2021年新高考生物二轮复习：专题突破练4　酶与ATP.docx

1、专题突破练专题突破练 4 酶与酶与 ATP 一、单项选择题 1.(2020 山东德州 6月模拟)科学家研究发现,完整的核糖体中 rRNA约占 2/3,其余为蛋白质,在核糖体 的肽键形成区域内没有蛋白质,只有 RNA。该项研究不能为下列观点提供有力证据的是( ) A.细胞内存在化学本质为 RNA的酶 B.核糖体中的蛋白质在翻译过程中不起作用 C.核糖体中的 rRNA 具有催化肽键形成的作用 D.进化过程中先有 RNA后有蛋白质 2.(2020 山东日照 3月实验班过程检测)某实验室新近研制出一种 X 酶,为测出 X酶的最适温度,有人 设置了 a、25 、b(已知:a25 b)三种温度进行实验,结

2、果发现,此三种温度下的 X 酶活性无显著 差异。据此可推测 X酶的最适温度( ) A.一定在 25 左右 B.一定在 a25 之间 C.一定在 25 b 之间 D.低于 a 或高于 b 或在 ab 之间都有可能 3.(2020 山东青岛 4月一模)在线粒体的内外膜间隙中存在着腺苷酸激酶(AK),它能将 ATP 分子末端 的磷酸基团转移至 AMP 上而形成 ADP。该过程需要有 Mg2+的参与。下列有关叙述错误的是( ) A.AMP 在细胞中可作为合成 RNA的原料 B.无机盐对维持细胞的生命活动有重要作用 C.AK发挥作用时有高能磷酸键的形成 D.线粒体中 ATP 合成的速率取决于 AK的活性

3、 4.某兴趣小组探究乙醇的浓度和铁离子对纤维素酶活性的影响时进行了相关实验,结果如下图所示, 下列相关叙述正确的是( ) A.该实验的自变量是乙醇浓度,有无铁离子是无关变量 B.铁离子可使纤维素酶催化纤维素水解时的活化能升高 C.乙醇和铁离子对纤维素酶活化的抑制有相互促进作用 D.若要验证该酶的专一性,则实验的自变量是底物种类 5.(2020 山东泰安四模)酶的活性会受到某些无机盐离子的影响,某学习小组通过实验探究 Cl-和 Cu2+ 对人体胃蛋白酶活性的影响,结果如下图所示(其他条件适宜)。下列有关叙述正确的是( ) A.保存胃蛋白酶的最佳条件是 37.5 、pH=1.5 B.底物浓度为 B

4、时,增加酶含量,曲线 a、b、c均上移 C.底物浓度为 B时,提高反应温度,曲线 c将上移 D.Cl-、Cu2+等无机盐离子都有增强酶降低化学反应活化能的效果 6.(2020 河南高三联考)木聚糖酶能将木聚糖最终降解为木二糖、木三糖等聚合度低的低聚木糖。为 探究木聚糖酶降解蔗渣木聚糖的最优温度和 pH组合,科学家在下表所示的不同因素水平组合下,在 蔗渣木聚糖粗提液中加入 2%木聚糖酶,分别酶解 6 h,在酶解完全后离心取上清液检测低聚木糖得率 及平均聚合度。下列说法不正确的是( ) 酶水解因素水平设计表 因 素 水 平 酶解温度/ 35 40 45 50 55 酶解 pH 4.0 4.5 5.

5、0 5.5 6.0 A.通过进行 25 组温度和 pH 组合实验可以准确测定木聚糖酶的最适温度和最适 pH B.每个组合重复操作 3 次实验取均值,目的是排除偶然因素对实验结果造成干扰 C.低聚木糖得率越高、平均聚合度越低的组合是木聚糖酶降解蔗渣木聚糖的最优组合 D.酶添加量 2%和酶解时间 6 h 属于实验的无关变量 二、不定项选择题 7.(2020 山东烟台 6月模拟)下图表示酶的浓度一定时某酶促反应速率和温度的关系。某兴趣小组据 图探究经过 t4条件处理的该酶,当温度降低到 t3时,其活性是否可以恢复到较高水平。下列相关说法 正确的是( ) A.图中酶促反应速率可以用产物的生成速率或反应

6、物的消耗速率表示 B.图中 t1和 t5对应的酶促反应速率都为 0 的原因相同 C.该探究实验应该设置分别在 t3和 t4温度下进行保温处理的两个对照组 D.该探究实验实验组的处理应该先在 t4温度下保温处理,再在 t3温度下保温处理 8.(2020 山东威海 4月一模)下图中,曲线甲表示最适温度条件下某酶促反应速率与反应物浓度之间的 关系,曲线乙、丙表示该酶促反应速率随 pH或温度的变化趋势。下列叙述错误的是( ) A.在 A 点适当增加酶浓度,反应速率将增大 B.在 B点适当增加反应物的量,反应速率将增大 C.图中 C 点代表该酶促反应的最适 pH,D点代表该酶促反应的最适温度 D.影响酶

7、促反应速率的相关因素包括底物浓度、酶浓度、温度和 pH等 三、非选择题 9.(2020 全国高三联考)中国是茶的故乡,茶的种类多种多样,如红茶、绿茶等。红茶是新鲜茶叶经萎 凋脱水、揉捻、发酵等工序制成,因红汤红叶,故称红茶。同学甲查阅相关资料,对茶叶变红做出了解 释:茶叶在揉捻过程中,细胞破损,细胞中酚氧化酶催化茶单宁形成茶红素。回答下列相关问题。 (1)同学乙不赞同该解释,因为氧气进入细胞的方式为 ,故揉捻前细胞中一直存在氧 气,茶叶就应是红色的。 (2)同学丙对同学甲的解释进行了修正。在正常情况下,酚氧化酶与茶单宁位于细胞的不同结构中,只 有当酚氧化酶、茶单宁和氧气共同接触时,才形成茶红素

8、,在该反应中,酚氧化酶的作用机理 是 。揉捻后,还需将茶叶保持在 3040 发酵一段时间,原因 是 ,从而生成更多茶红素。 (3)同学丁结合绿茶的制作对同学丙的解释进行了实验验证。在制作绿茶时,必须先对叶片进行 操作,才能保持茶叶鲜绿的颜色。 10.(2020 江苏苏锡常镇二模)研究发现,利用不同种类蛋白酶水解大豆蛋白获得的水解产物,能够对人 体内的血管紧张素转化酶(ACE)活性产生不同效果,为治疗高血压提供了新思路。下图 1表示不同蛋 白酶对大豆蛋白水解度的影响,图 2表示不同蛋白酶水解产物对 ACE活性抑制率的影响。请回答下 列问题。 图 1 图 2 (1)蛋白酶能催化部分 键水解断裂,产

9、生 等水解产物。 (2)图 1说明应选用 酶水解大豆蛋白,而水解时间不应超过 10 h 的原因 是 。 (3)在反应的最初 4 h内,碱性蛋白酶和 酶的水解产物对 ACE活性的抑制率显著高于其 他三种酶。 (4)不同蛋白酶的水解产物对 ACE活性的抑制率存在差异,从酶的特性角度分析,主要是因为各种蛋 白酶的 性导致产生的 不同。 (5)为进一步研究大豆蛋白水解产物中抑制 ACE活性的相关物质,实验设计的关键思路 是 ,单独直接观察它们对 ACE 酶活性的抑制效 果。 参考答案 专题突破练 4 酶与 ATP 1.B 解析 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是 RNA。

10、翻译的过程需要将氨基酸以肽键连接形成多肽,此时周围只有 RNA,说明 rRNA有催化 肽键形成的作用,为一部分酶的化学本质是 RNA提供了依据,A、C 两项不符合题意;核 糖体由 RNA和蛋白质构成,题干中没有提及蛋白质在翻译过程中发挥的作用,所以其是 否起作用尚不明确,B项符合题意;rRNA有催化肽键形成的作用,因此翻译过程才能形成 蛋白质,推测进化过程中先有 RNA后有蛋白质,D项不符合题意。 2.D 解析 随着温度的升高,酶的活性先升高后降低,甚至失活。根据题意分析,该实验设 置了 a、25 、b(已知:a25 b)三种温度进行实验,结果是三种温度下 X酶的活性没 有显著差异,若三种温度

11、差异不大,则最适宜温度可能高于 b,也可能低于 a;若三种温度中 a 与 b的差异较大,则 a 与 b可能分别位于最适宜温度的两侧。 3.D 解析 AMP 也叫腺嘌呤核糖核苷酸,是组成 RNA的基本单位之一,A 项正确;无机盐 对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用,B 项正确;AK发挥作用时 ATP 分子末端的 磷酸基团转移至 AMP 上而形成 ADP,有高能磷酸键的形成,C 项正确;线粒体中 ATP 生 成的场所是线粒体基质和线粒体内膜,而 AK存在于线粒体的内外膜间隙中,故 ATP 的 合成与 AK没有关系,D 项错误。 4.D 解析 根据该实验的目的可知,该实验的自变量是乙醇浓度和有无

12、铁离子,A项错误; 乙醇浓度为零时,有铁离子组酶的活性较高,说明铁离子可使纤维素酶催化纤维素水解时 的活化能降低,B项错误;从图中信息可知,随着乙醇浓度的增大,纤维素酶的活性逐渐降 低,可见乙醇对纤维素酶的活性有抑制作用,铁离子对纤维素酶的活性有促进作用,C 项 错误;验证特定酶的专一性,实验的自变量是底物的种类,D项正确。 题图分析 分析题图,实验的自变量是乙醇的浓度和有无铁离子,因变量是酶活性。由图 可知,随着乙醇浓度的增大,纤维素酶的活性逐渐降低,可见乙醇对纤维素酶的活性有抑 制作用,铁离子对纤维素酶的活性有促进作用。 5.B 解析 酶需要在低温条件下保存,因此保存胃蛋白酶的最佳条件是

13、04 、 pH=1.5,A项错误;随着酶浓度的增加,酶促反应的速率加快,因此底物浓度为 B时,增加酶 含量,曲线 a、b、c均上移,B项正确;图示曲线是在最适温度条件下获得的酶促反应的曲 线,因此,在底物浓度为 B时,提高反应温度,曲线 c也不会上移,反而会下降,C 项错误;图中 显示 Cl-有增强酶降低化学反应活化能的效果,而 Cu2+却有抑制酶降低化学反应活化能 的效果,D项错误。 6.A 解析 本实验不能准确测定木聚糖酶的最适温度和最适 pH,只能确定温度和 pH的 最佳组合范围,A项错误;每个组合重复操作 3次实验取均值,目的是排除偶然因素对实 验结果造成的干扰,B项正确;木聚糖酶能将

14、木聚糖最终降解为木二糖、木三糖等聚合度 低的低聚木糖,因此,低聚木糖得率越高、平均聚合度越低的组合是木聚糖酶降解蔗渣木 聚糖的最优组合,C 项正确;酶添加量 2%和酶解时间 6 h 属于实验的无关变量,应保持相 同且适宜,D项正确。 审题技巧 表格中设有 5 个温度和 5 个 pH,合计需进行 25组温度和 pH组合实验,酶解完 全后离心取上清液检测低聚木糖得率及平均聚合度,其中低聚木糖得率越高、平均聚合 度越低的组合催化效果越好,即为木聚糖酶降解蔗渣木聚糖的最优温度和 pH选择。 7.ACD 解析 图中酶促反应速率可以用产物的生成速率或反应物的消耗速率表示,A项 正确;t1时为低温,酶的活性

15、很低,导致酶促反应基本不进行,而 t5时为高温,破坏了酶的空 间结构导致酶丧失活性,使得酶促反应不进行,因此两种温度下酶促反应速率为 0的原因 不同,B项错误;该实验的目的是探究经过 t4条件处理的该酶,当温度降低到 t3时,其活性 是否可以恢复到较高水平,所以该实验应该设置分别在 t3和 t4温度下进行保温处理的两 个对照组,该实验的实验组的处理应该先在 t4温度下保温处理,再在 t3温度下保温处理,C、 D两项正确。 8.ABC 解析 由题可知,曲线甲表示酶促反应速率与底物浓度之间的关系,曲线乙表示酶 促反应速率随温度的变化趋势,曲线丙表示酶促反应速率随 pH的变化趋势。在 A点时 底物浓

16、度较小,此时的主要限制因素是底物浓度,增加酶浓度,反应速率不一定增大,A项 错误;反应物的量不再是 B点的限制因素,在 B点增加反应物的量,反应速率不会增大,B 项错误;图中 C 点代表该酶促反应的最适温度,D点代表该酶促反应的最适 pH,C 项错误; 影响酶促反应速率的相关因素包括底物浓度、酶浓度、温度和 pH等,D 项正确。 9.答案 (1)自由扩散 (2)降低化学反应的活化能 酚氧化酶的最适温度在 3040 (3) 高温处理(或加热处理) 解析 (1)气体分子进出细胞的方式为自由扩散,氧气为气体分子,因此,氧气进入细胞的方 式为自由扩散,故揉捻前细胞中一直存在氧气,茶叶就应是红色的。(2

17、)酶具有催化作用, 酶起作用的机理是降低化学反应的活化能,据此可推测,在该反应中,酚氧化酶的作用机 理应该为降低化学反应的活化能。由于酚氧化酶的最适温度在 3040 ,因此,需将茶叶 保持在 3040 发酵一段时间,从而生成更多茶红素。(3)题意显示茶叶变红的机理是酚 氧化酶的作用,绿茶的制作过程中应该是破坏了相关酶的活性,从而保持了绿茶的颜色。 为验证绿茶的制作机理,实验时,需要先对叶片进行高温处理(或加热处理),实验结果应该 显示茶叶保持鲜绿色,从而验证上述结论。 10.答案 (1)肽 多肽(或多肽和氨基酸) (2)碱性蛋白 10 h后大豆蛋白水解度不再升高 (3)胃蛋白 (4)专一 多肽

18、的种类和数量 (5)将大豆蛋白水解的不同产物提取分离 解析 (1)蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的,蛋白酶能催化部分肽键水解断裂,产生多肽 (或多肽和氨基酸)等水解产物。(2)由图 1可知,碱性蛋白酶对大豆蛋白的水解度最高,应 选用碱性蛋白酶水解大豆蛋白,10 h后大豆蛋白水解度不再升高,因此水解时间不应超过 10 h。(3)由图 2可知,在反应的最初 4 h 内,碱性蛋白酶和胃蛋白酶的水解产物对 ACE活 性的抑制率显著高于其他三种酶。(4)酶的专一性是指一种酶可以催化一种或少数几种 类似的底物,不同蛋白酶的水解产物对 ACE 活性的抑制率存在差异,从酶的特性角度分 析,主要是因为各种蛋白酶的专一性导致产生的多肽的种类和数量不同。(5)为研究大豆 蛋白水解产物中抑制 ACE 活性的相关物质,自变量是水解产物,应将大豆蛋白水解的不 同产物提取分离,单独直接观察它们对 ACE 酶活性的抑制效果。