資源簡介

重點強化練13　酶及ATP的相關知識要點
1．(2024·武漢高三聯考)下列關于ATP的敘述，正確的是(　　)
A．光能可轉化成ATP中的化學能，ATP中的化學能不能轉化為光能
B．流感病毒在增殖過程中所需要的ATP 只能在其細胞質基質中產生
C．ATP水解釋放的磷酸基團能與通道蛋白結合，使其空間結構發生改變
D．劇烈運動時，人體內的ATP主要通過有氧呼吸產生
2．(2024·廣東河源中學高三檢測)ATP在生物體的生命活動中發揮著重要作用。下列有關ATP的敘述，錯誤的是(　　)
A．人體成熟的紅細胞、蛙的紅細胞、雞的紅細胞中均能合成ATP
B．ATP中的“A”與DNA、RNA中的堿基“A”是同一物質
C．ATP是生物體生命活動的直接能源物質，但在細胞內含量很少
D．ATP中的能量可以來源于光能、化學能，也可以轉化為光能和化學能
3．(2024·珠海高三聯考)植酸酶是一種胞外酶，能將植酸分解為肌醇和無機磷。真菌分泌的植酸酶作為畜禽飼料，可提高飼料利用率。下列敘述錯誤的是(　　)
A．植酸酶為植酸分解為肌醇和無機磷提供所需活化能
B．真菌分泌植酸酶要依賴于生物膜的流動性才能實現
C．植酸酶保存時，應避免接觸強酸、強堿、重金屬等
D．烈日暴曬、烘烤等都可導致植酸酶活力降低或失活
4．(2024·海口高三月考)核酶是指具有催化功能的小分子RNA，可剪切特異的RNA序列，而RNA酶是可催化RNA水解的一種蛋白質。下列相關敘述正確的是(　　)
A．組成核酶的基本單位是脫氧核糖核苷酸
B．核酶可以為RNA剪切提供所需的活化能
C．核酶失去活性后可以被RNA酶水解
D．核酶和RNA酶都能與雙縮脲試劑發生紫色反應
5．(2024·廣東普寧二中高三月考)dATP是三磷酸脫氧腺苷的英文名稱縮寫，其結構式可簡寫成dA－P～P～P(該結構式中的 dA 表示脫氧腺苷)。下列關于 dATP和ATP的敘述，正確的是(　　)
A．dATP與ATP分子結構的主要區別是五碳糖不同
B．ATP中的特殊的化學鍵水解可為某些放能反應提供能量
C．dATP經過水解之后可以得到 RNA的基本單位之一
D．一般來說動物細胞內生成 ATP的場所主要在細胞質基質
6．(2024·福建泉州一中高三期中)有研究發現，每個細菌內的 ATP 含量基本相同。可利用如圖所示原理來檢測樣品中細菌數量。下列相關敘述錯誤的是(　　)
熒光素＋ATP＋O2氧化熒光素＋AMP＋PPi＋H2O＋熒光
A．檢測前需要破壞細胞膜以釋放 ATP
B．ATP 水解釋放的能量部分轉化成光能
C．檢測試劑中應含有熒光素酶和 ATP
D．熒光強度與樣品中細菌數量呈正相關
7．(2024·揭陽高三月考)如圖表示某反應進行時，有酶參與和無酶參與時的能量變化，下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．此反應為吸能反應
B．曲線Ⅱ表示有酶參與時的能量變化
C．E2為反應前后能量的變化
D．酶參與反應時，其降低的活化能為E4
8．(2023·北京海淀高三一模)如圖表示最適溫度條件下反應物濃度對酶催化反應速率的影響。下列敘述正確的是(　　)
A．最適溫度下，酶提高化學反應活化能的效果最好
B．a點時溫度升高10 ℃，曲線上升幅度會增大
C．b點時向體系中加入少量同種酶，反應速率加快
D．c點時，限制酶促反應速率的因素是反應物濃度
9．(2024·福建寧德一中高三月考)溫度會影響酶促反應速率，其作用機理可用坐標曲線表示(如圖)。其中a表示底物分子具有的能量，b表示溫度對酶空間結構的影響，c表示酶促反應速率與溫度的關系。下列說法正確的是(　　)
A．隨著溫度的升高，底物分子具有的活化能增加
B．處于曲線c中1、2位點的酶分子活性是相同的
C．酶促反應速率是底物分子的能量與酶空間結構共同作用的結果
D．酶適于低溫保存，原因是底物分子的能量低
10．(2024·北京通州區高三期末)抑制劑可與酶結合并降低酶的活性。如圖表示兩種抑制劑的作用機理，下列相關說法錯誤的是(　　)
A．除酶抑制劑外，溫度、pH也會影響酶的催化效果
B．可通過增加底物濃度緩解抑制劑a對酶的抑制效果
C．抑制劑b和酶結合，導致酶的活性部位功能喪失
D．低溫和抑制劑b降低酶活性的作用機理相同
11．(2023·梅州高三二模)PET是一種造成“白色污染”的塑料。自然界中的L酶能破壞PET中的化學鍵，有利于PET的降解、回收和再利用。研究人員嘗試對L酶進行改造，獲得了一種催化活性更高的突變酶。如圖表示突變酶對PET的降解率隨時間變化的曲線。下列相關說法正確的是(　　)
A．隨著溫度升高，突變酶和L酶對PET的降解率都會不斷上升
B．突變酶和L酶都可以為PET中化學鍵的破壞提供活化能
C．PET濃度增大，突變酶的活性會增加，導致其對PET的降解率上升
D．反應9 h以內，突變酶的活性和濃度會影響其對PET的降解率
12．(2024·天津和平區高三模擬)如圖是生物體內ATP合成與水解示意圖。下列敘述正確的是(　　)
A．能量1均來自細胞呼吸釋放的能量
B．能量2可用于蛋白質合成等放能反應
C．ATP與ADP相互轉化使細胞儲存大量ATP
D．此轉化機制在所有生物的細胞內都相同
13．(2023·韶關高三二模)存在于生物膜上的ATP酶復合體，能將H＋從膜的一側運輸到另一側，并催化ATP的形成(如圖)。下列關于ATP酶復合體的結構和功能的敘述，錯誤的是(　　)
A．ATP酶復合體是一種參與協助擴散的轉運蛋白
B．ATP酶復合體可以降低合成ATP所需的活化能
C．合成ATP的能量來源于細胞中原有ATP的水解
D．線粒體內膜和葉綠體的類囊體薄膜上存在ATP酶復合體
14．(2024·鄭州高三期末)酶a、酶b與酶c是科學家分別從菠菜葉、酵母菌與大腸桿菌中純化出的ATP水解酶。研究人員分別測量其對不同濃度的ATP的水解反應速率，實驗結果如圖。下列敘述正確的是(　　)
A．在相同ATP濃度下，酶a催化產生的最終ADP和Pi量最多
B．各曲線達到最大反應速率一半時，酶c所需要的ATP濃度最低
C．ATP濃度相同時，酶促反應速率大小為酶a<酶b<酶c
D．當反應速率相對值達到400時，酶a所需要的ATP濃度最低
15．(2024·天津耀華中學高三月考)圖甲表示細胞中ATP反應鏈，圖中a、b、c代表酶，A、B、C代表化合物；圖乙表示酶活性與溫度的關系。下列敘述正確的是(　　)
A．圖甲中B有2個特殊化學鍵，C為腺嘌呤核糖核苷酸
B．神經細胞吸收K＋時，a催化的反應加速，c催化的反應被抑制
C．研究酶活性與溫度的關系時，不可以選擇H2O2和H2O2酶作為實驗材料
D．圖乙中溫度為m、n時酶活性降低，因此酶活性最高的最適溫度最利于酶的保存
重點強化練13　酶及ATP的相關知識要點（含解析）
1．(2024·武漢高三聯考)下列關于ATP的敘述，正確的是(　　)
A．光能可轉化成ATP中的化學能，ATP中的化學能不能轉化為光能
B．流感病毒在增殖過程中所需要的ATP 只能在其細胞質基質中產生
C．ATP水解釋放的磷酸基團能與通道蛋白結合，使其空間結構發生改變
D．劇烈運動時，人體內的ATP主要通過有氧呼吸產生
答案　D
解析　光合作用中，光能可轉化成ATP中的化學能，螢火蟲發光時，ATP中的化學能可轉化為光能，A錯誤；流感病毒無細胞結構，B錯誤；ATP水解釋放的磷酸基團能與載體蛋白結合，使其空間結構發生改變，即發生磷酸化的過程，C錯誤。
2．(2024·廣東河源中學高三檢測)ATP在生物體的生命活動中發揮著重要作用。下列有關ATP的敘述，錯誤的是(　　)
A．人體成熟的紅細胞、蛙的紅細胞、雞的紅細胞中均能合成ATP
B．ATP中的“A”與DNA、RNA中的堿基“A”是同一物質
C．ATP是生物體生命活動的直接能源物質，但在細胞內含量很少
D．ATP中的能量可以來源于光能、化學能，也可以轉化為光能和化學能
答案　B
解析　ATP是生命活動的直接能源物質，人體成熟的紅細胞、蛙的紅細胞、雞的紅細胞中均能合成ATP，A正確；ATP中的“A”是指腺苷(由腺嘌呤和核糖結合而成)，DNA、RNA中的堿基“A”是指腺嘌呤，不是同一物質，B錯誤；通過光合作用，可將光能轉化為ATP中的化學能，通過細胞呼吸可將有機物中的化學能轉化為ATP中的能量，ATP中的能量可轉化為光能(如螢火蟲發光)和化學能(如蛋白質的合成)，D正確。
3．(2024·珠海高三聯考)植酸酶是一種胞外酶，能將植酸分解為肌醇和無機磷。真菌分泌的植酸酶作為畜禽飼料，可提高飼料利用率。下列敘述錯誤的是(　　)
A．植酸酶為植酸分解為肌醇和無機磷提供所需活化能
B．真菌分泌植酸酶要依賴于生物膜的流動性才能實現
C．植酸酶保存時，應避免接觸強酸、強堿、重金屬等
D．烈日暴曬、烘烤等都可導致植酸酶活力降低或失活
答案　A
解析　植酸酶能降低植酸分解為肌醇和無機磷的活化能，A錯誤；真菌分泌植酸酶的方式為胞吐，依賴于生物膜的流動性，B正確；酶的本質為蛋白質或RNA，強酸、強堿、重金屬等會使植酸酶的空間結構發生改變而失活，植酸酶保存時，應避免接觸強酸、強堿、重金屬等，C正確；烈日暴曬、烘烤等會使植酸酶的空間構象改變，導致植酸酶活力降低或失活，D正確。
4．(2024·海口高三月考)核酶是指具有催化功能的小分子RNA，可剪切特異的RNA序列，而RNA酶是可催化RNA水解的一種蛋白質。下列相關敘述正確的是(　　)
A．組成核酶的基本單位是脫氧核糖核苷酸
B．核酶可以為RNA剪切提供所需的活化能
C．核酶失去活性后可以被RNA酶水解
D．核酶和RNA酶都能與雙縮脲試劑發生紫色反應
答案　C
解析　核酶是一種小分子RNA，組成核酶的基本單位是核糖核苷酸，A錯誤；核酶作為生物催化劑，能降低化學反應的活化能，但不能為化學反應提供所需的活化能，B錯誤；RNA酶能水解RNA，核酶失去活性后可以被RNA酶水解，C正確；核酶的化學本質是RNA，不能與雙縮脲試劑發生紫色反應，D錯誤。
5．(2024·廣東普寧二中高三月考)dATP是三磷酸脫氧腺苷的英文名稱縮寫，其結構式可簡寫成dA－P～P～P(該結構式中的 dA 表示脫氧腺苷)。下列關于 dATP和ATP的敘述，正確的是(　　)
A．dATP與ATP分子結構的主要區別是五碳糖不同
B．ATP中的特殊的化學鍵水解可為某些放能反應提供能量
C．dATP經過水解之后可以得到 RNA的基本單位之一
D．一般來說動物細胞內生成 ATP的場所主要在細胞質基質
答案　A
解析　ATP與dATP分子結構的主要區別是五碳糖不同，前者含有核糖，后者含有的是脫氧核糖，A正確；ATP中的特殊的化學鍵水解可為某些吸能反應提供能量，B錯誤；dATP經過水解之后可以得到腺嘌呤脫氧核糖核苷酸，是構成DNA的基本單位之一，C錯誤；動物細胞內生成ATP的主要場所是線粒體，D錯誤。
6．(2024·福建泉州一中高三期中)有研究發現，每個細菌內的 ATP 含量基本相同。可利用如圖所示原理來檢測樣品中細菌數量。下列相關敘述錯誤的是(　　)
熒光素＋ATP＋O2氧化熒光素＋AMP＋PPi＋H2O＋熒光
A．檢測前需要破壞細胞膜以釋放 ATP
B．ATP 水解釋放的能量部分轉化成光能
C．檢測試劑中應含有熒光素酶和 ATP
D．熒光強度與樣品中細菌數量呈正相關
答案　C
解析　需要將細菌中的ATP釋放到體外，以便發生題中所述的反應，故檢測前需要破壞細菌的細胞膜以釋放ATP，A正確；該原理是根據熒光的強弱來判斷ATP的多少，從而判斷細菌的數量，故檢測試劑中不能含有ATP，否則會影響對細菌數量的測定，C錯誤；熒光越強，說明ATP含量越高，細菌數量越多，故熒光強度與細菌數量呈正相關，D正確。
7．(2024·揭陽高三月考)如圖表示某反應進行時，有酶參與和無酶參與時的能量變化，下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．此反應為吸能反應
B．曲線Ⅱ表示有酶參與時的能量變化
C．E2為反應前后能量的變化
D．酶參與反應時，其降低的活化能為E4
答案　C
解析　生成物乙的能量比反應物甲的能量高，說明此反應為吸能反應，A正確；曲線Ⅱ表示有酶催化條件下的能量變化，其降低的活化能為E4，B、D正確；反應前后能量的變化應為E3，C錯誤。
8．(2023·北京海淀高三一模)如圖表示最適溫度條件下反應物濃度對酶催化反應速率的影響。下列敘述正確的是(　　)
A．最適溫度下，酶提高化學反應活化能的效果最好
B．a點時溫度升高10 ℃，曲線上升幅度會增大
C．b點時向體系中加入少量同種酶，反應速率加快
D．c點時，限制酶促反應速率的因素是反應物濃度
答案　C
解析　最適溫度下，酶的活性最高，此時酶降低化學反應所需要的活化能效果最好，A錯誤；圖中曲線是在最適溫度條件下測得的，若在a點時溫度升高10 ℃，曲線上升幅度會降低，B錯誤；限制bc段酶促反應速率的主要因素是酶的濃度，b點時向體系中加入少量同種酶，反應速率會加快，C正確；c點時，限制酶促反應速率的因素是酶的濃度，D錯誤。
9．(2024·福建寧德一中高三月考)溫度會影響酶促反應速率，其作用機理可用坐標曲線表示(如圖)。其中a表示底物分子具有的能量，b表示溫度對酶空間結構的影響，c表示酶促反應速率與溫度的關系。下列說法正確的是(　　)
A．隨著溫度的升高，底物分子具有的活化能增加
B．處于曲線c中1、2位點的酶分子活性是相同的
C．酶促反應速率是底物分子的能量與酶空間結構共同作用的結果
D．酶適于低溫保存，原因是底物分子的能量低
答案　C
解析　加熱能為化學反應提供能量，隨著溫度的升高，底物分子具有的能量增加，A錯誤；曲線c中1、2位點酶促反應速率相等，但酶分子活性不一定相同，B錯誤；底物分子的能量與酶空間結構都會影響酶促反應速率，C正確；酶適于低溫保存，原因是低溫只是抑制酶活性，不會使酶變性失活，D錯誤。
10．(2024·北京通州區高三期末)抑制劑可與酶結合并降低酶的活性。如圖表示兩種抑制劑的作用機理，下列相關說法錯誤的是(　　)
A．除酶抑制劑外，溫度、pH也會影響酶的催化效果
B．可通過增加底物濃度緩解抑制劑a對酶的抑制效果
C．抑制劑b和酶結合，導致酶的活性部位功能喪失
D．低溫和抑制劑b降低酶活性的作用機理相同
答案　D
解析　溫度、pH也會影響酶的活性，進而影響酶的催化效果，A正確；抑制劑a與底物競爭酶的結合位點，增加底物濃度可以緩解抑制劑a對酶的抑制效果，B正確；抑制劑b和酶結合，導致酶的活性部位空間結構改變，使酶的功能喪失，C正確；低溫不會改變酶的空間結構，而抑制劑b改變了酶的空間結構，兩者作用機理不同，D錯誤。
11．(2023·梅州高三二模)PET是一種造成“白色污染”的塑料。自然界中的L酶能破壞PET中的化學鍵，有利于PET的降解、回收和再利用。研究人員嘗試對L酶進行改造，獲得了一種催化活性更高的突變酶。如圖表示突變酶對PET的降解率隨時間變化的曲線。下列相關說法正確的是(　　)
A．隨著溫度升高，突變酶和L酶對PET的降解率都會不斷上升
B．突變酶和L酶都可以為PET中化學鍵的破壞提供活化能
C．PET濃度增大，突變酶的活性會增加，導致其對PET的降解率上升
D．反應9 h以內，突變酶的活性和濃度會影響其對PET的降解率
答案　D
解析　溫度太高會使酶變性失活，導致突變酶和L酶對PET的降解率下降，A錯誤；酶的作用機理是降低化學反應的活化能，不能提供能量，B錯誤；提高底物濃度不會改變酶的活性，C錯誤。
12．(2024·天津和平區高三模擬)如圖是生物體內ATP合成與水解示意圖。下列敘述正確的是(　　)
A．能量1均來自細胞呼吸釋放的能量
B．能量2可用于蛋白質合成等放能反應
C．ATP與ADP相互轉化使細胞儲存大量ATP
D．此轉化機制在所有生物的細胞內都相同
答案　D
解析　能量1是合成ATP所需的能量，可來自細胞呼吸或光合作用，A錯誤；蛋白質合成屬于吸能反應，B錯誤；ATP在細胞中的量較少，C錯誤；ATP與ADP的相互轉化機制在所有生物的細胞內都相同，體現了生物界的統一性，D正確。
13．(2023·韶關高三二模)存在于生物膜上的ATP酶復合體，能將H＋從膜的一側運輸到另一側，并催化ATP的形成(如圖)。下列關于ATP酶復合體的結構和功能的敘述，錯誤的是(　　)
A．ATP酶復合體是一種參與協助擴散的轉運蛋白
B．ATP酶復合體可以降低合成ATP所需的活化能
C．合成ATP的能量來源于細胞中原有ATP的水解
D．線粒體內膜和葉綠體的類囊體薄膜上存在ATP酶復合體
答案　C
解析　ATP酶復合體能將H＋從濃度高的一側運輸到濃度低的一側，說明圖中H＋的運輸方式為協助擴散，ATP酶復合體作為轉運蛋白具有物質運輸的功能，A正確；酶的作用機理是降低化學反應所需的活化能，B正確；H＋順濃度梯度跨膜運輸的同時，ATP酶復合體催化ATP合成，可見合成ATP所需的能量直接來自H＋順濃度梯度運輸釋放的勢能，C錯誤；葉綠體的類囊體薄膜和線粒體的內膜上都能合成ATP，都分布著ATP酶復合體，D正確。
14．(2024·鄭州高三期末)酶a、酶b與酶c是科學家分別從菠菜葉、酵母菌與大腸桿菌中純化出的ATP水解酶。研究人員分別測量其對不同濃度的ATP的水解反應速率，實驗結果如圖。下列敘述正確的是(　　)
A．在相同ATP濃度下，酶a催化產生的最終ADP和Pi量最多
B．各曲線達到最大反應速率一半時，酶c所需要的ATP濃度最低
C．ATP濃度相同時，酶促反應速率大小為酶a<酶b<酶c
D．當反應速率相對值達到400時，酶a所需要的ATP濃度最低
答案　D
解析　在相同ATP濃度下，酶a催化產生的反應速率相對值最高，但ADP和Pi的生成量與底物ATP的量有關，在相同ATP濃度下，三種酶催化產生的最終ADP和Pi量相同，A錯誤；由題圖可知，酶a、酶b和酶c的最大反應速率分別是1 200、800和400，各曲線達到最大反應速率一半時，三種酶需要的ATP濃度相同，B錯誤；ATP濃度相同時，酶促反應速率大小為酶a＞酶b＞酶c，C錯誤；當反應速率相對值達到400時，酶a、酶b和酶c所需要的ATP濃度依次增加，即酶a所需要的ATP濃度最低，D正確。
15．(2024·天津耀華中學高三月考)圖甲表示細胞中ATP反應鏈，圖中a、b、c代表酶，A、B、C代表化合物；圖乙表示酶活性與溫度的關系。下列敘述正確的是(　　)
A．圖甲中B有2個特殊化學鍵，C為腺嘌呤核糖核苷酸
B．神經細胞吸收K＋時，a催化的反應加速，c催化的反應被抑制
C．研究酶活性與溫度的關系時，不可以選擇H2O2和H2O2酶作為實驗材料
D．圖乙中溫度為m、n時酶活性降低，因此酶活性最高的最適溫度最利于酶的保存
答案　C
解析　圖甲中的B為ADP，含有1個特殊化學鍵，C為脫掉兩個磷酸基團后的腺嘌呤核糖核苷酸，A錯誤；神經細胞吸收K＋的方式是主動運輸，消耗ATP水解釋放的能量，因此a催化的ATP水解反應加速，由于細胞中ATP和ADP的相互轉化時刻不停地發生并且處于動態平衡之中，所以c催化的ATP合成反應也加速，B錯誤；研究酶活性與溫度的關系時，自變量是溫度的不同，加熱會加快H2O2的分解，對實驗結果產生干擾，因此不能選擇H2O2和H2O2酶作為實驗材料，C正確；低溫時，酶的空間結構保持穩定，酶的活性雖然低，但在適宜的溫度下酶的活性可以恢復，而高溫會破壞酶的空間結構使酶失活，因此低溫有利于酶的保存，D錯誤。

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