文档内容
第 03 讲 ATP 和酶
目录
01 题型突破练
【题型一】ATP的结构和利用
【题型二】酶的本质及特性
【题型三】酶的相关实验设计
02 重难创新练
03 真题实战练
题型一 ATP的结构和利用
1.[改编题]ATP是细胞内流通的能量“货币”,其合成和水解与多种生理过程有关。下列关于ATP的叙
述,正确的是( )
A.ATP是生命活动的直接能源物质,脱去1个磷酸基团后形成腺苷
B.ATP的合成常与吸能反应相联系,所需能量由磷酸(Pi)提供
C.代谢旺盛的细胞中含有大量ATP,且ATP与ADP能迅速相互转化
D.ATP末端脱离的磷酸基团与载体蛋白结合,使载体蛋白空间结构改变
2.ATP 的结构如图甲所示,ATP 与ADP 相互转化的关系式如图乙所示。下列相关叙述错误的是
( )
A.物质①为腺嘌呤核糖核苷酸,是构成rRNA的单体之一
B.②处化学键断裂后,释放的磷酸基团能与蛋白质结合
C.酶1 和酶2 催化不同的化学反应,说明酶有专一性
D.生物合成ATP 所需的能量都来自有机物的氧化分解
3.[新考法]ATP荧光检测法利用“荧光素酶—荧光素体系”可快速检测环境物体表面 的含量,根据
检测仪器上的荧光强度值可判断环境中的微生物数量,其基本原理如图所示。下列说法错误的是(
)
荧光素+ATP+ 氧化荧光素+①+2Pi+ +光
A. 可能作为荧光素酶的辅助激活因子
B.荧光检测仪不能检测酸奶中厌氧微生物的残留量C. 荧光检测过程中 中的化学能转化为光能
D.荧光强度可反映微生物残留量的原因是细胞内ATP含量相对稳定
4.下列有关细胞的能量货币“ATP”的说法,正确的是( )
A.ATP是驱动细胞生命活动的唯一直接能源物质
B.细胞质基质和细胞核中都有ATP分布,但细胞器没有
C.所有生物细胞内都存在ATP与ADP相互转化的能量供应机制
D.ATP的水解通常与放能反应相联系
5.[新情境]蛋白质的磷酸化与去磷酸化是生物体内普遍存在的转化过程,如图Rb蛋白质在蛋白激酶与蛋
白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化与去磷酸化,进而参与生命活动的调控,下列叙述正
确的是( )
A.ATP中的腺苷包括脱氧核糖与腺嘌呤
B.Rb蛋白的磷酸化过程是一个吸能反应
C.蛋白磷酸化为Rb蛋白的去磷酸化过程提供活化能
D.Rb蛋白的磷酸化与去磷酸化过程不受温度的影响
题型二 酶的本质及特性
6.下列关于酶的叙述正确的是( )
A.能为反应提供能量
B.能降低化学反应的活化能
C.酶的本质是蛋白质
D.只在细胞内发挥作用
7.在Mg 存在的条件下,半乳糖激酶可催化ATP分子的磷酸基团转移到半乳糖分子上,生成1-磷酸半
2+
乳糖。下列关于半乳糖激酶的叙述错误的是( )
A.组成元素仅含C、H、O、P B.基本单位是氨基酸
C.可降低化学反应所需的活化能 D.催化活性受Mg 影响
2+
8.[新考法]某兴趣小组设计了验证酶的专一性实验,如下图装置。A、B是由半透膜(只允许水分子通
过)制成的袋状容器,A袋加入淀粉溶液、碘液和蔗糖酶,B袋加入等量等浓度的淀粉溶液、碘液和淀粉
酶。下列相关叙述错误的是( )A.酶催化的机理是降低化学反应的活化能
B.该实验的自变量为添加酶的种类
C.实验结束A袋蓝色变浅,B袋蓝色退去
D.实验结束两袋均增重,且A袋等于B袋
9.下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.唾液淀粉酶在PH7、37摄氏度下保存
B.发菜中与光合作用有关的酶,主要分布在其叶绿体基质中
C.胰蛋白酶的合成和加工需要核糖体、内质网和高尔基体的共同参与
D.低温和高温使酶活性降低的原因相同
10.选择合适的实验材料和试剂能更好地达到实验目的。下列有关叙述不合理的是( )
A.利用淀粉、蔗糖和淀粉酶探究酶的专一性
B.利用脂肪和脂肪酶探究pH对酶活性的影响
C.利用过氧化氢、FeCl 、过氧化氢酶探究酶的高效性
3
D.利用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响
题型三 酶的相关实验设计
11.久效磷、敌百虫是两种常用的农药。为确定两种农药影响酶促反应的机理,某生物兴趣小组在酶量和
反应时间都相同且适宜的情况下进行了实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.底物浓度相对值为18时,甲、乙两组酶活性相同
B.若提高对照组酶量重新实验,其最大反应速率会增大
C.久效磷可能与底物竞争酶的结合部位而降低酶促反应速率
D.敌百虫可能通过与酶结合后改变酶的结构导致酶活性降低
12.竞争性抑制剂能与底物竞相争夺酶分子上的结合位点,从而产生酶活性的可逆的抑制作用,而非竞争
性抑制剂则通过改变酶的构象使得酶不能与底物结合。已知类黄酮、Urease-IN-2是脲酶的两类抑制剂,
某科研小组为探究它们的作用机理进行了相关实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )A.可用双缩脲试剂检测脲酶的化学本质是否为蛋白质
B.该实验的自变量为抑制剂种类和尿素溶液浓度
C.由①③组推测,Urease-IN-2是脲酶的竞争性抑制剂
D.由①②组可知,增加尿素溶液浓度可缓解类黄酮对脲酶的抑制
13.[改编题]某同学用不同pH的溶液处理人体消化道中的某种酶,实验记录如表所示。下列有关该实验
的分析,正确的是( )
组别 A B C D E
实验处理 1块1cm 的正方体凝固蛋白块+等量酶溶液
3
实验温度 ?
酶溶液的pH 1 2 3 4 5
蛋白块消失的时间/
13 9 11 45 60
min
A.实验温度为无关变量,但其设置的情况会影响实验结果
B.该实验探究了pH对蛋白块中蛋白质结构的影响
C.将E组pH缓慢降低,该酶的活性将逐渐升高
D.该酶应在最适温度和最适pH条件下保存
14.[新情境]食品安全人员常用涂有胆碱酯酶的“农药残留速测卡”检测菠菜表面是否残留有机磷农药,
操作过程如图所示(操作后将速测卡置于37℃恒温箱装置中10min为佳),其原理为:胆碱酯酶催化红
色药片中的物质水解为蓝色物质,有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用。下列叙述正确的是( )
A.胆碱酯酶存在于白色药片内
B.秋冬季节检测,“红色”和“白色”的叠合时间应适当缩短
C.“白色”药片呈现的蓝色越深,说明菠菜表面残留的有机磷农药越多
D.每批测定应设置滴加等量菠菜浸洗液到“白色药片”上的空白对照卡
15.运动员在比赛临近时心理压力会增大,为探究心理压力对运动员消化状况的影响,研究人员分别取运
动员赛前3周和赛前3天的唾液,进行如下表所示的实验。下列叙述正确的是( )实验处理 1号试管 2号试管
加入淀粉
2mL 2mL
液
滴加碘液 2滴 2滴
加入唾液 赛前3周,运动员的唾液2mL 赛前3天,运动员的唾液2mL
A.运动员交感神经兴奋时,分泌稀薄唾液
B.赛前时间的长短与心理压力的大小呈正相关
C.实验过程中控制相同的反应温度即可
D.若2号试管蓝色较早褪去,说明心理压力增加会使唾液中的酶量增加
1.(2024·湖北·一模)多聚磷酸激酶PPK2可以利用聚磷酸盐(PolyP)作为磷酸基团供体,实现
AMP、ADP、ATP、PolyP之间磷酸基团的高效定向转移,如下图所示。PPK2酶偏好长链的聚磷酸盐,短链
聚磷酸盐分子会阻断PPK2酶上的ADP结合位点SMc02148,科研人员通过在PPK2酶上构建一个替代的ADP
结合位点SMc02148—KET来提高PPK2酶对短链聚磷酸盐的利用率。下列叙述正确的是( )
A.ATP彻底水解后可得到腺嘌呤、脱氧核糖与磷酸
B.PPK2酶可催化AMP和ADP,说明PPK2酶不具有专一性
C.ADP结合位点SMc02148—KET的构建不利于ATP的合成
D.构建ADP结合位点SMc02148—KET可通过蛋白质工程实现
2.(2024·浙江金华·一模)ATP处理能使酚类(对人体有较高的营养价值)含量上升从而延长黄瓜保
鲜时间,4CL是酚类合成的关键酶。研究小组将鲜切黄瓜在1.6mmol/LATP处理10min后,测定其在
10℃、72h贮藏期间的4CL活性.结果如下图所示(CK为对照组)。下列叙述错误的是( )A.ATP处理后鲜切黄瓜4CL酶活性呈先升后降的趋势
B.ATP处理48h后,鲜切黄瓜的4CL酶活性和总酚的含量均最高
C.低温储存能延长黄瓜保鲜时间,因此本实验须在相对低温条件下完成
D.可增设不同ATP浓度处理以探究促进黄瓜保鲜的最适ATP浓度
3.(2024·江苏淮安·一模)bR是嗜盐杆菌细胞膜上一种光能驱动的H 跨膜运输蛋白,经由bR形成的
+
H 浓度梯度用于驱动ATP合成、Na 和K 的转运等活动,合成的ATP可用于同化CO 。下列叙述正确的是(
+ + + 2
)
A.该菌为自养生物,合成ATP所需能量直接来源于光能
B.图中Na 、K 的转运均为主动运输,H 运进细胞的方式均为被动运输
+ + +
C.bR在核糖体上合成后,需要经过内质网、高尔基体的加工,运往细胞膜
D.图中ATP合成酶具有运输物质功能和催化功能,说明酶的作用不具专一性
4.(2024·吉林·一模)ATP是细胞的直接能源物质,图为ATP的结构式(注:C1表示碳原子的位置是1
号碳,其他同理),下列相关叙述正确的是( )A.ATP断裂两个“~”后,是某些酶的基本组成单位
B.ATP末端磷酸基团(P )转移,可与放能反应相联系
γ
C.ATP中的五碳糖是核糖,与脱氧核糖的区别在C3
D.剧烈运动骨骼肌细胞无氧呼吸,丙酮酸生成乳酸时能产生少量ATP
5.(2024·全国·模拟预测)图1表示酶量一定、条件适宜的情况下底物浓度对酶促反应速率的影响曲
线,其中“V ”表示该条件下最大反应速率,“K ”表示在该条件下达到1/2 V 时的底物浓度。图2
max m max
为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.底物浓度和抑制剂影响酶促反应速率的原理不相同
B.K 的大小可体现酶与底物结合能力的强弱
m
C.若升高反应体系的温度,则图1中的M点将向左下方移动
D.在反应体系中分别加入适量上述两种抑制剂,V 都会下降
max
6.(2025·浙江温州·一模)酶促反应的终产物浓度过高时会与酶结合,从而抑制反应的进行,称为反
馈抑制。图示为细胞内异亮氨酸的合成和调节过程示意图,下列叙述正确的是( )
(注:①是酶与底物结合的位点)
A.异亮氨酸与苏氨酸脱氢酶结合形成酶-底物复合物
B.异亮氨酸可通过正反馈调节苏氨酸脱氢酶的活性
C.增大细胞内苏氨酸的浓度可解除反馈抑制
D.对相关基因诱变处理使②结构改变可解除抑制
7.(2024·广东肇庆·一模)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,促进果实的软
化和成熟脱落。为探究该酶的特性,研究人员进行了如下表中的4组实验。下列说法正确的是(
)组
果胶 多聚半乳糖醛酸酶 Ca Mn 55℃ 半乳糖醛酸
2+ 2+
别
① + + - - - +
② + + + - - -
③ + + - + - +++
④ + + - - + ++
注:“+”表示存在和量的多少,“-”表示无;①~③组在常温下进行实验。
A.多聚半乳糖醛酸酶的催化活性依赖于Mn
2+
B.该实验的自变量为温度,因变量为半乳糖醛酸的量
C.给植株喷施Ca ,可延迟果实成熟
2+
D.对比①④组可知,一定温度范围内,温度越高酶活性越高
8.(2024·四川绵阳·一模)下图表示某些因素对纤维素酶活性影响的实验研究,底物壳聚糖与纤维素
具
有相近的化学结构,纤维素酶对它们都有不同程度的水解作用。下列分析正确的是( )
A.本实验研究的自变量有pH大小、温度高低和底物的种类
B.通过增大底物浓度来提高酶的活性,加快酶促反应速率
C.纤维素酶对纤维素的水解作用强于对壳聚糖的水解作用
D.纤维素酶不止一个结合底物的位点,故它不具有专一性
9.(2024·贵州遵义·一模)下图所示为测量过氧化氢酶与过氧化氢反应放出O 的实验装置。下列说法
2
正确的是( )
A.实验中需用过氧化氢酶溶液浸泡滤纸圆片
B.改变滤纸圆片的数量可探究酶浓度对酶活性的影响
C.量筒中气泡产生速率不能表示过氧化氢酶的催化能力
D.控制水浴温度可探究温度对酶活性的影响1.(2024·海南·高考真题)在D-甘露糖作用下,玉米细胞的线粒体结构受损,一类蛋白酶家族被激
活,这些蛋白酶可以切割细胞骨架蛋白,并使DNA内切酶的抑制蛋白失活。下列有关叙述错误的是(
)
A.D-甘露糖会影响玉米细胞内ATP的合成
B.D-甘露糖会改变玉米细胞内各种具膜细胞器的分布
C.D-甘露糖会导致玉米细胞内的DNA被酶切成片段
D.D-甘露糖作用后,被激活的蛋白酶家族各个成员所催化的反应底物相同
2.(2024·江苏·高考真题)关于人体中肝糖原、脂肪和胃蛋白酶,下列叙述正确的是( )
A.三者都含有的元素是C、H、O、N
B.细胞中肝糖原和脂肪都是储能物质
C.肝糖原和胃蛋白酶的基本组成单位相同
D.胃蛋白酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸
3.(2024·江西·高考真题)溶酶体膜稳定性下降,可导致溶酶体中酶类物质外溢,引起机体异常,如
类风湿性关节炎等。下列有关溶酶体的说法,错误的是( )
A.溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构
B.溶酶体中的蛋白酶在核糖体中合成
C.从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶
D.从溶酶体外溢后,大多数酶的活性会降低
4.(2024·浙江·高考真题)溶酶体内含有多种水解酶,是细胞内大分子物质水解的场所。机体休克
时,相关细胞内的溶酶体膜稳定性下降,通透性增高,引发水解酶渗漏到胞质溶胶,造成细胞自溶与机体
损伤。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体内的水解酶由核糖体合成
B.溶酶体水解产生的物质可被再利用
C.水解酶释放到胞质溶胶会全部失活
D.休克时可用药物稳定溶酶体膜
5.(2024·广东·高考真题)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( )
纤维素类底物 褐藻酸类底物
肽链
W W S S
1 2 1 2
Ce5-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
6.(2024·河北·高考真题)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
7.(2024·浙江·高考真题)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H O补齐反应体系体积 D.⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应
2
8.(2024·浙江·高考真题)下列不属于水在植物生命活动中作用的是( )
A.物质运输的良好介质 B.保持植物枝叶挺立
C.降低酶促反应活化能 D.缓和植物温度变化
9.(2023·广东·高考真题)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
10.(2023·浙江·高考真题)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
11.(2022·重庆·高考真题)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,结果见如表。下列叙述最合理的是()
pH酶相对活性 3 5 7 9 11
M 0.7 1.0 1.0 1.0 0.6
L 0.5 1.0 0.5 0.2 0.1
A.在37℃时,两种酶的最适pH均为3
B.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
12.(2022·湖南·高考真题)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
13.(2022·浙江·高考真题)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述,正确的是(
)
A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成,导致酶变性失活
B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具高效性
C.淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高
D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会加快淀粉的水解速率
14.(2022·广东·高考真题)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( )
p
组别 CaCl 温度(℃) 降解率(%)
2
H
① 9 + 90 38
② 9 + 70 88
③ 9 - 70 0
④ 7 + 70 58
⑤ 5 + 40 30
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CaCl
2
B.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pH9
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物