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第09 讲 酶和ATP
目录
01 课标达标练
【题型一】酶的作用及特性
【题型二】与酶相关的曲线分析
【题型三】与酶有关的实验探究
【题型四】ATP 的结构和功能
【题型五】 ATP 的转化和利用
02 能力突破练 新考法
03 高考溯源练 含2025 真题
题型一 酶的作用及特性
1．（2025·安徽蚌埠·三模）将药用脐贴贴在患儿肚脐处，12 小时可有效缓解小儿腹泻腹痛。如图所示，贴
剂中的丁香酚经扩散最终进入胃壁细胞，刺激胃蛋白酶和胃酸分泌，进而促进食物的消化。下列相关叙述
错误的是（ ）
A．丁香酚进入细胞的速度不仅与浓度差有关，也与分子大小有关
B．H+-K+-ATP 酶在转运离子时，会发生磷酸化和去磷酸化
C．H+-K+-ATP 酶可为相关离子转运过程提供活化能
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D．H+和胃蛋白酶的排出都需要膜上蛋白质的参与
2．（2025·安徽合肥·模拟预测）“使用头孢类药物后1～2 周内不能饮酒”已成为社会的共识。下图是酒
精代谢及头孢类药物对酒精代谢影响机理的示意图。当乙醛不能及时代谢为乙酸，在人体内大量积累时，
会引起毛细血管扩张，导致面部和皮肤发红。下列叙述错误的是（ ）
A．酒精通过自由扩散的方式进入肝脏细胞，不需要消耗能量
B．图示可以体现基因与基因、基因与环境共同影响生物的性状
C．乙醛脱氢酶通过降低乙醛氧化成乙酸所需要的活化能来发挥催化作用
D．喝酒容易脸红的人在喝酒前口服适量的乙醛脱氢酶，可预防醉酒发生
3．（2025·安徽合肥·模拟预测）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
4．（2025·河北沧州·三模）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
5．（2025·湖北黄石·二模）温度是影响生物系统稳定性和功能的关键物理因素。无论是高温还是低温，都
会对分子结构、生理过程产生影响。下列叙述正确的是（ ）
A．低温不会影响酶的活性，所以一般选择低温来保存酶制剂
B．酿酒时，将发酵温度从28℃升高到40℃，有利于发酵的进行
C．处于高温环境时，哺乳动物主要通过减少流向皮肤的血液来降低体温
D．PCR 利用了DNA 热变性原理，通过调节温度来控制DNA 双链的解聚和结合
6．馒头放在口腔中咀嚼后逐渐产生甜味，这是由于口腔中的唾液淀粉酶将馒头中的淀粉水解成了麦芽糖。
下列叙述正确的是（ ）
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A．淀粉由C、H、O 构成，是人体细胞主要的储能物质
B．唾液淀粉酶能催化淀粉水解体现了蛋白质具有催化功能
C．馒头中淀粉的基本组成单位是麦芽糖
D．唾液淀粉酶加热后会因肽键断裂而丧失生物活性
题型二 与酶相关的曲线分析
7．白芸豆种子中的淀粉抑制剂能调节自身淀粉的代谢，在与淀粉消化吸收有关疾病的治疗上有应用价值。
肠淀粉酶从淀粉的非还原端以两个葡萄糖残基为单位，依次水解糖苷键。实验小组从该种豆角种子中提取
出淀粉抑制剂，在不同温度和pH 条件下进行实验，以探究淀粉抑制剂对肠淀粉酶活性（相对）的影响，
结果如图所示。下列有关分析正确的是（ ）
①肠淀粉酶催化淀粉水解的产物是葡萄糖②将淀粉抑制剂和肠淀粉酶液分别保温后再混合均匀③在30～
80℃的温度条件下，淀粉抑制剂的作用效果稳定④在pH 为4～10 的条件下，肠淀粉酶的催化效率较高⑤
单糖的生成量可反映淀粉抑制剂的活性⑥淀粉抑制剂能缓解餐后血糖的快速升高
A．①②④
B．②③⑥
C．①③⑤
D．④⑤⑥
8．生活在寒冷环境中的微生物能够产生嗜冷酶（一种蛋白质），保证其在较低温环境中的生命活力。嗜
冷酶在较低温或常温条件下具有较高的催化效率，高温时却会快速失活。如图是在其他反应条件适宜时，
温度对嗜冷酶活性影响的情况。下列相关叙述正确的是（ ）
A．嗜冷酶与无机催化剂提高化学反应速率的原理不同
B．该实验的自变量是温度，图中实线表示酶活性相对值
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C．若在B 点条件下降低反应体系的pH，则反应物剩余量相对值将降低
D．C 点时说明高温破坏了嗜冷酶的空间结构而使酶变性失活
9．（2025·北京·模拟预测）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．（2025·山西·模拟预测）某实验小组探究两种纯化的淀粉水解酶（酶1 和酶2）对不同浓度淀粉水解反
应速率的影响，实验结果如图。下列叙述错误的是（ ）
①随着淀粉浓度相对值增大，酶1 和酶2 催化的反应速率均增大
②抑制剂与酶2 的活性部位结合会导致酶促反应速率降低
③高温、低温、强碱、强酸会破坏酶的空间结构使酶失活
④酶1 和酶2 均为淀粉水解提供所需活化能以提高反应速率
⑤反应速率相对值达到600 时，酶1 所需要的淀粉浓度较酶2 低
⑥反应速率相对值达到最大值一半时，酶1 和酶2 所需的最低淀粉浓度不同
A．①③④⑥
B．②③④⑤
C．②③⑤⑥
D．①④⑤⑥
题型三 与酶有关的实验探究
11．（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。
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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
12．下图为酶促反应曲线，Km 表示反应速率为1/2Vmax 时的底物浓度。竞争性抑制剂与底物结构相似，
可与底物竞争性结合酶的活性部位；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性
部位功能丧失。下列分析错误的是
A．Km 值越大，酶与底物亲和力越高
B．加入竞争性抑制剂，Km 值增大
C．加入非竞争性抑制剂，Vmax 降低
D．非竞争性抑制剂破坏酶的空间结构
题型四 ATP 的结构和功能
13．下图是生物界中能量通货——ATP 的“循环”示意图。下列相关叙述正确的是（ ）
A．图中“M”指的是腺苷，“N”指的是核糖，“～”指的是高能磷酸键
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B．图中①过程消耗的能量1 可来自光能，②过程释放的能量2 可转化成光能
C．图中“能量2”能为胞吞、胞吐、O2进入神经细胞直接提供能量
D．代谢旺盛的细胞内ATP 含量较多，代谢缓慢的细胞内ADP 含量较多
14．（23-24 高三上·广东佛山·阶段练习）Arf 家族蛋白是分泌、内吞等过程的关键引发因子，Arf 家族蛋白
在与GDP 结合的非活性状态和与GTP 结合的活性状态之间循环(GTP 和ATP 的结构和性质相似，仅是碱基
A 被 G 替代)。活性状态的 Arf 家族蛋白能募集胞质蛋白进入囊泡，然后运输到特定的亚细胞位点。以下
叙述正确的是（ ）
A．GDP 是由鸟嘌呤、核糖和3 个磷酸基团结合而成
B．Arf 由非活跃状态转化为活跃状态，其空间结构不会发生改变
C．Arf 由非活跃状态转化为活跃状态是一个吸能反应
D．运输货物蛋白的囊泡可能来自核糖体、内质网或高尔基体
15．（2020·全国·一模）双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）属于非天然核苷酸，是桑格-库森法测定DNA 序列的
底物。ddNTP 与脱氧核苷三磷酸（dNTP）的结构如下图所示，根据所学知识判断下列选项错误的是（
）
A．若X 表示OH，该结构代表的物质dNTP 可作为DNA 分子复制的原料
B．若将ddNTP 加到正在复制的DNA 反应体系中，可导致子链的延伸终止
C．ddNTP、dNTP 以及磷脂分子的元素组成都为C、H、O、N、P
D．若X 表示OH，碱基为A 时，该物质可为细胞的各项生命活动直接提供能量
题型五 ATP 的转化和利用
16．如图所示为ATP 合成酶结构及其作用机制。H+沿着线粒体内膜上ATP 合成酶内部的通道流回线粒体基
质，推动ATP 的合成。某些减肥药物能够增加线粒体内膜对H+的通透性，降低H+膜内外浓度差下列相关
叙述正确的是（ ）
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A．ATP 合成酶还存在于叶绿体内膜和叶绿体类囊体薄膜
B．图中合成ATP 的能量来自H+浓度差产生的势能
C．图中产生的ATP 可用于一切生命活动
D．减肥药物会加快ATP 的产生，有利于健康
17．（2024·广东茂名·二模）动物体内部分酶的活性受磷酸化的影响，进而影响细胞代谢如图，相关叙述
错误的是（ ）
A．ATP 水解释放的磷酸基团使酶1 磷酸化
B．肝细胞和肌肉细胞中均有酶1、酶2、酶3 分布
C．胰高血糖素作用于靶细胞，使磷酸化酶激酶的活性增强
D．磷酸化会改变酶的空间结构并改变其活性，利于细胞代谢
18．磷酸肌酸是肌肉或其他兴奋性组织中的一种高能磷酸化合物。细胞在急需供能时，在酶的催化下，会
发生如图所示的反应，以维持细胞中ATP 含量的相对稳定。下列叙述不正确的是（ ）
A．磷酸肌酸为ATP 的合成提供了能量
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B．ATP 和磷酸肌酸一样，也是一种高能磷酸化合物
C．磷酸肌酸和ATP 都能直接给细胞生命活动提供能量
D．图中反应过程①和②所需酶的种类不相同
1．二甲双胍的抗肿瘤效应越来越受到人们的广泛关注。它可通过抑制线粒体的功能而抑制肿瘤
细胞的生长，其作用机理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．二甲双胍能降低无活型RagC 与激活型RagC 的核孔运输量
B．细胞核中无活型RagC 转化为激活型RagC 需要ATP 提供能量
C．激活型RagC 活性降低会抑制细胞的生长
D．RagC 蛋白复合物调控靶基因的表达与核质之间的信息交流有关
2．蛋白激酶A（PKA）由两个调节亚基和两个催化亚基组成，其活性受cAMP（腺苷酸环化酶
催化ATP 环化形成）调节（如下图）。活化的PKA 催化亚基能将ATP 上的磷酸基团转移到特定蛋白质的
丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白的活性。下列有关说法错误的是（ ）
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A．调节亚基具有结合到cAMP 的结构域，催化亚基包含活性位点
B．蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP 的水解
C．ATP 不仅是生物的直接供能物质，还是合成cAMP、DNA 等物质的原料
D．cAMP 与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基分离，释放出高活性的催化亚基
3．下列有关“探究影响酶活性的条件”实验的叙述，正确的是（ ）
A．若探究pH 对过氧化氢酶活性的影响，则pH 是自变量，过氧化氢分解速率是因变量
B．若探究温度对酶活性的影响，可选择新鲜肝脏研磨液和过氧化氢溶液进行反应
C．若探究pH 对酶活性的影响，应将淀粉酶分别与盐酸或氢氧化钠混合后再与淀粉混合，并在适宜温
度下保温
D．若探究温度对淀粉酶活性的影响，可选择斐林试剂对实验结果进行检测
4．酶具有高效性、专一性、作用条件较温和等特性，某兴趣小组想借助如图所示的装置对这三个特性进
行探究。
(1)该小组将相同的滤纸片平均分为两组，一组附有过氧化氢酶，一组附有等量的FeCl3，此实验的目的是
探究酶的 ，因变量是 ，请列举出此实验中的一条无关变量 。与无机催化剂
相比，酶的催化效率更高，其原理是 。
(2)该小组将相同的滤纸片平均分为两组，一组附有过氧化氢酶，一组空白，一段时间后发现前者浮出液面
而后者沉于杯底，由此得出酶的催化具有专一性。我们对这一结论并不认同，请阐述不认同的理由：
。
(3)酶制剂通常在0℃左右保存，这样做的原因是 。
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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（
）
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·河北·高考真题）下列过程涉及酶催化作用的是（ ）
A．Fe3+催化H2O2的分解
B．O2通过自由扩散进入细胞
C．PCR 过程中DNA 双链的解旋
D．植物体细胞杂交前细胞壁的去除
4．（2025·河北·高考真题）ATP 是一种能为生命活动供能的化合物，下列过程不消耗ATP 的是（ ）
A．肌肉的收缩
B．光合作用的暗反应
C．Ca2+载体蛋白的磷酸化
D．水的光解
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5．（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
6．（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
7．（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
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