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一、选择题（10小题，共50分）
1．关于酶的叙述正确的是（ ）
A．激素都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢
B．酶具有催化作用，并都能与双缩脲试剂反应呈紫色
C．酶的合成都包括转录和翻译两个过程
D．RNA聚合酶能催化转录过程，也能使DNA中的氢键断裂
【答案】D
2．将等量的α-淀粉酶（70℃下活性不受影响，100℃高温下失活）与β-淀粉酶（70℃处理15min即失活）加适量蒸馏水混合，分为甲、乙、丙三组后，分別按下表所示步骤进行实验。下列说法正确的是（ ）
组别
步骤
甲
乙
丙
步骤一
25℃下处理
70℃水浴处理15min后取出
100℃下处理15min后取出
步骤二
在25℃条件下加入等量且足量的淀粉溶液
步骤三
—段时间后，分别测量三组淀粉剩余量
淀粉剩余量
a
b
c
A．上述两种酶存在差异的根本原因是氨基酸与肽链的空间结构不同
B．丙组按步骤一处理后冷却至70℃，其中α-淀粉酶有活性
C．a与b的差值可体现出α-淀粉酶的活性
D．a-b与b-c的大小可用于比较两种酶在25℃下的活性
【答案】D
【解析】上述两种酶存在差异的根本原因是决定酶的基因不同，A错误；由于α-淀粉酶在100℃高温下失活，而β-淀粉酶70℃处理15min即失活，因此丙组按步骤一处理后冷却至70℃，α-淀粉酶与β-淀粉酶均无活性，B错误；由于25℃下处理甲组，两种酶具有活性，70℃水浴处理15min后β-淀粉酶失活，因此a与b的差值可体现出β-淀粉酶的活性，C错误；70℃水浴处理15min后β-淀粉酶失活。而100℃下处理15min后两种酶均失活，因此b-c的大小可体现出α-淀粉酶在25℃下的活性，结合C的分析可知a-b与b-c的大小可用于比较两种酶在25℃下的活性，D正确。
3．ATP是细胞的能量“通货”，下列有关说法正确的是（ ）
A．ATP的合成一定需要酶，酶的催化作用都需要ATP供能
B．ATP中的A代表的是“腺苷”，含有的五碳糖为核糖
C．消耗ATP的物质运输一定是主动转运
D．维持人体体温的热能主要来自细胞内ATP的水解
【答案】B
4．科学家从线粒体中分离出一种可溶性蛋白质，并且发现该物质（简称F）不仅在能量储存过程中起着重要作用，而且还是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体。生化实验还证实，当某些物质存在时，F还可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸。下列相关叙述错误的是（ ）
A．物质F水解ATP的过程可能需要其他物质共同参与
B．物质F同时具有类似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性
C．线粒体中若缺少物质F，ADP可能无法与磷酸结合形成ATP
D．线粒体中形成ATP所需要的能量直接来源于葡萄糖的分解
【答案】D
【解析】某些物质存在时，F还可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸，A正确；F是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体，当某些物质存在时，F可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸，故F同时具有类似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性，B正确；F是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体，线粒体中若缺少它，ADP可能无法与磷酸结合形成ATP，C正确；线粒体中形成ATP所需要的能量来自丙酮酸的分解和[H]和氧气结合，D错误。
5．苏氨酸在苏氨酸脱氨酶等酶的作用下，通过5步反应合成异亮氨酸。当细胞中异亮氨酸浓度足够高时，其与苏氨酸脱氨酶结合，抑制酶活性;当异亮氨酸的浓度下降到一定程度时，异亮氨酸脱离苏氨酸脱氨酶，使苏氨酸脱氨酶重新表现出活性，从而重新合成异亮氨酸。反应过程如下图所示：

以下推测合理的是（ ）
A．亮氨酸的合成一定不需要ATP提供能量
B．细胞通过正反馈调节机制控制异亮氨酸的浓度
C．苏氨酸脱氨酶空间结构发生改变后可恢复正常
D．异亮氨酸的合成不需要其它酶催化其反应
【答案】C
6．如图是人体细胞代谢部分简图。图中甲表示ATP，下列有关叙述错误的是（ ）

A．甲→乙→丙→丁过程中，起催化作用的酶空间结构不同
B．丙是RNA的基本组成单位之一
C．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成
D．在成熟红细胞吸收葡萄糖时，细胞中乙的含量会显著增加
【答案】D
【解析】甲→乙→丙→丁表示ATP的逐步水解，每一次水解反应的酶都不同，故A正确；丙为AMP，A是腺苷，由1分子核糖和1分子腺嘌呤构成，加上1分子磷酸，构成1分子腺嘌呤核糖核苷酸，故B正确；丁表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，戊表示磷酸，是ATP的组成成分，故C正确；成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，不需要消耗ATP，故乙（ADP）的含量不会增加，故D错误。
7．下列有关酶与ATP的叙述，正确的是（ ）
A．酶的作用原理与无机催化剂不同，酶是降低了化学反应的活化能
B．随着温度的升高，酶的最适温度一般呈先升高后降低的趋势
C．细胞中吸能反应往往需要消耗ATP，放能反应往往产生ATP
D．无氧呼吸产生的ATP少，是因为有机物的大部分能量以热能的形式散失
【答案】C
【解析】酶与无机催化剂都能加快化学反应速率，二者的作用机理相同，都能够降低化学反应的活化能，但酶降低的效果更为显著，A错误；酶的最适宜温度一般是不变的，随着温度的升高酶的活性先升高后降低，甚至失活，B错误；细胞中吸能反应往往需要消耗ATP，放能反应往往产生ATP，C正确；无氧呼吸产生的不彻底的氧化产物中含有大量的能量，所以其释放的能量少，D错误。
8．在最适温度和最适pH条件下，用人体胃蛋白酶溶液与一定量的稀释鸡蛋清溶液混合，测得生成物量与反应时间的关系如图中A曲线所示。下列说法正确的是（ ）

A．A曲线70min后，生成物量不再增加的原因是酶的数量有限
B．探究胃蛋白酶的最适pH时应设置过酸、过碱和中性三组实验
C．将胃蛋白酶溶液的pH调至10进行实验，结果与B曲线一致
D．形成B曲线的原因可能是将反应温度变为25℃，其他条件不变
【答案】D
9．下列有关细胞中能量代谢的某些过程，叙述正确的是（ ）

A．ATP由腺嘌呤、脱氧核糖、磷酸基团构成
B．放能反应所释放的能量绝大多数用于①过程
C．腺苷二磷酸是细胞吸能反应和放能反应的纽带
D．光合作用是植物绿色细胞中最重要的吸能反应
【答案】D
【解析】ATP是由腺嘌呤、核糖和磷酸基团组成，A错误。放能反应所释放的能量大多以热能形式散失，部分用于2过程，B错误。腺苷三磷酸是细胞吸能反应和放能反应的纽带，C错误。光合作用是植物绿色细胞中最重要的吸能反应，D正确。
10．能荷是指总的腺苷酸系统中（即ATP、ADP和AMP浓度之和）所负荷高能磷酸键的数量，即能量负荷，计算公式为能荷=（ATP+0．5ADP）/（ATP+ADP+AMP），下列生理过程能使细胞内的能荷增加的是（ ）
A．［H］和O2在生物膜上结合产生H2O
B．植物生长素由顶芽向侧芽运输
C．成熟的红细胞通过渗透作用吸水
D．氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链
【答案】A
二、非选择题（4小题，共50分）
11．研究温度对某种酶活性的影响实验，设置三个实验组：A组（20℃）、B组（40℃）和C组（60℃），测定各组在不同反应时间内的产物浓度（其他条件相同），结果如图。回答下列问题：

（1）若除酶以外的所有试剂已预保温，在测定酶活力的实验中，请将下列操作按顺序排列：___→⑤______→________→②
①加入酶②检测产物③保温并计时④加入pH缓冲液⑤加入底物
（2）已知酶的主要作用为降低反应的活化能，那么活化能的定义是___________________________。
（3）C组的产物浓度明显低于另外两组是因为在60℃环境下_____________，导致酶失活。
（4）若此酶为从动物体内提取的某种消化酶，则研究它在生物体内的合成和运输使用的科学方法为_____________，其分泌过程体现了细胞膜的__________________________。
【答案】（1）④ ① ③
（2）分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量
（3）空间结构被破坏
（4）同位素标记法 流动性
【解析】（1）本实验的目的是测定酶活力，因此在该实验中，pH（缓冲物质）、温度均为无关变量，无关变量（缓冲物质）会影响酶促反应速率，因此在酶与底物混合之前应该加缓冲物质，酶和底物混合后，需要适宜的温度下保温一段时间，为酶促反应提供反应时间。因此该实验操作的正确顺序为④→⑤→①→③→②。
（2）已知酶的主要作用为降低反应的活化能，那么活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
（3）反应结束时，C组产物浓度低于A、B组，原因是C组温度过高，破坏酶的空间结构，反应一段时间之后酶变性失活，无法催化反应进行，说明酶所催化的化学反应一般是在适宜温度的条件下进行的。
（4）若此酶为从动物体内提取的某种消化酶，则研究它在生物体内的合成和运输使用的科学方法为同位素标记法，其分泌过程体现了细胞膜的流动性。
12．重金属离子会导致蛋白质分子变性，为探究铜离子对唾液淀粉酶活性有抑制作用，某同学进行了实验，实验步骤如下（已知SO42-对实验结果没有影响）请回答：
（一）实验步骤
实验步骤
试管甲
试管乙
步骤1
加入1%CuSO4溶液和pH6．8缓冲液各1mL
加入X
步骤2
各加入1%淀粉酶溶液1mL，混匀后放置一段时间
步骤3
各加入1%淀粉溶液1mL，放入37℃恒温水浴保温一段时间
步骤4
取出试管，各加入1%碘溶液3滴，观察颜色变化
（二）讨论与分析
（1）实验中设置试管乙的目的是___________，“实验步骤”中X处应为___________；
（2）有同学提出由于___________，用上述步骤的检测方法可能会对实验结果产生干扰，并提出另外一种结果检测方法并预测实验结果。
①检测方法：取出试管，各加入等量的___________，并在50℃-65℃温水浴2min，观察颜色变化。
②预测结果：试管甲______________________；试管乙______________________。
【答案】（1）对照 蒸馏水和pH为6．8的缓冲液
（2）各1mLCuSO4溶液呈蓝色 斐林试剂 无砖红色（或呈蓝色） 出现砖红色沉淀
（2）①由于CuSO4溶液呈蓝色，可能会对实验结果产生干扰，所以可以用斐林试剂代替碘液进行鉴定，即取出试管，各加入斐林试剂1mL，60℃恒温水浴2分钟，观察颜色变化。
②铜离子会破坏唾液淀粉酶的活性，所以甲试管淀粉不能被分解，而淀粉为非还原糖，所有甲试管无砖红色（或蓝色）；乙试管淀粉酶将淀粉水解成还原糖，与斐林试剂反应出现砖红色沉淀。
13．cAMP（环化一磷酸腺苷）是一种细胞内的信号分子。研究表明，cAMP对初级卵母细胞完成减数第一次分裂有抑制作用，大致机理如下图所示。

（1）由图可知，被激活的酶A能催化ATP脱去两个_______基团并发生环化形成cAMP，cAMP能活化酶P。
（2）女性在胚胎时期卵原细胞就发育成为初级卵母细胞，但初级卵母细胞启动减数第一次分裂则需要等到进入青春期之后。依据上图推测，进入青春期后女性的初级卵母细胞恢复分裂的信号途径是_________________，细胞内的cAMP浓度降低，活化的酶P减少，解除了对减数第一次分裂的抑制作用。
（3）初级卵母细胞的不均等分裂依赖于细胞膜内陷位置形成的缢缩环。有人认为cAMP抑制减数第一次分裂是因为影响了缢缩环，为此搜集了小鼠的初级卵母细胞，在诱导恢复分裂后，用两种特异性药物（药物H和药物F）进行了实验，结果如下图所示。

①应从小鼠的_______（器官）中获取初级卵母细胞，然后转移到37℃、含5％CO2的恒温培养箱中培养。
②根据上述结果推测，药物F对酶A有________作用，cAMP抑制减数第一次分裂的原因除了阻止缢缩环的形成，还可能是______________。
【答案】（1）磷酸
（2）信号分子2作用于S2蛋白，通过G2蛋白抑制酶A
（3）卵巢 激活 干扰缢缩环的定位
【解析】（1）ATP含有三个磷酸基团，ATP脱去两个磷酸基团可环化形成cAMP。
（2）活化的酶P能抑制初级卵母细胞分裂，进入青春期后女性的初级卵母细胞恢复分裂，应是酶P活性被抑制，进而可知ATP形成cAMP的过程被抑制，据图可知其原因应是信号分子2作用于S2蛋白，通过G2蛋白抑制酶A，抑制ATP分解过程。
（3）①小鼠的减数分裂发生于卵巢中。应从小鼠的卵巢中获取初级卵母细胞。
②药物F能降低正常完成减数第一次分裂的初级卵母细胞数量，应是提高了细胞中cAMP量，药物F对酶A有激活作用，以促进ATP形成cAMP。药物F作用后，出现部分产生两个体积相近的细胞的初级卵母细胞，可推测cAMP可能是干扰缢缩环的定位，抑制减数第一次分裂。
14．不良环境能使植物体内酶活力下降，酶活力降低的程度可作为衡量植株耐受性的重要指标。为探究不同植物叶片对汽车尾气的耐受能力，研究人员将两年生的香樟和杜鹃分别置于密闭气室中，用相同浓度的汽车尾气处理16h，取叶片研磨后获得叶片研磨液。用如图装置进行实验，每组实验测定4次，每次向锥形瓶中加入2mL叶片研磨液后均测定5min内的气体收集量，结果如表（单位：mL）。请回答下列问题：

次数
植物
第1次
第2次
第3次
第4次
平均
香樟
对照组
2．1
2．0
2．2
2．1
2．1
实验组
1．6
1．45
1．5
1．35
1．48
杜鹃
对照组
3．0
2．8
2． 9
2．9
2．9
实验组
1．8
1．9
2．0
1．9
1．9
（1）本实验中应设计的对照组，对照组的处理方式是：将生理状况相似的香樟或杜鹃置于_______的密闭气室中放置16小时。
（2）本实验用气体产生量衡量酶活力的原因是______________。
（3）制备香樟和杜鹃的叶片研磨液时加入缓冲液，其目的是避免研磨过程中_________的变化对H2O2酶产生影响。恒温水浴设定为32℃的原因是______________。
（4）统计气体收集量时，对每种实验材料均进行4次，并计算平均值，其目的是______________。
（5）实验表明：对汽车尾气污染耐受力较强的植物是___________，判断的理由是__________。
【答案】（1）不含汽车尾气
（2）酶活力越高，催化H2O2分解的速率越快，气体产生量越多
（3）pH 32℃是过氧化氢酶催化的适宜温度
（4）保证实验数据的可靠性
（5）香樟 相同浓度的汽车尾气处理后，香樟过氧化氢酶活力下降的相对幅度更小
（2）叶片研磨液中含有过氧化氢酶，酶活力越高，催化过氧化氢分解速率越快，气体产生量越多，所以本实验可用气体产生量衡量酶活力。
（3）实验要遵循单一变量原则，制备香樟和杜鹃的叶片研磨液时，加入缓冲液的目的是维持pH的相对稳定，避免研磨过程中pH的变化对过氧化氢酶产生影响；32℃是过氧化氢酶的适宜温度，故恒温水浴设定为32℃。
（4）统计气体收集量时，对每种实验材料均进行4次并计算平均值，其目的是：重复试验计算平均值，保证实验数据的可靠性。
（5）根据表格数据可知：相同浓度的汽车尾气处理后，香樟5min内的气体收集量变化幅度较小，说明香樟过氧化氢酶活力下降的相对幅度更小，故对汽车尾气污染耐受力较强的植物是香樟。




练真题
1．（2018浙江卷，10）ATP是细胞中的能量通货，下列叙述正确的是（ ）
A．ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量
B．ATP-ADP循环使得细胞储存了大量的ATP
C．ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团
D．ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解
【答案】C
2．（2017新课标Ⅱ卷，3）下列关于生物体中酶的叙述，正确的是（ ）
A．在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶
B．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
C．从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
D．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37℃
【答案】C
【解析】线粒体和叶绿体中也能进行DNA复制，所以也有参与DNA合成的酶，A错误；酶是活细胞产生的，既能在生物体内发挥作用，也能在细胞外发挥作用，只要给予适宜的温度和pH，活细胞产生的酶在生物体外仍然有催化活性，B错误；向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫作盐析，可在胃蛋白酶的提取液中加浓（NH4）2SO4使蛋白质凝聚沉淀，C正确；酶在低温环境中保存，D错误。
3．（2017江苏卷，17）为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相关实验，结果如下图。由图中实验结果能直接得出的结论是（ ）

A．碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强
B．不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力
C．碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同
D．加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力
【答案】C
【解析】20U/L的碱性纤维素酶处理对污布类型1，去污力为60%，30U/L的碱性纤维素酶处理污布类型2，去污力约为80%，则单位碱性纤维素酶对污布类型1去污力最强，A错误；由于污布类型不同，不能探究不同类型的洗衣粉对碱性蛋白酶的去污力的影响，B错误；对污布类型2、3而言，都是Y型洗衣粉，30%的酶用量，但去污力不同，说明碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同，C正确；该实验没有针对同一类型的洗衣粉加大酶用量的探究，则不能判断加大酶用量是否提高洗衣粉的去污力，D错误。
4．（2017天津卷，3）将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。下图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是（ ）

A．酶C降低了A生成B这一反应的活化能
B．该体系中酶促反应速率先快后慢
C．T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的
D．适当降低反应温度，T2值增大
【答案】C
【解析】T1时加入酶C，A物质减少，B物质增加，可推测酶C催化A物质生成B物质，酶通过降低化学反应的活化能加快反应速率，A正确；由曲线可知，T1~T2间，酶促反应速率加快，超过T2后，酶促反应速率减慢，B正确；T2后B增加缓慢是底物A含量过少所致，C错误；曲线是在最适温度下绘制的，若降低反应温度，则反应速率减慢，T2值增大，D正确。
5．（2016海南卷，3）下列有关生物膜上蛋白质或酶的叙述，错误的是（ ）
A．植物根细胞膜上存在运输离子的蛋白质
B．植物叶肉细胞中液泡膜与类囊体膜上的蛋白质不同
C．光合作用中，催化ATP合成的酶分布在类囊体膜上
D．呼吸作用中，催化ATP合成的酶分布在线粒体外膜上
【答案】D
6．（2016海南卷，11）下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是（ ）
A．含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一
B．加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加
C．无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成
D．光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
【答案】D
【解析】ATP中含有核糖，DNA中含有脱氧核糖，A错误；呼吸抑制剂抑制呼吸作用，会使ADP生成增加，ATP生成减少，B错误；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，C错误；光下叶肉细胞的细胞质和线粒体可以进行有氧呼吸，叶绿体进行光合作用，均可产生ATP，D正确。
7．（2016江苏卷，8）过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙黄色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。下列相关叙述正确的是（ ）
管号
1%焦性没食子酸/mL
2%H2O2/mL
缓冲液/mL
过氧化物酶溶液/mL
白菜梗提取液/mL
煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL
1
2
2
2
-
-
-
2
2
2
-
2
-
-
3
2
2
-
-
2
-
4
2
2
-
-
-
2
A．1号管为对照组，其余不都是实验组
B．2号管为对照组，其余都为实验组
C．若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D．若4号管不显橙红色，可明白菜梗中无氧化物酶
【答案】A
【解析】该实验的目的是探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，自变量是白菜梗的有无，则1号和2号是对照组，3号和4号是实验组，3号与1、2号对照，3号管显橙红色，1、2号不变色，证明白菜梗中存在过氧化物酶，C错误；若4号管不显橙红色，与3号对照，说明高温使过氧化物酶变性失活，D错误。
8．（2016新课标Ⅰ卷，3）若除酶外所有试剂均已预保温，则在测定酶活力的试验中，下列操作顺序合理的是（ ）
A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量
D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
【答案】C
9．（2016新课标Ⅰ卷，4）下列与神经细胞有关的叙述，错误的是（ ）
A．ATP能在神经元线粒体的内膜上产生
B．神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP
C．突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATP
D．神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP
【答案】B
【解析】在线粒体的内膜进行的有氧呼吸的第三阶段，其过程是有氧呼吸前两个阶段产生的［H］与氧结合生成H2O，并释放大量的能量，产生大量的ATP，A项正确；神经递质在突触间隙中是通过扩散作用而进行移动的，不消耗ATP，B项错误；突触后膜上受体蛋白的合成过程包括转录和翻译，需要消耗ATP，C项正确；神经细胞兴奋后恢复为静息状态涉及到相关离子通过主动运输的方式跨膜运输，因此消耗ATP，D项正确。
10．（2016新课标Ⅱ卷，29）为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组（20℃）、B组（40℃）和C组（60℃），测定各组在不同反应时间内的产物浓度（其他条件相同），结果如图。回答下列问题：

（1）三个温度条件下，该酶活性最高的是＿＿＿＿＿组。
（2）在时间t1之前，如果A组温度提高10℃，那么A组酶催化反应的速度会＿＿＿＿。
（3）如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量＿＿＿＿，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）生物体内酶的化学本质是＿＿＿＿，其特性有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（答出两点即可）。
【答案】（1）B
（2）加快
（3）不变60℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应底物总量也不会增加
（4）蛋白质或RNA高效性、专一性
【解析】（1）曲线图显示：在反应开始的一段时间内，40℃时产物浓度增加最快，说明酶的活性最高，而B组控制的温度是40℃。
（2）A组控制的温度是20℃。在时间t1之前，如果A组温度提高10℃，因酶的活性增强，则A组酶催化反应速度会加快。
（3）对比分析图示中的3条曲线可推知，在时间t2时，C组的酶在60℃条件下已经失活，所以如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，在t3时，C组产物的总量不变。
（4）绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶具有高效性、专一性，酶的作用条件较温和。
11．（2016新课标Ⅰ卷，29）有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ）。回答下列问题；
（1）某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的＿＿＿＿（填“α”“β”或“γ”）位上。
（2）若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的（填“α”“β”或“γ”）＿＿＿＿位上。
【答案】（1）γ
（2）α
练模拟
1．（黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2018届高三第四次模拟考试理综生物试题）下列有关酶和ATP的叙述，正确的是（ ）
A．低温处理胰蛋白酶不影响它的活性
B．酶在完成催化反应后立即被降解
C．ATP的合成和水解需要的酶相同
D．部分酶的组成元素与ATP相同
【答案】D
【解析】酶的活性受温度的影响，低温处理胰蛋白酶其活性会降低，A错误；酶属于生物催化剂，在反应前后其本身的性质和数量不变，B错误；ATP的合成过程需要ATP合成酶，ATP的水解过程需要ATP水解酶，C错误；少数酶的化学本质是RNA，其组成元素与ATP相同，都是C、H、O、N、P，D正确。
2．（南京师范大学附属中学2018届高三模拟考试生物试卷）图甲表示某种酶催化底物水解的模型，图乙表示在最适温度下，相关酶的催化速率与反应物浓度的关系。下列相关叙述正确的是（ ）

A．甲图中若d、e分别代表果糖和葡萄糖，则a代表蔗糖
B．甲图中若b表示ATP，则机体的放能反应与该反应相伴随
C．乙图中若e点反应物浓度升高，反应速率加快
D．乙图中若g点反应体系温度升高，产物不再增加
【答案】C
【解析】甲图中若d、e分别代表果糖和葡萄糖，则b代表蔗糖，而a在反应前后结构没有发生变化，应该是酶，A项错误；甲图中若b表示ATP，则甲图表示ATP的水解，机体的放能反应往往与ATP的合成相伴随，吸能反应往往与ATP的水解相关联，B项错误；乙图中ef段，反应速率随反应物浓度的增加而增大，若e点反应物浓度升高，反应速率加快，C项正确；乙图是在最适温度下的酶促反应图像，若g点反应体系温度升高，酶的活性降低，反应速率减慢，但产物会增加，D项错误。
3．（江西省南昌市2018届高三第三次模拟考试理科综合生物试题）某实验室新近研制出一种X酶，为测出X酶的最适温度，有人设置了a、25℃、b（已知:a低于25℃低于b）三种温度进行实验，结果发现，此三种温度下的X酶活性无显著差异。据此可推测X酶的最适温度（ ）
A．一定在25℃左右
B．一定在a～25℃之间
C．一定在25℃～b之间
D．低于a或高于b或在a～b之间都有可能
【答案】D
4．（湖北省2018届高三五月冲刺理综生物试题）某同学进行了下列有关酶的实验：
甲组：淀粉溶液+新鲜唾液→加入斐林试剂→出现砖红色沉淀
乙组：蔗糖溶液+新鲜唾液→加入斐林试剂→不出现砖红色沉淀
丙组：蔗糖溶液+蔗糖酶溶液→加入斐林试剂→？
下列叙述正确的是（ ）
A．丙组的实验结果是“不出现砖红色沉淀”
B．三组实验都应该在37℃条件下进行
C．该同学的实验目的是验证酶的专一性
D．可用碘液代替斐林试剂进行检测
【答案】C
【解析】因为蔗糖被蔗糖酶催化水解生成葡萄糖和果糖，有还原性，加入斐林试剂出现砖红色沉淀，A错误；加入斐林试剂必须水浴加热至50~65℃，B错误；唾液淀粉酶只能水解淀粉，不能水解蔗糖，蔗糖酶才能水解蔗糖，故该实验能验证酶的专一性，C正确；如用碘液代替斐林试剂，则三个组都不会出现蓝色，无法检测，D错误。
5．（辽宁省葫芦岛市2018届高三第二次模拟考试理科综合生物试题）利用木瓜蛋白酶处理河蚬肉，制备水解液，测定水解液中氨基酸含量（Cn值，图1中实线表示）、可溶性短肽含量（Cp值，图1中虚线表示）和蛋白质利用率，结果如下图。下列对有关实验的叙述，正确的是（ ）

A．酶解时间越长，则蛋白质利用率越高
B．加入酶的量越多，则生成的氨基酸量越多
C．水解液中的含氮量即为Cn值与Cp值之和
D．酶解生成的可溶性短肽分子数不一定比氨基酸数多
【答案】D
【解析】由图2可知，0—5小时内，蛋白质的利用率逐渐增加，超过5小时，蛋白质的利用率基本不变，A错误；由图1可以看出加酶量较多的情况下，蛋白质和短肽的量都会增多，但是不能确定这两种物质就会随着加酶量的增加而增加，B错误；图2可以看出，蛋白质没有全部分解，水解液中除了氨基酸和可溶性短肽之外，还有一部分蛋白质，C错误；图1并没有确定哪一条曲线代表氨基酸，哪一条曲线代表可溶性短肽，所以无法确定氨基酸和可溶性短肽的量的多少，D正确。
6．（山东省烟台市2018年高考适应性练习（二）理综生物试题）酶的来源可能是新合成的，也可能是原先存在的酶被激活的结果。为探究小麦种子萌发过程中淀粉酶的来源，以氯霉素为蛋白质合成的抑制剂，以淀粉酶的活性为酶含量变化的检测指标，对萌发的小麦种子做了分组培养实验，每隔12小时分别测定两组淀粉酶的活性，结果如下：

请回答：
（1）小麦种子萌发过程中产生ATP的场所是____________________。
（2）比较I、II组实验结果，对小麦种子萌发过程中淀粉酶的来源可能是：_________________________。
（3）上述实验的实验原理是：___________________________________。
【答案】（1）细胞质基质、线粒体
（2）既有新合成的，也有先前存在的
（3）氯霉素能抑制淀粉酶的合成，通过比较氯霉素处理的萌发种子和未处理的萌发种子中淀粉酶活性的差异，即可探究种子中淀粉酶的来源。（氯霉素能抑制淀粉酶的合成，通过比较小麦种子内的淀粉酶的活性在萌发过程中的变化情况，为其来源提供依据）
【解析】（1）ATP的形成途径是光合作用和呼吸作用。小麦种子萌发过程中不能进行光合作用，但能进行细胞呼吸，因此产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体。
（2）淀粉酶的化学本质是蛋白质，而氯霉素可抑制蛋白质的合成。题图显示：对照组和加入氯霉素的实验组的淀粉酶的活性（即酶含量变化的检测指标），在小麦种子萌发的初期均迅速升高，而且不存在明显的差异，说明发挥作用的淀粉酶主要是先前存在的；两组淀粉酶的活性在12h时达到峰值（对照组的酶活性的峰值明显高于实验组）后开始降低至24h时的相等，之后两组淀粉酶的活性又再不断升高，但对照组的酶活性一直高于实验组，而且两组酶活性的差值在一定时间段内不断加大，说明此时发挥作用的淀粉酶中新合成的占有较大比重。综上分析：小麦种子萌发过程中淀粉酶的来源既有新合成的，也有先前存在的。
（3）依题意并结合上述分析可知，该实验的原理是：氯霉素能抑制淀粉酶的合成，通过比较氯霉素处理的萌发种子和未处理的萌发种子中淀粉酶活性的差异，即可探究种子中淀粉酶的来源（或氯霉素能抑制淀粉酶的合成，通过比较小麦种子内的淀粉酶的活性在萌发过程中的变化情况，为其来源提供依据）。
练预测
1．下列对组成细胞的化合物的叙述，正确的是（ ）
A．由C、H、O组成的有机物只有糖类
B．DNA的空间结构破坏后遗传功能消失
C．淀粉酶因能够水解不同种植物的淀粉而无专一性
D．酶中不一定含有糖类而DNA中一定含有糖类
【答案】D
2．取等量的四份鲜肝匀浆（含过氧化氢酶）分别在pH为3、5、7、9的条件下与等量过氧化氢溶液反应，结果每组都有气体产生。重复上述实验，只是把鲜肝匀浆的加入量减半。两次实验中过氧化氢反应相同时间后的剩余量如图所示。下列判断正确的是（ ）

A．这两次实验的差异是pH不同造成的
B．图中曲线a是第二次实验的结果
C．鲜肝匀浆的量会明显影响过氧化氢酶的最适pH
D．两次实验中，pH为7的一组产生气体量均最少
【答案】B
【解析】根据以上分析已知，这两次实验的差异是提取液的量（酶的数量）不同造成的，A错误；曲线a是提取液的加入量减半后的实验结果，即第二次实验的结果，B正确；两条曲线的最低点对应的pH相同，说明鲜肝匀浆的量不会影响过氧化氢酶的最适pH，C错误；两次实验中，pH为7的一组过氧化氢的剩余量都最少，因此产生气体量均最多，D错误。
3．科学家研究了温度对家蚕表皮细胞中酪氨酸酶和漆酶活性的影响，部分结果如下表。下列分析错误的是（ ）
酶种类
温度
酶活性
漆酶
X
82%
45℃
90%
60℃
92%
酪氨酸酶
28℃
97%
40℃
76%
60℃
10%
（注：最适温度时的酶活性为100%）
A．温度X可能高于60℃
B．漆酶和酪氨酸酶的最适温度可能相同
C．60℃时酪氨酸酶仍能降低化学反应的活化能
D．随环境温度的改变家蚕表皮细胞中的代谢活动可能会发生改变
【答案】B
【解析】酶在最适温度下活性最高，温度过高、过低酶活性均会降低，温度X可能高于60℃，A项正确；根据表格信息，漆酶的最适温度在60℃左右，酪氨酸酶的最适温度在28℃左右，二者的最适温度不会相同，B项错误；60℃时酪氨酸酶仍具有活性，仍能降低化学反应的活化能，C项正确；随环境温度的改变，家蚕表皮细胞中不同酶的活性发生不同的变化，代谢活动可能会发生改变，D项正确。
4．下列有关酶与ATP的叙述正确的是（ ）
A．酶的合成往往需要ATP，但ATP的合成一般不需要酶
B．酶可以催化反应的进行，ATP可以直接为细胞代谢提供能源
C．酶在高温、低温、过酸、过碱条件下，空间结构都会被破坏
D．只有真核细胞才有ATP与ADP相互转化的能量供应机制
【答案】B
【解析】酶的合成过程需要ATP供能，ATP的合成过程需要ATP合成酶的催化，A错误；ATP是生物体的直接能源物质，酶的作用是催化化学反应的进行，B正确；酶在高温、过酸、过碱条件下，空间结构都会被破坏而失活，而低温不会破坏酶的空间结构，只是抑制酶的活性，C错误；真核、原核细胞中都有ATP与ADP相互转化的能量供应机制，D错误。
5．如图是植物细胞中ATP合成与分解示意图，下列相关叙述错误的是（ ）

A．能量1可能来自有机物的氧化分解
B．图中能量2来自①和②被水解的过程
C．如果能量1只来自光能，那么能量2只能用于C3的还原
D．如果①、②都被水解，则水解的产物中有合成RNA的原料
【答案】B
【解析】能量1用于ATP的合成，可能来自呼吸作用过程中有机物的氧化分解，A正确；图中能量2来自②被水解的过程，B错误；如果能量1只来自光能，说明是光反应合成的ATP，那么其中的能量只能用于C3的还原，C正确；ATP水解掉2个高能磷酸键以后，得到的产物中有腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的原料之一，D正确。





讲考纲
酶在代谢中的作用，能说出酶的发现历程，体验科学方法对科学研究的重要性；能概述酶的概念及酶促反应的原理；能举例说明酶的特性。
ATP在能量代谢中的作用，能描述ATP的化学组成和特点；能ATP与ADP相互转化的过程；能概述ATP在生命活动中的作用和意义。
讲考情
考查角度
考频
?的本质、作用与特性
5年6考
探究影响酶活性的因素实验
5年2考
ATP在能量代谢中的作用
5年5考
讲基础
一、酶的本质、作用和特性
1．酶的概念剖析
（1）本质与作用
化学本质
绝大多数是蛋白质
少数是RNA
合成原料
氨基酸
核糖核苷酸
合成场所
核糖体
主要是细胞核（真核细胞）
来源
一般来说，活细胞（哺乳动物成熟的红细胞除外）都能产生酶
作用场所
细胞内、外或生物体外均可
生理功能
生物催化作用
（2）作用机理
降低化学反应的活化能（分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量），曲线分析如下：

①ac和bc段分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能。
②若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。
2．酶的特性
（1）高效性：催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。曲线分析如下：

酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。因此，酶不能（“能”或“不能”）改变最终生成物的量。
（2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。图像分析如下：

①图中A表示酶，B表示被催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被酶催化的物质。
②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。
（3）作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。高温、过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏而失活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。曲线分析如下：

①分析图A、B可知，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分析图A、B中曲线的起点和终点可知：过酸、过碱、高温都会使酶失去活性，而低温只是使酶的活性降低。前者都会使酶的空间结构遭到破坏，而后者并未破坏酶的分子结构。
二、探究影响酶活性的因素
1．实验原理
（1）探究温度对酶活性的影响
①反应原理：淀粉麦芽糖
碘↓液 碘↓液
蓝色 无蓝色出现
②鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。
（2）探究pH对酶活性的影响
①反应原理（用反应式表示）：2H2O22H2O＋O2。
②鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2产生量的多少。
2．实验步骤
（1）温度对酶活性的影响
实验操作内容
试管1
试管2
试管3
底物控制
2mL3%的可溶性淀粉溶液
温度控制
60℃热水
沸水
冰块
酶控制
1mL相同温度的2%新鲜淀粉酶溶液
试剂控制
等量的碘液
观察指标
检测是否出现蓝色及蓝色的深浅
（2）pH对酶活性的影响
实验操作内容
试管1
试管2
试管3
底物控制
2mL3%的过氧化氢溶液
pH控制
1mL蒸馏水
1mL5%的HCl
1mL5%的NaOH
酶控制
2滴过氧化氢酶溶液
观察指标
气泡的产生量
三、ATP的结构和功能
1．ATP的结构
（1）元素组成：C、H、O、N、P。
（2）化学组成：1分子腺苷和3分子磷酸基团。
（3）结构式：

由结构式可看出，ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个腺苷、二个高能磷酸键、三个磷酸基团。
2．ATP在细胞代谢中的作用
（1）ATP与ADP的相互转化

ATP的合成
ATP的水解
反应式
ADP＋Pi＋能量→ATP
ATP→ADP＋Pi＋能量
所需酶
ATP合成酶
ATP水解酶
能量来源
光能（光合作用），化学能（细胞呼吸）
储存于高能磷酸键中的能量
能量去路
储存于形成的高能磷酸键中
用于各项生命活动
反应场所
细胞质基质、线粒体、叶绿体
生物体的需能部位
（2）ATP的形成途径

（3）ATP产生量与O2供给量、呼吸强度的关系

讲素养
1．生命观念：通过比较酶与激素等物质的异同，类比具有专一性的物质，建立起辩证统一和普遍联系的观念。
2．科学思维：通过分析与酶有关的曲线，培养学生利用数形结合分析生物学问题的思维习惯。
3．科学探究：通过与酶有关的实验设计与分析，培养对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力，及对实验方案的评价能力。
4．社会责任：通过分析酶在生产、生活中的应用实例，让学生关注科学、技术和社会发展。
讲典例
【例1】下列关于酶的叙述，正确的是（ ）
A．正常情况下人体内酶的活性与环境温度呈正相关
B．酶为化学反应提供活化能
C．细胞中所有酶的合成都受基因控制
D．胃蛋白酶不能催化小肠中蛋白质水解，说明酶具有专一性
【答案】C
【例2】下表是关于酶专一性的实验设计，相关叙述正确的是（ ）
步骤
1
2
3
4
注入淀粉溶液
注入蔗糖溶液
注入某种酶溶液
注入斐林试剂并水浴加热
试管Ⅰ
2 mL
-
2 mL
2 mL
试管Ⅱ
-
2 mL
2 mL
2 mL
A．该实验的自变量是酶的种类，无关变量是底物的用量、反应温度等
B．步骤3只能选用新鲜的淀粉酶
C．若步骤3选用新鲜的淀粉酶，则现象A是产生砖红色沉淀，现象B是无砖红色沉淀
D．该实验还可以选用碘液作为检测试剂
【答案】C
【解析】本实验用同种酶催化两种不同的物质来研究酶的专一性，自变量是底物的种类，A错误；酶可以选择新鲜的淀粉酶或蔗糖酶，B错误；若选择新鲜的淀粉酶，试管Ⅰ中的淀粉被水解生成还原糖，所以现象A是产生砖红色沉淀，试管Ⅱ中的蔗糖不能被淀粉酶催化水解，蔗糖是非还原糖，所以现象B是无砖红色沉淀，C正确；蔗糖及蔗糖水解产物都不能跟碘液发生颜色反应，故用碘液无法判断蔗糖是否被催化水解，D错误。
【例3】ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述，错误的是（ ）
A．酒精发酵过程中有ATP生成
B．ATP可为物质跨膜运输提供能量
C．ATP中高能磷酸键水解可释放能量
D．ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成
【答案】D
【解析】酒精发酵过程中，第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸的过程中有ATP生成，A正确；物质的跨膜运输分为被动运输和主动运输，ATP可为物质的主动运输提供能量，B正确；ATP的两个高能磷酸键中远离腺苷的高能磷酸键容易水解，可释放能量，为生命活动供能，C正确；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D错误。
讲方法
1．对比法探究酶的高效性和专一性
（1）高效性
①设计思路：通过将不同类型催化剂（主要是酶与无机催化剂）催化底物的反应速率进行比较，得出结论。
②设计方案
项目
实验组
对照组
材料
等量的同一种底物
试剂
与底物相对应的酶溶液
等量的无机催化剂
现象
反应速度很快，或反应用时短
反应速度缓慢，或反应用时长
结论
酶具有高效性
（2）专一性
①设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。
②设计方案
项目
方案一
方案二
实验组
对照组
实验组
对照组
材料
同种底物（等量）
与酶相对应的底物
另外一种底物
试剂
与底物相对应的酶
另外一种酶
同一种酶（等量）
现象
发生反应
不发生反应
发生反应
不发生反应
结论
酶具有专一性
酶具有专一性
2．联想法记忆具有“专一性（特异性）”的五类物质
（1）酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。
（2）载体蛋白：某些物质通过细胞膜时需要载体蛋白协助，不同物质所需载体不同，载体蛋白的专一性是细胞膜选择透过性的基础。
（3）激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。
（4）tRNA：tRNA有61种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
（5）抗体：抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。
3．ATP与ADP的相互转化
（1）ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需要酶的催化，同时也需要消耗水。凡是大分子有机物（如蛋白质、糖原、淀粉等）的水解都需要消耗水。
（2）ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能，可直接用于各项生命活动（光反应阶段合成的ATP只用于暗反应）；而合成ATP所需能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用中吸收的光能。
讲易错
1．正确理解有关酶的本质和作用
项目
错误说法
正确理解
产生场所
具有分泌功能的细胞才能产生
活细胞（不考虑哺乳动物成熟的红细胞等）
化学本质
蛋白质
有机物（大多数为蛋白质，少数为RNA）
作用场所
只在细胞内起催化作用
可在细胞内、细胞外、体外发挥作用
温度影响
低温和高温均使酶变性失活
低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活；高温使酶变性失活
作用
酶具有调节、催化等多种功能
酶只起催化作用
来源
有的可来源于食物等
酶只在生物体内合成
2．关于酶的三个“不一定”
（1）酶在活细胞中产生，但不一定在细胞内发挥作用。
（2）酶的化学本质不一定是蛋白质，少部分是RNA。
（3）酶不一定只催化一种化学反应，也可能催化一类化学反应。
3．规避对ATP认识上的四个误区
（1）误认为ATP与ADP的相互转化是可逆反应：ATP与ADP的相互转化过程中，物质可重复利用，但能量不可循环利用，且所需的酶也不同。
（2）误认为ATP转化为ADP不消耗水：ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需要酶的催化，同时也需要消耗水。
（3）误认为ATP就是能量：ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物质，不能将两者等同起来。
（4）误认为细胞中含有大量ATP：生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重复利用，只要提供能量（光能或化学能），生物体就可不断合成ATP，满足生物体的需要。

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