酶和ATP（讲义）（解析版）

第03讲U和ATP

<目

录

‘一、考情分析考点02ATP

二、知识建构

＞核心考向提炼

三、考点突破

＞重要考向探究

考点01酶――研析规律提导

・一心提煤一问，究■：1■归结以■定才

＞核心考向提炼题型01ATP的结构及特点

＞重要考向探究题型02ATP在细胞能量代谢中的作用

——黑博舞晚四、实验探究

L有关酶参与的反应，物质的加入顺序要注意

■■力

卜2.酶的探究实验中，要注意酶的本质和特性

题型01酶的本质、特性J

题型02探究影响酶活性的因素实验

考题统计考情分析

考点要求

2023辽宁卷（2分）【命题规律】

＞酶和ATP是细胞代谢的重要内容，从近5

2023重庆卷（2分）

年高考的考查形势来看，细胞代谢一直是

2023海南卷（2分）

酶高考的重点考查内容，避不开对酶和ATP

2023天津卷（2分）的考查。

2023广东卷（2分）＞酶和ATP在细胞代谢中的作用，主要以选

择题为主，而非选择题设置以酶和ATP

2023浙江卷（2分）

为基点的有关代谢问题也是高频考点

2023河北卷（2分）【命题预测】结合物质运输、神经调节等实

2023天津卷（3分）例，并以图解的形式考查酶和ATP在生命活

ATP

2023重庆卷（2分）动中的作用；通过相关的实验设计综合考查

酶的作用特性及其影响因素；

2022浙江卷（2分）

蛋白质

本质

少数为RNA----------结构筒式：A-P~P~P

由蛋白质空间结构决定元素组成C、H.0.N.P

0同种酶，不同底物Q专一性结构A为腺苔，是由脱氧核糖和碱基腺喋吟组成

0实验验证

❷同种底物，不同种酶组成分析P为磷酸

结构

相同底物，酶与其他催化剂相比实验验证。高效性-为普通的磷酸键，~为特殊的磷酸键

0特性

适宜的温度

是生物体细胞中能量的直接提供物质

适宜的PH酸碉度

0作用条件温和为物质运输、细胞分裂、生化反应提供能量

低温会导致函活性降低，但可侬复

结构特性

过酸或过碱或温度过高，会便诲失活，不可逆

C、H、0、N或C、H、0、N、P0组成元素

形成

考点01酶

核心提燎•者向探究

＞核心考向提炼

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>重要考向探究

1.酶的本质、作用实质和特性

酶的本质是蛋白质，具有催化作用，实质是降低化学反应的活化能，酶具有专一性、高效

性和作用条件较温和特点。一般来说，动物体内的酶最适温度为35〜40℃;植物体内的酶最

适温度在40〜50℃;细菌和真菌体内的最适温度差别较大，有的酶最适温度可高达70℃o

动物体内的酶最适pH大多为6.5〜8.0,但是胃蛋白酶的最适pH为1.5;植物体内的酶最适

pH大多为4.5〜6.5。过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。

在0匕左右时，酶活性很低，但酶的空间结构稳定。因此，酶制剂适宜在低温下保存。

2.探究影响酶活性因素的实验

酶活性是指酶催化特定化学反应的能力，其可用一定条件下酶所催化某一化学反应的速率

表示。建议不用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响（原因是温度本身会影响过氧化氢自

然分解的速度），不用淀粉酶探究pH对酶活性的影响（原因是盐酸可催化淀粉水解）。

3.与酶有关的几类曲线

(1)酶的作用原理

酶可以降低化学反应的活化能(如图)。

能量/无酶催化活化态

a

b卜催化式〉

c

反应物A终态

d------------产物P

O~反应过程

①表示无酶催化时反应进行需栗的活化能是ac段。

②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是be段。

③酶降低的活化能是ab段。

(2)酶作用的特性

①图1酶的曲线和无机催化剂的曲线比较，说明酶具有高效性，而与无催化剂的曲线比较只能

说明酶具有催化作用。

②图2两曲线比较说明酶具有专一性。

⑶酶促反应速率的影响因素

①温度和pH

S爵

片

凹

胆

混

。最适温度最适pHpH

甲乙

图甲和图乙表示：高温、过酸、过碱都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未

被破坏，温度升高可恢复活性。从图丙和图丁看出：反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用

的最适温度(pH)o

②底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响

。

底物浓度酶浓度

甲乙

图甲中。段的限制因素是底物浓度，而P点之后的限制因素有酶浓度和酶活性；图乙对

反应底物的栗求是底物足量。

1.（2023•广东卷）中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工

序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是

（）

A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触

B.发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性

C.发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性

D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质

【答案】C

【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

特性：高效性、专一性以及作用条件温和的特性。

【详解】A、红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使其释放的多酚氧化酶与茶多酚接触，A正确；

B、发酵过程的实质就是酶促反应过程，需要将温度设置在酶的最适温度下，使多酚氧化酶保

持最大活性，才能获得更多的茶黄素，B正确；

C、酶的作用条件较温和，发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性，C错误；

D、高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活，以防止过度氧化影响茶品质，D正确。

故选Co

2.（2023•浙江卷）某同学研究某因素对酶活性的影响，实验处理及结果如下：己糖激酶溶液

置于45℃水浴12min,酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min,

酶活性仅丧失3%。该同学研究的因素是（）

A.温度B.底物C.反应时间D.酶量

【答案】B

【分析】影响酶活性的因素有温度、pH、抑制剂和激活剂。由题干分析，己糖激酶溶液置于

45℃水浴12min,酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min,酶

活性仅丧失3%o这两组实验的不同条件在于是否加入底物。

【详解】A、由题干可知，两组实验的温度都为45℃,所以研究的因素不是温度，A错误；

B、由题干分析，己糖激酶溶液置于45℃水浴12min,酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入

过量底物后置于45℃水浴12min,酶活性仅丧失3虬这两组实验的不同条件在于是否加入底

物。所以研究的因素是底物，B正确；

C、由题干可知，两组实验的反应时间均为12min,所以研究的因素不是反应时间，C错误；

D、由题干可知，两组实验的酶量一致，所以研究的因素不是酶量，D错误。故选B。

3.（2023•浙江卷）胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶，促进肝糖原分解成葡萄糖，提高

血糖水平，机理如图所示。

肝细胞膜一―但“,一〜•胰高」“糖素

+1一一＜-----«二'^^胰高血糖素受体

.40磷酸化酶a磷酸化酶by双

f（有活性）（无活性）/

、^原f葡萄糖1磷酸■►葡萄劈芦.?；.》・•・»血糖

下列叙述正确的是（）

A.胰高血糖素经主动运输进入肝细胞才能发挥作用

B.饥饿时，肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化

C.磷酸化酶a能为肝糖原水解提供活化能

D.胰岛素可直接提高磷酸化酶a的活性

【答案】B

【分析】分析题图：胰高血糖素与肝细胞膜上的胰高血糖素受体结合后，胞内磷酸化酶b被活

化，促进肝糖原分解，葡萄糖通过膜上葡萄糖载体运输到胞外，增加血糖浓度。

【详解】A、胰高血糖素属于大分子信息分子，不会进入肝细胞，需要与膜上特异性受体结合

才能发挥作用，A错误；

B、饥饿时，胰高血糖素分泌增加，肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化成磷酸化酶a,加快糖

原的分解，以维持血糖浓度相对稳定，B正确；

C、磷酸化酶a不能为肝糖原水解提供活化能，酶的作用机理是降低化学反应所需活化能，C

错误；

D、根据题图无法判断胰岛素和磷酸化酶a的活性的关系，且胰岛素为大分子物质，不能直接

进入细胞内发挥作用，D错误。故选B。

本考点多以图形、图表等信息为载体，通过实验等途径展开考查，试题多以选择题主

要形式命题，直接以选择题的形式考查物质出入细胞的方式或酶在细胞代谢中的作用等，

试题情境多与生产生活相联系，对考生的实验探究能力、获取信息、分析问题及解决问题

的能力要求很高。

题型01酶的本质、特性

1.神经酰胺合成酶具有双重功能，既可以催化脂肪和某些氨基酸结合形成神经酰胺，还可以

结合DNA的某些区域，从而开启和关闭脂质代谢的相关基因，而开启和关闭的状态与营养供应

情况密切相关，如苍蝇体内神经酰胺合成酶可以读取脂肪酶3基因，从而促进脂肪的分解。据

此分析错误的是（）

A.神经酰胺合成酶的双重功能的实质都是降低化学反应的活化能

B.神经酰胺合成酶催化神经酰胺的合成过程会受环境条件的影响

C.神经酰胺合成酶在生物体内脂肪含量上发挥了调节作用

D.苍蝇体内神经酰胺合成酶读取脂肪酶3基因在营养缺乏时发生

【答案】A

【详解】A、神经酰胺合成酶发挥酶的作用时实质是降低化学反应的活化能，而发挥调节作用

时实质是影响基因的选择性表达，A错误；

B、酶的作用条件较温和，酶的催化会受环境条件的影响，B正确；

C、该酶结合DNA某些区域，从而开启和关闭脂质代谢的相关基因，所以具有调节作用，C正

确；

D、苍蝇体内神经酰胺合成酶读取脂肪酶3基因，能使脂肪分解供能，所以发生在营养缺乏时，

D正确。故选A。

2.有一种名为L19RNA的核酶，可以催化某些RNA的切割和连接，其活性部位是富含喋吟的一

段核甘酸链，下列关于该酶的叙述错误的是（）

A.L19RNA核酶的底物RNA中富含喀陡

B.L19RNA核酶作用的专一性是通过酶与底物之间的碱基互补配对实现的

C.L19RNA核酶彻底水解后可得到四种核糖核甘酸

D.L19RNA核酶催化RNA的切割和连接时，涉及磷酸二酯键的形成与破坏

【答案】c

【详解】A、L19RNA的核酶可以催化某些RNA的切割和连接，则该酶要与其底物RNA相结合。

其活性部位是富含喋吟的一段核甘酸链，根据碱基互补配对原则，那么与L19RNA核酶结合的

底物RNA中应富含喀咤，A正确；

B、L19RNA是一段有酶活性的RNA,其催化的底物为RNA。酶与底物结合才可催化底物发生反

应，L19RNA与其底物之间的碱基能互补配对才能结合，所以L19RNA核酶作用的专一性是通过

酶与底物之间的碱基互补配对实现的，B正确；

C、L19RNA核酶彻底水解后可得到4种碱基、核糖、磷酸，C错误；

D>L19RNA核酶催化RNA的切割是打断磷酸二酯键，L19RNA核酶催化RNA连接是形成磷酸二酯

键，D正确；故选C。

3.多酶片是一种可以治疗消化不良、食欲不振的药物，如图是多酶片的结构模式图。下列相

关叙述正确的是（）

—糖衣（可溶于胃液）

—胃蛋白酶

（如一肠溶衣（不溶于胃液，可溶于肠液）

—胰蛋白酶、胰脂肪酶、

旗淀粉前

A.肠溶衣在弱碱性的环境中仍能保持结构完好无损

B.多酶片进入小肠后，胃蛋白酶的活性会增强

C.多酶片可以碾碎后服用，其功效与直接服用相同

D.多酶片发挥作用的原理是降低食物中大分子水解所需的活化能

【答案】D

【详解】A、根据题图信息可知，肠溶衣不溶于胃液，而溶于肠液，肠液属于弱碱性环境，故

肠溶衣在弱碱性的环境中不能保持结构完好无损，A错误；

B、小肠属于弱碱性环境，胃蛋白酶的适宜环境是酸性环境；多酶片进入小肠后，胃蛋白酶的

活性会减弱，B错误；

C、多酶片不可以碾碎后服用，因为破坏了其结构，酶的功效丧失，其功效与直接服用不同，C

错误；

D、酶催化作用的机理是降低反应所需要的活化能，故多酶片发挥作用的原理是降低食物中大

分子水解所需的活化能，D正确。故选D。

题型02探究影响酶活性的因素实验

4.狮猴桃营养价值高，但却极易腐烂。为探究狒猴桃腐烂的内在原因，研究人员选取了狒猴

桃果实内的三大抗逆性酶：过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（S0D）、过氧化物酶（POD）,

在保鲜条件下进行了相关实验，结果如下表。下列有关叙述正确的是（）

天数/d12345615

CAT酶活性(mgH202/gFW•min)0.0660.0630.0470.0370.0200.0170.003

SOD酶活性（活力单位/g）48.4630.1028.0722.2710.386.240.40

POD酶活性(g-1•min-1)0.0660.1280.1800.1960.1120.0450.002

成熟果开始腐

果实状态完全腐烂

实烂

A.在测定CAT酶活性时，可用单位时间内H202的减少量表示

B.三种酶均能降低相关化学反应所需活化能，说明酶具有高效性

C.狒猴桃从成熟到腐烂的过程中，三种抗逆性酶的活性均在下降

D.若某种调节剂能使P0D酶的活性处于较高状态，则有利于保鲜

【答案】A

【详解】A、过氧化物酶（CAT）能够催化过氧化氢的水解，产物是水和氧气，故在测定CAT酶

活性时，可用单位时间内H202的减少量表示，A正确；

B、酶具有高效性是指酶降低化学反应活化能的效果比无机催化剂显著，而非三种酶进行比较，

B错误；

C、据表可知，狒猴桃从成熟到腐烂的过程中，POD酶活性先升高后下降，C错误；

D、狒猴桃的腐烂与三种酶的活性均有关，故若仅使过氧化物酶（POD）活性处于较高状态，不

一定利于保鲜，D错误。故选A。

5.鱼宰杀后鱼肉中的腺昔三磷酸降解生成肌昔酸，能极大地提升鱼肉鲜味。肌昔酸在酸性磷

酸酶（ACP）作用下降解又导致鱼肉鲜味下降。在探究鱼类鲜味下降外因的系列实验中，实验

结果如下图所示。下列有关叙述正确的是（）

迪o20

S24草鱼

三

典一草鱼

鱼

20蒯oJ6

髭♦蒯鱼

鱼

OS.鳍

16探o12一鳍鱼

S

12要

08O8

OS.04

.0o4

。00

OO

3.03.43.84.24.65.05.45.86.26.630354045505560657075

图apH对ACP活性的影响PH图b温度对ACP活性的影响温度/℃

A.本实验的自变量只有pH和温度，因变量是酸性磷酸酶（ACP）的相对活性

B.不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异，根本原因在于不同鱼体内的ACP结构不同

C.pH低于3.8、温度超过60℃,对鳍鱼肌肉酸性磷酸酶（ACP）活性影响的机理相同

D.由图可知，放置相同的时间，蒯鱼在pH6.0、温度40℃条件下，ACP活性最高，鱼肉鲜味

程度最高

【答案】c

【详解】A、由图示曲线可知，本实验的自变量是pH、温度和鱼的种类，因变量是酸性磷酸酶

（ACP）的相对活性，A错误；

B、ACP是一种酶，其本质是蛋白质，基因决定蛋白质的合成，不同鱼的ACP的最适温度和pH

有差异，根本原因在于控制合成ACP的基因不同，B错误；

C、反应温度超过60℃与pH低于3.8,鳍鱼肌肉ACP都会因为空间结构的改变失去活性，影响

机理是相同的，C正确；

D、由图示曲线可知，放置相同的时间，蒯鱼在pH6.0、温度40C条件下酸性磷酸酶相对活性

最高，导致鱼肉鲜味下降最快，D错误。故选C。

6.细胞内复杂的物质变化在温和条件下有序进行，离不开酶的催化。下列有关酶的实验，叙述

正确的是（）

A.斯帕兰札尼让鹰吞下放入肉块的金属笼，一段时间后笼内的肉块消失，这说明胃对食物有

化学性消化

B.“比较H202在不同条件下的分解”实验中，加热、Fe3+和过氧化氢酶促使H202分解的原因

是在不同程度上降低了化学反应的活化能

C.“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验中，可通过滴加碘液检测溶液是否变蓝来说明

酶的作用是否有专一性

D.“探究温度对酶活性的影响”实验中，应先将淀粉溶液与淀粉酶溶液混合，再分别置于不同

温度条件下保温

【答案】A

【详解】A、斯帕兰札尼将肉块放入金属笼内，排除胃对肉块的机械摩擦消化的影响，然后让

鹰吞下去，一段时间后，笼内肉块消失了，这个实验说明了胃具有化学性消化的作用，A正确；

B、在“比较H202在不同条件下的分解”实验中，加热为H202分子提供了能量，Fe3+和过氧

化氢酶降低了过氧化氢分解反应的活化能，B错误；

C、淀粉和蔗糖的水解产物都是还原糖，因此在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验

中，可通过检测是否有还原糖来说明酶的作用具有专一性，由于无论蔗糖是否被分解均不与碘

液反应呈蓝色，故不能通过滴加碘液检测溶液是否变蓝来证明酶的作用有专一性，C错误；

D、在“探究温度对酶活性的影响”实验中，关键步骤是先将淀粉液和淀粉酶液分别在所对应

的温度条件下保温相同时间，然后将同一温度保温下的淀粉液与淀粉酶液混合，D错误。

故选Ao

归纳总结

酶的特性：

(1)高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的1。7~1。13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：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶

的活性降低，但不会失活。

考点02ATP

・核心提煤,考向探究

＞核心考向提炼

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＞重要考向探究

1.ATP的结构以及ATP与ADP的转化

(1)ATP的结构简式是A-P〜P〜P,其中A代表腺苔，T是三的意思，P代表磷酸基团，〜代

表一种特殊的化学键。

（2）ATP和ADP的转化过程中，能量来源不同：ATP水解释放的能量，来自特殊的化学键的化

学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同：ATP水解在细

胞的各处；ATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质。

2.吸能反应与放能反应

细胞内的化学反应有些是需要吸收能量的，有些是释放能量的。吸能反应一般与ATP水解的反

应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应一般与ATP合成相联系，释放的能量储存在ATP中。

3.ATP在细胞代谢中的作用

（1）细胞通过呼吸作用产生ATP,有氧呼吸释放大量能量，其中一部分用于合成ATP,植物也

可以通过光合作用合成ATP,但此能量只用于暗反应。

（2）ATP是直接能源物质，在体内含量很少，ATP水解后转化为ADP,ADP在有关酶的作用下，

接受能量，同时与Pi结合，重新形成ATP,ATP和ADP的这种相互转化，是时刻不停地发生并

且处于动态平衡之中的；

（3）ATP在酶的作用下，脱离一个磷酸基团形成ADP（腺苜二磷酸），ADP再脱离一个磷酸基

团形成AMP（腺喋吟核糖核甘酸），AMP再脱离一个磷酸基团形成腺甘；

1.（2021•北京卷）ATP是细胞的能量“通货”，关于ATP的叙述错误的是（）

A.含有C、H、0、N、PB.必须在有氧条件下合成

C.胞内合成需要酶的催化D.可直接为细胞提供能量

【答案】B

【分析】A代表腺昔，P代表磷酸基团，ATP中有1个腺甘，3个磷酸基团，2个高能磷酸键,

结构简式为A-P〜P〜P。

【详解】A、ATP中含有腺喋吟、核糖与磷酸基团，故元素组成为C、H、0、N、P,A正确；

B、在无氧条件下，无氧呼吸过程中也能合成ATP,B错误；

C、ATP合成过程中需要ATP合成酶的催化，C正确；

D、ATP是生物体的直接能源物质，可直接为细胞提供能量，D正确。故选B。

2.（2021•海南卷）研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1〜2min后迅速分离得

到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的即标记磷酸

的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是（）

A.该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATP

B.32P标记的ATP水解产生的腺昔没有放射性

C.32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等

D.ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内

【答案】B

【详解】A、根据题意可知：该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP,A错误；

B、根据题干信息“结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记

磷酸的放射性强度几乎一致。”说明：32P标记的ATP水解产生的腺昔没有放射性，B正确；

C、根据题干信息“放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团”可知，32P在ATP的3个磷酸

基团中出现的概率不同，C错误；

D、该实验不能说明转化主要发生在细胞核内，D错误。故选B。

3.（2022•江苏卷）下列关于细胞代谢的叙述正确的是（）

A.光照下，叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化

B.供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇

C.蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP

D.供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化［H］产生大量ATP

【答案】B

【详解】A、光照下，叶肉细胞可以进行光合作用和有氧呼吸，光合作用中产生的ATP来源于

光能的转化，有氧呼吸中产生的ATP来源于有机物的氧化分解，A错误；

B、供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸，将丙酮酸转化为乙醇和二氧化碳，B

正确；

C、蓝细菌属于原核生物，没有线粒体，但进行有氧呼吸，C错误；

D、供氧充足时，真核生物在线粒体内膜上氧化［H］产生大量ATP,D错误。故选B。

（2022•天津•高考真题）利用蓝细菌将C02转化为工业原料，有助于实现“双碳”目标。

（1）蓝细菌是原核生物，细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH（呼吸过程中产生的［H］）和丙

酮酸等中间代谢物。ATP来源于和等生理过程，为各项生命

活动提供能量。

⑵蓝细菌可通过D一乳酸脱氢酶（Ldh）,利用NADH将丙酮酸还原为D一乳酸这种重要的工业

原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌，以期提高D一乳酸产量，但结果并

不理想。分析发现，

是由于细胞质中的NADH被大量用于作用产生ATP,无法为Ldh提供充足的

NADHo

⑶蓝细菌还存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径。研究者构建了该途径被强化

的工程菌K,以补充ATP产量，使更多NADH用于生成D一乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌K中

细胞质ATP、NADH和NADPH含量，结果如下表。注：数据单位为pmol/0D730

菌株ATPNADHNADPH

初始蓝细菌6263249

工程菌K8296249

由表可知，与初始蓝细菌相比，工程菌K的ATP含量升高，且有氧呼吸第三阶段

（被抑制/被促进/不受影响），光反应中的水光解（被抑制/被促进/不受

影响）。

（4）研究人员进一步把Ldh基因引入工程菌K中，构建工程菌L。与初始蓝细菌相比，工程菌L

能积累更多D一乳酸，是因为其（双选）。

A.光合作用产生了更多ATPB.光合作用产生了更多NADPH

C.有氧呼吸第三阶段产生了更多ATPD.有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH

【答案】（1）光合作用呼吸作用

（2）有氧呼吸

⑶被抑制不受影响

（4）AD

【详解】（1）蓝细菌是原核生物，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用，能产生NADH（呼

吸过程中产生的［H］）和丙酮酸等中间代谢物，也能进行呼吸作用，因此蓝细菌内的ATP来源

于光合作用和呼吸作用等生理过程，为各项生命活动提供能量。

（2）有氧呼吸第三阶段是前两个阶段产生的NADH（呼吸过程中产生的［H］）与氧气结合形成

水，同时释放大量能量，因此蓝细菌中细胞质中的NADH可被大量用于有氧呼吸第三阶段产生

ATP,无法为Ldh提供充足的NADH。

（3）NADH是有氧呼吸过程中的代谢产物，在有氧呼吸第三阶段被利用，NADPH是光合作用过

程中的代谢产物，是水光解的产物，据表格可知，与初始蓝细菌相比，工程菌K的NADH较高，

NADPH相同，说明有氧呼吸第三阶段被抑制，光反应中的水光解不受影响。

（4）工程菌K存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径，能使更多NADH用于生成D

一乳酸，把Ldh基因引入工程菌K中，构建工程菌L,光合作用产生了更多ATP,为各项生命

活动提供能量，这样有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH,这样工程菌L就能利用NADH将丙酮

酸还原为D一乳酸，能积累更多D一乳酸，AD正确，BC错误。

故选ADo

命圆

ATP的相关考查，在近几年的高考试题中，无论是选择题还是非选择题都有体现，选择题主

要考查ATP在细胞代谢中的作用，非选择题主要借助于具体实验或情境，考查光合作用与呼

吸作用的综合运用中ATP的作用价值。

题型01ATP的结构及特点

1.ATP被喻为细胞中的“能量通货”，下列关于细胞中ATP说法正确的是（）

A.ATP主要由C、H、0、N、P等元素构成

B.ATP的单体是腺喋吟核糖核昔酸

C.人体产生ATP的主要场所是线粒体

D.放能反应一般与ATP水解相联系

【答案】C

【详解】A、在ATP中腺喋吟含C、H、0、N,核糖含C、H、0,磷酸基团含H、O、P,故

ATP元素组成为C、H、0、N、P五种元素，A错误；

B、ATP是由1分子腺喋吟、1分子核糖和3分子磷酸组成的，B错误；

C、人体细胞有氧呼吸的主要场所是线粒体，线粒体是细胞的动力车间，是人体产生ATP的主

要场所，C正确；

D、吸能反应一般与ATP水解反应相联系，由ATP水解提供能量，D错误。故选C。

2.研究证实ATP既是能量“货币”，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。以下分析错误的是（）

释放ATP

的细胞肾？乂囊泡

接收ATP信号的细胞

A.ATP的结构简式是A—P-P-P,神经细胞中的ATP主要来自线粒体

B.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

C.由图可知，ATP在传递信号过程中，在酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后形成腺

喋吟

D.若要研究ATP能否在神经元之间起传递信号的作用，则图中神经递质属于无关变量，应予

以排除

【答案】C

【详解】A、ATP的结构简式是A—P~P~P,线粒体是有氧呼吸的主要场所，细胞通过有氧呼

吸释放大量能量，其中一部分用于合成ATP,故神经细胞中ATP主要来自线粒体，A正确；

B、ATP是直接能源物质，在体内含量很少，ATP水解后转化为ADP,ADP在有关酶的作用

下，接受能量，同时与Pi结合，重新形成ATP,ATP和ADP的这种相互转化，是时刻不停地

发生并且处于动态平衡之中的，B正确；

C、由图可知，ATP在传递信号过程中，在酶的作用下，脱离一个磷酸基团形成ADP（腺首二

磷酸），ADP再脱离一个磷酸基团形成AMP（腺口票吟核糖核昔酸），AMP再脱离一个磷酸基团

形成腺昔，C错误；

D、因为神经递质可以在神经元之间传递兴奋，会影响实验的结果，所以若要研究ATP能否在

神经元之间起传递信号的作用，则图中神经递质属于无关变量，应予以排除，D正确。故选Co

3.ATP、ADP、AMP三者间可以发生转化，ATP是腺甘三磷酸，而dATP是脱氧腺甘三磷酸。

下列说法正确的是（）

A.进行细胞呼吸时，细胞质基质中可以产生大量的ATP

B.一分子ADP中的两个特殊化学键水解后可释放能量

C.dATP水解产生的dAMP是构成RNA的基本单位之一

D.ATP转化为ADP与细胞中的某些吸能反应相联系

【答案】D

【详解】A、细胞质基质中可进行细胞呼吸的第一阶段，该阶段只产生少量的ATP,A错误;

B、一分子ADP含有一个特殊化学键，ADP水解的实质是特殊化学键断裂释放能量，