专题04 ATP和酶-【真题汇编】2024年高考生物真题和模拟题分类汇编

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专题04 ATP和酶
(2024年1月浙江省)17. 红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶（PAL）能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取 PAL 酶液，测定 PAL 的活性，测定过程如下表。
下列叙述错误的是（ ）
A. 低温提取以避免PAL 失活B. 30℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗
C. ④加H2O补齐反应体系体积D. ⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应
（2024年高考全国甲卷）2. ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成，ATP结构如图所示，图中～表示高能磷酸键，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位磷酸基团之间的高能磷酸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位磷酸基团之间的高能磷酸键
（2024年广东省）15. 现有一种天然多糖降解酶，其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见表。关于各段序列的生物学功能，下列分析错误的是（ ）
注：—表示无活性，+表示有活性，+越多表示活性越强。
A. Ay3与Ce5 催化功能不同，但可能存在相互影响
B. Bi无催化活性，但可判断与Ay3的催化专一性有关
C. 该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关
D. 无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关
（北京市海淀实验中学2023—2024学年高三下学期最后练习）1. 过氧化物酶体是一种含多种酶的细胞器，其中过氧化氢酶是其标志酶，可分解细胞代谢产生的过氧化氢。下图表示过氧化物酶体产生的一种途径。下列叙述不正确的是（ ）

A. 过氧化物酶体具有单层膜结构
B. 过氧化物酶体的形成与生物膜的流动性有关
C. 基质蛋白与膜蛋白具有不同的空间结构
D. 过氧化氢酶是探究酶最适温度的理想实验材料
（2024届山东省菏泽市模拟预测）2 关于酶的催化机制，“过渡态理论”认为反应过程中，底物需要经过一个中间的过渡状态，然后才转化成产物。酶与底物的结合可以促进底物形成过渡态，过渡态和酶紧密结合，降低反应活化能，反应速率加快。 以下依据中不支持该理论的有（ ）
A. 在酶促反应进程中，确实有高能量的中间状态存在
B. 用底物类似物作为抗原，诱导产生的特异性抗体能够催化反应的进行
C. 酶与底物过渡态的亲和力要远大于酶与底物或产物的亲和力
D. 使用底物过渡态类似物作抑制剂，抑制率小于底物类似物抑制剂
（2024届山东省菏泽市模拟预测）3. 外植体及愈伤组织褐变是指在获取外植体时，由于部分组织细胞结构被破坏而出现的植物组织褐色化现象。研究发现，褐变过程主要原理是细胞质基质内的多酚氧化酶（PPO）会催化无色的单酚氧化成醌，醌与氨基酸、脂肪等物质结合形成稳定的有色物质，进而形成褐变。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 醌类化合物的产生与聚集会进一步加剧植物组织褐变
B. 多酚物质和PPO分布场所不同可避免植物组织褐变
C. 连续转移培养可减轻醌类化合物对外植体的毒害作用
D. 将苹果用沸水处理后，高温会破坏膜系统加速褐变
（2024届山东省菏泽市模拟预测）4. 某研究小组为验证ATP是萤火虫发光器发光的直接能源物质，切取了多个萤火虫发光器并平均分为三组，编号甲、乙、丙，分别滴加等量的生理盐水、葡萄糖溶液和ATP溶液。实验结果显示各组均有发光的也有不发光的。下列叙述错误的是（ ）
A. 该实验结果能够表明，ATP是萤火虫发光器发光的直接能源物质
B. 切去发光器的时间间隔过长，有些发光器的生命活性已完全丧失
C. 该实验中的切取发光器不合理，应选择健康完整的萤火虫为材料
D. 萤火虫饥饿处理一段时间后，再切取其发光器立即进行分组实验
（2024届山东省淄博市部分学校阶段性测试高三下学期二模）5. 泛素（Ub）是含有76个氨基酸残基的小分子蛋白质。研究发现，在真核细胞中存在一种由Ub介导的异常蛋白降解途径——泛素-蛋白酶体系统（UPS）：Ub依次经E1、E2和E3转交给异常蛋白，完成对异常蛋白的泛素化修饰，最终由蛋白酶体降解（如图）。下列说法错误的是（ ）

A. 蛋白质的泛素化过程需要消耗能量
B. 蛋白质泛素化的特异性主要与E2有关
C. 真核细胞中蛋白质的水解发生在UPS和溶酶体中
D. UPS中，蛋白酶体具有催化功能
(新疆名校联盟2024年高三二模考试生物试题)6. 系统素是一条多肽链（18肽）。植物被昆虫食害后，体内系统素从受伤害处传至未受伤害处，激活蛋白酶抑制剂基因的表达，促进防御蛋白质的合成。下列说法错误的是（ ）
A. 系统素由 18个氨基酸通过脱水缩合形成
B. 推测系统素是一种信号传递分子
C. 促进蛋白酶抑制剂基因的表达有助于植物防御能力的提高
D. 高温处理后的系统素不会与双缩脲试剂发生颜色反应
（安徽省合肥市2024届高三下学期适应性联考生物试题）7.某研究小组为探究影响H2O2分解的因素，设计并进行了两个实验，实验过程中无关变量均保持相同且适宜，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）

A. 实验1、2的自变量分别为催化剂的种类和时间、pH
B. 实验1中H2O2酶和FeCl3发挥作用的原理不同
C. 实验2表明H2O2酶适宜在pH为c的条件下保存
D. 当pH小于b或大于d时，H2O2酶会永久失活
（安徽省2024届六安第一中学高三下学期质量检测）8.植物体内的多聚半乳糖醛酸酶可将果胶降解为半乳糖醛酸，能促进果实的软化和成熟脱落。为探究该酶的特性，进行以下4组实验，条件及结果如下表。下列叙述不正确的是（ ）
注：“+”表示存在和量的多少，“-”表示无。①~③组在常温下实验
A. 由①④组可知，自变量为温度，因变量为多聚半乳糖醛酸酶的活性
B. 由①②③组可知，多聚半乳糖醛酸酶的活性受离子影响
C. 该实验说明，喷施Mn2+制剂可缩短果实成熟期
D. 该实验证明，多聚半乳糖醛酸酶不具有专一性
（安徽省蚌埠市皖北私立联考2023-2024学年高三下学期5月期中生物试题）9.细胞可以通过底物水平磷酸化途径生成ATP，如：葡萄糖在细胞质基质形成丙酮酸的过程中，甘油醛-3-磷酸脱氢并磷酸化生成甘油酸-1，3-二磷酸，在甘油酸-1，3二磷酸中形成一个高能磷酸基团，在磷酸甘油酸激酶的催化下，甘油酸-1，3-二磷酸可将高能磷酸基团转给ADP，生成甘油酸-3-磷酸与ATP。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 甘油酸-1，3-二磷酸生成甘油酸-3-磷酸是吸能反应
B. 酶、能量等决定着ATP的合成和水解不是可逆反应
C. 酶促反应中因存在ATP供能机制而使酶具有高效性
D. 真核细胞中合成的ATP均可用于各种吸能反应过程
（重庆市巴蜀中学校2024届高三下学期高考适应性月考卷）10. cAMP（环化一磷酸腺苷）是由ATP脱去两个磷酸基团后脱水缩合环化而成的一种细胞内信号分子。下列有关叙述正确的是（ ）
A. cAMP与核酸分子的组成元素不同B. cAMP中的A与ATP中的A含义相同
C. 接收cAMP信号的受体为糖被D. 脱水缩合形成cAMP的场所在核糖体
（重庆市渝中区重庆市巴蜀中学校2024届高三三模生物试题）11.马铃薯削皮后置于空气中一段时间后表面会变成黑色或褐色，这种现象被称为“酶促褐化反应”。科学家研究发现，该反应主要是因为马铃薯中的儿茶酚氧化酶可催化儿茶酚和氧气反应生成褐色的对羟基醌。下表是某实验小组探究温度对儿茶酚氧化酶活性影响的实验结果。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 实验结束时下溶液颜色最深，下溶液颜色最浅
B. 将8组恒温箱均置于摇床上振荡，可提高氧气的消耗速率和酶活性
C. 据实验结果推测儿茶酚氧化酶的最适温度在之间
D. 实验中将儿茶酚和儿茶酚氧化酶混匀后调整温度，置于对应恒温箱中保存
（2024届陕西省柞水中学高考冲刺压轴（二））12. 过氧化氢（H2O2）的检测在生物学、医学、环境保护和食品工业等许多领域具有重要意义。Fe3O4磁性纳米粒子是一种具有过氧化物酶活性的纳米酶，其比传统酶表面积大，能更充分地接触底物，在4~90℃和pH0~12条件下均能保持稳定并维持其催化活性。在Fe3O4磁性纳米粒子的催化下，H2O2分子中O—O键断裂生成高反应活性的·OH，生成的·OH氧化TMB变成蓝色，原理如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. Fe3O4磁性纳米粒子具有高效性但无专一性
B. 纳米酶发挥催化作用前后，其分子结构不会改变
C. 根据蓝色的深浅可判断检测样品中H2O2的含量
D. 纳米酶比生物体内的过氧化氢酶更稳定，更耐储存
（2024届陕西省部分学校高三下学期5月份高考适应性考试理科综合试题）13. 下列关于酶和呼吸作用的叙述，正确的是（ ）
A. 催化反应过程中酶的空间结构会发生改变，且反应结束时不会恢复
B. 生物体内所有酶的化学本质都是蛋白质，且都能在消化道中被分解
C. 在有氧呼吸过程中，氧气参与了葡萄糖被分解为丙酮酸的反应阶段
D. 有氧呼吸释放的能量大部分以热能散失，少部分转化为ATP中化学能
（2024届山西省朔州市怀仁市第一中学校高三下学期四模）14. ATP合酶的作用是参与生物体的氧化磷酸化和光合磷酸化，在跨膜质子（H⁺）势能的推动下合成ATP。下列说法错误的是（ ）
A. ATP合酶可位于线粒体内膜和叶绿体类囊体薄膜上
B. 推测线粒体内外膜间隙中的H⁺浓度大于线粒体基质中的浓度
C. 人进行剧烈运动时，体内的ATP水解速率大于其合成速率
D. 暗反应速率降低时会影响光合磷酸化的进行
（2024届山西省吕梁市高三下学期三模考试理科综合试题）15. 胰脂肪酶是催化脂肪水解为甘油、脂肪酸的关键酶。科学家研究了长茎萄蕨藻醇提物的不同溶剂萃取物对胰脂肪酶活性的影响。下列相关叙述正确的是（ ）

A. 本实验的自变量是萃取物的浓度
B. 两种萃取物对胰脂肪酶均有抑制作用，但正丁醇萃取物效果更佳
C. 探究胰脂肪酶作用的最适pH时，先将底物和酶混匀，再置于不同pH下进行反应
D. 合理使用长茎葡萄蕨藻醇提物，可通过减少食物中脂肪的吸收来达到减肥的目的
(内蒙古通辽市科尔沁左翼中旗实验高级中学2023-2024学年高三下学期4月月考)16. 下列关于生物体中酶的叙述，正确的是（ ）
A. 从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
B. 由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
C. 唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37℃
D. 在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶
（2024届陕西省商洛市高三下学期第三次尖子生学情诊断考试）17. 回答下列有关物质运输和酶的问题：
Ⅰ.根据图甲～丙回答下列问题：
（1）已知二糖不能通过图甲中的半透膜而单糖可以，如果图甲中②处的液体是蔗糖溶液，①处的液体是清水，则漏斗内的液面不再变化时，漏斗内的溶液浓度________________（填“大于”或“等于”或“小于”）烧杯中溶液的浓度。如果在漏斗内加入蔗糖酶，则漏斗内的液面变化是___________________________（不考虑蔗糖酶对漏斗内溶液渗透压的影响）。
（2）图乙中的细胞_________________（填“可能”或“不可能”）是人的成熟红细胞，理由是___________________________。图丙中所表示的跨膜运输方式是________________。曲线起点上物质运输所需ATP的产生场所是________________________。c点后限制运输速率的主要因素是_____________。
Ⅱ.在生物化学反应中，当底物与酶的活性位点形成互补结构时，可催化底物发生变化，如下图1所示，酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，从而抑制酶的活性，如下图2、3所示。
（3）据图1可解释酶的_______________（某种特性）。非竞争性抑制剂的作用机理是___________________________________，可以通过增加底物浓度降低抑制剂对酶促反应速率影响的是___________________________________。
（陕西省西安市长安区第一中学2023-2024学年高三下学期第五次模拟考试）18. 细胞是生物体结构和功能的基本单位，回答以下与细胞相关的问题：
（1）在连续分裂的细胞中，转录过程发生在____期，此过程需要____等物质从细胞质进入细胞核。
（2）细胞中线粒体膜和核膜在组成成分都有____，二者结构上的主要区别是____。
（3）科研人员将正常叶片置于适量的某溶液中，用组织捣碎机破碎细胞，再用差速离心法分离叶绿体，该实验所用溶液应满足的条件是____（从pH 和渗透压的角度作答）。
（4）叶绿体类囊体膜上主要有光系统Ⅰ（PSI）、光系统Ⅱ（PSⅡ）、细胞色素 b6f蛋白复合体和 ATP 酶复合体四类蛋白复合体，参与光能吸收、传递和转化，电子传递，H+输送及ATP 合成等过程，如图1所示。研究人员在黑暗条件下将叶绿体的类囊体放入烧杯中，人为调整类囊体膜两侧的pH，并适时加入适量的ADP 和Pi，过程如图2所示。一段时间后检测，只有实验组有ATP 产生。由此，可得出的实验结论是____。
（北京市密云区2023-2024学年高三下学期阶段性考试生物试题）19. 酶的抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，实验结果如下图1。不同的抑制剂抑制酶活性原理如图2所示。
（1）该实验的自变量是___，实验中无关变量保持相同且适宜，该实验的无关变量有___。
（2）实验小组的实验过程：将某消化酶溶液等分为①②③三组，将每组等分为若干份→在①中加入一定量的蒸馏水，②③中分别加入___→在一定条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度的底物混合→定时取样检测各反应中___，记录实验结果并绘图。
（3）据图1分析，随着底物浓度升高，___（填抑制剂类型） 的抑制作用逐渐减小。抑制剂降低酶促反应速率的原因是___。
（4）结合图1和图2分析抑制剂Ⅰ属于___性抑制剂。
(2024届新疆乌鲁木齐市高三三模)20. 淀粉是人体获取能量的主要来源，经胰淀粉酶和α-葡萄糖苷酶消化后以葡萄糖的形式被人体吸收。对上述两种酶的活性进行抑制，能降低淀粉的消化速率，进而减缓餐后血糖的上升速率，以帮助高血糖人群控制血糖含量。回答下列问题。
（1）淀粉能在人体温和条件下快速消化的原因是胰淀粉酶能降低淀粉水解反应的____。
（2）消化道内同时存在上述两种酶，淀粉先经胰淀粉酶分解为麦芽糖，再经α-葡萄糖苷酶分解为葡萄糖，这主要与酶的____性有关。
（3）原花青素和原儿茶酸可抑制这两种酶的活性。科研人员探究单独使用两种抑制剂或按不同比例混合使用两种抑制剂对两种酶活性的影响。该探究实验的自变量是____。本实验____（填“能”或“不能”）用斐林试剂作为检测试剂，原因是____。
肽链
纤维素类底物
褐藻酸类底物
W1
W2
S1
S2
Ce5-Ay3-Bi-CB
+
+++
++
+++
Ce5
+
++
—
—
Ay3-Bi-CB
—
—
++
+++
Ay3
—
—
+++
++
Bi
—
—
—
—
CB
—
—
—
—
组别/条件及产物
①
②
③
④
果胶
+
+
+
+
多聚半乳糖醛酸酶
+
+
+
+
Ca2+
-
+
-
-
Mn2+
-
-
+
-
55℃
-
-
-
+
半乳糖醛酸
+
-
+++
++
温度
10
15
20
25
30
35
40
45
耗氧量
28.6
43.2
36.3
29.2
21.1
10.0
4.1
0.7