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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
【答案】D
【解析】ATP 是生命活动的直接能源物质,脱去3 个磷酸基团后形成腺苷,A 错误;合成ATP 所需的能量来
自光能或有机物氧化分解释放的能量,B 错误;ATP 在细胞中含量较少,但是ATP 与ADP 能迅速相互转化,
C 错误;ATP 水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,这些分子被磷酸化以后,空间结构发生变化,从
而导致活性也被改变,D 正确。
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
( )
1
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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
【答案】D
【解析】物质①是ATP 断裂两个磷酸基团的产物,为腺嘌呤核糖核苷酸,是构成rRNA 的单体之一,A 正确;
②表示特殊化学键,极不稳定,ATP 分子末端的磷酸基团具有较高的转移势能,释放的磷酸基团能与蛋白
质结合,B 正确;酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,酶1 和酶2 催化不同的化学反应,
说明酶有专一性,C 正确;ADP 转化成ATP 所需的能量来自有机物的氧化分解或光能,D 错误。
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
【答案】B
【解析】根据题图化学反应式所示,检测过程中ATP、荧光素和荧光素酶发生反应而发光,反应体系中加
入的Mg2+可能作为荧光素酶的辅助激活因子增加该酶的活性,进而增加检测过程中的荧光强度,A 正确;
厌氧微生物也是以ATP 作为直接能源物质,能通过无氧呼吸产生ATP,通过荧光检测仪检测后,也可根据
发光强度推测ATP 含量,进而反映厌氧微生物的残留量,B 错误;根据题意可知,检测过程中ATP、荧光素
和荧光素酶发生反应而发光,过程中ATP 水解释放能量,使荧光素发光,ATP 中的化学能转变为光能,C 正
确;
ATP 与 ADP 的相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的,因而ATP 的含量与活细胞的数量呈
一定的比例关系,因此根据发光强度推测ATP 含量,进而反映活菌数,D 正确。
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
2
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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
【答案】C
【解析】细胞生命活动的直接能源物质除了ATP 还有GTP、CTP、UTP 等,A 错误;细胞质和细胞核中都有
ATP 存在,B 错误;ATP 与ADP 相互转化的能量供应机制是生物界的共性,C 正确;ATP 的水解通常与吸能反
应相联系,D 错误。
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
【答案】B
【解析】ATP 中的腺苷包括核糖与腺嘌呤,A 错误;Rb 蛋白的磷酸化过程伴随着ATP 的水解,是一个吸能
反应,B 正确;蛋白磷酸化为Rb 蛋白的去磷酸化过程降低活化能,C 错误;蛋白质磷酸化和去磷酸化的过
程需要酶的作用,酶的活性受温度的限制,D 错误。
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
【答案】B
3
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【解析】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 错误,B 正确;酶的本质是蛋白
质或RNA,C 错误;若条件适宜,酶在细胞外也能发挥作用,D 错误。
7.在Mg2+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Mg2+影响
【答案】A
【解析】半乳糖激酶的化学本质是蛋白质,组成元素主要有C、H、O、N,A 错误;半乳糖激酶的化学本质
是蛋白质,蛋白质的基本单位是氨基酸,B 正确;酶的作用机理是降低化学反应的活化能,C 正确;分析题
意,在Mg2+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
乳糖,故催化活性受Mg2+影响,D 正确。
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
【答案】D
【解析】酶具有催化作用,其催化机理是降低化学反应的活化能,A 正确;根据题干信息“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”,该实验的 自变量是酶的种类,B
正确;由于酶具有专一性,淀粉只能被淀粉酶水解,不能被蔗糖酶水解,A 组蓝色变浅(被烧杯中的清水
稀释),B 组蓝色退去(淀粉被淀粉酶水解),C 正确;因为透析袋是由半透膜制成的,透析袋溶液浓度大
于清水,会发生渗透吸水,实验结束透析袋均增重,由于B 组中淀粉被水解成小分子,半透膜两侧浓度差
更大,吸水更多,故B 组增重更多,D 错误。
4
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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
【答案】C
【解析】长期保存唾液淀粉酶应选用低温条件,而不是最适温度(37 摄氏度),A 错误;发菜属于原核生
物,没有叶绿体,B 错误;胰蛋白酶属于分泌蛋白,其合成和加工需要核糖体、内质网和高尔基体的共同
参与,C 正确;低温抑制酶的活性,没有破坏酶的空间结构,而高温会破坏酶的空间结构,故低温和高温
使酶活性降低的原因不同,D 错误。
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、FeCl3、过氧化氢酶探究酶的高效性
D.利用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响
【答案】B
【解析】淀粉酶能催化淀粉分解形成还原糖,淀粉不能催化蔗糖分解,蔗糖、淀粉本身不是还原糖,因此
可以利用斐林试剂进行检测,从而说明淀粉酶具有专一性,A 正确;探究pH 对酶活性的影响,自变量是
pH,而酸能影响脂肪水解,故不能用脂肪和脂肪酶探究pH 对酶活性的影响,B 错误;探究酶的高效性,实
验自变量是催化剂的种类,因此可以利用过氧化氢、FeCl3、过氧化氢酶探究酶的高效性,C 正确;利用淀
粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响中自变量是PH,检测试剂可以是碘液,通过观察蓝色的深浅来判断酶
活性的强弱,D 正确。
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( )
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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
【答案】A
【解析】据图曲线分析可知,与对照组相比,施加久效磷后,反应速率随着底物浓度的增加而提高,说明
久效磷与底物结构相似,竞争性与酶结合;施加敌百虫后,随着底物浓度增加,酶促反应速率在较低的水
平保持稳定,说明敌百虫与底物结构不同,与酶结合后会改变酶的结构,使酶失活,故底物浓度相对值为
18 时,甲、乙两组酶活性不同,A 错误;由曲线分析可知,若仅提高对照组酶量重新实验,相同的反应物
浓度在单位时间内的反应速率会增大,B 正确;据图曲线分析可知,加入久效磷后,反应速率降低,且随
着底物浓度增加,反应速率逐渐增大但始终低于对照组。这说明久效磷可能与底物竞争酶的结合部位,从
而降低了酶与底物的结合机会和酶促反应速率,C 正确;据图曲线分析可知,加入敌百虫后,在低底物浓
度时反应速率与对照组相同,但随着底物浓度增加,反应速率不再增大而是趋于平缓。这说明敌百虫可能
与酶结合后改变了酶的结构,导致酶活性降低甚至失活,D 正确。
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
【答案】C
【解析】结合所学知识,可用双缩脲试剂检测蛋白质,A 正确;分析题图可知,该实验的自变量有两个,
分别是抑制剂种类和尿素溶液浓度,B 正确;与①组相比,③组中的最大尿素分解速率较小,可推测添加
Urease-IN-2 改变了酶的构象,使得最大尿素分解速率降低,说明Utease-IN-2 是脲酶的非竞争性抑制剂,
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C 错误;由②组可知,随着尿素溶液浓度的增加,尿素分解速率逐渐增大,之后趋向于①组(未加入脲酶
的抑制剂)中的最大尿素分解速率,说明类黄酮是脲酶的竞争性抑制剂,故增加尿素溶液浓度可缓解类黄
酮对脲酶的抑制,D 正确。
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1cm3的正方体凝固蛋白块+等量酶溶液
实验温度
?
酶溶液的pH
1
2
3
4
5
蛋白块消失的时间/
min
13
9
11
45
60
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
【答案】A
【解析】实验温度为无关变量,但其设置的情况会影响实验结果,无关变量应该设置为相同且适宜,A 正
确;
该实验旨在探究pH 对人体消化道中某种酶活性的影响,B 错误;实验中的酶为蛋白酶,E 组pH 条件下,该
酶的结构发生了不可逆的破坏,再降低pH,该酶的活性不会恢复,C 错误;该酶应在低温和最适pH 条件下
保存,D 错误。
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
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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
【答案】A
【解析】由图可知,白色药片应含有胆碱酯酶,通过将药片捏合,胆碱酯酶与红色药片中的物质接触,促
进其水解为蓝色物质,A 正确;秋冬季节温度较低,酶的活性减弱,检测时,为保证结果准确性,“红
色”和“白色”的叠合时间应适当延长,B 错误;“白色”药片呈现的蓝色越深,说明菠菜表面残留的有
机磷农药越少,对胆碱酯酶的抑制作用越弱,C 错误;每批测定应设置滴加等量纯净水到“白色药片”上
的空白对照卡,D 错误。
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
液
2mL
2mL
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
【答案】D
【解析】通常交感神经兴奋时,会抑制唾液腺的分泌,导致分泌粘稠唾液,而不是稀薄唾液,A 错误;
从题目所给信息可知,临近比赛时(赛前3 天)心理压力增大,而赛前3 周离比赛时间长心理压力相对小,
所以赛前时间的长短与心理压力的大小呈负相关,B 错误;在这个实验中,酶促反应受多种因素影响,除
了温度外,pH 等因素也需保持一致,仅控制反应温度是不够的,C 错误;如果2 号试管蓝色较早褪去,说
明赛前3 天(心理压力大时)唾液对淀粉的分解作用更强,由于实验中其他条件一致,只是唾液来源不同,
所以可能是心理压力增加会使唾液中的酶量增加,D 正确。
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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
【答案】D
【解析】1 分子ATP 彻底水解可得到磷酸、核糖和腺嘌呤共3 种小分子物质,A 错误;PPK2 酶催化的是一类
物质的合成,依然具有专一性,B 错误;ADP 结合位点SMc02148—KET 可以提高对短链聚磷酸盐的利用率,
说明其可以与短链聚磷酸盐结合,有利于ATP 的合成,C 错误;在PPK2 酶上构建一个替代的ADP 结合位点,
合成了一种之前没有的蛋白质,属于蛋白质工程,D 正确。
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( )
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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
【答案】B
【解析】据图分析ATP 处理组的曲线,可知ATP 处理后鲜切黄瓜4CL 酶活性呈先升微微后降的趋势,A 正确;
实验的因变量是4CL 酶活性,据图分析ATP 处理组的曲线,ATP 处理48h 后,鲜切黄瓜的4CL 酶活性最高,
但不能判断总酚的含量,B 错误;低温储存时可能4CL 活性相对较高,会使酚类含量上升从而延长黄瓜保
鲜时间黄瓜保鲜时间,因此本实验须在相对低温条件下完成,C 正确本实验只是单一的在1.6mmol/LATP 的
条件下做的测定,若要探究促进黄瓜保鲜的最适ATP 浓度,可增设不同ATP 浓度处理,D 正确。
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CO2。下列叙述正确的是(
)
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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
【答案】B
【解析】嗜盐杆菌能利用光能,驱动H+浓度梯度的形成,形成的H+浓度梯度用于驱动ATP 合成,因此合成
ATP 所需能量不是直接来源于光能,合成的ATP 可用于同化CO2,为自养生物,A 错误;Na+、K+的转运是主
动运输,需要H+浓度梯度提供能量,H+在bR 处的转运是主动运输,需要光能,导致H+在细胞外面浓度更高,
H+运进细胞为逆浓度梯度运输,为被动运输,B 正确;嗜盐杆菌为原核生物,没有内质网和高尔基体,C 错
误;图中ATP 合成酶具有运输物质功能(运输H+)和催化功能(催化ATP 合成),但该酶的作用具专一性
(该酶特异性的运输H+),D 错误。
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(Pγ)转移,可与放能反应相联系
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
【答案】A
【解析】ATP 断裂两个“~”后为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA 的基本组成单位,酶的化学本质大多是蛋白质,
少数是RNA,A 正确;ATP 末端磷酸基团转移,往往伴随着能量的释放,可与吸能反应相联系,B 错误;
ATP 中的五碳糖是核糖,核糖与脱氧核糖的区别在于C2 上,核糖的C2 上是羟基,脱氧核糖的 C2 上是氢,
C 错误;剧烈运动骨骼肌细胞无氧呼吸,丙酮酸生成乳酸的过程(为无氧呼吸第二阶段)不产生ATP,无氧
呼吸只有在第一阶段产生少量ATP,D 错误。
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“Vmax”表示该条件下最大反应速率,“Km”表示在该条件下达到1/2 Vmax时的底物浓度。图2 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( )
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A.底物浓度和抑制剂影响酶促反应速率的原理不相同
B.Km的大小可体现酶与底物结合能力的强弱
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,Vmax都会下降
【答案】D
【解析】抑制剂通过影响酶的活性如竞争性抑制剂通过与底物竞争酶的结合位点,非竞争性抑制剂通过与
酶结合从而改变酶与底物结合位点的形态来影响酶促反应速率,而底物浓度不影响酶的活性,A 正确;Km
表示酶促反应速率为1/2Vmax时的底物浓度,酶与底物亲和力越高,酶促反应速率越大,则Km越小,即Km的
大小体现了酶与底物结合能力的强弱,B 正确;据题干信息,图1 曲线是在条件适宜的情况下测定的,若
升高反应体系的温度,酶活性降低,Vmax降低,达到Vmax时的底物浓度也减少,因此M 点将向左下方移动,
C 正确;
据图分析,竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合位点,若反应体系中加入一定量的竞争性抑制剂,随着底物
浓度增大,底物与酶结合的概率增加,Vmax与不加抑制剂时相同;而非竞争性抑制剂改变了酶的空间结构,
Vmax比不加抑制剂时的小,D 错误。
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( )
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(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
【答案】D
【解析】据图可知,①是酶与底物结合的位点,异亮氨酸是终产物,结合在苏氨酸脱氢酶的②部位,故异
亮氨酸与苏氨酸脱氢酶结合形成的不是酶-底物复合物,A 错误;依据题干信息,“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”,依据图示信息,异亮氨酸与苏氨酸脱氢酶结合,说明终产物
异亮氨酸浓度过高,抑制了反应的进行,故异亮氨酸可通过负反馈调节苏氨酸脱氢酶的活性,B 错误;据
图,当异亮氨酸浓度过高时,会与苏氨酸脱氢酶结合,从而使得苏氨酸不能与苏氨酸脱氢酶结合,则苏氨
酸也不能转化为异亮氨酸,即使苏氨酸浓度增大,苏氨酸也不能与苏氨酸脱氢酶结合,所以增加细胞内苏
氨酸的浓度也不能解除异亮氨酸对苏氨酸脱氢酶的抑制(反馈抑制),C 错误;②是异亮氨酸与苏氨酸脱
氢酶的结合位点,结构决定功能,若对相关基因诱变处理使②结构改变,则就会导致异亮氨酸不能与苏氨
酸脱氢酶结合,从而解除抑制,D 正确。
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(
)
组别
果
胶
多聚半乳糖醛酸酶
Ca2
+
Mn2
+
55
℃
半乳糖醛酸
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Mn2+
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Ca2+,可延迟果实成熟
D.对比①④组可知,一定温度范围内,温度越高酶活性越高
【答案】C
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【解析】①组没有Mn2+,有半乳糖醛酸生成,说明该酶的催化活性不依赖于Mn2+,A 错误;该实验的自变量
为温度、无机盐离子的种类,因变量为多聚半乳糖醛酸酶的活性,检测指标为半乳糖醛酸的量,B 错误;
给植株喷施Ca2+,半乳糖醛酸的生成减少,果实的成熟受到抑制,可延迟果实成熟,C 正确;①④组对比
只能说明55℃时酶活性比常温下高,温度设置组别太少,无法得出一定温度范围内,温度越高酶活性越高
的结论,D 错误。
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
【答案】A
【解析】分析题图可知,本实验研究的自变量是pH、温度和底物种类,酶浓度、底物浓度等为无关变量,
A 正确;酶活力也称酶活性,是指酶催化一定化学反应的能力,增加底物浓度不能增加酶促反应速率,B 错
误;
纤维素酶对纤维素的水解作用,在pH 小于4.8、温度低于60℃时强于对壳聚糖的水解作用,在pH 大于
4.8、小于6.3 的范围内弱于对壳聚糖的水解作用,在pH 约为4.8 与6.3、温度为60℃时,纤维素酶对纤
维素和壳聚糖的水解作用相同,C 错误;酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,纤维素酶
具有专一性,D 错误。
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O2的实验装置。下列说法
正确的是( )
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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
【答案】A
【解析】实验的目的是测量过氧化氢酶与过氧化氢反应放出O2,故需要用过氧化氢酶溶液浸泡滤纸圆片,
A 正确;滤纸片的数量多代表酶的浓度高,但酶的浓度对活性没有影响,B 错误;量筒中气泡产生速率能表
示过氧化氢酶的催化能力,速率快说明催化能力强,C 错误;温度可以影响过氧化氢的分解,不能通过控
制水浴温度可探究温度对酶活性的影响,D 错误。
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
【答案】D
【解析】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;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;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
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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;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。
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
【答案】B
【解析】肝糖原和脂肪只含有C、H、O,不含N 元素,A 错误;动物细胞中特有的储能物质是肝糖原,动物
细胞和植物细胞都含有的储能物质是脂肪,B 正确;肝糖原的基本组成单位是葡萄糖,胃蛋白酶的基本组
成单位是氨基酸,C 错误;酶具有专一性,胃蛋白酶只能水解蛋白质,不能水解脂肪,D 错误。
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
【答案】A
【解析】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;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;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;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。
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
【答案】C
【解析】溶酶体内的水解酶的本质是蛋白质,合成场所在核糖体,A 正确;溶酶体内的水解酶催化相应物
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质分解后产生的氨基酸、核苷酸等可被细胞再利用,B 正确;溶酶体内的pH 比胞质溶胶低,水解酶释放到
胞质溶胶后活性下降,但仍有活性,因此会造成细胞自溶与机体损伤,C 错误;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。所以,休
克时可用药物稳定溶酶体膜,D 正确。
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( )
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
【答案】B
【解析】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;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;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;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。
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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
【答案】D
【解析】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;胃蛋白酶应在酸性、低温下保存,B 错误;醋酸杆菌
是细菌,属于原核生物,不具有线粒体结构,C 错误;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。
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
【解析】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;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;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;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。
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
【答案】C
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【解析】自由水可以自由流动,是细胞内主要的物质运输介质,A 正确;水可以保持植物枝叶挺立,B 正确;
降低酶促反应活化能的是酶,水不具有此功能,C 错误;水的比热容较大,能缓和植物温度的变化,D 正确。
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
【答案】C
【解析】红茶制作时揉捻能破坏细胞结构,使其释放的多酚氧化酶与茶多酚接触,A 正确;发酵过程的实
质就是酶促反应过程,需要将温度设置在酶的最适温度下,使多酚氧化酶保持最大活性,才能获得更多的
茶黄素,B 正确;酶的作用条件较温和,发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性,C 错误;高温条
件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活,以防止过度氧化影响茶品质,D 正确。
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
【答案】B
【解析】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;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;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;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。
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
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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
【解析】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;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;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;在
37°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。
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
【答案】B
【解析】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;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;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;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。
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(
20
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)
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。
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( )
组
别
pH
CaCl
2
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
【解析】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;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;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,
21
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D 正确。
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