重難點突破：酶與ATP-高考生物一輪復習（原卷版）

專題09li與ATP

一、ATP的結構與功能

I.ATP的結構

⑵ATP中的“一、二、三”

:一個腺等：：二個高能磷酸皺：；三個磷酸基團

2.ATP與ADP的相互轉化

ADP+Pi

光能―2_*（CH,O）中的化學能

需呼吸作用能「熱能（散失）ADP+Pi

物細泡質基質.一體,-~L化學能性，能量（用于各

ADP+Pi廣'酶項生命活動）

C）植物細胞可以通過光合作用和細胞呼吸形成ATP,而動物細胞只能通過細胞呼吸形成ATPo

（2）植物光合作用光反應階段產生的ATP專用于暗反應,不用于其他生命活動；植物或動物細胞呼吸產生的

ATP才能用于多種生命活動。

解題技巧

細胞內產生與消耗ATP的生理過程

轉化場所常見的生理過程

細胞膜消耗ATP：主動運輸、胞吞、胞吐

細胞質基質產生ATP：細胞呼吸第一階段

產生ATP：光反應

葉綠體

消耗ATP：暗反應和自身DNA復制、轉錄、翻譯等

產生ATP：有氧呼吸第二、三階段

線粒體

消耗ATP：自身DNA復制、轉錄、翻譯等

核糖體消耗ATP：蛋白質的合成

細胞核消耗ATP：DNA復制、轉錄等

二、酶的本質、特性

1.前的本質與作用

（1）酶本質的探索歷程

科學家主要觀點或成就

a.糖類變酒精必、須酣母細胞死亡并

①巴斯德

釋放其中的物質

②李比希b.少數RNA也有?生物催化功能

c.從醉耳細胞中提取發酵物質醺酶

③畢希納

d.從刀豆種子中提取出麻版（第一個）

e.iiE明賽的的化學本質（蛋白質）和

作用（分解尿素）

⑤切赫和奧特蛀/'f.糖類變酒精必須酵母活細胞參與

（2）酶的本質和作用

解題技巧

正確理解有關酶的本質和作用

項目錯誤說法正確理解

產生場所具有分泌功能的細胞才能產生活細胞（不考慮哺乳動物成熟的紅細胞等）

化學本質蛋白質有機物（大多數為蛋白質，少數為RNA）

作用場所只在細胞內起催化作用可在細胞內、細胞外、體外發揮作用

低溫只抑制酶的活性，不會使酶變性失活：

溫度影響低溫和高溫均使酶變性失活

高溫使酶變性失活

作用酶具有調節、催化等多種功能酶只起催化作用

來源有的可來源于食物等能只在生物體內合成

強化訓練

一、單選題

1.“銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天街夜色涼如水，臥看牽牛織女星”，這是唐代詩人杜牧描寫夜空

中螢火蟲的詩句，請思考并判斷有關的生物學問題，不正確的是（）

A.螢火蟲發光的生物學意義是引誘異性個體交尾繁殖后代

B.螢火蟲發光過程中涉及能量的轉化

C.螢火蟲發光過程中需要酶的催化

D.螢火蟲發光的直接能源物質為他萄糖

2.在下列四種化合物的化學組成中，“。”中所對應的含義最接近的是（）

A.①和②B.②和③C.②和④D.①和④

3.（2022年1月?浙江?高考真題）下列關于腺甘三磷酸分子的敘述，正確的是（）

A.It]1個脫氧核糖、1個腺噤吟和3個磷酸基團組成

B.分子中與磷酸基團相連接的化學鍵稱為高能磷酸鍵

C.在水解酶的作用下不斷地合成和水解

D.是細胞中吸能反應和放能反應的紐帶

4.如圖表示ATP-ADP的循環圖解。下列敘述正確的是（）

A.①屬于放能反應，在細胞內與其他吸能反應密切聯系

B.溶酶體中蛋白質水解為氨基酸需要②過程提供能量

C.人在劇烈運動時，過程①和②也能達到平衡

D.各種生物均能獨立完成ATP-ADP的循環

5.下列關于能與ATP的敘述，正確的是（）

A.線粒體中不會有ATP的水解過程

B.ATP和酶的組成成分中可能都含有五碳糖

C.ATP的形成需要酶，而酶的合成并不需要ATP

D.ATP與ADP能相互轉化，說明能量來源相同

6.下圖為ATP與ADP相互轉化的關系式。有關說法正確的是（）

?

ATP=ADP+Pi+能量

②

A.過程①產生的能量來自高能磷酸鍵，1分子ATP中含有3個高能磷酸鍵

B.ATP是生物體生命活動的直接能源物質

C.①和②互為可逆反應，由相同的酶催化

D.ATP在細胞中大量存在，因為ADP易再生成ATP

7.下列生理過程與醐和ATP沒有直接關系的是（）

A.水稻根毛細胞對鉀、鈣等離子的吸收

B.洋蔥根尖分生區細胞分裂過程中染色體移向兩極

C.人體的骨骼肌細胞吸收周圍組織液中給的氧氣

D.胰高血糖素在相應細胞中合成后被分泌到細胞外

8.如圖為ATP的分子結構簡圖，A、B、C表示相應的結構，①②表示化學鍵。下列敘述正確的是（）

A.A表示腺喋吟，B表示腺昔

B.化學鍵②的穩定性低于化學鍵①

C.化學鍵②的形成所需的能量往往與吸能反應相關聯

D.化學鍵②中能量的釋放往往與放能反應相關聯

9.甲（ATGG）是一段單鏈DNA片段，乙是該片段的轉錄產物，丙（A—P?P?P）是轉錄過程中的一種

底物。下列敘述錯誤的是（）

A.甲、乙、丙的組分中均有糖

B.甲、乙共由5種核甘酸組成

C.丙可作為細胞內的直接能源物質

D.乙徹底水解的產物中有4種有機物

10.ATP的結構示意圖如圖所示，其中①③表示組成ATP的物質或基團，②?表示化學鍵。下列有關敘述

中正確的是（）

A.①為腺嚓吟,即結構簡式的A

B.載體蛋白磷酸化伴隨著②的形成

C.在ATP-ADP循環中③可重復利用

D.蔗糖的合成過程是吸能反應，需要化學鍵④斷裂提供能量

II.ATP分子的結構簡式和20個ATP分子所具有的特殊化學鍵的數目分別是（）。

A.A-P-P?P、20個B.A-P?P?P、60個

C.A-P?P?P、40個D.A?P?P?P、60個

12.細胞內ATP和ADP轉化可用下面的反應式表示，①②表示兩個不同的化學反應，有關敘述正確的是（）

ATP^==*ADP+Pi-能量

A.①表示ATP水解，與細胞中放能反應相聯系

B.反應②需要的能量可來自細胞中糖類的水解

C.人劇烈運動時，細胞中反應①的速率明顯快于反應②

D.ATP與ADP相互轉化的機制是原核生物和真核生物的共性

13.關于真核細胞中生命活動與能量關系的敘述，錯誤的是（）

A.DNA復制需要消耗能量

B.細胞代謝所需的ATP可在細胞質基質中產生

C.物質通過協助擴散進出細胞需要消耗ATP

D.光合作用的暗反應階段需要消耗能量

14.科學家以螢火蟲為材料，分離出了發光物質…熒光素以及熒光素酶。在有氧的條件下，只要有ATP,

熒光素酶就能催化熒光素的氧化而發出光。從螢火蟲中分離得到的熒光素和熒光素酶?直用于ATP的定量

檢測。下列關于人體內ATP的敘述中，錯誤的是（）

A.ATP的分子簡式可以表達為A-P~P~P,任意一特殊化學鍵斷裂，形成A-P~P為二磷酸腺甘

B.在線粒體中大量產生ATP時，一定伴隨著氧氣的消耗

C.在生命活動旺盛的細胞中，線粒體數量較多

D.人體內ATP中的能量最終來自植物吸收的光能

15.細胞代謝能在常溫常壓條件下順利進行離不開酶的催化，細胞代謝能夠有條不紊地進行與酶的專一性

是分不開的，睡不但對細胞代謝至關重要，還能為人類的生活添姿彩。下面關于酹的說法不正確的是（）

A.酶用雙縮版試劑檢驗都可呈現紫色

B.酶既可做反應的底物也可以做催化劑

C.溫度從0℃升至100c與從降至0℃對酶活性的影響不同

D.含酶牙膏可以分解牙縫里的細菌，使我們的牙齒亮潔，口氣清新，可減少踴齒的形成

16.某研究人員為探究金屬離了-Ca2+和Mg2+對酸性磷酸酶（ACP）活性的影響，進行了相關實驗，實驗結果

如圖所示，ACP的最適pll為4.9o下列相關敘述錯誤的是（）

.對ACP活性的影響

A.本實驗應設置空白對照實驗，實驗的自變量是金屬離子的濃度

B.各反應體系均加入等量pH為4.9的緩沖液，以保證pH相同且

C.由該實驗結果不能確定Ca?+和Mg2+促進ACP活性提高的最適濃度

D.在一定濃度范圍內，相同離子濃度下，Ca2+對ACP活性的促進作Ca2+用強于Mg?+

17.（2022?全國乙卷?高考真題）某種IWP由RNA和蛋白質組成，可催化底物轉化為相應的產物。為探究該

酶不同組分催化反應所需的條件。某同學進行了下列5組實驗（表中表示有，“一”表示無）。

實驗組①②③④⑤

底物+++++

RNA組分++—+—

蛋白質組分+—+—+

低濃度Mg2++++——

高濃度Mg2+———++

產物+——+—

根據實驗結果可以得出的結論是（）

A.iWP必須在高濃度Mg2+條件下才具有催化活性

B.蛋白質組分的催化活性隨Mg?+濃度升高而升高

C.在高濃度Mg2?條件下RNA組分具有催化活性

D.在高濃度Mg2+條件下蛋白質組分具有催化活性

18.（2022?廣東?高考真題）某同學對蛋白酶TSS的最適催化條件開展初步研究，結果見下表。下列分析錯

?

送的是（）

溫度（℃）降解率（％）

組別pHCaCl2

①9+9038

②94-7088

③9-700

④7+7058

⑤5+4030

注：+/-分別表示有/無添加，反應物為I型膠原蛋白A.該酶的催化活性依賴于CaCb

B.結合①、②組的相關變量分析，自變量為溫度

C.該酶催化反應的最適溫度70℃,最適pH9

D.尚需補充實驗才能確定該酶是否能水解其他反應物

19.下圖表示“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗。有關分析合理的是（）

123/2J?3.5°Fed.4/?滴丁'的肝臟

口溶液F］研磨液

IiII

常溫90c常溫常溫

A.木實驗自變量是催化劑的種類

B.本實驗的無關變量有溫度和過氧化氫的用曷等

C.1號和4號試管對比可說明酹具有催化作用

D.3號和4號試管對比可說明能具有專一性

20.反芻動物的胃溶菌酶兼具消化酶的功能和抗菌效果，并且能在富含胃蛋白酶和低pH的環境中保持高

活性。反芻動物的胃溶菌酶只由胃黏膜細胞分泌，在出生前胃溶菌酶基因已表達，到斷奶前，其胃溶菌酶

的活性達到成年反芻動物水平。下列說法正確的是（）

A.反芻動物只有胃黏膜細胞中才含有合成胃溶菌酶的基因

B.部分胃溶菌酶在反芻動物胃黏膜細胞中的溶酶體中合成

C.胃液中胃溶菌酶的活性與單個能分子活性和能的數量有關

D.胃溶菌的不被胃蛋白酣水解，說明其化學本質不是蛋白質

21.熒光素酶可以催化熒光素氧化成氧化熒光素，在熒光素氧化的過程中會發出熒光。在熒光素足景的條

件下，研究人員用不同條件處理熒光素酹后，測定酶濃度與發光強度的關系如下圖所示。下列錯誤的是（）

發

光

強

度

A.A點限制因素不可能為熒光素濃度或熒光素酶濃度

B.Mg2+處理可使熒光素酶催化熒光素氧化時的活化能升高

C.用Mg2+處理熒光素酶可以減少其用量

D.高溫和H擴處理可能使酶的空間結構改變

22.一次實驗中，某同學將煮沸冷卻的淀粉分別裝入甲、乙兩個試管各2mL,接著用量筒取2mL新鮮唾

液加入甲試管，又用該量筒（未作任何處理）取2mL清水加入乙試管，振蕩甲、乙兩試管后放入37°C溫

水中lOmino分別向甲乙兩試管中各滴入2滴碘液，令人不解的是甲、乙兩試管中均不變藍,下列相關判

斷中，正確的是（）

A.甲和乙試管內出現相同的結果，與酶具有高效性有關

B.甲、乙兩試管中均不變藍，說明淀粉均未被徹底分解

C.繼續滴加碘液后，乙試管溶液應該變藍

D.溫水中放置10min時間太短，不足以說明問題

23.（2022年6月?浙江?高考真題）下列關于研究淀粉能的催化作用及特性實驗的敘述，正確的是（）

A.低溫主要通過改變淀粉酶的氨基酸組成，導致酶變性失活

B.稀釋100萬倍的淀粉酶仍有催化能力，是因為酶的作用具高效性

C.淀粉酶在一定pH范圍內起作用，酶活性隨pH升高而不斷升高

D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，會加快淀粉的水解速率

24.如圖中c表示溫度對酶促反應速率的影響，a表示底物分子具有的能量，b表示溫度對酶空間結構的影

響。下列敘述錯誤的是（）

A.隨著溫度的升高，底物分子的能量增多，底物更易發生反應

B.在位點1、2所對應的溫度時，酶活性降低的機理完全相同

C.溫度對反應速率影響的機理與酶對反應速率影響的機理不同

D.c點所對應的溫度為最適溫度

25.a-淀粉醒可將直鏈淀粉分解為葡萄糖等產物，其發揮作用的適宜溫度為60匕左右。下列相關敘述正確

的是（）

A.低溫和高溫都會使酶的空間結構被破壞，進而使能失活

B.保存a-淀粉酶的適宜溫度為60C左右

C.淀粉酶具有專?性，只能催化淀粉水解

D.在I00C的條件下，a-淀粉酶會被水解成氨基酸

26.（2022?湖北?華中師大一附中模擬預測）幽門螺旋桿菌（Hp）能產生麻酶催化尿素分解形成氨和二氧化

碳，因此若要檢測某人胃內是否存在Hp,常用14c呼吸實驗檢測，受檢者口服特殊的尿素（MCO（NH2）2）

膠囊，根據受檢者是否能產生282及含量判斷有無Hp感染。下列相關敘述錯誤的是（）

A.麻酶是具有催化作用的蛋白質，能夠被蛋白酶水解失活

B.溫度、pH會影響胭酶的活性，而尿素濃度的改變不影響腺酶活性

C.一定時間內產生I4CO2的量與配酶含量有關，與口服尿素劑量無關

D.外出聚餐可能會增加Hp的傳播途徑

27.如果酶的數量一定，下列曲線中最能確切地反映反應速率與底物濃度關系的是（）

A.

底物濃/芟o底物濃度

。底物濃度。底物濃度

二、綜合題

28.在有關DNA分子的研究中，常用32P來標記DNA分子。用a、。和丫表示ATP或dATP（（1表示脫氧）

上三個磷酸基團所處的位置（AP。-P0-PY或dAPa-P'Py）。回答下列問題：

（1）某種酶可以催化ATP的一個磷酸基團轉移到DNA末端上，同時產生ADP。若要用該酶把32P標記到

DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團應在ATP的（填“a”、邛”、或“y”）位上。

（2）若用帶有32P標記的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標記到新合成的DNA分子上，則帶有

32P的磷酸基團應在dATP的（填“a”、邛“、或“Y”）位上。

（3）將一個帶有某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進行標記，并使其感染大腸桿菌，在不含32P的培養

基中培養一段時間，若得到的所有噬菌體雙性DNA分子都裝配成噬菌體（n個）并釋放，則其中含有32P

的噬菌體所占比例為，原因是。

《丁②■“如遷叵正

??

ATPdATP

29.（-）如圖是ATP與ADP相互轉化示意圖，①②表示過程，M表示物質。回答下列問題:

（1）ATP的中文名稱為,其結構式.

ATP水解的實質是ATP分子中的水解。

（2）在綠色植物體內為圖中①提供能量的生理過程是o在人體神經細胞中，許多

（填“吸能''或"放能”）反應與過程②相聯系。

（3）①②反應不是可逆反應，原因是o

（二）下列A、B、C三圖表示酶濃度一定時，反應速率和反應物濃度、溫度、pH的關系。請據圖回答下

QA

■

150

速

一

率

O<?

（1）圖A中，反應物達到某一濃度時，反應速率不再上升，其原因是受反應液中濃度的限制。

（2）圖B中，a點對應的溫度稱酶反應的。

（3）將裝有酶與反應物的甲、乙兩支試管分別放入12℃和75℃的水浴鍋中，20min后取出，轉入37℃的

水浴鍋中保溫，兩試管內的反應情況分別是：甲的反應速度會_______（填“加快”或“減慢”），而乙無催化反

應，因為O

30.細胞代謝離不開能和ATP的作用，I可答下列問題。

（1）人的骨骼肌細胞中，ATP含量僅夠劇烈運動時3秒以內的能量供給。運動員參加短跑比賽過程中,

肌細胞中ATP的相對含量隨時間的變化如圖所示。圖中ATB的變化過程，說明ATP被不解，釋放的

能量用于：B->C過程中，ATP含量增加，是由于細胞中的作用增強，釋放能量形成ATP,

以彌補細胞中ATP含量的不足。

（2）酶催化化學反應的效率高于無機催化劑，原因是o

（3）含酶牙膏可以分解細菌，使人們的牙齒亮潔、口氣清新。將某種含酶牙膏放在質量分數為10%的

NaOH溶液中浸泡一段時間后，再用它進行分解口腔細菌的實驗，結果與不使用此牙膏的效果相同。其原

因是：強堿條件使酶的遭到破壞，從而使酶失去活性。

（4）以下是某生物興趣小組進行的關于酶的實驗流程及現象。

A組：淀粉+蔗糖陋-斐林試劑鑒定一不出現磚紅色沉淀

B組：蔗糖+蔗糖能―斐林試劑鑒定一出現磚紅色沉淀此實驗的目的是_________o鑒定實驗結果時，需要

在加入斐林試劑后進行,方可出現磚紅色沉淀。

31.為研究點籃子幼魚的生長規律，科研人員研究了養殖溫度對其消化酶活性的影響，部分結果如圖所示。

回答下列問題：

L

至

'oO

出J

d

澧

oou

o

<n則

?

送n

J

（1）胰蛋白的作用的機理是:該能只能催蛋白質水解，不能催化淀粉等水解，這說

明其具有的特性是________。

（2）胰蛋白酶的活性可用表示；據圖可知，與31c相比，在19℃條件下，胰蛋白酶活性

更高，推測分析這是由于低溫下點籃子魚的攝食率降低，此時需要魚體內有更高的消化吸收效率，以保證

有足夠的進行氧化分解釋放熱能來抵御寒冷。

（3）合成胰蛋白酶需要的能量由提供（填物質名稱），該物質水解時斷裂釋放能

量。

（4）神經細胞中的ATP主要來自____________（填生理過程），其結構簡式是。研究發現，

正常成年人安靜狀態卜24h有40kgATP發生轉化，而細胞內ADP、ATP的濃度僅為2~10mmo/L,為滿足

能量需要，人體解決這一矛盾的合理途徑是。

（5）在下列生物體的生命活動中，不直接依賴ATP水解的是

A.胃蛋白酶的合成B.細胞的生長C.骨骼肌的收縮D.甘油進入細胞

32.某研究小組為探究影響過氧化氫分解的因素、均在適宜溫度條件下做了以下三個實驗，相應的實驗結

果如圖所示。分析回答下列問題：

（1）酶是;酶的作用機理是。實驗］可以得出

的結論是o

（2）實驗2中的自變量為,實驗2的be段02產生速率不再增大，其限制性因素主要是

（3）實驗3的結果顯示，過氧化氫酶的最適pH為（填字母）。當pH小于d或大于f時，過

氧化氫酶的活性將永久喪失，其原因是

33.某科研小組為研究不同的酶抑制劑（可以抑制酶活性的一類物質）對酶活性的影響進行了相關實驗,

其結果如圖所示，回答下列問題:

B

無抑制劑

促

反

競爭性抑制劑

應

速

率非競爭性抑制劑

0m底物濃度

（1）酶是指O

（2）研究發現，競爭性抑制劑與整結合后，底物不能再與酶結合；而非競爭性抑制劑與酶結合后，底物仍

能與酶結合。據此推測，非競爭性抑制劑與酶結合的位點和底物與酶結合的位點（填''相同”或“不

同嘰

（3）為驗證物質X屬于酶抑制劑，杲興趣小組將濃度為m的底物均分為甲乙兩組，甲組加麗、乙組中加

入酶和物質X。若甲組反應速率（填“大于”或“小于''）乙組，則可驗證。在該實驗基礎上，為了

進?步探究物質X是競爭性抑制劑還是非競爭性抑制劑，設計實驗的實驗思路：在該實驗基礎上添加丙組，

底物濃度大于m,加入酶和物質X,測定反應速率。預期結果和結論：

34.某種酶的活性與溫度的關系婦圖所示。請回答下列相關問題。

（1）可以將一作為檢測酶活性高低的指標。

（2）在「和Ts的溫度環境中，該酶的活性都極低。這兩種環境中酶結構上的主要區別是溫度達到T5時一

（3）已知經過T?溫度處理的該酶，當溫度提高到T3時，其活性隨著增大；但不知道經過4溫度處理的該

酶,當溫度降低到T3時，其活性是否可以恢復到較高水平。請完成以下實驗設計，對后一個問題進行探究o

①取3支試管，編號為A、B、C,各加入適宜濃度的該酶溶液1mL。將A和B設為對照組，分別在溫

度為T3、匕的水浴裝置中保溫lOmin；將C作為實驗組，其溫度處理應是先在溫度為，口的水浴裝置中保

溫lOmin,然后再轉移到。

②另取適宜濃度的反應物溶液各2mL,分別加入編號為a、b、c的三支試管中，―

③分別將a、b、c中的溶液對應加入A、B、C內，振蕩搖勻后依次在各自溫度環境中保溫10min,檢

測各試管中產物的量，記錄、比較。

④結果預測與分析：

如果，則說明隨著溫度由T,降低到T3,該酶的活性可以恢復；

如果，則說明隨著溫度由T4降低到T3,該酶的活性不能恢復。

（4）本實驗需要控制的無關變量有（至少寫2點）。

35.為探究植酸酶對加魚生長和消化酹活性的影響，研究者設計并進行了相關實驗，實驗步驟及結果如下：

①鮑魚的馴養：將從海洋中捕獲的妒魚魚苗在浮式海水網箱中飼養14d,用普通飼料投喂，備用。

②飼料的配制：在每千克普通飼料中添加200mg植酸酶，配制成加酶飼料；并將普通飼料和加酶飼料分別

制成大小相同的顆粒，烘干后儲存。

③妒魚的飼養：挑選體格健壯、大小一致的鯨魚隨機分組，放養于規格相同的浮式海水網箱中，放養密度

為60尾/箱。給對照組的妒魚定時投喂適量的普通飼料，給實驗組的妒魚同時投喂等量加酶飼料。

④稱重并記錄：投喂8周后，從每個網箱中隨機取20尾躺魚稱重。結果顯示，對照組、實驗組魚體平均增

重率分別為859.3%、947.2%。

⑤制備妒魚腸道中消化酶樣品，并分別測定消化酶的活性，結果如下表。

蛋白酶活性活/mg）脂肪的活性（U/mg）淀粉酶活性（U/mg）

對照組1.090.080.12

實驗組1.710.100.13

根據上述實驗，回答下列問題：

（1）步驟①中選用妒魚魚苗而不是成體的主要原因是;實驗前的馴養是為了

（2）步驟②中將配制好的飼料進行烘干要特別注意,其原因是_________。

（3）步驟③中還應控制好的無關變量主要有。（至少答兩個）

（4）本實驗得出的初步結論是_______________________________。

（5）推測妒魚的食性并說明理由：。

36.某學校研究性學習小組從牡丹中提取出一種酶，為了探究該酶催化分解的底物是葡萄糖還是蔗糖，研

究性學習小組的同學們動手設計并做了如圖1所示的實驗。請回答問題：

葡Q

萄

備

)

甲

甲

乙