會吸水而自動復原,D不符合題意。
4.(2021·太原模擬)如圖為酶與底物結(jié)合的誘導契合學說示意圖。下列相關敘述錯誤的是(　　)A.酶的結(jié)構(gòu)變化不利于生化反應的進行B.酶促反應結(jié)束后,酶的結(jié)構(gòu)恢復到原狀C.該學說能體現(xiàn)出酶的專一性D.高溫和低溫都可能會影響活性中心結(jié)構(gòu)
【解析】選A。當酶分子與底物分子接近時,酶的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變有利于與底物結(jié)合,因此有利于生化反應的進行,A錯誤;酶促反應結(jié)束后,酶的結(jié)構(gòu)恢復到原狀,B正確;酶分子有一定的形狀,其正好能和底物分子結(jié)合,體現(xiàn)了酶具有專一性,C正確;高溫和低溫都可能會影響活性中心結(jié)構(gòu),進而影響酶的活性,D正確。
5.下列關于酶的敘述,錯誤的是(　　)A.不同生物體內(nèi),過氧化氫酶的作用相同B.酶在低溫條件下空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,適于保存C.DNA聚合酶和RNA聚合酶都能催化磷酸二酯鍵的形成D.吞噬細胞利用溶菌酶處理其攝取的病原體
【解析】選D。酶的作用有專一性,不同生物體內(nèi)過氧化氫酶的作用相同,都是催化過氧化氫分解,A正確;酶在低溫條件下保存,空間結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,B正確;DNA聚合酶催化相鄰的脫氧核苷酸間形成磷酸二酯鍵,RNA聚合酶催化相鄰的核糖核苷酸間形成磷酸二酯鍵,C正確;吞噬細胞內(nèi)含有溶酶體,利用其中的水解酶等處理其攝取的病原體,D錯誤。
6.酶是細胞內(nèi)生命活動不可或缺的物質(zhì)。下列有關敘述正確的是(　　)A.酶都能與雙縮脲試劑反應呈現(xiàn)紫色B.酶為化學反應提供活化能從而促進化學反應的進行C.經(jīng)強酸處理后,再給予最適pH條件,酶的活性可恢復至最大D.離開細胞后,酶依然能保持生物活性
【解析】選D。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),可以與雙縮脲試劑反應呈現(xiàn)紫色,但少數(shù)酶是RNA,不能與雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色反應,A錯誤;酶的作用機理是降低化學反應的活化能,B錯誤;高溫、過酸、過堿都會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,酶的活性不可恢復,C錯誤;酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物,離開細胞后,酶仍具有生物活性,D正確。
7.(2021·鄭州模擬)通過實驗研究溫度對a、b、c三種酶活性的影響,結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是(　　)A.c酶的最適溫度為36 ℃左右B.當溫度為任一固定值時,酶的用量都會影響實驗結(jié)果C.該實驗中有兩個自變量,因變量只有一個D.若溶液的pH升高,則曲線b的頂點上移
【解析】選C。圖中c酶隨著溫度的升高活性增加,c酶活性未出現(xiàn)最高點,A項錯誤;當溫度過高時,酶變性失活后,酶的用量不再繼續(xù)影響實驗結(jié)果,B項錯誤;該實驗的自變量是溫度和酶的種類,因變量是酶的活性,C項正確;此題中,溶液的pH升高,酶的活性變化未知,D項錯誤。
【易錯警示】兩個及以上實驗變量的分析提醒(1)一般情況下,研究其中一個變量所引起的因變量變化時,其余的變量要保持不變,或者固定一個恰當?shù)臄?shù)值。(2)對于酶來說,要考慮固定變量情況下是否仍具有酶活性。
8.(創(chuàng)新性·HCl的催化作用)生物興趣小組在四組試管中加入的物質(zhì)如表,保溫一段時間后,用斐林試劑進行檢測,發(fā)現(xiàn)1、2、3組均出現(xiàn)了磚紅色沉淀。下列有關敘述錯誤的是(　　)
注:“+”代表添加對應的物質(zhì),“-”代表未添加對應的物質(zhì)
A.由檢測結(jié)果可以推斷,3%的可溶性淀粉溶液中混有還原糖B. HCl具有降低淀粉水解所需活化能的作用C.根據(jù)實驗結(jié)果可判斷,酸性條件下淀粉酶是否具有活性D.該實驗不能證明酶具有專一性
【解析】選A。HCl具有催化淀粉水解的作用,因此不能根據(jù)實驗結(jié)果斷定3%的可溶性淀粉溶液中混有還原糖,A項錯誤,B項正確;如果2、3組實驗結(jié)果相同,說明酶已經(jīng)失活,如果第2組顏色較深,說明淀粉酶還具有活性,C項正確;沒有用不同底物或不同的酶進行實驗研究,不能證明酶具有專一性,D項正確。
9.(2021·南昌模擬)如圖為某同學在其他條件適宜的情況下,研究pH對兩種不同酶的活性影響,下列敘述正確的是(　　)A.根據(jù)圖示可知不同酶的適宜pH范圍不同且互不交叉B.導致A1、A3、A4、A6幾點酶活性變化的原因不同C.若改變溫度,則B1和B2點值一定變小,但對應的pH一定不變D.酶活性可用單位時間內(nèi)底物的消耗量或者產(chǎn)物的生成量表示
【解析】選C。根據(jù)圖示只能得知這兩種不同酶的適宜pH范圍不同且互不交叉,A錯誤;導致A1、A3、A4、A6幾點酶活性變化的原因相同,均是酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞,B錯誤;題干已知在溫度適宜的條件下,pH對兩種不同酶的活性影響,若改變溫度,則B1和B2點值一定變小,但對應的pH一定不變,C正確;酶促反應速率可用單位時間內(nèi)底物的消耗量或者產(chǎn)物的生成量表示,D錯誤。
10.如圖所示ATP為主動運輸供能的過程。參與Ca2+主動運輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其相應位點結(jié)合時,其酶活性就被激活。相關敘述不正確的是(　　)A.載體蛋白的基本組成元素為C、H、O、NB.載體蛋白運輸Ca2+的過程與磷酸基團密切相關C.載體蛋白運輸Ca2+時其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變D.加入蛋白質(zhì)變性劑會提高Ca2+跨膜運輸?shù)乃俾?br/>【解析】選D。載體蛋白是一種蛋白質(zhì),其基本組成元素是C、H、O、N,A正確;ATP水解釋放的磷酸基團使載體蛋白磷酸化,所以載體蛋白運輸Ca2+的過程與磷酸基團密切相關,B正確;ATP水解釋放的磷酸基團使載體蛋白磷酸化,從而使其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,C正確;加入蛋白質(zhì)變性劑會降低Ca2+跨膜運輸?shù)乃俾?D錯誤。
二、多項選擇題:本題共2小題,每小題6分,共12分。每題有不止一個選項符合題意。11.下列關于酶的敘述,不正確的是(　　)A.老年斑的形成與酪氨酸酶的活性降低有關B.胰腺細胞以胞吐的方式排出胰蛋白酶,依賴于細胞膜的流動性C.溶菌酶是溶酶體內(nèi)的水解酶,其作用是溶解細菌的細胞壁D.人在寒冷環(huán)境下,體內(nèi)與呼吸作用相關的酶活性會降低
【解析】選A、C、D。 出現(xiàn)“老年斑”是由于色素沉積。酪氨酸酶活性降低,黑色素的合成減少,是老年人頭發(fā)變白的原因,A錯誤;胰腺細胞以胞吐的方式排出胰蛋白酶,依賴于細胞膜的流動性,B正確;溶酶體中的各種水解酶能夠分解很多種物質(zhì),如衰老、損傷的細胞器,溶菌酶可以溶解病原菌的細胞壁,水解酶不是溶菌酶,C錯誤;人為恒溫動物,體溫維持相對恒定,故寒冷的冬季,體內(nèi)酶的活性不會隨環(huán)境溫度的下降而降低,D錯誤。
12.(創(chuàng)新性·牛奶中混入新鮮姜汁)某同學向不同溫度的等量牛奶中混入一些新鮮姜汁,觀察混合物15 min,看其是否會凝固,結(jié)果如表所示。根據(jù)以下結(jié)果分析,下列表述不正確的是(　　)
注:用煮沸后冷卻的姜汁重復這項實驗,牛奶在任何溫度下均不能凝固。
A.該實驗可證明新鮮姜汁含有一種酶,該酶能促使牛奶凝固B.60 ℃一定是酶的最適溫度C.將等量姜汁在不同溫度下保溫后再與對應溫度的牛奶混合,能夠提高實驗的準確度D.20 ℃和100 ℃時酶的活性低,是因為酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞,酶失去活性
【解析】選B、D。 分析題表信息可知,向不同溫度的等量牛奶中混入一些新鮮姜汁,隨溫度不同牛奶凝固時間不同,又由注解可知,用煮沸后冷卻的姜汁重復這項實驗,牛奶在任何溫度下均不能凝固,這說明新鮮姜汁含有一種酶,該酶能促使牛奶凝固,A正確;60 ℃時酶的活性較高,但不一定是酶的最適溫度,題干中溫度梯度太大,需縮小溫度范圍,增加溫度梯度才可得到最適溫度,B錯誤;將等量姜汁在不同溫度下保溫后再與對應溫度的牛奶混合,能保證反應起始就是在預設的溫度下進行的,能夠提高實驗的準確度,C正確;20 ℃時酶的活性較低,酶的分子結(jié)構(gòu)沒有遭到破壞,當溫度升高后酶的活性會恢復,D錯誤。
三、非選擇題:本題共2小題,共48分。13.(24分)(2021·南京模擬)地下黑作坊用病死豬肉腌制的臘肉往往含有大量的細菌,可利用“熒光素—熒光素酶生物發(fā)光法”對市場中臘肉含細菌多少進行檢測:①將臘肉研磨后離心處理,取一定量上清液放入分光光度計(測定發(fā)光強度的儀器)反應室內(nèi),加入適量的熒光素和熒光素酶,在適宜條件下進行反應;②記錄發(fā)光強度并計算ATP含量;③測算出細菌數(shù)量。請分析并回答下列問題:
(1)熒光素接受　　　　　　　提供的能量后就被激活,在熒光素酶的作用下形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。根據(jù)發(fā)光強度可以計算出生物組織中ATP的含量,原因是發(fā)光強度與ATP含量成　　　　(填“正比”或“反比”);根據(jù)ATP含量進而測算出細菌數(shù)量的依據(jù)是:每個細菌細胞中ATP含量　　　　　　　　　　。?(2)ATP中的A代表　　　　　　,由　　　　　　　結(jié)合而成。生物細胞中ATP的水解一般與　　　　　　　(填“吸能反應”或“放能反應”)相聯(lián)系。?
(3)研究人員用不同條件處理熒光素酶后,測定酶濃度與發(fā)光強度間的關系如圖所示。其中高濃度鹽溶液處理后經(jīng)稀釋酶活性可以恢復,高溫和H處理后酶活性不可恢復。
若要節(jié)省熒光素酶的用量,可以使用　　　　　　處理;H處理后酶活性降低可能是因為　　　　　　　　。?
【解析】(1)熒光素接受ATP提供的能量后就被激活,在熒光素酶的作用下形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。根據(jù)發(fā)光強度可以計算出生物組織中ATP的含量,原因是發(fā)光強度與ATP含量成正比;根據(jù)ATP含量進而測算出細菌數(shù)量的依據(jù)是每個細菌細胞中ATP含量大致相同且相對穩(wěn)定,故可以根據(jù)ATP含量測算出細菌數(shù)量。(2)ATP中的A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖結(jié)合而成。吸能反應需要ATP的水解釋放能量,故生物細胞中ATP的水解一般與吸能反應相聯(lián)系。(3)據(jù)圖分析,用Mg2+處理熒光素酶后,在較低熒光素酶濃度下就能達到較高發(fā)光強度,因此若
要節(jié)省熒光素酶的用量,可以使用Mg2+處理;Hg2+處理后,發(fā)光強度僅比高溫處理高一些,根據(jù)題意,高溫和Hg2+處理后酶活性不可恢復,故Hg2+處理后酶活性降低原因是Hg2+破壞熒光素酶(蛋白質(zhì))的空間結(jié)構(gòu),導致酶活性下降。
答案:(1)ATP　正比　大致相同且相對穩(wěn)定(2)腺苷　腺嘌呤和核糖　吸能反應(3) 　 Hg2+破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)
14.(24分)(創(chuàng)新性·影響酶活性因素的應用)酶的抑制劑能降低酶的活性,不同的抑制劑對酶活性的影響不同。某科研小組通過實驗研究了兩種抑制劑對某消化酶酶促反應速率的影響,對實驗的結(jié)果進行分析并繪圖,請回答:
(1)該實驗的自變量是　　　　　　　　　　　　　　,實驗中對無關變量應進行控制,該實驗的無關變量有　　　　　　　。(答出兩個即可)?(2)據(jù)圖分析,隨著底物濃度的升高,抑制劑　　　　的作用逐漸減小甚至消失。從活化能的角度分析,推測抑制劑能降低酶促反應速率的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)某同學認為該實驗小組的實驗過程應如下: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.定時取樣檢測各反應中底物的量或產(chǎn)物的量,記錄實驗結(jié)果并繪圖。你認為該實驗操作是否正確?　　　　　　,如果不正確,請進行改正:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
【解析】(1)由題圖可知,該實驗的自變量有兩個,分別是抑制劑種類和底物濃度。該實驗的無關變量有溫度、pH、酶濃度、抑制劑的使用量、反應時間等。(2)由題圖可知,隨著底物濃度的升高,曲線②的酶促反應速率逐漸與曲線①無抑制劑時相同,即抑制劑Ⅰ的作用逐漸減小甚至消失。抑制劑能降低酶的活性,酶能降低化學反應的活化能。(3)若對酶處理前先將酶與底物混合,則酶會先與底物發(fā)生反應,故應先對酶溶液進行不同的處理,然后將處理后的酶溶液與底物混合。
答案:(1)抑制劑種類和底物濃度　溫度、pH、酶濃度、抑制劑的使用量、反應時間等　(2)Ⅰ　在抑制劑的作用下,酶的活性(催化效率)降低,其降低化學反應活化能的能力下降(3)不正確　步驟c應與步驟b互換,即先對酶溶液進行處理再加入底物

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