【期中模拟卷】（人教版）2023-2024学年高一上学期生物 必修1 第五章 细胞的能量供应与利用（一) 基础卷.zip

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第五章 细胞的能量供应和利用
基础通关卷
（满分100分，考试用时60分钟）
一、选择题：本题共25小题，每小题2分，共50分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．为了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示。在37 ℃水浴中保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4中不加任何试剂，下列分析正确的是（    ）

A．实验②能达到实验目的
B．实验①能达到实验目的
C．实验①、②都能达到实验目的
D．实验①、②都不能达到实验目的
【答案】A
【分析】双缩脲试剂可以检测蛋白质，出现紫色反应。
【详解】双缩脲试剂检测的是蛋白质，蛋白酶也是蛋白质，故本题无法从化学特性上达到目的，只有考虑物理特性，如蛋白块变小或消失。故实验②能达到目的，实验①不能。A正确，BCD错误。
故选A。
2．甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性(酶催化特定化学反应的能力)与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是（    ）

A．甲酶的化学本质为蛋白质
B．甲酶能够不被该种蛋白酶降解
C．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
D．甲酶可能是具有催化功能的RNA
【答案】A
【分析】分析曲线图：大部分酶的本质是蛋白质，少量酶是RNA，用蛋白酶处理甲、乙两种酶后，乙酶活性降低，甲酶活性不变，说明乙酶是蛋白质，甲酶可能是RNA(核酶)。
【详解】A、绝大多数酶是蛋白质，少量酶是RNA，用蛋白酶处理后，甲酶活性不变，则说明甲酶可能是RNA，A错误；
B、用蛋白酶处理甲，甲酶活性不变，说明不被该种蛋白酶降解，B正确；
C、用蛋白酶处理后，乙酶活性降低，说明乙酶是蛋白质，被蛋白酶处理后分解(分子结构改变)，C正确；
D、用蛋白酶处理后，甲酶活性不变，说明甲酶可能是具有催化功能的RNA，D正确。
故选A。
3．生态酶制剂是一种无毒、无残留、无污染的微生物制剂，它能提高饲料营养成分的利用率，使质量差的饲料和优质饲料具有同样的饲喂效果，从而提高了饲料行业和养殖行业的经济效益。下列有关叙述错误的是（    ）
A．组成酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸 B．低温条件有利于生态酶的保存
C．酶具有高效性是因为其能降低化学反应活化能 D．生态酶的使用需要适宜的温度和pH条件
【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，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
2、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。
3、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。
【详解】A、酶的本质是蛋白质或RNA，因此酶的基本组成单位可能是氨基酸或核糖核苷酸，A正确；
B、低温不会使酶变性失活，只能抑制酶的活性，有利于酶的保存，B正确；
C、与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，具有高效性，C错误；
D、酶的作用需要适宜的条件，所以生态酶的使用需要适宜的温度和pH条件，D正确。
故选C。
4．盐胁迫可以刺激植物细胞中的酶系，如NADPH氧化酶和过氧化氢酶等，产生更多的H2O2。此外，盐胁迫也可以导致植物细胞膜的脂质过氧化，从而增加H2O2的产量。在NaCl胁迫下，植物通过调节相应膜蛋白的功能提高耐盐能力(如下图)。下列叙述错误的是（    ）

A．蛋白质1具有催化功能，可以降低化学反应的活化能
B．蛋白质2被H2O2激活后，与Ca2+结合，其构象发生改变
C．蛋白质3运出Na+不直接消耗ATP，但属于主动运输
D．盐胁迫可能刺激植物细胞中的过氧化氢酶，使其活性降低
【答案】B
【分析】四种常考的“膜蛋白”及其功能区分：（1）糖蛋白：信号分子（如激素、细胞因子、神经递质）的受体蛋白。（2）转运蛋白：协助跨膜运输（协助扩散和主动运输）。（3）具催化作用的酶：如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可存在ATP水解酶（催化ATP水解，用于主动运输等）。（4）识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白（如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等）。
【详解】A、蛋白质1可催化NADPH的氧化，具有催化功能，可以降低化学反应的活化能，A正确；
B、蛋白质2为通道蛋白，被H2O2激活后，通道打开，运输Ca2+，其构象不改变，B错误；
C、蛋白质3运出Na+不直接消耗ATP，但是利用了H+的浓度差，则属于主动运输，C正确；
D、盐胁迫也可以导致植物细胞膜的脂质过氧化，从而增加H2O2的产量，因此盐胁迫可能抑制了植物细胞中的过氧化氢酶的活性，导致其活性降低，不能分解过氧化氢，D正确。
故选B。
5．下图为某种酶在最适pH和不同温度条件下，反应底物浓度随反应时间变化的曲线图。下列分析错误的是（    ）

A．该酶的最适温度为45 ℃，该温度下反应至t2时间后，酶活性下降为0
B．经65 ℃长时间处理的酶液，自然冷却后加入底物，反应底物浓度不变
C．降低或升高反应体系的pH，图中的t2点和t3点的位置将右移
D．0～t1时间段，25 ℃条件下的平均反应速率比45 ℃条件下的慢
【答案】A
【分析】影响酶促反应速率的因素主要有：温度、pH、底物浓度和酶浓度等。温度能影响酶促反应速率，在最适温度前，随着温度的升高，酶活性增强，酶促反应速率加快；到达最适温度时，酶活性最强，酶促反应速率最快；超过最适温度后，随着温度的升高，酶活性降低，酶促反应速率减慢。据图分析可知，在45℃时酶的活性最高，其次是25℃时，65℃条件下，由于温度过高，酶已失活。
【详解】A、据图分析可知，在45 ℃时酶的活性最高，由于温度设置组太少，故不能说明该酶的最适温度为45 ℃，该温度下反应至t2时间后，底物被完全消耗掉，酶作为催化剂，反应前后数量和性质不变，所以酶的活性不发生改变，A错误；
B、65 ℃条件下，由于温度过高，酶已失活。经65 ℃长时间处理的酶液，自然冷却后加入底物，反应底物浓度不变，B正确；
C、曲线是在某种酶的最适pH条件下测得的，所以降低或升高反应体系的pH，酶的活性降低，反应速率减慢，底物消耗完所需时间延长，图中的t2点和t3点的位置将右移，C正确；
D、在45 ℃时酶的活性最高，其次是25 ℃时，所以在0～t1时间段，25 ℃条件下的平均反应速率比45 ℃条件下的慢，D正确。
故选A。
6．蛋白质的磷酸化在信号传递过程中起着重要作用，而很多转化过程都需要ATP的参与，蛋白质磷酸化后，空间结构发生了变化，活性也发生了变化，进而使Ca2＋释放到膜外。蛋白质磷酸化和去磷酸化的过程如图所示。下列相关叙述错误的是（    ）

A．蛋白质磷酸化的过程会消耗ATP，使ATP的含量明显下降
B．蛋白质磷酸化和去磷酸化的过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
C．蛋白质的磷酸化和去磷酸化不属于可逆反应
D．蛋白质的磷酸化属于吸能反应，其能量来自ATP中活跃的化学能
【答案】A
【分析】据图分析可知，在信号的刺激下，蛋白激酶催化蛋白质形成磷酸化的蛋白质，使蛋白质的空间结构发生改变；而蛋白磷酸酶又能催化磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落，形成去磷酸化的蛋白质，从而使蛋白质空间结构恢复。
【详解】A、蛋白质磷酸化的过程会消耗ATP，同时细胞内也有ATP合成，细胞内ATP含量基本不变，A错误；
B、通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，进而实现细胞信号的传递，体现出蛋白质结构与功能相适应的观点，B正确；
C、据图可知，蛋白质的磷酸化过程要用蛋白激酶，去磷酸化过程要用蛋白磷酸酶，所以蛋白质的磷酸化和去磷酸化属于不可逆反应，C正确；
D、据图可知，蛋白质磷酸化过程伴随ATP的水解，ATP水解释放能量，故该过程属于吸能反应，能量来自ATP中活跃的化学能，D正确。
故选A。
7．核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子，可降解特定的mRNA序列。下列关于核酶的叙述，正确的是（    ）
A．核酶能将所有RNA单链降解，与脂肪酶有3种元素相同
B．核酶和脂肪酶都能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应
C．核酶彻底水解产生四种物质
D．核酶在化学反应中能降低活化能
【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、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。
3、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。
【详解】A、根据题意“核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子，可降解特定的mRNA序列”可知，核酶并不能将所有RNA单链降解，其组成元素有C、H、O、N、P；脂肪酶的化学本质是蛋白质，其组成元素主要有C、H、O、N，所以核酶和脂肪酶共有的C、H、O、N4种元素相同，A错误；
B、核酶的化学本质是RNA，不能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应，而脂肪酶的化学本质是蛋白质，能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应，B错误；
C、核酶的化学本质为RNA，其彻底水解产物有磷酸、核糖和4种含氮碱基，共6种物质，C错误；
D、核酶在化学反应中能降低化学反应的活化能，D正确。
故选D。
8．酶具有极强的催化功能，其原因是（    ）
A．增加了反应物之间的接触面积
B．降低了化学反应的活化能
C．提高了反应物分子的活化能
D．酶提供反应开始所必需的活化能
【答案】B
【分析】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，少数酶是RNA。酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特点，酶具有高效性的原因是酶能降低化学反应的活化能，但不能提高化学反应所需的活化能。
【详解】AB、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，酶不能增加反应物之间的接触面积，A错误，B正确；
CD、酶可以使化学反应的速率大幅度提高的原因是酶作为生物催化剂，可以明显地降低化学反应的活化能，酶不会提供能量，也不能提高反应物分子的活化能，CD错误。
故选B。
9．下列有关酶与ATP的叙述中，正确的是（    ）
A．能够水解唾液淀粉酶的酶是淀粉酶
B．将唾液淀粉酶从100℃的环境转移到37℃的环境中，它的活性会升高
C．ATP合成需要的能量由磷酸提供
D．ATP脱掉两个磷酸基团后，可作为合成RNA的原料
【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、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和。影响酶活性的因素：温度、pH、酶的抑制剂等。
3、合成ATP所需能量来源于光合作用和呼吸作用。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、唾液淀粉酶是蛋白质，能够水解唾液淀粉酶的酶是蛋白酶，A错误；
B、唾液淀粉酶在100℃的环境中变性失活，不可恢复。因此将唾液淀粉酶从100℃的环境转移到37℃的环境中，它的活性不变，B错误；
C、ATP合成需要的能量由细胞内的放能反应提供，如细胞呼吸，C错误；
D、ATP脱掉两个磷酸基团后，为腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一，可作为合成RNA的原料，D正确。
故选D。
10．现有一种蛋白酶提取液，分别以蛋白质和淀粉为底物在相同条件下进行实验，得到图1曲线，图2为同等条件下，分别在蛋白质和淀粉溶液中加入酸后得到的结果。下列叙述不正确的是（    ）

A．由图1、图2可知，与无机催化剂相比，酶作用具有专一性
B．低温下酶的空间结构稳定，适宜于酶制剂的储藏、运输
C．酶催化需要最适温度，酸水解淀粉不需要最适温度
D．探究pH对酶活性的影响时，通常不应选择蛋白酶作为研究对象
【答案】C
【分析】酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。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。
【详解】A、由图1、图2可知，与无机催化剂相比，蛋白酶使蛋白质水解但是不能催化淀粉水解，酶作用具有专一性，A正确；
B、低温下酶的空间结构稳定，适宜于酶制剂的储藏、运输，B正确；
C、酶催化需要最适温度，酸水解淀粉也需要最适温度，C错误；
D、探究pH对酶活性的影响时，通常不应选择蛋白酶作为研究对象，因为pH会影响蛋白质的分解速率，图2显示加入酸后蛋白质也分解，D正确。
故选C。
11．某实验小组从热泉的芽孢杆菌中获取了某耐热蛋白酶，并探究了该酶在60℃和80℃两个温度条件下，pH对酶活性的影响，结果如图所示。下列相关叙述正确的是（    ）

A．芽孢杆菌合成的耐热蛋白酶在高温条件下不会变性
B．根据结果可知，该酶适合在pH＝7、温度60℃的条件下长期保存
C．与80℃相比，60℃条件下该酶对碱性环境的适应性更强
D．当pH＝7时，80℃和60℃条件下该酶为化学反应提供等量的活化能
【答案】C
【分析】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，酶的活性都会明显降低。在过酸、过碱或温度过高条件下酶会变性失活，而在低温条件下酶的活性降低，但不会失活。
【详解】A、芽孢杆菌合成的耐热蛋白酶在高温条件下也会变性，A错误；
B、根据结果可知，在pH=7的环境中该酶活性最高，但60℃条件不适合长期保存，长期保存酶应置于低温、适宜pH条件下，B错误；
C、结合图示信息可知，与80℃环境条件相比，60℃条件下该酶对碱性环境的适应性更强，C正确；
D、酶能降低化学反应的活化能，不能提供活化能，D错误。
故选C。

12．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。以下说法错误的是（    ）

A．目前已知的所有酶都是由含氮单体连接而成的多聚体
B．过氧化氢酶可与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应
C．与第1组相比第2组实验可能只提高了酶悬液的浓度
D．过氧化氢酶参与反应但反应结束时酶的数量没有减少
【答案】C
【分析】1、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。
2、分析题图：由图可知，第2组比第1组生成的氧气的总量高。
【详解】A、目前已知的所有酶（包括蛋白质和RNA）都是由含氮单体连接而成的多聚体，A正确；
B、过氧化氢酶为蛋白质可与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应，B正确；
C、与第1组相比第2组氧气生成量增加，第2组实验应是提高了H2O2的溶液的浓度或体积，C错误；
D、过氧化氢酶参与反应但反应结束时酶的数量没有减少，反应前后酶数量和性质不变，D正确。
故选C。
13．下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图，多酚氧化酶(PPO) 催化酚形 成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种 PPO 活性的大小，某同学设计了实验并对各组酚的剩余量进行检测，结果如图2所示。下列说法正确的是（    ）

A．由图1模型推测，可通过增加底物浓度来降低非竞争性抑制剂对酶活性的抑制
B．非竞争性抑制剂降低酶活性与高温抑制酶活性的机理相同，都与酶的空间结构改变有关
C．图2实验的自变量是温度，而 PPO 的初始量、 pH 等属于无关变量
D．探究酶B 的最适温度时，应在40～50℃间设置多个温度梯度进行实验
【答案】B
【分析】题图分析：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，随着底物浓度的增加底物的竞争力增强，酶促反应速率加快，即底物浓度的增加能缓解竞争性抑制剂对酶的抑制作用。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，即使增加底物浓度也不会改变酶促反应速率。
【详解】A、图1所示，酶的活性中心有限，竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性中心，从而影响酶促反应速率，可通过增加底物浓度来降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制，A错误；
B、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，其机理与高温对酶活性抑制的机理相似，B正确；
C、据题意可知，该实验的自变量是温度、酶的种类，而 PPO 的初始量、 pH 等属于无关变量，C错误；
D、根据图2结果可知，只研究了20—50℃范围内的酶活性，由于高于50℃的酶活性未知，故若要探究酶B的最适温度时，应在30—50℃间设置多个温度梯度进行实验，并在大于50℃也进行梯度温度的实验，D错误；
故选B。
14．科学家发现了一种新的蛋白质水解方式。通过实验，将不同pH和是否有ATP时，该水解方式中蛋白质水解率的变化结果进行描点连线，如图所示。以下有关该实验结果的描述不正确的是（    ）

A．该实验很可能设置了18个实验组相互对照
B．反应中的酶并不是溶酶体中的酸性水解酶
C．该蛋白质的水解方式很可能发生在细胞外
D．蛋白质的水解率与反应时间呈现正相关性
【答案】C
【分析】该实验的自变量是pH和是否加ATP，因变量是蛋白质水解率，由图可知，加ATP后，蛋白质水解率明显提高。
【详解】A、由题图的图a可知，该实验在有无ATP的情况下，分别在9个不同pH条件下进行了蛋白质水解率的测定，故该实验很可能设置了18个实验组相互对照，A正确；
B、该蛋白质降解途径的最适pH为8.0时呈碱性，如果该酶是溶酶体中的酸性水解酶则会失活，所以该酶不是溶酶体中的酸性水解酶，B正确；
C、通常情况下只在细胞内才存在ATP，由图a可知，有ATP存在时与没有ATP存在时的水解率相差非常大，由此说明该蛋白质的水解方式为ATP依赖型，很可能发生在细胞内，而不是细胞外，C错误；
D、图b中显示蛋白质的水解率随着反应时间的增加而增加，因此呈正相关性，D正确。
故选C。
15．下图是生物体内ATP和ADP相互转化表达式，下列相关叙述正确的是（    ）
ATPADP＋Pi＋能量
A．反应需要的酶1和酶2是同一种酶
B．ATP与ADP相互转化处于动态平衡
C．该反应物质与能量变化都是可逆的
D．ATP释放的能量主要用于再合成ATP
【答案】B
【分析】该反应为ATP与ADP的相互转化，反应向右进行，ATP水解，释放能量；反应向左进行，ADP转化为ATP，所需的能量对于动物和人来说，主要来自呼吸作用，对于绿色植物来说，除来自呼吸作用外，还来自光合作用。
【详解】A、酶1是ATP水解酶，酶2是ATP合成酶，不属于同一种酶，A错误；
B、生物体内ATP与ADP可以相互转换，处于动态平衡，B正确；
C、能量不能循环利用，即该反应中能量变化是不可逆的，C错误；
D、ATP释放的能量直接用于其他生命活动，而ATP合成的能量来自于光能和有机物中的化学能，D错误。
故选B。
16．下图为ATP的结构示意图，①③表示组成ATP 的物质或基团，②④表示化学键。下列叙述错误的是（    ）

A．①为腺苷，即ATP中的“A”
B．化学键②易水解，其水解过程总是与吸能反应相联系
C．ATP水解释放的磷酸基团可使细胞膜上的载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化
D．生物体内ATP与ADP的相互转化体现了生物界的统一性
【答案】A
【分析】ATP的结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷（腺嘌呤+核糖），P代表磷酸基团，-代表普通磷酸键，～代表特殊的化学键。图中①表示腺嘌呤，②④表示特殊化学键，③表示磷酸基团。
【详解】A、①为腺嘌呤，而ATP中的“A”指的是腺苷，A错误；
B、化学键②是远离腺苷的特殊化学键，易于水解，释放的能量可用于吸能反应，B正确；
C、ATP水解释放的磷酸基团可使细胞膜上的载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，进而实现物质的转运过程，C正确；
D、生物体内ATP与ADP的相互转化的供能模式在生物体内普遍存在，体现了生物界的统一性，D正确。
故选A。
17．ATP与ADP相互转化的能量供应机制，体现了生物界的统一性。ATP水解转化为其他物质的同时会释放能量，其反应式是ATPX+Pi+能量，其中X代表的是（　　）
A．H2O B．[H] C．A-P~P D．A-P~P~P
【答案】C
【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写，ATP分子的结构式可以简写成A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键。
【详解】ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，ATP分子远离A那个特殊化学键很容易水解，远离A那个P会脱离开来，形成游离的Pi，同时释放出大量的能量，ATP就转化成了ADP，所以图中X代表A-P～P（ADP）。
故选C。
18．“轻罗小扇扑流萤”，乡村夏天的夜晚，草丛中忽闪忽闪的萤火虫勾起了大家儿时的回忆。科学家已弄清萤火虫发光的原理（如下图1所示）。根据该原理设计的ATP快速荧光检测仪（如下图2所示），可用来快速检测食品表面的微生物，下列相关说法正确的是（    ）
      
A．无论是需氧型生物还是厌氧型生物均可用ATP快速荧光检测仪检测
B．萤火虫发光需要荧光素酶的催化，它可以催化荧光素转化为荧光素酰腺苷酸
C．ATP快速荧光检测仪只能检测是否有微生物残留不能检测其数量
D．ATP是细胞中的能量货币，细胞中储存大量ATP为生命活动提供能量
【答案】A
【分析】ATP快速荧光检测仪中含有荧光素、荧光素酶等物质，用来快速检测食品表面的微生物，原理是荧光素与ATP接触形成荧光素酰腺苷酸，后者在荧光素酶的作用下被氧气氧化发光。
【详解】A、无论需氧型生物还是厌氧型生物均可生成ATP，据均可用ATP快速荧光检测仪检测，A正确；
B、由图可知，荧光素酶可以催化荧光素酰腺苷酸转化为氧合荧光素，B错误；
C、微生物残留量越多，产生的ATP越多，所发荧光强度越强，所以用荧光检测仪也能检测微生物的数量，C错误；
D、ATP是生命活动的直接能源物质，细胞中ATP的含量较少，D错误。
故选A。
19．ATP是细胞的能量“货币”。下列有关ATP的说法，错误的是（    ）
A．ATP合成的过程就是释放能量的过程
B．ATP末端磷酸基团具有较高的转移势能
C．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
D．活细胞在正常条件下，ATP与ADP的相互转化处于动态平衡
【答案】A
【分析】1、ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写，ATP分子的结构式可以简写成A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表一种特殊的化学键。
2、ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，ATP分子远离A那个特殊化学键很容易水解，于是远离A那个P就脱离开来，形成游离的 Pi，同时释放出大量的能量，ATP就转化成了 ADP。
【详解】A、ATP合成的过程是吸收能量的过程，能量来自光合作用和呼吸作用，ATP水解的过程是释放能量的过程，能量用于几乎各项生命活动，A错误；
B、ATP末端的磷酸基团具有较高的转移势能，容易水解释放能量，B正确；
C、ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质， C正确；
D、活细胞内的ATP含量很少，在正常条件下，细胞内ATP与ADP的相互转化处于动态平衡状态，以满足细胞的能量需求，D正确。
故选A。
20．ATP是细胞内流通的能量“货币”。下列有关ATP的叙述错误的是（    ）
A．1个ATP分子中含1个腺苷和3个磷酸基团
B．水解释放的能量可用于吸能反应
C．末端的磷酸基团中具有较高的转移势能
D．合成时所需要的能量由磷酸提供
【答案】D
【分析】ATP的结构可以简写成A—P～P～P，“A”代表由核糖和腺嘌呤组成的腺苷，“P”代表磷酸基团，“～”代表特殊的化学键。放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系，能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通，因此ATP是细胞中能量流通的“货币”。
【详解】A、1个ATP分子中含1个腺苷和3个磷酸基团，A正确；
B、细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，ATP水解释放的能量可用于吸能反应，B正确；
C、ATP的末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能，C正确；
D、ATP合成时所需要的能量，来自呼吸作用中有机物氧化分解所释放的化学能和光合作用中色素分子所吸收的光能，D错误。
故选D。
21．dATP（d表示脱氧）的结构简式为dA-P～P～P，用某种酶将dATP中的两个特殊的化学键水解，得到的产物是（    ）
A．核糖、腺嘌呤、磷酸
B．脱氧核糖、磷酸、腺嘌呤
C．磷酸、腺嘌呤核糖核苷酸
D．磷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸
【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，～代表特殊的化学键。
【详解】ABCD、一个dATP分子中含有一个腺苷、3个磷酸基团、2个特殊的化学键。dATP的一个特殊的化学键水解，形成dADP（二磷酸腺苷），两个特殊的化学键水解，形成dAMP（一磷酸腺苷即腺嘌呤脱氧核苷酸）和2个磷酸，ABC错误，D正确。
故选D。
22．ATP是一切生命活动的直接能源物质。下图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图，以下说法正确的是（　　）

A．②代表的物质是ADP
B．Ⅲ过程没有高能磷酸键的水解
C．③是腺嘌呤核糖核甘酸，④表示脱落下来的磷酸基
D．ATP在细胞内的含量较多且功能高效
【答案】B
【分析】由图分析得知：①为ADP、②为AMP、③是腺苷、④是磷酸、⑤能量；ATP的结构简式A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团。
【详解】A、②代表的物质是AMP，A错误；
B、Ⅲ过程为腺嘌呤核糖核苷酸的彻底水解，没有高能磷酸键的水解，B正确；
C、②是腺嘌呤核糖核苷酸，③是腺苷，C错误；
D、ATP在细胞内的含量较少，D错误。
故选B。
23．蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种分子开关，分子开关的机理如下图所示，形成有活性的蛋白是一个磷酸化的过程，即“开”的过程，形成无活性的蛋白是一个去磷酸化的过程，即“关”的过程。下列有关分子开关的说法错误的是（  ）

A．细胞呼吸产生的ATP可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程
B．分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的
C．蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应，与ATP的水解相联系
D．蛋白质去磷酸化过程是一个放能反应的过程，释放的能量有一部分可用于合成ATP
【答案】D
【分析】细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，普遍存在于生物界中，是生物界的共性；吸能反应一般与ATP的分解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系。
【详解】A、细胞呼吸产生的ATP可在蛋白激酶的作用释放能量，且脱去磷酸基团用于蛋白质的磷酸化，A正确；
B、ATP将蛋白质磷酸化，形成ADP和磷酸化的蛋白质，同时蛋白质的空间结构发生改变，当磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落时会发生性状改变，因此分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的，B正确；
C、细胞呼吸产生的ATP可在蛋白激酶的作用释放能量，且脱去磷酸基团用于蛋白质的磷酸化，为ATP的水解过程，与吸能反应相联系，C正确；
D、蛋白质去磷酸化过程释放的能量不能用于合成ATP，D错误。
故选D。
24．下列过程属于放能反应的是（    ）
A．葡萄糖分解成丙酮酸
B．甘油跨过质膜的扩散
C．肌肉收缩过程中改变形状
D．光能转化成ATP中的化学能
【答案】A
【分析】细胞内的吸能反应一般会伴随ATP的水解；放能反应一般会伴随ATP的合成。
【详解】A、葡萄糖分解成丙酮酸，会释放少量能量，一部分用于生成ATP，A正确；
B、甘油跨过质膜的扩散，不需要消耗能量，属于自由扩散，B错误；
C、肌肉收缩过程中改变形状，需要消耗能量，需要ATP水解提供能量，，C错误；
D、光能转化成ATP中的化学能，能量的转化和储存在ATP中，不属于放能反应，D错误。
故选A。
25．下列细胞内的反应或变化过程不属于吸能反应的是（    ）
A．叶绿体光合膜上的光反应 B．细胞溶胶中发生的糖酵解过程
C．叶绿体基质中淀粉的合成 D．肌肉细胞受刺激后收缩的过程
【答案】B
【分析】吸能反应是指需要引入能量的化学反应。常见于生物化学反应中的酶原激活过程。吸能反应是需要吸收能量的化学反应。代谢物进行各种合成反应通常是需要吸收能量的反应。
【详解】A、叶绿体类囊体的光反应，吸收光能，属于吸能反应，A正确；
B、细胞溶胶中发生的糖酵解过程，释放能量产生ATP，属于放能反应，B错误；
C、叶绿体基质淀粉的合成需要消耗能量，属于吸能反应，C正确；
D、肌肉细胞受刺激后收缩的过程，需要消耗能量，属于吸能反应，D正确。
故选B。
二、非选择题：共5题，共50分。
26．某实验小组将等量的α-淀粉酶与β-淀粉酶加入适量蒸馏水中混匀后分为甲、乙、丙三组，分别按下表所示步骤进行实验。已知α-淀粉酶在70℃下活性不受影响，在100℃高温下处理15min失活；β-淀粉酶在70℃水浴处理15min即失活。回答下列问题：
分组
甲
乙
丙
步骤一
25℃下处理15min
70℃水浴处理______________min
100℃水浴处理15min
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
(1)根据表格内容分析，该实验的自变量是 ；乙组步骤一中应70℃水浴处理 min后取出。
(2)根据表格内容分析，丙组中的α-淀粉酶经过步骤一处理，再将温度降至25℃后，该酶不能催化淀粉水解，原因是 。
(3)根据表格内容分析，b与a的差值可体现出 酶的催化效率；c与b的差值可体现出 酶的催化效率。
【答案】(1) 酶的种类和温度 15
(2)α-淀粉酶在100℃高温下空间结构发生改变，已变性失活，活性无法恢复。
(3) β-淀粉 α-淀粉

【分析】根据题干信息分析，α-淀粉酶较耐热，在70℃活性不受影响，而β-淀粉酶不耐热，在70℃条件下15min后失活。实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，三组实验的自变量是酶的种类和温度，因变量是淀粉的剩余量。
【详解】（1）由题干可知，等量的α-淀粉酶与β-淀粉酶加入适量蒸馏水中混匀后被分为甲、乙、丙三组，因此酶的种类是自变量；同时甲组实验进行25℃常温处理，乙、丙组分别在70℃和100℃下处理，由此可推知温度也是自变量，综上所述，自变量包括酶的种类和温度。分析步骤一可知，水浴处理的时间为无关变量，为了避免无关变量对实验结果影响，每个组的无关变量应当保持一致，因此乙组步骤一中应70℃水浴处理15min后取出。
（2）由题干可知，α-淀粉酶在100℃高温下处理15min失活，因此丙组中的α-淀粉酶经过步骤一处理后，酶的空间结构发生改变，已变性失活，即使再将温度降至25℃，该酶也不能催化淀粉水解。
（3）根据题意分析，甲组实验的两种淀粉酶都有活性，乙组的α-淀粉酶有活性，β-淀粉酶无活性；丙组两种酶都没有活性；甲、乙、丙三组淀粉剩余量分别为a、b、c，因此淀粉剩余量差值b-a可以体现β-淀粉酶的催化效率，c-b可以体现α-淀粉酶的催化效率。
27．研究表明，在盐胁迫下大量的Na＋进入植物根部细胞，会抑制K＋进入细胞，进而导致细胞中Na＋/K＋的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，如图1是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图，其根细胞生物膜借助H＋－ATP泵（图2）使两侧H＋形成的电化学梯度，在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。请回答下列问题：
    
(1)盐碱地上大多数植物很难生长，主要原因是土壤溶液浓度大于 ，植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫。
(2)耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的基础是 。当盐浸入到根周围的环境时，Na＋以 方式顺浓度梯度大量进入根部细胞。据图1分析，图示各结构中H＋浓度分布存在差异，该差异主要由位于 上的H＋－ATP泵转运H＋来维持的。据图2分析，H＋－ATP泵的化学本质是 ，它除了转运H＋外，还有 作用，该作用的机理是 。
(3)为减少Na＋对胞内代谢的影响，这种H＋分布特点可使根细胞将Na＋转运到细胞膜外或液泡内。Na＋转运到细胞膜外或液泡内所需的能量来自于 。
【答案】(1)细胞液浓度
(2) 细胞膜上转运蛋白的种类和数量，转运蛋白空间结构的变化 协助扩散 细胞膜和液泡膜 蛋白质 催化 降低化学反应的活化能
(3)细胞膜两侧、液泡膜两侧H＋浓度差（电化学梯度）形成的（电化学）势能

【分析】题图分析，根细胞的细胞质基质中pH为7.5，而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5，细胞质基质中H+含量比细胞膜外和液泡膜内低，H+运输到细胞膜外和液泡内是逆浓度梯度运输，运输方式为主动运输。SOS1将H+运进细胞质基质的同时，将Na+排出细胞。NHX将H+运入细胞质基质的同时，将Na+运输到液泡内，即钠离子的排出消耗的是氢离子的梯度势能。
【详解】（1）盐碱地土壤盐分过多，土壤溶液浓度大于植物根部细胞细胞液浓度，植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫，故盐碱地上大多数植物很难生长。
（2）细胞膜的功能主要由膜上的蛋白质种类和数量决定，耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的基础是细胞膜上转运蛋白的种类和数量，转运蛋白空间结构的变化。Na+顺浓度梯度进入根部细胞的方式为协助扩散，图示H+浓度的运输需要借助于细胞膜上的SOS1和液泡膜上的NHX，且同时实现钠离子的逆浓度梯度转运，保证了盐分的排出和盐分集中到液泡中的过程，结合图示各部分的pH可知，各结构中H+浓度分布存在差异，该差异主要由位于细胞膜和液泡膜上的H+-ATP泵转运H+来维持的。H＋－ATP泵的化学本质是蛋白质，H＋－ATP泵能够转运H＋，还能催化ATP水解，充当酶的功能，其功能是降低化学反应的活化能。
（3）根据各部分的pH可知，H+借助转运蛋白SOS1顺浓度梯度从细胞膜外运输到细胞质基质形成的势能，为Na+从细胞质基质运输到细胞膜外提供了动力；H+借助转运蛋白NHX顺浓度梯度从液泡内运输到细胞质基质形成的势能，为Na+从细胞质基质运输到液泡内提供了动力。这一转运过程可以帮助根细胞将Na+转运到细胞膜外或液泡内，从而减少Na+对胞内代谢的影响。可见使根细胞将Na+转运到细胞膜外或液泡内的过程中消耗了氢离子的梯度势能。
28．NAGase是催化几丁质降解过程中的一种关键酶，广泛存在于动物、植物、微生物中。研究发现一些糖类物质对NAGase催化活力有影响，如图1所示。请回答下列问题：

(1)以果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖作为效应物，这四种糖对NAGase的催化活力均有 （填“抑制”或“促进”）作用，其中影响该酶作用最强的是 。
(2)某小组开展实验探讨这四种糖影响该酶催化活力的机制，图2是效应物影响酶催化活力的两种理论：模型A表示抑制剂与底物存在竞争关系，可以结合到酶的活性部位，并表现为可逆，但该结合不改变酶的空间结构；模型B表示抑制剂与底物没有竞争关系，而是结合到酶的其他部位，导致酶的空间结构发生不可逆变化。图3是依据这两种理论判断这四种糖降低NAGase活力类型的曲线图，其中曲线a表示不添加效应物时的正常反应速度。请根据图3简要写出探究实验的实验思路，并根据可能的实验结果推断相应的结论。实验组设计思路：参照对照组加入等量的底物和NAGase，加入一定量的 后， ；实验预期：若实验结果如曲线b，则为模型 ；若实验结果如曲线c，则为模型 。
(3)该小组还探究了温度影响酶促反应速率的作用机理，其作用机理可用图坐标曲线表示。其中a表示不同温度下底物分子具有的能量，b表示温度对酶活性的影响，c表示酶促反应速率与温度的关系。据图分析，处于曲线c中1、2位点酶分子活性是 （填“相同”或“不同”）的，酶促反应速率是 与 共同作用的结果。

(4)某同学为了验证酶的专一性，他选用了人的唾液淀粉酶、可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液、碘液以及其他可能用到的器具来做实验。你觉得他 （能/不能）得到预期的实验结果和结论？为什么？ ；你的建议是 。
【答案】(1) 抑制 葡萄糖
(2) 效应物 持续增加底物浓度，检测反应速度是否能恢复到正常反应速度 A B
(3) 不同 底物分子的能量 酶活性
(4) 不能 因为碘液无法检测蔗糖是否被催化 改用斐林试剂

【分析】分析图2可知，其中A图模型表示抑制剂能降低酶的催化效率的机理是抑制剂通过与反应底物竞争活性部位而抑制酶的活性，图B模型显示抑制剂能降低酶的催化效率的机理是抑制剂通过与酶结合，使酶的结构发生改变而抑制酶活性。
【详解】（1）NAGase催化活力随效应物果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖浓度的增加均减小，因此这四种糖对NAGase的催化活力均有抑制作用；其中随葡萄糖浓度增加，NAGase的催化活力下降速度更显著，因此对于NAGase的催化活力抑制作用最强的是葡萄糖。
（2）该实验是探讨这四种糖影响该酶催化活力的机制，图3曲线a表示不添加效应物时的正常反应速度。则自变量为是否加入效应物，故实验思路是：参照对照组加入等量的底物和NAGase，加入一定量的效应物，持续增加底物浓度，检测反应速度是否能恢复到正常反应速度。模型A表示抑制剂与底物存在竞争关系，可以结合到酶的活性部位，并表现为可逆，但该结合不改变酶的空间结构；模型B表示抑制剂与底物没有竞争关系，而是结合到酶的其他部位，导致酶的空间结构发生不可逆变化。故曲线b是表示加入竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线；加入非竞争性抑制剂后酶会失去催化活性，降低酶对底物的催化反应速率，曲线c是表示加入非竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。若实验结果如曲线b，则为模型A；若实验结果如曲线 c，则为模型B。
（3）曲线c中 1、2 点酶促反应的速率是一样的，但温度升高酶的结构发生改变，因此1和2点酶的活性不同。图示中a、b曲线共同作用，表示酶促反应的速率是底物分子的能量和酶的活性共同作用的结果。
（4）由于蔗糖无论是否被分解，都不能与碘液反应，因此该同学不能得到实验预期的结果。可改用斐林试剂检测，蔗糖是非还原性糖，不能与斐林试剂反应，但蔗糖被分解后可形成还原性糖，能与斐林试剂反应。
29．科学家分别将细菌紫膜质（蛋白质）和 ATP 合成酶重组到脂双层（一种由磷脂双分子层组成的人工膜）上，在光照条件下，观察到如下图所示的结果。另外科学研究表明每个细菌内的ATP含量基本相同，可利用下图所示反应原理来检测样品中细菌数量。放线菌（原核生物）产生的寡霉素能够改变线粒体内膜上ATP合成酶的结构，从而阻断ATP的合成。


根据以上内容，回答下列问题：
(1)从ATP合成酶的功能来看，说明某些膜蛋白具有 的功能
(2)H+以 的方式通过细菌紫膜质进入脂质体内部。图丙在停止光照后短时间内，脂质体 （能/否）产生ATP，原因是 。
(3)利用图示反应原理来检测样品中细菌数量时，荧光强度与样品中细菌数量呈正相关，原因是 。
(4)寡霉素 （能/否）用来抑制细菌细胞的繁殖，原因是 。
【答案】(1)催化和运输
(2) 主动运输 能 ATP合成酶能将H+势能转化为ATP中的化学能，则黑暗条件下，只要脂双层内H+浓度高于外侧就可以产生ATP
(3)每个细菌内的ATP含量基本相同，ATP水解释放的能量部分转化成光能，荧光越强说明ATP含量越高，从而说明细菌数量越高，故荧光强度与细菌数量呈正相关
(4) 否 寡霉素能够改变线粒体内膜上ATP合成酶的结构，从而阻断ATP的合成，而细菌没有线粒体结构，所以寡霉素对细菌的生理过程不起作用

【分析】1、生物膜的流动镶嵌模型认为：磷脂双分子层构成了膜的基本支架，整个支架不是静止的，磷脂双分子层是轻油般的液体，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层的表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。
2、ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，ATP分子水解释放出大量的能量，ATP就转化成了ADP。
3、根据图示分析可得，想要获得ATP，需要在脂双层上同时具备细菌紫膜质和ATP合成酶两种物质的存在。H+从膜外运送到膜内，从低浓度向高浓度运输，且在此过程中需要光提供能量，故其进入脂质体内部的方式属于主动运输，但从脂质体内部转移到外部没有消耗能量，是以协助扩散通过ATP合成酶完成的。
【详解】（1）从ATP合成酶的功能来看，一方面它作为酶催化ATP的形成，另一方面它以一个载体的身份来转运H+，说明某些膜蛋白具有催化和运输的功能；
（2）据图甲分析，H+跨膜运输需要细菌紫膜质（一种膜蛋白）的协助，且从低浓度向高浓度运输，为主动运输方式，具有逆浓度运输、需要载体、消耗能量的特点。ATP合成酶能将H+势能转化为ATP中的化学能，故图丙在停止光照后短时间内脂质体产生ATP；
（3）每个细菌内的ATP含量基本相同，ATP水解释放的能量部分转化成光能，荧光越强说明ATP含量越高，从而说明细菌数量越高，故荧光强度与细菌数量呈正相关；
（4）由题意可知，寡霉素能够改变线粒体内膜上ATP合成酶的结构，从而阻断ATP的合成，而细菌没有线粒体结构，所以寡霉素对细菌的生理过程不起作用。
30．为保证市民的食品安全，执法人员会使用ATP荧光检测系统对餐饮行业中餐具等用品的微生物含量进行检测。其设计灵感来源于萤火虫尾部发光器发光的原理。请据图回答：

(1)图a为萤火虫尾部发光器发光的原理，据图分析可知萤火虫能够发光是由于萤火虫腹部细胞内的 催化荧光素反应，从而放出光子而发出荧光，催化过程中消耗的能量由 水解直接提供。
(2)图b中的荧光检测仪可检测上述反应中荧光强度，从而推测微生物含量。该仪器可用作检测微生物含量的前提包括 。
①细胞中储备的ATP非常多；②所有生物活细胞中都含有ATP；③不同细胞中ATP浓度差异不大；④荧光强度与ATP供应呈正相关；⑤试剂与样品混合后发荧光属于放能反应
综合上述材料分析，为保证该反应顺利进行，检测试剂中除了荧光素酶外，至少应有 。根据酶的特性，检测试剂应在低温保存，使用时再恢复至常温，原因是 。
(3)严谨的检测操作才能保证测量结果准确。执法人员检测前通常会带上无菌手套，主要是为了避免 导致检测到的微生物含量偏 。检测时用拭子反复擦拭可以破坏微生物的细胞膜，进而更准确地检测出ATP的含量，因为ATP产生于 。
(4)若测试餐具时显示ATP含量超过警戒值，可要求商家通过 （写出1项即可）措施降低微生物含量，以保证市民的食品安全卫生。为避免太空环境引起微生物变异，威胁到宇航员的健康，火箭发射前可用ATP荧光检测系统对太空舱进行卫生检测，此时警戒值应 （填“上调”、“下调”或“不变”）。
(5)ATP水解释放的能量可用于大脑思考、生物发电、主动运输、物质合成、肌肉收缩等。ATP水解释放的能量使蛋白质分子 ，蛋白质 发生变化，活性改变，从而参与各种化学反应。
(6)吸能反应一般与 相联系，需要ATP水解酶的催化，同时也消耗 ；放能反应一般与 相联系。
(7)正常细胞中ATP与ADP的相互转化处于 中、这种功能机制在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了 。
(8)为了研究萤火虫发光与ATP的关系，某研究小组做了下列相关实验。器材试剂：培养皿、试管、活萤火虫、ATP制剂、质量浓度为0.0001g/mL的葡萄糖溶液、生理盐水、蒸馏水等。
实验步骤：请补全实验步骤及现象：
试管
步骤①
发光熄灭时，
立即进行步骤2
步骤②
现象
1
捣碎的发光器＋生理盐水
a、
c、
2
捣碎的发光器＋生理盐水
5mL葡萄糖溶液
不再发光
3
捣碎的发光器＋生理盐水
b、
不再发光
实验结论：ATP是细胞内直接的能源物质。研究发现，萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。推测萤火虫发光的原因是 接受ATP提供的能量后被激活，在 的催化作用下，荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。
【答案】(1) 荧光素酶 ATP
(2) ②③④ 荧光素、氧气 低温条件下酶的活性较低，且酶的分子结构较稳定
(3) 杂菌污染 高 物细胞内
(4) 高温煮沸餐具的 下调
(5) 磷酸化 空间结构
(6) ATP的水解 水 ATP的合成
(7) 动态平衡 生物界的统一性
(8) 加ATP制剂5mL 恢复发光 加蒸馏水5mL 荧光素 荧光素酶

【分析】ATP的结构简式是A-P~P~P，其中A代表腺苷，T是三的意思，Р代表磷酸基团。合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用;ATP水解在细胞的各处，ATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质。
【详解】（1）由图可知，萤火虫能够发光是由于萤火虫腹部细胞内的荧光素酶催化荧光素反应形成荧光素酰腺苷酸，后者在荧光素酶的作用下被氧气氧化发光。催化过程中消耗的能量由ATP水解直接提供。
（2）①细胞内的ATP含量较少，①错误；
②③所有生物活细胞中都含有ATP，不同细胞中ATP浓度差异不大，这是以荧光强度反应微生物含量的前提，②③正确；
④荧光强度与ATP供应呈正相关，所以ATP越多，荧光强度越大，④正确；
⑤根据图a可知，该过程需要ATP水解供能，属于吸能反应，即试剂与样品混合后发荧光属于吸能反应，⑤错误。
综上分析，该仪器可用作检测微生物含量的前提包括②③④。
为保证该反应顺利进行，检测试剂中除了荧光素酶外，至少应有荧光素、氧气。由于低温条件下酶的活性较低，且酶的分子结构较稳定，使用时升高温度可使酶的活性升高，因此检测试剂应在低温保存，使用时再恢复至常温。
（3）执法人员检测前通常会带上无菌手套，主要是为了避免手上携带的杂菌污染导致检测到的微生物含量偏高；因为ATP产生于微生物细胞内，通过细胞呼吸产生，因此检测时用拭子反复擦拭可以破坏微生物的细胞膜，可使ATP释放，进而更准确地检测出ATP的含量。。
（4）高温可杀死微生物，因此若测试餐具时显示ATP含量超过警戒值，可要求商家通过高温煮沸餐具的措施降低微生物含量，以保证市民的食品安全卫生；为避免太空环境引起微生物变异，威胁到宇航员的健康，需要太空舱内微生物数量极少，因此警戒值应下调。
（5）ATP水解释放的能量可用于多项生命活动如大脑思考、生物发电、主动运输、物质合成、肌肉收缩等。ATP水解释放的能量使蛋白质分子磷酸化，继而蛋白质空间结构发生变化，活性改变，从而参与各种化学反应。
（6）吸能反应需要消耗能量一般与ATP的水解相联系，需要ATP水解酶的催化，同时也消耗水；放能反应会释放能量一般与ATP的合成相联系。
（7）正常细胞中ATP与ADP的相互转化是时刻不停进行的，处于动态平衡中；这种功能机制在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。
（8）分析题意，本实验目的是验证ATP是细胞内直接的能源物质而葡萄糖不是直接能源物质，则实验的自变量是加入的物质种类，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故实验中一组加入ATP，一组加入葡萄糖，对照组加入等量蒸馏水，因变量为是否发光。
实验步骤为：①取三支相同的试管分别编号为1、2、3，各加相同量的捣碎的发光器、生理盐水。
②发光器熄灭时，1组加ATP制剂5mL，2组加0.0001g/mL葡萄糖溶液5mL，3组加蒸馏水5mL。
③观察每组的发光状态并纪录。
结果预测：1试管恢复发光，2试管不再发光，3试管不再发光，则说明ATP是生命活动的直接能源物质而葡萄糖不是直接能源物质。测萤火虫发光的原因是荧光素接受ATP提供的能量后被激活，在荧光素酶的催化作用下，荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。