1、专题4酶与ATP考情探究课标解读考情分析备考策略考点考向1酶酶的种类、作用与特性酶和ATP是细胞代谢有序进行的必备物质和条件,“酶”的内容主要包括酶的化学本质、作用特性以及对相关实验的分析和设计;“ATP”的内容主要包括ATP的结构及其在能量供应系统中的作用。 从近年的高考看,本专题主要以选择题的形式从酶在代谢中的作用角度考查酶的本质、种类、作用特性以及与其他生理过程的联系,另外还常以实验题的形式考查与酶特性有关的实验设计。预计2021年高考中该专题仍将从物质与能量的视角考查酶的作用原理与ATP的结构及其功能(1)通过构建酶促反应速率影响因素的数学模型加深对酶特性的理解。(2)结合能量供应系统
2、复习ATP知识。(3)熟练运用实验设计的一般规律和实验方法分析有关酶的各类实验探究影响酶活性的因素2ATPATP的结构与功能真题探秘基础篇基础集训考点一酶考向1酶的种类、作用与特性1.(2020届河北石家庄辛集中学期初,25)下列关于酶的叙述中正确的一项是()酶是活细胞产生的;酶都有消化功能;酶的本质是蛋白质,蛋白质都是酶;酶能够降低化学反应活化能,具有专一性、高效性;酶促反应与外界条件无关;淀粉酶能促进淀粉水解;酶只有在生物体内才起催化作用A.B.C.D.答案D2.(2019河北邯郸高二期末,23)如图是用来探究酶催化特性的“酶底复合反应”模型图,其中表示反应过程,字母表示相关物质。下列分析
3、错误的是()A.X是酶,Y是该酶催化的底物B.酶的理化性质在化学反应前后不发生变化C.该过程能反映酶的催化具有专一性D.若X是麦芽糖酶,则F表示葡萄糖答案D3.(2020届湖北重点中学期初联考,4)研究发现:酸可以催化蛋白质、脂肪以及淀粉的水解。研究人员以蛋清为实验材料进行了如下实验,下列相关说法错误的是() 蛋清蛋白块a变小的蛋白块b 水解物 变小的蛋白块cA.过程会改变蛋白质的空间结构B.蛋白块a中的蛋白质分子比蛋清中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解C.处理相同时间,蛋白块b明显小于蛋白块c,可以证明酶具有高效性D.将盐酸与蛋白酶溶液和蛋白块混合,可以准确地测定pH对蛋白酶活性的影响答案D考
4、向2探究影响酶活性的因素4.(2020届河北石家庄辛集中学期初,38)图中曲线表示在某一温度下,反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。下列叙述错误的是()A.在A点时增加反应物浓度,酶促反应速率可加快B.如果B点时向反应体系中加入少量同种酶,曲线不会变化C.C点时反应速率的限制因素不是反应物浓度D.如果A点时将反应体系温度升高10 ,该曲线可能不变答案B5.(2019河北易县中学高二期末,25)某研究小组在研究不同金属离子对某种酶活性的影响时得到如图结果。下列分析错误的是()A.底物浓度、pH和温度是该实验的无关变量B.在该实验中自变量是金属离子的种类C.Mn2+能直接降低反应过程所必需的
5、活化能D.Co2+或Mg2+可能导致酶结构的改变使其活性降低答案C6.如图曲线反映了温度或pH对A、B、C三种酶活性的影响。下列相关叙述正确的是()A.酶B和酶C的最适温度相似,但最适pH一定不同B.图甲中a点和c点,酶A的活性相同,空间结构也相同C.图乙中d点,酶B和酶C的空间结构都有一定的破坏D.酶A、酶B和酶C都可能存在于人体的内环境中答案C考点二ATP考向ATP的结构与功能1.(2019河北张家口高二期末,17)ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述,错误的是()A.酒精发酵过程中有ATP生成B.ATP可为物质跨膜运输提供能量C.ATP中高能磷酸键水解可释放能量D
6、.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成答案D2.(2020届湖北重点中学期初联考,6)下列有关ATP的叙述,错误的是()A.ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”不是同一物质B.ATP的合成是放能反应,ATP的水解是吸能反应C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖,不需要ATP提供能量D.ATP脱去两个磷酸基团后是RNA的基本组成单位答案B3.(2019河北易县中学高二期末,20)如图是生物界中能量“通货”ATP的循环示意图。下列相关叙述正确的是()A.图中的M指的是腺苷,N指的是核糖B.食物为ATP“充电”指的是呼吸作用分解有机物C.图中不同来源的ATP均可用于胞吞和胞吐D.ATP的“充电”
7、需要酶的催化,而“放能”不需要答案B综合篇综合集训提升一常考易错的三类酶曲线1.(2020届安徽芜湖一中月考一,10)如图表示某反应进行时,有酶参与和无酶参与的能量变化。下列叙述错误的是()A.此反应为放能反应B.曲线表示有酶参与C.E3为反应前后能量的变化D.酶参与反应时,所降低的活化能为E4答案A2.(2019辽宁锦州高二期末,17)如图所示,某一化学反应进行到t1时,加入一定量的酶,该反应在最适条件下进行直到终止。以下叙述不正确的是()A.酶可降低该反应的活化能B.t1t2反应速率逐渐减慢C.t2时酶失去活性D.适当降低反应温度,t2右移答案C3.(2020届河北石家庄辛集中学期初,12
8、)如图曲线乙表示在外界条件均适宜时,反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是()A.增大pH,重复该实验,A、B点位置都不变B.酶量增加后,图示反应速率可用曲线丙表示C.反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素D.B点后,升高温度,酶活性增加,曲线将呈现甲所示的变化答案C提升二酶的本质与特性的实验探究1.(2019河北易县中学高二期末,22)蔡同学从实验室取来一定浓度的蛋白酶溶液、蛋白质块、淀粉酶溶液、淀粉溶液和蒸馏水,仅利用这些物质,该同学可以完成的实验是()A.验证淀粉酶的化学本质是蛋白质B.利用淀粉酶验证酶浓度对反应速率的影响C.验证酶具有专一性D.验证酶具有高效性答案C2.
9、(2019辽宁锦州高二期末,34)如图是探究有关酶特性的实验装置,将装置置于适宜温度下保温5 min后,向各试管中滴加斐林试剂并水浴加热2 min,观察试管中的颜色变化。相关叙述正确的是()A.本实验的目的是探究酶的高效性B.实验中滴管混用会影响结果准确性C.甲、乙试管均出现砖红色沉淀D.可用碘液代替斐林试剂检测结果答案B3.(2019河北衡水中学二调,31)下列有关酶的实验设计思路正确的是()A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性C.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的影响D.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨
10、液和氯化铁溶液研究酶的高效性答案D应用篇应用集训应用生物催化剂的另类核酶1.核糖体RNA(rRNA)一般在细胞核中通过转录形成,与核糖核蛋白组装成核糖体前体,再通过核孔进入细胞质中进一步成熟。翻译时rRNA能催化肽键的形成。下列叙述正确的是()A.rRNA合成时需要解旋酶B.rRNA的形成一定与核仁有关C.翻译时,rRNA的碱基与tRNA上的反密码子互补配对D.rRNA可降低氨基酸脱水缩合所需的活化能答案D2.在大肠杆菌细胞内,肽酰转移酶能催化蛋白质合成过程中肽键的形成,该酶是rRNA的组成部分,用核酸酶处理该酶后蛋白质的合成受阻。下列相关叙述错误的是()A.肽酰转移酶不能与双缩脲试剂产生紫色
11、反应B.肽酰转移酶可能在核糖体上发挥作用C.细胞中的rRNA是DNA通过转录产生的D.大肠杆菌的mRNA在转录结束后才与核糖体结合答案D【五年高考】考点一酶1.(2019浙江4月选考,10,2分)为研究酶的特性,进行了实验,基本过程如表所示:步骤基本过程试管A试管B1加入2%过氧化氢溶液3 mL3 mL2加入马铃薯匀浆少许3加入二氧化锰少许4检测据此分析,下列叙述错误的是()A.实验的可变因素是催化剂的种类B.可用产生气泡的速率作检测指标C.该实验能说明酶的作用具有高效性D.不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验答案D2.(2019北京理综,3,6分)筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基
12、。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。 菌种菌落直径:C(mm)透明圈直径:H(mm)H/C细菌5.111.22.2细菌8.113.01.6有关本实验的叙述,错误的是()A.培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质B.筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布C.以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异答案C3.(2017课标全国,3,6分)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是()A.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶
13、可用盐析的方法D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 答案C4.(2017天津理综,3,6分)将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是()A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能B.该体系中酶促反应速率先快后慢C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的D.适当降低反应温度,T2值增大答案C5.(2016课标全国,3,6分)若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的实验中,下列操作顺序合理的是()A.加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量B.加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量C.加入缓冲液加入底物加入酶保温并
14、计时一段时间后检测产物的量D.加入底物计时加入酶加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量答案C6.(2015海南单科,4,2分)关于生物体产生的酶的叙述,错误的是()A.酶的化学本质是蛋白质或RNAB.脲酶能够将尿素分解成氨和CO2C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁答案D7.(2016课标全国,29,10分)为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A组(20 )、B组(40 )和C组(60 ),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图。回答下列问题:(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是组。(2)在时间t1之前,如果A组温度提高1
15、0 ,那么A组酶催化反应的速度会。(3)如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,C组产物总量,原因是。(4)生物体内酶的化学本质是,其特性有(答出两点即可)。答案(10分)(1)B(2)加快(3)不变60 条件下,t2时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量也不会增加(4)蛋白质或RNA高效性和专一性考点二ATP8.(2019天津理综,2,6分)下列过程需ATP水解提供能量的是()A.唾液淀粉酶水解淀粉B.生长素的极性运输C.光反应阶段中水在光下分解D.乳酸菌无氧呼吸的第二阶段答案B9.(2017海南单科,5,2分)关于生物体内能量代谢的叙述,正确的是
16、()A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成B.人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化C.叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程D.硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量答案C10.(2016海南单科,11,2分)下列有关植物细胞能量代谢的叙述,正确的是()A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加C.无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成答案D教师专用题组1.(2015海南单科,15,2分)关于人体内激素和酶的叙述,错误的是()A.激素
17、的化学本质都是蛋白质B.酶可以降低化学反应的活化能C.高效性是酶的重要特性之一D.激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢答案A2.(2014江苏单科,14,2分)下列生命活动中不需要ATP提供能量的是()A.叶肉细胞合成的糖运输到果实B.吞噬细胞吞噬病原体的过程C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D.细胞中由氨基酸合成新的肽链答案C3.(2014海南单科,10,2分)下列物质中,能够直接给细胞生命活动提供能量的是()A.脂肪B.钙离子C.糖D.ATP答案D4.(2014全国,2,6分)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述,错误的是()A.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用B.机体在
18、运动时消耗ATP,睡眠时则不消耗ATPC.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATPD.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用答案B5.(2013课标,6,6分)关于酶的叙述,错误的是()A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物答案B6.(2011课标,2,6分)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是()A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解B.甲酶不可能是具有催化功能的RNAC.乙酶的化学本质为蛋
19、白质D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变答案B分析曲线可知:甲酶在蛋白酶的作用下,酶活性不改变,说明甲酶能够抗该种蛋白酶降解,其化学本质不是蛋白质,应是RNA;乙酶在蛋白酶的作用下,酶活性降低,说明该种蛋白酶能改变乙酶的分子结构,所以乙酶的化学本质是蛋白质。【三年模拟】时间:40分钟分值:100分一、单项选择题(每小题6分,共48分)1.(2019辽宁锦州高二期末,16)下列关于酶的叙述,正确的是()A.酵母菌的研磨液催化糖生成酒,说明酶在细胞裂解后才能起作用B.加热与酶都能显著降低化学反应的活化能C.加热杀死的酵母菌不能使糖生成酒,说明酶在活细胞中才能起作用D.酶的合成一般需要经过转录,
20、催化转录需要RNA聚合酶答案D2.(2019湖北襄阳高二期末,3)生物膜上常附着一些与其功能相适应的酶,下列相关叙述正确的是()A.细胞膜上附着有ATP水解酶,有利于细胞主动吸收或排出某些化学物质B.线粒体内膜上附着有与呼吸作用相关的酶,与其分解丙酮酸的功能相适应C.叶绿体内膜上附着有与光反应相关的酶,有利于其吸收、传递、转换光能D.真核细胞核膜上附着的多种酶可以运输某些信号分子通过核孔答案A3.(2020届湖北沙市中学测试一,14)科学研究发现,某些免疫球蛋白具有催化功能,称之为抗体酶。如图表示某新型抗体酶的结构,据图判断下列叙述中不正确的是()A.抗体酶与双缩脲试剂发生紫色反应B.一种抗体
21、酶一般只能与一种抗原结合C.抗体酶与底物结合后,提供了反应过程的活化能,从而提高了化学反应速率D.利用抗体酶特异性识别抗原和催化无活性药物前体的转化反应,可靶向治疗癌症答案C4.(2019河南郑州一模,6)肽酰转移酶是催化肽键形成的酶,对RNA酶敏感,对蛋白酶不敏感。下列对该酶叙述错误的是()A.该酶催化氨基酸脱水缩合B.该酶应该存在于核糖体中C.线粒体和叶绿体内不会含有该酶D.肽酰转移酶是具有催化活性的RNA答案C5.(2019福建厦门高二期末,25)下列有关酶和ATP的叙述正确的是()A.酶的合成需要ATP的参与,ATP的合成也需要酶的参与B.过酸、过碱、高温和低温都会破坏酶的空间结构,使
22、其永久失活C.ATP既是细胞生命活动的直接能源物质,也是合成DNA的原料D.ATP分子中靠近A的磷酸键很容易水解,并释放出大量能量答案A6.(2020届河北石家庄辛集中学期初,53)为探究细胞内化学反应高效有序进行的原因,取四支试管,分别加入2 mL体积分数为3%的过氧化氢溶液,进行如下实验:试管编号1234反应条件常温下加热滴入2滴FeCl3滴入2滴肝脏研磨液实验现象几乎无气泡少量气泡很多气泡快速产生大量气泡根据上述实验结果可推测出()A.在细胞内,能通过加热来提高反应速率B.活细胞以Fe3+为催化剂来降低反应的活化能C.活细胞合成酶提高反应的活化能,反应速率快D.活细胞合成酶降低反应的活化
23、能,反应速率快答案D7.(2019河北张家口高二期末,27)图1为ATP的结构,图2为ATP与ADP相互转化的关系式,以下说法错误的是()A.图1中的五碳糖为核糖B.图1中A代表腺苷,b、c为高能磷酸键C.图2中反应向右进行时,图1中c键断裂并释放能量D.图2中反应向左进行时,能量可来自呼吸作用或光合作用答案B8.(2020届安徽芜湖一中月考一,11)酶和ATP是细胞代谢过程中所需的两种重要化合物,而细胞内还有与ATP结构类似的GTP、CTP和UTP等高能磷酸化合物,但ATP用途较为广泛。下列有关叙述错误的是()A.ATP的合成常伴随放能反应,而吸能反应通常伴随ATP的水解B.UTP分子中含有
24、两个高能磷酸键,该高能磷酸键全部断裂后产物有2种,其中含有某些酶的基本组成单位C.叶肉细胞细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体D.唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的过程可使得ATP转化为ADP的速率加快答案C二、不定项选择题(每小题8分,共24分)9.(2019湖北武汉一模,4)为研究Cu2+和Cl-对唾液淀粉酶活性的影响,某小组设计了如下操作顺序的实验方案:甲组:CuSO4溶液缓冲液淀粉酶溶液淀粉溶液保温检测乙组:NaCl溶液缓冲液淀粉酶溶液淀粉溶液保温检测丙组:蒸馏水缓冲液淀粉酶溶液淀粉溶液保温检测各组试剂量均相同且适宜,下列对该实验方案的评价,不合理的是()A.缓冲液的pH应控制为最适pH
25、B.保温的温度应控制在37 左右C.宜选用碘液来检测淀粉的剩余量D.设置的对照实验能达成实验目的答案D10.(2020届山东聊城一中期中,33)细胞代谢中某种酶1与其底物、产物的关系如图所示,下列有关叙述正确的是()A.酶1与产物B结合后失活,说明酶的功能与其空间结构有关B.酶1的变构位点和活性位点的结构可取决于特定的氨基酸序列C.酶1有两种底物且能与产物B结合,因此酶1不具有专一性D.酶1与产物B的相互作用可以防止细胞生产过多的产物答案ABD11.(2020届山东聊城一中期中,27)如图表示某酶的作用模式图。有关叙述正确的是()A.该酶的基本组成单位是氨基酸B.酶提供底物 RNA 活化所需的
26、能量C.pH影响酶的空间结构从而影响催化效率D.酶与底物间碱基配对方式体现了酶的专一性答案C三、非选择题(共28分)12.(2019福建厦门高二期末,36)为探究酶的浓度对酶促反应速率的影响,某兴趣小组以新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液和形状大小相同的新鲜土豆块作材料,设计了三个如图所示的实验装置,编号为A、B、C,分别加入1、2、3块土豆块。请回答:(14分)(1)实验中的酶促反应速率,可用表示。(2)除酶浓度外,影响酶促反应速率的因素还有等(答岀两个即可)。(3)能否用煮熟的土豆块进行上述实验?(填“能”或“否”),理由是。(4)B组实验结果如图所示,请在图中画出A、C两组对应的曲线。
27、答案(1)活塞移动速率(单位时间内活塞移动的距离)(2)反应溶液中的pH、温度、H2O2的量(3)否经高温处理,土豆中的过氧化氢酶空间结构被破坏,已变性失活(4)13.(2019河北邯郸高二期末,33)酪氨酸酶是催化黑色素合成的关键酶,美白剂X能抑制酪氨酸酶的活性,阻断黑色素的合成,从而达到皮肤美白的效果。某实验小组为了测定美白剂X对酪氨酸酶的抑制效果进行了相关实验,实验步骤及各试管添加的试剂如表所示。请回答下列问题:(14分)试管编号实验步骤A1A2B1B21加入L-酪氨酸(mL)22222加入美白剂X(mL)00223加入磷酸缓冲液(mL)45234加入酪氨酸酶溶液(mL)10105混合反应反应15 min后停止,并检测L-酪氨酸的剩余量6L-酪氨酸的剩余量a1a2b1b2(1)该实验测定美白剂X对酪氨酸酶的抑制效果是通过来判断的。根据上表分析,L-酪氨酸剩余量a1 b1(填“”“=”或“”),原因是。(2)该实验中A1和A2试管加入的磷酸缓冲液的体积不一样,目的是。(3)该实验成功的关键是控制好反应时间,若反应时间过短可能导致,给实验结果带来较大误差。答案(1)测定L-酪氨酸剩余量的多少B1试管中的美白剂X抑制酪氨酸酶的活性,相同时间内消耗的L-酪氨酸较A1试管中的少(2)使A1和A2试管的溶液体积相等(3)L-酪氨酸的消耗量过少- 18 -
