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3.1 酶和ATP
（共20 题，限时40 分钟）
1．（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
【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。
2．（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（ ）
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
—
—
+++
++
1
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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
【答案】B
【分析】酶的特性为高效性、专一性、作用条件温和，作用机理为降低化学反应活化能。
【详解】A、由表可知，Ce5 具有催化纤维素类底物的活性，Ay3 具有催化褐藻酸类底物的活性，Ay3 与
Ce5 催化功能不同，Ay3-Bi-CB 与Ce5-Ay3-Bi-CB 相比，当缺少Ce5 后，就不能催化纤维素类底物，当Ay3
与Ce5 同时存在时催化纤维素类底物的活性增强，所以Ay3 与Ce5 可能存在相互影响，A 正确；
B、由表可知，不论是否与Bi 结合，Ay3 均可以催化S1与S2，说明Bi 与Ay3 的催化专一性无关，B 错误；
C、由表可知，Ay3-Bi-CB 与Ce5-Ay3-Bi-CB 相比，去除Ce5 后，催化褐藻酸类底物的活性不变，说明该酶
对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5 无关，C 正确；
D、需要检测Ce5-Ay3-Bi 肽链的活性，才能判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB 相关，D 正确。
故选B。
3．（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
【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。
2
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故选D。
4．（2024·浙江·模拟预测）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．“探究酶催化的高效性”实验中，可用水代替二氧化锰溶液进行实验
B．设计温度对蛋白酶活性影响的实验方案时，可用双缩脲试剂进行检测
C．“探究酶的专一性”实验中，可先将底物与酶混合后，再置于适宜温度水浴中保温
D．“探究pH 对过氧化氧酶的影响”实验中，若不同pH 各组之间实验结果无差异，则应该减少
量
【答案】C
【分析】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。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、“探究酶催化的高效性”实验中，不能用水代替二氧化锰溶液进行实验，因高效性是指酶的
催化效率比无机催化剂高，A 错误；
B、设计温度对蛋白酶活性影响的实验方案时，不可用双缩脲试剂进行检测，因蛋白酶也能使双缩脲试剂
变紫色，B 错误；
C、“探究酶的专一性”实验中，可先将底物与酶混合后，再置于适宜温度水浴中保温，C 正确；
D、“探究pH 对过氧化氧酶的影响”实验中，若不同pH 各组之间实验结果无差异，应减少酶的量，D 错
误。
故选C。
5．（2024·浙江·模拟预测）某小组利用如下图所示装置探究 pH 对过氧化氢酶的影响，下列说法错误的是
（ ）
3
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A．本实验装置也能用于探究温度对H2O2 酶活性的影响
B．实验过程中量筒灌满水后应竖直倒置，不可倾斜
C．实验过程中增加滤纸片数量不能提高氧气的最大产量
D．每次试验完后，应充分冲洗，然后用相应的缓冲液再冲洗一遍
【答案】A
【分析】根据题意分析，该实验是探究pH 对过氧化氢酶的影响，自变量是pH 值，因变量是过氧化氢酶的
活性，可以用单位时间的气泡数量来判断。
【详解】A、由于过氧化氢高温会分解，因此本实验装置不能用于探究温度对酶活性的影响，A 错误；
B、实验过程中量筒灌满水后应竖直倒置，不可倾斜，否则读数不准，B 正确；
C、实验过程中增加滤纸片数量只能加快反应速率，不能提高氢气的最大产量，C 正确；
D、每次试验完后，应充分冲洗，然后用相应的缓冲液再冲洗一遍，D 正确。
故选 A。
6．（2024·贵州遵义·三模）图中三条曲线分别表示酶促反应速率与温度、pH、反应物浓度的关系，其他条
件适宜。下列相关分析正确的是（ ）
A．在AB 段适当增加酶的浓度，反应速率将增大
B．D 点时因酶分子的空间结构被破坏导致其活性降低
C．人体内胰蛋白酶和胃蛋白酶的E 点基本相同，H 点不同
4
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D．为绘制丙曲线，宜选用淀粉酶和淀粉作为实验材料
【答案】C
【分析】甲曲线表示在最适温度下，某种酶促反应速率与反应物浓度之间的关系，其中曲线AB 段，随着
反应物浓度的增加，反应速率加快，因此该段影响酶促反应速率的因素是反应物浓度，B 点时酶促反应速
率达到最大值，曲线BC 段随着反应物浓度的增加其催化反应的速率不变，说明此时限制催化反应速率的
因素最有可能是酶的数量（或浓度）；低温条件下酶的活性受到抑制，但并不失活，而pH 值过低或过高
酶均会失活，据此判断乙曲线代表温度对酶促反应的影响，丙曲线代表pH 对酶促反应速率的影响。
【详解】A、甲曲线表示在最适温度下，某种酶促反应速率与反应物浓度之间的关系，其中曲线AB 段，
随着反应物浓度的增加，反应速率加快，因此该段影响酶促反应速率的因素是反应物浓度，在AB 段增加
酶浓度，反应速率不变，A 错误；
B、低温条件下酶的活性受到抑制，但并不失活，而pH 值过低或过高酶均会失活，据此判断乙曲线代表温
度对酶促反应的影响，丙曲线代表pH 对酶促反应速率的影响，D 点时，即低温条件下，酶的空间结构未
破坏，B 错误；
C、E 点表示最适温度，H 点表示最适pH，人体内胰蛋白酶和胃蛋白酶的E 点基本相同（37℃左右），H
点不同（胰蛋白酶接近中性，胃蛋白酶为酸性），C 正确；
D、淀粉水解受酸的影响，绘制丙曲线，不能选用淀粉酶和淀粉作为实验材料，D 错误。
故选C。
7．（2024·福建龙岩·三模）某兴趣小组对“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验装置进行改造，如
下图。下列相关叙述错误的是（ ）
A．注射器同时向试管内注入等量液体，可对比不同催化剂的催化效率
B．由于酶降低活化能更显著，所以一开始时1 号试管产生的气泡多
C．过氧化氢的浓度及所加剂量均为该实验的无关变量
D．反应结束后，U 形管两侧液面高度为甲侧低于乙侧
【答案】D
5
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【分析】酶作用的机理是降低化学反应的活化能进而对相应的化学反应起催化作用，与无机催化剂相比，
酶降低化学反应活化能的效果更显著，因此酶具有高效性。
【详解】A、据图可知，肝脏研磨液中含有H2O2酶，注射器同时向试管内注入等量液体（H2O2酶和FeCl3
溶液），可对比不同催化剂的催化效率，加入的液体量相等是为了排除剂量不同对实验结果造成干扰，A
正确；
B、催化剂的作用机理就是降低反应活化能，与无机催化剂相比，酶降低活化能更显著且效果更好，能更
快的使过氧化氢分解，快速产生大量气泡，所以一开始时1 号试管产生的气泡多，B 正确；
C、该实验的自变量为催化剂的种类，过氧化氢的浓度及所加剂量均为该实验的无关变量，C 正确；
D、反应加入的过氧化氢的浓度和剂量都一致，反应结束后，产生的气体总量是一样多的，所以U 型管左
右两侧的压强相同，液面高度应该一致，D 错误。
故选D。
8．（2024·黑龙江·三模）在适宜的条件下，某实验小组在一定量的淀粉溶液中加入少量淀粉酶，酶促反应
速率随反应时间的变化如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．a 点时酶促反应速率最大，所有酶都与淀粉结合
B．d 点时酶促反应速率为零，所有淀粉均被酶分解
C．若增加淀粉酶的量并重复实验，a 点将上移
D．bc 段，随着反应的进行淀粉酶活性逐渐下降
【答案】D
【分析】1、酶的特性是高效性、专一性和作用条件较温和。
2、酶具有高效性的原因是：与无机催化剂相比，酶降低反应活化能的作用更显著。
3、过酸、过碱或温度过高，都会使酶因空间结构被破坏而永久失活。
4、在一定的低温下，酶的活性低，但空间结构稳定，并未失活，在适宜温度下酶的活性可升高。
【详解】A、反应刚开始，由于酶量较少，所有酶都与淀粉结合，此时反应速率最大，A 正确；
B、d 点时酶促反应速率为零，原因是所有淀粉均被酶分解，B 正确；
C、若增加淀粉酶的量并重复实验，结合的淀粉增多，起始反应速率还会增大，a 点将上移，C 正确；
D、化学反应前后，酶的化学性质和用量不变，淀粉酶的活性不会下降，D 错误。
故选D。
6
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9．（2024·甘肃酒泉·三模）某种酶催化的化学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．t1时刻，70℃时该酶活性高于40℃时该酶活性
C．相同温度下，不同反应时间该酶催化的化学反应速率不同
D．图中四种温度下，该酶催化的化学反应速率达到最大所需时间不同
【答案】C
【分析】据图分析可知，在图示温度实验范围内，50℃酶的活性最高，其次是60℃时，在40℃时酶促反
应速率随时间延长而增大。
【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℃，故t1时刻，70℃时该酶活性高于40℃时该酶活性，B 正确；
C、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，C 错误；
D、据图可知，图中四种温度下，70℃下达到最大反应速率时所需的时间最短，故该酶催化的化学反应速
率达到最大所需时间不同，D 正确。
故选C。
10．（2024·浙江·模拟预测）多酶片适应于消化不良、食欲缺乏，其为肠溶衣与糖衣的双层包衣片，内层
为胰酶（其包括胰淀粉酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶等），外层为胃蛋白酶。下列有关多酶片的叙述错误的是
（ ）
A．为了便于吞咽，可以将药片嚼碎后吞服
B．糖衣有保护胃蛋白酶的作用，且能在胃中溶解
C．肠溶衣的作用是保护胰酶，避免胰酶被胃蛋白酶催化
D．胰酶可以消化淀粉、蛋白质和脂肪等物质
【答案】A
【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、
7
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强碱都会使酶失去活性，低温会使酶活性降低。
【详解】A、嚼碎服用时，肠溶衣包裹的酶释放会后在酸性的胃液中失去活性，无法发挥作用，所以为充
分发挥多酶片的作用，使用时应整片吞服，A 错误；
B、多酶片的成分:胰酶、胃蛋白酶、糖衣层(遇酸易溶化)，肠溶衣层(遇碱易溶化)，为了让多酶片在胃和
小肠都发挥 作用，多酶片自外而内的成分依次是糖衣层、胃蛋白酶 肠溶衣层、胰酶，使多酶片逐一酶解
而发挥功能，B 正确；
C、肠溶衣层(遇碱易溶化)，可以保护胰酶，避免胰酶被胃蛋白酶催化，C 正确；
D、胰酶（其包括胰淀粉酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶等），因为酶具有专一性，所以胰酶可以消化淀粉、蛋
白质和脂肪等物质，D 正确。
故选A。
11．（2024·湖北·一模）盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用，AT1 蛋白可通过调节细
胞膜上PIP2s 蛋白的磷酸化水平，影响H2O2的跨膜转运，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．PIP2s 蛋白磷酸化后，其空间结构会发生改变
B．抑制AT1 基因表达，可提高植物的耐盐碱能力
C．PIP2s 蛋白磷酸化被抑制，可减轻H2O2对细胞的毒害
D．植物细胞大量失水后胞内渗透压升高，吸水能力增强
【答案】C
【分析】根据图示可知，PIP2s 蛋白磷酸化后外排H2O2的能力增强，以帮助细胞抵抗盐碱胁迫。AT1 通过
抑制PIP2s 蛋白磷酸化而抑制细胞外排H2O2，从而引起细胞死亡。AT1 蛋白缺陷，可以提高PIP2s 蛋白磷
酸化，促进细胞外排H2O2，从而提高植物的抗氧化胁迫能力，提高成活率。
【详解】A、PIP2s 蛋白是载体蛋白，磷酸化后空间结构会改变，A 正确；
B、根据图示可知，AT1 蛋白缺陷，可以提高PIP2s 蛋白磷酸化，促进细胞外排H2O2，从而提高植物的抗
氧化胁迫能力，提高植物成活率。因此，抑制AT1 基因表达，可提高禾本科农作物抗氧化胁迫的能力，B
正确；
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C、据题图示可知，AT1 通过抑制PIP2s 蛋白磷酸化而抑制细胞外排H2O2，导致抗氧化胁迫能力弱，从而
引起细胞死亡，C 错误；
D、植物细胞大量失水后，渗透压升高，吸水能力增强，D 正确。
故选C。
12．（2024·湖北·模拟预测）ATP 是腺苷三磷酸的英文名称缩写，有细胞的能量“货币”之称，下列关于
ATP 的叙述错误的是（ ）
A．ATP 能直接给细胞生命活动提供能量
B．人剧烈运动时，肌细胞内ATP 合成的速率加快
C．ATP 比其水解产物ADP 更稳定
D．光合作用中，光能可储存在ATP 中
【答案】C
【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，～代表特
殊的化学键。
【详解】A、ATP 是细胞生命活动的直接能源物质，A 正确；
B、人体在剧烈运动时，需要大量的ATP 水解释放能量，ADP 和磷酸合成ATP 的速度加快，B 正确；
C、ATP 中远离腺苷的特殊化学键容易断裂，所以其水解产物ADP 比ATP 更稳定，C 错误；
D、光合作用中，在光反应阶段，可以将光能转化为活跃的化学能储存在ATP 中，D 正确。
故选C。
13．（2024·浙江杭州·模拟预测）能量通货ATP 的结构如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．①表示腺苷
B．②表示核糖
C．③含P 元素
D．④的稳定性较差
【答案】A
【分析】1、ATP 中文名称叫三磷酸腺苷，结构简式A-P ～ P ～ P，其中A 代表腺苷，P 代表磷酸基团，
～ 代表高能磷酸键。ATP 水解时远离A 的磷酸键线断裂，释放能量，供应生命活动。
2、题图分析：图中①是腺嘌呤，②表示核糖，③是磷酸基团，④是高能磷酸键。
【详解】A、①表示腺嘌呤，A 错误；
B、②表示核糖，B 正确；
C、③表示磷酸基团，含P 元素，C 正确；
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D、④表示高能磷酸键，该化学键不稳定，远离A 的那个高能磷酸键很容易断裂，也很容易重新形成，D
正确。
故选A。
14．（2024·安徽芜湖·模拟预测）ATP 水解释放的磷酸基团使蛋白质特定氨基酸位点发生磷酸化，蛋白磷
酸酶可使其去磷酸化，这在细胞中是常见的，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．蛋白质磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递
B．蛋白质磷酸化的过程伴随着能量的转移，受温度的影响
C．磷酸化后的蛋白质分子空间结构发生变化，活性也发生改变
D．磷酸化和去磷酸化导致的蛋白质活性变化体现了结构与功能相适应
【答案】A
【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。
【详解】A、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，A 错误；
B、温度会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，B 正确;
C、蛋白质磷酸化和去磷酸化均会改变蛋白质的空间结构，改变蛋白质活性，C 正确；
D、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，D 正确。
故选A。
15．（2024·四川凉山·三模）SUMO 是一种小分子蛋白质，在酶和ATP 的参与下，SUMO 与靶蛋白上特定
氨基酸位点结合发生SUMO 化，靶蛋白SUMO 化后参与细胞信号传递。下列分析错误的是（ ）
A．靶蛋白的SUMO 化体现了蛋白质结构和功能相适应的观点
10
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B．靶蛋白SUMO 化位点的氨基酸改变，不影响细胞信号传递
C．推测细胞能去SUMO 化从而中断信号传递以维持细胞稳态
D．靶蛋白上发生SUMO 化是由ATP 水解提供能量的吸能反应
【答案】B
【分析】ATP 的水解与吸能反应相联系，ATP 的合成与放能反应相联系。
【详解】A、SUMO 与靶蛋白上特定氨基酸位点结合发生SUMO 化，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、蛋白质的结构决定功能，靶蛋白SUMO 化位点的氨基酸改变，将会使该位点无法SUMO 化，进而影响
细胞信号的传递，B 错误；
C、分析题干信息，靶蛋白SUMO 化后参与细胞信号传递，推测细胞能去SUMO 化从而中断信号传递以维
持细胞稳态，C 正确；
D、靶蛋白上发生SUMO 化需要酶和ATP 的参与，ATP 水解释放能量，供吸能反应利用，D 正确。
故选B。
16．（2024·河南信阳·模拟预测）电影《热辣滚烫》中贾玲减肥近100 斤引起热议，事实上“减肥”减掉
的体重中80%左右来自脂肪，20%~25%来自非脂肪。下列叙述正确的是（ ）
A．脂肪是人体重要的能源物质，是饥饿状态时能量的直接来源
B．脂肪的组成元素与糖类相同，在特定条件下可大量转化为糖类
C．观察植物组织中的脂肪时，可能观察到细胞内、细胞间均有脂肪颗粒
D．脂肪水解产生的单体可直接参与氧化分解，释放的能量比葡萄糖多
【答案】C
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇。固醇包括胆固醇、性激素和维生素D。与糖类相比，脂肪分子中的
氢含量多，氧含量少，氧化分解时产生的能量多，因此是良好的储能物质；磷脂双分子层构成生物膜的基
本骨架；固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，也参与脂质在血液中的运输。
【详解】A、脂肪是良好的储能物质，饥饿状态下能量的直接来源是葡萄糖氧化分解产生的ATP，A 错误；
B、糖类可以大量转化为脂肪，但脂肪只能少量转化为糖类，B 错误；
C、观察植物组织的脂肪时，由于切片会破坏部分细胞，因此可能观察到细胞内、细胞间均有脂肪颗粒，C
正确；
D、脂肪不是生物大分子，没有单体，D 错误。
故选C。
17．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）细胞内的马达蛋白能够与“货物”（颗粒物质）结合，并利用ATP 水解
所产生的化学能量驱动自身沿细胞骨架“行走”，其部分机理如图所示。下列叙述正确的是（ ）
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A．细菌细胞中的马达蛋白是在内质网上的核糖体合成的，能运输特定的“货物”
B．氧气供应越充足，细胞中ATP 含量越多，马达蛋白运输“货物”的效率越高
C．马达蛋白运输“货物”过程中伴随着细胞膜上转运蛋白的磷酸化
D．马达蛋白含有细胞骨架结合区域和“货物”结合区域
【答案】D
【分析】细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细
胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
【详解】A、细菌属于原核生物，不含内质网，A 错误；
B、细胞中ATP 含量较少，但转化效率高，B 错误；
C、马达蛋白运输“货物”过程中伴随着细胞膜上马达蛋白的磷酸化，C 错误；
D、由图可知，马达蛋白含有细胞骨架结合区域和“货物”结合区域，D 正确。
故选D。
18．（2024·吉林·二模）腌制的泡菜往往含有大量的细菌，可利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”对市
场上泡菜中的细菌含量进行检测。荧光素接受细菌细胞ATP 中提供的能量后被激活，在荧光素酶的作用下
形成氧化荧光素并且发出荧光
(1)“荧光素—荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换的形式是 。ATP 的水解一般与
（吸能反应/放能反应）相联系。
(2)“荧光素—荧光素酶生物发光法”的操作过程是：①将泡菜研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光
光度计（测定发光强度的仪器）反应室内 ，在适宜条件下进行反应；②记录 并
计算ATP 含量；③测算出细菌数量。
(3)酶的抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究两种抑制剂
对某消化酶酶促反应速率的影响，实验结果如图1。不同的抑制剂抑制酶活性原理如图2 所示。
12
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①据图1 分析，随着底物浓度升高， （填抑制剂类型）的抑制作用逐渐减小。据图2 分析，两种
抑制剂降低酶促反应速率的原因分别是 。
②结合图1 和图2 分析抑制剂Ⅰ属于 性抑制剂。
【答案】(1) 化学能→光能 吸能反应
(2) 荧光素和荧光素酶 发光强度
(3) 抑制剂Ⅰ 竞争性抑制剂与底物竞争结合位点，使酶的活性降低 竞争
【分析】ATP 又叫腺苷三磷酸，简称为ATP，其结构式是：A
P
﹣～P～P；A 表示腺苷、T 表示三个、P 表
示磷酸基团；“～”表示特殊化学键；ATP 是生命活动能量的直接来源，ATP 来源于光合作用和呼吸作用；
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】（1）根据荧光素接受细菌细胞 ATP 中提供的能量后被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光
素并且发出荧光可知，“荧光素-荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是化学能转变为光能，最终发出
荧光；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。
（2）“荧光素—荧光素酶生物发光法”的操作过程是：①将泡菜研磨后进行离心处理，取一定量上清液
放入分光光度计（测定发光强度的仪器）反应室内，加入等量适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进
行反应；②记录发光强度并计算ATP 含量；③测算出细菌数量。
（3）①依据图1 可知，抑制剂I 所示曲线，随着底物浓度的升高，抑制剂的抑制作用逐渐减小，结合图2
可知，该抑制剂发挥作用时，只是与底物竞争酶的活性中心，并没有改变酶的结构，属于竞争性抑制剂；
而抑制剂Ⅱ所示曲线表示酶促反应速率降低，可知该抑制剂属于非竞争性抑制剂，改变了酶的结构，使酶
的活性降低，酶促反应速率减慢。
②结合图1 和图2，可知，抑制剂Ⅰ 不改变酶的结构，属于竞争性抑制剂。
19．（2024·陕西铜川·模拟预测）余甘子是云南特色水果之一，其果实味酸微涩、清热凉血，是一种药食
两用的水果。余甘子果实采摘后易在多酚氧化酶（PPO）的作用下发生褐变，从而影响果实的品质和价格。
研究人员对余甘子果实中的PPO 活性进行了相关实验，实验结果如图所示。回答下列问题：
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(1)图1 为余甘子果实PPO 底物选择实验，由图可知以 为底物时，余甘子果实中PPO 活性最大。PPO
催化作用的机理是 。PPO 只能使酚类物质氧化，而对其他物质不起作用，体现了酶的 。
(2)图2 为利用筛选出的底物探究温度对余甘子果实PPO 活性的影响曲线，由图可知，刚采摘的余甘子果实
适宜在 的条件下保存。
(3)若要在上述实验基础上继续探究pH 对PPO 活性的影响，请简要写出实验思路 。
【答案】(1) 焦性没食子酸 降低化学反应所需的活化能 专一性
(2)零上低温
(3)将余甘子果实匀浆均分成若干组，在不同pH 缓冲液预处理后分别与等量焦性没食子酸（或底物）混匀，
置于10℃条件下反应相同时间，检测并比较各实验组PPO 的活性
【分析】酶：（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。（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）分析图1 可知，图1 为余甘子果实PPO 底物选择实验，以焦性没食子酸为底物时，余甘子
果实中PPO 活性最大。PPO 催化作用的机理是降低化学反应所需的活化能。PPO 只能使酚类物质氧化，而
对其他物质不起作用，体现了酶的专一性。
（2）图2 为利用筛选出的底物探究温度对余甘子果实PPO 活性的影响曲线，由图可知，刚采摘的余甘子
果实适宜在零上低温的条件下保存。
（3）若要在上述实验基础上继续探究pH 对PPO 活性的影响需要将余甘子果实匀浆均分成若干组，在不同
pH 缓冲液预处理后分别与等量焦性没食子酸（或底物）混匀，置于10℃条件下反应相同时间，检测并比
较各实验组PPO 的活性
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20．（2024·吉林·模拟预测）土豆褐变会导致其风味和品质下降。在有氧条件下，土豆中多酚氧化酶
（PPO）催化邻苯二酚氧化形成醌，醌再进一步氧化聚合形成褐色色素（称为黑色素或类黑精），进而导
致土豆褐变。在红茶制作过程中PPO 也可高效催化儿茶素类物质合成茶黄素，从土豆中分离提纯PPO 可
为工业化制备高产量茶黄素提供一定的酶原料。研究人员对PPO 的特性及活性影响因素进行了探究。回答
下列问题：
(1)研究人员将PPO 分别滴入含不同底物的三支试管中，如下表所示。该实验的目的是探究PPO 的
特性，推测 号试管不变色。
试管号
PPO 酶液
邻苯二酚
间苯二酚
对苯二
酚
37 ℃保温10 min，观察颜色变化
1
15 滴
15 滴
-
-
2
15 滴
-
15 滴
-
3
15 滴
-
-
15 滴
(2)研究人员探究了不同种土豆中PPO 活力（也称酶活性）与温度的关系，结果如图所示：
①酶活性是指 ，可用 来表示。
②该实验的自变量是 ；对从五种土豆中提取的PPO 进行保存时，温度和pH 应分别设置为
。
③防止大白花土豆褐变与利用其PPO 制备茶黄素过程中所需的最适温度是否相同，并说明理由。 。
若进一步探究大牛角土豆PPO 的最适温度，可在温度为 ℃范围内设置更小温度梯度进行重复实验。
【答案】(1) 专一性 2 和3
(2) 酶催化特定化学反应的能力 可用一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示 土豆的
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种类和温度 较低的温度和最适pH 不一定相同，因为防止褐变需要抑制酶的活性，而制备茶黄
素需要促进酶的活性 30～40
【分析】酶的特性：
1、酶具有高效率的催化能力：其效率是一般无机催化剂的107~1013；
2、酶具有专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应；
3、酶的作用条件较温和：(1)酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的；(2)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，酶活性都会明显降低；(3)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。
【详解】（1）由题意“在有氧条件下，土豆中多酚氧化酶（PPO）催化邻苯二酚氧化形成醌，醌再进一步
氧化聚合形成褐色色素（称为黑色素或类黑精），进而导致土豆褐变。”可知，PPO 催化邻苯二酚氧化形
成醌，而不能催化间苯二酚、对苯二酚氧化形成醌，因此该实验的目的是探究PPO 的专一性的特性，试管
2 和3 都不变色；
（2）①酶活性也称酶活力，是指酶催化特定化学反应的能力。酶活性可用一定条件下酶所催化某一化学
反应的速率表示；
②该实验的目的是探究了不同种土豆中PPO 活力（也称酶活性）与温度的关系，因此该实验的自变量为
不同种类的土豆和温度；对从五种土豆中提取的PPO 进行保存时，应设置较低的温度和最适pH，以抑制
酶的活性，防止酶失活；
③防止大白花生土豆褐变与利用其制备茶黄素过程中所需的最适温度不一定相同，因为防止褐变需要抑制
酶的活性，而制备茶黄素需要促进酶的活性。由图可以看出，PPO 在30～40℃范围内酶活性较高，若进一
步探究大牛角土豆PPO 最适温度，就需要在30～40℃范围内设置更小温度梯度进行重复实验。
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