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专题三 细胞代谢
课时 07 酶和 ATP
1．研究发现，人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下列
有关叙述错误的是（ ）
A．该酶的空间结构由氨基酸的种类决定
B．该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与
C．“废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂
D．“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用
【答案】A
【解析】根据题意可知：该酶的化学本质为蛋白质，蛋白质空间结构具有多样性的原
因是氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构不同造成的，A错误；根据题
意可知：该酶的化学本质为蛋白质，合成蛋白质要经过转录和翻译过程，mRNA、
tRNA和rRNA都参与了翻译过程，因此该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与，
B正确；
“废物蛋白”被该酶切割的过程中会发生分解，肽键断裂，C正确；氨基酸是蛋白质
的基本单位，因此“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用，D正确。
2．下列关于酶的说法错误的是（ ）
A．部分病毒含有的酶由病毒自身合成
B．所有酶均为大分子有机物，绝大部分为蛋白质
C．体现酶高效性的实验中必须有无机催化剂
D．酶的专一性保证了细胞代谢的有序性
【答案】A
【解析】酶为活细胞产生的具有催化作用的有机物，而病毒无细胞结构，故病毒含有
的酶不是由自身合成的，A错误；酶的化学本质为蛋白质或RNA，绝大部分为蛋白质，
两种有机物均为生物大分子，B正确；酶的高效性指酶的催化效率高于无机催化剂，
故证明或者探究酶具有高效性的实验中必须有无机催化剂作为对照，C正确；细胞代
谢能够有条不紊地进行，与酶的专一性是分不开的，D正确。
3．细胞内许多生化反应都与ATP相关联。下列关于ATP的叙述﹐错误的是（ ）
A．1个ATP分子含有两个特殊化学键，只能在人体线粒体中生成
B．绿色植物可通过光反应将光能转化成活跃的化学能，储存于ATP和NADPH中C．ATP水解释放的能量可用于肌肉收缩、腺体分泌和兴奋传导等
D．ATP分子不稳定，能量通过ATP在吸能反应与放能反应之间流通
【答案】A
【解析】在线粒体、叶绿体、细胞质基质都可以合成ATP，A错误；
B、光合作用的光反应阶段能量变化是：光能转化成ATP和NADPH中活跃的化学能，
B正确；ATP水解释放的能量可用于肌肉收缩、腺体分泌和兴奋传导等各项生命活动，
C正确；ATP的化学性质不稳定，能量通过ATP在吸能反应与放能反应之间流通，D
正确。
4．下列关于植物体内 ATP的叙述，正确的是（ ）
A．ATP 产生的场所是叶绿体和线粒体
B．ATP 形成过程中所需能量均来自光能
C．种子萌发时，ATP 的合成总是伴随着有机物的分解
D．ATP 分子中含有两个高能磷酸键，但只有一个能断裂释放能量
【答案】C
【解析】植物细胞内产生 ATP的场所有叶绿体、细胞质基质和线粒体，A 错误；能进
行光合作用的植物细胞在光合作用和呼吸作用过程中均可形成 ATP，不能进行光合作
用的植物细胞也可通过呼吸作用形成 ATP，光合作用过程中形成 ATP的能量来自光
能，而呼吸作用过程中形成ATP的能量来自分解的有机物中的化学能，B错误；种子
萌发过程中形成 ATP所需的能量只能来自有机物分解，C正确；
ATP分子中含有两个高能磷酸键，两个高能磷酸键均能断裂释放能量，D错误。
5．下列关于“比较HO 在不同条件下的分解”的实验及分析，正确的是（ ）
2 2
A．加热和加入FeCl 都能提高反应速率，其原理是相同的
3
B．实验时增加HO 溶液的浓度可持续提高反应速率
2 2
C．可用盐析的方法从肝脏研磨液中获得纯净的HO 酶
2 2
D．常温组的设置是为了保证实验结果是由自变量引起的
【答案】D
【解析】 加热和加入FeCl 都能提高反应速率，但原理不同，加热是提供活化能，加
3
入FeCl 是降低化学反应的活化能，A 错误；在酶量一定的情况下，超过一定的浓度，
3
增加HO 浓度不会高反应速率，B错误；盐析会使蛋白质沉淀，而肝脏研磨液中有
2 2
多种蛋白质，用盐析法无法获得纯净的HO 酶，C错误；
2 2
常温组为空白对照组，该组的设置是为了保证实验结果是由自变量引起的，D正确；6．三角瓶内有 pH 值为 2．0 的缓冲液，将胃蛋白酶、唾液淀粉酶、乳清蛋白、淀
粉先后加入该瓶内，在 37℃水浴锅内保温一段时间后，检测瓶内剩余物质最可能的是
（ ）
A．淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 B．麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水
C．唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水 D．唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水
【答案】B
【解析】乳清蛋白和唾液淀粉酶的化学本质均为蛋白质，会被胃蛋白酶水解成多肽；
唾液淀粉酶在PH=2的条件下会失去活性，故淀粉不水解，但淀粉在酸性条件下水解，
因此容器内剩余的物质是麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水。B正确，ACD错误。
7．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
pH CaCl 温度（℃） 降解率（%）
别 2
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
【答案】C
【解析】分析②③组可知，没有添加CaCl ，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于
2
CaCl ，A正确；分析①②变量可知，pH均为9，都添加了CaCl ，温度分别为90℃、
2 2
70℃，故自变量为温度，B正确；②组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70℃，但
由于温度梯度、pH梯度较大，不能说明最适温度为70℃，最适pH为9，C错误；
该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D
正确。
8．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
【答案】B
【解析】低温可以抑制酶的活性，不会改变淀粉酶的氨基酸组成，也不会导致酶变性
失活，A错误； 酶具有高效性，故稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，B正确；
酶活性的发挥需要适宜条件，在一定pH范围内，随着pH升高，酶活性升高，超过最
适pH后，随pH增加，酶活性降低甚至失活，C错误； 淀粉酶的本质是蛋白质，若在
淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会将淀粉酶水解，则淀粉的水解速率会变慢，D
错误。
9．某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析，下列有关叙
述错误的是（ ）
A．该酶可耐受一定的高温
B．在t 时，该酶催化反应速率随温度升高而增大
1
C．不同温度下，该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同
D．相同温度下，在不同反应时间该酶的催化反应速率不同
【答案】D
【解析】据图可知，该酶在70℃条件下仍具有一定的活性，故该酶可以耐受一定的高
温，A正确；据图可知，在t 时，酶促反应速率随温度升高而增大，即反应速率与温
1
度的关系为40℃＜＜50℃＜60℃＜70℃，B正确；由题图可知，在不同温度下，该酶
达到最大催化反应速率（曲线变平缓）时所需时间不同，其中70℃达到该温度下的最
大反应速率时间最短，C正确；相同温度下，不同反应时间内该酶的反应速率可能相
同，如达到最大反应速率（曲线平缓）之后的反应速率相同，D错误。
10．萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，荧光素接受能量后，在荧光素
酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。某实验小组将若干萤火虫的发光器割下，
干燥研磨成粉末，均分放入甲、乙两组试管中，分别加入等量的水，发现有荧光出现，
待荧光消失后，向甲组试管中加入葡萄糖，乙组试管中加入ATP，发现甲组试管中没有荧光出现，乙组试管中出现了荧光。下列叙述错误的是（ ）
A．此实验证明了萤火虫的直接能源物质是ATP而不是葡萄糖
B．荧光素形成氧化荧光素的过程中涉及的化学反应为吸能反应
C．萤火虫尾部发生荧光的过程中存在活跃的化学能到光能的转换
D．在甲组试管中加入荧光素酶后也会出现荧光
【答案】D
【解析】分析题干信息，甲组试管中加入葡萄糖没有荧光出现，乙组试管中加入 ATP
出现了荧光，证明萤火虫的直接能源物质是 ATP 而不是葡萄糖，A 正确；荧光素接
受能量后，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素，该过程需要吸收能量，属于吸能反
应，B 正确；萤火虫尾部发光的过程中，ATP中的活跃的化学能转换为光能，C 正确；
在甲组试管中加入荧光素酶，由于没有 ATP 也不能使其出现荧光，D 错误。
11．很久以前，勤劳的中国人就发明了制饴（麦芽糖技术，这种技术在民间沿用至今。
麦芽糖制作的大致过程如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．麦芽含有淀粉酶，不含麦芽糖
B．麦芽糖由葡萄糖和果糖结合而成
C．55～60℃保温可抑制该过程中细菌的生长
D．麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低
【答案】C
【解析】麦芽糖属于植物细胞特有的二糖，在麦芽中存在麦芽糖，A错误；麦芽糖是
由2分子葡萄糖脱水缩合而成的，B错误；细菌的生长需要适宜温度，据图可知，该
过程中需要在55-60℃条件下保温6小时左右，目的是抑制细菌的生长，避免杂菌污染，
C正确；
一般而言，植物体内酶的最适温度高于动物，故麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的
最适温度高，D错误。
12．使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：一类是可逆抑制剂（与酶可逆结合，酶的活性能恢复）；另一类是不可逆抑制剂（与酶
不可逆结合，酶的活性不能恢复）。已知甲、乙两种物质（能通过透析袋）对酶A的
活性有抑制作用。
实验材料和用具：蒸馏水，酶A溶液，甲物质溶液，乙物质溶液，透析袋（人工合成
半透膜），试管，烧杯等为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，提出以下
实验设计思路。请完善该实验设计思路，并写出实验预期结果。
(1)实验设计思路
取___________支试管（每支试管代表一个组），各加入等量的酶A溶液，再分别加等
量________________，一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液
分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定
各自的酶活性。
(2)实验预期结果与结论
若出现结果①：_________________________________。
结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。
若出现结果②：_________________________________。
结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。
若出现结果③：_________________________________。
结论③：甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。
若出现结果④：_________________________________。
结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。
【答案】(1) 2 甲物质溶液、乙物质溶液(2) 透析后，两组的酶活性均比透析前
酶的活性高 透析前后，两组的酶活性均不变 加甲物质溶液组，透
析后酶活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变 加甲物质溶
液组，透析前后酶活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高
【解析】(1)分析题意可知，实验目的探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，则
实验的自变量为甲乙物质的有无，因变量为酶A的活性，实验设计应遵循对照与单一
变量原则，故可设计实验如下：取2支试管各加入等量的酶A溶液，再分别加等量甲
物质溶液、乙物质溶液（单一变量和无关变量一致原则）；一段时间后，测定各试管
中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。
透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。(2)据题意可知，物质甲和物质乙
对酶A的活性有抑制，但作用机理未知，且透析前有物质甲和乙的作用，透析后无物
质甲和物质乙的作用，前后对照可推测两种物质的作用机理，可能的情况有：
①若甲、乙均为可逆抑制剂，则酶的活性能恢复，故透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高。②若甲、乙均为不可逆抑制剂，则两组中酶的活性均不能恢复，故透
析前后，两组的酶活性均不变。③若甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂，则甲组中
活性可以恢复，而乙组不能恢复，故加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高，加
乙物质溶液组，透析前后酶活性不变。④若甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂，则
则甲组中活性不能恢复，而乙组能恢复，故加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变，
加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高。
