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第08 讲 酶和ATP
目录
01 课标达标练
【题型一】酶的作用和本质
【题型二】酶的特性
【题型三】ATP 的结构与功能
02 能力突破练
03 高考溯源练
题型一 酶的作用和本质
1．下列有关酶的叙述错误的是（ ）
A．酶可以降低反应中分子从常态转变为活跃状态所需的能量
B．溶菌酶是溶酶体中的一种酸性水解酶
C．艾弗里的体外转化实验、植物体细胞杂交技术都用了酶解法
D．DNA 粗提取实验中，研磨液含有抑制DNA 酶活性的物质
2．血蓝蛋白是一种存在于一些无脊椎动物体内的含Cu 的多功能蛋白，其主要生物学功能之一是运输氧气。
研究表明特定条件下血蓝蛋白还具有过氧化氢酶等酶的活性。下列说法正确的是（ ）
A．以上实例说明大量元素Cu 可参与构成生物大分子
B．血蓝蛋白可为H2O2的分解提供活化能
C．血蓝蛋白和血红蛋白的结构与功能有差异的根本原因是基因的选择性表达
D．氧气浓度高时氧气易与血蓝蛋白结合，氧气浓度低时氧气易与血蓝蛋白分离
3．核糖体由蛋白质和rRNA 组成。在催化肽键形成时，rRNA 组成的肽酰转移酶发挥重要作用。下列相关
叙述正确的是（ ）
A．肽酰转移酶能显著降低相关反应活化能
B．蓝细菌核糖体的形成与其核仁密切相关
C．病毒蛋白质的合成是在其核糖体上完成
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D．核糖体中共含有C、H、O、N 四种元素
4．下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是（ ）
A．细胞中具有运输作用的物质只有蛋白质
B．蛋白质形成特定的空间结构一般离不开氢键和二硫键的作用
C．酶彻底水解的产物是氨基酸或核糖核苷酸
D．当机体处于饥饿状态时，脂肪可大量转化为糖类供能
5．下列各组物质中，组成元素完全相同的是（ ）
A．核糖、核苷酸、核酸
B．纤维素、性激素、叶绿素
C．脂肪酸、胰岛素、胃蛋白酶
D．淀粉、脂肪、脱氧核糖
6．核糖核酸酶天然态的结构如下图所示，在核糖核酸酶溶液中加入脲和巯基乙醇后该酶将失去活性，去
除脲和巯基乙醇后可恢复活性。下列有关叙述错误的是（ ）
A．图中数字代表含硫氨基酸的位置，S 存在于氨基酸的R 基中
B．核糖核酸酶至少含一个游离的氨基，其N 主要存在于“—CO—NH—”中
C．加入脲和巯基乙醇后该酶失去活性与二硫键被破坏失去原折叠结构有关
D．核糖核酸酶稳定的空间结构是其为RNA 水解过程提供活化能的基础
7．酶抑制剂是能与酶结合并降低酶活性的物质，主要有竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两大类。竞争性
抑制剂与底物竞争酶的活性中心；非竞争性抑制剂作用于酶活性中心以外的其他位点，使酶的空间结构发
生变化。下列叙述错误的是（ ）
A．酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示
B．非竞争性抑制剂与酶结合后，可能会影响酶与底物的结合
C．竞争性抑制剂与酶结合，会降低酶促反应的最大反应速率
D．探究某种酶抑制剂的类型时，可通过增加底物浓度进行判断
8．胰脂肪酶是肠道内脂肪水解过程中的关键酶，抑制剂X 可通过调节胰脂肪酶活性进而影响人体对脂肪
的吸收。科研人员进行了实验，结果如图1 所示。回答下列问题：
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(1)酶的化学本质是 ，其作用原理是 。
(2)图1 中该探究实验的自变量是 ，根据图1 可以得出的结论是 （答出1 点）。
(3)图2 为抑制剂X 对胰脂肪酶作用的两种推测的机理模式图。原理一：抑制剂与酶结合后，可以改变酶的
构象，使其无法再与脂肪结合，对酶产生可逆的影响，结合图1 分析 （选填“原理一”或“原理
二”），判断依据是 。
题型二 酶的特性
9．下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是（ ）
A．温度为t2时，酶促反应所需的活化能最高
B．当反应物浓度提高时，t2对应的反应速率可能会增加
C．温度在t2时比在t1时更适合酶的保存
D．酶的空间结构在t1时比t3时破坏更严重
10．某兴趣小组以淀粉纸为材料设计了4 套实验方案来探究酶的特性，如表所示。下列叙述正确的是（
）
方案
底物
催化剂
pH
温度
①
淀粉纸
淀粉酶或蛋白
酶
7
37℃
②
淀粉纸
淀粉酶+蛋白酶
7
37℃
③
淀粉纸
淀粉酶
3、7、11
37℃
④
淀粉纸
淀粉酶
3
0℃、37℃、
90℃
3
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A．方案①可验证酶的专一性， 自变量是酶的种类
B．方案②可同时探究两种酶的活性
C．方案③可用于探究pH 对酶活性的影响
D．方案④可用于探究温度对酶活性的影响
11．中国制茶工艺的历史源远流长。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
催化茶多酚和单宁氧化成红褐色是红茶茶色形成的关键。下列叙述错误的是（ ）
A．多酚氧化酶在细胞中初步合成的场所是内质网
B．多酚氧化酶与茶多酚在细胞中的分布可能不同
C．多酚氧化酶能降低化学反应的活化能
D．高温处理会破坏多酚氧化酶的构象使其失活
12．酶制剂在人们的生活实践中有着广泛的应用，下列对酶的应用的叙述，正确的是（ ）
A．加酶洗衣粉中的酶在结构上比较稳定，一般直接来自生物体
B．葡萄糖氧化酶可用于检测糖尿病
C．服用多酶片辅助消化食物时，效果并不理想
D．胃蛋白酶随食糜进入小肠后可继续发挥作用
13．植物蛋白酶X 能使肉类蛋白质部分水解，可用于制作肉类嫩化剂。某实验小组欲测定两种酶在37℃、
不同pH 下的相对活性，下列叙述最不合理的是（ ）
A．实验时应设置不添加酶X 的对照组以探究底物在不同pH 下水解情况
B．植物蛋白酶能催化植物蛋白也能催化动物蛋白，不能说明酶不具专一性
C．在一定pH 范围内，酶X 活性随pH 升高而一直升高
D．利用酶X 制作的肉类嫩化剂应避免在爆炒时才添加该嫩肉剂
14．某生物兴趣小组在探究温度对多酶片中胃蛋白酶活性影响的实验中，用体积分数为10%的鸡蛋清蛋白
液为底物，通过预实验和正式实验得到一系列数据，经过处理，得到曲线如图所示。下列分析错误的是（
）
A．为排除pH 等无关变量对实验的影响，实验前应将多酶片和鸡蛋清的pH 调至1.5 左右
B．酶促反应速率的最适温度在52℃左右且反应过程反应速率保持不变
C．不同温度条件下酶促反应速率可能不同
D．酶催化底物分解的速率不仅受环境因素影响还受底物浓度和酶浓度的影响
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题型三 ATP 的结构与功能
15．GTP（鸟苷三磷酸）的结构和作用与ATP 类似。线粒体分裂时，具有GTP 酶活性的发动蛋白组装成环
线粒体的纤维状结构，该结构依靠GTP 水解驱动线粒体缢缩，使其一分为二。下列叙述正确的是（ ）
A．GTP 因含三个特殊的化学键而具有较多能量
B．GTP 酶为GTP 的水解提供了活化能
C．推测发动蛋白具有催化、运动等功能
D．GTP 去掉两个磷酸基团后可参与DNA 的合成
16．执法人员常使用ATP 荧光检测仪检测餐饮行业用具的微生物含量。检测原理是荧光素酶能催化被ATP
提供的能量激活的荧光素发生反应，产生氧化荧光素并发出荧光，且荧光强度与ATP 含量成正比。下列相
关叙述错误的是（ ）
A．细菌体内的ATP 含量相对稳定，这是该测定方法的重要前提
B．该检测仪不能对细菌体内的糖类、蛋白质进行测定
C．荧光素在ATP 作用下被激活是放能反应，ATP 中的化学能转化为光能
D．ATP 荧光检测仪检测不出样品中病毒的含量
17．磷酸化是指在蛋白质或其他分子上加入一个磷酸（PO
）基团，磷酸基团的添加或除去（去磷酸化）
对许多反应起着生物“开/关”作用，能使某些蛋白质活化或失活。下列叙述正确的是（ ）
A．丙酮酸反应生成乳酸的过程中可发生ADP 的磷酸化
B．ATP 中最靠近腺苷的磷酸基团具有较高的转移势能
C．细胞内合成ATP 需要酶，但合成酶不需要ATP
D．主动运输时，载体蛋白磷酸化的过程中会发生能量的转移
18．Rb 蛋白在蛋白激酶与蛋白磷酸酶的作用下，在特定氨基酸位点发生磷酸化与去磷酸化的过程，如图所
示。下列叙述正确的是（ ）
A．Rb 蛋白的磷酸化和去磷酸化过程是一个可逆反应
B．Rb 蛋白的去磷酸化过程需要ATP 水解提供能量
C．Rb 蛋白磷酸化后空间结构发生改变从而活性改变
D．蛋白磷酸酶为Rb 蛋白的去磷酸化提供活化能
19．细胞内合成的ATP 也可以释放到细胞外起作用，关于ATP 释放机制主要存在两种解释：一是ATP 同
分泌蛋白一样通过囊泡释放；二是ATP 通过某种通道介导释放。科学家研究发现红细胞膜上的PXL 通道
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蛋白可以介导ATP 释放。下列叙述正确的是（ ）
A．哺乳动物成熟的红细胞内合成ATP 的场所有细胞质基质和线粒体
B．蛋白质和ATP 水解释放的磷酸基团结合后其空间结构和活性都发生改变
C．若ATP 的释放方式同分泌蛋白一样，则不需要考虑浓度差也不消耗能量
D．若红细胞通过膜上的PXL 通道蛋白介导释放ATP，则该运输方式属于主动运输
20．生活在盐碱地中的植物往往具备很强的耐盐能力，可将多余的盐分通过特定的方式运出细胞外，图为
盐碱地中的某种植物运输Na+的过程，下列说法错误的是（ ）
A．图中H+的运输方式是主动运输
B．H+-ATP 酶在转运H+时，构象会发生改变
C．Na+-H+逆向转运蛋白的转运过程仍能体现专一性
D．图中Na+转运时没有消耗ATP，但仍然属于主动运输
1．生物的生命活动离不开酶的作用。下列关于酶的叙述正确的是（ ）
A．由于胃蛋白酶的催化效率高，因此不能用于动物细胞间的分离
B．酶在细胞内既可催化有机物的反应，也可催化无机物的反应
C．无机催化剂催化细胞外的反应，酶催化细胞内的反应
D．酶是蛋白质，高温保存可引起其空间结构改变导致活性降低
2．食品检测时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．将农药残留速测卡置于常温下保存可延长有效期
B．秋冬季节检测，“红色”和“白色”的叠合时间应适当延长
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
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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
3．为探究pH 对人体胃蛋白酶和胰蛋白酶活性的影响，研究人员以同等体积的蛋白块为底物进行实验，相
同时间内蛋白块体积变化如图所示。下列实验分析正确的是（ ）
A．胃腺细胞中不含有与胰蛋白酶合成相关的基因
B．胃蛋白酶和胰蛋白酶的最适pH 分别为1 和7
C．pH=7 的胰蛋白酶作用后，可用双缩脲试剂检测底物是否被彻底水解
D．胃蛋白酶随着胃液流入小肠，其活性将逐渐丧失
4．果蔬采摘后易发生褐变，使之色泽加深、风味劣化和营养物质流失。褐变的主要原因是果蔬组织中含
有多酚氧化酶（PPO），它能在氧气存在条件下催化酚类物质氧化成醌并聚合成褐色物质。某兴趣小组同
学探究了几种因素对多酚氧化酶活性的影响，结果如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．本探究实验中的自变量为pH、温度和抑制剂类型
B．根据图甲可知，制作果蔬汁时适当添加柠檬酸可抑制褐变
C．根据图乙分析，90℃处理50s 后的PPO 失去活性，原因是PPO 的空间结构发生可逆性改变
D．抗坏血酸是一种竞争性抑制剂，其与高温、强酸降低酶活性的机理相同
5．主动运输包括初级主动运输和次级主动运输，初级主动运输直接利用ATP 等高能化合物水解
释放的能量（如图1），次级主动运输利用物质顺浓度梯度所提供的电化学势能，来驱动其他物质逆浓度
梯度运输（如图2）。下列叙述错误的是（ ）
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A．图1 所示的主动运输是初级主动运输，所需ATP 主要来自线粒体
B．图2 中
运入细胞的方式分别是初级主动运输、次级主动运输
C．图1、图2 所示的运输方式运输的主要是小分子物质和离子
D．初级主动运输和次级主动运输能体现出细胞膜运输物质具有一定的选择性
6．细胞蛇是一种由代谢酶聚合形成的无膜细胞器，可减少酶活性位点的暴露，降低细胞代谢，
广泛分布于细菌、酵母菌、果蝇等生物细胞中。CTP 合成酶是典型代表，可催化CTP（一种类似ATP 的高
能分子）的合成。下列叙述错误的是（ ）
A．CTP 与ATP、核酸的元素组成相同
B．细胞蛇的形成需要内质网和高尔基体加工
C．CTP 合成酶可降低CTP 合成所需的活化能
D．代谢旺盛的细胞中细胞蛇数量相对较少
7．龙胆花在处于低温（16℃）下30min 内发生闭合，而在转移至正常生长温度（22℃）、光刺激30min
内重新开放（调节机制如图），主要是原生质体对花冠近轴表皮细胞壁的压力引起的。已知液泡是细胞内
Ca2+的储存库，其Ca2+浓度高于细胞质。下列叙述正确的是（ ）
A．H2O 通过水通道蛋白进入细胞时与其结合，水通道蛋白的构象发生改变
B．正常生长温度引起细胞膜上水通道蛋白的数量增多，有利于花朵重新开放
C．与16℃相比，22℃、光刺激条件下，该细胞中细胞液渗透压升高，以增强细胞的吸水能力
D．Ca2+通过钙泵进入细胞液的过程需要消耗能量，与ATP 的合成相联系
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8．下列关于酶和ATP 的叙述中，错误的有几项（ ）
①不宜采用淀粉酶催化淀粉的水解反应来探究pH 对酶活性的影响
T4DNA
②
连接酶可以连接平末端和黏性末端仍可说明酶具有专一性
③酶和ATP 都含有C、H、O、N 四种元素
④细胞膜上某些催化ATP 水解的酶可能同时具有转运离子的功能
⑤酶促反应需要适宜的条件，因此酶只能在生物体内发挥催化作用
⑥酶的合成过程中，一般伴随ATP 的水解反应
A．一项
B．二项
C．三项
D．四项
9．除了ATP 以外，生物体内还存在其他可以供能的核苷三磷酸。例如UTP 用于多糖合成，
CTP 用于磷脂合成，GTP 用于蛋白质合成等。UTP、CTP 或GTP 分子中的特殊的化学键不是直接由物质氧
化获能产生的。物质氧化时释放的能量都必须先合成ATP，然后ATP 将磷酸基团转移给相应的核苷二磷酸，
生成核苷三磷酸：ATP+UDP→ADP+UTP。下列叙述正确的是（ ）
A．生物体内并非所有生命活动都由ATP 直接供能
B．通过有氧呼吸能直接产生其他核苷三磷酸
C．作为高能磷酸化合物，ATP 中的能量主要储存在磷酸基团中
D．各种物质的吸收均依靠ATP 供能
10．细胞内的马达蛋白能够与“货物”（颗粒物质）结合并利用ATP 水解使马达蛋白磷酸化驱动自身沿细
胞骨架“行走”，部分机理如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．马达蛋白的合成与核糖体、内质网、高尔基体有关
B．马达蛋白的磷酸化属于细胞的放能反应
C．细胞内囊泡的运输，叶绿体的运动等生理活动也需要马达蛋白的参与
D．马达蛋白对运输的“货物”不具有特异性
1．（2025·四川·高考真题）D-阿洛酮糖是一种低热量多功能糖，有助于肥胖人群的体重管理。Co2+可协助
酶Y 催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件（含Co2+条件）下，测
定不同浓度D-果糖的转化率（转化率=产物量/底物量×100%），其变化趋势如下图。下列叙述正确的是（
）
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A．升高反应温度，可进一步提高D-果糖转化率
B．D-果糖的转化率越高，说明酶Y 的活性越强
C．若将Co2+的浓度加倍，酶促反应速率也加倍
D．2h 时，三组中500g·L-1果糖组产物量最高
2．（2025·北京·高考真题）某种加酶洗衣粉包装袋上注有下列信息：本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶；
洗涤前先浸泡15～20min，特别脏的衣物可减少浸泡用水量；请勿使用60℃以上热水。下列叙述错误的是
（ ）
A．该洗衣粉含多种酶，不适合洗涤纯棉衣物
B．洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解
C．减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度
D．水温过高导致酶活性下降
3．（2025·江苏·高考真题）为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列
相关叙述合理的是（ ）
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL 淀粉溶液
加入2mL 淀粉溶液
加入2mL 蔗糖溶液
②
加入2mL 淀粉酶溶液
加入2mL 蒸馏水
？
③
60℃水浴加热，然后各加入2mL 斐林试剂，再60℃水浴加热
A．丙组步骤②应加入2mL 蔗糖酶溶液
B．两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C．根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D．甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
4．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）下列关于耐高温的DNA 聚合酶的叙述正确的是（ ）
A．基本单位是脱氧核苷酸
B．在细胞内或细胞外均可发挥作用
C．当模板DNA 和脱氧核苷酸存在时即可催化反应
D．为维持较高活性，适宜在70℃~75℃下保存
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5．（2025·浙江·高考真题）取鸡蛋清，加入蒸馏水，混匀并加热一段时间后，过滤得到浑浊的滤液。以该
滤液为反应物，探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响，实验结果如表所示。
组别
1
2
3
4
5
温度（℃）
27
37
4
7
57
67
滤液变澄清时间（min）
16
9
4
6
50min 未澄清
据表分析，下列叙述正确的是（ ）
A．滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关
B．组3 滤液变澄清时间最短，酶促反应速率最快
C．若实验温度为52℃，则滤液变澄清时间为4~6min
D．若实验后再将组5 放置在57℃，则滤液变澄清时间为6min
6．（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
7．（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
8．（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
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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
9．（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
10．（2022·浙江·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
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