资源简介

/ 让教学更有效 精品试卷 | 生物学科
04酶和ATP
1.（2024·全国甲卷）ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成，ATP结构如图所示，图中～表示高能磷酸键，下列叙述错误的是（ ）

A. ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量
B. 用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA
C. β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂
D. 光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键
2.（2024·河北高考）下列关于酶的叙述，正确的是（ ）
A. 作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有机物
B. 胃蛋白酶应在酸性、37℃条件下保存
C. 醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其线粒体内膜上
D. 从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶
3.（2024·广东卷）现有一种天然多糖降解酶，其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见表。关于各段序列的生物学功能，下列分析错误的是( )
肽链 纤维素类底物 褐藻酸类底物
W W S S
Ce5-Ay3-Bi-CB + +++ ++ +++
Ce5 + ++ — —
Ay3-Bi-CB — — ++ +++
Ay3 — — +++ ++
Bi — — — —
CB — — — —
注：—表示无活性，+表示有活性，+越多表示活性越强。
A. Ay3与Ce5 催化功能不同，但可能存在相互影响
B.Bi无催化活性，但可判断与Ay3的催化专一性有关
C.该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关
D.无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关
4. （2024·6月浙江卷） 脲酶催化尿素水解，产生的氨可作为细菌的氮源。脲酶被去除镍后失去活性。下列叙述错误的是（ ）
A. 镍是组成脲酶的重要元素
B. 镍能提高尿素水解反应的活化能
C. 产脲酶细菌可在以NH4Cl为唯一氮源的培养基生长繁殖
D. 以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌
5.(2024·安徽）细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1(PFK1）是其中的一个关键酶。细胞中 ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是（ ）
A. 在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等
B. PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活
C. ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节
D. 运动时肌细胞中 AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快
参考答案
1.（2024·全国甲卷）ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成，ATP结构如图所示，图中～表示高能磷酸键，下列叙述错误的是（ ）
A. ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量
B. 用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA
C. β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂
D. 光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键
【答案】C
【解析】
【分析】ATP（腺苷三磷酸）的产生场所有：细胞质基质、线粒体、叶绿体。ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，它的结构简式是A—P～P～P，其中“A”是腺苷，“P”是磷酸， “T”代表3个。
“～”代表高能磷酸键，最外层的高能磷酸键断裂释放出大量能量。
【选项解读】A、ATP是直接能源物质，它脱去γ-磷酸基团形成ADP的过程释放能量，可以为离子主动运输提供能量。A正确
B、一分子ATP水解两个高能磷酸键后得到的一磷酸腺苷（AMP），是合成RNA的基本单位，故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA。B正确
C、细胞核中DNA的复制、rRNA的合成，都需要ATP提供能量，故β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键能在细胞核中断裂。C错误
D、光合作用的光反应阶段：ADP＋Pi—ATP，这个过程中，光能被转变为活跃的化学能储存在ATP的高能磷酸键中，故光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键。D正确
故选C。
2.（2024·河北高考）下列关于酶的叙述，正确的是（ ）
A. 作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有机物
B. 胃蛋白酶应在酸性、37℃条件下保存
C. 醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其线粒体内膜上
D. 从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶
【答案】D
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的一类有机物，其化学本质为蛋白质或RNA。酶的储存需要低温和适宜的pH，高温、过酸过碱都会使蛋白质失活。
原核生物只有核糖体一种细胞器，没有细胞核和其他细胞器。
【选项解读】A、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，但其作用的反应物不一定是有机物，如过氧化氢酶作用的反应物过氧化氢就是无机物。A错误
B、胃蛋白酶存在于胃液中，若将胃蛋白酶保存起来，需要保证其生物活性，因此胃蛋白酶应在酸性、低温下保存。B错误
C、醋酸杆菌属于原核生物，只有核糖体一种细胞器，它不具有线粒体结构。C错误
D、成年牛、羊等草食类动物肠道中有可以分解纤维素的微生物（含有分解维生素的酶），所以从成年牛羊的肠道内容物中可以获得纤维素酶。D正确
故选D。
3.（2024·广东卷）现有一种天然多糖降解酶，其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见表。关于各段序列的生物学功能，下列分析错误的是( )
肽链 纤维素类底物 褐藻酸类底物
W W S S
Ce5-Ay3-Bi-CB + +++ ++ +++
Ce5 + ++ — —
Ay3-Bi-CB — — ++ +++
Ay3 — — +++ ++
Bi — — — —
CB — — — —
注：—表示无活性，+表示有活性，+越多表示活性越强。
A. Ay3与Ce5 催化功能不同，但可能存在相互影响
B.Bi无催化活性，但可判断与Ay3的催化专一性有关
C.该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关
D.无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关
【答案】B
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，它具有高效性、专一性和作用温和的特点。酶的催化功能与其结构相关联，当酶的结构发生改变时会导致酶催化作用的改变或消失。
据题意可知，天然多糖降解酶（Ce5-Ay3-Bi-CB）对纤维素类底物和褐藻酸类底物都具有催化作用。①对比组3、4、5、6说明Bi和CB对底物无催化作用。②对比组1、2：缺少Ay3-Bi-CB时，该降解酶对褐藻酸类底物无催化作用；③对比组1、3：缺少Ce5时该降解酶对纤维素类底物无催化作用。A正确
【试题解读】A、据题分析，Ce5对于催化纤维素类底物有作用，Ay3对于催化褐藻酸类底物有作用。对比组1、2，纤维素类底物在Ce5、Ay3同时存在的条件下催化效果好；对比组1、4，底物S1在Ay3单独存在的情况下催化效果好，底物S2在Ce5、Ay3同时存在的条件下效果比较好。
B、对比组3、4、6发现，无论Bi是否存在，Ay3总是能催化底物S1和S2，因此Bi与Ay3的专一性无关。B错误
C、由分析可得，缺少Ce5时该降解酶对纤维素类底物无催化作用，说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关。C正确
D、要想判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关，需要测定Ay3-Bi-CB肽链的活性，以此确定Bi-CB之间是否有相互作用进而对催化活性造成影响。D正确
故选B。
4.（2024·6月浙江卷） 脲酶催化尿素水解，产生的氨可作为细菌的氮源。脲酶被去除镍后失去活性。下列叙述错误的是（ ）
A. 镍是组成脲酶的重要元素
B. 镍能提高尿素水解反应的活化能
C. 产脲酶细菌可在以NH4Cl为唯一氮源的培养基生长繁殖
D. 以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌
【答案】B
【解析】
【分析】微生物学中将允许特定种类微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基，可以将合成脲酶的微生物从土壤中分离出来。
【选项解读】A、根据题意，“脲酶被去除镍后失去活性” ，说明镍是维持脲酶结构和功能所必须的，所以镍是组成脲酶的重要元素。A正确
B、脲酶催化尿素水解的机理为降低化学反应所需的活化能，镍作为脲酶的重要组成元素，应该与降低尿素水解反应的活化能有关，题中的提高一词不正确。B错误
C、产脲酶的细菌可以催化尿素水解产生氨，而氨是细菌培养基中的一种常见氮源，氯化铵在水中能电离出NH4+，NH4+产在细菌体内可以转化为氨供细菌利用，因此产脲酶细菌可在以NH4Cl为唯一氮源的培养基生长繁殖。C正确
D、产脲酶细菌能利用脲酶催化尿素分解产生NH3，NH3可作为细菌生长的氮源，不能产脲酶的细菌则无法分解尿素获得氮源，因此以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌。D正确
故选B。
5.(2024·安徽）细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1(PFK1）是其中的一个关键酶。细胞中 ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是（ ）
A. 在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等
B. PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活
C. ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节
D. 运动时肌细胞中 AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【选项解读】A、细胞呼吸第一阶段葡萄糖最终分解为丙酮酸，需要一系列酶促反应即需要多种酶参与，而磷酸果糖激酶1(PFK1）是其中的一个关键酶，因此PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸，A错误；
B、由题意可知，当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡，说明PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变但还具有其活性，B错误；
C、由题意可知，ATP/AMP浓度比变化，最终保证细胞中能量的供求平衡，说明其调节属于负反馈调节，C错误；
D、运动时肌细胞消耗ATP增多，细胞中 ATP减少，ADP和AMP会增多，从而 AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快，细胞中 ATP含量增多，从而维持能量供应，D正确。
故选D。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑