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专题04 酶和ATP
1．（2023·浙江·统考高考真题）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
【答案】B
【详解】A、由题干可知，两组实验的温度都为45℃，所以研究的因素不是温度，A 错误；B、由题干分
析，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%。这两组实验的不同条件在于是否加入底物。所以研究的因素是底物，B 正确；
C、由题干可知，两组实验的反应时间均为12min，所以研究的因素不是反应时间，C 错误；D、由题干可
知，两组实验的酶量一致，所以研究的因素不是酶量，D 错误。故选B。
2．（2023·浙江·统考高考真题）胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶，促进肝糖原分解成葡萄糖，提高
血糖水平，机理如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．胰高血糖素经主动运输进入肝细胞才能发挥作用
B．饥饿时，肝细胞中有更多磷酸化酶b 被活化
C．磷酸化酶a 能为肝糖原水解提供活化能
D．胰岛素可直接提高磷酸化酶a 的活性
【答案】B
【详解】A、胰高血糖素属于大分子信息分子，不会进入肝细胞，需要与膜上特异性受体结合才能发挥作
用，A 错误；B、饥饿时，胰高血糖素分泌增加，肝细胞中有更多磷酸化酶b 被活化成磷酸化酶a，加快糖
原的分解，以维持血糖浓度相对稳定，B 正确；C、磷酸化酶a 不能为肝糖原水解提供活化能，酶的作用机
理是降低化学反应所需活化能，C 错误；D、根据题图无法判断胰岛素和磷酸化酶a 的活性的关系，且胰岛
素为大分子物质，不能直接进入细胞内发挥作用，D 错误。故选B。
3．（2023·浙江·统考高考真题）为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处
理及结果如下表所示。
1
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组别
甲中溶液（0.2mL）
乙中溶液（2mL）
不同时间测定的相对压强（kPa）
0s
50s
100s
150s
200s
250s
I
肝脏提取液
H2O2溶液
0
9.0
9.6
9.8
10.0
10.0
II
FeCl3
H2O2溶液
0
0
0.1
0.3
0.5
0.9
III
蒸馏水
H2O2溶液
0
0
0
0
0.1
0.1
下列叙述错误的是（ ）
A．H2O2分解生成O2导致压强改变
B．从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时
C．250s 时I 组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行
D．实验结果说明酶的催化作用具有高效性
【答案】C
【详解】A、H2O2分解产物是H2O 和O2，其中O2属于气体，会导致压强改变，A 正确；B、据表分析可知，
甲中溶液酶或无机催化剂等，乙中是底物，应从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时，B 正确；C、三组
中的H2O2溶液均为2ml，则最终产生的相对压强应相同，据表可知，250s 之前（200s）I 组反应已结束，
但II 组和III 组压强仍未达到I 组的终止压强10.0，故250s 时Ⅱ组和Ⅲ组反应仍在进行，C 错误；D、酶的
高效性是指与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，对比I、II 组可知，在相同时间内I
组（含过氧化氢酶）相对压强变化更快，说明酶的催化作用具有高效性，D 正确。故选C。
4．（2023·全国·统考高考真题·节选）某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含
色素种类决定的，红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1 步由酶1 催化，第2 步由酶2
催化，其中酶1 的合成由A 基因控制，酶2 的合成由B 基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子，某
研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨，得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液，并用这些研磨液进行不
同的实验。
实验一：探究白花性状是由A 或B 基因单独突变还是共同突变引起的
①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色。
③将两种细胞研磨液先加热煮沸，冷却后再混合，混合液颜色无变化。
实验二：确定甲和乙植株的基因型
将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。
2
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回答下列问题。
(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是
（答出3 点即可）；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原
因是高温破坏了酶的 。
【答案】(1) 高效性、专一性、作用条件温和 空间结构
【详解】（1）与无机催化剂相比，酶所具有的特性是高效性、专一性、作用条件温和。
高温破坏了酶的空间结构，导致酶失活而失去催化作用。
1．（2022·江苏·统考高考真题）下列关于细胞代谢的叙述正确的是（ ）
A．光照下，叶肉细胞中的ATP 均源于光能的直接转化
B．供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇
C．蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP
D．供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP
【答案】B
【详解】A、光照下，叶肉细胞可以进行光合作用和有氧呼吸，光合作用中产生的ATP 来源于光能的直接
转化，有氧呼吸中产生的ATP 来源于有机物的氧化分解，A 错误；B、供氧不足时，酵母菌在细胞质基质
中进行无氧呼吸，将丙酮酸转化为乙醇和二氧化碳 ，B 正确；C、蓝细菌属于原核生物，没有线粒体，但
进行有氧呼吸，C 错误；D、供氧充足时，真核生物在线粒体内膜上氧化[H]产生大量ATP ，D 错误。故选
B。
2．（2022·重庆·统考高考真题）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
【答案】D
【详解】A、根据表格数据可知，在37°C 时，M 的适宜pH 为5~9，而L 的适宜pH 为5 左右，A 错误；
B、酶适宜在低温条件下保存，在37°C 长时间放置后，两种酶的活性会发生改变，B 错误；C、酶发挥作
用需要适宜的温度，高温会导致酶变性失活，因此从37°C 上升至95°C，两种酶在pH 为5 时都已经失活，
C 错误；D、在37°C、pH 为3~11 时，M 比L 的相对活性高，因此M 更适于制作肉类嫩化剂，D 正确。故
3
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选D。
3．（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
【答案】B
【详解】A、由题“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”可知，碱性蛋白
酶在一定条件下可发生自溶失活，A 正确；B、由图可知，加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折
叠，部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到天然状态，因此加热导致碱性蛋白酶构象改变是可逆的 ，B
错误；C、碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，而且加热也能使碱性蛋白酶失活，会降低碱性蛋
白酶的洗涤剂去污效果，添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果，C 正确；D、酶具有高效
性，碱性蛋白酶能使蛋白质水解成多肽和氨基酸，具有很强的分解蛋白质的能力，可有效地清除汗渍、奶
渍、酱油渍等污渍，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。故选B。
4．（2022·浙江·统考高考真题）下列关于腺苷三磷酸分子的叙述，正确的是（ ）
A．由1 个脱氧核糖、1 个腺嘌呤和3 个磷酸基团组成
B．分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键
C．在水解酶的作用下不断地合成和水解
D．是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
【答案】D
【详解】A、1 分子的ATP 是由1 分子腺嘌呤、1 分子核糖和3 分子磷酸基团组成，A 错误；B、ATP 分子
的结构式可以简写成A—P～P～P，磷酸基团与磷酸基团相连接的化学键是一种特殊的化学键，B 错误；
C、ATP 在水解酶的作用下水解，在合成酶的作用下ADP 和磷酸吸收能量合成ATP，C 错误；D、吸能反
应一般与ATP 的分解相联系，放能反应一般与ATP 的合成相联系，故吸能反应和放能反应之间的纽带就是
ATP，D 正确。故选D。
5．（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
4
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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
【详解】A、 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；
B、 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；C、 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；D、 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。故选B。
6．（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（ ）
组
别
pH
CaCl2
温度（℃）
降解率（%）
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CaCl2
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
【详解】A、分析②③组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A 正确；
B、分析①②变量可知，pH 均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90℃、70℃，故自变量为温度，B 正确；
C、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；D、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。故选C。
7．（2022·全国·统考高考真题）某种酶P 由RNA 和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究
该酶不同组分催化反应所需的条件。某同学进行了下列5 组实验（表中“+”表示有，“－”表示无）。
实验组
①
②
③
④
⑤
底物
+
+
+
+
+
RNA 组分
+
+
－
+
－
5
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蛋白质组分
+
－
+
－
+
低浓度Mg2+
+
+
+
－
－
高浓度Mg2+
－
－
－
+
+
产物
+
－
－
+
－
根据实验结果可以得出的结论是（ ）
A．酶P 必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性
B．蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高
C．在高浓度Mg2+条件下RNA 组分具有催化活性
D．在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性
【答案】C
【详解】A、第①组中，酶P 在低浓度Mg2+条件，有产物生成，说明酶P 在该条件下具有催化活性，A 错
误；BD、 第③组和第⑤组对照，无关变量是底物和蛋白质组分，自变量是Mg2+浓度，无论是高浓度
Mg2+条件下还是低浓度Mg2+条件下，两组均没有产物生成，说明蛋白质组分无催化活性，BD 错误；C、
第②组和第④组对照，无关变量是底物和RNA 组分，自变量是Mg2+浓度，第④组在高浓度Mg2+条件下有
产物生成，第②组在低浓度Mg2+条件下，没有产物生成，说明在高浓度Mg2+条件下RNA 组分具有催化活
性，C 正确。故选C。
8．（2022·天津·高考真题）利用蓝细菌将CO2 转化为工业原料，有助于实现“双碳”目标。
(1)蓝细菌是原核生物，细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH（呼吸过程中产生的[H]）和丙酮酸等中
间代谢物。ATP 来源于 和 等生理过程，为各项生命活动提
供能量。
(2)蓝细菌可通过D—乳酸脱氢酶（Ldh），利用NADH 将丙酮酸还原为D—乳酸这种重要的工业原料。研
究者构建了大量表达外源Ldh 基因的工程蓝细菌，以期提高D—乳酸产量，但结果并不理想。分析发现，
是由于细胞质中的NADH 被大量用于 作用产生ATP，无法为Ldh 提供充足的NADH。
(3)蓝细菌还存在一种只产生ATP 不参与水光解的光合作用途径。研究者构建了该途径被强化的工程菌K，
以补充ATP 产量，使更多NADH 用于生成D—乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌K 中细胞质ATP、NADH
和NADPH 含量，结果如下表。
注：数据单位为pmol∕OD730
菌株
ATP
NADH
NADPH
初始蓝细
菌
626
32
49
工程菌K
829
62
49
由表可知，与初始蓝细菌相比，工程菌K 的ATP 含量升高，且有氧呼吸第三阶段 （被抑制∕被
促进∕不受影响），光反应中的水光解 （被抑制∕被促进∕不受影响）。
(4)研究人员进一步把Ldh 基因引入工程菌K 中，构建工程菌L。与初始蓝细菌相比，工程菌L 能积累更多
6
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D—乳酸，是因为其__________（双选）。
A．光合作用产生了更多ATP
B．光合作用产生了更多NADPH
C．有氧呼吸第三阶段产生了更多ATP
D．有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH
【答案】(1)光合作用 呼吸作用 (2)有氧呼吸 (3)被抑制 不受影响 (4)AD
【详解】（1）蓝细菌是原核生物，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用，能产生NADH（呼吸过程
中产生的[H]）和丙酮酸等中间代谢物，也能进行呼吸作用，因此蓝细菌内的ATP 来源于光合作用和呼吸
作用等生理过程，为各项生命活动提供能量。（2）有氧呼吸第三阶段是前两个阶段产生的NADH（呼吸
过程中产生的[H]）与氧气结合形成水，同时释放大量能量，因此蓝细菌中细胞质中的NADH 可被大量用
于有氧呼吸第三阶段产生ATP，无法为Ldh 提供充足的NADH。（3）NADH 是有氧呼吸过程中的代谢产
物，在有氧呼吸第三阶段被利用，NADPH 是光合作用过程中的代谢产物，是水光解的产物，据表格可知，
与初始蓝细菌相比，工程菌K 的NADH 较高，NADPH 相同，说明有氧呼吸第三阶段被抑制，光反应中的
水光解不受影响。（4）工程菌K 存在一种只产生ATP 不参与水光解的光合作用途径，能使更多NADH 用
于生成D—乳酸，把Ldh 基因引入工程菌K 中，构建工程菌L，光合作用产生了更多ATP，为各项生命活
动提供能量，这样有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH，这样工程菌L 就能利用NADH 将丙酮酸还原为D
—乳酸，能积累更多D—乳酸，AD 正确，BC 错误。故选AD。
1．（2021·重庆·高考真题）人体细胞溶酶体内较高的H+浓度（pH 为5.0 左右）保证了溶酶体的正常功能。
下列叙述正确的是（ ）
A．溶酶体可合成自身所需的蛋白
B．溶酶体酶泄露到细胞质基质后活性不变
C．细胞不能利用被溶酶体分解后产生的物质
D．溶酶体内pH 的维持需要膜蛋白协助
【答案】D
【详解】A、溶酶体含多种水解酶，水解酶的化学本质是蛋白质，故水解酶是在核糖体上合成的，A 错误；
B、溶酶体内的水解酶在pH 为5 左右时活性最高，但溶酶体周围的细胞质基质的pH 为中性，当泄露到细
胞质基质后，pH 上升，酶活性会降低，B 错误；C、被溶酶体分解后的产物，有用的留在细胞，无用的排
出细胞外，C 错误；D、溶酶体内pH 的维持依靠氢离子的浓度，而氢离子的浓度的维持为主动运输，需要
膜蛋白协助，D 正确。故选D。
2．（2021·海南·高考真题）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
7
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【详解】A、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；B、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；C、“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；D、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。故
选A。
3．（2021·海南·高考真题）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t1时，该酶催化反应速率随温度升高而增大
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
【详解】A、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；
B、据图可知，在t1时，酶促反应速率随温度升高而增大，即反应速率与温度的关系为40℃＜＜50℃＜
60℃＜70℃，B 正确；C、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；D、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。故选D。
4．（2021·天津·统考高考真题）富营养化水体中，藻类是吸收磷元素的主要生物，下列说法正确的是（
）
A．磷是组成藻类细胞的微量元素
B．磷是构成藻类生物膜的必要元素
C．藻类的ATP 和淀粉都是含磷化合物
D．生态系统的磷循环在水生生物群落内完成
【答案】B
【详解】A、磷属于大量元素，A 错误；B、磷脂中含磷元素，磷脂双分子层是构成藻类生物膜的基本支架，
故磷是构成藻类生物膜的必要元素，B 正确；C、ATP 由C、H、O、N、P 组成，淀粉只含C、H、O 三种
元素，C 错误；D、物质循环具有全球性，生态系统的磷循环不能在水生生物群落内完成，D 错误。故选
B。
8
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5．（2021·北京·统考高考真题）ATP 是细胞的能量“通货”，关于ATP 的叙述错误的是（ ）
A．含有C、H、O、N、P
B．必须在有氧条件下合成
C．胞内合成需要酶的催化
D．可直接为细胞提供能量
【答案】B
【详解】A、ATP 中含有腺嘌呤、核糖与磷酸基团，故元素组成为C、H、O、N、P，A 正确；B、在无氧
条件下，无氧呼吸过程中也能合成ATP，B 错误；C、ATP 合成过程中需要ATP 合成酶的催化，C 正确；
D、ATP 是生物体的直接能源物质，可直接为细胞提供能量，D 正确。故选B。
6．（2021·浙江·统考高考真题）下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述，正确的是（ ）
A．“酶的催化效率”实验中，若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎，实验结果相同
B．“探究pH 对过氧化氧酶的影响”实验中，分别加入不同pH 的缓冲液后再加入底物
C．“探究酶的专一性”实验中，设置1、2 号试管的目的是检验酶液中是否混有还原糖
D．设计温度对蛋白酶活性影响的实验方案时，可选择本尼迪特试剂检测反应产物
【答案】B
【详解】A、熟马铃薯块茎中酶已经失活，用其代替生马铃薯块茎，实验结果不相同，A 错误；B、“探究
pH 对过氧化氧酶的影响”实验中，不同pH 为自变量，在酶溶液中分别加入不同pH 的缓冲液后，再与底
物混合，以保证反应pH 为预设pH，B 正确；C、“探究酶的专一性”实验中，设置1、2 号试管的目的是
检验淀粉溶液和蔗糖溶液中是否混有还原糖，C 错误；D、探究温度对蛋白酶活性影响的实验中，温度作
为自变量，而本尼迪特试剂检验还原糖需要水浴加热，会改变实验温度，影响实验结果，故不能选择本尼
迪特试剂检测反应产物，D 错误。故选B。
7．（2021·湖南·统考高考真题）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
【答案】B
【详解】A、通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，进而来实现细胞信号的传递，体现出
蛋白质结构与功能相适应的观点，A 正确； B、如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将会使该
位点无法磷酸化，进而影响细胞信号的传递，B 错误；C、根据题干信息：进行细胞信息传递的蛋白质需
要磷酸化才能起作用，而ATP 为其提供了磷酸基团和能量，从而参与细胞信号传递，C 正确；D、温度会
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影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应，D 正确。故选B。
8．（2021·湖北·统考高考真题）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
【详解】（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。
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9．（2021·浙江·统考高考真题）1897 年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；
还有研究发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论，利用下
列材料和试剂进行了实验。
材料和试剂：酵母菌、酵母汁、A 溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子）、B 溶液（含有酵母汁中的各
类小分子和离子）、葡萄糖溶液、无菌水。
实验共分6 组，其中4 组的实验处理和结果如下表。
组
别
实验处理
实验结果
①
葡萄糖溶液＋无菌水
－
②
葡萄糖溶液＋酵母菌
＋
③
葡萄糖溶液＋A 溶液
－
④
葡萄糖溶液＋B 溶液
－
注：“＋”表示有乙醇生成，“－”表示无乙醇生成
回答下列问题：
（1）除表中4 组外，其它2 组的实验处理分别是：
； 。本实验中，这些起辅助作用的小分子和离子存在
于酵母菌、 。
（2）若为了确定B 溶液中是否含有多肽，可用 试剂来检测。若为了研究B 溶液中离子M 对乙
醇发酵是否是必需的，可增加一组实验，该组的处理是
。
（3）制备无细胞的酵母汁，酵母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液，缓冲液的作用是
，以确保酶的活性。
（4）如何检测酵母汁中是否含有活细胞？（写出2 项原理不同的方法及相应原理）
。
【答案】 葡萄糖溶液＋酵母汁 葡萄糖溶液＋A 溶液＋B 溶液 酵母汁和B 溶液 双缩脲
葡萄糖溶液＋A 溶液＋去除了离子M 的B 溶液 保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH
染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透性；酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖。
【详解】（1）结合分析可知：为验证上述无细胞的酵母汁可以进行“乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥
催化作用需要小分子和离子辅助”的结论，还需要加设两组实验，一组为葡萄糖溶液＋酵母汁（预期实验
结果为有乙醇生成），另外一组为葡萄糖溶液＋A 溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子，包括相关酶）
＋B 溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子），此组预期结果为有乙醇生成；本实验中，起辅助作用的
小分子和离子可在酵母菌（细胞中含有各类物质）、酵母汁和B 溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离
子）中存在。（2）多肽用双缩脲试剂进行检测；据题干信息可知，M 离子存在于B 溶液中，故为验证M
对乙醇发酵的是否为必需的，则应加设一组实验，即葡萄糖溶液＋A 溶液＋去除了离子M 的B 溶液：若有
乙醇生成，则证明B 不是必须的，若无乙醇生成，则证明B 是必须的。（3）酶的作用条件温和，需要适
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宜的温度和PH 等条件，实验中缓冲液的作用是保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH。（4）检
测酵母汁中是否含有活细胞的方法有：染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透性：若为死细胞，则能被染
色；酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖：一段时间后若酵母菌数量增加，则为活细胞。
一、单选题
1．科学家通过实验研究一种蛋白酶在不同条件下的催化效率。在最适温度下测定蛋白质水解率，结果如
图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．该蛋白酶不是溶酶体中的酸性水解酶
B．待蛋白质完全水解后测定蛋白质水解率
C．反应体系中加入ATP 可提高蛋白质水解率
D．若升高反应体系中的温度，a 点向下移动
【答案】B
【分析】该实验的自变量是pH 和是否加ATP，因变量是蛋白质水解率，由图可知，加ATP 后，蛋白质水
解率明显提高。
【详解】A、该蛋白质降解途径的最适pH 为8.0 时呈碱性，如果该酶是溶酶体中的酸性水解酶则会失活，
所以该酶不是溶酶体中的酸性水解酶，A 正确；
B、该实验的自变量是pH 和是否加ATP，因变量是蛋白质水解率，应在反应一段相同时间后测蛋白质水解
率，不可待蛋白质完全水解后测定蛋白质水解率，B 错误；
C、通常情况下只在细胞内才存在ATP，由图a 知，有ATP 存在时与没有ATP 存在时的水解率相差非常大，
由此说明该蛋白质的水解方式为ATP 依赖型，反应体系中加入ATP 可提高蛋白质水解率，C 错误；
D、本实验为最适温度下测定蛋白质水解率，若升高反应体系中的温度，酶的活性会下降，a 点向下移动，
D 正确。
故选B。
2．科研人员从某种微生物细胞中分离得到了一种酶Q，为了探究该酶的最适温度，进行了相关实验。实验
结果如图甲所示；图乙为酶Q 在60℃下催化一定量的底物时，生成物的量随时间变化的曲线。下列分析不
正确的是（ ）
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A．由图甲可知，该种微生物适合在较高的温度环境中生存
B．增加图甲各温度的实验组数，可使得到的最适温度范围更精准
C．图乙实验中若升高温度，酶Q 的活性不一定升高
D．图乙中，在t2时增加底物的量，酶Q 的活性不变
【答案】B
【分析】1、分析图甲：在所给的温度条件下，随着温度的升高，底物剩余量减少，说明酶活性增强，但
由于没有出现峰值，故不能判断该酶的最适温度。
2、分析图乙：在60℃下，底物一定时，随时间延长，生成物的量逐渐增加，直至稳定。
【详解】A、由图甲可知，温度较高时，底物的剩余量减少，故酶活性较高，说明该种微生物适合在较高
的温度环境中生存，A 正确；
B、甲图各温度的实验组数，随温度升高，酶的活性一直在增强，没有出现下降的趋势，故不能得到酶活
性的最适温度范围，需要再增加温度范围，减小温度梯度，才可使得到的最适温度范围更精准，B 错误；
C、由于不能确定该酶的最适温度，故图乙实验中若升高温度，酶的活性不一定升高，C 正确；
D、酶活性受温度和pH 的影响，与底物的量无关，故图乙中，在t2 时增加底物的量，酶Q 的活性不变，D
正确。
故选B。
3．某些蛋白质在相关酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信息传递。下
列有关说法错误的是（ ）
A．细胞呼吸可以产生为蛋白质的磷酸化提供磷酸基团的物质
B．蛋白质的磷酸化过程伴随着能量的转移
C．蛋白质分子中可以发生磷酸化的氨基酸的缺失会影响细胞信息传递
D．细胞膜上不存在蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程
【答案】D
【分析】分析图形，在信号的刺激下，蛋白激酶催化ATP 将蛋白质磷酸化，形成ADP 和磷酸化的蛋白质，
使蛋白质的空间结构发生改变；而蛋白磷酸酶又能催化磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落，形成去磷酸化
的蛋白质，从而使蛋白质空间结构的恢复。
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【详解】A、细胞呼吸可以产生ATP，ATP 中存在磷酸基团，故细胞呼吸可以产生为蛋白质的磷酸化提供
磷酸基团的物质，A 正确；
B、当ATP 在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化，
即是磷酸化，该过程伴随能量的转移，B 正确；
C、根据题干信息可知，进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，如果这些蛋白质特定磷酸化
位点的氨基酸缺失，将会使该位点无法磷酸化，故蛋白质分子中可以发生磷酸化的氨基酸的缺失会影响细
胞信息传递，C 正确；
D、细胞膜上存在糖蛋白，具有细胞间信息交流的功能，故细胞膜上存在蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程，
D 错误。
故选D。
4．某种酶P 由RNA 和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的
条件，某同学进行了下列5 组实验（表中“+”表示有，“－”表示无）。根据实验结果可以得出的结论是
（ ）
实验组
①
②
③
④
⑤
底物
+
+
+
+
+
RNA 组分
+
+
－
+
－
蛋白质组分
+
－
+
－
+
低溶度Mg2+
+
+
+
－
－
高溶度Mg2+
－
－
－
+
+
产物
+
－
－
+
－
A．酶P 必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性
B．蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高
C．RNA 是酶P 具有催化活性必需的成分
D．蛋白质与RNA 组分在低浓度Mg2+条件下的催化作用表现为相互促进
【答案】C
【分析】分析：由表格数据可知，该实验的自变量是酶的组分、Mg2+的浓度，因变量是有没有产物生成，
底物为无关变量。第①组为正常组作为空白对照，其余组均为实验组。
【详解】A、第①组中，酶P 在低浓度Mg2+条件，有产物生成，说明酶P 在该条件下也具有催化活性，A
错误；
B、第③组和第⑤组对照，无关变量是底物和蛋白质组分，自变量是Mg2+浓度，无论是高浓度Mg2+条件
下还是低浓度Mg2+条件下，两组均没有产物生成，说明蛋白质组分无催化活性，B 错误；
C、第④组和第⑤组对照，自变量是RNA 组分，第④组有RNA 组分，有产物，说明在高浓度Mg2+条件下
RNA 组分具有催化活性；①②③组比较，②③组分别加入RNA 和蛋白质都没有产物，①同时加入有产物，
说明低浓度Mg2+条件下，RNA 和蛋白质同时存在才能催化，故RNA 是酶P 具有催化活性的必需成分，C
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正确；
D、蛋白质与RNA 组分在低浓度Mg2+条件下共同存在酶P 具有催化作用，说明二者是必需成分，但二者
都不具有独立的催化作用，不能说明催化作用表现为相互促进，D 错误。
故选C。
5．鱼宰杀后鱼肉中的腺苷三磷酸降解生成肌苷酸，能极大地提升鱼肉鲜味。肌苷酸在酸性磷酸酶
（ACP）作用下降解又导致鱼肉鲜味下降。在探究鱼类鲜味下降外因的系列实验中，实验结果如下图所示。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．本实验的自变量只有 pH 和温度，因变量是酸性磷酸酶（ACP）的相对活性
B．不同鱼的ACP 的最适温度和pH 有差异，根本原因在于不同鱼体内的ACP 结构不同
C．pH 低于3.8、温度超过60℃，对鳝鱼肌肉酸性磷酸酶（ACP）活性影响的机理相同
D．由图可知，放置相同的时间，鮰鱼在pH6.0、温度 40℃条件下，ACP 活性最高，鱼肉鲜味程度最
高
【答案】C
【分析】酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一
类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH 值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制
酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使
酶永久性的失活）。
【详解】A、由图示曲线可知，本实验的自变量是pH、温度和鱼的种类，因变量是酸性磷酸酶（ACP）的
相对活性，A 错误；
B、ACP 是一种酶，其本质是蛋白质，基因决定蛋白质的合成，不同鱼的ACP 的最适温度和pH 有差异，
根本原因在于控制合成ACP 的基因不同，B 错误；
C、反应温度超过60℃与pH 低于3.8，鳝鱼肌肉ACP 都会因为空间结构的改变失去活性，影响机理是相同
的，C 正确；
D、由图示曲线可知，放置相同的时间，鮰鱼在pH6.0、温度40℃条件下酸性磷酸酶相对活性最高，导致
鱼肉鲜味下降最快，D 错误。
故选C。
6．下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述，正确的是（ ）
A．在“比较H2O2在不同条件下的分解”实验中，用熟猪肝代替新鲜猪肝效果一样
B．在“探究温度对淀粉酶活性影响”实验中，用斐林试剂对因变量进行检测较适宜
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C．在“探究pH 对蛋白酶活性影响”实验中，用双缩脲试剂对因变量进行检测较适宜
D．在“探究温度对蛋白酶活性影响”实验中，反应底物可使用蛋白块或蛋花溶液
【答案】D
【分析】1、探究PH 对酶活性的影响一般不选用过氧化氢为底物。探究温度对酶活性的影响一般不选用斐
林试剂进行检测。
2、酶具有高效性，同无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的效果更显著，催化效率更高。
【详解】A、熟猪肝中的过氧化氢酶会因高温而变性失活，故在“比较H2O2 在不同条件下的分解”实验
中，用熟猪肝代替新鲜猪肝效果不同，A 错误；
B、斐林试剂检测实验结果需要水浴加热，水浴加热会干扰实验结果，因此在“探究温度对淀粉酶活性影
响”实验中，不能用斐林试剂对因变量进行检测，B 错误；
C、由于蛋白酶的本质也是蛋白质，可与双缩脲试剂反应，故在“探究pH 对蛋白酶活性影响”实验中，不
能用双缩脲试剂对因变量进行检测，C 错误；
D、酶具有专一性，蛋白酶可使蛋白质水解，故在“探究温度对蛋白酶活性影响”实验中，反应底物可使
用蛋白块或蛋花溶液，D 正确。
故选D。
7．谷丙转氨酶（ALT）存在于各种细胞中，尤以肝细胞为最多，ALT 能够催化将氨基从丙氨酸转移到α—
酮戊二酸上的转氨基反应，从而生成丙酮酸和谷氨酸，在各种病毒性肝炎的急性期、药物中毒性肝细胞坏
死时，ALT 大量释放入血液中，因此血液中ALT 含量是急性肝细胞损害的敏感标志。下列有关说法正确的
是（ ）
A．ALT 能为转氨基过程提供能量
B．ALT 随血液运输进行细胞间信息交流
C．许多蛋白质含有谷氨酸，谷氨酸是人体必需氨基酸
D．ALT 在肝细胞含量最多很可能与肝细胞合成蛋白质旺盛有关
【答案】D
【分析】1、氨基酸根据能否在人体内合成，分为必需氨基酸和非必需氨基酸。必需氨基酸不能在人体内
合成，只能来源于食物。非必需氨基酸可以在人体内合成。
2、酶能降低化学反应的活化能，故其能催化化学反应快速进行。
【详解】A、ALT 是谷丙转氨酶，酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不能提供能量，A 错误；
B、分析题意可知，在各种病毒性肝炎的急性期、药物中毒性肝细胞坏死时，ALT 大量释放入血液中，该
过程不能体现胞间信息交流的功能，B 错误；
C、必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸，人体细胞内能合成谷氨酸，故谷氨酸对人体细胞而言属于
非必需氨基酸，C 错误；
D、ALT 即谷丙转氨酶，其本质是蛋白质，ALT 在肝细胞含量最多很可能与肝细胞合成蛋白质旺盛有关，
D 正确。
故选D。
8．为研究酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示：
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步
骤
基本过程
试管A
试管B
1
加入2%过氧化氢溶液
3 mL
3 mL
2
加入猪脏研磨液
少许
—
3
加入FeCl3
—
少许
4
检测
据此分析，下列叙述错误的是（ ）
A．实验的自变量是催化剂的种类
B．可用产生气泡的速率作检测指标
C．该实验能说明酶的作用具有高效性
D．不能用鸡肝研磨液代替猪脏研磨液进行实验
【答案】D
【分析】表格分析：本实验的自变量是加入催化剂的种类，酶和无机催化剂对比，具有高效性，故试管A
氧气产生速率远大于试管B。
【详解】A、该实验的自变量是催化剂的种类，酶和无机催化剂对比，探究的是酶具有高效性，A 正确；
B、本实验的因变量是过氧化氢的分解速率，可用产生气泡的速率作检测指标，B 正确；
C、新鲜的猪肝研磨液富含过氧化氢酶，该实验能说明与无机催化剂相比酶的作用具有高效性，C 正确；
D、鸡肝研磨液中也含有丰富的过氧化氢酶，因而可用鸡肝研磨液代替猪脏研磨液进行实验，D 错误。
故选D。
9．多酶片是帮助消化的一类复方制剂，其说明书部分内容如下。
【药品名称】多酶片
【成分】每片含胰酶（含脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶）300 毫克、胃蛋白酶13 毫克。辅料为二氧化硅、蔗
糖、滑石粉等
【性状】本品为肠溶衣与糖衣的双层包衣片，内层为胰酶，外侧为胃蛋白酶
【适应症】用于消化不良、食欲缺乏
下列相关叙述错误的是（ ）
A．双层包衣设计能保障不同酶在不同部位发挥作用
B．多酶片中含有多种消化酶的原因是酶具有专一性
C．胰酶可与双缩脲试剂在加热条件下产生紫色反应
D．胃蛋白酶和胰酶作用的最适 pH 值是不同的
【答案】C
【分析】1、酶是在活细胞中产生的具有催化作用的一类有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
2、酶的特性：具有高效性、专一性、作用条件温和。酶活性受到温度、PH 等条件的影响，高温、强酸、
强碱都会使酶失去活性，低温会使酶活性降低。
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【详解】A、胰酶在小肠发挥作用，胃蛋白酶在胃内发挥作用，故多酶片双层包衣设计可保障不同酶在不
同部位发挥作用，A 正确；
B、酶具有专一性，因此多酶片中含有多种消化酶，以帮助动物进行消化，B 正确；
C、胰酶为蛋白质，与双缩脲试剂反应不需要加热，C 错误；
D、胃蛋白酶的最适pH 为1.5，胰酶的作用场所是小肠，小肠液的pH 为7.6，故胃蛋白酶和胰酶作用的最
适 pH 值不同，D 正确。
故选C。
10．下图展示了生物体内与ATP 有关的部分反应，相关描述错误的是（ ）
A．过程②⑥为ATP 的水解，通常与吸能反应相联系
B．叶肉细胞内③的速率大于④的速率时，植物体的干重不一定增加
C．过程③的产物为糖类，可在细胞内转化为氨基酸、脂肪等其它有机物
D．所有生物体内都存在ATP-ADP 的能量转化供应机制
【答案】D
【分析】题图分析：过程①表示光合作用的光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜；过程②③表示光合
作用暗反应阶段，发生在叶绿体基质；过程④⑤表示细胞呼吸，包括有氧呼吸和无氧呼吸；过程⑥表示
ATP 的水解，为各项生命活动供能。
【详解】A、过程②⑥是ATP 的水解，释放能量，通常与吸能反应相联系，A 正确；
B、叶肉细胞内③的速率大于④的速率时，则植物干重不一定增加，因为还有其他部分不能进行光合作用
的细胞还要通过呼吸消耗有机物，B 正确；
C、过程③表示光合作用暗反应阶段其产物为糖类，可在细胞内转化为氨基酸、脂肪等其它有机物，C 正
确；
D、并非所有生物体内都存在ATP-ADP 的能量转化供应机制，比如病毒，它是营寄生生活，体内不存在
ATP-ADP 的能量转化供应机制，D 错误。
故选D。
11．下列相关实验叙述正确的是（ ）
A．在稀释的唾液中加入双缩脲试剂后出现紫色反应说明唾液中含有唾液淀粉酶
B．利用淀粉酶、淀粉、蔗糖酶探究酶的专一性时，不可用碘液检测反应结果
C．在过氧化氢溶液充足的情况下，若提高过氧化氢酶的浓度，则酶的活性更高，反应更快
D．解离液的作用是杀死细胞，使细胞相互分离，固定细胞的分裂相
【答案】D
【分析】蛋白质中的肽键可与双缩脲试剂反应呈紫色。
用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，不能用碘液检测实验结果，因为碘液无法检测蔗糖是否水解。
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【详解】A、在稀释的唾液中加入双缩脲试剂后出现紫色反应说明唾液中含有蛋白质，但不能证明是唾液
淀粉酶，A 错误；
B、利用淀粉酶、淀粉、蔗糖酶探究酶的专一性时，能用碘液检测反应淀粉的有无，B 正确；
C、过氧化氢酶活性与浓度无关，C 错误；
D、解离液中盐酸使细胞相互分离，酒精杀死细胞，固定细胞的分裂相，D 正确。
故选D。
12．激酶一般是指催化高能供体分子（如ATP）上的磷酸基团转移至底物分子上的一类蛋白质，底物分子
通过磷酸基团的转移获得能量而被激活，所以很多激酶需要从ATP 中转移磷酸基团；最大的激酶族群是蛋
白激酶，蛋白激酶作用于特定的蛋白质，并改变其活性。为测出激酶X 的最适温度，有人设置了a、
25℃、b（已知：a＜25℃＜b）三种温度进行实验，结果发现，此三种温度下的激酶活性无显著差异。下
列相关叙述错误的是（ ）
A．蛋白激酶与其底物分子的组成元素基本相同，但不可以通过磷酸化为化学反应提供能量
B．蛋白激酶所催化的化学反应往往是吸能反应，底物分子被磷酸化后可能变得更容易发生反应
C．可推测X 酶的最适温度只可能在a~b 之间
D．可推测X 酶的最适温度为低于a 或高于b 或在a~b 之间都有可能
【答案】C
【分析】1、ATP 中文名叫三磷酸腺苷，结构简式为A-P～P～P，其中A 表示腺苷，T 表示三个，P 表示磷
酸基团。ATP 水解伴随着吸能反应，ATP 合成伴随着放能反应。
2、酶的特性：（1）高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013 倍。（2）专一性：每一种酶只
能催化一种或一类化学反应。（3）作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，
使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活。
【详解】A、蛋白激酶的本质是蛋白质，蛋白激酶作用的底物也是蛋白质，因此两者的组成元素基本相同，
都是C、H、O、N 等，蛋白激酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不能为反应提供能量，A 正确；
B、蛋白激酶催化的反应需要发生ATP 水解供能，因此所催化的反应往往是吸能反应，底物分子磷酸化后
结构发生变化更容易发生反应，B 正确；
CD、若三种温度差异不大，则最适温度可能高于b，也可能低于a；若三种温度中a 与b 的差异较大，则a
与b 可能位于最适温度的两侧，这些情况都会导致此三种温度下的激酶活性无显著差，C 错误，D 正确。
故选C。
13．我国是茶的故乡，制茶喝茶的历史有三千多年，茶汁中富含的茶多酚能清除自由基，对人体有益。下
列叙述不正确的是（ ）
A．茶制作过程的高温处理，是为控制酶的活性，保留茶多酚等物质含量
B．沸水泡茶时，卷曲的茶叶变得舒展，是茶的叶肉细胞渗透吸水的结果
C．茶多酚消除自由基，保护细胞膜，具有养颜美容、减缓细胞衰老的药效
D．茶中富含咖啡碱，饮茶与喝咖啡一样有提神的作用，可以适当选择饮用
【答案】B
【分析】酶的化学本质：大多数酶是蛋白质，少数是RNA；高温、过酸、过碱以及重金属盐均可使蛋白质
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的空间结构被破坏，使其发生不可逆的失活。
【详解】A、高温可以使酶变性失活，防止茶多酚等物质分解，A 正确；
B、茶叶细胞是死细胞，不具备原生质层，没有渗透吸水的能力。沸水泡茶时，卷曲的茶叶变得舒展，是
水分子通过分子的扩散作用进入茶的叶肉细胞的结果，B 错误；
C、自由基可攻击蛋白质、DNA、磷脂等结构，导致细胞凋亡，茶多酚可消除自由基延缓衰老，C 正确；
D、茶叶中的咖啡碱具有提神作用，可适当饮用，但不能过量饮用，有提神的作用，D 正确。
故选B。
14．由苏氨酸生物合成为异亮氨酸，要经过5 步，反应第1 步由苏氨酸脱氨酶催化，当终产物异亮氨酸浓
度达到足够水平时，异亮氨酸结合到苏氨酸脱氨酶的一个部位上对酶产生抑制。当异亮氨酸的浓度下降到
一定程度，苏氨酸脱氨酶重新表现活性，从而重新合成异亮氨酸。下列叙述正确的是（ ）
A．苏氨酸脱氨酶为该反应提供活化能
B．异亮氨酸的合成存在负反馈调节机制
C．异亮氨酸与苏氨酸脱氨酶结合形成酶—底物复合物
D．苏氨酸脱氨酶催化反应的最适温度和保存温度都是37℃
【答案】B
【分析】反馈又称回馈，是控制论的基本概念，指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进
而影响系统功能的过程。反馈可分为负反馈和正反馈。前者使输出起到与输入相反的作用，使系统输出与
系统目标的误差减小，系统趋于稳定；后者使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差不断增大，使系统
振荡，可以放大控制作用。对负反馈的研究是控制论的核心问题。另外有电流负反馈的理论。
【详解】A、酶是生物催化剂，能降低反应所需的活化能，不能为反应提供活化能，A 错误；
B、当终产物异亮氨酸浓度达到足够水平时，异亮氨酸结合到苏氨酸脱氨酶的一个部位上对酶产生抑制，
使得异亮氨酸维持在一定的水平，因此异亮氨酸的合成存在负反馈调节机制，B 正确；
C、异亮氨酸是产物，不是底物，苏氨酸与苏氨酸脱氨酶结合形成酶—底物复合物，C 错误；
D、苏氨酸脱氨酶催化反应的最适温度是37℃，保存温度应是低温，D 错误。
故选B。
15．某人利用某α-淀粉酶与淀粉探究温度对酶活性的影响时，反应完全后使用某种方法检测葡萄糖含量，
实验结果（部分数据）如下表所示。下列相关叙述正确的是（ ）
组别
1
2
3
4
5
6
温度/℃
10
25
40
55
70
85
葡萄糖相对含量
0．170
0．
849
1．122
1．
271
1．383
0．450
A．实验组1 和6 的葡萄糖相对含量较低，原因是酶的空间结构发生改变
B．整个实验有对照，但表中各组均为实验组
C．根据表中数据分析，该α-淀粉酶的最适温度在55~70℃
D．利用麦芽糖、淀粉和α-淀粉酶的充分反应验证酶的专一性，可用斐林试剂检测
20
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【答案】B
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；
酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；
酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、α-淀粉酶的化学本质是蛋白质，实验组1 的低温不会使酶的空间结构发生改变，A 错误；
B、该实验不同组别之间形成对照，都是实验组，属于相互对照（对比实验），B 正确；
C、酶在最适温度时活性最高，低于或高于最适温度其活性都降低。结合表格可知，在实验温度范围内，
70℃时葡萄糖的相对含量最高，故该α-淀粉酶的最适温度在55~85℃，C 错误；
D、麦芽糖水解后产物是葡萄糖，淀粉水解的产物是麦芽糖和葡萄糖，由于麦芽糖和葡萄糖都是还原糖，
因此不能用斐林试剂检测，D 错误。
故选B。
16．为研究温度对淀粉酶活性的影响，有人在t1、t2、t3温度下，将含有等量淀粉和淀粉酶的反应体系分别
保温，一段时间后测定生成物的量分别为a、b、c（如图）；将t1、t2、t3各升高相同温度，重复实验后测
定生成物的量分别为a'、b'、c'，且a'>a、b'>b、c'<c。下列叙述错误的是（ ）
A．本实验中温度是自变量，淀粉酶用量是无关变量
B．b'>b 说明升高温度后，原t2温度的酶活性上升
C．c'<c 说明t3温度时酶的空间结构并未发生改变
D．据实验结果推测该淀粉酶的最适温度在t2和t3之间
【答案】C
【分析】1、大部分酶的化学本质是蛋白质，温度升高后，温度会使蛋白质空间结构发生改变而导致酶活
性降低。
2、t1、t2、t3 温度下相同时间后测定生成物的量分别为a、b、c，且b>a>c，升高相同温度后，生成物的量
分别为a'、b'、c'，且a'>a、b'>b、c'<c，说明升高温度后t1、t2 酶活性上升了，t3 酶活性降低了，则最适温
度在t2-t3 之间。
【详解】A、分析题干可知，本实验中温度是自变量，淀粉酶用量是无关变量，A 正确；
B、b'>b，生成物的量增多，说明升高温度后，原t2 温度的酶活性上升，B 正确；
C、c'<c，生成物的量减少，说明升高温度后，原t3 温度的酶活性下降，此时酶的空间结构可能发生改变，
C 错误；
D、由b>a>c，且b'>b，c'<c，可知，最适温度在t2~t3 之间，D 正确。
故选C。
21
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17．萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，在荧光素酶的作用下，荧光素接受ATP 提供的能量
后被激活。激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。下列叙述正确的是（ ）
A．萤火虫只在细胞质基质合成ATP， 细胞内ATP 与ADP 的相互转化处于动态平衡
B．ATP 可使荧光素磷酸化导致其空间结构改变，所以荧光素发荧光是一种吸能反应
C．荧光素酶为荧光素的氧化提供能量，荧光素释放的光能用于合成ATP
D．荧光素激活的过程发生了ATP 水解，ATP 的水解可以降低激活的荧光素与氧发生化学反应的活化
能
【答案】B
【分析】1、ATP 为直接能源物质，在体内含量不高，可与ADP 在体内迅速转化。
2、放能反应一般与ATP 的合成相联系，吸能反应一般与ATP 的水解相联系。
【详解】A、萤火虫的细胞质基质和线粒体都可以合成ATP，细胞内ATP 与ADP 的相互转化处于动态平衡，
A 错误；
B、荧光素激活的过程发生了ATP 水解，释放的磷酸基团使荧光素磷酸化导致其空间结构改变，活性改变，
属于吸能反应，B 正确；
C、酶可以降低反应的活化能，不能提供能量，C 错误；
D、荧光素激活的过程发生了ATP 水解，不能降低降低激活的荧光素与氧发生化学反应的活化能，D 错误。
故选B。
18．研究者对绿色荧光蛋白进行改造，将其第203 位苏氨酸替换为酪氨酸，使改造后的蛋白质在特定光激
发后发射橙色光，称为橙色荧光蛋白。关于橙色荧光蛋白的构建，以下说法正确的是（ ）
A．用蛋白酶直接处理绿色荧光蛋白获得目标产物
B．设计定点突变PCR 获得橙色荧光蛋白基因
C．PCR 扩增获得的产物激发后可以发橙色荧光
D．绿色荧光蛋白基因发生的突变类型为碱基缺失
【答案】B
【分析】基因突变是指DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。蛋白酶
催化蛋白质中肽键的水解，使蛋白质分解成小分子氨基酸。PCR 是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据
DNA 半保留复制的原理，在体外提供参与DNA 复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进
行大量复制的技术。蛋白质工程不是对蛋白质分子的直接改造，而是通过改造基因或合成新基因来改变生
物的遗传和表达性状，合成新的蛋白质，这种技术最终只能通过操作基因来完成。
【详解】A、用蛋白酶直接处理绿色荧光蛋白得到的是各种氨基酸，而不是第203 位苏氨酸替换为酪氨酸
的橙色荧光蛋白，A 错误；
B、要使绿色荧光蛋白第203 位苏氨酸替换为酪氨酸，可以通过对其基因进行定点突变PCR 实现，这样基
因中控制苏氨酸的碱基序列替换为合成酪氨酸的碱基序列，B 正确；
C、PCR 扩增获得的产物是目的基因片段，不能发橙色荧光，只有该基因片段控制合成的蛋白质才会在激
发后发橙色荧光，C 错误；
D、绿色荧光蛋白基因发生的突变类型为碱基替换，D 错误。
22
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故选B。
19．在利用植物性原料制作畜禽饲料时，常添加一些酶制剂来提高饲料的营养价值，为提高饲料保存过程
中酶制剂的稳定性，做了相关实验，结果如下。下列描述正确的是（ ）
MgSO4对储存过程中酶活性的影响
每克酶蛋白加入MgSO4（g）
0
0.31
0.61
1.19
保存8 周后酶活性损失（％）
52
37
26
15
A．保存温度、保存时间、加入MgSO4的量属于该实验的无关变量
B．由该实验可知添加的MgSO4越多，越有利于酶活性的保持
C．根据酶的作用原理推断，在饲料中加入纤维素酶，不可使饲料中的能量更多地流向畜禽
D．实验开始前，应先测定酶的初始活性
【答案】D
【分析】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；酶具有高
效性、专一性和作用条件温和的特性，催化反应的原理是降低化学反应的活化能。
【详解】A、本实验探究的是MgSO4 对储存过程中酶活性的影响，则保存温度、保存时间、酶的种类均属
于该实验的无关变量，加入MgSO4 的量属于自变量，A 错误；
B、据表中数据可知，实验浓度范围内，MgSO4 浓度越高酶活损失越少，但没有更高浓度的实验数据，不
能确定添加的MgSO4 越多，越有利于酶活性的保持，B 错误；
C、在饲料中加入纤维素酶，纤维素被分解，动物可更好的吸收，使饲料中的能量更多地流向畜禽，C 错
误；
D、为了得到准确的结果应该在实验开始前测定酶的初始活性，以与实验开始后的数据对比，形成自身前
后对照，D 正确。
故选D。
20．下列关于探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用实验的叙述，错误的是（ ）
A．该实验可以探究淀粉酶是否具有专一性
B．淀粉和蔗糖都是非还原糖，在相应酶的催化作用下都能水解成还原糖
C．酶与底物反应时需将试管放置一定的时间，确保反应充分进行
D．向两支试管滴入等量碘液，可通过溶液的颜色变化判断反应是否发生
【答案】D
【分析】1、酶的特性：
（1）高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013 倍。
（2）专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
（3）作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活:在低温下，酶的活
性降低，但不会失活。
2、影响酶活性的因素:温度、pH、酶的抑制剂等。实验设置的原则是对照原则和单一变量的原则。
【详解】A、淀粉酶只作用于淀粉，催化淀粉的水解，无法催化蔗糖的水解，因此该实验可以探究淀粉酶
23
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是否具有专一性，A 正确；
B、淀粉水解的产物是麦芽糖，麦芽糖属于还原糖，蔗糖水解的产物是果糖和葡萄糖，果糖和葡萄糖是还
原糖，B 正确；
C、酶与底物反应需要一定的时间，因此需将试管放置一定的时间，确保反应充分进行，C 正确；
D、由于碘液遇蔗糖溶液不变色，所以不能通过加入碘液后观察溶液的颜色变化判断反应是否发生，D 错
误。
故选D。
二、多选题
21．研究发现，砷（As）可以富集在植物体内，转化为毒性很强的金属有机物，影响水稻的株高、根长和
干重；加P（与As 原子结构相似）处理后水稻茎叶和根中P 含量增加、As 含量相对减少，水稻生长加快，
干重增加。对此现象合理的解释是（ ）
A．As 在水稻细胞内富集，由细胞膜的结构特点决定
B．As 进入水稻细胞，导致有关酶失去活性，影响细胞代谢
C．P 影响As 的吸收，与细胞膜上的载体种类和数量有关
D．P 是构成磷脂、C5和ATP 的重要元素，能促进水稻生长发育
【答案】BCD
【分析】1、细胞膜的结构特点为具有一定的流动性，功能特点为选择透过性。
2、根据题意可知，P 与As 原子结构相似，并且加P 处理后水稻茎叶和根中P 含量增加、As 含量相对减少，
可能是P 与As 竞争细胞膜上的载体蛋白。
【详解】A、As 在水稻细胞内富集，由细胞膜的功能特点选择透过性决定，A 错误；
B、据题意可知，砷（As）可以富集在植物体内，转化为毒性很强的金属有机物，可能导致有关酶失去活
性，影响细胞代谢，B 正确；
C、根据题意可知，P 与As 原子结构相似，并且加P 处理后水稻茎叶和根中P 含量增加、As 含量相对减少，
可能是P 与As 竞争载体蛋白，即与载体蛋白的种类和数量有关，C 正确；
D、磷脂、C5 和ATP 的组成元素中都含有P，P 能促进水稻生长发育，D 正确。
故选BCD。
22．某学校生物兴趣小组为了研究温度对酶活性的影响，分别将等量且适量的淀粉溶液和淀粉酶分别加入
甲、乙、丙三支试管中，并将三支试管置于各自的实验温度下反应（甲、乙、丙三支试管对应的温度分别
为T1、T2、T3），其他条件相同且适宜，三支试管中产物的量随时间的变化曲线如下图所示。下列说法中
正确的是（ ）
24
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A．淀粉和淀粉酶加入试管前应分别在相应温度下保温
B．淀粉和淀粉酶混合后再在相应温度下保温
C．若T2＜T3，则T3一定大于T1
D．若T2＞T3，则T2一定大于T1
【答案】AC
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专
一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】AB、为避免提前混合后发生反应对实验结果造成影响，淀粉和酶在反应前应分别于相应的温度下
保温，再混合，A 正确，B 错误；
C、酶促反应有最适温度，在最适温度之前随温度升高酶促反应速率变大，在最适温度之后随温度升高酶
促反应速率降低，图示温度范围内T1 温度下酶促反应速率最高，则若T2＜T3，说明T3 超过了最适温度，
则T3 一定大于T1，而若T2＞T3，可能两者的温度均尚未达到最适温度T1，即不一定T2 大于T1，C 正确，
D 错误。
故选AC。
23．多酚氧化酶分布在植物细胞质体（具有双层生物膜且有些种类含有色素的细胞器）中，能催化质体外
的多酚类物质形成黑色素或其他色素，从而引起褐变。下列相关叙述错误的有（ ）
A．质体是指分布在植物叶肉细胞中的叶绿体
B．多酚氧化酶可降低多酚类物质合成反应所需的活化能
C．生物膜系统结构的完整性和细胞中物质区域化分布可有效阻止褐变
D．炒茶时利用高温使细胞内的多酚氧化酶失活，有利于增加多酚类物质的含量
【答案】ABD
【分析】酶是由生物活细胞产生的、对作用底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或者核糖核酸
（RNA）。酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的，酶促反应需要最适的温度和最适的
pH 值条件。温度过高或过低，pH 值过高或过低都会影响酶的活性，高温、过酸和过碱的条件会使酶永久
失活。
【详解】A、质体包括白色体和有色体，叶绿体是有色体的一种，A 错误；
B、多酚氧化酶能催化质体外的多酚类物质形成黑色素或其他色素，不是合成反应，B 错误；
25
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C、多酚氧化酶分布在植物细胞质体，生物膜系统结构的完整性和细胞中物质区域化分布可有效阻止多酚
氧化酶的作用，有效阻止褐变，C 正确；
D、多酚氧化酶失活，不会增加多酚类物质的含量，D 错误。
故选ABD。
24．明胶是胶原的水解产物。某小组以明胶为底物探究反应时间、pH 和温度对蛋白酶K 活性的影响，研
究结果如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．蛋白酶K 的酶活力可用单位时间内明胶的减少量表示
B．甲组实验结果表明反应30h 后蛋白酶K 的活力几乎丧失
C．较高或较低pH 对蛋白酶K 的活力影响的机理是相同的，最适pH 为5．0 左右
D．蛋白酶K 的耐热温度为70℃，低温与高温对蛋白酶K 活力影响机理相同
【答案】ABC
【分析】温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；而在低温下，酶的活性明显降低，但酶
的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。
【详解】A、酶活力表示酶的催化能力，可以用酶促反应速度表示，即蛋白酶K 的酶活力可用单位时间内
明胶的减少量表示，A 正确；
B、据甲组分析，蛋白酶K 在反应初期，酶活力较大，随着反应时间的延长，酶活力降低，反应30h 后蛋
白酶K 的活力几乎丧失，B 正确；
C、pH 对蛋白酶K 的活力影响的机理是相同的，分析图乙可知，最适pH 为5．0 左右，C 正确；
D、低温时酶活性较低，但酶的空间结构不变，高温时酶的空间结构被破坏，酶失去活性，D 错误。
故选ABC。
25．ATP 合酶位于生物膜上，由头部亲水性蛋白F1和基部疏水性蛋白F0构成，膜外高浓度的H+通过ATP
合酶进入膜内时为ATP 的合成提供能量。下列叙述正确的是（ ）
A．ATP 合酶具有催化和运输的功能
B．疏水性蛋白F0可以在细胞中自由移动
C．ATP 合酶在原核细胞和真核细胞都有分布
D．ATP 合酶的合成是与ATP 的水解相关联的吸能反应
【答案】ACD
【分析】ATP 的水解反应与吸能反应相联系，ATP 的合成反应与放能反应相联系。
【详解】A、由题干可知，ATP 合酶可以运输H+，也能催化ATP 合成，因此ATP 合酶具有催化和运输的
26
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功能，A 正确；
B、细胞中含有大量的液体，因此疏水性蛋白F0 不可以在细胞中自由移动，B 错误；
C、真核生物和原核生物都能进行细胞呼吸合成ATP，因此ATP 合酶在原核细胞和真核细胞都有分布，C
正确；
D、ATP 合酶的合成需要消耗ATP，因此ATP 合酶的合成是与ATP 的水解相关联的吸能反应，D 正确。
故选ACD。
三、综合题
26．某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的。红色色素是由白
色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1 步由酶1 催化，第2 步由酶2 催化。其中酶1 的合成由A 基因
控制，酶2 的合成由B 基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子，某研究小组分别取甲、乙的花瓣在
缓冲液中研磨，得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液，并用这些研磨液进行不同的实验。
实验一：探究白花性状是由A 或B 基因单独突变还是共同突变引起的
①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色。
③将两种细胞研磨液先加热煮沸，冷却后再混合，混合液颜色无变化。
实验二：确定甲和乙植株的基因型
将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。回答下列问题。
(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是 （答出3 点即
可)。
(2)实验一②中，两种细胞研磨液混合后变成了红色，推测可能的原因是 。
(3)根据实验二的结果可以推断甲的细胞研磨液经煮沸后其含有的酶失活，但研磨液中存在
催化生成的中间产物，该中间产物在乙的细胞研磨液中 的催化作用下变成红色，因此甲
的基因型是 ，乙的基因型是 。若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲
的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是 。
【答案】(1)高效性、专一性、作用条件较温和
(2)一种花瓣中含有酶1 催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红色色素
(3) 酶1 酶2 AAbb aaBB 白色
【分析】由题干信息可知，甲、乙两个不同的白花纯合子，基因型是AAbb 或aaBB。而根据实验一可知，
两者基因型不同；根据实验二可知，甲为AAbb，乙为aaBB。
【详解】（1）与无机催化剂相比，酶所具有的特性是高效性、专一性、作用条件较温和。
（2）根据题干可知白花纯合子的基因型可能是AAbb 或aaBB，而甲、乙两者细胞研磨液混合后变成了红
色，推测两者基因型不同，一种花瓣中含有酶1 催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合
后形成红色色素。
（3）实验二的结果，甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色，可
知甲并不是提供酶2 的一方，而是提供酶1 催化产生的中间产物，因此基因型为AAbb，而乙则是提供酶2
的一方，基因型为aaBB。若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，由于乙中的酶2 失
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活，无法催化红色色素的形成，因此混合液呈现白色。
27．如图是细胞内ATP 与ADP 相互转化的示意图，请据图作答：
(1)ATP 是生命活动的 物质，在细胞中含量 （高/低）。
(2)在人体内，图示左侧的能量来自 作用，右侧的能量用于 ，植物中左侧能量来源于
。
(3)生物细胞中ATP 的水解一般与 （填吸能反应或放能反应）相联系。
(4)下图中曲线甲、乙分别代表物质进出细胞的两种方式。
曲线甲代表哪种物质出入细胞的方式？ ；曲线乙中Q 点对应时刻细胞不再吸收该物质，此时限制
物质进出细胞的因素有 （至少填2 点）。
【答案】(1) 直接能源 低
(2) 呼吸 细胞中各项生命活动 呼吸作用、光合作用
(3)吸能反应
(4) 自由扩散 载体、能量
【分析】ADP 转变成ATP 的能量即合成ATP 的能量在动物中来自于呼吸作用，植物中来自于呼吸作用和
光合作用，而ATP 水解成ADP 时释放的能量来自于特殊的化学键，用于各种生命活动。
【详解】（1）ATP 是细胞生命活动的直接能源物质，ATP 在细胞中含量很低，细胞生命活动对ATP 的需
求量很大，细胞依赖于ADP 与ATP 的相互转化满足细胞生命活动对ATP 的大量需求。
（2）在人体内，图示左侧的能量来自呼吸作用，右侧的能量用于各种生命活动，如大脑思考、肌肉收缩
等。在绿色植物体内，图示左侧的能量来自呼吸作用和光合作用。
（3）生物细胞中ATP 的水解一般与吸能反应相联系，ATP 的合成一般与放能反应相联系。
28
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（4）甲运输方式中，物质运输速率和细胞外物质的浓度成正比，属于自由扩散。乙运输方式中，可以由
低浓度想高浓度一侧运输，属于主动运输。主动运输需要消耗能量和载体蛋白的协助，因此，曲线乙中Q
点对应时刻细胞不再吸收该物质时，限制物质进入细胞的因素是载体的数量和能量供应。
28．光合作用的暗反应过程被称为卡尔文循环。图1 为卡尔文循环中某些酶活性转换的示意图。请回答下
列问题：
(1)卡尔文循环进行的场所为 ，完成卡尔文循环所需要的能量来自 （填物质）。
(2)在黑暗条件下，某些与卡尔文循环有关的酶会失活，依据图1 分析，导致这些酶失活的原因是 。
(3)合成ATP 需要ATP 合成酶的催化。为研究氯化钾（KCl）对烟草ATP 合成酶活性的影响，科研人员采用
水培漂浮育苗方法进行了有关实验，实验过程中，每7 天更换一次培养液，实验结果如图2 所示。
①酶活性是指 。ATP 合成酶活性可通过测量 来表示。
②实验过程中，每7 天更换一次培养液的目的是 （答出一点即可）。
③在4mmol·L-1的KCl 溶液中，ATP 合成酶活性最高，但此浓度下烟草净光合速率却不是最高，原因可能
是 。
【答案】(1) 叶绿体基质 ATP 和NADPH
(2)巯基（—SH）被氧化形成二硫键（—S—S—），使酶的空间结构发生变化
(3) 酶对化学反应的催化效率 单位时间、单位体积溶液中ATP 的合成量（或ADP、Pi 的消耗
量） 补充幼苗所需的营养物质；防止烟草根系供氧不足，根部细胞进行无氧呼吸产生酒精对烟草有
毒害作用（而影响根部对矿质元素的吸收） 烟草呼吸速率增大，导致净光合速率下降
【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP
的形成。
2、光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物，三
碳化合物在光反应提供的ATP 和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】（1）卡尔文循环是暗反应，场所在叶绿体基质中，完成该过程的能量由光反应产生的ATP 和
NADPH 提供。
（2）由图2 可知，某些酶在黑暗中硫基会氧化形成二硫键，使酶的空间结构发生变化，从而使酶失活。
（3）①酶活性是指酶对化学反应的催化效率，用单位时间、单位体积溶液中产物的生成量或者底物的剩
29
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余量表示。故ATP 合成酶的活性可表示为：单位时间、单位体积溶液中ATP 的合成量（或ADP、Pi 的消
耗量）
②随着根系呼吸消耗，营养物质减少，水中的溶氧降低，而无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用，所以
为防止烟草根系供氧不足，根部细胞进行无氧呼吸产生酒精对烟草有毒害作用（而影响根部对矿质元素的
吸收），实验中需要每隔7 天更换一次培养液；
③在4mmol/L 的KCl 溶液中，ATP 合成酶活性最高，这主要有利于光合作用的能量转换。由于净光合速率
=总光合速率-呼吸速率，所以此浓度下植物净光合速率却不是最高，其原因可能是4mmol/L 的KCl 溶液中
植物ATP 合成酶活性最高，但植物呼吸速率增大，导致净光合速率下降。
29．氧自由基会破坏细胞膜和细胞器的结构与功能，危害机体健康。过氧化氢酶（CAT）可催化过氧化氢
分解，减少低氧胁迫下产生的多余氧自由基。为探究低氧胁迫对鲢鱼血清中CAT 活性的影响，某生物兴趣
小组进行了如下实验。
第一步：选择形态相似、生理状态相同的鲢鱼120 尾，均分为4 组，每组3 个平行实验，分别置于透明水
箱中。
第二步：实验组用保鲜膜和塑料盖密封水箱，分别在鲢鱼全部存活（T1组）、半数窒息（T2组）、全部窒
息（T3组）时检测水中的溶解氧（DO）含量，并用一次性灭菌注射器在尾椎处静脉采血。对照组（T0）为
在低氧胁迫前测定DO 值并进行尾椎静脉采血。
第三步：各组血样经离心后吸取上清液制备血清，测定血清CAT 活性，结果如图所示。
回答下列问题：
(1)第一步中每组设置3 个平行实验的目的是 。
(2)测定血清CAT 活性时，需避免 （答出2 点）等无关变量对结果的影响。若采集血样后不能及时测
定CAT 活性，需将血清置于 条件下临时保存。
(3)与T0组相比，T1、T2组CAT 催化过氧化氢分解的效率较高，从酶的作用机理角度分析其原因是 。
(4)请评价该实验方案的设置是否合理，并说明合理的理由或不合理的优化思路： 。
【答案】(1)排除实验结果的偶然性
(2) 温度、pH 低温
(3)T1、T2 组条件下CAT 降低化学反应所需活化能的效果更显著
(4)不合理。该实验中以鱼的窒息情况为参考标准，对自变量-水中的DO 含量进行检测，无法准确控制自变
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量，可改为精确设置一定梯度的DO 含量并测定不同DO 含量下鲢鱼血清的CAT 活性
【分析】分析图示：实验为鲢鱼窒息数量为参照指标，因变量为CAT 活性和水中DO 值含量检测。
【详解】（1）平行重复实验的目的是获得更多相同条件下的实验数据，通过统计平均值提高实验结果的
准确性，排除实验结果的偶然性。
（2）由题图可知，该实验有自变量为鲢鱼窒息数量，为了保证实验的准确性，实验过程中应严格控制温
度、pH、反应时间等无关变量。低温时酶的结构没有破坏，活性可恢复，有利于酶的保存，故保存血清需
置于低温条件下临时保存。
（3）酶起催化作用的原理是能降低化学反应的活化能，与T0 组相比，T1、T2 组CAT 催化过氧化氢分解
的效率较高，说明T1、T2 组条件下CAT 降低化学反应所需活化能的效果更显著。
（4）实验目的“为探究低氧胁迫对鲢鱼血清中CAT 活性的影响”，实验的自变量应该为DO 含量，但在
实验操作中，是以鱼的窒息情况为参考标准，对自变量水中的DO 含量进行检测，无法准确控制自变量，
所以该实验方案设置不合理。可改为精确设置一定梯度的DO 含量并测定不同DO 含量下鲢鱼血清的CAT
活性。
30．某生物兴趣小组设计并进行了关于酶的特性及pH 对酶活性影响的相关实验，实验内容如下表所示，
“一”表示不加。回答下列问题：
序号
实验步骤
甲
乙
丙
丁
1
20％的过氧化氢溶液
10mL
10 mL
10mL
10mL
2
5％的FeCl3溶液
10 滴
-
-
3
0.5％的过氧化氢酶
-
10 滴
10 滴
10 滴
4
最适温度下不同pH 预处理后再混合
pH=7
pH=7
pH=3
pH=1.5
5
气泡产生速度
微量
大量
微量
没有
(1)本实验可以用收集5mL 气体 作为观测指标，此外还可以 为观测指标。实验中各组试剂
分别在不同pH 下预处理的目的是 。
(2)通过实验甲和乙可以得出，酶具有 的特点；通过实验乙、丙、丁可以得出，酶具有 的特
点。
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(3)另一生物兴趣小组探究了温度对过氧化氢酶的影响，实验结果如图所示。有同学对该实验的科学性产生
了质疑。你认为该实验 (填“科学”或“不科学”)，理由是 。
【答案】(1) 所需时间 单位时间内O2(气体)的产生量 使催化剂与底物在设定条件下才开始
反应，从而使实验结果更准确、可靠
(2) 高效性 作用条件较温和
(3) 不科学 温度会影响H2O2 的分解
【分析】酶的特性。①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013 倍；②专一性：每一种酶只
能催化一种或者一类化学反应；③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH 条件下，酶的活性最高；
温度和pH 偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
【详解】（1）据表分析可知，该实验的自变量是pH，该实验的目的是探究pH 对过氧化氢酶活性的影响，
通过测定单位时间内O2 的产生量作为酶促反应速率的观测指标。此外，还可以用收集5mL 气体所需时间
作为观测指标。实验中各组试剂在最适温度下不同pH 进行预处理，目的是使催化剂与底物在设定条件下
才开始反应，从而使实验结果更准确、可靠。
（2）表格中甲和乙分别用FeCl3 溶液和过氧化氢酶处理，过氧化氢酶组比FeCl3 溶液组气泡产生量更多，
说明酶具有高效性。实验乙、丙、丁是在不同的pH 下过氧化氢酶催化过氧化氢，在pH=7 时，气泡产生量
更多，pH 偏小或者偏大，气泡产生量较小，通过实验乙、丙、丁可以得出，酶具有作用条件较温和的特点。
（3）探究温度对过氧化氢酶的影响，自变量为不同的温度，但温度会影响H2O2 的分解，因此要探究温度
对过氧化氢酶的影响，不能选用过氧化氢酶和过氧化氢。
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