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专题03 细胞的代谢基础
目录
1.命题趋势：明考情知方向
2.重难诠释：知重难、掌技巧、攻薄弱
3.创新情境练：知情境练突破
4.限时提升练：（30min）综合能力提升
考点
三年考情分析
2025 考向预测
酶与ATP
（2024.海南卷.T9）酶的结构与功能；ATP
的合成
（2024.江西卷.T1）酶的合成
（2024.浙江卷.T7）酶的特性
（2024.广东卷.T7）酶的特性和作用
（2024.河北卷.T2）酶的本质
考点预测：酶的结构与功能；ATP
的结构与功能
考法预测： 通过分析新素材，考察
酶的合成、特性、结构和功能相关
知识；在细胞呼吸和光合作用的过
程中，穿插考察ATP 的合成和利用
1.
降低化学反应活化能的酶
（1）酶在细胞代谢中的作用是降低活化能。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
机催化剂也能降低活化能，但没有酶的显著。加热的作用不是降低活化能，是使反应分子得到能量，从常
态转变为容易反应的活跃状态。(如图)
（2）酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，酶的化学本质是蛋白质或
RNA
，其基本组成单位是氨基酸
或核糖核苷酸。
（3）酶有如下的特性：高效性、专一性和酶的作用条件较温和。
（4）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 ℃左右时，酶的活性很
低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。因此，酶制剂适宜在低温下保存。
（5）淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用(验证酶的专一性)
1
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设计思路：验证酶专一性的方法也是“对比法”，常见的有两种方案，底物相同但酶不同或底物不
同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。
项目
方案一
实验组
对照组
材料
底物相同
( 等量
)
试剂
与底物相对应的酶
另外一种酶
现象
发生反应
不发生反应
结论
酶具有专一性
项目
方案二
实验组
对照组
材料
与酶相对应的底物
另外一种底物
试剂
同一种酶
( 等量
)
现象
发生反应
不发生反应
结论
酶具有专一性
2.
ATP 的结构与作用
（1）ATP 是腺苷三磷酸的英文名称缩写。
（2）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 与 ADP 的相互转化——动态平衡
长难句作答：
1. 酶的作用机理是降低化学反应的活化能。
2. 活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量
。
3. ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
2
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4. 酶的特性有高效性
、
专一性
和酶的作用条件
较温和
。
5. 熟鸡蛋容易消化的原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散
, 容易被蛋白酶水解。
6. 酶的专一性是指每一种酶只能催 化一种或一类化学反应。
7. 酶制剂的保存条件是低温，原因是过酸、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
。
低温下酶的空间结构稳定。
高分解题技巧：
1. 酶和激素的比较“一同三不同”
项目
酶
激素
来源及作用
场所
活细胞产生；细胞内或细胞外发
挥作用
专门的内分泌腺或特定部位细胞产生；
一般细胞外发挥作用
化学本质
绝大多数是蛋白质，少数是 RNA
化作用
固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸衍生物、
脂质
生物功能
化作用
调节作用
共性
在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少
2.
酶、反应物和生成物三者的浓度与酶促反应速率的关系曲线
3. 明辨不同化合物中”A”的含义
化合物
结构简式
“A”含义
共同点
ATP
腺苷（由腺嘌呤和核糖组成）
所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤
DNA
腺嘌呤脱氧核苷酸
RNA
腺嘌呤核糖核苷酸
核苷酸
腺嘌呤
4.
ATP 产生与 O2 间关系的模型构建
5.
易错易混
（1）ATP 不是驱动细
胞生命活动的唯一的直接能源物质。
ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质，但不是唯一的直接能源物质；细胞内直接能源物质除
ATP
外，
还有
UTP
、
CTP
、
GTP
。
（2）ATP
≠
能量
。ATP 的合成和分解过程伴随能量的储存和释放；ATP 是一种高能磷酸化合物，是一种与
3
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能量有关的物质，不能将二者等同起来。
（3）酶只
具有
催
化功
能
，不可以调节生命活动，发挥调节作用的是激素。
（4）酶可以加快化学反应的速率（降低化学反应的活化能），缩短达到化学平衡的时间，但不能改变化
学反应的方向和化学平衡。
（5）探究酶的最适PH 实验中不可选择淀粉和淀粉酶，因为淀粉在酸性条件下会水解，无法判断是否一
定是酶的作用效果。在温度对酶活性的影响实验中，只能运用碘液检测底物，不能利用斐林试剂检验产
物的生成，因为利用斐林试剂检测时需水浴加热到 50～65℃，导致低温下的实验组由于温度变化，影响
实验结果。
（6）ATP 与ADP 的相互转化不是一个可逆反应；人体内 ATP
的含量很少
，但是转化快。
（建议用时：10 分钟）
1．【D-甘露糖】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
【答案】D
【分析】1、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”，细胞生命活动所需要的能
量，大约95%来自线粒体。线粒体内膜向内折叠形成嵴，嵴的存在大大增加了内膜的表面积，线粒体内膜
和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。
2、细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架
结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
【详解】A、由题意可知，在D-甘露糖作用下，玉米细胞的线粒体结构受损，线粒体是细胞进行有氧呼吸
的主要场所，是玉米细胞内合成ATP 的场所之一，所以D-甘露糖会影响玉米细胞内ATP 的合成，A 正确；
B、细胞骨架能维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性，在D-甘露糖作用下，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，所以D-甘露糖会改变玉米细胞内各种具膜细胞器的分布，B 正确；
C、由题意可知，在D-甘露糖作用下，一类蛋白酶家族被激活，这些蛋白酶能使DNA 内切酶的抑制蛋白失
活，即DNA 内切酶的活性不再被抑制，DNA 内切酶会导致玉米细胞内的DNA 被酶切成片段，C 正确；
D、酶具有专一性，所以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不一定相同，D
错误。
故选D。
2．【制茶】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( )
4
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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。高温可破坏多酚氧化酶的空间结构，使其失去活性。
【详解】A、红茶经过发酵的过程，萎凋过程使茶叶柔软、水分减少，方便对茶叶揉捻，可以提高了发酵
底物浓度，有助于发酵快速进行，A 正确；
B、揉捻能破坏细胞结构，溶酶体中的酶和液泡中储存的物质能够充分释放出来，多酚氧化酶释放后与茶
多酚充分接触，利于多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素，B 正确；
C、温度、pH 等影响酶的活性，底物浓度影响发酵反应速率，C 错误；
D、后期工序包括高温处理，多酚氧化酶是蛋白质，高温处理的目的是使多酚氧化酶失活，防止过度氧化
影响茶品质，D 正确。
故选C。
3．【食品生产】用果胶酶处理草莓,可以得到比较澄清的草莓汁;而利用稀盐酸处理草莓可以制得糊状的
草莓酱。果胶酶和盐酸催化果胶水解的不同点在于
( )
A.两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同
B.两者催化果胶水解得到的单糖不同
C.两者催化果胶主链水解断裂的化学键不同
D.酶催化需要最适温度,盐酸水解果胶不需要最适温度
【答案】A
【分析】酶和无机催化剂的不同点：酶降低化学反应活化能的效果更显著。酶和无机催化剂的相同点：都
能降低化学反应的活化能，加速化学反应的进行；都不能为化学反应提供能量；都不能改变化学反应的平
衡点；在化学反应前后质和量都不变。
【详解】A、用果胶酶处理草莓，可以得到比较澄清的草莓汁；而利用稀盐酸处理草莓可以制得糊状的草
莓酱，说明两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同，A 正确；
BC、盐酸属于无机催化剂，与果胶酶催化果胶主链水解断裂的化学键、催化果胶水解得到的单糖是相同的，
BC 错误；
D、无论是酶和盐酸催化化学反应，反应的过程中温度达到最适的话，可以让反应更加充分， 但可能酶的
效果比盐酸更好，D 错误。
5
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故选A。
4．【水母素】维多利亚水母细胞中有一种叫水母素的蛋白质，水母素与Ca2+结合时会转变为一种氧化酶，
这种氧化酶可以催化腔肠素发生氧化反应而发出荧光，荧光强度依赖于Ca2+浓度。下列有关叙述错误的是
（ ）
A．双缩脲试剂可与水母素发生颜色反应
B．水母素可以为腔肠素的氧化提供能量
C．水母发光可能需要ATP 释放磷酸基团
D．可用水母素和腔肠素制作试剂盒检测溶液中Ca2+浓度
【答案】B
【分析】ATP 的结构式可简写成A-P～P～P，式中A 代表腺苷，T 代表3 个，P 代表磷酸基团，～代表高能
磷酸键。通常断裂和合成的是第二个高能磷酸键。
【详解】A、水母素是蛋白质，蛋白质会与双缩脲试剂发生紫色反应，A 正确；
B、水母素、腔肠素的其他特性 水母素与Ca2+结合后作为一种酶发挥催化作用，而酶可降低反应的活化能，
不能提供能量，B 错误；
C、生物发光消耗ATP，ATP 水解释放磷酸基团的同时释放能量，C 正确；
D、发光强度与Ca2+浓度有关，因此可根据荧光强度检测溶液中Ca2+浓度，D 正确。
故选B。
（建议用时：30 分钟）
一、单选题
1．（2024·重庆·三诊）水是生命体中含量最丰富的物质，自由水在细胞代谢中起到重要的作用。在下列过
程中，不产生水的是
A．基因的表达过程
B．植物细胞有丝分裂末期形成细胞板
C．ATP 转化为ADP
D．[H]在线粒体内膜上被大量氧化
【答案】C
【分析】常见细胞代谢中产生水的生理过程：二糖和多糖的合成；有氧呼吸中在线粒体内膜上进行的第三
阶段（[H]和O2结合生成水）；ATP 的合成；DNA 复制合成DNA 的过程；转录合成RNA 的过程；翻译合成
多肽（或蛋白质）的过程等等。
【详解】A、 基因的表达中含有转录和翻译过程，其中RNA 和蛋白质的合成过程均有水的产生，A 错误；
B、 植物细胞有丝分裂末期要形成细胞壁，则必然有纤维素的合成产生水，B 错误；
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C、 ATP 转化为ADP 需要水，ADP 转化成ATP 则产生水，C 正确；
D、 [H]在线粒体内膜上被大量氧化生成水并释放大量能量，D 错误。
故选C。
2．（2024·河北卷）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
【答案】D
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，应在最适pH、低温条件下保存。原核生物只有唯一的
细胞器核糖体，无细胞核和其他细胞器。
【详解】A、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就是无机物，A 错误；
B、胃蛋白酶应在酸性、低温下保存，B 错误；
C、醋酸杆菌是细菌，属于原核生物，不具有线粒体结构，C 错误；
D、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，所以从其肠道内容物中可以获得纤维素
酶，D 正确。
故选D。
3.(2024·广东卷)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
W1
W2
S1
S2
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
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【答案】B
【详解】A、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,二者都有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;
B、由表可知,Bi 对两类底物都没有催化活性,且其与Ay3 相连时,Ay3 催化专一性没有发生变化,仍然只能催化
褐藻酸类底物,但是催化活性发生改变,可判断与Ay3 的催化专一性有关,B 错误;
C、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;
D、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。
故选B。
4．（2023·河北卷）关于蛋白质空间结构的叙述,错误的是( )
A.淀粉酶在0 ℃时,空间结构会被破坏
B.磷酸化可能引起蛋白质空间结构的变化
C.氨基酸种类的改变可能影响蛋白质空间结构
D.载体蛋白在转运分子时,其自身构象会发生改变
【答案】A
【分析】蛋白质的变性：受热、酸碱、重金属盐、某些有机物（乙醇、甲醛等）、紫外线等作用时蛋白质
可发生变性，其空间结构发生改变，失去其生理活性。
【详解】A、低温不会使蛋白质空间结构改变，淀粉酶本质为蛋白质，在0℃时空间结构不会被破坏，A 错
误；
B、蛋白质分子与磷酸结合后，空间结构发生变化，活性也发生改变，B 正确；
C、氨基酸种类的改变会影响蛋白质中氨基酸的排列顺序，进而可能影响蛋白质空间结构，C 正确；
D、载体蛋白在转运分子时，需要与被转运的分子结合，会发生自身构象的改变，D 正确。
故选A。
5.实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序有误的是 ( )
选项
高中生物学实验内容
操作步骤
A
检测生物组织中的蛋白质
向待测样液中先加双缩脲试剂A 液,再加B 液
B
观察细胞质流动
先用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞,再换高倍
镜观察
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C
探究温度对酶活性的影响
室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后,在设定温度
下保温
D
观察根尖分生区组织细胞
的有丝分裂
将解离后的根尖用清水漂洗后,再用甲紫溶液染色
【答案】C
【分析】生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜
色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，
而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染
液鉴定，呈橘黄色。（4）淀粉遇碘液变蓝色。
【详解】A、在鉴定蛋白质时要先加2ml 双缩脲试剂A 液，再向试管中加入3-4 滴双缩脲试剂B，A 正确；
B、在观察细胞质流动的实验中应该先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞，然后再换用高倍镜放大细胞，进行观
察，B 正确；
C、探究温度对酶活性的影响时，应将淀粉溶液与淀粉酶溶液分别在设定温度下保温一段时间，待淀粉溶
液与淀粉酶溶液都达到设定温度后再混合，C 错误；
D、 检测生物组织中的还原糖用斐林试剂，斐林试剂的甲液和乙液需等量混合均匀后再注入，且需要现配
现用，D 正确。
故选C。
6．（2024·浙江卷）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
【答案】B
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA．
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2、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性．
3、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到
达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低．另
外低温酶不会变性失活，但高温、pH 过高或过低都会使酶变性失活．
【详解】A、温度过高，酶失活，因此本实验采用低温提取，以避免PAL 失活，A 正确；
B、本实验是测定酶活性的实验，需要根据单位时间内产物生成量来计算酶活性，所以不能在 1h 内将试
管里的苯丙氨酸消耗完，否则产物量由实验开始时的底物量决定，而与酶活性无关，无法达到实验目的，
B 错误；
C、④加H2O，补齐了②试管1 没有加入的液体的体积，即补齐反应体系体积，保存无关变量相同，C 正确；
D、pH 过低或过高酶均会失活，⑤加入HCl 溶液是为了终止酶促反应，D 正确。
故选B。
7．（2024·江西卷）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
【答案】A
【分析】溶酶体分布在动物细胞，是单层膜形成的泡状结构，是细胞内的“消化车间”，含多种水解酶，
能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌。
【详解】A、溶酶体不具有双层膜结构，是单层膜结构的细胞器，其中含有多种水解酶，是细胞中消化车
间，A 错误；
B、溶酶体内的蛋白酶的本质是蛋白质，合成场所在核糖体，B 正确；
C、溶酶体中含有多种水解酶，因此，从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶，C 正确；
D、溶酶体内的pH 比胞质溶胶低，从溶酶体外溢后，由于pH 不适宜，因此，大多数酶的活性会降低，D
正确。
故选A。
8．（2024·河北·联考）啤酒生产时，麦芽中多酚氧化酶PPO 的作用会降低啤酒质量，因此，制备麦芽的过
程中需降低其活性。如下图为不同pH 和温度对PPO 活性影响的曲线。下列叙述正确的是（ ）
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A．本实验的自变量是pH，温度是无关变量
B．相同pH 条件下时，随着温度升高，酶促反应产物越多
C．把制备麦芽的反应条件控制在温度80℃、pH8.4 是制备啤酒最佳条件
D．低温不能破坏PPO 的空间结构，高温能够破坏PPO 的空间结构
【答案】D
【分析】分析题图曲线可知，该实验的自变量是温度和pH，因变量是PPO 的活性，由曲线可知，同一温
度条件下酶活性有最适宜pH，pH 过高或过低都会影响酶的活性，同一pH 条件下温度过高或过低都会使酶
活性降低，不同温度条件下的最适宜pH 相同。
【详解】A、依据曲线图可知，为单坐标多曲线，其自变量不止一个，其中横坐标的pH 及温度都是自变量，
A 错误；
B、由题图可知，同一pH 条件下，在一定范围内，随着温度升高，酶促反应速率变大，单位时间内酶促反
应产物越多，但超过一定温度后，随着温度升高，酶促反应速率下降，单位时间内酶促反应产物越少，B
错误；
C、由题意知，麦芽中多酚氧化酶（PPO）的作用会降低啤酒质量，因此，制备麦芽过程中需降低其活性，
而题图中显示在温度80℃、pH8.4 时酶活性最强，C 错误；
D、低温抑制酶的活性，但不破坏酶的空间结构，高温使酶失活的原因是破坏了酶的空间结构，D 正确。
故选D。
9．（2024·广东卷）3．2019 年，我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集到一种蓝细菌，其细胞内存在由
两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用。在该结构中，下列物质存在的可能性最小的
是（ ）
A．ATP
B．NADP+
C．NADH
D．DNA
【答案】D
【分析】蓝细菌属于原核生物，含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用。
【详解】由题干信息可知，采集到的蓝细菌其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作
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用与呼吸作用，进行光合作用时，光反应阶段可以将ADP 和Pi 转化为ATP，NADP+和H+转化为NADPH，用
于暗反应，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都可以生成NADH，而DNA 存在于蓝细菌的拟核中，D 正确，
ABC 错误。
故选D。
10．（2024·甘肃卷）维持细胞的Na+平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下，植物细胞膜（或液泡膜）上
的H+-ATP 酶（质子泵）和Na+-H+逆向转运蛋白可将Na+从细胞质基质中转运到细胞外（或液泡中），以维
持细胞质基质中的低Na+水平（见下图）。下列叙述错误的是（ ）
A．细胞膜上的H+-ATP 酶磷酸化时伴随着空间构象的改变
B．细胞膜两侧的H+浓度梯度可以驱动Na+转运到细胞外
C．H+-ATP 酶抑制剂会干扰H+的转运，但不影响Na+转运
D．盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高
【答案】C
【分析】1、由图可知，H+-ATP 酶（质子泵）向细胞外转运H+时伴随着ATP 的水解，且为逆浓度梯度运输，
推出H+-ATP 酶向细胞外转运H+为主动运输；
2、由图可知，H+进入细胞为顺浓度梯度运输，Na+出细胞为逆浓度梯度运输，均通过Na+-H+逆向转运蛋白，
H+顺浓度梯度进入细胞所释放的势能是驱动Na+转运到细胞外的直接动力，由此推出Na+-H+逆向转运蛋白介
导的Na+跨膜运输为主动运输。
【详解】A、细胞膜上的H+-ATP 酶介导H+向细胞外转运时为主动运输，需要载体蛋白的协助。载体蛋白需
与运输分子结合，引起载体蛋白空间结构改变，A 正确；
B、H+顺浓度梯度进入细胞所释放的势能是驱动Na+转运到细胞外的直接动力，B 正确；
C、H+-ATP 酶抑制剂干扰H+的转运，进而影响膜两侧H+浓度，对Na+的运输同样起到抑制作用，C 错误；
D、盐胁迫下，会有更多的Na+进入细胞，为适应高盐环境，植物可能会通过增加Na+-H+逆向转运蛋白的基
因表达水平，以增加Na+-H+逆向转运蛋白的数量，将更多的Na+运出细胞，D 正确
故选C。
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二、
综合题
11.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。回答下列问题:
(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是 组。
(2)在时间t1之前,如果A 组温度提高10 ℃,那么A 组酶催化反应的速度会 。
(3)如果在时间t2时,向C 组反应体系中增加2 倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,C 组产物总量
,原因是 。
(4)生物体内酶的化学本质是 ,其特性有 (答出两点即可)。
【答案】(1)B
(2)加快
(3) 不变 60 ℃条件下，t2时酶已失活，即使增加反应物，产物总量也不会增加
(4)高效性、专一性 、酶的作用条件较温和。
【来源】黑龙江省肇东市四中2021-2022 学年高二下学期期末生物试题
【分析】在最适温度条件下，酶的活性最高。温度偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。温度过高，会使
酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。在0℃时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度
下酶的活性会升高。因此，酶制剂适宜在低温下保存。
（1）从图中可看出，酶活性最高的是40℃（B）组。
（2）在时间t1之前，A 组温度提高10℃，酶的活性增强，A 组酶催化反应的速率会加快。
（3）C 组从时间t1 到t2，产物的浓度不变，说明在60℃时酶已变性失活，此时向反应体系中增加2 倍量
的底物，其他条件保持不变，C 组的产物总量不变。
（4）生物体内酶的特性有专一性、高效性、酶的作用条件较温和。
12.小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀
粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。
(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉),并在适
宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下:
分组
红粒管
白粒管
对照管
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步骤
①
加样
0.5 mL 提取液
0.5 mL 提取液
C
②
加缓冲液(mL)
1
1
1
③
加淀粉溶液(mL)
1
1
1
④
37 ℃保温适当时间,终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘液显色
显色结果
+++
+
+++++
注:“+”数目越多表示蓝色越深
步骤①中加入的C 是 ,步骤②中加缓冲液的目的是 。显色结果表明:淀粉酶活性较低
的品种是 ;据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越 。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减
小,为保持显色结果不变,则保温时间应 。
(2)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,设计了如下实
验方案:
X 处理的作用是使 。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异,且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色
显著 白粒管(填“深于”或“浅于”),则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主
要原因。
【答案】(1) 0.5mL 蒸馏水 酶具有专一性，淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解
(2)步骤2 和3 的顺序应调换
(3)红粒小麦
(4)使β-淀粉酶失活
(5) 深于 无明显差异 高温破坏酶的空间结构，使酶失去活性
【来源】河北省邯郸市第一中学2024—2025 学年高一上学期12 月考试生物试题
【分析】酶的知识点：
（1）酶活性：酶的活性受温度、pH、激活剂或抑制剂等因素的影响。
（2）活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
（3）作用机理：催化剂是降低反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。
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（4）酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
（5）酶的特性：高效性、专一性、作用条件较温和（高温、过酸、过碱，都会使酶的结构遭到破坏，使
酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活）。
【详解】（1）本实验设置了对照管，对照管中应加入与实验组等量的蒸馏水来保证单一变量原则。所以
步骤 1 中加入的 A 是 0.5 mL 蒸馏水。酶具有专一性，淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，
因此步骤2 中加入淀粉溶液而不是蔗糖溶液。
（2）酶具有高效性，若先加入淀粉溶液，底物很快就反应完了，故应先加入缓冲液，再加入淀粉溶液，
即步骤2 和3 的顺序应调换。
（3）显色结果为对照管蓝色最深，说明对照管中淀粉未被分解；红粒管次之，说明红粒管中淀粉酶分解
淀粉的量少于白粒管；白粒管蓝色最浅，说明白粒管中淀粉酶分解淀粉的量最多。所以淀粉酶活性较低的
品种是红粒小麦。
（4）作为对比，X 处理的作用是使β-淀粉酶失活。
（5）若β-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因，I 中α-淀粉酶失活，主要是β-淀粉酶发
挥作用，则I 中的显色结果为红粒管颜色显著深于白粒管，II 中β-淀粉酶失活，主要是α-淀粉酶发挥作用，
则II 中的显色结果为无明显差异。若将小麦种子煮熟，高温破坏酶的空间结构，使酶失去活性，则两品种
均不能发芽。
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