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高中生物高考解密04 酶和ATP（讲义）-【高频考点解密】2021年高考生物二轮复习讲义+分层训练
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解密04 酶和ATP
高考考点
考查内容
三年高考探源
考查频率
酶的本质和作用以及其特性
1．掌握酶的本质及作用机理
2．理解影响酶活性的因素
3．具备对酶相关曲线的分析的能力
4．掌握ATP的结构特点，理解其在代谢中的作用
2020浙江卷·10
2020江苏卷·2
2019天津卷·2
2019浙江4月选考·10
2018浙江卷·10
2017新课标II·3
2017天津卷·3
★★★☆☆
探究影响酶活性的因素
★★★☆☆
与酶有关的曲线分析
★★★☆☆
细胞的能量“通货”——ATP
★★★☆☆
核心考点一 酶的本质和作用以及其特性
1．酶的本质和作用
【巧记助学】巧记酶的“二、一、一、一”
2．酶的特性
3．酶的作用机理
酶能够降低化学反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，两者的比较如图所示。
图中各字母代表的含义：a、b、c分别代表无催化剂、使用无机催化剂、使用酶催化的化学反应过程，E1、E2、E3分别代表进行相应化学反应所需的活化能，ΔE代表使用酶后降低的活化能。
4．酶催化作用的实验验证
（1）实验设计及现象分析
试管号
实验过程
观察指标
实验结果
结果分析
3%的过氧化氢溶液（mL）
控制变量
H2O2分解速率（气泡多少）
用点燃的卫生香检测
1
2
室温
极少
短时间内无助燃性
H2O2自然分解缓慢
2
2
90 ℃水浴加热
很少
有助燃性
加热能促进H2O2分解
3
2
滴加质量分数为3．5%的FeCl3溶液2滴
较多
助燃性较强
Fe3＋能催化H2O2分解
4
2
滴加20%肝脏研磨液2滴
很多
助燃性更强
过氧化氢酶能催化H2O2分解，且效率高
（2）实验过程的理论分析
自变量控制
因变量
无关变量
对照组
实验组
2号：90 ℃ 水浴加热；3号：加质量分数为3．5%的FeCl3溶液2滴；4号：加20%的肝脏研磨液2滴
H2O2的分解速率（用产生气泡的数目多少表示）
加入H2O2的量；实验室的温度；FeCl3溶液和肝脏研磨液的新鲜程度
1号试管
2、3、4号试管
考法一 酶的化学本质
（2020·海南高考真题）下列关于胰蛋白酶和胰岛素的叙述，正确的是（ ）
A．都可通过体液运输到全身
B．都在细胞内发挥作用
C．发挥作用后都立即被灭活
D．都能在常温下与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
【答案】D
【分析】
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，少数酶是RNA；酶的催化具有高效性、专一性、作用条件较温和的特点；酶在催化反应前后性质不发生改变。
激素是由内分泌器官或细胞分泌的对生物体生命活动具有调节作用的化学物质；激素调节的特点是微量和高效、通过体液运输、作用于靶器官和靶细胞；胰岛素属于蛋白质类激素，具有降低血糖的作用。
【详解】
A、胰腺分泌的胰液中含有胰蛋白酶，通过导管运输至消化道内发挥作用，而胰岛素由胰岛B细胞分泌，可通过血液运输至全身，A错误；
B、胰蛋白酶在消化道内发挥作用，而胰岛素通过与靶细胞膜上的受体结合，进而调节靶细胞的代谢活动，二者均不在细胞内发挥作用，B错误；
C、胰蛋白酶在催化反应前后性质不改变，胰岛素发挥作用后会被灭活，C错误；
D、胰蛋白酶和胰岛素的化学本质都是蛋白质，都能在常温下与双缩脲试剂发生紫色反应，D正确。
故选D。
考法二 酶的化学本质
（2013·全国高考真题）关于酶的叙述，错误的是
A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B．低温能降低酶活性的原因是破坏了酶的空间结构
C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
【答案】B
【分析】
本题考查酶的表达、具有高效性的原因、影响酶活性的因素以及酶的去路等问题，属于对理解、应用层次的考查。
【详解】
低温只能降低酶的活性，并没有改变酶的空间结构，当温度回到最适温度时，酶的催化效率仍然可以达到最大；而在高温、强酸和强碱的情况下，则会破坏酶的空间结构而导致酶活性的降低甚至丧失，所以B错。
1．蛋白质和蛋白酶的基本组成单位分别是（ ）
A．氨基酸、氨基酸 B．氨基酸、核苷酸
C．核苷酸、氨基酸 D．核苷酸、核苷酸
【答案】A
【分析】
1、酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
2、蛋白质的基本单位是氨基酸。
【详解】
蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的，故其基本单位为氨基酸；蛋白酶的化学本质也是蛋白质，基本单位也是氨基酸。A正确，BCD错误。
故选A。
2．下列有关细胞中的酶和ATP的说法，错误的是（ ）
A．ATP的合成需要酶的催化，酶的合成也需要ATP供能
B．ATP脱去两分子磷酸基团后的产物可作为原料参与某些酶的合成
C．ATP和酶都只能在细胞内发挥作用
D．不同酶的最适温度可能相同，而同一种酶也可能存在于不同的细胞中
【答案】C
【分析】
酶的本质是有机物，大多数酶是蛋白质，还有少量的RNA，高温、强酸、强碱会使蛋白质的空间结构发生改变而使酶失去活性。
ATP中文名叫三磷酸腺苷，结构式简写A-P～P～P，其中A表示腺嘌呤核苷，T表示三个，P表示磷酸基团。几乎所有生命活动的能量直接来自ATP的水解，由ADP合成ATP 所需能量，动物来自呼吸作用，植物来自光合作用和呼吸作用，ATP可在细胞器线粒体或叶绿体中和在细胞质基质中合成。
【详解】
A、ATP的合成是酶促反应，离不开酶的催化，酶在细胞内合成需要消耗能量，需要ATP水解提供能量，A正确；
B、ATP脱去两分子磷酸基团后的产物为腺嘌呤核糖核苷酸，可作为原料参与本质是RNA的酶的合成，B正确；
C、在适宜的条件下，ATP和酶也都能在细胞外发挥作用，C错误；
D、酶的催化需要适宜的温度，不同的酶的最适温度可能是一样的，有些酶是生命活动所必须的，比如与呼吸作用有关的酶，在不同的细胞中都存在，即同一种酶可能存在于不同的细胞中，D正确。
故选C。
3．下图表示某酶催化作用的过程，相关叙述错误的是（ ）
A．图中显示物质甲具有高效性
B．图中显示物质乙具有专一性
C．丙的生成速率可表示特定条件下酶的活性
D．图示所构建的是某酶催化作用的物理模型
【答案】A
【分析】
分析题图可知，甲表示反应物；乙在反应前后，数量和性质没有发生改变，因此乙表示酶；丙和丁表示生成物。
【详解】
A、图中物质甲为反应物，在酶的作用下，分解为生成物乙和丙，没有体现高效性，A错误；
B、图中显示物质乙（酶）可催化与之相契合的物质甲分解，体现了物质乙具有专一性，B正确；
C、丙为生成物，单位时间内生成物的增加量，即丙的生成速率，可表示特定条件下酶的活性，C正确；
D、图示所构建的是某酶催化作用的物理模型，D正确。
故选A。
4．下列有关酶与ATP的叙述，不正确的是（ ）
A．酶和ATP主要分布在细胞内
B．人成熟红细胞不能合成酶但能产生ATP
C．酶催化的化学反应都需要消耗ATP
D．ATP的合成并不总是伴随有机物的氧化分解
【答案】C
【分析】
1、酶是由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，少数是RNA。可以在体内体外、细胞内外均可发挥作用。酶具有高效性、专一性、作用条件温和等特点。
2、ATP中文名称为三磷酸腺苷，可简写成A-P~P~P。水解掉一个磷酸基团得到ADP，水解掉两个磷酸基团得到AMP(腺嘌呤核糖核苷酸）。
【详解】
A、细胞是生物体结构和功能的基本单位，细胞中每时每刻都在进行着许多化学反应，因此与化学反应相关的酶与ATP主要分布在细胞中，A正确；
B、人成熟的红细胞无细胞核和细胞器，不能进行酶的合成过程，但可通过无氧呼吸产生ATP，B正确；
C、酶催化的反应不一定需要消耗ATP，如人的消化道中蛋白质水解成多肽及氨基酸的过程中只需要酶的催化而不需要ATP供能，C错误；
D、ATP的合成不一定伴随有机物的氧化分解，如光反应产生ATP 时不是伴随有机物的氧化分解，D正确。
故选C。
5．切开的苹果放置一段时间后切面会褐变，主要原因是植物细胞受损后会释放出酚氧化酶（PPO），使无色的酚类物质氧化生成褐色的物质。为探究温度对PPO活性的影响，实验小组设计实验如下表所示。
步骤顺序
试管1
试管2
试管3
试管4
试管5
试管6
试管7
试管8
PPO粗提液
2mL
—
2mL
—
2mL
—
2mL
—
酚类底物
—
2mL
—
2mL
—
2mL
—
2mL
反应
混合震荡
混合震荡
混合震荡
混合震荡
温度预处理（5min）
0℃
15℃
30℃
45℃
保温时间
5min
5min
5min
5min
预期结果
+
++++
++++
++
（注：反应底物充足；实验结果中“+”越多褐色越深）下列相关叙述错误的是（ ）
A．本实验设计没有体现平行重复原则，应该给予改进
B．实验的步骤顺序安排合理，通过实验能得到预期结果
C．根据预期结果分析，酶活性的最适温度在15～30℃之间
D．制作绿茶时，先高温炒制茶叶可以有效防止茶叶变色
【答案】B
【分析】
分析表格：本实验目的是探究温度对PPO活性的影响，故本实验的自变量是温度，因变量是酶活性，观测指标为褐色深浅；该实验应该将酶和底物先放在不同的温度条件下一段时间，再将相同温度下的酶和底物混合：因为酶具有高效性，若先将酶和底物混合，再放于不同的温度条件下，会得不到实验效果。
【详解】
A、实验设计除遵循对照原则和单一对照原则外，为确保实验结果的准确性，还应设置平行重复原则，本实验设计没有体现平行重复原则，应该给予改进，A正确；
B、本实验应该将酶和底物先放在不同的温度条件下一段时间，再将相同温度下的酶和底物混合，故“反应”步骤改在“温度预处理”之后，B错误；
C、据实验结果可知：在15℃和30℃条件下，实验效果最明显，故预期酶活性的最适温度在15～30℃之间，为进一步探究PPO最适温度，可在15℃～30℃范围内设置更小的温度梯度，在相同适宜条件下重复上述实验，进一步探究酶的最适温度，C正确；
D、茶树叶细胞中存在多种酚类物质与酚氧化酶，故绿茶制作时先高温炒制茶叶可以有效防止茶叶变色，D正确。
故选B。
核心考点二 探究影响酶活性的因素
1．探究影响酶活性的因素
（1）用淀粉酶探究温度对酶活性的影响
①实验原理
a．淀粉麦芽糖，淀粉＋碘→蓝色。
b．温度影响淀粉酶的活性，从而影响淀粉的分解，滴加碘液后，根据蓝色深浅来判断淀粉分解状况，进而推断出酶活性的变化。
②实验步骤
步骤
加入试剂或处理方法
试管
A/a
B/b
C/c
1
可溶性淀粉溶液（A、B、C）
2 mL
2 mL
2 mL
2
新鲜淀粉酶溶液（a、b、c）
1 mL
1 mL
1 mL
3
保温5 min
60 ℃
100 ℃
0 ℃
4
将a液加入到A试管，b液加入到B试管，c液加入到C试管中，摇匀
5
保温5 min
60 ℃
100 ℃
0 ℃
6
滴入碘液，摇匀
2滴
2滴
2滴
7
观察现象并记录
不变蓝
变蓝
变蓝
结论
温度对酶的活性有影响，60 ℃时α淀粉酶的活性较高
注：市售α淀粉酶的最适温度约为60 ℃。若换用唾液淀粉酶，则其最适温度约为37 ℃。
（2）用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响
①实验原理
H2O2分解产生氧气和水。过氧化氢酶可加快H2O2的分解，在短时间内产生大量氧气。
②实验步骤
步骤
项目
试管1
试管2
试管3
1
注入过氧化氢酶溶液
1 mL
1 mL
1 mL
2
注入蒸馏水
1 mL
——
——
3
注入氢氧化钠
——
1 mL
——
4
注入盐酸
——
——
1 mL
5
注入H2O2溶液
2 mL
2 mL
2 mL
6
振荡3支试管
——
——
——
7
观察记录气泡数
产生大量气泡
无气泡产生
无气泡产生
结论
pH对酶的活性有影响。在强酸和强碱中，过氧化氢酶不起作用
【特别提醒】
探究温度对酶活性的影响时，不能选择过氧化氢的酶促反应，用于鉴定的试剂不能用斐林试剂，因为过氧化氢受热易分解，用斐林试剂鉴定时需要加热，加热会改变溶液的温度，两者均会对实验结果产生干扰。
考法一 PH对酶活性影响
4．（2020·浙江高考真题）为研究酶作用的影响因素，进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是（ ）
A．反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B．加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C．将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D．比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
【答案】C
【分析】
探究pH对过氧化氢酶的影响实验中，自变量是过氧化氢酶所处环境的pH，因变量是过氧化氢酶的活性，通过相同时间内过氧化氢酶催化反应释放的气体量反映，其他条件为无关变量，应保持相同且适宜。
【详解】
A、温度也会影响酶的活性，且该实验中温度为无关变量，应保持相同且适宜，则反应小室应保持在适宜水温的托盘中，A正确；
B、各组的滤纸片大小和数量属于无关变量，应保持一致，B正确；
C、应将反应小室稍立起，使有滤纸片的一侧在上面，然后依次小心加入pH缓冲液和H2O2溶液，此时混合液不能与滤纸片接触，C错误；
D、比较各组量筒中收集的气体量，可以反映在不同pH条件下过氧化氢酶的活性大小，从而判断过氧化氢酶的适宜pH范围，D正确。
故选C。
考法二 酶特性研究实验
（2019·浙江高考真题）为研究酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示：
步骤
基本过程
试管A
试管B
1
加入2%过氧化氢溶液
3mL
3mL
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
【答案】D
【分析】
根据表格分析，该实验是通过与二氧化锰比较催化过氧化氢的分解，以探究酶的高效性。试管A与试管B为平行对照实验组。
【详解】
实验中的可改变的自变量为催化剂的种类，A选项正确；过氧化氢分解产生水和氧气，故可以通过产生气泡的速率作为判断反应速率的指标，B选项正确；该实验通过比较酶的催化速率和二氧化锰的催化速率来验证酶的高效性，C选项正确；鸡肝匀浆和马铃薯匀浆中均含有过氧化氢酶，均可用作过氧化氢酶的性质的探究实验，D选项错误。故错误的选项选择D。
考法三 影响酶活性因素
（2012·海南高考真题）下列操作中，不可能导致淀粉酶活性发生变化的是
A．淀粉酶溶液中加入强酸 B．淀粉酶溶液中加入蛋白酶
C．淀粉酶溶液中加入淀粉溶液 D．淀粉酶经高温烘干制成粉剂
【答案】C
【分析】
本题考查影响酶活性的因素，涉及到温度、pH等因素对酶活性的影响，考查学生对知识的理解应用能力。
【详解】
温度、pH都会影响酶活性，A、D不正确；淀粉酶的化学本质为蛋白质，蛋白酶会将其水解，从而使其活性发生改变，B不正确；淀粉酶溶液中加入淀粉溶液后，淀粉被水解，但是淀粉酶在反应前后结构好饿活性不变，C正确；综上，本题选C。
6．下列关于酶的特性实验设计的叙述中不正确的是（ ）
A．验证酶的专一性时，自变量可以是不同的底物
B．验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类
C．探究温度对酶活性影响时，自变量是酶的活性
D．探究酶催化作用的最适pH时，应在一定范围内设置不同的pH进行对照
【答案】C
【分析】
1.酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；
2.酶的特性：（1）高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）；
（2）专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）；
（3）作用条件温和（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。
【详解】
A、验证酶的专一性时，可以采用同种酶催化不同底物，因此自变量可以是不同的底物，A正确；
B、高效性是指酶与无机催化剂相比，具有催化效率高的特点，因此验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类，B正确；
C、探究温度对酶活性影响时，自变量是温度，C错误；
D、探究酶催化作用的最适pH时，自变量是pH，应在一定范围内设置不同的pH进行对照，D正确。
故选C。
7．将刚采摘的新鲜玉米立即放入85℃水中处理2分钟，可较好地保持甜味，这是因为
A．加热破坏了将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性
B．加热能提高淀粉酶的活性
C．加热能改变可溶性糖的分子结构
D．加热促进了淀粉的水解
【答案】A
【分析】
本题考查糖的分类和特性及温度对酶活性影响在生活中的应用，刚采摘的嫩玉米中可溶性糖含量高具有甜味，放置时间一久，可溶性糖转化成淀粉失去甜味。酶的活性受温度影响，高温会使酶的结构发生改变而失去活性。
【详解】
结合分析可知，新鲜玉米在85℃水中处理2分钟，加热破坏了将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性，使玉米中可溶性糖含量较高，较好地保持甜味，A正确。
故选A。
8．下列关于实验的叙述中，正确的是（ ）
A．绿叶中色素的提取和分离实验中，色素分离是因其在层析液中溶解度不同
B．用光学显微镜观察神经细胞，可以观察到核糖体以及突触小体等结构
C．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰“质壁分离实验”现象的观察
D．探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温
【答案】A
【分析】
叶绿体色素的提取和分离实验：
①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。
②分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。
③各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏。
④结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。
【详解】
A、绿叶中色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的，扩散速度快；溶解度小的，扩散速度慢，A正确；
B、核糖体属于亚显微结构，在光学显微镜下观察不到，B错误；
C、用黑藻叶片进行植物细胞的质壁分离实验时，由于液泡中没有色素，叶绿体的存在有利于观察实验现象，C错误；
D、探究温度对酶活性的影响时，需要分别恒温一段时间再混合，D错误。
故选A。
9．在1～5号试管中分别加入2mL0．5mol·L-1的过氧化氢溶液，再进行相应的实验，结果如下：
试管编号
1
2
3
4
5
加入物质
1mL唾液
锈铁钉
生土豆块
熟土豆块
生土豆块和稀盐酸
实验结果
几乎无气泡
少量气泡
大量气泡
几乎无气泡
少量气泡
据表分析不正确的是（ ）
A．2号和3号对比，说明酶具有高效性
B．1号和4号结果相同，说明加入物质中不含酶
C．3号和5号对比，说明酶的活性受pH的影响
D．3号和4号对比，说明酶的活性受温度的影响
【答案】B
【分析】
1、蛋白质的变性：蛋白质变性是指蛋白质在某些物理或化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。变性的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。
2、酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶化学本质是蛋白质，少数是RNA。
3、酶的特性：
①酶具有高效性：催化效率很高，使反应速度加快（与无机催化剂相比）。
②酶具有专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
③酶的作用条件比较温和（温度和pH值）。
【详解】
A、2号和3号对比，酶比无机催化剂的催化效率更高，说明酶具有高效性，A正确；
B、1号和4号几乎无气泡，说明酶加热后不具有催化作用，土豆内含有的是加热失活的酶，B错误；
C、3号和5号对比，可以看出同等条件下，加入稀盐酸后气泡减少说明酶的活性受pH的影响，C正确；
D、3号和4号对比，说明加热会影响土豆中酶的活性，D正确。
故选B。
10．在甲、乙、丙三支试管中加入下列物质，保温一段时间。下列有关分析不正确的是（ ）
编号
甲
乙
丙
步骤1
2ml可溶性淀粉溶液
2ml可溶性淀粉溶液
2ml可溶性淀粉溶液
步骤2
1ml淀粉酶溶液
1ml麦芽糖酶制剂
0．5ml淀粉酶溶液0．5ml麦芽糖酶制剂
步骤3
相同温度下保温，直至反应完成
A．甲乙试管可验证酶具有专一性
B．温度在本实验中属于无关变量
C．甲乙丙三支试管的最终产物分别是麦芽糖、葡萄糖和葡萄糖
D．碘液或斐林试剂均可作为本实验的检测试剂
【答案】C
【分析】
1、分析实验表格，该题是验证酶的专一性实验，实验的自变量为酶制剂的种类，因变量是淀粉的分解量。
2、酶的作用具有专一性，淀粉只能在淀粉酶的催化作用下水解形成麦芽糖，麦芽糖在麦芽糖酶的作用下水解形成葡萄糖，麦芽糖酶不能催化淀粉水解；麦芽糖酶、淀粉酶的本质是蛋白质，可以用双缩脲试剂进行检测；麦芽糖、葡萄糖是还原糖，可以用斐林试剂进行检测。
【详解】
A、甲乙试管中相同的底物，不同的酶，可以验证酶具有专一性，A正确；
B、实验的自变量为酶制剂的种类，因此温度属于无关变量，B正确；
C、根据酶的专一性，甲试管中的淀粉水解形成麦芽糖，丙试管淀粉在淀粉酶催化作用下生成麦芽糖，麦芽糖在麦芽糖酶的催化作用下水解形成葡萄糖，而乙试管中麦芽糖酶不能催化淀粉水解，C错误；
D、碘液（鉴定淀粉）或斐林试剂（鉴定还原糖）均可作为本实验的检测试剂，D正确。
故选C。
核心考点三 与酶有关的曲线分析
1．表示酶高效性的曲线
（1）催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
（2）当底物量一定时，酶只能缩短达到反应平衡所需的时间，不改变产物的最大生成量。
2．表示酶专一性的图像和曲线
（1）图像
①图中A表示酶，B表示被A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A催化的物质。
②酶和被其催化的反应物分子都有特定的结构。
（2）曲线
①在底物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A能催化底物的反应。
②在底物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不能催化底物的反应。
3．酶促反应与反应时间的关系曲线
（1）甲、乙、丙三图的时间t0、t1和t2是一致的。
（2）随着反应的进行，反应物因被消耗而减少，生成物因生成而增多。
（3）t0～t1段，因反应物较充足，所以反应速率较高，反应物消耗较快，生成物生成速率快。t1～t2段，因反应物含量较少，所以反应速率降低，反应物消耗较慢，生成物生成速率较低。t2时，反应物被消耗干净，生成物也不再增加，此时反应速率为0。
4．影响酶促反应因素的曲线分析
（1）温度和pH对酶促反应的影响
①在一定温度（pH）范围内，随温度（pH）的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。
②过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏。
③从丙图可以看出：纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反应速率越慢；图示pH＝7时，反应物剩余量最少，应为最适pH；反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
（2）底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
①在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
②在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度的增加而加快，但当底物浓度达到一定值后，受酶数量限制，酶促反应速率不再增加。
【特别提醒】
（1）人在发烧时，不想吃东西，其原因是温度过高导致消化酶的活性降低。
（2）唾液淀粉酶随食物进入胃内，不能继续将淀粉分解为麦芽糖。原因是唾液淀粉酶的最适pH在7左右，而胃液的pH在2左右，在胃中唾液淀粉酶失活并以蛋白质的形式被胃蛋白酶水解。
考法一 酶与过氧化氢的比较
（2020·北京高考真题）用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH=7．0、20℃条件下，向5mL1%的H2O2溶液中加入0．5mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了（ ）
A．悬液中酶的浓度 B．H2O2溶液的浓度
C．反应体系的温度 D．反应体系的pH
【答案】B
【分析】
影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。由图可知，第2组比第1组生成的氧气的总量高。
【详解】
A、提高酶的浓度能够提高速率，不能提高氧气的量，A错误；
B、提高H2O2溶液的浓度，就是提高底物浓度，产物的量增加，B正确；
C、适度的提高温度可以加快反应速率，不能提高产物的量，C错误；
D、改变反应体系的pH，可以改变反应速率，不能提高产物的量，D错误。
故选B。
考法二 反应速率曲线分析
（2019·上海高考真题）如图所示，在最适温度和 PH 下，增大反应速度的方法是（ ）
A．增加酶数量 B．增加底物浓度 C．增加反应时间 D．增加温度
【答案】A
【分析】
酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。所以影响酶促反应速率的因素包括：温度、pH值、底物浓度和酶的数量等。
【详解】
根据题意结合图示分析可知，M点后随着底物浓度的增大，反应速率不变，说明底物浓度不是限制因素，而且该酶已经在最适温度和pH下，所以限制该酶反应速率增大的因素是酶的数量不足，而反应时间不影响反应速率。综上所述，A正确，B、C、D错误。
故选A。
11．某同学用某种酶进行了以下三组实验，下列相关说法正确的是（ ）
A．图1说明该酶的最适温度为30℃
B．图2可以证明该种酶的最适pH约为7
C．图3说明该酶可能是蔗糖酶
D．可以用斐林试剂签定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解
【答案】B
【分析】
1、分析图1，三条曲线是在不同温度下生成物量随时间的变化，其中30℃反应速率最快，说明该温度最接近酶的最适温度，而40℃则高于最适温度，20℃则低于最适温度。
2、分析图2，曲线表示在不同pH下底物剩余量的变化，其中pH=7时底物剩余最少，说明pH=7在该酶的最适pH范围内。
3、分析图3，蔗糖和麦芽糖在同一种酶的作用下，蔗糖量没有变化，而麦芽糖明显减少，说明该酶只能催化麦芽糖的反应，不能催化蔗糖的反应。
【详解】
A、图1只能说明在这三个温度中，30℃比较适宜，由于实验中温度梯度大，测不出最适宜温度，A错误；
B、分析题图2，由曲线可知，pH=7时底物剩余最少，说明酶的最适pH约为7，B正确；
C、图3说明该酶可以催化麦芽糖的反应，不能催化蔗糖的反应，故不可能是蔗糖酶，C错误；
D、麦芽糖本身就是还原糖，1分子麦芽糖水解为2分子的葡萄糖，葡萄糖是还原糖，无法通过用斐林试剂签定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解，D错误。
故选B。
12．如图是研究物质A和物质B对某种酶活性影响的变化曲线，下列叙述正确的是（ ）
A．物质A能降低该种酶的催化活性
B．物质B能提高该种酶的催化活性
C．减小底物浓度可以消除物质A对该种酶的影响
D．增大底物浓度可以消除物质B对该种酶的影响
【答案】D
【分析】
1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
2、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。
3、分析曲线图：图示是研究物质A和物质B对某种酶活性影响的变化曲线，其中只加酶的一组可以作为对照组；只加酶的一组与加酶和物质A的一组相比，加酶和物质A的一组反应速率更高，可知物质A能提高该种酶的催化活性；只加酶的一组与加酶和物质B的一组相比，只加酶的一组反应速率更高，可知物质B能降低该种酶的催化活性。
【详解】
A、加酶和物质A的一组反应速率比只加酶的一组更高，则物质A能提高该种酶的催化活性，A错误；
B、加酶和物质B的一组反应速率比只加酶的一组更低，则物质B抑制了该种酶的催化活性，B错误；
C、底物浓度较低时，三条曲线彼此不重叠，说明减小底物浓度不能消除物质A对该种酶的影响，C错误；
D、当底物浓度达到一定值以后，只加酶与加酶和物质B的曲线重合，所以增大底物浓度可以消除物质B对该种酶的影响，D正确。
故选D。
13．下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是（ ）
A．当反应温度由t1调到t2时，酶活性下降
B．当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升
C．酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存
D．酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重
【答案】B
【分析】
影响酶活性的因素有：温度、PH值等。在适宜的温度条件下，酶的活性达到最高；低于最适温度条件时酶活性会下降，高于最适温度条件时酶活性也会下降；并且在高温条件下会导致酶的空间结构改变，进而导致酶失活；在低温条件下会使酶活性降低。
【详解】
A．在最适宜的温度下，酶的活性最高，温度高于或者低于最适温度，酶活性都会降低，当反应温度由t1调到t2时，酶活性先上升后下降，A错误；
B．由于低温只是抑制酶的活性，空间结构并未遭到破坏，当反应温度由t1（低于最适温度）调到最适温度时，酶活性上升，B正确；
C．酶活性在t2时比t1高，但t2时，酶的空间结构已遭破坏，不适合酶的保存，低温条件下，酶的分子结构稳定，酶适合在低温条件下保存，C错误；
D．酶活性在t1时比t2低，但两者酶活性低的原因不同，t1时的低温只是抑制了酶的活性，但能使酶的空间结构保持稳定，而t2时酶的空间结构已遭破坏，D错误。
故选B。
14．图1表示pH对植物体内和人体内的淀粉酶活性的影响；图2表示在不同条件下的酶促反应速率变化曲线。下列与图示有关的叙述，正确的是（ ）
A．图1中，pH＝7时植物体内淀粉酶的活性最高
B．图1中，若使人体内淀粉酶的pH由2升到7，则该酶活性逐渐升高
C．图2中，曲线显示，温度越高，酶活性越强
D．图2中，影响AB、BC段反应速率的主要因素不同
【答案】D
【分析】
分析图1：图1表示的是pH对植物和人的淀粉酶活性的影响，植物和人的淀粉酶的最适pH依次是5.5、7。分析图2：图2表示在不同条件下的酶促反应速率变化曲线.37℃下酶的活性高于25℃。
【详解】
A、由图1可以看出，植物的淀粉酶在pH值为5～6的时候催化活性是最高的，A错误；
B、由图1可以看出，人淀粉酶的最适pH值是7左右，pH值过低的时候，人淀粉酶会永久性失活，不会在随着pH的升高而逐渐恢复，B错误；
C、通过图2两条曲线相比，只能说明37℃比25℃酶促反应速率快，但是不能得出温度越高，酶活性越强的结论，C错误；
D、图2中，影响AB段的主要因素是底物浓度，影响BC段的主要因素是酶的浓度等，D正确。
故选D。
15．下列有关生物体内ATP的叙述，错误的是（ ）
A．葡萄糖彻底氧化分解过程伴随ATP的合成
B．ATP的合成离不开酶
C．人体细胞中合成ATP的主要场所是线粒体
D．没有细胞核的细胞不能合成ATP
【答案】D
【分析】
ATP是细胞的直接能源物质，生物体合成ATP的途径包括细胞呼吸和光合作用。ATP合成和分解均需要酶的催化。
【详解】
A、细胞呼吸是产生ATP的主要途径，葡萄糖彻底氧化分解过程伴随ATP的合成，A正确；
B、ATP的合成需要ATP合成酶的催化，B正确；
C、人体细胞的主要呼吸方式为有氧呼吸，有氧呼吸的主要场所是线粒体，所以人体细胞中合成ATP的主要场所是线粒体，C正确；
D、没有细胞核的细胞如原核细胞也能合成ATP，D错误。
故选D。
核心考点四 细胞的能量“通货”——ATP
1．ATP的组成和结构
【巧记助学】
ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团。
2．ATP的合成与利用
3．ATP与光合作用和细胞呼吸的关系
（1）与光合作用的关系
（2）与细胞呼吸的关系
4．细胞内产生与消耗ATP的生理过程
转化场所
常见的生理过程
细胞膜
消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质
产生ATP：细胞呼吸第一阶段
叶绿体
产生ATP：光反应
消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录，蛋白质合成等
线粒体
产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段
消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等
核糖体
消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核
消耗ATP：DNA复制、转录等
5．ATP产生量与O2供给量的关系分析
（1）甲图表示ATP产生量与O2供给量的关系
①A点表示在无氧条件下，细胞可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。
②AB段表示随O2供给量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生量随之增加。
③BC段表示O2供给量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。
（2）乙图可表示哺乳动物成熟红细胞，其ATP来自无氧呼吸，与O2无关。
【易混易错】与ATP有关的3个易混易错点
（1）ATP与ADP相互转化不可逆：ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。
（2）不可误认为细胞中含有大量ATP，事实上，细胞中ATP含量很少，只是ATP与ADP转化非常迅速及时。无论是饱食还是饥饿，ATP与ADP含量都保持动态平衡。
（3）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ATP水解酶的催化，同时也需要消耗水。蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。
考法一 ATP分子结构
（2017·上海高考真题）ATP被喻为生物体的“能量货币”，为生命活动直接提供能量。下图是ATP的结构示意图，下列叙述正确的是
A．①表示腺苷 B．②表示脱氧核糖
C．④是高能磷酸键 D．③断裂后释放的能量最多
【答案】C
【分析】
1、ATP的中文名称叫三磷酸腺苷，其结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。水解时远离A的磷酸键容易断裂，释放大量的能量，供给各项生命活动。
2、题图分析：①表示腺嘌呤；②表示核糖；③表示普通的磷酸键；④表示高能磷酸键。
【详解】
由分析可知：
A、①表示腺嘌呤，A错误；
B、②表示核糖，B错误；
C、④是高能磷酸键，高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54KJ/mol，C正确；
D、④断裂后释放的能量最多，因为④是高能磷酸键，D错误。
故选C。
考法二 ATP水解
（2018·浙江高考真题）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
【详解】
A.ATP的形成途径是光合作用和细胞呼吸，因此ATP中的能量来自光能和细胞呼吸释放的能量，A错误；
B.ATP-ADP循环，使得细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，B错误；
C.ATP水解远离腺苷的高能磷酸键断裂，形成ADP和Pi，同时释放能量，C正确；
D.ATP分子中含有2个高能磷酸键，远离腺苷的高能磷酸键很容易水解，D错误；
因此，本题答案选C。
16．如图是ATP的分子结构式，相关叙述错误的是（ ）
A．ATP水解的过程常伴随吸能反应的发生
B．③脱离ATP后，该能量可使载体蛋白等分子磷酸化
C．①②③脱离后，ATP剩下的部分成为RNA分子的基本单位之一
D．ATP和ADP的相互转化，是所有细胞共有的能量供应机制
【答案】C
【分析】
ATP是生物体直接的能源物质，ATP的结构式为A-P～P～P，其中“-”为普通磷酸键，“～”为高能磷酸键，“A”为腺苷由腺嘌呤和核糖组成，离腺苷较远的高能磷酸键易发生断裂，从而形成ADP，如果两个高能磷酸键都发生断裂，则形成AMP即腺嘌呤核糖核苷酸。ATP在细胞内含量很少，但在细胞内的转化速度很快。
题图分析：图中所示ATP的分子结构式。
【详解】
A、ATP水解的过程会释放能量，因此常伴随吸能反应的发生，A正确；
B、③脱离ATP意味着高能磷酸键的断裂，该能量可使载体蛋白等分子磷酸化，B正确；
C、②③脱离后，ATP剩下的部分成为RNA分子的基本单位之一，C错误；
D、ATP和ADP的相互转化，是所有细胞共有的能量供应机制，这是细胞具有统一性的表现，D正确。
故选C。
17．下列过程会使细胞中ADP的含量增加的是（ ）
①肾小管上皮细胞使原尿中的葡萄糖进入血液 ②氧气进入红细胞中与血红蛋白结合变为氧合血红蛋白 ③葡萄糖进入红细胞 ④K+进入小肠绒毛上皮细胞
A．①③ B．②④ C．②③ D．①④
【答案】D
【分析】
ADP是ATP的水解产物之一，ATP水解释放的能量可用于生物体的各项生命活动，因此，凡是消耗能量的过程都会使ADP的含量增多。
【详解】
①肾小管上皮细胞使原尿中的葡萄糖进入血液是主动运输，会消耗能量，会使ADP增加，①正确；
②氧气进入红细胞是自由扩散，不消耗ATP，ADP的含量不会增加，②错误；
③葡萄糖进入红细胞是协助扩散，不消耗ATP，ADP的含量不会增加，③错误。
④K＋进入小肠绒毛上皮细胞是主动运输，消耗能量，会使ADP增加，④正确。
综上所述，①④正确，D正确。
故选D。
18．生物膜上ATP合成酶由突出膜外的F1和嵌入膜内的F0两部分构成。图示为在ATP合成酶的作用下，H+的运输驱动ADP与Pi形成ATP的过程。下列相关叙述不正确的是（ ）
A．图中的Pi参与形成ATP的第三个高能磷酸键
B．图示过程能够发生依赖于细胞中的放能反应
C．除位于膜上外，ATP合成酶还存在于细胞质基质
D．根据图示，ATP合成酶能够通过协助扩散运输H+
【答案】A
【分析】
分析题图：图示为在ATP合成酶的作用下，H+的运输驱动ADP与Pi形成ATP的过程，该过程需要消耗能量，且该过程中H+可通过ATP合成酶顺浓度梯度运输。
【详解】
A、ATP含有两个高能磷酸键，图中的Pi参与形成ATP的第二个高能磷酸键，A错误；
B、图示过程需要消耗能量，因此该过程能够发生依赖于细胞中的放能反应，B正确；
C、能合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体内膜、叶绿体的类囊体薄膜、线粒体基质，因此除位于膜上外，ATP合成酶还存在于细胞质基质等，C正确；
D、根据图示，H+可通过ATP合成酶顺浓度梯度运输，属于协助扩散，D正确。
故选A。
19．ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，它们的结构只是碱基不同；下图是ATP的化学结构图，A、B表示物质，表示磷酸基团（Pi）的位置。下列叙述错误的是（ ）
A．叶肉细胞中蔗糖的合成过程一定消耗ATP
B．1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质
C．物质A和B分别是腺嘌呤和核糖，A和B组成腺苷
D．ATP水解释放的能量可用于生物的各项生命活动，包括ATP的合成
【答案】D
【分析】
ATP的结构式可简写成A-P～P～P，式中A代表腺苷，T代表3个，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。通常断裂和合成的是第二个高能磷酸键。一个ATP分子中含有一个腺苷、3个磷酸基团、2个高能磷酸键。ATP的一个高能磷酸键水解，形成ADP（二磷酸腺苷），两个高能磷酸键水解，形成AMP（一磷酸腺苷）。
ATP是生物体的直接能源物质，ATP在细胞内数量并不很多，可以和ADP迅速转化形成。人和动物体内产生ATP的生理过程只有呼吸作用，高等植物体内产生ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸，ATP中的能量可用于各种生命活动，可以转变为光能、化学能等，但形成ATP的能量来自于呼吸作用释放的能量或植物的光合作用。
【详解】
A、叶肉细胞中，淀粉运出叶绿体时先水解ATP，然后通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中，由葡萄糖和果糖合成蔗糖（吸能反应），故叶肉细胞中蔗糖的合成过程一定消耗ATP，A正确；
B、ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，它们的结构只是碱基的不同，1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质，磷酸、核糖和G（鸟嘌呤），B正确；
C、一个ATP分子中含有1个腺嘌呤、1个核糖、3个磷酸基团，其中物质A为腺嘌呤，物质B为核糖，腺苷由A腺嘌呤和B核糖组成，C正确；
D、ATP 水解释放的能量可用于生物体内各项生命活动，ATP 的合成利用的是光能或有机物分解产生的能量或氧化无机物释放的能量，D错误。
故选D。
20．下图表示生物体内发生的两个化学反应，下列相关说法不正确的是（ ）
A．ATP分子水解时，图中所示的化学键④最易断裂
B．图中酶1和酶2的化学本质相同，但是二者的种类不同
C．细胞中的吸能反应一般与ATP合成的反应相联系
D．ATP与ADP相互转化的能量供应机制，体现了生物界的统一性
【答案】C
【分析】
ATP在细胞内的含量很少，但是细胞对于ATP的需要量很大，ATP与ADP在细胞内不停地转化，保证了细胞对于ATP的大量需求。在ATP和ADP转化过程中物质是可逆，能量是不可逆的。细胞中的吸能反应一般与ATP的水解反应相联系，放能反应一般与ATP的合成反应相联系。
【详解】
A、远离腺苷的磷酸键最易断裂和形成，所以ATP分子水解时，图中所示的化学键④最易断裂，A正确；
B、酶1为ATP水解酶，酶2为ATP合成酶，化学本质都是蛋白质，B正确；
C、细胞中的吸能反应一般与ATP的水解反应相联系，C错误；
D、细胞内ATP和ADP相互转化的能量供应机制，体现了生物界的统一性，D正确。
故选C。
高考考点
考查内容
三年高考探源
考查频率
酶的本质和作用以及其特性
1．掌握酶的本质及作用机理
2．理解影响酶活性的因素
3．具备对酶相关曲线的分析的能力
4．掌握ATP的结构特点，理解其在代谢中的作用
2020浙江卷·10
2020江苏卷·2
2019天津卷·2
2019浙江4月选考·10
2018浙江卷·10
2017新课标II·3
2017天津卷·3
★★★☆☆
探究影响酶活性的因素
★★★☆☆
与酶有关的曲线分析
★★★☆☆
细胞的能量“通货”——ATP
★★★☆☆
核心考点一 酶的本质和作用以及其特性
1．酶的本质和作用
【巧记助学】巧记酶的“二、一、一、一”
2．酶的特性
3．酶的作用机理
酶能够降低化学反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，两者的比较如图所示。
图中各字母代表的含义：a、b、c分别代表无催化剂、使用无机催化剂、使用酶催化的化学反应过程，E1、E2、E3分别代表进行相应化学反应所需的活化能，ΔE代表使用酶后降低的活化能。
4．酶催化作用的实验验证
（1）实验设计及现象分析
试管号
实验过程
观察指标
实验结果
结果分析
3%的过氧化氢溶液（mL）
控制变量
H2O2分解速率（气泡多少）
用点燃的卫生香检测
1
2
室温
极少
短时间内无助燃性
H2O2自然分解缓慢
2
2
90 ℃水浴加热
很少
有助燃性
加热能促进H2O2分解
3
2
滴加质量分数为3．5%的FeCl3溶液2滴
较多
助燃性较强
Fe3＋能催化H2O2分解
4
2
滴加20%肝脏研磨液2滴
很多
助燃性更强
过氧化氢酶能催化H2O2分解，且效率高
（2）实验过程的理论分析
自变量控制
因变量
无关变量
对照组
实验组
2号：90 ℃ 水浴加热；3号：加质量分数为3．5%的FeCl3溶液2滴；4号：加20%的肝脏研磨液2滴
H2O2的分解速率（用产生气泡的数目多少表示）
加入H2O2的量；实验室的温度；FeCl3溶液和肝脏研磨液的新鲜程度
1号试管
2、3、4号试管
考法一 酶的化学本质
（2020·海南高考真题）下列关于胰蛋白酶和胰岛素的叙述，正确的是（ ）
A．都可通过体液运输到全身
B．都在细胞内发挥作用
C．发挥作用后都立即被灭活
D．都能在常温下与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
【答案】D
【分析】
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，少数酶是RNA；酶的催化具有高效性、专一性、作用条件较温和的特点；酶在催化反应前后性质不发生改变。
激素是由内分泌器官或细胞分泌的对生物体生命活动具有调节作用的化学物质；激素调节的特点是微量和高效、通过体液运输、作用于靶器官和靶细胞；胰岛素属于蛋白质类激素，具有降低血糖的作用。
【详解】
A、胰腺分泌的胰液中含有胰蛋白酶，通过导管运输至消化道内发挥作用，而胰岛素由胰岛B细胞分泌，可通过血液运输至全身，A错误；
B、胰蛋白酶在消化道内发挥作用，而胰岛素通过与靶细胞膜上的受体结合，进而调节靶细胞的代谢活动，二者均不在细胞内发挥作用，B错误；
C、胰蛋白酶在催化反应前后性质不改变，胰岛素发挥作用后会被灭活，C错误；
D、胰蛋白酶和胰岛素的化学本质都是蛋白质，都能在常温下与双缩脲试剂发生紫色反应，D正确。
故选D。
考法二 酶的化学本质
（2013·全国高考真题）关于酶的叙述，错误的是
A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B．低温能降低酶活性的原因是破坏了酶的空间结构
C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
【答案】B
【分析】
本题考查酶的表达、具有高效性的原因、影响酶活性的因素以及酶的去路等问题，属于对理解、应用层次的考查。
【详解】
低温只能降低酶的活性，并没有改变酶的空间结构，当温度回到最适温度时，酶的催化效率仍然可以达到最大；而在高温、强酸和强碱的情况下，则会破坏酶的空间结构而导致酶活性的降低甚至丧失，所以B错。
1．蛋白质和蛋白酶的基本组成单位分别是（ ）
A．氨基酸、氨基酸 B．氨基酸、核苷酸
C．核苷酸、氨基酸 D．核苷酸、核苷酸
【答案】A
【分析】
1、酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
2、蛋白质的基本单位是氨基酸。
【详解】
蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的，故其基本单位为氨基酸；蛋白酶的化学本质也是蛋白质，基本单位也是氨基酸。A正确，BCD错误。
故选A。
2．下列有关细胞中的酶和ATP的说法，错误的是（ ）
A．ATP的合成需要酶的催化，酶的合成也需要ATP供能
B．ATP脱去两分子磷酸基团后的产物可作为原料参与某些酶的合成
C．ATP和酶都只能在细胞内发挥作用
D．不同酶的最适温度可能相同，而同一种酶也可能存在于不同的细胞中
【答案】C
【分析】
酶的本质是有机物，大多数酶是蛋白质，还有少量的RNA，高温、强酸、强碱会使蛋白质的空间结构发生改变而使酶失去活性。
ATP中文名叫三磷酸腺苷，结构式简写A-P～P～P，其中A表示腺嘌呤核苷，T表示三个，P表示磷酸基团。几乎所有生命活动的能量直接来自ATP的水解，由ADP合成ATP 所需能量，动物来自呼吸作用，植物来自光合作用和呼吸作用，ATP可在细胞器线粒体或叶绿体中和在细胞质基质中合成。
【详解】
A、ATP的合成是酶促反应，离不开酶的催化，酶在细胞内合成需要消耗能量，需要ATP水解提供能量，A正确；
B、ATP脱去两分子磷酸基团后的产物为腺嘌呤核糖核苷酸，可作为原料参与本质是RNA的酶的合成，B正确；
C、在适宜的条件下，ATP和酶也都能在细胞外发挥作用，C错误；
D、酶的催化需要适宜的温度，不同的酶的最适温度可能是一样的，有些酶是生命活动所必须的，比如与呼吸作用有关的酶，在不同的细胞中都存在，即同一种酶可能存在于不同的细胞中，D正确。
故选C。
3．下图表示某酶催化作用的过程，相关叙述错误的是（ ）
A．图中显示物质甲具有高效性
B．图中显示物质乙具有专一性
C．丙的生成速率可表示特定条件下酶的活性
D．图示所构建的是某酶催化作用的物理模型
【答案】A
【分析】
分析题图可知，甲表示反应物；乙在反应前后，数量和性质没有发生改变，因此乙表示酶；丙和丁表示生成物。
【详解】
A、图中物质甲为反应物，在酶的作用下，分解为生成物乙和丙，没有体现高效性，A错误；
B、图中显示物质乙（酶）可催化与之相契合的物质甲分解，体现了物质乙具有专一性，B正确；
C、丙为生成物，单位时间内生成物的增加量，即丙的生成速率，可表示特定条件下酶的活性，C正确；
D、图示所构建的是某酶催化作用的物理模型，D正确。
故选A。
4．下列有关酶与ATP的叙述，不正确的是（ ）
A．酶和ATP主要分布在细胞内
B．人成熟红细胞不能合成酶但能产生ATP
C．酶催化的化学反应都需要消耗ATP
D．ATP的合成并不总是伴随有机物的氧化分解
【答案】C
【分析】
1、酶是由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，少数是RNA。可以在体内体外、细胞内外均可发挥作用。酶具有高效性、专一性、作用条件温和等特点。
2、ATP中文名称为三磷酸腺苷，可简写成A-P~P~P。水解掉一个磷酸基团得到ADP，水解掉两个磷酸基团得到AMP(腺嘌呤核糖核苷酸）。
【详解】
A、细胞是生物体结构和功能的基本单位，细胞中每时每刻都在进行着许多化学反应，因此与化学反应相关的酶与ATP主要分布在细胞中，A正确；
B、人成熟的红细胞无细胞核和细胞器，不能进行酶的合成过程，但可通过无氧呼吸产生ATP，B正确；
C、酶催化的反应不一定需要消耗ATP，如人的消化道中蛋白质水解成多肽及氨基酸的过程中只需要酶的催化而不需要ATP供能，C错误；
D、ATP的合成不一定伴随有机物的氧化分解，如光反应产生ATP 时不是伴随有机物的氧化分解，D正确。
故选C。
5．切开的苹果放置一段时间后切面会褐变，主要原因是植物细胞受损后会释放出酚氧化酶（PPO），使无色的酚类物质氧化生成褐色的物质。为探究温度对PPO活性的影响，实验小组设计实验如下表所示。
步骤顺序
试管1
试管2
试管3
试管4
试管5
试管6
试管7
试管8
PPO粗提液
2mL
—
2mL
—
2mL
—
2mL
—
酚类底物
—
2mL
—
2mL
—
2mL
—
2mL
反应
混合震荡
混合震荡
混合震荡
混合震荡
温度预处理（5min）
0℃
15℃
30℃
45℃
保温时间
5min
5min
5min
5min
预期结果
+
++++
++++
++
（注：反应底物充足；实验结果中“+”越多褐色越深）下列相关叙述错误的是（ ）
A．本实验设计没有体现平行重复原则，应该给予改进
B．实验的步骤顺序安排合理，通过实验能得到预期结果
C．根据预期结果分析，酶活性的最适温度在15～30℃之间
D．制作绿茶时，先高温炒制茶叶可以有效防止茶叶变色
【答案】B
【分析】
分析表格：本实验目的是探究温度对PPO活性的影响，故本实验的自变量是温度，因变量是酶活性，观测指标为褐色深浅；该实验应该将酶和底物先放在不同的温度条件下一段时间，再将相同温度下的酶和底物混合：因为酶具有高效性，若先将酶和底物混合，再放于不同的温度条件下，会得不到实验效果。
【详解】
A、实验设计除遵循对照原则和单一对照原则外，为确保实验结果的准确性，还应设置平行重复原则，本实验设计没有体现平行重复原则，应该给予改进，A正确；
B、本实验应该将酶和底物先放在不同的温度条件下一段时间，再将相同温度下的酶和底物混合，故“反应”步骤改在“温度预处理”之后，B错误；
C、据实验结果可知：在15℃和30℃条件下，实验效果最明显，故预期酶活性的最适温度在15～30℃之间，为进一步探究PPO最适温度，可在15℃～30℃范围内设置更小的温度梯度，在相同适宜条件下重复上述实验，进一步探究酶的最适温度，C正确；
D、茶树叶细胞中存在多种酚类物质与酚氧化酶，故绿茶制作时先高温炒制茶叶可以有效防止茶叶变色，D正确。
故选B。
核心考点二 探究影响酶活性的因素
1．探究影响酶活性的因素
（1）用淀粉酶探究温度对酶活性的影响
①实验原理
a．淀粉麦芽糖，淀粉＋碘→蓝色。
b．温度影响淀粉酶的活性，从而影响淀粉的分解，滴加碘液后，根据蓝色深浅来判断淀粉分解状况，进而推断出酶活性的变化。
②实验步骤
步骤
加入试剂或处理方法
试管
A/a
B/b
C/c
1
可溶性淀粉溶液（A、B、C）
2 mL
2 mL
2 mL
2
新鲜淀粉酶溶液（a、b、c）
1 mL
1 mL
1 mL
3
保温5 min
60 ℃
100 ℃
0 ℃
4
将a液加入到A试管，b液加入到B试管，c液加入到C试管中，摇匀
5
保温5 min
60 ℃
100 ℃
0 ℃
6
滴入碘液，摇匀
2滴
2滴
2滴
7
观察现象并记录
不变蓝
变蓝
变蓝
结论
温度对酶的活性有影响，60 ℃时α淀粉酶的活性较高
注：市售α淀粉酶的最适温度约为60 ℃。若换用唾液淀粉酶，则其最适温度约为37 ℃。
（2）用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响
①实验原理
H2O2分解产生氧气和水。过氧化氢酶可加快H2O2的分解，在短时间内产生大量氧气。
②实验步骤
步骤
项目
试管1
试管2
试管3
1
注入过氧化氢酶溶液
1 mL
1 mL
1 mL
2
注入蒸馏水
1 mL
——
——
3
注入氢氧化钠
——
1 mL
——
4
注入盐酸
——
——
1 mL
5
注入H2O2溶液
2 mL
2 mL
2 mL
6
振荡3支试管
——
——
——
7
观察记录气泡数
产生大量气泡
无气泡产生
无气泡产生
结论
pH对酶的活性有影响。在强酸和强碱中，过氧化氢酶不起作用
【特别提醒】
探究温度对酶活性的影响时，不能选择过氧化氢的酶促反应，用于鉴定的试剂不能用斐林试剂，因为过氧化氢受热易分解，用斐林试剂鉴定时需要加热，加热会改变溶液的温度，两者均会对实验结果产生干扰。
考法一 PH对酶活性影响
4．（2020·浙江高考真题）为研究酶作用的影响因素，进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是（ ）
A．反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B．加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C．将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D．比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
【答案】C
【分析】
探究pH对过氧化氢酶的影响实验中，自变量是过氧化氢酶所处环境的pH，因变量是过氧化氢酶的活性，通过相同时间内过氧化氢酶催化反应释放的气体量反映，其他条件为无关变量，应保持相同且适宜。
【详解】
A、温度也会影响酶的活性，且该实验中温度为无关变量，应保持相同且适宜，则反应小室应保持在适宜水温的托盘中，A正确；
B、各组的滤纸片大小和数量属于无关变量，应保持一致，B正确；
C、应将反应小室稍立起，使有滤纸片的一侧在上面，然后依次小心加入pH缓冲液和H2O2溶液，此时混合液不能与滤纸片接触，C错误；
D、比较各组量筒中收集的气体量，可以反映在不同pH条件下过氧化氢酶的活性大小，从而判断过氧化氢酶的适宜pH范围，D正确。
故选C。
考法二 酶特性研究实验
（2019·浙江高考真题）为研究酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示：
步骤
基本过程
试管A
试管B
1
加入2%过氧化氢溶液
3mL
3mL
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
【答案】D
【分析】
根据表格分析，该实验是通过与二氧化锰比较催化过氧化氢的分解，以探究酶的高效性。试管A与试管B为平行对照实验组。
【详解】
实验中的可改变的自变量为催化剂的种类，A选项正确；过氧化氢分解产生水和氧气，故可以通过产生气泡的速率作为判断反应速率的指标，B选项正确；该实验通过比较酶的催化速率和二氧化锰的催化速率来验证酶的高效性，C选项正确；鸡肝匀浆和马铃薯匀浆中均含有过氧化氢酶，均可用作过氧化氢酶的性质的探究实验，D选项错误。故错误的选项选择D。
考法三 影响酶活性因素
（2012·海南高考真题）下列操作中，不可能导致淀粉酶活性发生变化的是
A．淀粉酶溶液中加入强酸 B．淀粉酶溶液中加入蛋白酶
C．淀粉酶溶液中加入淀粉溶液 D．淀粉酶经高温烘干制成粉剂
【答案】C
【分析】
本题考查影响酶活性的因素，涉及到温度、pH等因素对酶活性的影响，考查学生对知识的理解应用能力。
【详解】
温度、pH都会影响酶活性，A、D不正确；淀粉酶的化学本质为蛋白质，蛋白酶会将其水解，从而使其活性发生改变，B不正确；淀粉酶溶液中加入淀粉溶液后，淀粉被水解，但是淀粉酶在反应前后结构好饿活性不变，C正确；综上，本题选C。
6．下列关于酶的特性实验设计的叙述中不正确的是（ ）
A．验证酶的专一性时，自变量可以是不同的底物
B．验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类
C．探究温度对酶活性影响时，自变量是酶的活性
D．探究酶催化作用的最适pH时，应在一定范围内设置不同的pH进行对照
【答案】C
【分析】
1.酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；
2.酶的特性：（1）高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）；
（2）专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）；
（3）作用条件温和（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。
【详解】
A、验证酶的专一性时，可以采用同种酶催化不同底物，因此自变量可以是不同的底物，A正确；
B、高效性是指酶与无机催化剂相比，具有催化效率高的特点，因此验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类，B正确；
C、探究温度对酶活性影响时，自变量是温度，C错误；
D、探究酶催化作用的最适pH时，自变量是pH，应在一定范围内设置不同的pH进行对照，D正确。
故选C。
7．将刚采摘的新鲜玉米立即放入85℃水中处理2分钟，可较好地保持甜味，这是因为
A．加热破坏了将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性
B．加热能提高淀粉酶的活性
C．加热能改变可溶性糖的分子结构
D．加热促进了淀粉的水解
【答案】A
【分析】
本题考查糖的分类和特性及温度对酶活性影响在生活中的应用，刚采摘的嫩玉米中可溶性糖含量高具有甜味，放置时间一久，可溶性糖转化成淀粉失去甜味。酶的活性受温度影响，高温会使酶的结构发生改变而失去活性。
【详解】
结合分析可知，新鲜玉米在85℃水中处理2分钟，加热破坏了将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性，使玉米中可溶性糖含量较高，较好地保持甜味，A正确。
故选A。
8．下列关于实验的叙述中，正确的是（ ）
A．绿叶中色素的提取和分离实验中，色素分离是因其在层析液中溶解度不同
B．用光学显微镜观察神经细胞，可以观察到核糖体以及突触小体等结构
C．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰“质壁分离实验”现象的观察
D．探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温
【答案】A
【分析】
叶绿体色素的提取和分离实验：
①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。
②分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。
③各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏。
④结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。
【详解】
A、绿叶中色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的，扩散速度快；溶解度小的，扩散速度慢，A正确；
B、核糖体属于亚显微结构，在光学显微镜下观察不到，B错误；
C、用黑藻叶片进行植物细胞的质壁分离实验时，由于液泡中没有色素，叶绿体的存在有利于观察实验现象，C错误；
D、探究温度对酶活性的影响时，需要分别恒温一段时间再混合，D错误。
故选A。
9．在1～5号试管中分别加入2mL0．5mol·L-1的过氧化氢溶液，再进行相应的实验，结果如下：
试管编号
1
2
3
4
5
加入物质
1mL唾液
锈铁钉
生土豆块
熟土豆块
生土豆块和稀盐酸
实验结果
几乎无气泡
少量气泡
大量气泡
几乎无气泡
少量气泡
据表分析不正确的是（ ）
A．2号和3号对比，说明酶具有高效性
B．1号和4号结果相同，说明加入物质中不含酶
C．3号和5号对比，说明酶的活性受pH的影响
D．3号和4号对比，说明酶的活性受温度的影响
【答案】B
【分析】
1、蛋白质的变性：蛋白质变性是指蛋白质在某些物理或化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。变性的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。
2、酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶化学本质是蛋白质，少数是RNA。
3、酶的特性：
①酶具有高效性：催化效率很高，使反应速度加快（与无机催化剂相比）。
②酶具有专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
③酶的作用条件比较温和（温度和pH值）。
【详解】
A、2号和3号对比，酶比无机催化剂的催化效率更高，说明酶具有高效性，A正确；
B、1号和4号几乎无气泡，说明酶加热后不具有催化作用，土豆内含有的是加热失活的酶，B错误；
C、3号和5号对比，可以看出同等条件下，加入稀盐酸后气泡减少说明酶的活性受pH的影响，C正确；
D、3号和4号对比，说明加热会影响土豆中酶的活性，D正确。
故选B。
10．在甲、乙、丙三支试管中加入下列物质，保温一段时间。下列有关分析不正确的是（ ）
编号
甲
乙
丙
步骤1
2ml可溶性淀粉溶液
2ml可溶性淀粉溶液
2ml可溶性淀粉溶液
步骤2
1ml淀粉酶溶液
1ml麦芽糖酶制剂
0．5ml淀粉酶溶液0．5ml麦芽糖酶制剂
步骤3
相同温度下保温，直至反应完成
A．甲乙试管可验证酶具有专一性
B．温度在本实验中属于无关变量
C．甲乙丙三支试管的最终产物分别是麦芽糖、葡萄糖和葡萄糖
D．碘液或斐林试剂均可作为本实验的检测试剂
【答案】C
【分析】
1、分析实验表格，该题是验证酶的专一性实验，实验的自变量为酶制剂的种类，因变量是淀粉的分解量。
2、酶的作用具有专一性，淀粉只能在淀粉酶的催化作用下水解形成麦芽糖，麦芽糖在麦芽糖酶的作用下水解形成葡萄糖，麦芽糖酶不能催化淀粉水解；麦芽糖酶、淀粉酶的本质是蛋白质，可以用双缩脲试剂进行检测；麦芽糖、葡萄糖是还原糖，可以用斐林试剂进行检测。
【详解】
A、甲乙试管中相同的底物，不同的酶，可以验证酶具有专一性，A正确；
B、实验的自变量为酶制剂的种类，因此温度属于无关变量，B正确；
C、根据酶的专一性，甲试管中的淀粉水解形成麦芽糖，丙试管淀粉在淀粉酶催化作用下生成麦芽糖，麦芽糖在麦芽糖酶的催化作用下水解形成葡萄糖，而乙试管中麦芽糖酶不能催化淀粉水解，C错误；
D、碘液（鉴定淀粉）或斐林试剂（鉴定还原糖）均可作为本实验的检测试剂，D正确。
故选C。
核心考点三 与酶有关的曲线分析
1．表示酶高效性的曲线
（1）催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
（2）当底物量一定时，酶只能缩短达到反应平衡所需的时间，不改变产物的最大生成量。
2．表示酶专一性的图像和曲线
（1）图像
①图中A表示酶，B表示被A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A催化的物质。
②酶和被其催化的反应物分子都有特定的结构。
（2）曲线
①在底物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A能催化底物的反应。
②在底物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不能催化底物的反应。
3．酶促反应与反应时间的关系曲线
（1）甲、乙、丙三图的时间t0、t1和t2是一致的。
（2）随着反应的进行，反应物因被消耗而减少，生成物因生成而增多。
（3）t0～t1段，因反应物较充足，所以反应速率较高，反应物消耗较快，生成物生成速率快。t1～t2段，因反应物含量较少，所以反应速率降低，反应物消耗较慢，生成物生成速率较低。t2时，反应物被消耗干净，生成物也不再增加，此时反应速率为0。
4．影响酶促反应因素的曲线分析
（1）温度和pH对酶促反应的影响
①在一定温度（pH）范围内，随温度（pH）的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。
②过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏。
③从丙图可以看出：纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反应速率越慢；图示pH＝7时，反应物剩余量最少，应为最适pH；反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
（2）底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
①在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
②在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度的增加而加快，但当底物浓度达到一定值后，受酶数量限制，酶促反应速率不再增加。
【特别提醒】
（1）人在发烧时，不想吃东西，其原因是温度过高导致消化酶的活性降低。
（2）唾液淀粉酶随食物进入胃内，不能继续将淀粉分解为麦芽糖。原因是唾液淀粉酶的最适pH在7左右，而胃液的pH在2左右，在胃中唾液淀粉酶失活并以蛋白质的形式被胃蛋白酶水解。
考法一 酶与过氧化氢的比较
（2020·北京高考真题）用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH=7．0、20℃条件下，向5mL1%的H2O2溶液中加入0．5mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了（ ）
A．悬液中酶的浓度 B．H2O2溶液的浓度
C．反应体系的温度 D．反应体系的pH
【答案】B
【分析】
影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。由图可知，第2组比第1组生成的氧气的总量高。
【详解】
A、提高酶的浓度能够提高速率，不能提高氧气的量，A错误；
B、提高H2O2溶液的浓度，就是提高底物浓度，产物的量增加，B正确；
C、适度的提高温度可以加快反应速率，不能提高产物的量，C错误；
D、改变反应体系的pH，可以改变反应速率，不能提高产物的量，D错误。
故选B。
考法二 反应速率曲线分析
（2019·上海高考真题）如图所示，在最适温度和 PH 下，增大反应速度的方法是（ ）
A．增加酶数量 B．增加底物浓度 C．增加反应时间 D．增加温度
【答案】A
【分析】
酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。所以影响酶促反应速率的因素包括：温度、pH值、底物浓度和酶的数量等。
【详解】
根据题意结合图示分析可知，M点后随着底物浓度的增大，反应速率不变，说明底物浓度不是限制因素，而且该酶已经在最适温度和pH下，所以限制该酶反应速率增大的因素是酶的数量不足，而反应时间不影响反应速率。综上所述，A正确，B、C、D错误。
故选A。
11．某同学用某种酶进行了以下三组实验，下列相关说法正确的是（ ）
A．图1说明该酶的最适温度为30℃
B．图2可以证明该种酶的最适pH约为7
C．图3说明该酶可能是蔗糖酶
D．可以用斐林试剂签定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解
【答案】B
【分析】
1、分析图1，三条曲线是在不同温度下生成物量随时间的变化，其中30℃反应速率最快，说明该温度最接近酶的最适温度，而40℃则高于最适温度，20℃则低于最适温度。
2、分析图2，曲线表示在不同pH下底物剩余量的变化，其中pH=7时底物剩余最少，说明pH=7在该酶的最适pH范围内。
3、分析图3，蔗糖和麦芽糖在同一种酶的作用下，蔗糖量没有变化，而麦芽糖明显减少，说明该酶只能催化麦芽糖的反应，不能催化蔗糖的反应。
【详解】
A、图1只能说明在这三个温度中，30℃比较适宜，由于实验中温度梯度大，测不出最适宜温度，A错误；
B、分析题图2，由曲线可知，pH=7时底物剩余最少，说明酶的最适pH约为7，B正确；
C、图3说明该酶可以催化麦芽糖的反应，不能催化蔗糖的反应，故不可能是蔗糖酶，C错误；
D、麦芽糖本身就是还原糖，1分子麦芽糖水解为2分子的葡萄糖，葡萄糖是还原糖，无法通过用斐林试剂签定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解，D错误。
故选B。
12．如图是研究物质A和物质B对某种酶活性影响的变化曲线，下列叙述正确的是（ ）
A．物质A能降低该种酶的催化活性
B．物质B能提高该种酶的催化活性
C．减小底物浓度可以消除物质A对该种酶的影响
D．增大底物浓度可以消除物质B对该种酶的影响
【答案】D
【分析】
1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
2、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。
3、分析曲线图：图示是研究物质A和物质B对某种酶活性影响的变化曲线，其中只加酶的一组可以作为对照组；只加酶的一组与加酶和物质A的一组相比，加酶和物质A的一组反应速率更高，可知物质A能提高该种酶的催化活性；只加酶的一组与加酶和物质B的一组相比，只加酶的一组反应速率更高，可知物质B能降低该种酶的催化活性。
【详解】
A、加酶和物质A的一组反应速率比只加酶的一组更高，则物质A能提高该种酶的催化活性，A错误；
B、加酶和物质B的一组反应速率比只加酶的一组更低，则物质B抑制了该种酶的催化活性，B错误；
C、底物浓度较低时，三条曲线彼此不重叠，说明减小底物浓度不能消除物质A对该种酶的影响，C错误；
D、当底物浓度达到一定值以后，只加酶与加酶和物质B的曲线重合，所以增大底物浓度可以消除物质B对该种酶的影响，D正确。
故选D。
13．下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是（ ）
A．当反应温度由t1调到t2时，酶活性下降
B．当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升
C．酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存
D．酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重
【答案】B
【分析】
影响酶活性的因素有：温度、PH值等。在适宜的温度条件下，酶的活性达到最高；低于最适温度条件时酶活性会下降，高于最适温度条件时酶活性也会下降；并且在高温条件下会导致酶的空间结构改变，进而导致酶失活；在低温条件下会使酶活性降低。
【详解】
A．在最适宜的温度下，酶的活性最高，温度高于或者低于最适温度，酶活性都会降低，当反应温度由t1调到t2时，酶活性先上升后下降，A错误；
B．由于低温只是抑制酶的活性，空间结构并未遭到破坏，当反应温度由t1（低于最适温度）调到最适温度时，酶活性上升，B正确；
C．酶活性在t2时比t1高，但t2时，酶的空间结构已遭破坏，不适合酶的保存，低温条件下，酶的分子结构稳定，酶适合在低温条件下保存，C错误；
D．酶活性在t1时比t2低，但两者酶活性低的原因不同，t1时的低温只是抑制了酶的活性，但能使酶的空间结构保持稳定，而t2时酶的空间结构已遭破坏，D错误。
故选B。
14．图1表示pH对植物体内和人体内的淀粉酶活性的影响；图2表示在不同条件下的酶促反应速率变化曲线。下列与图示有关的叙述，正确的是（ ）
A．图1中，pH＝7时植物体内淀粉酶的活性最高
B．图1中，若使人体内淀粉酶的pH由2升到7，则该酶活性逐渐升高
C．图2中，曲线显示，温度越高，酶活性越强
D．图2中，影响AB、BC段反应速率的主要因素不同
【答案】D
【分析】
分析图1：图1表示的是pH对植物和人的淀粉酶活性的影响，植物和人的淀粉酶的最适pH依次是5.5、7。分析图2：图2表示在不同条件下的酶促反应速率变化曲线.37℃下酶的活性高于25℃。
【详解】
A、由图1可以看出，植物的淀粉酶在pH值为5～6的时候催化活性是最高的，A错误；
B、由图1可以看出，人淀粉酶的最适pH值是7左右，pH值过低的时候，人淀粉酶会永久性失活，不会在随着pH的升高而逐渐恢复，B错误；
C、通过图2两条曲线相比，只能说明37℃比25℃酶促反应速率快，但是不能得出温度越高，酶活性越强的结论，C错误；
D、图2中，影响AB段的主要因素是底物浓度，影响BC段的主要因素是酶的浓度等，D正确。
故选D。
15．下列有关生物体内ATP的叙述，错误的是（ ）
A．葡萄糖彻底氧化分解过程伴随ATP的合成
B．ATP的合成离不开酶
C．人体细胞中合成ATP的主要场所是线粒体
D．没有细胞核的细胞不能合成ATP
【答案】D
【分析】
ATP是细胞的直接能源物质，生物体合成ATP的途径包括细胞呼吸和光合作用。ATP合成和分解均需要酶的催化。
【详解】
A、细胞呼吸是产生ATP的主要途径，葡萄糖彻底氧化分解过程伴随ATP的合成，A正确；
B、ATP的合成需要ATP合成酶的催化，B正确；
C、人体细胞的主要呼吸方式为有氧呼吸，有氧呼吸的主要场所是线粒体，所以人体细胞中合成ATP的主要场所是线粒体，C正确；
D、没有细胞核的细胞如原核细胞也能合成ATP，D错误。
故选D。
核心考点四 细胞的能量“通货”——ATP
1．ATP的组成和结构
【巧记助学】
ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团。
2．ATP的合成与利用
3．ATP与光合作用和细胞呼吸的关系
（1）与光合作用的关系
（2）与细胞呼吸的关系
4．细胞内产生与消耗ATP的生理过程
转化场所
常见的生理过程
细胞膜
消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质
产生ATP：细胞呼吸第一阶段
叶绿体
产生ATP：光反应
消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录，蛋白质合成等
线粒体
产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段
消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等
核糖体
消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核
消耗ATP：DNA复制、转录等
5．ATP产生量与O2供给量的关系分析
（1）甲图表示ATP产生量与O2供给量的关系
①A点表示在无氧条件下，细胞可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。
②AB段表示随O2供给量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生量随之增加。
③BC段表示O2供给量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。
（2）乙图可表示哺乳动物成熟红细胞，其ATP来自无氧呼吸，与O2无关。
【易混易错】与ATP有关的3个易混易错点
（1）ATP与ADP相互转化不可逆：ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。
（2）不可误认为细胞中含有大量ATP，事实上，细胞中ATP含量很少，只是ATP与ADP转化非常迅速及时。无论是饱食还是饥饿，ATP与ADP含量都保持动态平衡。
（3）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ATP水解酶的催化，同时也需要消耗水。蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。
考法一 ATP分子结构
（2017·上海高考真题）ATP被喻为生物体的“能量货币”，为生命活动直接提供能量。下图是ATP的结构示意图，下列叙述正确的是
A．①表示腺苷 B．②表示脱氧核糖
C．④是高能磷酸键 D．③断裂后释放的能量最多
【答案】C
【分析】
1、ATP的中文名称叫三磷酸腺苷，其结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。水解时远离A的磷酸键容易断裂，释放大量的能量，供给各项生命活动。
2、题图分析：①表示腺嘌呤；②表示核糖；③表示普通的磷酸键；④表示高能磷酸键。
【详解】
由分析可知：
A、①表示腺嘌呤，A错误；
B、②表示核糖，B错误；
C、④是高能磷酸键，高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54KJ/mol，C正确；
D、④断裂后释放的能量最多，因为④是高能磷酸键，D错误。
故选C。
考法二 ATP水解
（2018·浙江高考真题）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
【详解】
A.ATP的形成途径是光合作用和细胞呼吸，因此ATP中的能量来自光能和细胞呼吸释放的能量，A错误；
B.ATP-ADP循环，使得细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，B错误；
C.ATP水解远离腺苷的高能磷酸键断裂，形成ADP和Pi，同时释放能量，C正确；
D.ATP分子中含有2个高能磷酸键，远离腺苷的高能磷酸键很容易水解，D错误；
因此，本题答案选C。
16．如图是ATP的分子结构式，相关叙述错误的是（ ）
A．ATP水解的过程常伴随吸能反应的发生
B．③脱离ATP后，该能量可使载体蛋白等分子磷酸化
C．①②③脱离后，ATP剩下的部分成为RNA分子的基本单位之一
D．ATP和ADP的相互转化，是所有细胞共有的能量供应机制
【答案】C
【分析】
ATP是生物体直接的能源物质，ATP的结构式为A-P～P～P，其中“-”为普通磷酸键，“～”为高能磷酸键，“A”为腺苷由腺嘌呤和核糖组成，离腺苷较远的高能磷酸键易发生断裂，从而形成ADP，如果两个高能磷酸键都发生断裂，则形成AMP即腺嘌呤核糖核苷酸。ATP在细胞内含量很少，但在细胞内的转化速度很快。
题图分析：图中所示ATP的分子结构式。
【详解】
A、ATP水解的过程会释放能量，因此常伴随吸能反应的发生，A正确；
B、③脱离ATP意味着高能磷酸键的断裂，该能量可使载体蛋白等分子磷酸化，B正确；
C、②③脱离后，ATP剩下的部分成为RNA分子的基本单位之一，C错误；
D、ATP和ADP的相互转化，是所有细胞共有的能量供应机制，这是细胞具有统一性的表现，D正确。
故选C。
17．下列过程会使细胞中ADP的含量增加的是（ ）
①肾小管上皮细胞使原尿中的葡萄糖进入血液 ②氧气进入红细胞中与血红蛋白结合变为氧合血红蛋白 ③葡萄糖进入红细胞 ④K+进入小肠绒毛上皮细胞
A．①③ B．②④ C．②③ D．①④
【答案】D
【分析】
ADP是ATP的水解产物之一，ATP水解释放的能量可用于生物体的各项生命活动，因此，凡是消耗能量的过程都会使ADP的含量增多。
【详解】
①肾小管上皮细胞使原尿中的葡萄糖进入血液是主动运输，会消耗能量，会使ADP增加，①正确；
②氧气进入红细胞是自由扩散，不消耗ATP，ADP的含量不会增加，②错误；
③葡萄糖进入红细胞是协助扩散，不消耗ATP，ADP的含量不会增加，③错误。
④K＋进入小肠绒毛上皮细胞是主动运输，消耗能量，会使ADP增加，④正确。
综上所述，①④正确，D正确。
故选D。
18．生物膜上ATP合成酶由突出膜外的F1和嵌入膜内的F0两部分构成。图示为在ATP合成酶的作用下，H+的运输驱动ADP与Pi形成ATP的过程。下列相关叙述不正确的是（ ）
A．图中的Pi参与形成ATP的第三个高能磷酸键
B．图示过程能够发生依赖于细胞中的放能反应
C．除位于膜上外，ATP合成酶还存在于细胞质基质
D．根据图示，ATP合成酶能够通过协助扩散运输H+
【答案】A
【分析】
分析题图：图示为在ATP合成酶的作用下，H+的运输驱动ADP与Pi形成ATP的过程，该过程需要消耗能量，且该过程中H+可通过ATP合成酶顺浓度梯度运输。
【详解】
A、ATP含有两个高能磷酸键，图中的Pi参与形成ATP的第二个高能磷酸键，A错误；
B、图示过程需要消耗能量，因此该过程能够发生依赖于细胞中的放能反应，B正确；
C、能合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体内膜、叶绿体的类囊体薄膜、线粒体基质，因此除位于膜上外，ATP合成酶还存在于细胞质基质等，C正确；
D、根据图示，H+可通过ATP合成酶顺浓度梯度运输，属于协助扩散，D正确。
故选A。
19．ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，它们的结构只是碱基不同；下图是ATP的化学结构图，A、B表示物质，表示磷酸基团（Pi）的位置。下列叙述错误的是（ ）
A．叶肉细胞中蔗糖的合成过程一定消耗ATP
B．1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质
C．物质A和B分别是腺嘌呤和核糖，A和B组成腺苷
D．ATP水解释放的能量可用于生物的各项生命活动，包括ATP的合成
【答案】D
【分析】
ATP的结构式可简写成A-P～P～P，式中A代表腺苷，T代表3个，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。通常断裂和合成的是第二个高能磷酸键。一个ATP分子中含有一个腺苷、3个磷酸基团、2个高能磷酸键。ATP的一个高能磷酸键水解，形成ADP（二磷酸腺苷），两个高能磷酸键水解，形成AMP（一磷酸腺苷）。
ATP是生物体的直接能源物质，ATP在细胞内数量并不很多，可以和ADP迅速转化形成。人和动物体内产生ATP的生理过程只有呼吸作用，高等植物体内产生ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸，ATP中的能量可用于各种生命活动，可以转变为光能、化学能等，但形成ATP的能量来自于呼吸作用释放的能量或植物的光合作用。
【详解】
A、叶肉细胞中，淀粉运出叶绿体时先水解ATP，然后通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中，由葡萄糖和果糖合成蔗糖（吸能反应），故叶肉细胞中蔗糖的合成过程一定消耗ATP，A正确；
B、ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，它们的结构只是碱基的不同，1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质，磷酸、核糖和G（鸟嘌呤），B正确；
C、一个ATP分子中含有1个腺嘌呤、1个核糖、3个磷酸基团，其中物质A为腺嘌呤，物质B为核糖，腺苷由A腺嘌呤和B核糖组成，C正确；
D、ATP 水解释放的能量可用于生物体内各项生命活动，ATP 的合成利用的是光能或有机物分解产生的能量或氧化无机物释放的能量，D错误。
故选D。
20．下图表示生物体内发生的两个化学反应，下列相关说法不正确的是（ ）
A．ATP分子水解时，图中所示的化学键④最易断裂
B．图中酶1和酶2的化学本质相同，但是二者的种类不同
C．细胞中的吸能反应一般与ATP合成的反应相联系
D．ATP与ADP相互转化的能量供应机制，体现了生物界的统一性
【答案】C
【分析】
ATP在细胞内的含量很少，但是细胞对于ATP的需要量很大，ATP与ADP在细胞内不停地转化，保证了细胞对于ATP的大量需求。在ATP和ADP转化过程中物质是可逆，能量是不可逆的。细胞中的吸能反应一般与ATP的水解反应相联系，放能反应一般与ATP的合成反应相联系。
【详解】
A、远离腺苷的磷酸键最易断裂和形成，所以ATP分子水解时，图中所示的化学键④最易断裂，A正确；
B、酶1为ATP水解酶，酶2为ATP合成酶，化学本质都是蛋白质，B正确；
C、细胞中的吸能反应一般与ATP的水解反应相联系，C错误；
D、细胞内ATP和ADP相互转化的能量供应机制，体现了生物界的统一性，D正确。
故选C。
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