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专题2　细胞的代谢
小专题1　酶　与　ATP
(☆2025·江苏卷)为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是(　 　)
步骤 甲组 乙组 丙组
① 加入2 mL 淀粉溶液 加入2 mL 淀粉溶液 加入2 mL 蔗糖溶液
② 加入2 mL 淀粉酶溶液 加入2 mL 蒸馏水 ？
③ 60 ℃水浴加热，然后各加入2 mL斐林试剂，再60 ℃水浴加热
A．丙组步骤②应加入2 mL蔗糖酶溶液
B．两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C．根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D．甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
提升1　高中生物中常见的几种酶
1．涉及磷酸二酯键的酶
(1)DNA聚合酶：催化DNA复制过程中单个脱氧核苷酸与3′—OH间形成磷酸二酯键。PCR过程中，Taq DNA聚合酶为一种耐高温的DNA聚合酶，且具有5′→3′外切酶活性。
(2)RNA聚合酶：识别启动子，并催化转录过程中核糖核苷酸间形成磷酸二酯键。
(3)DNA连接酶：催化连接2个DNA片段，形成磷酸二酯键。
(4)限制酶：识别特定的DNA序列，并在特定位点切割，破坏磷酸二酯键。
(5)DNA酶：催化磷酸二酯键断裂，水解DNA。(注：解旋酶催化细胞中DNA复制过程中氢键的断裂，使DNA解旋。)
(6)RNA酶：催化磷酸二酯键断裂，水解RNA。
2．工具酶
(1)基因工程中的工具酶：限制酶和DNA连接酶、逆转录酶等。
(2)细胞工程中的工具酶：胰蛋白酶、胶原蛋白酶，可使动物细胞间的蛋白质纤维水解，用于制备细胞悬液；纤维素酶和果胶酶可催化细胞壁分解，获得原生质体，用其处理愈伤组织，也可获得单个细胞。
3．水解酶：催化相应底物水解，如蔗糖酶催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖，淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖，脂肪酶催化脂肪水解为甘油和脂肪酸，蛋白酶催化蛋白质水解为多肽和少量氨基酸。
4．R酶：存在于叶绿体基质中的Rubisco为一种双功能酶，具有羧化和加氧催化活性。在CO2充足时，催化CO2的固定；在CO2不足时，催化O2与C5反应，发生光呼吸过程。
5．核酶：核酶是具有催化活性的RNA，即化学本质是核糖核酸(RNA)，主要参与RNA的加工与成熟。
6．端粒酶：可使端粒修复延长，使端粒不会因细胞分裂而缩短，使得细胞分裂次数增加。端粒酶在正常人体组织中的活性被抑制，在肿瘤细胞中被重新激活，从而可能参与恶性增殖。
提升2　ATP的形成与利用机理
1．ATP的合成方式
ATP合成方式 作用机理 发生场所(真核)
底物水平磷酸化 将底物分子中的能量直接转移给ADP(或GDP)生成ATP(或GTP)的反应 细胞质基质 和线粒体基质
氧化磷酸化 通过电子传递链在膜两侧建立H＋浓度梯度，驱动ATP合酶合成ATP 线粒体内膜
光合磷酸化 通过电子传递链在膜两侧建立H＋浓度梯度，驱动ATP合酶合成ATP 叶绿体 类囊体(薄)膜
2．ATP的功能
(1)作为驱动细胞生命活动的直接能源物质：与细胞中的吸能反应相关联，用于大脑思考、肌肉收缩、生物发电及物质的主动运输等。
(2)ATP水解，末端磷酸基团脱离下来与蛋白质结合，导致蛋白质磷酸化，激活蛋白质；与葡萄糖分子结合，激活葡萄糖；ATP水解释放的能量可转移到荧光素分子中，激活荧光素。
(3)ATP作为转录的原料，合成RNA。
(4)在腺苷酸转化酶的催化下，ATP可转化为cAMP，实现细胞内的信息传导。
(5)在神经细胞中，ATP可作为神经递质释放到胞外。
命题1　酶
(2025·安徽卷)下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述，正确的是(　 　)
A．高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工
B．核糖体中有相应的酶，可将氨基酸结合到特定tRNA的3′端
C．溶酶体内含有多种水解酶，仅能消化衰老、损伤的细胞组分
D．叶绿体中的ATP合酶，可将光能直接转化为ATP中的化学能
(2025·北京卷)某种加酶洗衣粉包装袋上注有下列信息：本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶；洗涤前先浸泡15～20 min，特别脏的衣物可减少浸泡用水量；请勿使用60 ℃以上热水。下列叙述错误的是(　 　)
A．该洗衣粉含多种酶，不适合洗涤纯棉衣物
B．洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解
C．减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度
D．水温过高导致酶活性下降
(2025·扬州期末)为探究表面活性剂T－80对木瓜蛋白酶活性的影响，研究人员在最适温度下开展实验，结果如下图所示。据图分析，相关叙述错误的是(　 　)
A．本实验的自变量是T－80浓度、pH，温度是无关变量
B．木瓜蛋白酶的活性随着T－80浓度的增加而下降
C．适当提高反应体系的温度，图中曲线会向下移动
D．T－80质量浓度为105 mg·L－1、pH为9.5时，木瓜蛋白酶因肽键断裂而失活
命题2　ATP
(2024·全国甲卷)ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成，ATP结构如下图所示，图中～表示一种特殊的化学键，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位磷酸基团之间的特殊化学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位磷酸基团之间的特殊化学键
(2025·宿迁四模)如图所示为ATP合酶结构，由F1头部和F0跨膜H＋载体两部分构成，相关叙述错误的是(　 　)
A．除线粒体内膜、叶绿体类囊体膜外，ATP合酶还可分布于细胞膜
B．F0跨膜部分为疏水基团，运输H＋的方式为协助扩散
C．F1头部为亲水基团，能够给ATP的合成提供能量
D．在人体细胞中，ATP合酶工作时一般伴随着放能反应的发生
一、 单项选择题
1．(2025·盐城考前指导)下列有关酶的叙述，错误的是(　 　)
A．酶可以降低反应中分子从常态转变为活跃状态所需的能量
B．溶菌酶是溶酶体中的一种酸性水解酶
C．艾弗里的体外转化实验、植物体细胞杂交技术都用了酶解法
D．DNA粗提取实验中，研磨液含有抑制DNA酶活性的物质
2．(2025·海安中学)酶可以为生活添姿加彩，亦可助力科技发展，下列相关叙述正确的是(　 　)
A．酶的元素组成是C、H、O、N，可以降低化学反应的活化能
B．溶菌酶属于免疫的第一道防线，亦可与抗生素联合使用增强抗生素疗效
C．DNA酶、蛋白酶、RNA酶等助力了DNA是肺炎链球菌主要遗传物质的发现
D．中国台湾科学家钱嘉韵分离到耐高温DNA聚合酶，助力了PCR的大规模应用
3．(2025·扬州考前调研)α－淀粉酶以随机的方式从淀粉分子内部水解淀粉，β－淀粉酶则从淀粉末端以两个单糖为单位进行水解。下列叙述正确的是(　 　)
A．α－淀粉酶不具有专一性，β－淀粉酶具有专一性
B．两种酶催化淀粉水解后的产物中都有麦芽糖
C．两种酶在高温条件下均会因肽键断裂而失活
D．两种酶均可用于探究pH对酶活性的影响
4．(2024·河北卷)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
5．(2025·常州期末)图示为氧传递酶的合成与加工的过程，下列相关叙述错误的是(　 　)
A．氧传递酶的合成与加工过程中伴随着肽键的形成和断裂
B．HSP－70与氧传递酶前体的复合体以胞吞方式进入线粒体
C．与线粒体外膜进行信息交流的是氧传递酶前体的氨基端
D．可推测成熟的氧传递酶发挥作用的场所是线粒体内膜
6．(2025·高邮期初)许多分子因素能干扰酶的催化作用，使酶促反应速率减慢或完全停止，这些分子因素称为抑制剂。几种抑制剂与底物的关系如图所示，以下说法错误的有(　 　)
　　,
a b 　c
A．酶与无机催化剂的作用机理相同，都能降低反应物的活化能
B．a中抑制剂与底物是竞争关系，通过增加底物浓度可提高酶促反应速率
C．b与c中的抑制剂不同之处在于b中抑制剂不与E结合，而与ES结合
D．以上发生的酶抑制作用都是可逆的，除去抑制剂可以恢复酶催化活性
7．(2025·泰州中学)ATP和酶是细胞代谢不可缺少的物质，相关叙述正确的是(　 　)
A．细胞中的需能反应都由ATP直接供能
B．当酶变性失活时，其空间结构才会发生改变
C．能合成ATP的细胞都能合成酶
D．ATP脱去两个磷酸基团后形成的物质，可参与某些酶的合成
8．(2025·如皋1.5适应考)柚苷酶常用于柚子汁脱苦处理，其同时具有α－L－鼠李糖苷酶和β－D－葡萄糖苷酶的活性位点，可将苦味物质柚皮苷逐步分解为无苦味的葡萄糖和柚皮素，原理如下图。相关叙述正确的是(　 　)
A．单位时间内柚皮苷的消耗量可表示β－D－葡萄糖苷酶的活性
B．柚苷酶同时具有两种酶的活性位点，不具有专一性
C．催化时酶的空间结构发生变化，不会导致酶失活
D．加入柚苷酶可较快地去除苦味体现了酶具有高效性
9．(2025·南京、盐城二模)活鱼宰杀后，鱼肉中的ATP会逐步降解并转化为肌苷酸(IMP)，IMP在酸性磷酸酶(ACP)等酶作用下降解为次黄嘌呤和核糖，过程如图所示。IMP具有鲜味特性而次黄嘌呤和核糖无鲜味。下列叙述正确的是(　 　)
A．ATP、AMP中都含有腺苷和磷酸，都是RNA的基本单位
B．ATP在细胞中含量丰富，能持续为IMP的生成提供能量
C．腺苷脱氢酶、ACP、酶X都能为化学反应提供活化能
D．在IMP降解前有效抑制ACP的活性是鱼肉保持鲜味的思路
10．细胞中生命活动绝大多数所需要的能量都是由ATP直接提供的，ATP是细胞的能量“货币”。研究发现，ATP还可以传导信号和作为神经递质发挥作用，其转运到细胞外的方式如下图所示。下列叙述正确的是(　 　)
A．ATP通过途径①转运到细胞外的过程不需要消耗能量，但要与通道蛋白结合
B．ATP通过途径②转运到细胞外时会发生载体蛋白构象的改变
C．若ATP作为神经递质，需要经过途径③转运到细胞外，既消耗能量，也需要转运蛋白
D．ATP的能量主要贮存在腺苷和磷酸之间的特殊化学键中
二、 多项选择题
11．(2025·盐城联盟冲刺)研究发现某种酶对发酵食品产生的生物胺降解的效果较好。研究人员探究了温度对该酶活力的影响，结果如图所示。下列相关叙述正确的有(　 　)
A．适宜条件下，该酶在生物体内外均能发挥催化作用
B．图中酶活力可通过检测单位时间生物胺的降解量来表示
C．该酶可为生物胺降解过程提供活化能，以提高分解速率
D．40 ℃时增加生物胺的量，其他条件不变，M点会上移
12．(2025·泰州期初)酶促反应的终产物浓度过高时会与酶结合，从而抑制反应的进行，称为反馈抑制。下图表示细胞内异亮氨酸的合成和调节过程，下列有关叙述错误的有(　 　)
A．异亮氨酸与苏氨酸脱氢酶结合形成酶—底物复合物
B．②结构的改变不会影响苏氨酸脱氢酶的催化活性
C．增大细胞内苏氨酸的浓度不能解除反馈抑制
D．利用蛋白质工程改变结构①可解除反馈抑制
13．利用淀粉—琼脂培养皿进行酶特性的相关实验：5个圆点位置贴上含不同试剂的滤纸片→37 ℃恒温箱中保温→2 h后除去滤纸片→加入某试剂处理1 min后洗脱→观察圆点的颜色变化(如图所示)。下列叙述错误的有(　 　)
① 清水：蓝黑色
② 新鲜唾液：棕色
③ 质量分数为10%的盐酸溶液＋新鲜唾液：？
④ 煮沸的唾液：？
⑤ 质量分数为2%的蔗糖酶溶液：？
A．将恒温箱37 ℃保温调高到60 ℃可缩短反应时间
B．加入某试剂处理1 min，该试剂为常用淀粉指示剂——碘液
C．②与⑤组成的对照，说明淀粉酶具有专一性
D．若④⑤的颜色为蓝黑色，说明淀粉酶已失活
14．(2025·盐城中学)底物水平磷酸化是在分解代谢过程中，底物因脱氢、脱水等作用而使能量在分子内部重新分布，形成高能磷酸化合物，然后将高能磷酸基团转移到ADP形成ATP或转移到GDP形成GTP的过程。下列叙述错误的有(　 　)
A．ATP分子内部相邻磷酸基团均带正电荷而相互排斥
B．在细胞质基质和线粒体基质中均可发生底物水平磷酸化
C．ATP、GTP、CTP、UTP去掉磷酸基团可参与合成DNA
D．GTP在GTP酶催化下转化为GDP的反应为吸能反应
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小专题1　酶　与　ATP
(☆2025·江苏卷)为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是(　C　)
步骤 甲组 乙组 丙组
① 加入2 mL 淀粉溶液 加入2 mL 淀粉溶液 加入2 mL 蔗糖溶液
② 加入2 mL 淀粉酶溶液 加入2 mL 蒸馏水 ？
③ 60 ℃水浴加热，然后各加入2 mL斐林试剂，再60 ℃水浴加热
A．丙组步骤②应加入2 mL蔗糖酶溶液
B．两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C．根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D．甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
解析：验证淀粉酶的专一性，需保持酶相同而底物不同，或底物相同而酶不同，若丙组步骤②加入蔗糖酶则无法证明淀粉酶的作用特性，A错误。第一次60 ℃水浴是为酶提供最适温度以催化反应，第二次水浴是斐林试剂与还原糖反应的条件，B错误。乙组(淀粉溶液＋蒸馏水)未加酶，若未显色说明淀粉溶液不含还原糖，若显色则可能底物被污染或分解，因此乙组结果可用于判断淀粉溶液是否含还原糖，C正确。甲组(淀粉溶液＋淀粉酶溶液)水解产物为麦芽糖(还原糖)，与斐林试剂在水浴条件下反应呈砖红色；丙组(蔗糖溶液＋淀粉酶溶液)无水解产物，故丙组呈斐林试剂的蓝色，D错误。
提升1　高中生物中常见的几种酶
1．涉及磷酸二酯键的酶
(1)DNA聚合酶：催化DNA复制过程中单个脱氧核苷酸与3′—OH间形成磷酸二酯键。PCR过程中，Taq DNA聚合酶为一种耐高温的DNA聚合酶，且具有5′→3′外切酶活性。
(2)RNA聚合酶：识别启动子，并催化转录过程中核糖核苷酸间形成磷酸二酯键。
(3)DNA连接酶：催化连接2个DNA片段，形成磷酸二酯键。
(4)限制酶：识别特定的DNA序列，并在特定位点切割，破坏磷酸二酯键。
(5)DNA酶：催化磷酸二酯键断裂，水解DNA。(注：解旋酶催化细胞中DNA复制过程中氢键的断裂，使DNA解旋。)
(6)RNA酶：催化磷酸二酯键断裂，水解RNA。
2．工具酶
(1)基因工程中的工具酶：限制酶和DNA连接酶、逆转录酶等。
(2)细胞工程中的工具酶：胰蛋白酶、胶原蛋白酶，可使动物细胞间的蛋白质纤维水解，用于制备细胞悬液；纤维素酶和果胶酶可催化细胞壁分解，获得原生质体，用其处理愈伤组织，也可获得单个细胞。
3．水解酶：催化相应底物水解，如蔗糖酶催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖，淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖，脂肪酶催化脂肪水解为甘油和脂肪酸，蛋白酶催化蛋白质水解为多肽和少量氨基酸。
4．R酶：存在于叶绿体基质中的Rubisco为一种双功能酶，具有羧化和加氧催化活性。在CO2充足时，催化CO2的固定；在CO2不足时，催化O2与C5反应，发生光呼吸过程。
5．核酶：核酶是具有催化活性的RNA，即化学本质是核糖核酸(RNA)，主要参与RNA的加工与成熟。
6．端粒酶：可使端粒修复延长，使端粒不会因细胞分裂而缩短，使得细胞分裂次数增加。端粒酶在正常人体组织中的活性被抑制，在肿瘤细胞中被重新激活，从而可能参与恶性增殖。
提升2　ATP的形成与利用机理
1．ATP的合成方式
ATP合成方式 作用机理 发生场所(真核)
底物水平磷酸化 将底物分子中的能量直接转移给ADP(或GDP)生成ATP(或GTP)的反应 细胞质基质 和线粒体基质
氧化磷酸化 通过电子传递链在膜两侧建立H＋浓度梯度，驱动ATP合酶合成ATP 线粒体内膜
光合磷酸化 通过电子传递链在膜两侧建立H＋浓度梯度，驱动ATP合酶合成ATP 叶绿体 类囊体(薄)膜
2．ATP的功能
(1)作为驱动细胞生命活动的直接能源物质：与细胞中的吸能反应相关联，用于大脑思考、肌肉收缩、生物发电及物质的主动运输等。
(2)ATP水解，末端磷酸基团脱离下来与蛋白质结合，导致蛋白质磷酸化，激活蛋白质；与葡萄糖分子结合，激活葡萄糖；ATP水解释放的能量可转移到荧光素分子中，激活荧光素。
(3)ATP作为转录的原料，合成RNA。
(4)在腺苷酸转化酶的催化下，ATP可转化为cAMP，实现细胞内的信息传导。
(5)在神经细胞中，ATP可作为神经递质释放到胞外。
命题1　酶
(2025·安徽卷)下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述，正确的是(　A　)
A．高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工
B．核糖体中有相应的酶，可将氨基酸结合到特定tRNA的3′端
C．溶酶体内含有多种水解酶，仅能消化衰老、损伤的细胞组分
D．叶绿体中的ATP合酶，可将光能直接转化为ATP中的化学能
解析：将氨基酸活化并连接到特定tRNA 3′端的过程，是在细胞质基质中进行的，B错误；溶酶体主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，C错误；ATP合酶是利用类囊体膜两侧的质子(H＋)浓度梯度所形成的势能来合成ATP的，而不是直接转化光能，D错误。
(2025·北京卷)某种加酶洗衣粉包装袋上注有下列信息：本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶；洗涤前先浸泡15～20 min，特别脏的衣物可减少浸泡用水量；请勿使用60 ℃以上热水。下列叙述错误的是(　A　)
A．该洗衣粉含多种酶，不适合洗涤纯棉衣物
B．洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解
C．减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度
D．水温过高导致酶活性下降
解析：酶具有专一性，纯棉衣物的主要成分是纤维素，而该洗衣粉含有的酶为蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶，均无法分解纤维素，不会损坏纯棉衣物，A错误；洗涤前浸泡可延长酶与污渍的接触时间，有利于酶与污渍结合催化其分解，B正确；一定范围内，减少用水量会提高酶的浓度，从而加快反应速率，C正确；酶活性的发挥需要适宜温度，高温会破坏酶空间结构导致其活性下降，故勿使用60 ℃以上热水，D正确。
(2025·扬州期末)为探究表面活性剂T－80对木瓜蛋白酶活性的影响，研究人员在最适温度下开展实验，结果如下图所示。据图分析，相关叙述错误的是(　D　)
A．本实验的自变量是T－80浓度、pH，温度是无关变量
B．木瓜蛋白酶的活性随着T－80浓度的增加而下降
C．适当提高反应体系的温度，图中曲线会向下移动
D．T－80质量浓度为105 mg·L－1、pH为9.5时，木瓜蛋白酶因肽键断裂而失活
解析：由图可知，本实验的自变量是T－80的浓度和pH，温度属于无关变量，保持相同且适宜，A正确；从图中看出，随着T－80浓度增加，酶活性相对值不断降低，B正确；本实验是在最适温度下开展的，若升高反应体系的温度，酶活性降低，图中曲线会向下移动，C正确；T－80质量浓度为105 mg·L－1、pH为9.5时，木瓜蛋白酶空间结构发生改变，即发生变性，但肽键可能没有断裂，D错误。
命题2　ATP
(2024·全国甲卷)ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成，ATP结构如下图所示，图中～表示一种特殊的化学键，下列叙述错误的是(　C　)
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位磷酸基团之间的特殊化学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位磷酸基团之间的特殊化学键
解析：ATP为直接能源物质，γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量，可为离子主动运输提供能量，A正确；ATP分子水解掉γ、β后，得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，可用于合成RNA，B正确；ATP中β和γ位磷酸基团间“～”断裂释放能量，可在细胞核中发挥作用，如为RNA合成等提供能量，C错误；光合作用的光反应可将光能转化为活跃的化学能储存于ATP的β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键中，D正确。
(2025·宿迁四模)如图所示为ATP合酶结构，由F1头部和F0跨膜H＋载体两部分构成，相关叙述错误的是(　C　)
A．除线粒体内膜、叶绿体类囊体膜外，ATP合酶还可分布于细胞膜
B．F0跨膜部分为疏水基团，运输H＋的方式为协助扩散
C．F1头部为亲水基团，能够给ATP的合成提供能量
D．在人体细胞中，ATP合酶工作时一般伴随着放能反应的发生
解析：ATP合酶能催化ATP合成，除线粒体内膜、叶绿体类囊体膜外，在某些细胞(如蓝细菌细胞)细胞膜中也有ATP合成，所以可分布有ATP合酶，A正确；F0跨膜部分处于磷脂双分子层中，因磷脂分子尾部疏水，所以F0为疏水基团，H＋通过其跨膜蛋白顺浓度梯度运输，方式为协助扩散，B正确；F1头部为亲水基团，是催化ATP合成的部位，但不能给ATP合成提供能量，能量来自H＋的电化学势能，C错误；在人体细胞中，放能反应释放的能量可用于ATP合成，故ATP合酶催化ATP合成时一般伴随放能反应的发生，D正确。
一、 单项选择题
1．(2025·盐城考前指导)下列有关酶的叙述，错误的是(　B　)
A．酶可以降低反应中分子从常态转变为活跃状态所需的能量
B．溶菌酶是溶酶体中的一种酸性水解酶
C．艾弗里的体外转化实验、植物体细胞杂交技术都用了酶解法
D．DNA粗提取实验中，研磨液含有抑制DNA酶活性的物质
解析：溶菌酶是一种免疫活性物质，是由免疫细胞和其他细胞产生的，分泌到细胞外起作用，溶菌酶不位于溶酶体，B错误。
2．(2025·海安中学)酶可以为生活添姿加彩，亦可助力科技发展，下列相关叙述正确的是(　D　)
A．酶的元素组成是C、H、O、N，可以降低化学反应的活化能
B．溶菌酶属于免疫的第一道防线，亦可与抗生素联合使用增强抗生素疗效
C．DNA酶、蛋白酶、RNA酶等助力了DNA是肺炎链球菌主要遗传物质的发现
D．中国台湾科学家钱嘉韵分离到耐高温DNA聚合酶，助力了PCR的大规模应用
解析：酶的本质是蛋白质或RNA，RNA的元素组成是C、H、O、N、P，蛋白质的元素组成是C、H、O、N，有的还含有S等，A错误；体液中的溶菌酶属于免疫的第二道防线，泪液和唾液中的溶菌酶属于免疫的第一道防线，B错误；DNA是肺炎链球菌的遗传物质，不是主要的遗传物质，C错误。
3．(2025·扬州考前调研)α－淀粉酶以随机的方式从淀粉分子内部水解淀粉，β－淀粉酶则从淀粉末端以两个单糖为单位进行水解。下列叙述正确的是(　B　)
A．α－淀粉酶不具有专一性，β－淀粉酶具有专一性
B．两种酶催化淀粉水解后的产物中都有麦芽糖
C．两种酶在高温条件下均会因肽键断裂而失活
D．两种酶均可用于探究pH对酶活性的影响
解析：酶的专一性包括绝对专一性和相对专一性，α－淀粉酶和β－淀粉酶都具有专一性，A错误；β－淀粉酶的直接产物是麦芽糖，α－淀粉酶随机切割，也可产生麦芽糖，B正确；两种酶在高温条件下会因空间结构被破坏而失活，但肽键不会断裂，C错误；无机酸可催化淀粉水解，故两种淀粉酶不能用于探究pH对酶活性的影响，D错误。
4．(2024·河北卷)下列关于酶的叙述，正确的是(　D　)
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
解析：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是无机物，A错误；酶应在低温下保存，B错误；醋酸杆菌是细菌，属于原核生物，不具有线粒体，C错误；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，所以从其肠道内容物中可以获得纤维素酶，D正确。
5．(2025·常州期末)图示为氧传递酶的合成与加工的过程，下列相关叙述错误的是(　B　)
A．氧传递酶的合成与加工过程中伴随着肽键的形成和断裂
B．HSP－70与氧传递酶前体的复合体以胞吞方式进入线粒体
C．与线粒体外膜进行信息交流的是氧传递酶前体的氨基端
D．可推测成熟的氧传递酶发挥作用的场所是线粒体内膜
解析：据图可知，氧传递酶前体的本质为蛋白质，合成过程中会伴随着肽键的形成，在线粒体内，氧传递酶前体剪切形成氧传递酶的过程中，会发生肽键的断裂，A正确；HSP－70与氧传递酶前体的复合体进入线粒体是通过胞内转运蛋白进行的，B错误；成熟的氧传递酶是在线粒体中加工成熟的，且线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所，推测成熟的氧传递酶发挥作用的场所是线粒体内膜，D正确。
6．(2025·高邮期初)许多分子因素能干扰酶的催化作用，使酶促反应速率减慢或完全停止，这些分子因素称为抑制剂。几种抑制剂与底物的关系如图所示，以下说法错误的有(　A　)
　　,
a b 　c
A．酶与无机催化剂的作用机理相同，都能降低反应物的活化能
B．a中抑制剂与底物是竞争关系，通过增加底物浓度可提高酶促反应速率
C．b与c中的抑制剂不同之处在于b中抑制剂不与E结合，而与ES结合
D．以上发生的酶抑制作用都是可逆的，除去抑制剂可以恢复酶催化活性
解析：酶与无机催化剂的作用机理相同，都能降低化学反应所需的活化能，A错误；a中抑制剂与底物竞争酶的同一个位点，通过增加底物浓度可提高酶促反应速率，B正确；b中的抑制剂与构象改变后的ES结合，c中的抑制剂直接与E结合，C正确；由图可知，去除抑制剂可以恢复酶的构象，恢复催化活性，所以图示发生的酶抑制作用都是可逆的，D正确。
7．(2025·泰州中学)ATP和酶是细胞代谢不可缺少的物质，相关叙述正确的是(　D　)
A．细胞中的需能反应都由ATP直接供能
B．当酶变性失活时，其空间结构才会发生改变
C．能合成ATP的细胞都能合成酶
D．ATP脱去两个磷酸基团后形成的物质，可参与某些酶的合成
解析：光合作用光反应由光提供能量，A错误；当酶催化底物发生反应时，酶与底物结合，酶也会发生空间结构改变，但酶是有活性的，B错误；哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和核糖体等细胞器，不能合成酶，但可以在细胞质基质进行无氧呼吸产生ATP，所以能产生ATP的细胞不一定能合成酶，C错误；有的酶的化学本质是RNA，ATP脱去两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸，它是RNA的基本组成单位之一，D正确。
8．(2025·如皋1.5适应考)柚苷酶常用于柚子汁脱苦处理，其同时具有α－L－鼠李糖苷酶和β－D－葡萄糖苷酶的活性位点，可将苦味物质柚皮苷逐步分解为无苦味的葡萄糖和柚皮素，原理如下图。相关叙述正确的是(　C　)
A．单位时间内柚皮苷的消耗量可表示β－D－葡萄糖苷酶的活性
B．柚苷酶同时具有两种酶的活性位点，不具有专一性
C．催化时酶的空间结构发生变化，不会导致酶失活
D．加入柚苷酶可较快地去除苦味体现了酶具有高效性
解析：β－D－葡萄糖苷酶作用的底物是普鲁宁，单位时间内柚皮苷的消耗量反映的是α－L－鼠李糖苷酶的活性，A错误；柚苷酶虽然同时具有α－L－鼠李糖苷酶和β－D－葡萄糖苷酶的活性位点，但它催化的是柚皮苷这一类物质的逐步分解反应，仍然具有专一性，B错误；酶在催化过程中，与底物结合时空间结构会发生变化，这种变化是可逆的，在催化反应结束后，酶分子又恢复原状，不会导致酶失活，C正确；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，催化效率更高，但题干中没有与无机催化剂作对比，不能体现酶的高效性，D错误。
9．(2025·南京、盐城二模)活鱼宰杀后，鱼肉中的ATP会逐步降解并转化为肌苷酸(IMP)，IMP在酸性磷酸酶(ACP)等酶作用下降解为次黄嘌呤和核糖，过程如图所示。IMP具有鲜味特性而次黄嘌呤和核糖无鲜味。下列叙述正确的是(　D　)
A．ATP、AMP中都含有腺苷和磷酸，都是RNA的基本单位
B．ATP在细胞中含量丰富，能持续为IMP的生成提供能量
C．腺苷脱氢酶、ACP、酶X都能为化学反应提供活化能
D．在IMP降解前有效抑制ACP的活性是鱼肉保持鲜味的思路
解析：ATP分子的结构可以简写成A—P～P～P，AMP分子的结构可以简写成A—P，ATP、AMP中都含有腺苷和磷酸基团，AMP是RNA的基本单位，A错误；细胞内ATP与ADP之间的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，所以细胞内ATP含量少也能满足细胞对能量的需求，B错误；酶可降低化学反应所需活化能，C错误。
10．细胞中生命活动绝大多数所需要的能量都是由ATP直接提供的，ATP是细胞的能量“货币”。研究发现，ATP还可以传导信号和作为神经递质发挥作用，其转运到细胞外的方式如下图所示。下列叙述正确的是(　B　)
A．ATP通过途径①转运到细胞外的过程不需要消耗能量，但要与通道蛋白结合
B．ATP通过途径②转运到细胞外时会发生载体蛋白构象的改变
C．若ATP作为神经递质，需要经过途径③转运到细胞外，既消耗能量，也需要转运蛋白
D．ATP的能量主要贮存在腺苷和磷酸之间的特殊化学键中
解析：ATP经过途径①不需要与通道蛋白结合，属于协助扩散，不消耗能量，A错误；ATP通过途径②转运到细胞外时需要与载体蛋白结合，会发生载体蛋白构象的改变，B正确；若ATP作为神经递质，需要经过途径③胞吐的方式转运到细胞外，该方式需要消耗能量，但不需要转运蛋白，C错误；ATP的能量主要贮存在相邻磷酸基团之间的特殊化学键中，D错误。
二、 多项选择题
11．(2025·盐城联盟冲刺)研究发现某种酶对发酵食品产生的生物胺降解的效果较好。研究人员探究了温度对该酶活力的影响，结果如图所示。下列相关叙述正确的有(　AB　)
A．适宜条件下，该酶在生物体内外均能发挥催化作用
B．图中酶活力可通过检测单位时间生物胺的降解量来表示
C．该酶可为生物胺降解过程提供活化能，以提高分解速率
D．40 ℃时增加生物胺的量，其他条件不变，M点会上移
解析：酶是生物催化剂，在适宜条件下，酶在生物体内外均可发挥催化作用，A正确；酶活力可以用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示，故可通过检测单位时间生物胺的降解量(底物消耗量)来表示该酶活力，B正确；酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，C错误；酶活力主要跟温度和pH等有关，与反应物的浓度无关，所以40 ℃时增加生物胺的量，其他条件不变，M点不会上移，D错误。
12．(2025·泰州期初)酶促反应的终产物浓度过高时会与酶结合，从而抑制反应的进行，称为反馈抑制。下图表示细胞内异亮氨酸的合成和调节过程，下列有关叙述错误的有(　ABD　)
A．异亮氨酸与苏氨酸脱氢酶结合形成酶—底物复合物
B．②结构的改变不会影响苏氨酸脱氢酶的催化活性
C．增大细胞内苏氨酸的浓度不能解除反馈抑制
D．利用蛋白质工程改变结构①可解除反馈抑制
解析：异亮氨酸是苏氨酸脱氢酶催化的终产物，其与苏氨酸脱氢酶结合不是形成酶—底物复合物，而是抑制酶的活性，酶—底物复合物是酶与底物苏氨酸结合形成的，A错误；②结构是异亮氨酸与苏氨酸脱氢酶结合的位点，当异亮氨酸与②结合后会改变苏氨酸与酶的结合位点①的结构，进而影响苏氨酸脱氢酶的催化活性，B错误；异亮氨酸与苏氨酸结合苏氨酸脱氢酶的位点不同，增大细胞内苏氨酸(底物)的浓度并不能解除异亮氨酸对酶的抑制作用，即不能解除反馈抑制，C正确；结构①是酶与底物结合的位点，利用蛋白质工程改变结构①会影响酶与底物苏氨酸的结合，而不能解除反馈抑制，解除反馈抑制应改变结构②，D错误。
13．利用淀粉—琼脂培养皿进行酶特性的相关实验：5个圆点位置贴上含不同试剂的滤纸片→37 ℃恒温箱中保温→2 h后除去滤纸片→加入某试剂处理1 min后洗脱→观察圆点的颜色变化(如图所示)。下列叙述错误的有(　ACD　)
① 清水：蓝黑色
② 新鲜唾液：棕色
③ 质量分数为10%的盐酸溶液＋新鲜唾液：？
④ 煮沸的唾液：？
⑤ 质量分数为2%的蔗糖酶溶液：？
A．将恒温箱37 ℃保温调高到60 ℃可缩短反应时间
B．加入某试剂处理1 min，该试剂为常用淀粉指示剂——碘液
C．②与⑤组成的对照，说明淀粉酶具有专一性
D．若④⑤的颜色为蓝黑色，说明淀粉酶已失活
解析：高温会使酶失去活性，且该过程是不可逆的，唾液淀粉酶在60 ℃活性减弱，故不可能缩短反应时间，A错误。该实验是利用淀粉遇碘液变蓝的原理来检测淀粉是否被分解，所以加入的试剂常用碘液，B正确。②与⑤组成的对照，自变量是酶的种类，说明的是酶具有专一性，而不是淀粉酶具有专一性。要证明淀粉酶的专一性， 应设置不同底物的实验组，如一组用淀粉，一组用蔗糖，都加入淀粉酶，观察底物是否被分解，C错误。④的颜色为蓝黑色，是因为高温使淀粉酶失活；⑤的颜色为蓝黑色，是因为酶具有专一性，蔗糖酶不能使淀粉水解，D错误。
14．(2025·盐城中学)底物水平磷酸化是在分解代谢过程中，底物因脱氢、脱水等作用而使能量在分子内部重新分布，形成高能磷酸化合物，然后将高能磷酸基团转移到ADP形成ATP或转移到GDP形成GTP的过程。下列叙述错误的有(　ACD　)
A．ATP分子内部相邻磷酸基团均带正电荷而相互排斥
B．在细胞质基质和线粒体基质中均可发生底物水平磷酸化
C．ATP、GTP、CTP、UTP去掉磷酸基团可参与合成DNA
D．GTP在GTP酶催化下转化为GDP的反应为吸能反应
解析：ATP内部相邻磷酸基团均带负电荷而相互排斥，A错误；细胞质基质和线粒体基质都可以发生底物水平磷酸化而产生ATP，B正确；ATP、GTP、CTP、UTP去掉磷酸基团可参与合成RNA，C错误；GTP在GTP酶的催化下转化为GDP的反应会释放能量，属于放能反应，D错误。
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专题提优
专题2　细胞的代谢
核 心 建 构
催化作用
反应的活化能
作用条件较温和
A—P～P～P
光反应
第一阶段
光反应和暗反应
光、色素、酶
有机物氧化分解，并释放能量
O2浓度、温度
小专题1　酶与ATP
高考回溯
(☆2025·江苏卷)为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是 (　　)

A．丙组步骤②应加入2 mL蔗糖酶溶液
B．两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C．根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D．甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
C
步骤 甲组 乙组 丙组
① 加入2 mL淀粉溶液 加入2 mL淀粉溶液 加入2 mL蔗糖溶液
② 加入2 mL淀粉酶溶液 加入2 mL蒸馏水 ？
③ 60 ℃水浴加热，然后各加入2 mL斐林试剂，再60 ℃水浴加热
解析：验证淀粉酶的专一性，需保持酶相同而底物不同，或底物相同而酶不同，若丙组步骤②加入蔗糖酶则无法证明淀粉酶的作用特性，A错误。第一次60 ℃水浴是为酶提供最适温度以催化反应，第二次水浴是斐林试剂与还原糖反应的条件，B错误。乙组(淀粉溶液＋蒸馏水)未加酶，若未显色说明淀粉溶液不含还原糖，若显色则可能底物被污染或分解，因此乙组结果可用于判断淀粉溶液是否含还原糖，C正确。甲组(淀粉溶液＋淀粉酶溶液)水解产物为麦芽糖(还原糖)，与斐林试剂在水浴条件下反应呈砖红色；丙组(蔗糖溶液＋淀粉酶溶液)无水解产物，故丙组呈斐林试剂的蓝色，D错误。
重难整合
提升
1
高中生物中常见的几种酶
1．涉及磷酸二酯键的酶
(1)DNA聚合酶：催化DNA复制过程中单个脱氧核苷酸与3′—OH间形成磷酸二酯键。PCR过程中，Taq DNA聚合酶为一种耐高温的DNA聚合酶，且具有5′→3′外切酶活性。
(2)RNA聚合酶：识别启动子，并催化转录过程中核糖核苷酸间形成磷酸二酯键。
(3)DNA连接酶：催化连接2个DNA片段，形成磷酸二酯键。
(4)限制酶：识别特定的DNA序列，并在特定位点切割，破坏磷酸二酯键。
(5)DNA酶：催化磷酸二酯键断裂，水解DNA。(注：解旋酶催化细胞中DNA复制过程中氢键的断裂，使DNA解旋。)
(6)RNA酶：催化磷酸二酯键断裂，水解RNA。
2．工具酶
(1)基因工程中的工具酶：限制酶和DNA连接酶、逆转录酶等。
(2)细胞工程中的工具酶：胰蛋白酶、胶原蛋白酶，可使动物细胞间的蛋白质纤维水解，用于制备细胞悬液；纤维素酶和果胶酶可催化细胞壁分解，获得原生质体，用其处理愈伤组织，也可获得单个细胞。
3．水解酶：催化相应底物水解，如蔗糖酶催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖，淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖，脂肪酶催化脂肪水解为甘油和脂肪酸，蛋白酶催化蛋白质水解为多肽和少量氨基酸。
4．R酶：存在于叶绿体基质中的Rubisco为一种双功能酶，具有羧化和加氧催化活性。在CO2充足时，催化CO2的固定；在CO2不足时，催化O2与C5反应，发生光呼吸过程。
5．核酶：核酶是具有催化活性的RNA，即化学本质是核糖核酸(RNA)，主要参与RNA的加工与成熟。
6．端粒酶：可使端粒修复延长，使端粒不会因细胞分裂而缩短，使得细胞分裂次数增加。端粒酶在正常人体组织中的活性被抑制，在肿瘤细胞中被重新激活，从而可能参与恶性增殖。
提升
2
ATP的形成与利用机理
1．ATP的合成方式
ATP合成方式 作用机理 发生场所(真核)
底物水平磷酸化 将底物分子中的能量直接转移给ADP(或GDP)生成ATP(或GTP)的反应 细胞质基质
和线粒体基质
氧化磷酸化



通过电子传递链在膜两侧建立H＋浓度梯度，驱动ATP合酶合成ATP 线粒体内膜
ATP合成方式 作用机理 发生场所(真核)
光合磷酸化



通过电子传递链在膜两侧建立H＋浓度梯度，驱动ATP合酶合成ATP 叶绿体
类囊体(薄)膜
2．ATP的功能
(1)作为驱动细胞生命活动的直接能源物质：与细胞中的吸能反应相关联，用于大脑思考、肌肉收缩、生物发电及物质的主动运输等。
(2)ATP水解，末端磷酸基团脱离下来与蛋白质结合，导致蛋白质磷酸化，激活蛋白质；与葡萄糖分子结合，激活葡萄糖；ATP水解释放的能量可转移到荧光素分子中，激活荧光素。
(3)ATP作为转录的原料，合成RNA。
(4)在腺苷酸转化酶的催化下，ATP可转化为cAMP，实现细胞内的信息传导。
(5)在神经细胞中，ATP可作为神经递质释放到胞外。
考能晋级
命题
1
酶
　　 　 (2025·安徽卷)下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述，正确的是 (　　)
A．高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工
B．核糖体中有相应的酶，可将氨基酸结合到特定tRNA的3′端
C．溶酶体内含有多种水解酶，仅能消化衰老、损伤的细胞组分
D．叶绿体中的ATP合酶，可将光能直接转化为ATP中的化学能
A
1
解析：将氨基酸活化并连接到特定tRNA 3′端的过程，是在细胞质基质中进行的，B错误；溶酶体主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，C错误；ATP合酶是利用类囊体膜两侧的质子(H＋)浓度梯度所形成的势能来合成ATP的，而不是直接转化光能，D错误。
　　　(2025·北京卷)某种加酶洗衣粉包装袋上注有下列信息：本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶；洗涤前先浸泡15～20 min，特别脏的衣物可减少浸泡用水量；请勿使用60 ℃以上热水。下列叙述错误的是 (　　)
A．该洗衣粉含多种酶，不适合洗涤纯棉衣物
B．洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解
C．减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度
D．水温过高导致酶活性下降
A
2
解析：酶具有专一性，纯棉衣物的主要成分是纤维素，而该洗衣粉含有的酶为蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶，均无法分解纤维素，不会损坏纯棉衣物，A错误；洗涤前浸泡可延长酶与污渍的接触时间，有利于酶与污渍结合催化其分解，B正确；一定范围内，减少用水量会提高酶的浓度，从而加快反应速率，C正确；酶活性的发挥需要适宜温度，高温会破坏酶空间结构导致其活性下降，故勿使用60 ℃以上热水，D正确。
　　　(2025·扬州期末)为探究表面活性剂T－80对木瓜蛋白酶活性的影响，研究人员在最适温度下开展实验，结果如下图所示。据图分析，相关叙述错误的是 (　　)
A．本实验的自变量是T－80浓度、pH，温度是无关变量
3
B．木瓜蛋白酶的活性随着T－80浓度的增加而下降
C．适当提高反应体系的温度，图中曲线会向下移动
D．T－80质量浓度为105 mg·L－1、pH为9.5时，木瓜蛋白酶因肽键断裂而失活
D
解析：由图可知，本实验的自变量是T－80的浓度和pH，温度属于无关变量，保持相同且适宜，A正确；从图中看出，随着T－80浓度增加，酶活性相对值不断降低，B正确；本实验是在最适温度下开展的，若升高反应体系的温度，酶活性降低，图中曲线会向下移动，C正确；T－80质量浓度为105 mg·L－1、pH为9.5时，木瓜蛋白酶空间结构发生改变，即发生变性，但肽键可能没有断裂，D错误。
命题
2
ATP
　　　(2024·全国甲卷)ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成，ATP结构如下图所示，图中～表示一种特殊的化学键，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位磷酸基团之间的特殊化学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位磷酸基团之间的特殊化学键
C
4
解析：ATP为直接能源物质，γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量，可为离子主动运输提供能量，A正确；ATP分子水解掉γ、β后，得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，可用于合成RNA，B正确；ATP中β和γ位磷酸基团间“～”断裂释放能量，可在细胞核中发挥作用，如为RNA合成等提供能量，C错误；光合作用的光反应可将光能转化为活跃的化学能储存于ATP的β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键中，D正确。
　　　(2025·宿迁四模)如图所示为ATP合酶结构，由F1头部和F0跨膜H＋载体两部分构成，相关叙述错误的是 (　　)
A．除线粒体内膜、叶绿体类囊体膜外，ATP合酶还可分布于细胞膜
B．F0跨膜部分为疏水基团，运输H＋的方式为协助扩散
5
C．F1头部为亲水基团，能够给ATP的合成提供能量
D．在人体细胞中，ATP合酶工作时一般伴随着放能反应的发生
C
解析：ATP合酶能催化ATP合成，除线粒体内膜、叶绿体类囊体膜外，在某些细胞(如蓝细菌细胞)细胞膜中也有ATP合成，所以可分布有ATP合酶，A正确；F0跨膜部分处于磷脂双分子层中，因磷脂分子尾部疏水，所以F0为疏水基团，H＋通过其跨膜蛋白顺浓度梯度运输，方式为协助扩散，B正确；F1头部为亲水基团，是催化ATP合成的部位，但不能给ATP合成提供能量，能量来自H＋的电化学势能，C错误；在人体细胞中，放能反应释放的能量可用于ATP合成，故ATP合酶催化ATP合成时一般伴随放能反应的发生，D正确。
热练
一、 单项选择题
1．(2025·盐城考前指导)下列有关酶的叙述，错误的是 (　　)
A．酶可以降低反应中分子从常态转变为活跃状态所需的能量
B．溶菌酶是溶酶体中的一种酸性水解酶
C．艾弗里的体外转化实验、植物体细胞杂交技术都用了酶解法
D．DNA粗提取实验中，研磨液含有抑制DNA酶活性的物质
解析：溶菌酶是一种免疫活性物质，是由免疫细胞和其他细胞产生的，分泌到细胞外起作用，溶菌酶不位于溶酶体，B错误。
B
2．(2025·海安中学)酶可以为生活添姿加彩，亦可助力科技发展，下列相关叙述正确的是 (　　)
A．酶的元素组成是C、H、O、N，可以降低化学反应的活化能
B．溶菌酶属于免疫的第一道防线，亦可与抗生素联合使用增强抗生素疗效
C．DNA酶、蛋白酶、RNA酶等助力了DNA是肺炎链球菌主要遗传物质的发现
D．中国台湾科学家钱嘉韵分离到耐高温DNA聚合酶，助力了PCR的大规模应用
解析：酶的本质是蛋白质或RNA，RNA的元素组成是C、H、O、N、P，蛋白质的元素组成是C、H、O、N，有的还含有S等，A错误；体液中的溶菌酶属于免疫的第二道防线，泪液和唾液中的溶菌酶属于免疫的第一道防线，B错误；DNA是肺炎链球菌的遗传物质，不是主要的遗传物质，C错误。
D
3．(2025·扬州考前调研)α－淀粉酶以随机的方式从淀粉分子内部水解淀粉，β－淀粉酶则从淀粉末端以两个单糖为单位进行水解。下列叙述正确的是 (　　)
A．α－淀粉酶不具有专一性，β－淀粉酶具有专一性
B．两种酶催化淀粉水解后的产物中都有麦芽糖
C．两种酶在高温条件下均会因肽键断裂而失活
D．两种酶均可用于探究pH对酶活性的影响
B
解析：酶的专一性包括绝对专一性和相对专一性，α－淀粉酶和β－淀粉酶都具有专一性，A错误；β－淀粉酶的直接产物是麦芽糖，α－淀粉酶随机切割，也可产生麦芽糖，B正确；两种酶在高温条件下会因空间结构被破坏而失活，但肽键不会断裂，C错误；无机酸可催化淀粉水解，故两种淀粉酶不能用于探究pH对酶活性的影响，D错误。
4．(2024·河北卷)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
解析：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是无机物，A错误；酶应在低温下保存，B错误；醋酸杆菌是细菌，属于原核生物，不具有线粒体，C错误；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，所以从其肠道内容物中可以获得纤维素酶，D正确。
D
5．(2025·常州期末)图示为氧传递酶的合成与加工的过程，下列相关叙述错误的是(　　)
A．氧传递酶的合成与加工过程中伴随着肽键的形成和断裂
B．HSP－70与氧传递酶前体的复合体以胞吞方式进入线粒体
C．与线粒体外膜进行信息交流的是氧传递酶前体的氨基端
D．可推测成熟的氧传递酶发挥作用的场所是线粒体内膜
B
解析：据图可知，氧传递酶前体的本质为蛋白质，合成过程中会伴随着肽键的形成，在线粒体内，氧传递酶前体剪切形成氧传递酶的过程中，会发生肽键的断裂，A正确；HSP－70与氧传递酶前体的复合体进入线粒体是通过胞内转运蛋白进行的，B错误；成熟的氧传递酶是在线粒体中加工成熟的，且线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所，推测成熟的氧传递酶发挥作用的场所是线粒体内膜，D正确。
6．(2025·高邮期初)许多分子因素能干扰酶的催化作用，使酶促反应速率减慢或完全停止，这些分子因素称为抑制剂。几种抑制剂与底物的关系如图所示，以下说法错误的有 　 　 (　　)
A．酶与无机催化剂的作用机理相同，都
能降低反应物的活化能
B．a中抑制剂与底物是竞争关系，通过增加底物浓度可提高酶促反应速率
C．b与c中的抑制剂不同之处在于b中抑制剂不与E结合，而与ES结合
D．以上发生的酶抑制作用都是可逆的，除去抑制剂可以恢复酶催化活性
a
b
c
A
解析：酶与无机催化剂的作用机理相同，都能降低化学反应所需的活化能，A错误；a中抑制剂与底物竞争酶的同一个位点，通过增加底物浓度可提高酶促反应速率，B正确；b中的抑制剂与构象改变后的ES结合，c中的抑制剂直接与E结合，C正确；由图可知，去除抑制剂可以恢复酶的构象，恢复催化活性，所以图示发生的酶抑制作用都是可逆的，D正确。
7．(2025·泰州中学)ATP和酶是细胞代谢不可缺少的物质，相关叙述正确的是 (　　)
A．细胞中的需能反应都由ATP直接供能
B．当酶变性失活时，其空间结构才会发生改变
C．能合成ATP的细胞都能合成酶
D．ATP脱去两个磷酸基团后形成的物质，可参与某些酶的合成
D
解析：光合作用光反应由光提供能量，A错误；当酶催化底物发生反应时，酶与底物结合，酶也会发生空间结构改变，但酶是有活性的，B错误；哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和核糖体等细胞器，不能合成酶，但可以在细胞质基质进行无氧呼吸产生ATP，所以能产生ATP的细胞不一定能合成酶，C错误；有的酶的化学本质是RNA，ATP脱去两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸，它是RNA的基本组成单位之一，D正确。
8．(2025·如皋1.5适应考)柚苷酶常用于柚子汁脱苦处理，其同时具有α－L－鼠李糖苷酶和β－D－葡萄糖苷酶的活性位点，可将苦味物质柚皮苷逐步分解为无苦味的葡萄糖和柚皮素，原理如下图。相关叙述正确的是 (　　)



A．单位时间内柚皮苷的消耗量可表示β－D－葡萄糖苷酶的活性
B．柚苷酶同时具有两种酶的活性位点，不具有专一性
C．催化时酶的空间结构发生变化，不会导致酶失活
D．加入柚苷酶可较快地去除苦味体现了酶具有高效性
C
解析：β－D－葡萄糖苷酶作用的底物是普鲁宁，单位时间内柚皮苷的消耗量反映的是α－L－鼠李糖苷酶的活性，A错误；柚苷酶虽然同时具有α－L－鼠李糖苷酶和β－D－葡萄糖苷酶的活性位点，但它催化的是柚皮苷这一类物质的逐步分解反应，仍然具有专一性，B错误；酶在催化过程中，与底物结合时空间结构会发生变化，这种变化是可逆的，在催化反应结束后，酶分子又恢复原状，不会导致酶失活，C正确；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，催化效率更高，但题干中没有与无机催化剂作对比，不能体现酶的高效性，D错误。
9．(2025·南京、盐城二模)活鱼宰杀后，鱼肉中的ATP会逐步降解并转化为肌苷酸(IMP)，IMP在酸性磷酸酶(ACP)等酶作用下降解为次黄嘌呤和核糖，过程如图所示。IMP具有鲜味特性而次黄嘌呤和核糖无鲜味。下列叙述正确的是 (　　)

A．ATP、AMP中都含有腺苷和磷酸，都是RNA的基本单位
B．ATP在细胞中含量丰富，能持续为IMP的生成提供能量
C．腺苷脱氢酶、ACP、酶X都能为化学反应提供活化能
D．在IMP降解前有效抑制ACP的活性是鱼肉保持鲜味的思路
D
解析：ATP分子的结构可以简写成A—P～P～P，AMP分子的结构可以简写成A—P，ATP、AMP中都含有腺苷和磷酸基团，AMP是RNA的基本单位，A错误；细胞内ATP与ADP之间的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，所以细胞内ATP含量少也能满足细胞对能量的需求，B错误；酶可降低化学反应所需活化能，C错误。
10．细胞中生命活动绝大多数所需要的能量都是由ATP直接提供的，ATP是细胞的能量“货币”。研究发现，ATP还可以传导信号和作为神经递质发挥作用，其转运到细胞外的方式如右图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．ATP通过途径①转运到细胞外的过程不需要消耗能量，但要与通道蛋白结合
B．ATP通过途径②转运到细胞外时会发生载体蛋白构象的改变
C．若ATP作为神经递质，需要经过途径③转运到细胞外，既消耗能量，也需要转运蛋白
D．ATP的能量主要贮存在腺苷和磷酸之间的特殊化学键中
B
解析：ATP经过途径①不需要与通道蛋白结合，属于协助扩散，不消耗能量，A错误；ATP通过途径②转运到细胞外时需要与载体蛋白结合，会发生载体蛋白构象的改变，B正确；若ATP作为神经递质，需要经过途径③胞吐的方式转运到细胞外，该方式需要消耗能量，但不需要转运蛋白，C错误；ATP的能量主要贮存在相邻磷酸基团之间的特殊化学键中，D错误。
二、 多项选择题
11．(2025·盐城联盟冲刺)研究发现某种酶对发酵食品产生的生物胺降解的效果较好。研究人员探究了温度对该酶活力的影响，结果如图所示。下列相关叙述正确的有 (　 　)
A．适宜条件下，该酶在生物体内外均能发挥催化作用
B．图中酶活力可通过检测单位时间生物胺的降解量来表示
C．该酶可为生物胺降解过程提供活化能，以提高分解速率
D．40 ℃时增加生物胺的量，其他条件不变，M点会上移
AB
解析：酶是生物催化剂，在适宜条件下，酶在生物体内外均可发挥催化作用，A正确；酶活力可以用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示，故可通过检测单位时间生物胺的降解量(底物消耗量)来表示该酶活力，B正确；酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，C错误；酶活力主要跟温度和pH等有关，与反应物的浓度无关，所以40 ℃时增加生物胺的量，其他条件不变，M点不会上移，D错误。
12．(2025·泰州期初)酶促反应的终产物浓度过高时会与酶结合，从而抑制反应的进行，称为反馈抑制。下图表示细胞内异亮氨酸的合成和调节过程，下列有关叙述错误的有 (　　　)
A．异亮氨酸与苏氨酸脱氢酶结合形成酶—底物复合物
B．②结构的改变不会影响苏氨酸脱氢酶的催化活性
C．增大细胞内苏氨酸的浓度不能解除反馈抑制
D．利用蛋白质工程改变结构①可解除反馈抑制
ABD
解析：异亮氨酸是苏氨酸脱氢酶催化的终产物，其与苏氨酸脱氢酶结合不是形成酶—底物复合物，而是抑制酶的活性，酶—底物复合物是酶与底物苏氨酸结合形成的，A错误；②结构是异亮氨酸与苏氨酸脱氢酶结合的位点，当异亮氨酸与②结合后会改变苏氨酸与酶的结合位点①的结构，进而影响苏氨酸脱氢酶的催化活性，B错误；异亮氨酸与苏氨酸结合苏氨酸脱氢酶的位点不同，增大细胞内苏氨酸(底物)的浓度并不能解除异亮氨酸对酶的抑制作用，即不能解除反馈抑制，C正确；结构①是酶与底物结合的位点，利用蛋白质工程改变结构①会影响酶与底物苏氨酸的结合，而不能解除反馈抑制，解除反馈抑制应改变结构②，D错误。
13．利用淀粉—琼脂培养皿进行酶特性的相关实验：5个圆点位置贴上含不同试剂的滤纸片→37 ℃恒温箱中保温→2 h后除去滤纸片→加入某试剂处理1 min后洗脱→观察圆点的颜色变化(如图所示)。下列叙述错误的有 (　　　)
ACD
A．将恒温箱37 ℃保温调高到60 ℃可缩短反应时间
B．加入某试剂处理1 min，该试剂为常用淀粉指示剂——碘液
C．②与⑤组成的对照，说明淀粉酶具有专一性
D．若④⑤的颜色为蓝黑色，说明淀粉酶已失活
① 清水：蓝黑色
② 新鲜唾液：棕色
③ 质量分数为10%的盐酸溶液＋新鲜唾液：？
④ 煮沸的唾液：？
⑤ 质量分数为2%的蔗糖酶溶液：？
解析：高温会使酶失去活性，且该过程是不可逆的，唾液淀粉酶在60 ℃活性减弱，故不可能缩短反应时间，A错误。该实验是利用淀粉遇碘液变蓝的原理来检测淀粉是否被分解，所以加入的试剂常用碘液，B正确。②与⑤组成的对照，自变量是酶的种类，说明的是酶具有专一性，而不是淀粉酶具有专一性。要证明淀粉酶的专一性， 应设置不同底物的实验组，如一组用淀粉，一组用蔗糖，都加入淀粉酶，观察底物是否被分解，C错误。④的颜色为蓝黑色，是因为高温使淀粉酶失活；⑤的颜色为蓝黑色，是因为酶具有专一性，蔗糖酶不能使淀粉水解，D错误。
14．(2025·盐城中学)底物水平磷酸化是在分解代谢过程中，底物因脱氢、脱水等作用而使能量在分子内部重新分布，形成高能磷酸化合物，然后将高能磷酸基团转移到ADP形成ATP或转移到GDP形成GTP的过程。下列叙述错误的有(　　　)
A．ATP分子内部相邻磷酸基团均带正电荷而相互排斥
B．在细胞质基质和线粒体基质中均可发生底物水平磷酸化
C．ATP、GTP、CTP、UTP去掉磷酸基团可参与合成DNA
D．GTP在GTP酶催化下转化为GDP的反应为吸能反应
解析：ATP内部相邻磷酸基团均带负电荷而相互排斥，A错误；细胞质基质和线粒体基质都可以发生底物水平磷酸化而产生ATP，B正确；ATP、GTP、CTP、UTP去掉磷酸基团可参与合成RNA，C错误；GTP在GTP酶的催化下转化为GDP的反应会释放能量，属于放能反应，D错误。
ACD

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