【解析】备考2024年高考生物一轮基础复习专题12 酶与ATP

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一、选择题

1．关于生物学实验中的变量，下列说法错误的是（）

A．任何生物学实验中都需要设置变量

B．对照实验中应遵循单一变量原则

C．对照实验中一定存在自变量

D．无关变量并不是与实验结果没关系

【答案】A

【知识点】酶的本质及其探索历程

【解析】【解答】A、观察类实验不需要设置变量，A错误；

B和C、在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验，叫对照实验，对照实验要保证单一变量，B正确；C正确；

D、无关变量也称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。它与实验结果也有关系，D正确；

故答案为：A。

【分析】生物实验设计遵循的六大原则：

（1）对照原则

（2）科学性原则

（3）单因子变量原则

（4）等量原则

（5）平行原则

（6）随机原则

2．（2022高三上·呼玛开学考）从酶的化学本质上来看，绝大多数酶和少数酶分别属于（）

A．蛋白质和DNAB．蛋白质和RNA

C．蛋白质和脂肪D．蛋白质和糖类

【答案】B

【知识点】酶的本质及其探索历程

【解析】【解答】从酶的化学本质上来看，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，B正确。

故答案为：B。

【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA。

3．（2022高一上·浙江期中）下图表示某种酶催化反应过程的模式图，下列叙述错误的是（）

A．图中A表示酶，其化学本质不一定是蛋白质

B．形成酶-底物的复合物D时酶形状发生改变

C．图中A酶也能催化底物E水解成B和C

D．图示过程可能发生在核糖体中

【答案】C

【知识点】酶的本质及其探索历程

【解析】【解答】A、图中A表示酶，酶的本质是蛋白质或RNA，A正确；

B、由图可知，形成复合物D时酶形状发生改变，B正确；

C、B、C可以被A酶催化生成E，但A酶不能催化底物E水解成B和C，C错误；

D、如果B、C是氨基酸，氨基酸脱水缩合发生在核糖体上，那么图示过程可能发生在核糖体中，D正确。

故答案为：C。

【分析】酶：（1）来源：活细胞产生。（2）功能：具有催化作用。（3）作用机理：降低化学反应的活化能。（4）本质：大多数是蛋白质，少数是RNA。（5）合成原料：氨基酸或核糖核苷酸。（6）合成场所：核糖体、细胞核等。（7）特点：高效性、专一性、作用条件温和。

4．如图所示，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能，下列正确的是（）

A．B．

C．D．

【答案】C

【知识点】酶促反应的原理

【解析】【解答】酶的作用本质是降低反应的活化能，没有酶催化的反应需要的能量要比有酶催化的反应需要的能量多，对于图示C中所示，A、B、D错误；C正确；

故答案为：C。

【分析】酶作用机理曲线：

ac段表示无催化剂时反应进行所需要的活化能；

bc段表示酶催化时反应进行所需要的活化能；

ab段表示酶降低的活化能。

5．酶催化作用的本质是（）

A．降低化学反应的活化能

B．增加反应物之间的接触面积

C．提高反应物分子的活化能

D．提供使反应开始所必需的活化能

【答案】A

【知识点】酶促反应的原理

【解析】【解答】酶催化作用的本质就是降低化学反应的活化能，A正确；B、C、D错误；

故答案为：A。

【分析】酶的本质

（1）概念：酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

（2）酶的作用：催化作用；酶的作用机理：降低化学反应的活化能。酶在催化学反应前后自身性质和数量不变。

6．在过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率比较实验中，把肝脏制成研磨液的目的是（）

A．有利于过氧化氢酶的释放B．保护过氧化氢酶

C．提高过氧化氢酶的活性D．以上说法都不对

【答案】A

【知识点】酶的特性

【解析】【解答】肝脏里富含大量的过氧化氢酶，因此把肝脏制成研磨液的目的是有利于过氧化氢酶的释放，A正确；B、C、D错误；

故答案为：A。

【分析】Fe3＋、H2O2酶能促进H2O2分解是因为降低了化学反应的活化能。

7．纺织工业上的褪浆工序常用两种方法：化学法，需用NaOH7～9克/升，在70～80℃条件下作用12小时，褪浆率仅为50%～60%；加酶法，用少量细菌淀粉酶，在适宜温度时只需5分钟，褪浆率达100%，这一事实说明（）

A．酶具有多样性B．酶具有高效性

C．酶具有专一性D．酶具有溶解性

【答案】B

【知识点】酶的特性

【解析】【解答】由题干可知，褪浆工艺由化学法和加酶法，而且“化学法，需用NaOH7～9克/升，在70～80℃条件下作用12小时，褪浆率仅为50%～60%；加酶法，用少量细菌淀粉酶，在适宜温度时只需5分钟，褪浆率达100%”，由此说明了酶的高效性。A、C、D错误；B正确；

故答案为：B。

【分析】酶的特性：

①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。

②专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应，因为酶只能催化与其结构互补的底物。据酶的专一性可知：能催化淀粉水解的酶是淀粉酶，能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶，能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶，能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。

③作用条件较温和(温和性)：酶需要适宜的温度和pH。

过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。

低温抑制酶的活性，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。

8．探究温度对酶活性的影响，最合理的实验步骤是（）

①取3支试管编号，各注入2mL可溶性淀粉溶液；另取3支试管编号，各注入1mL新鲜的淀粉酶溶液②将淀粉酶溶液注入相同温度下的可溶性淀粉溶液试管中，维持各自的温度5min③向各试管滴两滴碘液，摇匀④将6支试管分成三组，每组各有一份可溶性淀粉溶液和一份淀粉酶溶液，分别放在60℃的温水、沸水和冰水中⑤观察实验现象

A．①→②→④→③→⑤B．①→③→②→④→⑤

C．①→③→④→②→⑤D．①→④→②→③→⑤

【答案】D

【知识点】探究影响酶活性的因素

【解析】【解答】探索温度对酶活性影响的实验，应保证酶催化反应进行的实际温度为试验前设定的温度，实验步骤的设计应为：试管编号→加入等量的淀粉溶液→不同温度下保温相同时间→加入等量的淀粉酶溶液→滴加碘液→观察现象→得出结论，因此最合理的实验步骤是①→④→②→③→⑤。A、B、C错误；D正确；

故答案为：D。

【分析】酶的特性：

①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。

②专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应，因为酶只能催化与其结构互补的底物。据酶的专一性可知：能催化淀粉水解的酶是淀粉酶，能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶，能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶，能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。

③作用条件较温和(温和性)：酶需要适宜的温度和pH

过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。

低温抑制酶的活性，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。

9．下列有关酶的叙述，不正确的是（）

A．过酸、过碱、温度过高或温度过低都会使酶永久失活

B．某加酶洗衣粉用40～60℃温水浸泡效果较好，原因是酶的催化需要适宜条件

C．在化学反应前后，酶自身的化学性质不发生变化

D．过氧化氢酶溶液的温度由80℃变为20℃的过程中，酶活性不变

【答案】A

【知识点】探究影响酶活性的因素

【解析】【解答】A、过酸、过碱、温度过高都会使酶永久失活，温度过低不会导致酶的永久失活，A错误；

B、某加酶洗衣粉用40～60℃温水浸泡效果较好，原因是酶的催化需要适宜条件，B正确；

C、在化学反应前后，酶的作用原理是降低反应需要的活化能，反应前后自身的化学性质不发生变化，C正确；

D、由于在温度为80℃时已经失活，所以过氧化氢酶溶液的温度由80℃变为20℃的过程中，酶活性不变，D正确。

故答案为：A。

【分析】酶的特性：

①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。

②专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应，因为酶只能催化与其结构互补的底物。据酶的专一性可知：能催化淀粉水解的酶是淀粉酶，能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶，能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶，能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。

③作用条件较温和(温和性)：酶需要适宜的温度和pH过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温抑制酶的活性，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。

10．小张进行“酶活性的影响因素”实验，结果如图，分析正确的是（）

A．随温度升高，酶活性不断上升

B．随pH下降，酶活性不断升高

C．最适温度为T，最适pH为X

D．酶活性t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构被破坏

【答案】C

【知识点】探究影响酶活性的因素

【解析】【解答】A、在一定温度范围内，随温度的升高，酶活性不断上升，超过一定温度，酶会失活，A错误；

B、在最适pH之前，随着pH的升高，酶活性逐渐升高，但超过最适pH后，随着pH的升高，酶活性逐渐降低，B错误；

C、由图可知，温度为T时、pH为X时，酶活性最高，因此该酶的最适温度为T，最适pH为X，C正确；

D、酶活性t1时比t2低，t1是温度较低的环境，在低温下酶的空间结构不被破坏，D错误；

故答案为：C。

【分析】酶的特性：

①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。

②专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应，因为酶只能催化与其结构互补的底物。据酶的专一性可知：能催化淀粉水解的酶是淀粉酶，能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶，能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶，能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。

③作用条件较温和(温和性)：酶需要适宜的温度和pH

过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。

低温抑制酶的活性，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。

11．酶在生产和生活中的应用非常广泛，下列有关酶的叙述错误的是（）

A．在动物饲料生产过程中添加纤维素酶可以提高营养价值

B．加酶洗衣粉中的酶直接来自生物体，稳定性强

C．利用脂肪酶处理废油脂既保护环境又节约资源

D．嫩肉粉中的蛋白酶可以使肉类制品口感更鲜嫩

【答案】B

【知识点】酶的相关综合

【解析】【解答】A、在动物饲料生产过程中添加纤维素酶，纤维素酶可以分解纤维素，可以提高营养价值，A正确；

B、加酶洗衣粉中的酶来自酶工厂改造的，稳定性强，B错误；

C、脂肪酶可以分解油脂，可以用来处理废油脂，保护环境又节约资源，C正确；

D、嫩肉粉中的蛋白酶可以分解肉类制品中的弹性蛋白，使口感更鲜嫩，D正确；

故答案为：B。

【分析】1、酶具有高效率的催化能力。2、酶具有专一性；（每一种酶只能催化一种或一类化学反应。）3、酶在生物体内参与每一次反应后，它本身的性质和数量都不会发生改变（与催化剂相似）；4、酶的作用条件较温和。

12．如图为ATP的结构示意图，下列相关叙述中，正确的是（）

A．图中①也是构成DNA和RNA的五碳糖

B．图中②指的是特殊的化学键，在ATP分子中有3个

C．图中③是RNA与DNA共有的碱基之一

D．图中④是DNA的基本组成单位之一

【答案】C

【知识点】ATP的化学组成和特点

【解析】【解答】分析题图可知，①是核糖、②高能磷酸键、③是腺嘌呤、④是核糖核苷酸/

A、①是核糖，DNA中的五碳糖是脱氧核糖，A错误；

B、图中②高能磷酸键，在ATP分子中有2个，B错误；

C、③是腺嘌呤，是RNA的碱基，也是DNA的碱基，C正确；

D、④是核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，D错误。

故选：C。

故答案为：。

【分析】ATP的功能：ATP是细胞生命活动的直接能源物质。

ATP的中文名是腺嘌呤核苷三磷酸（三磷酸腺苷）；其构成是（腺嘌呤—核糖）—磷酸基团～磷

酸基团～磷酸基团；简式为A－P～P～P。其中A代表腺苷；“～”为高能磷酸键。ATP去掉1个磷酸基团后叫ADP(二磷酸腺苷)；ATP去掉2个磷酸基团后叫AMP(一磷酸腺苷/腺嘌呤核糖核苷酸)，是组成RNA的基本单位之一。

13．（2023高一下·大理月考）下列选项中的表示“腺苷”的是（）

A．B．

C．D．

【答案】A

【知识点】ATP的化学组成和特点

【解析】【解答】A、A项中的A表示腺苷，A正确；

B、B项中的表示腺嘌呤，B错误；

C、C项中的表示腺嘌呤脱氧核苷酸，C错误；

D、D项中的表示腺嘌呤核糖核苷酸，D错误。

故答案为：A。

【分析】ATP结构：ATP（腺苷三磷酸）的结构简式为A─P～P～P，A-表示腺苷、P-表示磷酸基团；“～”表示高能磷酸键。

14．（2022·吉林模拟）ATP是细胞内的种高能磷酸化合物，在A-P~P~P结构简式中，“~”代表特殊的化学键是（）

A．氢键B．肽键C．二硫键D．高能磷酸键

【答案】D

【知识点】ATP的化学组成和特点

【解析】【解答】ATP含有高能磷酸键，是一种高能磷酸化合物，其中的~代表的是高能磷酸键。

故答案为：D。

【分析】ATP结构：ATP（三磷酸腺苷）的结构简式为A─P～P～P，A-表示腺苷、P-表示磷酸基团；“～”表示高能磷酸键。

（1）ATP的元素组成为：C、H、O、N、P。

（2）ATP中的“A”是腺苷，RNA中的“A”是腺嘌呤。

（3）ATP水解可直接为生命活动提供能量，是直接提供能量的物质。

（4）ATP与RNA的关系：ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一：腺嘌呤核糖核苷酸。

（5）ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中，能量来源不同∶ATP水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应，放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系。

15．（2023高三上·郑州开学考）可以产生ATP，又可以消耗ATP的细胞器是（）

A．核糖体B．高尔基体C．叶绿体D．中心体

【答案】C

【知识点】ATP与ADP相互转化的过程

【解析】【解答】A、核糖体是合成蛋白质的地点，消耗ATP但是不能产生ATP，故A错误

B、高尔基体加工，消耗ATP不会产生ATP，故B错误；

C、叶绿体发生光反应产生ATP，暗反应消耗ATP，故C正确；

D、中心体不能产生ATP，故D错误；

故答案为：C。

【分析】ATP主要是由细胞的有氧呼吸产生，第一阶段场所在细胞质基质产生少量ATP，第二阶段在线粒体基质，也产生能量，第三阶段在线粒体内膜，产生大量ATP，另外无氧呼吸也能产生ATP，场所在细胞质基质。

16．（2023高二下·舟山期末）下图表示萤火虫体内ATP-ADP循环示意图。下列关于该过程的叙述，正确的是（）

A．图中的M指的是腺苷，N指的是核糖

B．ATP的“充电”需要酶的催化，而“放能”不需要

C．食物为ATP充电的过程伴随着放能反应

D．ATP的能量可以转变光能，光能也可以转变为ATP中的能量

【答案】C

【知识点】ATP与ADP相互转化的过程

【解析】【解答】A、图中的M指的是腺嘌呤，N指的是核糖，A错误；

B、ATP的"充电"和“放能”都需要酶的催化，C错误；

C、食物为ATP"充电"指的是有机物经过氧化分解，释放能量并生成ATP，C正确；

D、ATP的能量可以转变光能，但在萤火虫体内光能不可以转变为ATP中的能量，D错误。

故答案为：C。

【分析】该图表示萤火虫体内ATP-ADP循环示意图，萤火虫利用食物中有机物的氧化分解将ADP转化为ATP，即ATP的“充电”；又通过ATP磷酸键的断裂，释放出能量，转变为萤火虫发出的荧光，即ATP的“放电”。图中M表示腺嘌呤，N表示核糖，M+N才可以表示腺苷。光能转变为ATP中的化学能发生在光能自养型生物的体内，而萤火虫属于异样生物，体内不可能发生光能转变为ATP中的能量这一过程。

17．（2023高一下·淮安期中）萤火虫尾部可发光，为发光直接供能的物质是（）

A．淀粉B．ATPC．脂肪D．蛋白质

【答案】B

【知识点】ATP的作用与意义

【解析】【解答】A、淀粉属于糖类，是细胞的能源物质，也是植物体内特有的储能物质，A错误；

B、ATP是一种高能磷酸化合物，水解释放的能量直接为细胞的各项生命活动供能，因此ATP是直接能源物质，B正确；

C、脂肪是动植物体内的储能物质，C错误；

D、蛋白质是生命活动的承担者，D错误。

故答案为：B。

【分析】ATP是三磷酸腺苷的简称，是细胞内的一种高能磷酸化合物，其结构中远离腺苷的那个特殊化学键（高能磷酸键）易水解断裂，释放大量能量，提供给细胞内各种生命活动，因此ATP是细胞的直接能源物质。

18．（2022高二上·云南月考）ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。下列各项生命活动中可能与ATP水解放能直接关联的是（）

A．叶绿体中水在光下的分解

B．根细胞逆浓度梯度吸收NO3-

C．O2通过毛细血管壁进入血浆

D．细胞质基质中丙酮酸转化为酒精

【答案】B

【知识点】ATP的作用与意义

【解析】【解答】A、叶绿体中水在光下的分解需要光能，不是ATP水解供能，A错误；

B、根细胞逆浓度梯度吸收NO3-是主动运输，会消耗ATP水解产生的能量，B正确；

C、O2通过毛细血管壁进入血浆为自由扩散，不消耗能量，C错误；

D、细胞质基质中丙酮酸转化为酒精是无氧呼吸的第二阶段，不释放能量，也不消耗能量，D错误。

故答案为：B。

【分析】1、ATP直接给细胞的生命活动提供能量。

2、细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性。ATP在细胞内的含量很少，但ATP与ADP在细胞内的相互转化十分迅速，既可以为生命活动提供能量。

3、在生物体内ATP与ADP的相互转化是时刻不停的发生并且处于动态平衡之中。

19．（2023高三上·郑州开学考）细胞的能量获取和利用要经历复杂的物质变化，这些变化与细胞内的能量“货币”——ATP密切相关。下列相关叙述正确的是（）

A．ADP与ATP相互转化，使细胞内ATP大量积累

B．主动运输所需能量只能由ATP的水解来提供

C．ATP与RNA彻底水解的产物相同

D．离子泵跨膜运输物质需ATP供能

【答案】D

【知识点】ATP的相关综合

【解析】【解答】A、ADP与ATP可以相互转化，但是ATP在细胞内含量稳定，不能时细胞内ATP大量积累，故A错误；

B、主动运输所需要的能量可以通过协同运输离子梯度获得动力，还可以通过光驱动利用光能获得能量，故B错误；

C、ATP彻底水解的产物为磷酸、腺嘌呤和核糖，而RNA彻底水解的产物为磷酸、核糖、A、U、G、C四种碱基，所以ATP与RNA的水解产物不同，故C错误；

D、离子泵跨膜运输物质方式为主动运输，需要消耗能量，所以离子泵跨膜运输物质需要ATP功能，故D正确；

故答案为：D。

【分析】腺苷三磷酸（ATP）是由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成，水解时释放出能量较多，是生物体内最直接的能量来源。对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。对于绿色植物来说，除了依赖呼吸作用所释放的能量外，在叶绿体内进行光合作用时，ADP转化为ATP还利用了光能。

20．（2023高二下·金华期末）ATP合成酶的结构及部分作用机理如图所示。下列叙述错误的是（）

A．该酶具有亲水部分和亲脂部分

B．该酶发挥作用时，伴随着空间结构的改变

C．该酶既能催化ATP合成，又能作为H+转运载体

D．线粒体内、外膜上均存在ATP合成酶

【答案】D

【知识点】ATP的相关综合

【解析】【解答】A、磷脂分子的头部是亲水端，尾部是疏水端，由图可知，ATP合成酶的上部在亲水端一侧，下部在疏水端一侧，即该酶具有亲水部分和亲脂部分，A不符合题意；

B、由图可知，该酶可作为载体蛋白运输氢离子，在运输的过程中伴随着空间结构的改变，B不符合题意；

C、由图分析可知，该酶既能催化ATP合成，又能作为H+转运载体，C不符合题意；

D、线粒体外膜上不能合成ATP，不存在ATP合成酶，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】分析图解：ATP合成酶能作为H+转运载体，将磷脂双分子层两侧的H+浓度差中储存的势能释放出来，用于合成ATP，最终这些能量储存在ATP中。

二、多项选择题

21．（2023高一下·响水期末）下图表示温度对酶甲和酶乙活性的影响。下列有关叙述错误的是（）

A．酶甲催化效率高于酶乙

B．酶甲耐受高温的能力强于酶乙

C．酶甲、酶乙的最适温度均为50℃

D．100℃时，两种酶的失活是不可逆的

【答案】A,B,C

【知识点】探究影响酶活性的因素

【解析】【解答】A、B、由图可知，酶甲在较长温度范围内的相对酶活性基本高于酶乙，所以酶甲耐受高温的能力强于酶乙，但并不能能说明酶甲的催化效率一定高于酶乙，A、B符合题意；

C、由图可知，酶甲的最适温度是40℃，酶乙的最适温度是30℃，C符合题意；

D、由图可知，100℃时，两种酶活性都丧失，此时二者的空间结构被破坏，降低温度不能恢复酶活性，D不符合题意。

故答案为：ABC。

【分析】酶是活细胞产生的，具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。

温度对酶活性的影响：低温会抑制酶活性，但不会使酶结构破坏，在适宜的温度下，酶的活性会升高，因此酶制剂适宜在低温下保存；高温会破坏酶结构，进而使酶永久失活。

22．（2023高一下·邵阳月考）下图是利用淀粉酶探究不同pH对酶活性影响的实验结果。以下分析正确的是（）

A．该淀粉酶最适pH在5-9之间

B．pH为1时酶可能已经失活，淀粉量下降与淀粉在酸性条件水解有关

C．pH值为13时酶的活性最高

D．pH值由13调节到7，淀粉酶的活性迅速升高

【答案】A,B

【知识点】探究影响酶活性的因素

【解析】【解答】A、由于在pH=7时，1h后淀粉剩余量最低，说明该淀粉酶最适pH为7左右，需要在pH为5~9的取值范围内进一步探究淀粉酶的最适pH，A正确；

B、酸性条件下淀粉会自动水解，而pH为1时酶可能已经失活，所以淀粉量下降与淀粉在酸性条件水解有关，B正确；

C、由于酸性条件下淀粉会自动水解，所以pH值为13时1h后淀粉剩余量最多，酶的活性不等于最低，C错误；

D、pH值为13时，酶已失活，所以pH值由13调节到7，淀粉酶的活性不会迅速升高，D错误。

故答案为：AB。

【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。

23．（2023高一上·长春期末）ATP是细胞的能量通货，是生命活动的直接能源物质，下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法正确的是（）

A．图1中的a代表腺苷，b、c为高能磷酸键

B．图2中反应向右进行时，图1中的c键断裂并释放能量

C．ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性

D．酶1和酶2催化作用的机理是降低化学反应的活化能

【答案】B,C,D

【知识点】酶的相关综合；ATP的化学组成和特点；ATP与ADP相互转化的过程

【解析】【解答】A.ATP中的A代表腺苷，图中的A代表腺嘌呤。bc代表两个高能磷酸键，A错误；

B.反应向右进行时，距离腺苷最远的高能磷酸键最先断裂并释放出能量，同时生成ADP+Pi，B正确；

C.酶是细胞内化学反应能迅速有效进行的催化剂，酶具有高效性，C正确；

D.酶催化机理是降低化学反应的活化能，D正确。

故答案为：BCD。

【分析】本题考查了ATP分子结构特点和ATP与ADP之间的转化是依赖于酶的。①ATP缩写中的A代表腺苷，但是图一是腺嘌呤核糖核苷酸，A对应的是腺嘌呤。这是一个易错点。②细胞内化学反应都是得益于酶的高效性催化，可以在温和条件下迅速发生反应。

24．（2022高一上·河北月考）某同学用下图所示甲、乙装置进行了“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”的实验。下列叙述正确的是（）

A．甲装置中，可将过氧化氢溶液与缓冲液混合均匀

B．乙装置中，气体产生速率可作为本实验的检测指标

C．不同pH组中乙装置的气体产生速率都相同

D．为保证实验的严谨性，应该保证实验中温度等无关变量均相同

【答案】A,B,D

【知识点】酶的相关综合

【解析】【解答】A、甲装置中，可将过氧化氢溶液与缓冲液混合均匀，缓冲液可使溶液具有不同的pH，满足不同pH的实验条件，A正确；

B、该实验的检测指标是单位时间内气体的产生量，乙装置中倒置的量筒可以进行检测，B正确；

C、不同组的pH不同，酶活性不完全相同，气体产生速率不完全相同，C错误；

D、实验过程中，为保证实验的严谨性，应该保证实验中温度等无关变量均相同且适宜，避免对实验结果的影响，D正确。

故答案为：ABD。

【分析】1、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。

2、酶的特性：

（1）高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。

（2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

（3）作用条件较温和：需要适宜的温度和pH值，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活。

3、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。

25．（2022高一上·连云期中）下图为ATP分子与ADP分子相互转化示意图。有关叙述正确的是（）

A．能量①可来自光合作用、细胞呼吸产生的能量

B．能量②来自ATP分子末端的磷酸键断裂，通过基团（－PO32－）转移提供能量

C．ATP分子中含有三个磷酸键，连接三个磷酸基团

D．ATP和ADP在细胞中含量很高以满足生命活动的需求

【答案】A,B

【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP与ADP相互转化的过程；ATP的作用与意义

【解析】【解答】A、合成ATP的过程中所需能量①既可来自光合作用（如植物），也可来自细胞呼吸产生的能量，A正确；

B、ATP的水解时分子末端的磷酸键断裂，②通过基团（－PO32－）转移提供能量，B正确；

C、ATP分子中含有两个高能磷酸键和一个普通磷酸键，C错误；

D、ATP和ADP在细胞中含量不高，但二者转化迅速以满足生命活动的需求，D错误。

故答案为：AB。

【分析】ATP的结构

（1）ATP叫三磷酸腺苷，是细胞内的一种高能磷酸化合物。

（2）ATP的结构简式：A—P～P～P，其中“A”代表腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)，“T”代表三，“P”代表磷酸基团，“—”代表普通磷酸键，“～”代表高能磷酸键。一个ATP分子中有1个A，2个高能磷酸键，3个磷酸基团。

（3）ATP去掉1个磷酸基团后叫ADP(二磷酸腺苷)；ATP去掉2个磷酸基团后叫AMP(一磷酸腺苷/腺嘌呤核糖核苷酸)，是组成RNA的基本单位之一。

（4）ATP的组成元素：C、H、O、N、P。(注：DNA、RNA、磷脂、ATP组成元素都是C、H、O、N、P。)

三、非选择题

26．为了探究pH对过氧化氢酶活性的影响，某小组同学进行了如下实验。

实验材料：直径4cm、厚度0.5cm的马铃薯块茎圆片若干，随机平均分为三组

第1组第2组第3组

1mol/L的HCl溶液浸泡5min————

1mol/L的NaOH溶液——①——

蒸馏水————浸泡5min

取出后，用吸水纸吸去马铃薯块茎圆片上多余的液体

3%的过氧化氢溶液5滴5滴5滴

及时观察现象第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生②

（注：“——”表示不做处理)

请分析做答：

（1）表格中的①是，②是。

（2）该实验的无关变量有(至少写出两项)。

（3）及时观察时，第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生，是因为。

（4）放置几分钟后，该组同学发现第3组马铃薯块茎圆片上基本无气泡继续产生，第1、2组马铃薯块茎圆片上竟然有少量气泡产生。请分析：第3组基本无气泡继续产生的原因是；第1、2组有少量气泡产生的原因可能是(写出一点即可)。

【答案】（1）浸泡5min；有大量气泡产生

（2）马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间

（3）强酸、强碱使马铃薯块茎圆片表面的过氧化氢酶失活

（4）过氧化氢分解完毕；过氧化氢自然分解的气体得到积累，形成少量气泡

【知识点】酶的特性；探究影响酶活性的因素；酶的相关综合

【解析】【解答】（1）根据实验对照原则，①是浸泡5分钟，由于第3组没有添加强酸或强碱，故酶的活性不会受影响，所以②有大量气泡产生。

（2）该实验的无关变量有铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间、过氧化氢溶液的浓度和用量、观察时间等。

（3）及时观察时，第1、2组马铃薯块茎圆片均无气泡产生，是因为强酸、强碱使马铃薯块茎圆片表面的过氧化氢酶失活。

（4）当反应不再进行了，也就是过氧化氢消耗完了，没有气泡产生了，1、2组没有过氧化氢酶，但也有少量气泡产生的原因是过氧化氢本身不是很稳定，长时间会自然分解的气体得到积累，形成少量气泡。

【分析】酶作用条件较温和(温和性)：酶需要适宜的温度和pH。

①在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。

②过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。

③低温抑制酶的活性，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。

④酶制剂适于在低温、最适pH下保存。

27．（2023高二下·朝阳期末）如图表示在不同条件下，酶促反应的速率变化曲线，试分析：

（1）酶促反应的速率可以用来表示。

（2）甲图中Ⅱ和Ⅰ相比较，酶促反应速率慢，这是因为。

（3）甲图中AB段和BC段影响酶促反应速率的主要限制因子分别是和。

（4）在酶浓度相对值为1，温度为25℃条件下酶促反应速率最大值应比Ⅱ的（填“大”或“小”）。

（5）将蛋清溶液和乙图中的蛋白酶乙混合，在适宜的环境条件下充分反应，然后加入双缩脲试剂，

实验结果为。

（6）将化学反应的pH由蛋白酶丙的最适pH降低至蛋白酶甲的最适pH值，则蛋白酶丙的活性如何变化。

【答案】（1）产物生成速率或底物消耗速率

（2）温度低，酶活性降低

（3）底物浓度；酶浓度

（4）小

（5）出现紫色

（6）降低为0

【知识点】酶促反应的原理；探究影响酶活性的因素；酶的相关综合

【解析】【解答】（1）酶促反应的速率可以用产物生成速率或底物消耗速率来表示。

（2）甲图中的Ⅱ和Ⅰ相比较，酶促反应速率慢，这是因为II条件下的温度比I条件下的温度高，温度低的情况下，酶活性降低。

（3）图甲中AB段的随底物浓度的增大，反应速率增大，因此AB段的制约因素是底物浓度；BC段显示反应速率不受底物浓度的影响了，此时的反应速率的影响因素是酶的浓度。

（4）根据图甲可知，在酶浓度相对值为1时，即在底物浓度相同的条件下，反应速率受温度的影响，由图示可知，在I条件下的温度是25℃，II条件下的温度是37℃，由此可知温度为25℃条件下酶促反应速率最大值应比Ⅱ的小。

（5）将蛋清溶液和乙图中的蛋白酶乙混合，在适宜的环境条件下充分反应，蛋清会被蛋白酶水解，但是蛋白酶反应前后数量和性质都不会发生改变，因此加入双缩脲试剂后，实验结果会出现紫色。

（6）由图乙可知，蛋白酶丙的最适pH是碱性的，蛋白酶甲的最适pH是酸性的，如果化学反应的pH由蛋白酶丙的最适pH降低至蛋白酶甲的最适pH值，蛋白酶丙的活性失活，活性降为0。

【分析】（1）酶的本质

①酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

②酶的作用：催化作用；酶的作用机理：降低化学反应的活化能。

酶在催化学反应前后自身性质和数量不变。

③合成酶的原料：氨基酸或核糖核苷酸。

④合成酶的主要场所：核糖体。

（2）酶的特性

①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。

②专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应，因为酶只能催化与其结构互补的底物。

据酶的专一性可知：能催化淀粉水解的酶是淀粉酶，能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶，能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶，能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。

③作用条件较温和(温和性)：酶需要适宜的温度和pH

在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。

过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。

低温抑制酶的活性，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。

28．（2023高二下·无锡期末）细胞膜上的Ras蛋白与信号转导有关，Ras蛋白结合GDP时为失活态，结合GTP时为活化态。当细胞外存在信号分子时，Ras蛋白释放GDP并结合GTP，从而由失活态向活化态转变，最终实现将胞外信号向胞内传递。请回答下列问题：

（1）图中A代表细胞膜的结构，Ras蛋白在细胞膜上是（可以/不可以）运动的。

（2）与Ras蛋白合成和运输有关的细胞器有。

（3）图中K+进入细胞的方式是，其转运速率主要与等因素有关。

（4）GTP与ATP结构功能相似，推测其名称为，结构简式为。GTP参与细胞内的多种代谢，在蛋白质和RNA的合成中，GTP的主要作用有。

（5）图中的膜蛋白具有的生理功能有。

【答案】（1）磷脂双分子层；可以

（2）核糖体、内质网、高尔基体、线粒体

（3）主动运输；载体数量、能量、温度、氧浓度等

（4）鸟苷三磷酸（三磷酸鸟苷）；G—P～P～P；提供能量和原料（鸟嘌呤核糖核苷酸）

（5）催化反应、转运物质、信息交流

【知识点】细胞膜的功能；细胞膜的流动镶嵌模型；细胞的生物膜系统；ATP的相关综合

【解析】【解答】（1）图中A代表细胞膜的磷脂双分子层结构，Ras蛋白为细胞膜上的蛋白质，可以移动；

（2）Ras蛋白为细胞膜上的蛋白质，在核糖体上合成，合成的多肽链还需要通过内质网和高尔基体的加工，需要线粒体提供能量；

（3）离子的吸收速率与需要消耗能量和载体，表示主动运输，温度、氧浓度等通过影响细胞呼吸影响能量的产生从而影响K+的吸收；

（4）GTP与ATP结构功能相似，G是鸟嘌呤，GTP由鸟嘌呤、磷酸和核糖构成，所以推测其名称为鸟苷三磷酸（三磷酸鸟苷），结构简式为G—P～P～P。GTP参与细胞内的多种代谢，在蛋白质和RNA的合成中，GTP也含有高能磷酸键，所以GTP的主要作用有提供能量和原料（鸟嘌呤核糖核苷酸）；

（5）通过图中信息可知，膜蛋白能够运输K+，能够催化ATP水解为ADP，能够传递信号，所以图中的膜蛋白具有催化反应、转运物质、信息交流的生理功能。

【分析】GTP与ATP的结构相似，ATP的结构简式是A-P～P～P，其中A代表腺苷，T是三的意思，P代表磷酸基团．ATP和ADP的转化过程中，能量来源不同：ATP水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用，场所不同：ATP水解在细胞的各处，ATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质。

据图可知，细胞外存在信号分子时，Ras蛋白释放GDP并结合GTP，从而由失活态向活化态转变，最终实现将胞外信号向胞内传递。据此答题。

29．（2023高一下·泸县期末）图甲表示ATP与ADP相互转化的过程，图乙表示某类酶作用的模型，图丙表示某反应“甲物质（反应物）→乙物质（生成物）”进行过程中，有酶参与和无酶参与时的能量变化示意图。结合下图回答下列各题：

（1）图甲中的ATP含有哪种五碳糖？。若图甲过程发生在通气良好条件下的植物根细胞中，则能量A来自于过程（填“有氧呼吸”或“无氧呼吸”或“光合作用”）；

（2）若图乙是图甲中②过程的示意图，其中代表酶的是图乙中的。（填图乙中的字母）酶除了具有无机催化剂所具有的一般性质外，还具有（答1点即可）的特性。

（3）图丙中曲线表示有酶参与，酶参与反应时，降低的活化能为（填“E1”或“E2”或“E3”或“E4”）。

（4）下图1、2、3分别表示酶浓度一定时，酶促反应速率与反应物浓度、温度、pH之间的关系，据图回答：

①图1中d点之后的限制因素最可能是。

②图2中温度10℃时和图3中pH为6时酶活性都很低，具体原因是否相同？（填“是”或“否”）

【答案】（1）核糖；有氧呼吸

（2）B；高效性

（3）Ⅱ；E4

（4）酶浓度一定；否

【知识点】酶促反应的原理；酶的特性；探究影响酶活性的因素；ATP的化学组成和特点

【解析】【解答】（1）ATP中含有的五碳糖是核糖。植物的根细胞内无叶绿体，无法进行光合作用，所以在通气良好的情况下，合成ATP的能量A来自于有氧呼吸。

（2）结合图乙可知A分解为C和D，但是B在反应前未发生改变，所以图乙中B表示酶。酶除了具有无机催化剂所具有的一般性质外，还具有高效性的特性。

（3）结合图丙可知曲线Ⅱ反应所需的活化能较低，由于酶能降低化学反应所需的活化能，所以曲线Ⅱ表示有酶催化的反应。由于曲线Ⅰ表示无酶催化的反应，两曲线最高点的差值即为酶降低的活化能，降低的活化能为E4。

（4）①图1中d点之后，反应物浓度升高，反应速率不在改变，说明限制因素不是反应物浓度，有可能是酶浓度一定。

②图2中温度10℃时，酶的活性受到抑制，但酶的空间结构没有发生改变，升高温度酶的活性还能增加；图3中pH为6时，酶的空间结构被破坏，导致的酶活性降低，所以两种条件下酶活性都很低的原因不同。

【分析】同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。酶具有高效性、专一性（每种酶只能催化一种或一类化学反应）。

30．（2023·南充模拟）ATP广泛存在于微生物细胞中，且在一定生理时期内含量较为稳定，因此利用ATP生物荧光检测技术能快速检测生活饮用水中的细菌数量，其原理如下图所示。请回答下列相关问题：

（1）荧光素被氧化的过程是（填“吸能”或“放能”）反应；荧光检测仪测得的荧光值越大，说明取样水中的细菌数量（填“越多”或“越少”）。

（2）研究者发现，荧光素被氧化的过程中，Mg2+能提高ATP与荧光素酶的结合能力，促进荧光的形成。为确定Mg2+的最适浓度，研究者进行了相关实验，请简要写出实验思路：。

（3）该技术（填“能”或“不能”）用于检测生活饮用水中的病毒含量，原因是。

【答案】（1）吸能；越多

（2）将等量待测生活饮水分别加入含有荧光素、荧光素酶、一系列Mg2+浓度梯度的密封管内，振荡后用ATP荧光检测仪测得荧光值

（3）不能；病毒自身不能合成ATP，其生命活动所需的能量来源于宿主细胞

【知识点】ATP的相关综合

【解析】【解答】（1）由图可知，荧光素被氧化的过程需要消耗ATP，所以是吸能反应，在ATP的参与下，荧光素被氧化后产生氧化荧光素，最终发出荧光，而ATP是由细菌产生，所以荧光值越大，则说明样水中细菌数量越多。

故填：吸能；越多。

（2）该实验研究目的是确定Mg2+的最适浓度，所以要以Mg2+为自变量，荧光值为因变量，设置不同的浓度梯度的Mg2+，观察比较在不同Mg2+浓度下荧光值的大小，最终得出实验结论。

故填：将等量待测生活饮水分别加入含有荧光素、荧光素酶、一系列Mg2+浓度梯度的密封管内，振荡后用ATP荧光检测仪测得荧光值。

（3）病毒不能产生ATP，其必须寄生在活细胞中才能增殖，不能使荧光素发生氧化反应，所以不能用于检测病毒含量。

故填：不能；病毒自身不能合成ATP，其生命活动所需的能量来源于宿主细胞。

【分析】分析图解：荧光素与氧气在荧光素酶、ATP、镁离子的参与下反应生成氧化荧光素和AMP，最终发出荧光，因此ATP含量越多，荧光强度越强，而ATP是由细菌呼吸作用产生，可以根据荧光强度来检测样水中的细菌数量。

1/1备考2024年高考生物一轮基础复习专题12酶与ATP

一、选择题

1．关于生物学实验中的变量，下列说法错误的是（）

A．任何生物学实验中都需要设置变量

B．对照实验中应遵循单一变量原则

C．对照实验中一定存在自变量

D．无关变量并不是与实验结果没关系

2．（2022高三上·呼玛开学考）从酶的化学本质上来看，绝大多数酶和少数酶分别属于（）

A．蛋白质和DNAB．蛋白质和RNA

C．蛋白质和脂肪D．蛋白质和糖类

3．（2022高一上·浙江期中）下图表示某种酶催化反应过程的模式图，下列叙述错误的是（）

A．图中A表示酶，其化学本质不一定是蛋白质

B．形成酶-底物的复合物D时酶形状发生改变

C．图中A酶也能催化底物E水解成B和C

D．图示过程可能发生在核糖体中

4．如图所示，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能，下列正确的是（）

A．B．

C．D．

5．酶催化作用的本质是（）

A．降低化学反应的活化能

B．增加反应物之间的接触面积

C．提高反应物分子的活化能

D．提供使反应开始所必需的活化能

6．在过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率比较实验中，把肝脏制成研磨液的目的是（）

A．有利于过氧化氢酶的释放B．保护过氧化氢酶

C．提高过氧化氢酶的活性D．以上说法都不对

7．纺织工业上的褪浆工序常用两种方法：化学法，需用NaOH7～9克/升，在70～80℃条件下作用12小时，褪浆率仅为50%～60%；加酶法，用少量细菌淀粉酶，在适宜温度时只需5分钟，褪浆率达100%，这一事实说明（）

A．酶具有多样性B．酶具有高效性

C．酶具有专一性D．酶具有溶解性

8．探究温度对酶活性的影响，最合理的实验步骤是（）

①取3支试管编号，各注入2mL可溶性淀粉溶液；另取3支试管编号，各注入1mL新鲜的淀粉酶溶液②将淀粉酶溶液注入相同温度下的可溶性淀粉溶液试管中，维持各自的温度5min③向各试管滴两滴碘液，摇匀④将6支试管分成三组，每组各有一份可溶性淀粉溶液和一份淀粉酶溶液，分别放在60℃的温水、沸水和冰水中⑤观察实验现象

A．①→②→④→③→⑤B．①→③→②→④→⑤

C．①→③→④→②→⑤D．①→④→②→③→⑤

9．下列有关酶的叙述，不正确的是（）

A．过酸、过碱、温度过高或温度过低都会使酶永久失活

B．某加酶洗衣粉用40～60℃温水浸泡效果较好，原因是酶的催化需要适宜条件

C．在化学反应前后，酶自身的化学性质不发生变化

D．过氧化氢酶溶液的温度由80℃变为20℃的过程中，酶活性不变

10．小张进行“酶活性的影响因素”实验，结果如图，分析正确的是（）

A．随温度升高，酶活性不断上升

B．随pH下降，酶活性不断升高

C．最适温度为T，最适pH为X

D．酶活性t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构被破坏

11．酶在生产和生活中的应用非常广泛，下列有关酶的叙述错误的是（）

A．在动物饲料生产过程中添加纤维素酶可以提高营养价值

B．加酶洗衣粉中的酶直接来自生物体，稳定性强

C．利用脂肪酶处理废油脂既保护环境又节约资源

D．嫩肉粉中的蛋白酶可以使肉类制品口感更鲜嫩

12．如图为ATP的结构示意图，下列相关叙述中，正确的是（）

A．图中①也是构成DNA和RNA的五碳糖

B．图中②指的是特殊的化学键，在ATP分子中有3个

C．图中③是RNA与DNA共有的碱基之一

D．图中④是DNA的基本组成单位之一

13．（2023高一下·大理月考）下列选项中的表示“腺苷”的是（）

A．B．

C．D．

14．（2022·吉林模拟）ATP是细胞内的种高能磷酸化合物，在A-P~P~P结构简式中，“~”代表特殊的化学键是（）

A．氢键B．肽键C．二硫键D．高能磷酸键

15．（2023高三上·郑州开学考）可以产生ATP，又可以消耗ATP的细胞器是（）

A．核糖体B．高尔基体C．叶绿体D．中心体

16．（2023高二下·舟山期末）下图表示萤火虫体内ATP-ADP循环示意图。下列关于该过程的叙述，正确的是（）

A．图中的M指的是腺苷，N指的是核糖

B．ATP的“充电”需要酶的催化，而“放能”不需要

C．食物为ATP充电的过程伴随着放能反应

D．ATP的能量可以转变光能，光能也可以转变为ATP中的能量

17．（2023高一下·淮安期中）萤火虫尾部可发光，为发光直接供能的物质是（）

A．淀粉B．ATPC．脂肪D．蛋白质

18．（2022高二上·云南月考）ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。下列各项生命活动中可能与ATP水解放能直接关联的是（）

A．叶绿体中水在光下的分解

B．根细胞逆浓度梯度吸收NO3-

C．O2通过毛细血管壁进入血浆

D．细胞质基质中丙酮酸转化为酒精

19．（2023高三上·郑州开学考）细胞的能量获取和利用要经历复杂的物质变化，这些变化与细胞内的能量“货币”——ATP密切相关。下列相关叙述正确的是（）

A．ADP与ATP相互转化，使细胞内ATP大量积累

B．主动运输所需能量只能由ATP的水解来提供

C．ATP与RNA彻底水解的产物相同

D．离子泵跨膜运输物质需ATP供能

20．（2023高二下·金华期末）ATP合成酶的结构及部分作用机理如图所示。下列叙述错误的是（）

A．该酶具有亲水部分和亲脂部分

B．该酶发挥作用时，伴随着空间结构的改变

C．该酶既能催化ATP合成，又能作为H+转运载体

D．线粒体内、外膜上均存在ATP合成酶

二、多项选择题

21．（2023高一下·响水期末）下图表示温度对酶甲和酶乙活性的影响。下列有关叙述错误的是（）

A．酶甲催化效率高于酶乙

B．酶甲耐受高温的能力强于酶乙

C．酶甲、酶乙的最适温度均为50℃

D．100℃时，两种酶的失活是不可逆的

22．（2023高一下·邵阳月考）下图是利用淀粉酶探究不同pH对酶活性影响的实验结果。以下分析正确的是（）

A．该淀粉酶最适pH在5-9之间

B．pH为1时酶可能已经失活，淀粉量下降与淀粉在酸性条件水解有关

C．pH值为13时酶的活性最高

D．pH值由13调节到7，淀粉酶的活性迅速升高

23．（2023高一上·长春期末）ATP是细胞的能量通货，是生命活动的直接能源物质，下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法正确的是（）

A．图1中的a代表腺苷，b、c为高能磷酸键

B．图2中反应向右进行时，图1中的c键断裂并释放能量

C．ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性

D．酶1和酶2催化作用的机理是降低化学反应的活化能

24．（2022高一上·河北月考）某同学用下图所示甲、乙装置进行了“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”的实验。下列叙述正确的是（）

A．甲装置中，可将过氧化氢溶液与缓冲液混合均匀

B．乙装置中，气体产生速率可作为本实验的检测指标

C．不同pH组中乙装置的气体产生速率都相同

D．为保证实验的严谨性，应该保证实验中温度等无关变量均相同

25．（2022高一上·连云期中）下图为ATP分子与ADP分子相互转化示意图。有关叙述正确的是（）

A．能量①可来自光合作用、细胞呼吸产生的能量

B．能量②来自ATP分子末端的磷酸键断裂，通过基团（－PO32－）转移提供能量

C．ATP分子中含有三个磷酸键，连接三个磷酸基团

D．ATP和ADP在细胞中含量很高以满足生命活动的需求

三、非选择题

26．为了探究pH对过氧化氢酶活性的影响，某小组同学进行了如下实验。

实验材料：直径4cm、厚度0.5cm的马铃薯块茎圆片若干，随机平均分为三组

第1组第2组第3组

1mol/L的HCl溶液浸泡5min————

1mol/L的NaOH溶液——①——

蒸馏水————浸泡5min

取出后，用吸水纸吸去马铃薯块茎圆片上多余的液体

3%的过氧化氢溶液5滴5滴5滴

及时观察现象第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生②

（注：“——”表示不做处理)

请分析做答：

（1）表格中的①是，②是。

（2）该实验的无关变量有(至少写出两项)。

（3）及时观察时，第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生，是因为。

（4）放置几分钟后，该组同学发现第3组马铃薯块茎圆片上基本无气泡继续产生，第1、2组马铃薯块茎圆片上竟然有少量气泡产生。请分析：第3组基本无气泡继续产生的原因是；第1、2组有少量气泡产生的原因可能是(写出一点即可)。

27．（2023高二下·朝阳期末）如图表示在不同条件下，酶促反应的速率变化曲线，试分析：

（1）酶促反应的速率可以用来表示。

（2）甲图中Ⅱ和Ⅰ相比较，酶促反应速率慢，这是因为。

（3）甲图中AB段和BC段影响酶促反应速率的主要限制因子分别是和。

（4）在酶浓度相对值为1，温度为25℃条件下酶促反应速率最大值应比Ⅱ的（填“大”或“小”）。

（5）将蛋清溶液和乙图中的蛋白酶乙混合，在适宜的环境条件下充分反应，然后加入双缩脲试剂，

实验结果为。

（6）将化学反应的pH由蛋白酶丙的最适pH降低至蛋白酶甲的最适pH值，则蛋白酶丙的活性如何变化。

28．（2023高二下·无锡期末）细胞膜上的Ras蛋白与信号转导有关，Ras蛋白结合GDP时为失活态，结合GTP时为活化态。当细胞外存在信号分子时，Ras蛋白释放GDP并结合GTP，从而由失活态向活化态转变，最终实现将胞外信号向胞内传递。请回答下列问题：

（1）图中A代表细胞膜的结构，Ras蛋白在细胞膜上是（可以/不可以）运动的。

（2）与Ras蛋白合成和运输有关的细胞器有。

（3）图中K+进入细胞的方式是，其转运速率主要与等因素有关。

（4）GTP与ATP结构功能相似，推测其名称为，结构简式为。GTP参与细胞内的多种代谢，在蛋白质和RNA的合成中，GTP的主要作用有。

（5）图中的膜蛋白具有的生理功能有。

29．（2023高一下·泸县期末）图甲表示ATP与ADP相互转化的过程，图乙表示某类酶作用的模型，图丙表示某反应“甲物质（反应物）→乙物质（生成物）”进行过程中，有酶参与和无酶参与时的能量变化示意图。结合下图回答下列各题：

（1）图甲中的ATP含有哪种五碳糖？。若图甲过程发生在通气良好条件下的植物根细胞中，则能量A来自于过程（填“有氧呼吸”或“无氧呼吸”或“光合作用”）；

（2）若图乙是图甲中②过程的示意图，其中代表酶的是图乙中的。（填图乙中的字母）酶除了具有无机催化剂所具有的一般性质外，还具有（答1点即可）的特性。

（3）图丙中曲线表示有酶参与，酶参与反应时，降低的活化能为（填“E1”或“E2”或“E3”或“E4”）。

（4）下图1、2、3分别表示酶浓度一定时，酶促反应速率与反应物浓度、温度、pH之间的关系，据图回答：

①图1中d点之后的限制因素最可能是。

②图2中温度10℃时和图3中pH为6时酶活性都很低，具体原因是否相同？（填“是”或“否”）

30．（2023·南充模拟）ATP广泛存在于微生物细胞中，且在一定生理时期内含量较为稳定，因此利用ATP生物荧光检测技术能快速检测生活饮用水中的细菌数量，其原理如下图所示。请回答下列相关问题：

（1）荧光素被氧化的过程是（填“吸能”或“放能”）反应；荧光检测仪测得的荧光值越大，说明取样水中的细菌数量（填“越多”或“越少”）。

（2）研究者发现，荧光素被氧化的过程中，Mg2+能提高ATP与荧光素酶的结合能力，促进荧光的形成。为确定Mg2+的最适浓度，研究者进行了相关实验，请简要写出实验思路：。

（3）该技术（填“能”或“不能”）用于检测生活饮用水中的病毒含量，原因是。

答案解析部分

1．【答案】A

【知识点】酶的本质及其探索历程

【解析】【解答】A、观察类实验不需要设置变量，A错误；

B和C、在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验，叫对照实验，对照实验要保证单一变量，B正确；C正确；

D、无关变量也称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。它与实验结果也有关系，D正确；

故答案为：A。

【分析】生物实验设计遵循的六大原则：

（1）对照原则

（2）科学性原则

（3）单因子变量原则

（4）等量原则

（5）平行原则

（6）随机原则

2．【答案】B

【知识点】酶的本质及其探索历程

【解析】【解答】从酶的化学本质上来看，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，B正确。

故答案为：B。

【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA。

3．【答案】C

【知识点】酶的本质及其探索历程

【解析】【解答】A、图中A表示酶，酶的本质是蛋白质或RNA，A正确；

B、由图可知，形成复合物D时酶形状发生改变，B正确；

C、B、C可以被A酶催化生成E，但A酶不能催化底物E水解成B和C，C错误；

D、如果B、C是氨基酸，氨基酸脱水缩合发生在核糖体上，那么图示过程可能发生在核糖体中，D正确。

故答案为：C。

【分析】酶：（1）来源：活细胞产生。（2）功能：具有催化作用。（3）作用机理：降低化学反应的活化能。（4）本质：大多数是蛋白质，少数是RNA。（5）合成原料：氨基酸或核糖核苷酸。（6）合成场所：核糖体、细胞核等。（7）特点：高效性、专一性、作用条件温和。

4．【答案】C

【知识点】酶促反应的原理

【解析】【解答】酶的作用本质是降低反应的活化能，没有酶催化的反应需要的能量要比有酶催化的反应需要的能量多，对于图示C中所示，A、B、D错误；C正确；

故答案为：C。

【分析】酶作用机理曲线：

ac段表示无催化剂时反应进行所需要的活化能；

bc段表示酶催化时反应进行所需要的活化能；

ab段表示酶降低的活化能。

5．【答案】A

【知识点】酶促反应的原理

【解析】【解答】酶催化作用的本质就是降低化学反应的活化能，A正确；B、C、D错误；

故答案为：A。

【分析】酶的本质

（1）概念：酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

（2）酶的作用：催化作用；酶的作用机理：降低化学反应的活化能。酶在催化学反应前后自身性质和数量不变。

6．【答案】A

【知识点】酶的特性

【解析】【解答】肝脏里富含大量的过氧化氢酶，因此把肝脏制成研磨液的目的是有利于过氧化氢酶的释放，A正确；B、C、D错误；

故答案为：A。

【分析】Fe3＋、H2O2酶能促进H2O2分解是因为降低了化学反应的活化能。

7．【答案】B

【知识点】酶的特性

【解析】【解答】由题干可知，褪浆工艺由化学法和加酶法，而且“化学法，需用NaOH7～9克/升，在70～80℃条件下作用12小时，褪浆率仅为50%～60%；加酶法，用少量细菌淀粉酶，在适宜温度时只需5分钟，褪浆率达100%”，由此说明了酶的高效性。A、C、D错误；B正确；

故答案为：B。

【分析】酶的特性：

①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。

②专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应，因为酶只能催化与其结构互补的底物。据酶的专一性可知：能催化淀粉水解的酶是淀粉酶，能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶，能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶，能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。

③作用条件较温和(温和性)：酶需要适宜的温度和pH。

过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。

低温抑制酶的活性，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。

8．【答案】D

【知识点】探究影响酶活性的因素

【解析】【解答】探索温度对酶活性影响的实验，应保证酶催化反应进行的实际温度为试验前设定的温度，实验步骤的设计应为：试管编号→加入等量的淀粉溶液→不同温度下保温相同时间→加入等量的淀粉酶溶液→滴加碘液→观察现象→得出结论，因此最合理的实验步骤是①→④→②→③→⑤。A、B、C错误；D正确；

故答案为：D。

【分析】酶的特性：

①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。

②专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应，因为酶只能催化与其结构互补的底物。据酶的专一性可知：能催化淀粉水解的酶是淀粉酶，能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶，能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶，能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。

③作用条件较温和(温和性)：酶需要适宜的温度和pH

过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。

低温抑制酶的活性，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。

9．【答案】A

【知识点】探究影响酶活性的因素

【解析】【解答】A、过酸、过碱、温度过高都会使酶永久失活，温度过低不会导致酶的永久失活，A错误；

B、某加酶洗衣粉用40～60℃温水浸泡效果较好，原因是酶的催化需要适宜条件，B正确；

C、在化学反应前后，酶的作用原理是降低反应需要的活化能，反应前后自身的化学性质不发生变化，C正确；

D、由于在温度为80℃时已经失活，所以过氧化氢酶溶液的温度由80℃变为20℃的过程中，酶活性不变，D正确。

故答案为：A。

【分析】酶的特性：

①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。

②专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应，因为酶只能催化与其结构互补的底物。据酶的专一性可知：能催化淀粉水解的酶是淀粉酶，能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶，能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶，能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。

③作用条件较温和(温和性)：酶需要适宜的温度和pH过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温抑制酶的活性，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。

10．【答案】C

【知识点】探究影响酶活性的因素

【解析】【解答】A、在一定温度范围内，随温度的升高，酶活性不断上升，超过一定温度，酶会失活，A错误；

B、在最适pH之前，随着pH的升高，酶活性逐渐升高，但超过最适pH后，随着pH的升高，酶活性逐渐降低，B错误；

C、由图可知，温度为T时、pH为X时，酶活性最高，因此该酶的最适温度为T，最适pH为X，C正确；

D、酶活性t1时比t2低，t1是温度较低的环境，在低温下酶的空间结构不被破坏，D错误；

故答案为：C。

【分析】酶的特性：

①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。

②专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应，因为酶只能催化与其结构互补的底物。据酶的专一性可知：能催化淀粉水解的酶是淀粉酶，能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶，能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶，能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。

③作用条件较温和(温和性)：酶需要适宜的温度和pH

过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。

低温抑制酶的活性，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。

11．【答案】B

【知识点】酶的相关综合

【解析】【解答】A、在动物饲料生产过程中添加纤维素酶，纤维素酶可以分解纤维素，可以提高营养价值，A正确；

B、加酶洗衣粉中的酶来自酶工厂改造的，稳定性强，B错误；

C、脂肪酶可以分解油脂，可以用来处理废油脂，保护环境又节约资源，C正确；

D、嫩肉粉中的蛋白酶可以分解肉类制品中的弹性蛋白，使口感更鲜嫩，D正确；

故答案为：B。

【分析】1、酶具有高效率的催化能力。2、酶具有专一性；（每一种酶只能催化一种或一类化学反应。）3、酶在生物体内参与每一次反应后，它本身的性质和数量都不会发生改变（与催化剂相似）；4、酶的作用条件较温和。

12．【答案】C

【知识点】ATP的化学组成和特点

【解析】【解答】分析题图可知，①是核糖、②高能磷酸键、③是腺嘌呤、④是核糖核苷酸/

A、①是核糖，DNA中的五碳糖是脱氧核糖，A错误；

B、图中②高能磷酸键，在ATP分子中有2个，B错误；

C、③是腺嘌呤，是RNA的碱基，也是DNA的碱基，C正确；

D、④是核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，D错误。

故选：C。

故答案为：。

【分析】ATP的功能：ATP是细胞生命活动的直接能源物质。

ATP的中文名是腺嘌呤核苷三磷酸（三磷酸腺苷）；其构成是（腺嘌呤—核糖）—磷酸基团～磷

酸基团～磷酸基团；简式为A－P～P～P。其中A代表腺苷；“～”为高能磷酸键。ATP去掉1个磷酸基团后叫ADP(二磷酸腺苷)；ATP去掉2个磷酸基团后叫AMP(一磷酸腺苷/腺嘌呤核糖核苷酸)，是组成RNA的基本单位之一。

13．【答案】A

【知识点】AT