还剩20页未读，
继续阅读
所属成套资源：高考生物一轮复习讲练 (含解析)
成套系列资料，整套一键下载
高考生物一轮复习讲练 第3单元 第7讲 ATP和酶 (含解析)
展开
这是一份高考生物一轮复习讲练 第3单元 第7讲 ATP和酶 (含解析)，共23页。
[考纲要求] 1.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)。2.酶在代谢中的作用(Ⅱ)。3.实验：探究影响酶活性的因素。
1．ATP的结构
(1)图中各部分名称：A代表腺嘌呤，P代表磷酸基团，①代表腺苷，②代表AMP，③代表ADP，④代表ATP，⑤代表高能磷酸键。
(2)特点
①ATP分子中远离A的那个高能磷酸键容易水解断裂，释放出大量的能量，ATP就转化为ADP。在有关酶的催化作用下，ADP也可以接受能量而重新形成ATP。
②高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54 kJ/ml，所以说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。
2．ATP与ADP的相互转化
3．ATP的功能与动物细胞、植物细胞的代谢
(1)植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP，而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP。
(2)ATP水解释放的能量可用于主动运输、发光发电、肌肉收缩、物质合成、大脑思考等。
归纳总结 细胞内产生与消耗ATP的常见生理过程
(1)人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等( × )
(2)线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP( × )
(3)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应( √ )
(4)无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源( × )
(5)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生ATP的合成与水解( × )
(6)“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”( × )
易错警示 (1)ATP是与能量有关的一种物质，不可等同于能量。
(2)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，因此不是可逆反应。
(3)吸能反应一般与ATP的水解反应相联系，需要ATP水解提供能量；放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存于ATP中。
考向一 ATP的结构和特点分析
据图分析ATP的结构和特点
(1)图示a处应为“—H”还是“—OH”？
提示 图示a处应为“—OH”，因为该五碳糖为核糖。
(2)图示框e中结构的名称是什么？它与DNA、RNA有何关系？
提示 图示框e中结构的名称为腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位之一，当发生逆转录时，它可与DNA链中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸配对。
1．(2019·广西南宁三中开学考)下列有关细胞内ATP的叙述中，正确的是( )
A．在寒冷的环境中，人体细胞产生ATP的速率会下降
B．ATP中的“A”在DNA分子中通过氢键与“T”相连
C．细胞中ATP中的能量可来自光能和化学能，也可转化为光能和化学能
D．每个ATP分子中只含有一个高能磷酸键
答案 C
解析 在寒冷环境中，由于激素的调节作用，人体有机物氧化分解速度加快，以维持体温的相对稳定，细胞产生ATP的速率不会下降，A错误；ATP中的“A”是指腺嘌呤与核糖结合而成的腺苷，DNA分子中通过氢键与“T”相连的是腺嘌呤，二者不同，B错误；每个ATP分子中含有两个高能磷酸键，D错误。
2．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．在红细胞吸收葡萄糖时，细胞中乙的含量会显著增加
答案 D
考向二 ATP与ADP的相互转化和ATP的利用
(1)人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP，以供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化，请分析原因：ATP与ADP时刻不停地发生快速相互转化，并且处于动态平衡之中。
(2)植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都以ATP作为能量“通货”，由此说明：生物界具有统一性，也说明种类繁多的生物有着共同的起源。
3．在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶——腺苷酸激酶，它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP。以下有关分析中错误的是( )
A．腺苷酸激酶催化1分子ATP分解伴随着2分子ADP的生成
B．腺苷酸激酶催化该反应一般与放能反应相联系
C．腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关
D．腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成
答案 B
解析 腺苷酸激酶催化该反应会释放能量，一般与吸能反应相联系，B错误。
4．ATP酶复合体是原核细胞与真核细胞内普遍具有的一类功能蛋白，该分子由若干亚基组成，主要功能是将生物膜一侧的H＋搬运到另一侧时推动其部分亚基运转，从而催化形成ATP。请回答下列问题：
(1)该复合体的单体是__________________，合成场所是____________。
(2)该复合体搬运H＋离子时是________(填“逆”或“顺”)浓度梯度的。叶绿体中ATP酶复合体最可能位于__________上。
(3)ATP除了作为细胞生命活动的______________物质外，高能磷酸键断裂后产生的AMP还可作为____________________过程的原料。
答案 (1)氨基酸 核糖体 (2)顺 类囊体薄膜 (3)直接能源 转录或RNA自我复制
解析 (1)由题意可知，ATP酶复合体是一类功能蛋白，蛋白质的基本单位是氨基酸，合成场所是核糖体。(2)因为该过程是生成ATP，因此不可能是逆浓度梯度的主动运输，应该是顺浓度梯度的；叶绿体中形成ATP的场所是类囊体薄膜。(3)ATP除了作为细胞生命活动的直接能源物质外，高能磷酸键断裂后产生的AMP还可作为转录或RNA自我复制过程的原料。
1．酶的作用
(1)酶的本质
(2)酶的作用原理
①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是AC段。
②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是BC段。
③酶降低的活化能是AB段。
④若将酶变为无机催化剂，则B点在纵轴上应向上移动。
2．酶的特性
(1)高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。
(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(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、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。
教材拾遗 (1)控制变量：对照实验中，对照组和实验组只有一个因素(自变量)不同，其余因素(无关变量)要保持一致，从而保证实验结果(因变量)的不同是自变量引起的。(P79控制变量)
(2)酶本质的探索历程(P81关于酶本质的探索)
①巴斯德：酿酒中的发酵是由酵母细胞引起的。
②李比希：引起发酵的是酵母细胞中的某种物质。
③毕希纳：将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。
④萨姆纳：提取到了第一种酶——脲酶，并证明其是蛋白质。
⑤切赫和奥特曼：发现少数RNA也具有生物催化功能。
(1)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物( √ )
(2)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸( × )
(3)酶提供了反应过程中所必需的活化能( × )
(4)随着温度降低，酶促反应的活化能下降( × )
(5)酶活性的发挥离不开其特定的结构( √ )
(6)蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类( √ )
(7)纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁( × )
(8)同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同( × )
(9)酶促反应速率与酶活性不同，温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性( √ )
考向一 酶的本质与特性的综合分析
如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系，据图分析：
(1)A、B两种酶的化学本质是否相同？
提示 不相同。A酶活性不变，能抵抗该种蛋白酶的降解，则化学本质不是蛋白质而是RNA；B酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则化学本质为蛋白质。
(2)B酶活性改变的原因是什么？
提示 B酶被降解的过程中其分子结构发生改变，从而使其活性丧失。
(3)欲让A、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种酶处理？
提示 应选用RNA水解酶处理。
5．(2019·广东六校一模)下列有关酶的叙述，不正确的是( )
A．吞噬细胞的溶酶体中缺乏分解硅尘的酶
B．脲酶可与双缩脲试剂反应产生紫色络合物
C．溶菌酶能够溶解细菌中的各种成分，具有抗菌消炎的作用
D．基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状
答案 C
解析 吞噬细胞的溶酶体中缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺功能受损，A正确；脲酶的化学本质是蛋白质，能够与双缩脲试剂反应产生紫色络合物，B正确；细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，因此溶菌酶能够溶解大多数细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用，但酶具有专一性，不可能溶解各种成分，C错误；基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状，D正确。
知识延伸 酶在生活中的实例
(1)人发烧时不想吃东西，原因是体温升高导致消化酶活性降低，食物在消化道中消化缓慢。
(2)唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，原因是唾液淀粉酶的最适pH为6.8，而胃液的pH为0.9～1.5。
(3)胰岛素等蛋白质类或多肽类激素只能注射，不能口服，原因是口服会导致该类激素被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸而失效。固醇类激素(如性激素)和氨基酸衍生物类激素(如甲状腺激素)不会被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。
6．(2017·全国Ⅱ，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 DNA主要在细胞核中合成，此外在线粒体和叶绿体中也能合成，因此细胞核、线粒体和叶绿体中都有参与DNA合成的酶，A项错误；只要给予适宜的温度、pH等条件，由活细胞产生的酶在生物体外也具有生物催化活性，B项错误；盐析可使蛋白质在水溶液中的溶解度降低，但不影响蛋白质的活性，胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因此从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法，C项正确；唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37 ℃，但是37 ℃不是保存该酶的最适温度，酶应该在低温条件下保存，D项错误。
考向二 酶的相关曲线分析
1．与酶有关的曲线分析
(1)酶高效性的曲线
①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
②酶和无机催化剂一样，只能缩短到达化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。
(2)酶专一性的曲线
①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。
②加入酶A的反应速率比无酶条件下的反应速率明显加快，说明酶A对此反应有催化作用。
(3)影响酶活性因素的相关曲线
①甲曲线分析：在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过最适温度(pH)，酶的催化作用逐渐减弱；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，酶分子的结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
②乙曲线分析：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。
(4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线
①甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率先随底物浓度的增加而加快，当底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再加快。
②乙图：在底物足量、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
2．酶专一性的理论模型
(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)酶和被催化的反应物分子都有特定的、相契合的结构。
7．(2019·福建厦门湖滨中学第一次阶段检测)某人通过实验研究化合物X对淀粉酶活性的影响，结果如图。曲线Ⅰ为只在底物中加入淀粉酶，曲线Ⅱ为在底物中加入淀粉酶和化合物X。下列分析不正确的是( )
A．化合物X未影响淀粉酶活性的最适温度
B．曲线Ⅰ作为实验对照组
C．化合物X对淀粉酶的活性有抑制作用，但未使酶完全失活
D．若底物溶液的pH升高，则曲线Ⅱ的顶点上移
答案 D
解析 曲线Ⅰ、Ⅱ的酶促反应的最适温度一样，表明化合物X未影响淀粉酶活性的最适温度，A正确；加入化合物X的组别Ⅱ为实验组，未加化合物X的组别Ⅰ为对照组，同一温度下，曲线Ⅱ在底物中加入淀粉酶和化合物X比曲线Ⅰ只在底物中加入淀粉酶的酶促反应速率低，表明化合物X对淀粉酶的活性有抑制作用，但未使酶完全失活，B、C正确；图示只给了酶促反应速率和温度的关系，未给出该反应所处的pH条件，因此若底物溶液的pH升高，则曲线Ⅱ的顶点可能上移，也可能下移，D错误。
8．用某种酶进行实验，其实验结果如下图所示。下列有关说法错误的是( )
A．该酶的最适催化温度不确定
B．图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶
C．由图4实验结果可知酶具有高效性
D．由图3实验结果可知Cl－是该酶的激活剂
答案 C
解析 图1显示温度对酶活性的影响，图中结果只能显示30 ℃比较适宜，但温度梯度太大，不能确定该酶的最适催化温度，A项正确；图2显示该酶的最适pH为7，而胃蛋白酶的最适pH为1.5，由图4可知该酶为麦芽糖酶，B项正确；图4可说明酶具有专一性，C项错误；图3能说明Cl－是该酶的激活剂，Cu2＋是该酶的抑制剂，D项正确。
科学思维 解答坐标曲线题的“三步曲”
1．实验原理
(1)探究温度对酶活性的影响
①反应原理
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)：2H2O2eq \(―――――→,\s\up7(过氧化氢酶))2H2O＋O2。
②鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2的生成速率。
2．实验步骤和结果
(1)探究温度对酶活性的影响
(2)探究pH对酶活性的影响
1．实验材料选择时的注意事项
(1)在探究温度对酶活性的影响实验中，不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温下就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。
(2)在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，因为在酸性条件下淀粉分解也会加快，从而影响实验结果。
2．实验步骤和结果检测的注意事项
(1)在探究温度对酶活性的影响实验中，底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。
(2)在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。
(3)若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需要水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
考向一 影响酶活性的因素的基础实验分析
9．(2020·河北衡水中学质检)下列有关酶的实验设计思路，正确的是( )
A．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
C．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的影响
D．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
答案 D
解析 过氧化氢的分解受温度影响，所以不能用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，A错误；蔗糖及其水解产物均不能与碘液发生显色反应，故不能利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液来验证酶的专一性，B错误；胃蛋白酶的适宜pH是1.5，所以利用胃蛋白酶、蛋清来验证pH对酶活性的影响时，pH不能设置成5、7、9，C错误；酶的高效性是相对于无机催化剂而言的，所以研究酶的高效性时，应使用酶和无机催化剂进行对照实验，D正确。
10．探究温度对酶活性影响最合理的实验步骤是( )
①取3支试管，编号，各注入2 mL淀粉溶液；另取3支试管，编号，各注入1 mL新鲜的淀粉酶溶液 ②将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液试管中，维持各自的温度5 min ③向各试管中滴一滴碘液 ④将6支试管分成三组，每组各有一份淀粉溶液和一份淀粉酶溶液，分别放在60 ℃的热水、沸水和冰水中 ⑤观察实验现象
A．①②④③⑤ B．①③②④⑤
C．①③④②⑤ D．①④②③⑤
答案 D
解析 探究温度对酶活性影响的实验步骤为：分组→酶与底物在各自温度下处理一段时间→酶与底物混合，保温一段时间→检测→观察实验现象，D正确。
考向二 实验的拓展和应用
11．(2019·北师大广东石竹附校第一次月考)某同学在学习了酶的有关内容后想探究某些问题，设计了如下实验，有关实验步骤如表格所示，相关叙述正确的是( )
A．本实验的目的是探究温度对酶活性的影响
B．2号试管因为高温破坏酶的活性滴加碘液不变蓝
C．本实验也可选用斐林试剂代替碘液进行检测
D．本实验中，淀粉溶液的浓度和用量也是实验的自变量
答案 A
解析 题表信息显示，各试管控制的唯一变量是温度，因此本实验的目的是探究温度对酶活性的影响，A正确；2号试管由于高温破坏酶的活性导致淀粉不能被水解，所以滴加碘液变蓝，B错误；本实验的自变量是温度，还原糖与斐林试剂在50～65 ℃水浴加热下才会生成砖红色沉淀，因此用斐林试剂检测淀粉的水解产物还原糖以判断酶活性的高低，会对实验结果产生干扰，所以本实验不能选用斐林试剂代替碘液进行检测，C错误；本实验中，淀粉溶液的浓度和用量是实验的无关变量，D错误。
12．(2019·吉林“五地六校”联考)某同学欲通过如图所示的装置进行与酶有关的实验研究，下列分析正确的是( )
A．若不同滤纸片上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3＋，则该装置可用于探究酶的专一性
B．该装置可用于探究温度对过氧化氢酶活性的影响
C．酶促反应速率可用滤纸片进入烧杯液面到浮出烧杯液面的时间(t3～t1)来表示
D．该装置不能用于探究pH对酶活性的影响
答案 C
解析 若选用过氧化氢酶、Fe3＋，自变量是不同的催化剂，可用来探究酶的高效性，A错误；过氧化氢在高温下会分解，故不能选择过氧化氢来探究温度对酶活性的影响，B错误；该装置可以用来探究pH对酶活性的影响，D错误。
1．加热使反应物获得了能量，加快反应速率。
2．同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
3．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，少数是RNA。
4．酶具有专一性和高效性，作用条件较温和。
5．低温抑制酶的活性，但不破坏酶的分子结构。
6．高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构破坏而永久失去活性。
7．ATP是为细胞生命活动提供能量的直接能源物质。
8．细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。
1．(2017·天津，3)将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。如图为最适温度下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后，A浓度逐渐降低，B浓度逐渐升高，说明酶C催化物质A生成了物质B。由于酶能降低化学反应的活化能，因此酶C降低了A生成B这一反应的活化能，A项正确；由图可知，该体系中酶促反应速率先快后慢(减慢的原因是底物减少)，B项正确；T2后B增加缓慢是反应物A减少导致的，C项错误；图示是在最适温度条件下进行的，若适当降低反应温度，则酶活性降低，酶促反应速率减慢，T2值增大，D项正确。
2．(2016·全国Ⅰ，3)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，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→一段时间后检测产物的量
答案 C
解析 测定酶活力的影响因素时，在改变被探究因素之前，务必防止酶与底物混合，C选项所述操作顺序正确。
3．(2016·海南，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，ATP除去两个磷酸基团后是RNA的基本单位，A项错误；呼吸抑制剂抑制细胞呼吸，会使ADP生成增加，ATP生成减少，B项错误；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，C项错误；光下叶肉细胞的细胞质基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项正确。
4．(2015·海南，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 酒精发酵是无氧呼吸，无氧呼吸在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP，A项正确；ATP可以用于细胞的主动运输，B项正确；ATP的高能磷酸键中储存着大量的能量，ATP水解时高能磷酸键断裂，大量的能量会被释放出来，C项正确；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D项错误。
5．(2016·全国Ⅱ，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)，结果如下图。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，反应产物总量也不会增加 (4)蛋白质或RNA 高效性和专一性
解析 (1)曲线图显示：在反应时间内，40 ℃反应到达反应平衡时间最短，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，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、专一性和作用条件较温和的特点。
一、选择题
1．某种物质的结构简写为A－Pα～Pβ～Pγ，下列有关该物质的叙述，正确的是( )
A．该物质含有3个高能磷酸键，其水解都能为生命活动提供能量
B．该物质的β、γ位磷酸基团被水解后，剩余部分是组成RNA的基本组成单位之一
C．该物质完全水解后的产物中不含糖类
D．该物质的γ位磷酸基团脱离，释放的能量可用于叶绿体中水的光解
答案 B
解析 该物质为ATP，含有3个磷酸键，其中2个是高能磷酸键，远离A的高能磷酸键容易断裂，为生命活动提供能量，A错误；A是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，ATP完全水解后的产物中有核糖，C错误；该物质的γ位磷酸基团脱离，释放的能量可用于暗反应中C3的还原，而叶绿体中水的光解利用的是光能，D错误。
2．(2019·成都七中高三诊断)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，下列叙述错误的是( )
A．ATP的合成常伴随着细胞内的放能反应
B．1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质
C．CTP中“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的
D．UTP断裂两个高能磷酸键后可作为基因转录的原料
答案 C
解析 细胞的吸能反应常伴随着ATP的水解，放能反应总是与ATP的合成相关联，A正确；1分子GTP彻底水解可得到磷酸、核糖和碱基3种小分子物质，B正确；CTP中“C”是由胞嘧啶和核糖构成的，C错误；UTP断裂两个高能磷酸键后是尿嘧啶核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，可作为基因转录的原料，D正确。
3．(2019·陕西渭南二模)ATP是细胞的直接能源物质，下列有关叙述，正确的是( )
A．ATP在植物体内与动物体内的来源相同
B．细胞中ATP的水解一般与放能反应相联系
C．细胞中含有大量的ATP，以满足生命活动对能量的需求
D．ATP中的“A”与构成DNA中的碱基“A”不是同一种物质
答案 D
解析 ATP在植物体内与动物体内的来源不完全相同，植物细胞可以通过光合作用产生ATP，也可通过细胞呼吸产生ATP，而动物细胞只能通过细胞呼吸产生ATP，A错误；细胞中ATP的水解一般与吸能反应相联系，B错误；细胞中含有少量的ATP，在代谢旺盛的细胞中ATP与ADP之间的转换非常迅速，以满足生命活动对能量的需求，C错误；ATP中的“A”是腺苷，由腺嘌呤和核糖构成，构成DNA中的碱基“A”是腺嘌呤，两者不是同一种物质，D正确。
4．2016年3月19日，世界室内田径锦标赛男子60米短跑项目在美国波特兰举行，作为中国选手苏炳添的优势项目，男子60米使他再次创造黄种人历史。下列四项中，能正确表示比赛时其肌细胞中ATP的变化的是(纵轴表示细胞中的ATP含量，横轴表示时间)( )
答案 B
解析 比赛时首先要消耗ATP，但体内ATP含量很少，其能量供应有限，所以有减少趋势，利用后可由ADP迅速转化，随着ATP的再生，其含量又会进一步增加，故变化趋势为先降低，后升高，B正确。
5．(2019·河北衡水中学二调)抗体酶又称催化性抗体，是一种具有催化功能的抗体分子。在其可变区赋予酶的特性，是抗体的高度选择性和酶的高效催化功能巧妙结合的产物。下列有关该酶的叙述，正确的是( )
A．该酶可以为其所催化的化学反应提供活化能
B．该酶彻底水解后的产物是氨基酸
C．探究该酶最适温度时，需将酶与底物先混合，然后置于一系列温度梯度条件下
D．高温和低温均会使抗体酶失去活性
答案 B
解析 酶的作用原理是降低化学反应的活化能，A错误；抗体酶是一种蛋白质，蛋白质彻底水解后的产物是氨基酸，B正确；探究该酶最适温度时，应先将酶和底物分别在一系列温度梯度下保温，然后再将相同温度下的酶和底物混合，若将酶与底物先混合，会导致底物分解而影响实验结果，C错误；低温不会使抗体酶失去活性，D错误。
6．(2020·山东青岛质检)已知施加药物A能使蔗糖酶的活性丧失；施加药物B后蔗糖酶活性不变，但蔗糖和蔗糖酶结合的机会减少。如图为蔗糖酶在不同处理条件下(温度、pH均适宜)产物浓度与时间的关系，其中乙组使用少量药物B处理。据图分析，下列叙述合理的是( )
A．甲组先使用药物B处理，在t1时可能适当提高了温度
B．丙组先使用药物B处理，在t1时可能使用药物A处理
C．在t1时间之后甲组蔗糖酶的活性高于乙组和丙组
D．在t1时间之后丙组中蔗糖酶和蔗糖结合机会不变
答案 B
解析 由图可知，三条曲线起始反应速率相同，说明开始的处理是相同的；t1后，丙组产物浓度不变，很可能是药物A导致酶失活；甲组达到平衡点的时间缩短，甲、乙、丙可能开始均用B处理，甲组原本就是最适温度，若提高温度，酶活性会下降，达到平衡点的时间会延长而不是缩短，A错误；丙组开始用药物B处理，t1后产物浓度不变，可能是药物A处理导致酶失活，B正确；t1后，丙组酶失活，甲、乙组酶活性不变，故甲、乙组酶活性高于丙组，C错误；t1后，丙组蔗糖酶失活，酶与底物不能结合，D错误。
7．(2019·广东汕头质检)下列关于酶和ATP的说法正确的是( )
A．酶的合成不需要酶，ATP的合成需要酶
B．低温对酶活性的影响是不可逆的
C．在光合作用的暗反应过程中，需要酶但不需要ATP
D．农作物根细胞缺氧时只能在细胞质基质中产生ATP
答案 D
解析 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，ATP的形成需要酶的催化，绝大多数酶是蛋白质，少数RNA也具有催化功能，蛋白质和RNA的形成均需要酶的催化，A错误；高温、过酸、过碱都会使酶失活，但低温不会使酶失活，所以低温对酶活性的影响是可逆的，B错误；光合作用的暗反应过程中，C3的还原过程需要光反应产生的ATP供能，同时也需要酶的催化，C错误；根细胞缺氧时只进行无氧呼吸产生ATP，无氧呼吸的场所是细胞质基质，D正确。
8．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15 min即失活)加适量蒸馏水混合，分为甲、乙、丙三组后，分别按下表所示步骤进行实验。下列说法正确的是( )
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15 min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，两种酶都具有活性，70 ℃水浴处理15 min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15 min后β-淀粉酶失活，而100 ℃下处理15 min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，结合选项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，使酶活性部位功能丧失，D正确。
9．(2020·湖南株洲质检)右图为酶促反应曲线，Km表示反应速率为eq \f(1,2)Vmax时的底物浓度。竞争性抑制剂与底物结构相似，可与底物竞争性结合酶的活性部位；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失。下列分析错误的是( )
A．Km值越大，酶与底物亲和力越高
B．加入竞争性抑制剂，Km值增大
C．加入非竞争性抑制剂，Vmax降低
D．非竞争性抑制剂破坏酶的空间结构
答案 A
解析 据图分析，Km值越小，达到eq \f(1,2)Vmax需要的底物浓度越低，说明酶与底物亲和力越高，A错误；加入竞争性抑制剂，酶与底物结合的机会减少，则Km值增大，B正确；加入非竞争性抑制剂，使酶的活性部位功能丧失，导致Vmax降低，C正确；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而破坏酶的空间结构，使酶活性部位功能丧失，D正确。
10．下图的实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响。先将酶和乳汁分别放在2支试管中，然后将2支试管放入同一温度的水中进行水浴15 min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，保温并记录凝乳所需要的时间。
通过多次实验并记录不同温度下凝乳所需要的时间，结果如下表：
据此实验，请判断下列叙述中正确的是( )
A．凝乳时间越长，凝乳酶的活性越高
B．如果将A组的水温逐渐提高，乳汁可以凝固
C．低温破坏了酶的分子结构，所以10 ℃温度下乳汁不凝固
D．凝乳酶的最适温度一定为40 ℃
答案 B
解析 A组不凝固的原因是温度太低，酶的活性受到抑制，当温度逐渐升高时，会提高酶的活性，使乳汁凝固。
二、非选择题
11．(2019·北师大广东石竹附校第一次月考)研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答下列问题：
(1)ATP的结构简式是_________，神经细胞中的ATP主要来自_________(细胞结构)。研究发现，正常成年人安静状态下24小时有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10 mml/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是______________。
(2)由图可知，ATP在传递信号过程中，在细胞间隙中的有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是____________。
(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，二者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，如果要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用，则图中的________________________属于无关变量，应予以排除。
答案 (1)A—P～P～P 线粒体 ATP与ADP相互迅速转化 (2)腺苷 (3)典型神经递质
解析 (1)ATP的结构简式是A—P～P～P。动物细胞中，线粒体是有氧呼吸的主要场所，所以神经细胞中的ATP主要来自线粒体。ATP是直接能源物质，在体内含量很少，可通过ATP与ADP迅速相互转化而形成。(2)ATP脱去1个磷酸基团为ADP，脱去两个磷酸基团为AMP，如果磷酸基团完全脱落，剩下的则是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。(3)若要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用，可以设法把ATP与典型神经递质分开，单独去研究其作用，即用化学物质阻断典型神经递质，所以典型神经递质是实验的无关变量。
12．图甲表示酶和催化剂改变化学反应速率的原理，图乙表示加入抑制剂对起始反应速率的影响。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部位，非竞争性抑制剂与酶活性部位以外的其他位点结合，从而抑制酶的活性。请分析回答下列问题：
(1)从图甲可知，与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用______，因而催化效率更高。
(2)活细胞产生酶需要的原料是______________________________。蛙的红细胞合成酶所需要的ATP主要由______________(过程)产生。
(3)信号肽假说认为，编码分泌蛋白的mRNA结合到附着在内质网的____________上，翻译时首先合成的是N末端带有疏水氨基酸残基的信号肽，它被内质网膜上的受体识别并与之相结合。信号肽引导肽链经由膜中蛋白质形成的孔道到达内质网内腔，但蛋白质转到高尔基体加工时却没有了信号肽序列，据此我们可以推断：______________________________。
(4)图乙中对照组是___________曲线的结果，其中曲线B为加入___________抑制剂的曲线。判断理由是__________________________。
答案 (1)更显著 (2)核糖核苷酸或氨基酸 有氧呼吸 (3)核糖体 内质网中可能存在蛋白酶(或内质网中可能存在切去信号肽的酶) (4)A 竞争性 随着底物浓度的增加，与抑制剂结合的酶的比例减小，抑制作用逐渐减小，起始反应速率逐渐接近正常
解析 (1)从图甲可知，与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
(2)酶的化学本质是RNA或蛋白质，产生RNA需要的原料是核糖核苷酸；产生蛋白质需要的原料是氨基酸。蛙的红细胞含有线粒体等细胞器，ATP主要由有氧呼吸产生。
(3)翻译时，编码分泌蛋白的mRNA要结合到附着在内质网的核糖体上；根据题意可知，信号肽经由膜中蛋白质形成的孔道到达内质网内腔，但蛋白质转到高尔基体加工时却没有了信号肽序列，说明内质网中可能存在蛋白酶(切去信号肽的酶)，把信号肽切去了。
(4)图乙中A曲线催化效率最高，表示活性不被抑制的酶，属于对照组；由曲线B的走势可知，曲线B为加入竞争性抑制剂的曲线，判断的依据：随底物浓度的增加，底物与酶活性位点结合的机会增大，竞争性抑制剂与酶活性位点结合机会减小，因此随着底物浓度增加，竞争性抑制剂的抑制效力会变得越来越小，起始反应速率逐渐接近正常。
13．某生物兴趣小组对粳稻、籼稻和杂交稻三种水稻品种中的H2O2酶活性进行了实验研究，实验结果如下表所示。请回答下列问题：
(1)本实验的目的是探究______________________________________________。设计实验时，各实验组应遵循______________原则。
(2)分析表中数据可知，在一定浓度范围内，Cd2＋、Cu2＋都能抑制H2O2酶的活性，且相同浓度的Cu2＋的抑制作用________(填“大于”“小于”或“等于”)Cd2＋。Cd2＋、Cu2＋对H2O2酶活性的影响主要取决于______________(填“植物类型”或“重金属种类和浓度”)。
(3)Cd2＋、Cu2＋等重金属离子影响了H2O2酶的_____________，从而引起酶活性的改变。
答案 (1)不同浓度的Cd2＋和Cu2＋对不同水稻品种中H2O2酶活性的影响 单一变量、对照(或重复) (2)大于 重金属种类和浓度 (3)空间结构
解析 (1)由实验结果可知，该实验研究的是不同浓度的Cd2＋和Cu2＋对粳稻、籼稻和杂交稻中H2O2酶活性的影响，本实验有三个自变量：不同种的水稻、不同的重金属离子、不同的离子浓度。设计实验时，各实验组应遵循单一变量原则、对照原则和平行重复原则。
(2)分析表中数据可知，相同浓度的Cu2＋和Cd2＋，Cu2＋的抑制作用大于Cd2＋。Cu2＋、Cd2＋对H2O2酶活性的影响，重金属种类和浓度差别大，植物类型差别小。
(3)重金属离子影响了蛋白质的空间结构，从而影响了酶的活性。项目
ATP的合成
ATP的水解
反应式
ADP＋Pi＋能量eq \(――→,\s\up7(酶))ATP
ATPeq \(――→,\s\up7(酶))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)
储存在高能磷酸键中的能量
能量去路
储存在高能磷酸键中
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
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、翻译等
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、翻译等
核糖体
消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核
消耗ATP：DNA复制、转录等
序号
实验操作内容
试管1
试管2
试管3
1
加入等量的可溶性淀粉溶液
2 mL
2 mL
2 mL
2
控制不同的温度条件
60 ℃热水(5分钟)
沸水(5分钟)
冰块(5分钟)
3
加入等量的新鲜淀粉酶溶液
1 mL(5分钟)
1 mL(5分钟)
1 mL(5分钟)
4
加入等量的碘液
1滴
1滴
1滴
5
观察实验现象
不出现蓝色(呈现碘液颜色)
蓝色
蓝色
序号
实验操作内容
试管1
试管2
试管3
1
注入等量的体积分数为3%的H2O2溶液
2 mL
2 mL
2 mL
2
注入等量的不同pH的溶液
1 mL蒸馏水
1 mL 5%的HCl
1 mL 5%的NaOH
3
注入等量的过氧化氢酶溶液
2滴
2滴
2滴
4
观察实验现象
有大量气泡产生
无气泡产生
无气泡产生
5
将带火星的卫生香插入试管内(液面的上方)
燃烧剧烈
燃烧较弱
燃烧较弱
管号
稀释唾液(滴)
置不同温度中(10 min)
缓冲液pH6.8(滴)
淀粉溶液1% (滴)
置不同温度中(10 min)
稀碘液(滴)
结果
1
5
37 ℃恒温水浴
20
10
37 ℃恒温水浴
1
2
5
沸水浴
20
10
沸水浴
1
3
5
0～4 ℃冰浴
20
10
0～4 ℃冰浴
1
4
5(煮)
37 ℃恒温水浴
20
10
37 ℃恒温水浴
1
组别
步骤
甲
乙
丙
步骤一
25 ℃下处理
70 ℃水浴处理15 min后取出
100 ℃下处理15 min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
一段时间后，分别测量三组淀粉剩余量
淀粉剩余量
a
b
c
装置
A
B
C
D
E
F
水浴温度/℃
10
20
30
40
50
60
凝乳时间/min
不凝固
7.0
4.0
1.5
4.0
不凝固
重金属离子及浓度
H2O2酶活性[U/g·FW]
水稻品种
Cd2＋(mml/L)
Cu2＋(mml/L)
0
0.5
1.0
1.5
0
0.5
1.0
1.5
粳稻
80
40
38
25
80
30
25
10
籼稻
80
35
30
20
80
20
10
8
杂交稻
85
30
20
10
85
10
8
1
[考纲要求] 1.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)。2.酶在代谢中的作用(Ⅱ)。3.实验：探究影响酶活性的因素。
1．ATP的结构
(1)图中各部分名称：A代表腺嘌呤，P代表磷酸基团，①代表腺苷，②代表AMP，③代表ADP，④代表ATP，⑤代表高能磷酸键。
(2)特点
①ATP分子中远离A的那个高能磷酸键容易水解断裂，释放出大量的能量，ATP就转化为ADP。在有关酶的催化作用下，ADP也可以接受能量而重新形成ATP。
②高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54 kJ/ml，所以说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。
2．ATP与ADP的相互转化
3．ATP的功能与动物细胞、植物细胞的代谢
(1)植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP，而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP。
(2)ATP水解释放的能量可用于主动运输、发光发电、肌肉收缩、物质合成、大脑思考等。
归纳总结 细胞内产生与消耗ATP的常见生理过程
(1)人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等( × )
(2)线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP( × )
(3)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应( √ )
(4)无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源( × )
(5)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生ATP的合成与水解( × )
(6)“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”( × )
易错警示 (1)ATP是与能量有关的一种物质，不可等同于能量。
(2)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，因此不是可逆反应。
(3)吸能反应一般与ATP的水解反应相联系，需要ATP水解提供能量；放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存于ATP中。
考向一 ATP的结构和特点分析
据图分析ATP的结构和特点
(1)图示a处应为“—H”还是“—OH”？
提示 图示a处应为“—OH”，因为该五碳糖为核糖。
(2)图示框e中结构的名称是什么？它与DNA、RNA有何关系？
提示 图示框e中结构的名称为腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位之一，当发生逆转录时，它可与DNA链中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸配对。
1．(2019·广西南宁三中开学考)下列有关细胞内ATP的叙述中，正确的是( )
A．在寒冷的环境中，人体细胞产生ATP的速率会下降
B．ATP中的“A”在DNA分子中通过氢键与“T”相连
C．细胞中ATP中的能量可来自光能和化学能，也可转化为光能和化学能
D．每个ATP分子中只含有一个高能磷酸键
答案 C
解析 在寒冷环境中，由于激素的调节作用，人体有机物氧化分解速度加快，以维持体温的相对稳定，细胞产生ATP的速率不会下降，A错误；ATP中的“A”是指腺嘌呤与核糖结合而成的腺苷，DNA分子中通过氢键与“T”相连的是腺嘌呤，二者不同，B错误；每个ATP分子中含有两个高能磷酸键，D错误。
2．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．在红细胞吸收葡萄糖时，细胞中乙的含量会显著增加
答案 D
考向二 ATP与ADP的相互转化和ATP的利用
(1)人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP，以供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化，请分析原因：ATP与ADP时刻不停地发生快速相互转化，并且处于动态平衡之中。
(2)植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都以ATP作为能量“通货”，由此说明：生物界具有统一性，也说明种类繁多的生物有着共同的起源。
3．在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶——腺苷酸激酶，它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP。以下有关分析中错误的是( )
A．腺苷酸激酶催化1分子ATP分解伴随着2分子ADP的生成
B．腺苷酸激酶催化该反应一般与放能反应相联系
C．腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关
D．腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成
答案 B
解析 腺苷酸激酶催化该反应会释放能量，一般与吸能反应相联系，B错误。
4．ATP酶复合体是原核细胞与真核细胞内普遍具有的一类功能蛋白，该分子由若干亚基组成，主要功能是将生物膜一侧的H＋搬运到另一侧时推动其部分亚基运转，从而催化形成ATP。请回答下列问题：
(1)该复合体的单体是__________________，合成场所是____________。
(2)该复合体搬运H＋离子时是________(填“逆”或“顺”)浓度梯度的。叶绿体中ATP酶复合体最可能位于__________上。
(3)ATP除了作为细胞生命活动的______________物质外，高能磷酸键断裂后产生的AMP还可作为____________________过程的原料。
答案 (1)氨基酸 核糖体 (2)顺 类囊体薄膜 (3)直接能源 转录或RNA自我复制
解析 (1)由题意可知，ATP酶复合体是一类功能蛋白，蛋白质的基本单位是氨基酸，合成场所是核糖体。(2)因为该过程是生成ATP，因此不可能是逆浓度梯度的主动运输，应该是顺浓度梯度的；叶绿体中形成ATP的场所是类囊体薄膜。(3)ATP除了作为细胞生命活动的直接能源物质外，高能磷酸键断裂后产生的AMP还可作为转录或RNA自我复制过程的原料。
1．酶的作用
(1)酶的本质
(2)酶的作用原理
①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是AC段。
②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是BC段。
③酶降低的活化能是AB段。
④若将酶变为无机催化剂，则B点在纵轴上应向上移动。
2．酶的特性
(1)高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。
(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(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、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。
教材拾遗 (1)控制变量：对照实验中，对照组和实验组只有一个因素(自变量)不同，其余因素(无关变量)要保持一致，从而保证实验结果(因变量)的不同是自变量引起的。(P79控制变量)
(2)酶本质的探索历程(P81关于酶本质的探索)
①巴斯德：酿酒中的发酵是由酵母细胞引起的。
②李比希：引起发酵的是酵母细胞中的某种物质。
③毕希纳：将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。
④萨姆纳：提取到了第一种酶——脲酶，并证明其是蛋白质。
⑤切赫和奥特曼：发现少数RNA也具有生物催化功能。
(1)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物( √ )
(2)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸( × )
(3)酶提供了反应过程中所必需的活化能( × )
(4)随着温度降低，酶促反应的活化能下降( × )
(5)酶活性的发挥离不开其特定的结构( √ )
(6)蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类( √ )
(7)纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁( × )
(8)同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同( × )
(9)酶促反应速率与酶活性不同，温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性( √ )
考向一 酶的本质与特性的综合分析
如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系，据图分析：
(1)A、B两种酶的化学本质是否相同？
提示 不相同。A酶活性不变，能抵抗该种蛋白酶的降解，则化学本质不是蛋白质而是RNA；B酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则化学本质为蛋白质。
(2)B酶活性改变的原因是什么？
提示 B酶被降解的过程中其分子结构发生改变，从而使其活性丧失。
(3)欲让A、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种酶处理？
提示 应选用RNA水解酶处理。
5．(2019·广东六校一模)下列有关酶的叙述，不正确的是( )
A．吞噬细胞的溶酶体中缺乏分解硅尘的酶
B．脲酶可与双缩脲试剂反应产生紫色络合物
C．溶菌酶能够溶解细菌中的各种成分，具有抗菌消炎的作用
D．基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状
答案 C
解析 吞噬细胞的溶酶体中缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺功能受损，A正确；脲酶的化学本质是蛋白质，能够与双缩脲试剂反应产生紫色络合物，B正确；细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，因此溶菌酶能够溶解大多数细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用，但酶具有专一性，不可能溶解各种成分，C错误；基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状，D正确。
知识延伸 酶在生活中的实例
(1)人发烧时不想吃东西，原因是体温升高导致消化酶活性降低，食物在消化道中消化缓慢。
(2)唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，原因是唾液淀粉酶的最适pH为6.8，而胃液的pH为0.9～1.5。
(3)胰岛素等蛋白质类或多肽类激素只能注射，不能口服，原因是口服会导致该类激素被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸而失效。固醇类激素(如性激素)和氨基酸衍生物类激素(如甲状腺激素)不会被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。
6．(2017·全国Ⅱ，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 DNA主要在细胞核中合成，此外在线粒体和叶绿体中也能合成，因此细胞核、线粒体和叶绿体中都有参与DNA合成的酶，A项错误；只要给予适宜的温度、pH等条件，由活细胞产生的酶在生物体外也具有生物催化活性，B项错误；盐析可使蛋白质在水溶液中的溶解度降低，但不影响蛋白质的活性，胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因此从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法，C项正确；唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37 ℃，但是37 ℃不是保存该酶的最适温度，酶应该在低温条件下保存，D项错误。
考向二 酶的相关曲线分析
1．与酶有关的曲线分析
(1)酶高效性的曲线
①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
②酶和无机催化剂一样，只能缩短到达化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。
(2)酶专一性的曲线
①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。
②加入酶A的反应速率比无酶条件下的反应速率明显加快，说明酶A对此反应有催化作用。
(3)影响酶活性因素的相关曲线
①甲曲线分析：在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过最适温度(pH)，酶的催化作用逐渐减弱；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，酶分子的结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
②乙曲线分析：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。
(4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线
①甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率先随底物浓度的增加而加快，当底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再加快。
②乙图：在底物足量、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
2．酶专一性的理论模型
(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)酶和被催化的反应物分子都有特定的、相契合的结构。
7．(2019·福建厦门湖滨中学第一次阶段检测)某人通过实验研究化合物X对淀粉酶活性的影响，结果如图。曲线Ⅰ为只在底物中加入淀粉酶，曲线Ⅱ为在底物中加入淀粉酶和化合物X。下列分析不正确的是( )
A．化合物X未影响淀粉酶活性的最适温度
B．曲线Ⅰ作为实验对照组
C．化合物X对淀粉酶的活性有抑制作用，但未使酶完全失活
D．若底物溶液的pH升高，则曲线Ⅱ的顶点上移
答案 D
解析 曲线Ⅰ、Ⅱ的酶促反应的最适温度一样，表明化合物X未影响淀粉酶活性的最适温度，A正确；加入化合物X的组别Ⅱ为实验组，未加化合物X的组别Ⅰ为对照组，同一温度下，曲线Ⅱ在底物中加入淀粉酶和化合物X比曲线Ⅰ只在底物中加入淀粉酶的酶促反应速率低，表明化合物X对淀粉酶的活性有抑制作用，但未使酶完全失活，B、C正确；图示只给了酶促反应速率和温度的关系，未给出该反应所处的pH条件，因此若底物溶液的pH升高，则曲线Ⅱ的顶点可能上移，也可能下移，D错误。
8．用某种酶进行实验，其实验结果如下图所示。下列有关说法错误的是( )
A．该酶的最适催化温度不确定
B．图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶
C．由图4实验结果可知酶具有高效性
D．由图3实验结果可知Cl－是该酶的激活剂
答案 C
解析 图1显示温度对酶活性的影响，图中结果只能显示30 ℃比较适宜，但温度梯度太大，不能确定该酶的最适催化温度，A项正确；图2显示该酶的最适pH为7，而胃蛋白酶的最适pH为1.5，由图4可知该酶为麦芽糖酶，B项正确；图4可说明酶具有专一性，C项错误；图3能说明Cl－是该酶的激活剂，Cu2＋是该酶的抑制剂，D项正确。
科学思维 解答坐标曲线题的“三步曲”
1．实验原理
(1)探究温度对酶活性的影响
①反应原理
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)：2H2O2eq \(―――――→,\s\up7(过氧化氢酶))2H2O＋O2。
②鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2的生成速率。
2．实验步骤和结果
(1)探究温度对酶活性的影响
(2)探究pH对酶活性的影响
1．实验材料选择时的注意事项
(1)在探究温度对酶活性的影响实验中，不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温下就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。
(2)在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，因为在酸性条件下淀粉分解也会加快，从而影响实验结果。
2．实验步骤和结果检测的注意事项
(1)在探究温度对酶活性的影响实验中，底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。
(2)在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。
(3)若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需要水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
考向一 影响酶活性的因素的基础实验分析
9．(2020·河北衡水中学质检)下列有关酶的实验设计思路，正确的是( )
A．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
C．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的影响
D．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
答案 D
解析 过氧化氢的分解受温度影响，所以不能用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，A错误；蔗糖及其水解产物均不能与碘液发生显色反应，故不能利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液来验证酶的专一性，B错误；胃蛋白酶的适宜pH是1.5，所以利用胃蛋白酶、蛋清来验证pH对酶活性的影响时，pH不能设置成5、7、9，C错误；酶的高效性是相对于无机催化剂而言的，所以研究酶的高效性时，应使用酶和无机催化剂进行对照实验，D正确。
10．探究温度对酶活性影响最合理的实验步骤是( )
①取3支试管，编号，各注入2 mL淀粉溶液；另取3支试管，编号，各注入1 mL新鲜的淀粉酶溶液 ②将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液试管中，维持各自的温度5 min ③向各试管中滴一滴碘液 ④将6支试管分成三组，每组各有一份淀粉溶液和一份淀粉酶溶液，分别放在60 ℃的热水、沸水和冰水中 ⑤观察实验现象
A．①②④③⑤ B．①③②④⑤
C．①③④②⑤ D．①④②③⑤
答案 D
解析 探究温度对酶活性影响的实验步骤为：分组→酶与底物在各自温度下处理一段时间→酶与底物混合，保温一段时间→检测→观察实验现象，D正确。
考向二 实验的拓展和应用
11．(2019·北师大广东石竹附校第一次月考)某同学在学习了酶的有关内容后想探究某些问题，设计了如下实验，有关实验步骤如表格所示，相关叙述正确的是( )
A．本实验的目的是探究温度对酶活性的影响
B．2号试管因为高温破坏酶的活性滴加碘液不变蓝
C．本实验也可选用斐林试剂代替碘液进行检测
D．本实验中，淀粉溶液的浓度和用量也是实验的自变量
答案 A
解析 题表信息显示，各试管控制的唯一变量是温度，因此本实验的目的是探究温度对酶活性的影响，A正确；2号试管由于高温破坏酶的活性导致淀粉不能被水解，所以滴加碘液变蓝，B错误；本实验的自变量是温度，还原糖与斐林试剂在50～65 ℃水浴加热下才会生成砖红色沉淀，因此用斐林试剂检测淀粉的水解产物还原糖以判断酶活性的高低，会对实验结果产生干扰，所以本实验不能选用斐林试剂代替碘液进行检测，C错误；本实验中，淀粉溶液的浓度和用量是实验的无关变量，D错误。
12．(2019·吉林“五地六校”联考)某同学欲通过如图所示的装置进行与酶有关的实验研究，下列分析正确的是( )
A．若不同滤纸片上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3＋，则该装置可用于探究酶的专一性
B．该装置可用于探究温度对过氧化氢酶活性的影响
C．酶促反应速率可用滤纸片进入烧杯液面到浮出烧杯液面的时间(t3～t1)来表示
D．该装置不能用于探究pH对酶活性的影响
答案 C
解析 若选用过氧化氢酶、Fe3＋，自变量是不同的催化剂，可用来探究酶的高效性，A错误；过氧化氢在高温下会分解，故不能选择过氧化氢来探究温度对酶活性的影响，B错误；该装置可以用来探究pH对酶活性的影响，D错误。
1．加热使反应物获得了能量，加快反应速率。
2．同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
3．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，少数是RNA。
4．酶具有专一性和高效性，作用条件较温和。
5．低温抑制酶的活性，但不破坏酶的分子结构。
6．高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构破坏而永久失去活性。
7．ATP是为细胞生命活动提供能量的直接能源物质。
8．细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。
1．(2017·天津，3)将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。如图为最适温度下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后，A浓度逐渐降低，B浓度逐渐升高，说明酶C催化物质A生成了物质B。由于酶能降低化学反应的活化能，因此酶C降低了A生成B这一反应的活化能，A项正确；由图可知，该体系中酶促反应速率先快后慢(减慢的原因是底物减少)，B项正确；T2后B增加缓慢是反应物A减少导致的，C项错误；图示是在最适温度条件下进行的，若适当降低反应温度，则酶活性降低，酶促反应速率减慢，T2值增大，D项正确。
2．(2016·全国Ⅰ，3)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，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→一段时间后检测产物的量
答案 C
解析 测定酶活力的影响因素时，在改变被探究因素之前，务必防止酶与底物混合，C选项所述操作顺序正确。
3．(2016·海南，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，ATP除去两个磷酸基团后是RNA的基本单位，A项错误；呼吸抑制剂抑制细胞呼吸，会使ADP生成增加，ATP生成减少，B项错误；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，C项错误；光下叶肉细胞的细胞质基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项正确。
4．(2015·海南，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 酒精发酵是无氧呼吸，无氧呼吸在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP，A项正确；ATP可以用于细胞的主动运输，B项正确；ATP的高能磷酸键中储存着大量的能量，ATP水解时高能磷酸键断裂，大量的能量会被释放出来，C项正确；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D项错误。
5．(2016·全国Ⅱ，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)，结果如下图。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，反应产物总量也不会增加 (4)蛋白质或RNA 高效性和专一性
解析 (1)曲线图显示：在反应时间内，40 ℃反应到达反应平衡时间最短，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，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、专一性和作用条件较温和的特点。
一、选择题
1．某种物质的结构简写为A－Pα～Pβ～Pγ，下列有关该物质的叙述，正确的是( )
A．该物质含有3个高能磷酸键，其水解都能为生命活动提供能量
B．该物质的β、γ位磷酸基团被水解后，剩余部分是组成RNA的基本组成单位之一
C．该物质完全水解后的产物中不含糖类
D．该物质的γ位磷酸基团脱离，释放的能量可用于叶绿体中水的光解
答案 B
解析 该物质为ATP，含有3个磷酸键，其中2个是高能磷酸键，远离A的高能磷酸键容易断裂，为生命活动提供能量，A错误；A是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，ATP完全水解后的产物中有核糖，C错误；该物质的γ位磷酸基团脱离，释放的能量可用于暗反应中C3的还原，而叶绿体中水的光解利用的是光能，D错误。
2．(2019·成都七中高三诊断)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，下列叙述错误的是( )
A．ATP的合成常伴随着细胞内的放能反应
B．1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质
C．CTP中“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的
D．UTP断裂两个高能磷酸键后可作为基因转录的原料
答案 C
解析 细胞的吸能反应常伴随着ATP的水解，放能反应总是与ATP的合成相关联，A正确；1分子GTP彻底水解可得到磷酸、核糖和碱基3种小分子物质，B正确；CTP中“C”是由胞嘧啶和核糖构成的，C错误；UTP断裂两个高能磷酸键后是尿嘧啶核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，可作为基因转录的原料，D正确。
3．(2019·陕西渭南二模)ATP是细胞的直接能源物质，下列有关叙述，正确的是( )
A．ATP在植物体内与动物体内的来源相同
B．细胞中ATP的水解一般与放能反应相联系
C．细胞中含有大量的ATP，以满足生命活动对能量的需求
D．ATP中的“A”与构成DNA中的碱基“A”不是同一种物质
答案 D
解析 ATP在植物体内与动物体内的来源不完全相同，植物细胞可以通过光合作用产生ATP，也可通过细胞呼吸产生ATP，而动物细胞只能通过细胞呼吸产生ATP，A错误；细胞中ATP的水解一般与吸能反应相联系，B错误；细胞中含有少量的ATP，在代谢旺盛的细胞中ATP与ADP之间的转换非常迅速，以满足生命活动对能量的需求，C错误；ATP中的“A”是腺苷，由腺嘌呤和核糖构成，构成DNA中的碱基“A”是腺嘌呤，两者不是同一种物质，D正确。
4．2016年3月19日，世界室内田径锦标赛男子60米短跑项目在美国波特兰举行，作为中国选手苏炳添的优势项目，男子60米使他再次创造黄种人历史。下列四项中，能正确表示比赛时其肌细胞中ATP的变化的是(纵轴表示细胞中的ATP含量，横轴表示时间)( )
答案 B
解析 比赛时首先要消耗ATP，但体内ATP含量很少，其能量供应有限，所以有减少趋势，利用后可由ADP迅速转化，随着ATP的再生，其含量又会进一步增加，故变化趋势为先降低，后升高，B正确。
5．(2019·河北衡水中学二调)抗体酶又称催化性抗体，是一种具有催化功能的抗体分子。在其可变区赋予酶的特性，是抗体的高度选择性和酶的高效催化功能巧妙结合的产物。下列有关该酶的叙述，正确的是( )
A．该酶可以为其所催化的化学反应提供活化能
B．该酶彻底水解后的产物是氨基酸
C．探究该酶最适温度时，需将酶与底物先混合，然后置于一系列温度梯度条件下
D．高温和低温均会使抗体酶失去活性
答案 B
解析 酶的作用原理是降低化学反应的活化能，A错误；抗体酶是一种蛋白质，蛋白质彻底水解后的产物是氨基酸，B正确；探究该酶最适温度时，应先将酶和底物分别在一系列温度梯度下保温，然后再将相同温度下的酶和底物混合，若将酶与底物先混合，会导致底物分解而影响实验结果，C错误；低温不会使抗体酶失去活性，D错误。
6．(2020·山东青岛质检)已知施加药物A能使蔗糖酶的活性丧失；施加药物B后蔗糖酶活性不变，但蔗糖和蔗糖酶结合的机会减少。如图为蔗糖酶在不同处理条件下(温度、pH均适宜)产物浓度与时间的关系，其中乙组使用少量药物B处理。据图分析，下列叙述合理的是( )
A．甲组先使用药物B处理，在t1时可能适当提高了温度
B．丙组先使用药物B处理，在t1时可能使用药物A处理
C．在t1时间之后甲组蔗糖酶的活性高于乙组和丙组
D．在t1时间之后丙组中蔗糖酶和蔗糖结合机会不变
答案 B
解析 由图可知，三条曲线起始反应速率相同，说明开始的处理是相同的；t1后，丙组产物浓度不变，很可能是药物A导致酶失活；甲组达到平衡点的时间缩短，甲、乙、丙可能开始均用B处理，甲组原本就是最适温度，若提高温度，酶活性会下降，达到平衡点的时间会延长而不是缩短，A错误；丙组开始用药物B处理，t1后产物浓度不变，可能是药物A处理导致酶失活，B正确；t1后，丙组酶失活，甲、乙组酶活性不变，故甲、乙组酶活性高于丙组，C错误；t1后，丙组蔗糖酶失活，酶与底物不能结合，D错误。
7．(2019·广东汕头质检)下列关于酶和ATP的说法正确的是( )
A．酶的合成不需要酶，ATP的合成需要酶
B．低温对酶活性的影响是不可逆的
C．在光合作用的暗反应过程中，需要酶但不需要ATP
D．农作物根细胞缺氧时只能在细胞质基质中产生ATP
答案 D
解析 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，ATP的形成需要酶的催化，绝大多数酶是蛋白质，少数RNA也具有催化功能，蛋白质和RNA的形成均需要酶的催化，A错误；高温、过酸、过碱都会使酶失活，但低温不会使酶失活，所以低温对酶活性的影响是可逆的，B错误；光合作用的暗反应过程中，C3的还原过程需要光反应产生的ATP供能，同时也需要酶的催化，C错误；根细胞缺氧时只进行无氧呼吸产生ATP，无氧呼吸的场所是细胞质基质，D正确。
8．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15 min即失活)加适量蒸馏水混合，分为甲、乙、丙三组后，分别按下表所示步骤进行实验。下列说法正确的是( )
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15 min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，两种酶都具有活性，70 ℃水浴处理15 min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15 min后β-淀粉酶失活，而100 ℃下处理15 min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，结合选项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，使酶活性部位功能丧失，D正确。
9．(2020·湖南株洲质检)右图为酶促反应曲线，Km表示反应速率为eq \f(1,2)Vmax时的底物浓度。竞争性抑制剂与底物结构相似，可与底物竞争性结合酶的活性部位；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失。下列分析错误的是( )
A．Km值越大，酶与底物亲和力越高
B．加入竞争性抑制剂，Km值增大
C．加入非竞争性抑制剂，Vmax降低
D．非竞争性抑制剂破坏酶的空间结构
答案 A
解析 据图分析，Km值越小，达到eq \f(1,2)Vmax需要的底物浓度越低，说明酶与底物亲和力越高，A错误；加入竞争性抑制剂，酶与底物结合的机会减少，则Km值增大，B正确；加入非竞争性抑制剂，使酶的活性部位功能丧失，导致Vmax降低，C正确；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而破坏酶的空间结构，使酶活性部位功能丧失，D正确。
10．下图的实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响。先将酶和乳汁分别放在2支试管中，然后将2支试管放入同一温度的水中进行水浴15 min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，保温并记录凝乳所需要的时间。
通过多次实验并记录不同温度下凝乳所需要的时间，结果如下表：
据此实验，请判断下列叙述中正确的是( )
A．凝乳时间越长，凝乳酶的活性越高
B．如果将A组的水温逐渐提高，乳汁可以凝固
C．低温破坏了酶的分子结构，所以10 ℃温度下乳汁不凝固
D．凝乳酶的最适温度一定为40 ℃
答案 B
解析 A组不凝固的原因是温度太低，酶的活性受到抑制，当温度逐渐升高时，会提高酶的活性，使乳汁凝固。
二、非选择题
11．(2019·北师大广东石竹附校第一次月考)研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答下列问题：
(1)ATP的结构简式是_________，神经细胞中的ATP主要来自_________(细胞结构)。研究发现，正常成年人安静状态下24小时有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10 mml/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是______________。
(2)由图可知，ATP在传递信号过程中，在细胞间隙中的有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是____________。
(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，二者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，如果要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用，则图中的________________________属于无关变量，应予以排除。
答案 (1)A—P～P～P 线粒体 ATP与ADP相互迅速转化 (2)腺苷 (3)典型神经递质
解析 (1)ATP的结构简式是A—P～P～P。动物细胞中，线粒体是有氧呼吸的主要场所，所以神经细胞中的ATP主要来自线粒体。ATP是直接能源物质，在体内含量很少，可通过ATP与ADP迅速相互转化而形成。(2)ATP脱去1个磷酸基团为ADP，脱去两个磷酸基团为AMP，如果磷酸基团完全脱落，剩下的则是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。(3)若要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用，可以设法把ATP与典型神经递质分开，单独去研究其作用，即用化学物质阻断典型神经递质，所以典型神经递质是实验的无关变量。
12．图甲表示酶和催化剂改变化学反应速率的原理，图乙表示加入抑制剂对起始反应速率的影响。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部位，非竞争性抑制剂与酶活性部位以外的其他位点结合，从而抑制酶的活性。请分析回答下列问题：
(1)从图甲可知，与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用______，因而催化效率更高。
(2)活细胞产生酶需要的原料是______________________________。蛙的红细胞合成酶所需要的ATP主要由______________(过程)产生。
(3)信号肽假说认为，编码分泌蛋白的mRNA结合到附着在内质网的____________上，翻译时首先合成的是N末端带有疏水氨基酸残基的信号肽，它被内质网膜上的受体识别并与之相结合。信号肽引导肽链经由膜中蛋白质形成的孔道到达内质网内腔，但蛋白质转到高尔基体加工时却没有了信号肽序列，据此我们可以推断：______________________________。
(4)图乙中对照组是___________曲线的结果，其中曲线B为加入___________抑制剂的曲线。判断理由是__________________________。
答案 (1)更显著 (2)核糖核苷酸或氨基酸 有氧呼吸 (3)核糖体 内质网中可能存在蛋白酶(或内质网中可能存在切去信号肽的酶) (4)A 竞争性 随着底物浓度的增加，与抑制剂结合的酶的比例减小，抑制作用逐渐减小，起始反应速率逐渐接近正常
解析 (1)从图甲可知，与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
(2)酶的化学本质是RNA或蛋白质，产生RNA需要的原料是核糖核苷酸；产生蛋白质需要的原料是氨基酸。蛙的红细胞含有线粒体等细胞器，ATP主要由有氧呼吸产生。
(3)翻译时，编码分泌蛋白的mRNA要结合到附着在内质网的核糖体上；根据题意可知，信号肽经由膜中蛋白质形成的孔道到达内质网内腔，但蛋白质转到高尔基体加工时却没有了信号肽序列，说明内质网中可能存在蛋白酶(切去信号肽的酶)，把信号肽切去了。
(4)图乙中A曲线催化效率最高，表示活性不被抑制的酶，属于对照组；由曲线B的走势可知，曲线B为加入竞争性抑制剂的曲线，判断的依据：随底物浓度的增加，底物与酶活性位点结合的机会增大，竞争性抑制剂与酶活性位点结合机会减小，因此随着底物浓度增加，竞争性抑制剂的抑制效力会变得越来越小，起始反应速率逐渐接近正常。
13．某生物兴趣小组对粳稻、籼稻和杂交稻三种水稻品种中的H2O2酶活性进行了实验研究，实验结果如下表所示。请回答下列问题：
(1)本实验的目的是探究______________________________________________。设计实验时，各实验组应遵循______________原则。
(2)分析表中数据可知，在一定浓度范围内，Cd2＋、Cu2＋都能抑制H2O2酶的活性，且相同浓度的Cu2＋的抑制作用________(填“大于”“小于”或“等于”)Cd2＋。Cd2＋、Cu2＋对H2O2酶活性的影响主要取决于______________(填“植物类型”或“重金属种类和浓度”)。
(3)Cd2＋、Cu2＋等重金属离子影响了H2O2酶的_____________，从而引起酶活性的改变。
答案 (1)不同浓度的Cd2＋和Cu2＋对不同水稻品种中H2O2酶活性的影响 单一变量、对照(或重复) (2)大于 重金属种类和浓度 (3)空间结构
解析 (1)由实验结果可知，该实验研究的是不同浓度的Cd2＋和Cu2＋对粳稻、籼稻和杂交稻中H2O2酶活性的影响，本实验有三个自变量：不同种的水稻、不同的重金属离子、不同的离子浓度。设计实验时，各实验组应遵循单一变量原则、对照原则和平行重复原则。
(2)分析表中数据可知，相同浓度的Cu2＋和Cd2＋，Cu2＋的抑制作用大于Cd2＋。Cu2＋、Cd2＋对H2O2酶活性的影响，重金属种类和浓度差别大，植物类型差别小。
(3)重金属离子影响了蛋白质的空间结构，从而影响了酶的活性。项目
ATP的合成
ATP的水解
反应式
ADP＋Pi＋能量eq \(――→,\s\up7(酶))ATP
ATPeq \(――→,\s\up7(酶))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)
储存在高能磷酸键中的能量
能量去路
储存在高能磷酸键中
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
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、翻译等
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、翻译等
核糖体
消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核
消耗ATP：DNA复制、转录等
序号
实验操作内容
试管1
试管2
试管3
1
加入等量的可溶性淀粉溶液
2 mL
2 mL
2 mL
2
控制不同的温度条件
60 ℃热水(5分钟)
沸水(5分钟)
冰块(5分钟)
3
加入等量的新鲜淀粉酶溶液
1 mL(5分钟)
1 mL(5分钟)
1 mL(5分钟)
4
加入等量的碘液
1滴
1滴
1滴
5
观察实验现象
不出现蓝色(呈现碘液颜色)
蓝色
蓝色
序号
实验操作内容
试管1
试管2
试管3
1
注入等量的体积分数为3%的H2O2溶液
2 mL
2 mL
2 mL
2
注入等量的不同pH的溶液
1 mL蒸馏水
1 mL 5%的HCl
1 mL 5%的NaOH
3
注入等量的过氧化氢酶溶液
2滴
2滴
2滴
4
观察实验现象
有大量气泡产生
无气泡产生
无气泡产生
5
将带火星的卫生香插入试管内(液面的上方)
燃烧剧烈
燃烧较弱
燃烧较弱
管号
稀释唾液(滴)
置不同温度中(10 min)
缓冲液pH6.8(滴)
淀粉溶液1% (滴)
置不同温度中(10 min)
稀碘液(滴)
结果
1
5
37 ℃恒温水浴
20
10
37 ℃恒温水浴
1
2
5
沸水浴
20
10
沸水浴
1
3
5
0～4 ℃冰浴
20
10
0～4 ℃冰浴
1
4
5(煮)
37 ℃恒温水浴
20
10
37 ℃恒温水浴
1
组别
步骤
甲
乙
丙
步骤一
25 ℃下处理
70 ℃水浴处理15 min后取出
100 ℃下处理15 min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
一段时间后，分别测量三组淀粉剩余量
淀粉剩余量
a
b
c
装置
A
B
C
D
E
F
水浴温度/℃
10
20
30
40
50
60
凝乳时间/min
不凝固
7.0
4.0
1.5
4.0
不凝固
重金属离子及浓度
H2O2酶活性[U/g·FW]
水稻品种
Cd2＋(mml/L)
Cu2＋(mml/L)
0
0.5
1.0
1.5
0
0.5
1.0
1.5
粳稻
80
40
38
25
80
30
25
10
籼稻
80
35
30
20
80
20
10
8
杂交稻
85
30
20
10
85
10
8
1
相关试卷
最新高考生物一轮复习【讲通练透】 第8讲 酶和ATP（讲通）： 这是一份最新高考生物一轮复习【讲通练透】 第8讲 酶和ATP（讲通），文件包含第8讲酶和ATP讲义教师版docx、第8讲酶和ATP讲义学生版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共34页， 欢迎下载使用。
新高考生物一轮复习精品讲义第7讲 酶和ATP（含解析）： 这是一份新高考生物一轮复习精品讲义第7讲 酶和ATP（含解析），共17页。试卷主要包含了酶在代谢中的作用，酶特性的实验探究，ATP的结构功能及其相互转化等内容，欢迎下载使用。
新高考生物二轮复习讲练测第3讲 酶和ATP（讲练）（含解析）： 这是一份新高考生物二轮复习讲练测第3讲 酶和ATP（讲练）（含解析），共26页。
