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解密04 酶与ATP
1．（2022·湖北·高三阶段练习）《神农百草经》记载：“神农尝百草，日遇七十二毒，得茶而解之”，茶
即茶。茶树叶肉细胞的液泡中含有茶多酚，可以在多酚氧化酶的作用下形成茶黄素、茶红素等物质，形成
红茶红叶红汤的品质特点。下列相关叙述中正确的是（ ）
A．茶树叶肉细胞的液泡中还含有糖类、无机盐和光合色素等
B．多酚氧化酶能够为茶多酚形成茶红素的过程提供能量
C．多酚氧化酶的活性会受到温度、pH 和茶多酚浓度的影响
D．绿茶制作过程中需要高温杀青，目的是使多酚氧化酶失活
【答案】D
【分析】1、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。
2、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。
【详解】A、光合色素位于茶树叶肉细胞的叶绿体类囊体薄膜上，不在液泡中，A 错误；
B、酶不提供能量，而是降低了化学反应所需的活化能，B 错误；
C、酶的活性不会受到底物浓度的影响，C 错误；
D、绿茶制作过程中需要高温杀青，目的是使多酚氧化酶失活，保持茶叶的绿色，D 正确。
故选D。
2．（2022·甘肃武威·高一期末）农药能有效防治水稻病虫害，科研人员想利用酶试剂加快农药降解。下列
分析正确的是（ ）
A．为了更多地降解农药，使用酶试剂越多越好
B．酶试剂参与到稻田土壤有机物质转化和能量代谢中
C．酶试剂加快农药降解，利用了酶能提供化学反应的活化能这一特性
D．喷施后残留的酶试剂会引起二次污染，提高害虫的基因突变频率
【答案】B
【分析】固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法，由于细胞相对于酶来说更大,难以被吸附或结
A 组 基础练
1
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合,因此多采用包埋法。固定化细胞既能与反应物接触，又能与反应物分离，还可以重复利用。
【详解】A、酶试剂效果好，但成本也高，试剂的使用要遵循适量原则，A 错误；
B、酶试剂加快土壤中农药降解，有利于稻田土壤生物有机物质转化和能量代谢，B 正确；
C、酶是一类能明显降低化学反应活化能的物质，C 错误；
D、酶试剂的化学本质多为蛋白质，在环境中能被降解，比其他农药环保、安全，不会提高害虫的基因突
变频率，D 错误。
故选B。
3．（2022·广东肇庆·高一期末）过氧化氢酶（CAT）专一分解过氧化氢（H2O2），商品CAT 是一种高效、
安全，无毒的生物催化剂。近年来CAT 得到广泛应用，下列相关叙述错误的是（ ）
A．过氧化氢浓度及CAT 浓度都会影响酶促反应速率
B．过氧化氢酶通过降低化学反应的活化能使H2O2水解
C．生物体内的酶是活细胞产生的，具有催化和调节生命活动的作用
D．“探究pH 对过氧化氢的酶活性影响”实验中，应先对CAT 设置不同pH 条件再加入底物
【答案】C
【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、底物浓度和酶浓度都会影响酶促反应速率，A 正确；
B、酶的作用原理是降低化学反应的活化能，B 正确；
C、酶只能起催化作用，不能调节生物体生命活动，C 错误；
D、“探究pH 对过氧化氢的酶活性影响"实验中，应设置不同pH 环境，由于过氧化氢酶的催化具有高效性，
直接加入底物会迅速进行反应，影响实验结果的科学性和准确性，因此需要先分别在酶溶液中加入不同的
pH 缓冲液后再加入底物，D 正确。
故选C。
4．（2021·湖北·高三阶段练习）脲酶存在于刀豆等植物中，其能够催化尿素分解为CO2和氨，现用高浓度
的硝酸铅溶液（以120μg/mL 为例）研究铅对脲酶活性的抑制率，结果如图所示。下列相关叙述正确的是
（ ）
2
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A．随脲酶用量的上升酶活性上升，当脲酶用量为9.525/U 时酶活性最高
B．当脲酶用量过多或过少时，硝酸铅溶液对脲酶的抑制效果都较明显
C．与脲酶用量为0.635/U 相比，用量为12.7/U 时产生CO2速率更高
D．浓度为120μg/mL 的硝酸铅对不同用量脲酶的活性抑制率可能相同
【答案】D
【分析】分析题意和题图：在高浓度的硝酸铅溶液（120μg/mL）中，铅对脲酶活性的抑制率随脲酶用量的
增加，呈现出先升高后降低的趋势。
【详解】A、据图可知，当脲酶用量为9.525/U 时，铅对酶抑制率最高，说明酶活性最低，A 错误；
B、脲酶用量过多或过少时铅对其抑制效果较弱，B 错误；
C、与0.635/U 相比，当脲酶用量为12.7/U 时产生CO2速率更低，因为其抑制率更高，C 错误；
D、由曲线图可知当脲酶用量超过9.525/U 时，硝酸铅对脲酶活性的抑制率下降，即在脲酶用量的
9.525/U，两侧存在不同用量，脲酶的活性抑制率相同的情况，D 正确。
故选D。
5．（2021·全国·高一专题练习）从实验结果的性质进行分类，实验可分为定性实验和定量实验。定性实验
是判断研究对象具有哪些性质，并判断某种物质的成分、结构或鉴别某种影响因素是否存在以及某些因素
之间是否具有某种关系的一种实验方法；定量实验是研究对象的性质、组成和影响因素之间的数量关系。
在探究蔗糖酶最适温度的实验中，得到了下表所示的结果。下列分析正确的是（ ）
温度/℃
0
25
35
45
50
55
60
65
70
75
80
葡萄糖含
量/（mg/dL）
250
350
500
700
800
10000
900
600
200
50
0
A．蔗糖酶的量为该实验的自变量，葡萄糖含量为因变量
3
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B．蔗糖和蔗糖酶应放在相应的温度条件下分别保温
C．该实验为定性实验，从结果可以推测最适温度在50～60℃范围内
D．温度为0℃和80℃时，酶均不具有活性，但原因不同
【答案】B
【分析】本实验探究的蔗糖酶的最适温度，该实验中自变量是温度，因变量是葡萄糖的产生量，pH、酶、
底物的用量为无关变量。
【详解】A、该实验的自变量为温度，蔗糖酶的量属于无关变量，A 错误；
B、蔗糖和蔗糖酶应放在相应的温度条件下分别保温，B 正确；
C、该实验为定量实验，C 错误；
D、温度为0℃时，酶具有活性，只是酶的活性较低，D 错误。
故选B。
6．（2022·广东·华南师大附中高三阶段练习）细胞膜上的ABC 转运器有两个高度保守的ATP 结合区，它
们通过结合ATP 发生二聚化，ATP 水解后使ABC 转运器解聚，通过构象改变将与之结合的底物转移至细
胞膜的另一侧，下列相关分析错误的是（ ）
A．ABC 转运器运输相关物质的方式属于主动运输
B．适当升高温度，ABC 转运器的转运效率可能会提高
C．适当增加O2量，可提高ABC 转运器运输相关物质的速率
D．ABC 转运器持续转运物质时将会导致细胞中ATP 显著减少
【答案】D
【分析】 有氧呼吸的能量变化：有机物中的化学能经氧化分解大部分以热能形式散失，少部分合成
ATP。无氧呼吸能量大部分留在不彻底氧化产物中，少部分在ATP 中。
【详解】A、ABC 转运器运输相关物质需要消耗ATP，属于主动运输，A 正确；
B、一定范围内升高温度，ABC 转运器的转运效率可能会提高，B 正确；
C、适当增加O2量、有氧呼吸作用加强，可产生较多能量，ABC 转运器运输相关物质的速率加快，C 正确；
D、ABC 转运器持续转运物质会消耗ATP，但ATP 与ADP 的转化速率很快，不会导致细胞中ATP 含量明
显下降，D 错误。
故选D。
7．（2022·河北·张家口市第一中学高三期中）dATP（脱氧腺苷三磷酸）是合成DNA 的原料之一，其化学
结构与ATP 的化学结构类似。细胞内凡是涉及dATP 和ATP 的酶促反应，都需要Mg2＋作为酶作用的辅助
因子。下列分析不合理的是（ ）
A．长期缺镁会导致农作物的光合速率下降
B．dATP 脱去两个磷酸基团后可参与合成RNA
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C．线粒体膜上可能存在Mg2＋转运蛋白
D．造血干细胞等分裂旺盛的细胞中可能含有较多的Mg2＋
【答案】B
【分析】dATP（脱氧腺苷三磷酸）是由脱氧腺苷和三个磷酸组成，元素组成包括C、H、O、N、P。
【详解】A、叶绿素中含有镁元素，长期缺镁会影响叶绿素的含量，而叶绿素在光反应中吸收、转化、传
递光能。长期缺镁会导致农作物的光合速率下降，A 正确；
B、dATP 脱去两个磷酸基团后为脱氧腺苷一磷酸，可参与合成DNA，而不是合成RNA，B 错误；
C、因为线粒体内膜为有氧呼吸第三阶段的场所，要生成大量ATP，涉及到ATP 的酶促反应，故线粒体膜
上可能存在Mg2＋转运蛋白，C 正确；
D、造血干细胞等分裂旺盛的细胞需要大量的ATP 作为能量，涉及到ATP 的酶促反应，故可能含有较多的
Mg2＋，D 正确。
故选B。
8．（2022·云南·高二期中）细胞内的生理活动需要消耗能量，这些能量主要是由ATP 直接提供的。下列有
关ATP 的说法，正确的是（ ）
A．ATP 中的A 代表腺苷，由腺嘌呤和脱氧核糖结合而成
B．ATP 是一种高能磷酸化合物，是因为靠近A 的化学键中蕴含着较高的转移势能
C．对于绿色植物细胞来说，合成ATP 所需要的能量均可由光能和呼吸作用直接提供
D．ATP 水解释放的磷酸基团可以使一些蛋白质的空间结构发生变化，从而改变蛋白质的活性
【答案】D
【分析】ATP 是腺苷三磷酸的英文名称缩写。 ATP 分子的结构可以简写成 A - P ~ P ~ P ，其中 A 代表
腺苷， P 代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键。
【详解】A、ATP 中的A 代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成，A 错误；
B、ATP 是一种高能磷酸化合物，是因为ATP 的末端磷酸基团中蕴含着较高的转移势能，B 错误；
C、植物根尖细胞无叶绿体，无法固定光能，其合成ATP 所需要的能量由呼吸作用直接提供，C 错误；
D、ATP 水解释放的磷酸基团可以使蛋白质磷酸化，导致蛋白质的空间结构发生改变，从而改变蛋白质的
活性，D 正确。
故选D。
9．（2022·海南·高三期中）磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物。它能在肌酸激酶的催化下，将自身的磷酸基
团转移到ADP 分子中，合成ATP，从而在一段时间内将细胞中的ATP 量维持在正常水平。研究者对蛙的
肌肉组织进行短暂电刺激，检测对照组和实验组（肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理）肌肉收缩前后ATP 和
ADP 的量，结果如下表所示。下列有关叙述错误的是（ ）
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磷酸腺
苷
对照组/（10
6
﹣mol·g
1
﹣）
实验组（10
6
﹣mol·g﹣
1）
收缩前
收缩后
收缩前
收缩后
ATP
1.30
1.30
1.30
0.75
ADP
0.60
0.60
0.60
0.95
A．对照组数据表明肌肉组织中的ATP 含量少，转化快
B．实验组中消耗的ATP 量与产生的ADP 量相等
C．ATP 既能够暂时储存能量，又能够快速释放能量
D．ATP 水解释放的磷酸基团能使蛋白质分子磷酸化
【答案】B
【分析】1、细胞中的ATP 与ADP 相互快速的转化，使其含量维持相对稳定。
2、细胞中的需能反应伴随ATP 的消耗，放能反应伴随ATP 的合成。
【详解】A、对照组肌肉收缩前后ATP 和ADP 含量保持不变，说明ATP 和ADP 的相互转化处于动态平衡，
肌肉组织中的ATP 含量少，转化快，A 正确；
B、据表可知，实验组中消耗ATP 为1.3-0.75=0.55，产生ADP 为0.95-0.6=0.35，说明消耗的ATP 量与产生
的ADP 量不相等，B 错误；
C、ATP 是高能磷酸化合物，既能够暂时储存能量，又能够快速释放能量，所以作为机体直接能源物质，C
正确；
D、主动运输过程中，ATP 在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团与载体蛋白结合，使载体蛋白
磷酸化，从而使其结构发生变化，D 正确。
故选B。
10．（2022·湖北·宜昌市一中高一阶段练习）红茶是新鲜茶叶经脱水→揉捻→发酵等工序制成的。因茶多
酚含量高等原因，茶汤滋味鲜爽度差、苦涩味重，因而饮用价值较低。氨基酸含量的增加，可提高茶汤的
鲜爽度；揉捻是制茶中重要的一道工序，可形成茶条并适当破坏茶叶组织，有助于改善茶叶品质。为了提
高茶叶的品质，科研人员研究了不同条件对茶汤中氨基酸含量的影响，结果如下图。
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(1)该实验的自变量是____________。
(2)据图可知，酶液浓度小于0.5%条件下，揉捻25min、蛋白酶的处理方式效果较好；酶液浓度大于1%条
件下，添加
①
的效果反而更好，推测该酶________。
(3)红茶因红汤红叶得名，A 同学通过查阅资料，提出假说：茶叶变红是因为茶叶在揉捻过程中，细胞破损，
氧气进入细胞，细胞中酚氧化酶催化茶单宁形成了茶红素。同学B 认为这一推测有问题，因为氧气进入细
胞的方式为____________，而这一过程在揉捻前就已经发生。同学C 对该假说进行了修正：酚氧化酶与茶
单宁位于细胞中____________（“相同”或者“不同”）部位，这是细胞中____________系统的作用，
“揉捻”过程将破坏了该系统的作用，使得反应得以发生。
(4)同学D 结合绿茶的制作对同学C 的解释进行了实验验证。他还意识到，绿茶要保持鲜绿，与红茶的制备
不同，采摘后的茶叶要先____________处理，目的是____________。
【答案】(1)酶浓度、酶种类、揉捻时间
(2) 纤维素酶 破坏细胞壁，有助于细胞内部氨基酸的浸出
(3) 自由扩散 不同 生物膜
(4) 高温加热 高温使酚氧化酶失活
【分析】气体、水、脂溶性分子，跨膜运输的方式为自由扩散。高温可使蛋白质的空间结构遭到破坏而使
酶失活。植物细胞壁的成分是纤维素和果胶。
（1）该实验的目的是探究不同条件对茶汤中氨基酸含量的影响，据以上分析可知，该实验的自变量是酶
浓度、酶种类、揉捻时间。
（2）据图可知，酶液浓度小于0.5%，揉捻25min， 蛋白酶处理效果更好，得到的氨基酸含量更多。酶液
浓度大于1%条件下，使用纤维素酶的效果更好，可能原因是纤维素酶破坏细胞壁，有助于细胞内部氨基
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酸的浸出。
（3）氧气等气体分子进入细胞的方式为自由扩散。生物膜系统的作用使得酚氧化酶与茶单宁位于细胞中
不同部位，“揉捻”过程将破坏了生物膜系统的作用，使得两者得以接触反应得以发生。
（4）绿茶要保持鲜绿，即不能让酚氧化酶催化茶单宁，可在采摘后的茶叶先高温加热处理，使得酚氧化
酶高温失活不能发挥催化作用。
【点睛】本题以红茶的制作为背景考查细胞壁的成分、生物膜的作用以及酶的相关知识，要求考生识记相
关知识，结合题干信息准确答题。
1．（2022·湖南·高三阶段练习）下列研究过程中运用了“加法原理”的是（ ）
A．在艾弗里实验中，在加热杀死的S 型细菌制成的细胞提取物中加入DNA 酶
B．验证镁是植物的必需元素时，植株出现症状后在缺镁培养液中加入镁
C．研究不同反应条件对淀粉分解的影响时，在可溶性淀粉溶液中加入唾液
D．在探究温度对酶活性影响的实验中，底物和酶混合前在酶液中加入缓冲物质
【答案】B
【分析】1.加法原理是给研究对象施加自变量进行干预。也就是说，实验的目的是为了探求某一变量会产
生什么结果，即知道自变量，不知道因变量。
2.减法原理是排除自变量对研究对象的干扰，同时尽量保持被研究对象的稳定。具体而言，结果已知，但
不知道此结果是由什么原因导致的，实验的目的是为了探求确切的“原因变量”。
【详解】A、在艾弗里实验中，在加热杀死的S 型细菌制成的细胞提取物中加入DNA 酶，该操作虽然添加
了DNA 酶，但实际是利用DNA 酶水解DNA 的作用将DNA 除去，因而该实验运用的是减法原理，A 错误；
B、“验证Mg 是植物生活的必需元素”实验中，完全培养液作为对照，实验组是缺Mg 培养液，采用的是
“减法原理”，在植株出现症状后在缺镁培养液中加入镁运用了加法原理，从而进一步证明了镁是植物生
长的必需元素，B 正确；
C、研究不同反应条件对淀粉分解的影响时，在可溶性淀粉溶液中加入唾液，实现了底物与酶的接触，是
正常的实验操作过程，不属于加法原理，C 错误；
D、在探究温度对酶活性影响的实验中，底物和酶混合前在酶液中加入缓冲物质的目的是保证无关变量pH
相同且适宜，保证实验设计中的单一变量原则，不属于加法原理的使用，D 错误。
故选B。
2．（2022·安徽·高三阶段练习）木瓜蛋白酶是一种单肽链蛋白水解酶，该酶的活性中心部位若被氧化剂氧
B 组 提升练
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化或与金属离子结合，酶的活力就会被抑制，而还原剂半胱氨酸或EDTA 能恢复酶的活力。嫩肉粉中的木
瓜蛋白酶能裂解肉类中的胶原蛋白和肌肉纤维，使肉的结构松散。下列叙述正确的是（ ）
A．木瓜蛋白酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质，肽链中有一个氨基和一个羧基
B．氧化剂、金属离子和半胱氨酸可能会与木瓜蛋白酶的活性中心部位发生可逆性结合
C．嫩肉粉中的木瓜蛋白酶在裂解肉类中的胶原蛋白时可提供化学反应所需的活化能
D．过酸、过碱或温度过高会使木瓜蛋白酶中的肽键都断裂，从而破坏酶的空间结构
【答案】B
【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。酶促反应
的原理：酶能降低化学反应的活化能。
【详解】A、木瓜蛋白酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质，一条肽链中至少含有一个游离的氨基和
一个游离的羧基，A 错误；
B、该酶的活性中心部位若被氧化剂氧化或与金属离子结合，酶的活力就会被抑制，而还原剂半胱氨酸或
EDTA 能恢复酶的活力，因此推测氧化剂、金属离子和半胱氨酸可能会与木瓜蛋白酶的活性中心部位发生
可逆性结合，B 正确；
C、酶催化的机理是降低化学反应的活化能，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶在裂解肉类中的胶原蛋白时可降低化
学反应所需的活化能，C 错误；
D、过酸、过碱或温度过高会使木瓜蛋白酶的空间结构发生改变，但不是肽键都断裂，D 错误。
故选B。
3．（2022·浙江温州·高一期中）美国德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家在《自然》杂志上指出，他们研制
出了一种新的酶变体FAST-PETase（天然酶的新突变），它能在几小时到几天内分解正常情况下需要数百
年才能降解的塑料（主要针对聚对苯二甲酸乙二醇酯PET），有望大大推动塑料的回收利用，真正拉开塑
料循环经济的大幕。这项研究关于酶变体FAST-PETase 作用叙述错误的是（ ）
A．体现了高效性
B．体现了专一性
C．具有催化作用
D．不需要适宜的温度和pH
【答案】D
【分析】1、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。
2、酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。
3、影响酶促反应速率的因素主要有：温度、pH、底物浓度和酶浓度。
【详解】A、新的酶变体FAST-PETase，它能在几小时到几天内分解正常情况下需要数百年才能降解的塑
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料，体现了酶的高效性，A 正确；
B、一种新的酶变体FAST-PETase 主要针对聚对苯二甲酸乙二醇酯PET 的降解，体现了酶的专一性，B 正
确；
C、一种新的酶变体FAST-PETase（天然酶的新突变），它能在几小时到几天内分解正常情况下需要数百
年才能降解的塑料，说明酶具有催化作用，C 正确；
D、题干信息中没有体现酶变体FAST-PETase 发挥作用不需要适宜的温度和pH，D 错误。
故选D。
4．（2022·湖南·长沙一中高三阶段练习）超氧化物歧化酶（SOD）能平衡机体代谢过程中产生的过多自由
基，减轻或消除自由基对机体的危害。为了研究pH 和金属离子对SOD 酶活性的影响，科研人员进行了如
下实验。实验1：分别将SOD 酶液置于如图1 所示的pH 梯度下充分混匀后静置2h。实验2：向酶液中分
别加入CuSO4、ZnSO4、FeSO4，和MnSO4溶液，并使酶液置于如图2 所示的金属离子浓度梯度下，充分混
匀后静置1h，测定两组SOD 酶活性，结果如下图。下列有关分析错误的是（ ）
A．实验的自变量为pH 梯度和金属离子浓度梯度，因变量为SOD 酶活性
B．pH 过高或过低都会抑制SOD 酶活性
C．pH 为5.0 时SOD 酶活性达到最大，pH 值保持在4.0～6.0 时SOD 酶活性相对稳定
D．Fe2+相对其他三种离子对SOD 酶有明显的抑制作用，当浓度大于0.5mmol 时酶全部失活
【答案】A
【分析】图1 表示不同pH 值下SOD 酶的活性，据图可知，pH 为2-2.5 时，SOD 酶的活性为0，pH 为5.0
时酶活性最高。图2 表示向酶溶液中加入不同浓度的不同离子时酶的活性变化，据图可知，Fe2+相对其他
三种离子对SOD 酶有明显的抑制作用，当浓度大于0.5mmol 时酶全部失活。
【详解】A、实验自变量为pH 梯度、金属离子浓度梯度还有金属离子的种类，A 错误；
B、根据图1 可知，pH 在5 时，SOD 酶的活性最高，而pH 过高或过低都会抑制SOD 酶活性，B 正确；
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C、当pH 介于4.0～5.0 和5.0～6.0 时，SOD 酶活性虽低于pH 为5.0 时的酶活性，但互相之间差距并不大，
且当pH 介于4.0～4.5 和5.5～6.0 时，SOD 酶活性变化很小。所以pH 值保持在4.0～6.0 时SOD 酶活性相
对稳定，C 正确；
D、根据图2 可知，Fe2+组随着离子浓度增加，SOD 酶活性降低最快，且浓度为0.5mmol 时酶活性为0，因
此Fe2+相对其他三种离子对SOD 酶有明显的抑制作用，当浓度大于0.5mmol 时酶全部失活，D 正确。
故选A。
5．（2022·山东潍坊·高三阶段练习）线粒内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所，其上存在两条呼吸途径。
主呼吸链途径发生时，电子传递链释放的能量将H﹢通过蛋白复合体从基质移至内外膜间隙，然后H﹢驱动
ATP 合酶合成ATP；交替呼吸途径发生时，不发生H﹢的跨膜运输。下列有关分析错误的是（ ）
A．乳酸菌细胞内没有主呼吸链和交替呼吸途径
B．合成ATP 时H﹢顺浓度梯度由线粒体内外膜间隙进入基质
C．主呼吸链途径中的蛋白复合体起载体蛋白的作用
D．交替呼吸途径比主呼吸链途径产生更多的ATP
【答案】D
【分析】1、H+与O2结合生成水，同时将H+通过蛋白复合体从基质移至内外膜间隙，形成H+浓度梯度。
H+顺浓度梯度从内外膜间隙移至基质内驱动ATP 合成，故合成ATP 的直接能量来源为H+电化学势能。
2、交替呼吸在交替氧化酶(AOX)的参与下，H+与O2结合生成水，释放大量能量。
【详解】A、乳酸菌无线粒体，只能进行无氧呼吸，所以细胞内没有主呼吸链和交替呼吸途径，A 正确；
B、电子传递链释放的能量将H+通过蛋白复合体从基质移至内外膜间隙，而合成ATP 时H+ 顺浓度梯度从
内外膜间隙移至基质内，B 正确；
C、电子传递链释放的能量将H+ 通过蛋白复合体从基质移至内外膜间隙，所以主呼吸链途径中的蛋白复合
体起载体蛋白的作用，C 正确；
D、交替呼吸途径发生时，不发生H+的跨膜运输，其比主呼吸链途径产生的ATP 少，D 错误。
故选D。
6．（2022·山东聊城一中高三阶段练习）原核生物中蛋白质合成的同时也不断发生降解，蛋白质的降解受
到严格的机制调控。例如，细菌内的La 蛋白酶含一个活性中心和一个调节中心。当调节中心结合折叠错
误或变性的蛋白质后，ATP 便结合到酶分子上，活性中心的蛋白酶被激活，使错误蛋白质开始水解。酶解
过程中，ATP 水解成ADP 和Pi，这时活性中心被抑制，与调节中心结合的肽链得到释放，继续被其他酶完
全水解。下列叙述错误的是（ ）
A．原核细胞通过清除折叠错误或变性的蛋白质，保证了细胞代谢的正常进行
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B．细菌内的La 蛋白酶是依赖于ATP 的蛋白酶，具有催化功能
C．与调节中心结合的肽链得到释放后会被溶酶体内的蛋白酶水解
D．肽链完全水解的产物为氨基酸，氨基酸种类不同的原因是R 基不同
【答案】C
【分析】每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且都有一个氨基和一个
羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基因。
【详解】A、蛋白质是生命活动的主要承担者，其功能的依赖于正确的结构，错误折叠或变性的蛋白质会
对正常的细胞代谢造成影响，故原核细胞通过清除折叠错误或变性的蛋白质，保证了细胞代谢的正常进行，
A 正确；
B、分析题意可知，La 蛋白酶含一个活性中心和一个调节中心，其中调节中心结合折叠错误或变性的蛋白
质后，ATP 便结合到酶分子上，活性中心的蛋白酶被激活，使错误蛋白质开始水解，且该过程中伴随ATP
的水解，故细菌内的La 蛋白酶是依赖于ATP 的蛋白酶，具有催化功能，B 正确；
C、酶具有专一性，溶酶体中的水解酶可以分解衰老、损伤的细胞器，且主要在溶酶体内起作用，但与调
节中心结合的肽链得到释放后会被完全水解，该过程需要肽酶等酶的作用，C 错误；
D、肽链是由氨基酸脱水缩合而成的，其完全水解的产物为氨基酸，氨基酸种类不同的原因是R 基不同，
D 正确。
故选C。
7．（2022·湖南·高三阶段练习）碱性磷酸酶（ALP）作为磷酸盐代谢中的重要水解酶，广泛存在于各种哺
乳动物的组织内，是多种疾病临床诊断的重要标记物。在碱性条件下，ALP 可催化磷酸单酯、双磷酸盐和
多磷酸盐等磷酸化合物（用S- P 表示）水解，生成相应的产物（S）和磷酸（Pi）。根据底物去磷酸化的
同时会引起荧光团荧光信号的变化，可通过分析底物和产物的荧光差异，建立直接检测ALP 活性的荧光方
法。下列相关叙述错误的是（ ）
A．ATP 能被ALP 水解生成腺苷和Pi，可作为ALP 活性检测的底物分子
B．影响该酶促反应中单位时间内生成物浓度的因素有温度、pH、底物浓度等
C．将底物分子中的磷酸基团换成其他基团（如葡萄糖苷），有望作为相应水解酶的底物进行荧光检测
D．人体血清中ALP 含量的高低可用双缩脲试剂进行检测
【答案】D
【分析】酶活性一般指酶活力，是指酶催化一定化学反应的能力。酶活力的大小可以用在一定条件下，它
所催化的某一化学反应的转化速率来表示，即酶催化的转化速率越快，酶的活力就越高；反之，速率越慢，
酶的活力就越低。通过分析底物和产物的荧光差异，可以检测ALP 活性。
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【详解】A、根据题干信息，ATP（腺苷三磷酸，属于多磷酸盐）能被ALP 水解生成腺苷和Pi，可作为
ALP 活性检测的底物分子，A 正确；
B、温度、pH、底物浓度等会影响该酶促反应中单位时间内生成物浓度，B 正确；
C、ALP 荧光方法的设计可以为其他酶（如葡萄糖苷酶）的活性分析提供理论依据，将底物分子中的磷酸
基团换成其他基团（如葡萄糖苷），有望作为相应水解酶的底物进行荧光检测，C 正确；
D、双缩脲试剂仅用于鉴定蛋白质，不能检测是否含有ALP（本质蛋白质）及其含量高低，D 错误。
故选D。
8．（2022·山东·烟台市教育科学研究院高一期末）酪氨酸激酶是一类催化ATP 上γ-磷酸转移到蛋白质酪氨
酸残基上的激酶，能催化多种底物蛋白质酪氨酸残基磷酸化，在细胞生长、增殖、分化中具有重要作用。
酪氨酸激酶抑制剂是一类抗癌药物，可抑制肿瘤血管生成和肿瘤细胞生成。下列有关说法错误的是（
）
A．酪氨酸激酶的作用机理是降低反应的活化能
B．酪氨酸激酶能催化多种底物蛋白质酪氨酸残基磷酸化，无专一性
C．酪氨酸激酶发挥催化作用的过程需要消耗ATP
D．酪氨酸激酶抑制剂可能作为酪氨酸的类似物，阻断酪氨酸激酶的作用来抑制细胞增殖
【答案】B
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；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、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，A 正确；
B、酪氨酸激酶是一类催化ATP 上γ-磷酸转移到蛋白质酪氨酸残基上的激酶，具有专一性，B 错误；
C、酪氨酸激酶是一类催化ATP 上γ-磷酸转移到蛋白质酪氨酸残基上的激酶，即ATP 的水解过程，需要消
耗能量，C 正确；
D、根据酶的专一性，酪氨酸激酶抑制剂可能作为酪氨酸的类似物，阻断酪氨酸激酶的作用来抑制细胞增
殖，D 正确。
故选B。
9．（2022·浙江省普陀中学高一期中）为了探究肌肉收缩的直接能源物质是葡萄糖还是ATP，某研究小组
利用以下实验材料用具进行了探究活动。
材料及用具：0．65g/dL 的氯化钠溶液浸泡的新制蛙腓肠肌2 份、电极（间歇刺激能使肌肉收缩）、1．
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0g/dL 的葡萄糖溶液、ATP 溶液、滴管，培养皿2 个等。
(1)实验步骤：
①取两个培养皿编号A、B，分别加入_____。
②用电极间歇性刺激两组腓肠肌，直至其不能再收缩为止。
③A 组加入一定量的ATP 溶液，B 组加入_____。
④一段时间后用电极间歇性刺激两组腓肠肌后，观察_____。
(2)实验结果预期及结论
①若A 组腓肠肌_____，B 组腓肠肌_____，则ATP 是直接能源物质；
②若A 组腓肠肌_____，B 组腓肠肌_____，则葡萄糖是直接能源物质；
③若A 组腓肠肌_____，B 组腓肠肌_____，则ATP 和葡萄糖均是直接能源物质：
④若A 组和B 组腓肠肌均不收缩，则_____
(3)分析与讨论：步骤②中电极间歇刺激腓肠肌到不能收缩的目的是_____。
【答案】(1) 0．65g/dL 的氯化钠溶液浸泡的新制蛙腓肠肌1 分 等量的葡萄糖溶液 骨
骼肌标本是否收缩
(2) 收缩 不收缩 不收缩 收缩 收缩 收缩 ATP
和葡萄糖都不是直接的能源物质
(3)消耗细胞中的ATP
【分析】ATP 是绝大多数生命活动所需能量的直接来源。生物体内能量的转化和传递过程，ATP 是一种关
键的物质。ATP 是生物体内直接提供可利用能量的物质，是细胞内能量转换的“中转站”。各种形式的能
量转换都是以ATP 为中心环节的。生物体内由于有各种酶作为生物催化剂，同时又有细胞中生物膜系统的
存在。因此ATP 中的能量可以直接转换成其他各种形式的能量，用于各项生命活动。
【详解】（1）实验自变量是加入的物质是葡萄糖还是ATP，所以需要消耗细胞内原有的能量，再加入相
应的物质观察实验现象；
①取两个培养皿编号A、B，分别加入0．65g/dL 的氯化钠溶液浸泡的新制蛙腓肠肌1 分；
②用电极间歇性刺激两组腓肠肌，直至其不能再收缩为止。
③A 组加入一定量的ATP 溶液，B 组加入等量的葡萄糖溶液；
④一段时间后用电极间歇性刺激两组腓肠肌后，观察骨骼肌标本是否收缩。
（2）①如果ATP 是直接能源物质。则A 组加入了ATP 溶液，会收缩，B 组加入葡萄糖溶液，不会收缩；
②如果葡萄糖是直接能源物质，则A 组加入ATP 溶液，不会收缩，B 组加入葡萄糖溶液，会收缩；
③如果ATP 和葡萄糖均是直接能源物质，则A 组和B 组都会收缩；
④若A 组和B 组腓肠肌均不收缩，则ATP 和葡萄糖都不是直接的能源物质。
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（3）步骤②中用电极间歇性刺激两组腓肠肌直至其不能再收缩为止，目的是为了消耗细胞中的ATP。
10．（2022·河北保定·高三阶段练习）六磷酸肌醇（植酸）广泛存在于谷物，豆类和由料作物中、禽类、
猪等单胃动物不能分解植酸，饲料中的植酸磷因不能被利用而随粪便排出，导致磷浪费。植酸酶是一种畜
禽饲料添加剂，能将植酸分解为肌醇和无机磷，提高了饲料中磷的利用率。回答下列问题：
(1)植酸酶在动物的胃液中将植酸分解得到的无机磷进入细胞后，可用来合成______（答出2 点）等有机物。
为发挥酶的最大功效，最适pH 低于5.0 的植酸酶才能添加到单胃动物的饲料中，原因是______。单胃动物
不能分解植酸，原因可能是其______。
(2)不同的底物会影响酶活性。实验小组为了比较P1，P2、P3三种植酸钠对植酸酶A 活性的影响，开展了实
验探究。简要写出实验思路：______。
(3)研究人员在不同类型的猪日粮中添加适量植酸酶，检测植酸酶对猪的生长性能、粪便磷含量的影响，结
果如图所示。分析实验结果可知，为提高产量、加快猪的出栏，可采取的喂食措施是______；日粮中添加
植酸酶可以______，从而减少环境污染。
【答案】(1) DNA、RNA、磷脂 动物的胃液呈酸性环境，最适pH 低于5.0 的植酸酶能发挥最
大活性 无植酸酶基因（或植酸酶基因不表达）
(2)配制等量等浓度的P1、P2、P3三种植酸钠溶液；在相同条件下，分别加入等量植酸酶A；反应相同时间，
检测并比较三组反应体系中无机的生成量
(3) 喂食小麦型日粮、添加植酸酶 降低粪便磷的排泄量
【分析】1、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。
2、酶发挥作用的场所可以在细胞内或细胞外。
3、酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特性。
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4、酶催化反应的原理是降低化学反应的活化能。
（1）细胞中含磷的化合物有DNA、RNA、磷脂等，故无机磷进入细胞后，可用来合成这些有机物。植酸
酶在动物的胃中起作用，而动物的胃液呈酸性环境，故植酸酶的最适pH 应低于5.0，以发挥最大活性。单
胃动物不能分解植酸，直接原因是没有相关的酶，根本原因可能是其无植酸酶基因或植酸酶基因不表达。
（2）要探究的自变量为不同的底物，因变量为植酸酶A 的活性，可通过检测单位时间内反应物或生成物
的变化量来反映，故实验思路为：配制等量等浓度的P1、P2、P3三种植酸钠溶液；在相同条件下，分别加
入等量植酸酶A；反应相同时间，检测并比较三组反应体系中无机的生成量。
（3）根据柱形图可知，添加小麦型日粮、加酶条件下，日增重最大，日采食量较高，粪便量相对较低，
故为提高产量、加快猪的出栏，可采取的喂食措施是喂食小麦型日粮、添加植酸酶。日粮中添加植酸酶可
以降低粪便磷的排泄量从而减少环境污染。
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