2026届高考生物二轮突破复习：专题04 酶和ATP（原卷版）

2026届高考生物二轮突破复习专题04酶和ATP1.立意：该命题点旨在考查考生对酶降低化学反应活化能的理解，ATP是高能磷酸化合物、ATP与ADP可以相互转化、ATP的利用。在高考命题中，立意主要有两种。一是直接考查考生对酶的本质、特性及ATP等基础知识的识记。二是考查考生对某种酶在特定条件下催化作用的辨析，旨在考查考生的理解能力、逻辑推理能力和解决问题的能力。2.情境：题目情境的呈现形式多样化，或文字描述，或图像展示，或文字和图像混搭。高考题目中通过分析酶的作用及特性，体会酶的功能是由其独特的空间结构决定的，培养学生的结构功能观，根据实验目的设计实验探究酶的特性及影响因素，提升实验设计与分析、归纳与总结能力。酶的作用及特性在高考中考查的频率较高，属于常考点；结合生活实践情境或科学实验情境考查影响酶活性的因素。以ATP的结构和功能为载体，考查学生的结构功能观及获取信息的能力；结合图示考查ATP在代谢中的作用，培养学生运用构建模型的方法分析问题的科学思维能力。3.设问：试题围绕酶的特性、ATP与ADP的相互转化等陈述性知识进行设计，要求考生准确判断酶的特性、ATP与ADP的相互转化特点。试题给出某一种酶催化化学反应的复杂情境，要求考生综合运用所学的原理，对酶的特性进行一一梳理，准确判断酶的特性，并分析不同酶的催化与环境因素之间的联系。例1.(2024年1月浙江选考，17)红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶（PAL）能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取PAL酶液，测定PAL的活性，测定过程如下表。下列叙述错误的是（）A.低温提取以避免PAL失活 B.30℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗C.④加H2O补齐反应体系体积 D.⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应例2.（2024年广东卷，15）现有一种天然多糖降解酶，其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见表。关于各段序列的生物学功能，下列分析错误的是（）肽链纤维素类底物褐藻酸类底物W1W2S1S2Ce5-Ay3-Bi-CB+++++++++Ce5+++——Ay3-Bi-CB——+++++Ay3——+++++Bi————CB————注：—表示无活性，+表示有活性，+越多表示活性越强。A.Ay3与Ce5催化功能不同，但可能存在相互影响B.Bi无催化活性，但可判断与Ay3的催化专一性有关C.该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关D.无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关例3.（2016•全国Ⅱ卷，29题改编）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），结果如图，下列叙述错误的是()A.三个温度条件下，该酶活性最高的是B组B.t1之前，A组温度提高10℃，酶促反应速率会加快C.该实验的无关变量是酶的种类和含量、反应物的浓度、除温度外的其他反应条件等D.t2时，C组增加反应物的量，产物量会增加例4.(2023•广东卷，1)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例5.(2022•湖南卷，3)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是()A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的C.添加酶稳定剂可提高碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果D.添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染例6.(2022•重庆卷，7)植物蛋白酶M和L能使肉类蛋白质部分水解，可用于肉类嫩化剂。某实验小组测定并计算了两种酶在37℃、不同pH下的相对活性，结果见表。下列叙述最合理的是()A.在37℃时，两种酶的最适pH均为3B.在37℃长时间放置后，两种酶的活性不变C.在37℃上升至95℃，两种酶在pH为5时仍有较高活性D.在37℃、pH为3～11时，M更适于制作肉类嫩化剂例7.(2020•海南卷，18)ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物质，每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示。下列有关叙述正确的是（）A.ABC转运蛋白可提高O2的跨膜运输速度B.ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞C.Cl-和氨基酸依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输D.若ATP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程例8.(2021•湖南卷，5)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是()A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递C.作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响例9.（2024·浙江1月选考，24节选）学者在野外考察中发现了一些现象，生活在寒冷地带的木本植物，多数体表颜色较深，如叶为墨绿色，茎或枝条为黑褐色；而生活在炎热地带的木本植物，往往体表颜色较浅，如叶为浅绿色，茎或枝条为浅绿色。有些学者对此现象的解释是：在寒冷环境下，深色体表的植物能吸收较多的太阳能，有利于维持细胞内酶的活性。（1）某同学设计了实验方案以验证学者们的解释是否正确。在①②④各环节的选项中，分别选择1-2项，填入方案中的空格，完善一套实验方案，使之简单，可行。①实验材料或器材的选择预处理：；A．两组等容量的烧杯，烧杯内盛满水B．两种生长状态类似且体表颜色深浅有明显差异的灌木C．一组烧杯的外壁均涂上油漆，另一组不涂D．所有植物根植于相同条件的土壤中②选定正确的监测指标：；A．植物生物量的增加值

B．温度C．植物根长的增加值

D．植物高度的增加值③实验处理和过程：仿照寒冷地带的自然光照条件，将两组材料置于低温条件下（4℃），每次光照5小时。记录处理前后指标的量值。实验重复3次。④预测实验结果和得出实验结论。若，则学者们的说法成立；否则无法成立。A．深色组水体的温度值高于浅色组B．深色组植物体表的温度值高于浅色组C．深色组植物高度的增加值大于浅色组D．深色组与浅色组测得的指标差异显著（2）上述实验环节中，选定此监测指标的理由是：ⅰ，ⅱ监测便捷。（3）结合本实验的研究结果，植物吸收的太阳能既能用于，又能用于。（4）基于本实验，为了让耐寒性较弱的行道树安全越冬，可采取的合理有效措施有（答出一点即可）。（练习时间：75分钟试卷满分：100分）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.蛋白质磷酸化是在蛋白质激酶的催化作用下，将ATP的磷酸基团转移到底物蛋白质中某些氨基酸(丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸)残基上的过程。蛋白质磷酸化可使没有活性的蛋白质转化为有活性的蛋白质，是调节和控制蛋白质活力和功能最普遍的机制。下列叙述正确的是()A.蛋白质激酶可将磷酸基团转移到不同的氨基酸残基上，说明酶不具有专一性B.蛋白质磷酸化可以改变蛋白质的活性，该过程与ATP的水解有关，为放能反应C.蛋白质激酶发挥催化作用的过程中可提高该反应的活化能，使反应速率更快D.蛋白质活性变化与其结构改变有关，蛋白质结构的改变不一定导致其活性丧失2.ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成，ATP结构如图所示，图中～表示高能磷酸键，下列叙述错误的是（）A.ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量B.用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNAC.β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂D.光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键3.嚼馒头时会感觉有甜味，那是因为唾液淀粉酶将淀粉分解成了麦芽糖。下列有关酶的说法，错误的是()A.升高温度和加酶都能加快H2O2分解的速率，二者作用机理相同B.高温、强酸、强碱都会导致唾液淀粉酶的空间结构改变而使其失活C.唾液淀粉酶既可作为淀粉水解的催化剂，又可作为蛋白酶催化的反应底物D.唾液淀粉酶能够与双缩脲试剂反应显紫色4.现有一种天然多糖降解酶，其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见表。关于各段序列的生物学功能，下列分析错误的是（）肽链纤维素类底物褐藻酸类底物W1W2S1S2Ce5-Ay3-Bi-CB+++++++++Ce5+++——Ay3-Bi-CB——+++++Ay3——+++++Bi————CB————注：—表示无活性，+表示有活性，+越多表示活性越强。A.Ay3与Ce5催化功能不同，但可能存在相互影响B.Bi无催化活性，但可判断与Ay3的催化专一性有关C.该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关D.无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关5．如图曲线反映了温度或pH对A、B、C三种酶活性的影响。下列相关叙述正确的是()A．酶B和酶C的最适温度相似，但最适pH一定不同B．图甲中a点和c点，酶A的活性相同，空间结构也相同C．图乙中d点，酶B和酶C的空间结构都有一定程度的破坏D．酶A、酶B和酶C都可能存在于人体的内环境中6.如表是有关淀粉酶的探究实验，“＋”表示加，“－”表示不加。下列叙述正确的是()试管编号122mL3%淀粉溶液＋－2mL3%蔗糖溶液－＋1mL2%淀粉酶溶液＋＋结果检测滴加斐林试剂并水浴加热实验结果砖红色无砖红色A.实验的目的是探究pH对淀粉酶活性的影响B．能用碘液对实验的结果进行检测C．实验中的自变量是催化剂的种类D．实验结果说明淀粉酶具有专一性7.过氧化物酶体是一种含多种酶的细胞器，其中过氧化氢酶是其标志酶，可分解细胞代谢产生的过氧化氢。下图表示过氧化物酶体产生的一种途径。下列叙述不正确的是（）A.过氧化物酶体具有单层膜结构B.过氧化物酶体的形成与生物膜的流动性有关C.基质蛋白与膜蛋白具有不同的空间结构D.过氧化氢酶是探究酶最适温度的理想实验材料8.如图曲线乙表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是()A.酶量增加后，B点向左上方移动B.增大pH，重复该实验，A、B点位置都不变C.限制曲线AB段反应速率的主要因素是反应物浓度D.B点后，升高温度，酶活性增强，将呈现曲线丙所示变化9.某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是()组别pHCaCl2温度(℃)降解率(%)①9＋9038②9＋7088③9－700④7＋7058⑤5＋4030注：＋/－分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白。A．该酶的催化活性依赖于CaCl2B．结合①②组的相关变量分析，自变量为温度C．该酶催化反应的最适温度为70℃，最适pH为9D．尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物10.红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶（PAL）能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取PAL酶液，测定PAL的活性，测定过程如下表。下列叙述错误的是（

）A．低温提取以避免PAL失活 B．30℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗C．④加H2O补齐反应体系体积 D．⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应11.外植体及愈伤组织褐变是指在获取外植体时，由于部分组织细胞结构被破坏而出现的植物组织褐色化现象。研究发现，褐变过程主要原理是细胞质基质内的多酚氧化酶（PPO）会催化无色的单酚氧化成醌，醌与氨基酸、脂肪等物质结合形成稳定的有色物质，进而形成褐变。下列相关叙述错误的是（）A.醌类化合物的产生与聚集会进一步加剧植物组织褐变B.多酚物质和PPO分布场所不同可避免植物组织褐变C.连续转移培养可减轻醌类化合物对外植体的毒害作用D.将苹果用沸水处理后，高温会破坏膜系统加速褐变12.某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是（

）组别pHCaCl2温度（℃）降解率（%）①9+9038②9+7088③9-700④7+7058⑤5+4030注：+/-分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白A．该酶的催化活性依赖于CaCl2B．结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度C．该酶催化反应的最适温度70℃，最适pH9D．尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物13.某研究小组为验证ATP是萤火虫发光器发光的直接能源物质，切取了多个萤火虫发光器并平均分为三组，编号甲、乙、丙，分别滴加等量的生理盐水、葡萄糖溶液和ATP溶液。实验结果显示各组均有发光的也有不发光的。下列叙述正确的是（）A.该实验结果能够表明，ATP是萤火虫发光器发光的直接能源物质B.切去发光器的时间间隔过长，有些发光器的生命活性已完全丧失C.该实验中的切取发光器不合理，应选择健康完整的萤火虫为材料D.萤火虫饥饿处理一段时间后，再切取其发光器立即进行分组实验14.泛素（Ub）是含有76个氨基酸残基的小分子蛋白质。研究发现，在真核细胞中存在一种由Ub介导的异常蛋白降解途径——泛素-蛋白酶体系统（UPS）：Ub依次经E1、E2和E3转交给异常蛋白，完成对异常蛋白的泛素化修饰，最终由蛋白酶体降解（如图）。下列说法错误的是（）A.蛋白质的泛素化过程需要消耗能量B.蛋白质泛素化的特异性主要与E2有关C.真核细胞中蛋白质的水解发生在UPS和溶酶体中D.UPS中，蛋白酶体具有催化功能15.植物体内的多聚半乳糖醛酸酶可将果胶降解为半乳糖醛酸，能促进果实的软化和成熟脱落。为探究该酶的特性，进行以下4组实验，条件及结果如下表。下列叙述不正确的是（）组别/条件及产物①②③④果胶++++多聚半乳糖醛酸酶++++Ca2+-+--Mn2+--+-55℃---+半乳糖醛酸+-+++++注：“+”表示存在和量的多少，“-”表示无。①~③组在常温下实验A.由①④组可知，自变量为温度，因变量为多聚半乳糖醛酸酶的活性B.由①②③组可知，多聚半乳糖醛酸酶的活性受离子影响C.该实验说明，喷施Mn2+制剂可缩短果实成熟期D.该实验证明，多聚半乳糖醛酸酶不具有专一性二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。16.已知酶的竞争性抑制剂可以和底物竞争与酶结合的位点，非竞争性抑制剂可以改变酶的空间结构。图乙中的曲线a为无抑制剂时的反应速率。下列叙述错误的是()A.图甲中，影响曲线2和曲线3的因素分别是pH和温度B.图甲曲线1中，B点时增加底物浓度不会对反应速率产生影响C.图甲曲线1中，在A点之前加入酶的竞争性抑制剂，会使曲线1变为图乙中的曲线bD.可以利用图甲曲线2中的C点和曲线3中的F点对应的条件，对酶进行保存17.右图中c表示温度对酶促反应速率的影响，a表示底物分子具有的能量，b表示温度对酶空间结构的影响。下列叙述错误的是()A.随着温度升高，底物分子进行化学反应所需的活化能增多B.在位点1、2所对应的温度时，酶活性较低的机理完全相同C.温度对反应速率影响的机理与酶对反应速率影响的机理相同D.底物分子的能量与酶空间结构均会影响酶促反应速率18.α－淀粉酶能够把淀粉水解为糊精，在工业生产中有着广泛应用。科研人员为研究甲、乙、丙三种离子对其活性影响，将三种离子的盐酸盐配置成1.0mol/L的溶液，分别测定三种溶液对酶活性的影响，结果如表所示(相对酶活性＝加入盐酸盐后的酶活性/未加盐酸盐的酶活性)。则下列相关说法正确的是()盐酸盐甲乙丙相对酶活性120%95%92%A.图中的实验结果可能是在不同的温度和pH条件下测定的B.为保证实验结果的可靠性，每组实验需要设置一定的重复组C.三种盐酸盐可能是通过改变酶的空间结构而影响酶的活性D.该实验的自变量是盐酸盐的种类、浓度和催化反应的时间19.将标记的32P注入活细胞内，随后迅速分离细胞内的ATP，测定其放射性，下图代表ATP的结构。下列叙述错误的是()A.①代表ATP中的“A”，ATP脱去④⑤成为腺嘌呤核糖核苷酸B.④和⑤之间化学键的形成过程总是与放能反应相关联C.ATP中磷酸基团⑤很快就会被32P标记，但是ATP的含量基本不变D.细胞癌变后ATP末端磷酸基团被取代的速率加快20.人体棕色脂肪细胞(BAT)和骨骼肌细胞(SMC)都含有大量线粒体，BAT线粒体内膜上有一种特殊的通道蛋白UCP，可与ATP合成酶竞争性的将膜间隙高浓度的H＋回收到线粒体基质，同时将脂肪分解释放的能量几乎全部转化为热能(如图所示)，其活性受ATP/ADP的值变化的影响。下列说法错误的是()A.BAT和SMC都富含线粒体，都可产生大量ATPB.膜间隙高浓度的H＋全部来自有机物的分解C.UCP的活性越高，ATP/ADP的值越大D.寒冷条件下，UCP对H＋的通透性大于ATP合成酶三、非选择题：本题共5小题，共55分。21.(11分)ATP合酶是一种功能复杂的蛋白质，与生物膜结合后能催化ATP的合成，其作用机理如图所示。请据图回答：(1)生物膜结构的基本支架是________________，在真核细胞中，ATP合酶主要分布于________________(填生物膜名称)。(2)分析此图可知H＋跨越该膜的运输方式是______________________，判断依据是__________________________________________________。(3)ATP在细胞内的作用是____________；推测好氧型细菌细胞的________上存在该酶，理由是_______________________________________。(4)科学家发现，一种化学结构与ATP相似的物质——GTP(鸟苷三磷酸)也能为细胞的生命活动提供能量，请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因：______________________________________________________________。22（16分）.回答下面关于酶有关的实验及科学方法的有关问题。（1）除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致并将结果进行比较的实验叫作，它一般要设置对照组和实验组，如果实验中对照组未作任何处理，这样的对照组叫作。（2）酶在细胞代谢中的作用是。酶既没有为反应提供能量，反应前后酶的性质也没有改变。无机催化剂也能，但没有酶的显著。加热的作用不是降低活化能，是使反应分子得到，从常态转变为容易反应的活跃状态。（3）酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，酶的化学本质是，其基本组成单位是。（4）酶有如下的特性：和酶的作用条件。（5）建议用酶探究温度对酶活性的影响，用探究pH对酶活性的影响。（6），会使酶的空间结构遭到破坏，使酶。在0℃左右时，酶的活性，但酶的，在适宜的温度下酶的活性可以升高。因此，酶制剂适宜在。23.(14分)现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，设计如下实验。实验原理：温度等条件可以影响酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下分解成麦芽糖；用分光光度计测量溶液的吸光度时，物质含量越多，其吸光度越大，因此可测出物质的相对含量。实验材料：一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。实验过程如表所示：步骤组别12345678Ⅰ.设置水浴缸/℃2030405020304050Ⅱ.取8支试管各加入等量淀粉溶液(mL)，分别保温5min1010101010101010Ⅲ.取8支试管各加入等量淀粉酶溶液(mL)，分别保温5min酶A酶A酶A酶A酶B酶B酶B酶BⅣ.将相同温度两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合均匀，保温5min实验结果：用分光光度计对各组淀粉含量进行检测，结果如图所示。(1)细胞中酶的作用机理是___________________________________________。(2)该实验的自变量是_______________________________________________。(3)根据实验结果分析，下列叙述正确的是________。A.酶A在20℃条件时活性较高B.酶A的活性一定小于酶B的活性C.酶B在40℃条件时活性较高D.大于50℃条件时，酶A活性可能较高(4)此实验用分光光度计检测底物淀粉的剩余量来表示酶的活性，能不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示酶的活性？____________。原因是___________________________________________________________________。(5)如果要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是___________________________________________________________________。24.(8分)某科研小组尝试用枯草杆菌纤维素酶制剂分解秸秆，制备饲料用的葡萄糖添加剂，实验操作和结果如下表所示。回答下列问题：pH456温度15℃25℃15℃25℃15℃25℃加酶比例0.2%0.2%0.2%0.2%0.2%0.2%反应时间/h111111残渣比重75%61%77%54%80%58%组别编号ABCDEF注：残渣比重指降解后残留的干物质和反应前干物质的质量比。(1)本实验的自变量是________和________。(2)根据表格，在实验所列举的条件中最适宜的为________(填写编号)。(3)如果要进一步加快反应速度，还可以采取________________________________________________________________________________________________________________________________方法改进实验。(4)生产中通常要对秸秆进行高温消毒后再进行酶解，某工作车间错误的先加入酶制剂后才进行消毒。你认为消毒结束恢复常温后________(填“需要”或“不需要”)重新加酶。原因是__________________________________________。25.(16分)为探究淀粉酶活性与水稻发芽速度的关系，某生物兴趣小组选择萌发速度快(盐恢888)、萌发速度中