【真题分类汇编】考点03：酶和ATP（有解析）-2023-2023年高中生物真题分类汇编专题练习

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1.研究发现，人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下列有关叙述错误的是（）

A.该酶的空间结构由氨基酸的种类决定

B.该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与

C.“废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂

D.“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用

2.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B

1加入2%过氧化氢溶液3mL3mL

2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

3.为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如下表所示：

组别甲中溶液（0.2mL）乙中溶液（2mL）不同时间测定的相对压强（kPa）

0s50s100s150s200s250s

Ⅰ肝脏提取液H2O2溶液09.09.69.810.010.0

ⅡFeCl3H2O2溶液000.10.30.50.9

Ⅲ蒸馏水H2O2溶液00000.10.1

下列叙述错误的是（）

A.H2O2分解生成O2导致压强改变

B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时

C.250s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行

D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性

4.某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析，下列有关叙述错误的是（）

A.该酶可耐受一定的高温

B.在t1时，该酶催化反应速率随温度升高而增大

C.不同温度下，该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同

D.相同温度下，在不同反应时间该酶的催化反应速率不同

5.某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是（）

组别pHCaCl2温度（℃）降解率（%）

①

②

③

④

⑤9

9

9

7

5+

+

-

+

+90

70

70

70

4038

88

0

58

30

注：+/-分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白

A.该酶的催化活性依赖于CaCl2

B.结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度

C.该酶催化反应的最适温度70℃，最适pH9

D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物

6.某同学研究某因素对酶活性的影响，实验处理及结果如下：己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。该同学研究的因素是（）

A.温度B.底物C.反应时间D.酶量

7.植物蛋白酶M和L能使肉类蛋白质部分水解，可用于制作肉类嫩化剂。某实验小组测定并计算了两种酶在37℃、不同pH下的相对活性，结果见如表。下列叙述最合理的是（）

pH酶相对活性357911

M0.71.01.01.00.6

L0.51.00.50.20.1

A.在37℃时，两种酶的最适pH均为3

B.在37℃长时间放置后，两种酶的活性不变

C.从37℃上升至95℃，两种酶在pH为5时仍有较高活性

D.在37℃、pH为3~11时，M更适于制作肉类嫩化剂

8.用果胶酶处理草莓，可以得到比较澄清的草莓汁；而利用稀盐酸处理草莓可以制得糊状的草莓酱。果胶酶和盐酸催化果胶水解的不同点在于（）

A.两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同

B.两者催化果胶水解得到的单糖不同

C.两者催化果胶主链水解断裂的化学键不同

D.酶催化需要最适温度，盐酸水解果胶不需要最适温度

9.某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件，某同学进行了下列5组实验（表中“+”表示有，“-”表示无）。

实验组①②③④⑤

底物+++++

RNA组分++-+-

蛋白质组分+-+-+

低浓度Mg2++++--

高浓度Mg2+---++

产物+--+-

根据实验结果可以得出的结论是（）

A.酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性

B.蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高

C.在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性

D.在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性

10.ATP是细胞的能量“通货”，关于ATP的叙述错误的是（）

A.含有C、H、O、N、PB.必须在有氧条件下合成

C.胞内合成需要酶的催化D.可直接为细胞提供能量

11.研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1～2min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是（）

A.该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATP

B.32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性

C.32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等

D.ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内

12.某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是（）

A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点

B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递

C.作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递

D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响

13.使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：一类是可逆抑制剂（与酶可逆结合，酶的活性能恢复）；另一类是不可逆抑制剂（与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复）。已知甲、乙两种物质（能通过透析袋）对酶A的活性有抑制作用。

实验材料和用具：蒸馏水，酶A溶液，甲物质溶液，物质溶液，透析袋（人工合成半透膜），试管，烧杯等为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路，并写出实验预期结果。

（1）实验设计思路：

取______支试管（每支试管代表一个组），各加入等量的酶A溶液，再分别加等量______，一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。

（2）实验预期结果与结论：

若出现结果①：______。

结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。

若出现结果②：______。

结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。

若出现结果③：______。

结论③：甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。

若出现结果④：______。

结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。

14.某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的，红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化，其中酶1的合成由A基因控制，酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子，某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨，得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液，并用这些研磨液进行不同的实验：

实验一：探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的

①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。

②在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色。

③将两种细胞研磨液先加热煮沸，冷却后再混合，混合液颜色无变化。

实验二：确定甲和乙植株的基因型

将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。

回答下列问题：

(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是（答出3点即可）；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的。

(2)实验一②中，两种细胞研磨液混合后变成了红色，推测可能的原因是。

(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是_______，乙的基因型是_______；若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是_______。

15.用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA-Pα~Pβ~Pγ，)等材料制备了DNA片段甲（单链），对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。

回答下列问题：

（1）该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P，原因是。

（2）该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是。

（3）为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA。

（4）该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是______。

答案和解析

1.【答案】A

【解析】A、根据题意可知：该酶的化学本质为蛋白质，蛋白质空间结构具有多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构不同造成的，A错误；

B、根据题意可知：该酶的化学本质为蛋白质，因此该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与，B正确；

C、“废物蛋白”被该酶切割的过程中会发生分解，肽键断裂，C正确；

D、氨基酸是蛋白质的基本单位，因此“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用，D正确。

故选：A。

酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数为蛋白质，少数是RNA。

本题主要考查的是酶的概念以及酶的特性的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握。

2.【答案】D

【解析】【分析】

分析表格数据可知：本实验的自变量是加入催化剂的种类，酶和无机催化剂对比，具有高效性，故试管A氧气产生速率远大于试管B。据此答题。

【解答】

A、根据试题分析，该实验的自变量是催化剂的种类，A正确；

B、可用产生气泡的速率作检测指标，反应过氧化氢的分解速率，B正确；

C、该实验的自变量是催化剂的种类，酶和无机催化剂对比，具有高效性，C正确；

D、鸡肝匀浆和马铃薯匀浆均含有过氧化氢酶，可以用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验，D错误。

故选：D。

3.【答案】C

【解析】A、H2O2分解产物是H2O和O2，其中O2属于气体，会导致压强增大，A正确；

B、据表分析可知，甲中溶液是酶或无机催化剂等，乙中是底物，应从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时，即从酶与底物接触时开始计时，B正确；

C、三组中的H2O2溶液均为2ml，则最终产生的相对压强应相同，据表可知，250s之前（200s）Ⅰ组反应已结束，但Ⅱ组和Ⅲ组压强仍未达到Ⅰ组的最终压强10.0，故250s时Ⅱ组和Ⅲ组反应仍在进行，C错误；

D、酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，对比Ⅰ、Ⅱ组可知，在相同时间内Ⅰ组（含过氧化氢酶）相对压强变化更快，说明酶的催化作用具有高效性，D正确。

故选C。

4.【答案】D

【解析】A、据图可知，该酶在70℃条件下仍具有一定的活性，故该酶可以耐受一定的高温，A正确；

B、据图可知，在t1时，酶促反应速率随温度升高而增大，即反应速率与温度的关系为40℃＜50℃＜60℃＜70℃，B正确；

C、由题图可知，在不同温度下，该酶达到最大催化反应速率（曲线变平缓）时所需时间不同，其中70℃达到该温度下的最大反应速率时间最短，C正确；

D、相同温度下，不同反应时间内该酶的反应速率可能相同，如达到最大反应速率（曲线平缓）之后的反应速率相同，D错误。

故选：D。

据图分析可知，在图示温度实验范围内，50℃酶的活性最高，其次是60℃时，在40℃时酶促反应速率随时间延长而增大。

本题主要考查的是影响酶活性的因素的相关实验，意在考查学生对基础知识的理解掌握。

5.【答案】C

【解析】A、由②③对比可知，没有CaCl2就不能降解Ⅰ型胶原蛋白，故该酶的催化活性依赖于CaCl2，A正确；

B、实验遵循单一变量和对照原则，对比①、②组，单一变量是温度，所以温度为自变量，B正确；

C、在本实验中，70℃、pH9条件下酶的催化效率较高，但要确定最适温度和最适pH，还要缩小温度梯度和pH梯度，进一步做实验，C错误；

D、如果要确定该酶是否能水解其他反应物，实验的自变量应该是不同底物，所以还需补充实验才能确定，D正确。

故选：C。

分析表格，自变量是pH、温度、有无CaCl2，因变量为Ⅰ型胶原蛋白降解率。

本题考查酶的相关实验，要求考生识记酶的概念以及它的特点等知识，意在考查考生的实验分析能力。

6.【答案】B

【解析】A、由题干可知，两组实验的温度都为45℃，所以研究的因素不是温度，A错误。

B、由题干分析，己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。这两组实验的不同条件在于是否加入底物，所以研究的因素是底物，B正确。

C、由题干可知，两组实验的反应时间均为12min，所以研究的因素不是反应时间，C错误。

D、由题干可知，两组实验的酶量一致，所以研究的因素不是酶量，D错误。

故选B。

影响酶活性的因素有温度、pH、抑制剂和激活剂。由题干分析，己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。这两组实验的不同条件在于是否加入底物。

本题考查影响酶活性的因素，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力，能运用所学知识，准确判断问题的能力。

7.【答案】D

【解析】A、根据表格数据可知，在在37℃时，M的适宜pH为5～9，而N的适宜pH为5左右，A错误；

B、酶适宜在低温条件下保存，在37℃长时间放置后，两种酶的活性会发生改变，B错误；

C、酶发挥作用需要适宜的温度，高温会导致酶变性失活，因此从37℃上升至95℃，两种酶在pH为5时都已经失活，C错误；

D、在37℃、pH为3～11时，M比N的相对活性高，因此M更适于制作肉类嫩化剂，D正确。

故选：D。

分析表格数据：表中表示两种酶在37℃、不同pH下的相对活性。根据表中数据可知，M的适宜pH为5～9，而N的适宜pH为5左右；在37℃、pH为3～11时，M比N的相对活性高。

本题结合表格数据，考查酶的相关知识，要求考生识记酶的特性，掌握影响酶活性的因素，能正确分析表格数据，从中提取有效信息准确答题。

8.【答案】A

【解析】【分析】酶和无机催化剂的不同点：酶降低化学反应活化能的效果更显著。酶和无机催化剂的相同点：都能能降低化学反应的活化能，加速化学反应的进行；都不能为化学反应提供能量；都不能改变化学反应的平衡点；在化学反应前后质和量都不变。

【详解】

A、用果胶酶处理草莓，可以得到比较澄清的草莓汁；而利用稀盐酸处理草莓可以制得糊状的草莓酱，说明两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同，A正确；

BC、盐酸属于无机催化剂，与果胶酶催化果胶主链水解断裂的化学键、催化果胶水解得到的单糖是相同的，BC错误；

D、无论是酶和盐酸催化化学反应，反应的过程中温度达到最适的话，可以让反应更加充分，但可能酶的效果比盐酸更好，D错误。

故选A。

9.【答案】C

【解析】A、由①组可知酶在低浓度Mg2+条件下也有产物的生成，说明并非一定要高浓度Mg2+才具有催化活性，A错误；

B、由第③组和第⑤组对比可知，只有蛋白质组分的酶存在时，其催化活性在低浓度Mg2+和高浓度Mg2+的条件下，均无产物的生成，说明在两种条件下都没有催化活性，B错误；

CD、由第④组和第⑤组对比可知，在高浓度Mg2+条件下，第④组有产物的生成，第⑤组没有产物的生成，说明RNA组分具有催化活性，蛋白质组分没有催化活性，C正确，D错误。

故选：C。

定义：酶是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。

①由活细胞产生（与核糖体有关）

②催化性质：A．比无机催化剂更能减低化学反应的活化能，提高化学反应速度。B．反应前后酶的性质和数量没有变化。

③成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

特性：①高效性：同无机催化剂相比，酶的催化效率更高，反应速度更快。

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：酶的催化作用需要适宜的温度、pH值等，过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低温也会影响酶的活性，但不破坏酶的分子结构。

本题主要考查影响酶活性的因素，本题也考查运用了对比实验，要求学生有一定的理解分析能力。

10.【答案】B

【解析】A、ATP的组成元素是C、H、O、N、P，A正确；

B、有氧呼吸和无氧呼吸都可以合成ATP，B错误；

C、细胞内合成ATP的生理过程是光合作用和细胞呼吸，因此需要酶的催化，C正确；

D、生命活动的直接能源物质是ATP，D正确。

故选：B。

11.【答案】B

【解析】A、根据题意可知：该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP，A错误；

B、根据题意“结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。”说明：32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性，B正确；

C、根据题意可知：放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团，C错误；

D、该实验不能说明转化主要发生在细胞核内，D错误。

故选：B。

ATP又叫腺苷三磷酸，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P，A-表示腺苷、T-表示三个、P-表示磷酸基团，“～”表示特殊的化学键（旧称高能磷酸键）。

本题考查ATP的相关知识，意在考查学生理解所学知识的特殊性，考查学生从文字中获取信息并对信息进行分析、推理、判断和运用的能力。

12.【答案】B

【解析】A、磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下，其氨基酸的羟基被磷酸基团取代，变成有活性有功能的蛋白质；去磷酸化是指磷酸化的蛋白质在蛋白磷酸酶的作用下去掉磷酸基团，复原成羟基，失去活性的过程。这些过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点，A正确。

B、磷酸化需要特定的氨基酸序列，失去特定氨基酸，将无法磷酸化。因此这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，会影响细胞信号传递，B错误。

C、ATP在蛋白质磷酸化的过程中提供能量，参与细胞信号传递过程，C正确。

D、蛋白质的磷酸化和去磷酸化都要在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下进行，温度影响酶的活性，因此蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响，D正确。

故选B。

分析图示：磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下，其氨基酸的羟基被磷酸基团取代，变成有活性有功能的蛋白质；去磷酸化是指磷酸化的蛋白质在蛋白磷酸酶的作用下去掉磷酸基团，复原成羟基，失去活性的过程。

本题考查ATP在能量代谢中的作用的综合，考查了学生获取信息的能力和分析理解能力，具有一定的难度。

13.【答案】（1）2甲物质溶液、乙物质溶液

（2）透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高透析前后，两组的酶活性均不变加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高

【解析】（1）分析题意可知，实验目的探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，则实验的自变量为甲乙物质的有无，因变量为酶A的活性，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：取2支试管各加入等量的酶A溶液，再分别加等量甲物质溶液、乙物质溶液（单一变量和无关变量一致原则）；一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。

（2）据题意可知，物质甲和物质乙对酶A的活性有抑制，但作用机理末知，且透析前有物质甲和乙的作用，透析后无物质甲和物质乙的作用，前后对照可推测两种物质的作用机理，可能的情况有：

①若甲、乙均为可逆抑制剂，则酶的活性能恢复，故透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高。

②若甲、乙均为不可逆抑制剂，则两组中酶的活性均不能恢复，故透析前后，两组的酶活性均不变。

③若甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂，则甲组中活性可以恢复，而乙组不能恢复，故加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变。

④若甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂，则则甲组中活性不能恢复，而乙组能恢复，故加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高。

故答案为：

（1）2甲物质溶液、乙物质溶液

（2）透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高透析前后，两组的酶活性均不变加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高

对照实验：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。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组。没有处理是的就是对照组。

本题考查影响酶活性的因素及探究实验，重点是考