1专题4　酶与ATP训练册

第1部分分子与细胞高考生物学某省市专用专题4

酶与ATP目录五年高考·风向练

五年高考·命题练

考点1降低化学反应活化能的酶

考点2细胞的能量“货币”ATP

题型实验设计的程序、变量和原则三年模拟·能力测专题通关测考情探究1.(2024广东,15,4分)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,下列分析的是 (

)B错误五年高考·风向练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相关解析

由表可知,只有在Ay3存在时,降解酶才对褐藻酸类底物有降解能力,只有在Ce5

存在时,降解酶才对纤维素类底物有降解能力,说明二者催化功能不同,二者都存在时与

单独存在时催化活性发生变化,说明二者可能存在相互影响,A正确;由Bi组结果可知Bi

无催化活性,由Ay3组结果可知Ay3的专一性地对褐藻酸类底物有催化活性,由Ay3-Bi-CB组结果可知,在Ay3上增加Bi-CB肽段,其仍然对褐藻酸类底物有专一性,说明Bi与Ay3的催化专一性无关,B错误;由Ce5-Ay3-Bi-CB组和Ay3-Bi-CB组实验结果比较可知,有无Ce5的情况下,该酶对褐藻酸类底物的催化活性都没有改变,C正确;实验缺乏一组Ce5-Ay3-Bi的对比,所以无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB有关,D正确。2.(2023广东,1,2分)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.高多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质C解析

揉捻即将茶叶揉成条状,适度揉出茶汁,这个过程会破坏细胞结构,有利于茶叶中

的多酚氧化酶与茶多酚接触,A正确;影响酶的活性,发酵时保持适宜的维

持多酚氧化酶的活性,B正确;发酵液的酸碱性会影响酶的活性,发酵时有机酸含量增加

会使发酵液的pH降低,进而影响多酚氧化酶的活性,C错误;为防止过度氧化影响茶品

质,可通过高酚氧化酶变性失活,D正确。3.(2022广东,13,4分)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见表。下

列分析错误的是

(

)CA.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

C.该酶催化反应的最适70℃,最适pH9D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解

其他反应物解析

对题某著名企业息进行正确分析:②③组进行对照,相同操作为设置pH均为9,反应均为70℃;不同操作(自变量)为有无CaCl2;参考指标为Ⅰ型胶原蛋白降解率;结果(因变量)为无CaCl2组(③组)的蛋白降解率为0,有CaCl2组(②组)的蛋白降解率为88%,说明该酶的催化活性依赖于CaCl2,A正确。根据题表数据还不能确定该酶催化反应的最适,应分别缩小度、pH梯度再次进行实验以确定最适条件,C错误。要确定该酶是否能水解其他反应物,需添加自变量为底物种类的实验,D正确。1.(2025黑吉辽蒙,1,2分)下列关于耐高DNA聚合酶的叙述正确的是

(

)A.基本单位是脱氧核苷酸B.在细胞内或细胞外均可发挥作用C.当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应D.为维持较高活性,适宜在70℃~75℃下保存B考点1降低化学反应活化能的酶五年高考·命题练解析

DNA聚合酶的化学本质是蛋白质,其基本单位是氨基酸,A错误;耐高DNA

聚合酶(如TaqDNA聚合酶)在细胞内(如嗜热细菌中)参与DNA复制,在细胞外如参与

PCR时也能高效催化DNA合成,因此该酶在细胞内和细胞外均可发挥作用,B正确;DNA

聚合酶发挥作用需要模板、原料和适宜的条件等,如进行PCR时需要模板DNA、引

物、4种脱氧核苷酸、耐高DNA聚合酶和含Mg2+的缓冲液(激活DNA聚合酶)等,C

错误;耐高DNA聚合酶在高有较高活性,但需在低中长期保存,D错

误。2.(2024河北,2,2分)下列关于酶的叙述,正确的是

(

)A.作为生物催化剂,酶作用的反应物都是有机物B.胃蛋白酶应在酸性、37℃条件下保存C.醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶,分布于其线粒体内膜上D.从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶D解析

一般来说,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,但其作用的反应物不一定

是有机物,如过氧化氢酶作用的反应物——过氧化氢是无机物,A错误;胃蛋白酶的最适

pH为1.5,其应在酸性、低存,B错误;醋酸杆菌属于原核生物,不具有线粒体结构,

C错误;成年牛、羊等草食类动物肠道中有可以分解纤维素的微生物,从草食类动物的

肠道内容物中可以获得纤维素酶,D正确。3.(2022湖南,3,2分)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BB.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加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,减少环境污染解析

由题干可知,碱性蛋白酶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,A正确;由图可知,碱性蛋白酶经加热后呈现部分解折叠的状态,降以

恢复到天然状态,B错误;添加酶稳定剂有利于保持酶结构的稳定,进而提高加酶洗涤剂

的去污效果,C正确;酶具有高效性,加碱性蛋白酶洗涤剂的去污能力强,故添加碱性蛋白

酶可降低洗涤剂使用量,减少环境污染,D正确。4.(2025黑吉辽蒙,10,2分)黑暗条件下,叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输

ATP、ADP和Pi的过程示意图如图。其他条件均适宜,下列叙述正确的是

(

)A.ATP、ADP和Pi通过NTT时,无需与NTT结合D考点2细胞的能量“货币”ATPB.NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输C.图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生D.光照充足,NTT运出ADP的数量会减少甚至停止解析

NTT为载体蛋白,ATP、ADP和Pi通过NTT时,需要与其结合,A错误;NTT运输

ATP、ADP和Pi是顺浓度梯度进行的,属于协助扩散,B错误;黑暗条件下,ATP来自呼吸

作用,故进入叶绿体基质的ATP可由线粒体和细胞质基质产生,C错误;当光照充足时,叶

绿体自身可以消耗ADP和Pi合成ATP,此时NTT运出ADP的数量会减少甚至停止,D正确。5.(2024安徽,4,3分)在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外

信号分子共同决定的,某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确

的是(

)

CA.细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞内的相应受体B.酶联受体是质膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用C.ATP水解释放的磷酸基团与靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性D.活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化解析

核心信息识别与解读

核心信息1:据题图可知,细胞外信号分子与质膜上酶联受体(蛋

白质)结合后,将信息传递给细胞,细胞内ATP水解产生的磷酸基团使激酶区域磷酸化进

而具有活性。A项错在“细胞内的相应受体”,应该是质膜上的;质膜上的酶联受体能

参与细胞信息识别及催化ATP水解,没有体现物质运输的作用,B项说法不妥,C项是对

题图的正确解读。核心信息2:据题图可知,有活性的激酶区域使无活性的应答蛋白磷酸化后具有活性,这

一过程没有体现活化的应答蛋白对细胞定向分化的具体作用,D项无法证实。题型实验设计的程序、变量和原则6.(2024浙江1月选考,17,2分)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。低下提取PAL酶液,测定PAL的活性,测定过

程如表。下列叙述错误的是

(

)A.低以避免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B解析

试管2中步骤②加了HCl,使PAL失活作为对照组,此组苯丙氨酸不会被消耗,且步

骤⑤加入HCl溶液可终止酶促反应,B错误,D正确。步骤④加H2O可补齐反应体系体积,

以保证无关变量相同且适宜,C正确。7.(2022重庆,7,2分)植物蛋白酶M和L能使肉类蛋白质部分水解,可用于制作肉类嫩化

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 (

)DA.在37℃时,两种酶的最适pH均为5B.在37℃长时间放置后,两种酶的活性不变C.从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解析

在37℃时,pH5~9均为酶M的最适pH,酶L的最适pH为5左右,A错误;在37℃长时

间放置后,两种酶的活性可能会降低,B错误;酶需要在适宜的件下发挥作用,高温

会使酶变性失活,C错误;在37℃、pH为3~11时,酶M的相对活性一般较高,更适于制作

肉类嫩化剂,D正确。1.(2025湛江二模,4)磷酸化是指在蛋白质或其他分子上加入一个磷酸基团(P

),磷酸基团的添加或除去(去磷酸化)对应起着生物“开/关”作用,能使某些蛋白质活

化或失活。下列叙述正确的是 (

)A.丙酮酸反应生成乳酸的过程中可发生ADP的磷酸化B.ATP中最靠近腺苷的磷酸基团具有较高的转移势能C.蛋白质等分子被磷酸化后空间结构不会发生改变D.主动运输时,载体蛋白磷酸化的过程中会发生能量的转移D三年模拟·能力测解析

丙酮酸反应生成乳酸的过程并没有释放能量,因此没有发生ADP的磷酸化,也没

有生成ATP,A错误;ATP中最末端的磷酸基团才具有较高的转移势能,B错误;蛋白质等

分子被磷酸化后空间结构会发生改变,活性也会发生改变,C错误;主动运输时,载体蛋白

磷酸化的过程一般与ATP水解的反应相联系,会发生能量的转移,D正确。2.(2025深圳一模,3)ATP检测试剂盒检测微生物数量的原理是:试剂盒中含充足荧光素

和荧光素酶,荧光素接受ATP提供的能量,在荧光素酶的催化下产生荧光,根据荧光的强

度可推算出待测样品中微生物的数量。上述推算依据的主要前提是 (

)A.试剂盒中ATP的含量相同B.试剂盒中荧光素的含量相同C.每个活细胞中ATP的含量大致相同D.微生物细胞中ATP的合成场所相同C解析

ATP检测试剂盒检测微生物数量的原理是:

分析可知,荧光强度可反映ATP的含量,进一步推算微生物的数量,由此可知,每个微生

物细胞中ATP含量大致相同,才能根据ATP总量来推算微生物数量,C正确。3.(2025广州外国语学校月考,8)某研究小组研究两种来源不同的淀粉酶的催化活性与

关系时,根据实验结果绘制了如图曲线。下列分析中错误的是

(

)A.由图可知,酶2对适应范围广于酶1B.生产中若两种酶同时使用,则应选择T3为最

适BC.两种酶加工为酶制剂保存时,适宜的

低于T1D.T2~T3区间,酶1降低化学反应活化能的效率逐

渐减弱解析

据图分析,与酶1相比,酶2发挥作用时所对应的围更大,所以酶2对

适应范围更广,A正确;T3已超过酶1的最适,导致酶1部分失活但尚未达到酶2的最

适,所以生产中若两种酶同时使用,选择T2适宜,此时酶1达到了最适,活

性最高,而酶2的活性也相对较高,B错误;低下酶的活性受到抑制,但空间结构稳

定不会失活,图中低于T1,两种酶的底物剩余量都较高,说明酶的活性都很低,此

时酶的空间结构稳定,适合保存,C正确;酶的作用机理是降低化学反应的活化能,在T2~T3区间,随着高,酶1的底物剩余量逐渐增加,说明酶1的活性逐渐降低,即酶降低化

学反应活化能的效率逐渐减弱,D正确。4.(2025汕头二模,13)某酶联免疫法试剂盒可用于单纯疱疹病毒的IgG抗体检测,如图是

其说明书中检测原理的描述。下列叙述错误的是(

)A.酶标记抗体中的酶所催化底物不一定是蛋白质B.血浆中待测抗体的含量对显色的深浅产生影响C.若血清检测为阳性提示曾感染过单纯疱疹病毒DD.阴性结果时发生固定抗原与酶标记抗体特异结合解析

酶具有专一性,酶标记抗体中的酶所催化底物种类由酶的种类决定,不一定是蛋

白质,A正确;血浆中待测抗体(IgG抗体)含量越多,与抗原结合越多,进而与酶标记抗体

结合的也越多,酶催化显色(阳性)反应越明显,显色越深,B正确;若血清检测为阳性,说明

血清中有与单纯疱疹病毒抗原结合的IgG抗体,则个体可能曾感染过单纯疱疹病毒,C正

确;根据题干信息可知,IgG抗体既可与固定抗原结合,也可与酶标记抗体结合,若血清中

不存在IgG抗体,则结果为阴性,说明固定抗原与酶标记抗体不能特异性结合,使酶不能

保留于载体并催化显色反应,D错误。1.(2025惠州一模,1)下列有关人体内酶、激素和神经递质的说法正确的是

(

)A.三者都是基因表达的直接产物B.能分泌激素的细胞都能产生酶C.三者功能各不相同、互不影响D.三者发生作用后均失活并被降解B专题通关测解析

基因表达包括转录和翻译过程,其直接产物是蛋白质,酶大部分是蛋白质,少数是

RNA,激素有蛋白质类、固醇类等多种,神经递质种类也多样,并非都是基因表达的直

接产物,A错误;活细胞都能产生酶,所以能分泌激素的细胞都能产生酶,B正确;酶起催化

作用,激素起调节作用,神经递质起传递兴奋的作用,它们功能不同,但激素和神经递质

可能会影响细胞内酶的合成等,并非互不影响,C错误;激素发生作用后失活并被降解,神

经递质发生作用后会被降解或回收进细胞,但酶在反应后并不会活或被降解,D

错误。2.(2025茂名二模,4)生物学实验操作顺序会影响实验结果。下列探究实验中部分操作,

顺序正确的是

(

)A.pH对酶活性的影响:底物与酶混合后再改变pHB.低植物细胞染色体数目变化:染色后漂洗C.植物细胞的失水:低倍镜观察后再滴加蔗糖溶液D.调查酵母菌种群密度:滴加培养液后盖上盖玻片C解析

若底物与酶混合后再改变pH,在pH改变前酶可能已开始催化反应,无法准确体

现pH对酶活性的影响,故应先用不同pH缓冲液处理酶或底物然后再混合,A错误;低温

诱导染色体数目加倍实验中的制片过程为解离→漂洗→染色→制片,先用清水洗去解

离液,防止解离过度,再用甲紫染液染色,B错误;观察质壁分离时,需先滴加清水制作装

片,用低倍镜观察细胞初始状态,然后在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸

引,使细胞浸润在蔗糖溶液中,再观察质壁分离过程,C正确;调查酵母菌种群密度需要使

用血细胞计数板,先将盖玻片放到计数室上,再将培养液滴在盖玻片边缘,让培养液自行

渗入,D错误。3.(2025潮州期末,3)溶菌酶能溶解细菌的细胞壁,下列与其有关的叙述错误的是

(

)A.溶菌酶的作用机理是降低化学反应的活化能B.人体的溶菌酶不一定由免疫细胞产生C.溶菌酶对真菌无明显作用体现了酶的专一性D.颤蓝细菌中的溶酶体破裂释放出溶菌酶等多种水解酶,使菌体自溶属于细胞凋亡D解析

酶的作用机理是降低化学反应的活化能,A正确;溶菌酶属于免疫活性物质,由免

疫细胞或其他细胞产生,如唾液腺细胞也能产生溶菌酶,B正确;溶菌酶能溶解细菌细胞

壁,由于真菌的细胞壁成分与细菌的不同,故溶菌酶对真菌无明显作用,说明一种酶只能

催化一种或一类化学反应,体现了酶的专一性,C正确;颤蓝细菌属于原核生物,原核生物

只含有核糖体,不含溶酶体等其他细胞器,D错误。4.(2025佛山顺德质检,1)广东被网友称为“菠萝的海”。喜吃菠萝的人也对口

腔黏膜被损坏产生的刺痛感印象深刻,实质上这是由菠萝蛋白酶分解口腔黏膜上的蛋

白质导致黏膜损伤而引发的。下列说法正确的是

(

)A.菠萝蛋白酶的分子是由四种核糖核苷酸组成的B.用淡盐水浸泡菠萝使得菠萝蛋白酶失活从而减弱不适C.菠萝细胞合成的菠萝蛋白酶分泌到细胞外后才能发挥作用D.食用经过高的广东美食菠萝咕噜肉不会产生刺痛感D解析

菠萝蛋白酶能分解口腔黏膜上的蛋白质,其化学本质是由氨基酸组成的蛋白质,

A错误;盐溶液会使蛋白质发生盐析,也有可能改变酶活性,因此推测淡盐水浸泡菠萝可

以减少菠萝蛋白酶的量并降低酶活性,从而减少刺激感,而不是使酶失活,B错误;菠萝蛋

白酶在细胞内和细胞外均可起作用,C错误;高使菠萝蛋白酶的空间结构被破坏,

变性失活,所以不会产生刺痛感,D正确。5.(2025大湾区一模,9)为探究金属离子对纤维素酶活性的影响,某研究小组将无机盐与

酶以不同比例均匀混合,测定酶活力(见表)。下列分析正确的是

(

)DA.MnCl2能提高该实验化学反应的活化能B.CuCl2浓度增加使其对酶活力的激活作用减弱C.该实验表明Cl-对纤维素酶的活力无影响D.金属离子与酶结合后可能改变了酶的空间结构解析

酶的作用机理是降低化学反应的活化能,MnCl2处理后酶活力比蒸馏水组高,说

明MnCl2增强了酶活性,使酶降低化学反应活化能的效果更强,A错误;与蒸馏水组相比,

CuCl2处理后酶活力下降,说明CuCl2抑制酶活力,且其浓度越大,抑制作用越强,不是激活

作用减弱,B错误;各实验组都含有Cl-,无法推测Cl-对纤维素酶的活力是否存在影响,C错

误;金属离子与酶结合后,酶活力发生变化,很可能是改变了酶的空间结构,从而影响酶

活性,D正确。6.(2025梅州兴宁质检,3)过渡态是指化学反应过程中达到的能量最高状态。过渡态理

论认为,酶催化反应的过程为酶+反应物

酶+过渡态反应物

酶+产物;无催化剂时,同一反应的过程为反应物

过渡态反应物

产物。下列叙述错误的是

(

)A.发生过程①和过程③所需的能量均称为活化能B.与酶结合后反应物会更难转变为过渡态反应物C.加热与加酶使该反应变快的作用机理是不同的D.pH的变化可能影响过程①中反应物到达过渡态B解析

活化能是指分子从常态转变为容化学反应的活跃状态所需要的能量,①

和③都是反应物转变为过渡态反应物的过程,所以过程①和过程③所需的能量为活化

能,A正确;酶能够降低化学反应的活化能,所以与酶结合后反应物更容为过渡态

反应物,B错误;加热使该反应变快的作用机理是为反应物提供能量,而酶的作用机理是

降低化学反应的活化能,C正确;pH会影响酶的活性,改变pH可能影响过程①中反应物

到达过渡态,进而影响酶促反应的速率,D正确。7.(2025广州调研,7)当活鱼宰杀后,鱼肉中的ATP会逐步降解并转化为肌苷酸(IMP),IMP

在酸性磷酸酶(ACP)等酶作用下降解为次黄嘌呤和核糖。IMP具有鲜味特性,而次黄嘌

呤和核糖无鲜味。如图为探究鱼肉鲜味下降原因的部分实验结果,下列相关叙述正确

的是 (

)

DA.ACP活性可用单位时间内IMP的生成量表示B.不同鱼ACP活性差异的根本原因是鱼体内pH不同C.60℃下有利于草鱼保持鲜味的原因是IMP解D.对宰杀后保持鲜味的件要求最低的是鳝鱼解析

ACP可催化IMP分解为次黄嘌呤和核糖,因此,ACP的活性可用单位时间内IMP

的消耗量或次黄嘌呤和核糖的生成量表示,A错误;pH均会影响酶活性,图中同一

,不同鱼ACP活性差异的直接原因可能是鱼体内的pH不同或ACP结构不同,根本

原因是基因不同,B错误;IMP具有鲜味特性,而次黄嘌呤和核糖无鲜味,60℃下草鱼的

ACP相对活性较高,IMP解为次黄嘌呤和核糖,不利于草鱼保持鲜味,C错误;ACP

相对活性越低,IMP分解速率越慢,鱼肉保鲜效果越好,分析题图可知,鳝鱼在该围

内的ACP相对活性均比草鱼和鮰鱼低,所以宰杀后保持鲜味的件要求最低的是

鳝鱼,D正确。8.(2025华南师大附中月考,6)人体肌肉细胞内储存的ATP仅能维持1~3秒,当细胞内的

ATP因能量消耗而减少时,磷酸肌酸(C~P)在肌酸激酶的作用下使ADP重新合成ATP。

该供能模式速度非常快,可以在极短的时间内提供大量的能量,但仅能持续6~