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3.酶与ATP
(选择题每小题3 分)
1.(2025·河南周口模拟)在储存过程中,鱼肉细胞中的ATP 会逐步降解并转化为鲜味物质
——肌苷酸(IMP)。IMP 在酸性磷酸酶(ACP)的作用下转化为肌苷,进而分解为无鲜味的
次黄嘌呤和核糖。不同温度下,三种鱼类的ACP 的相对活性如图所示。下列叙述正确的
是( )
A.ATP 水解时,接近A 的磷酸基团会先脱离下来并释放能量
B.本实验的自变量是鱼的种类和温度,无关变量是ACP 的相对活性
C.据图推测,40 ℃时,鮰鱼鲜味的保持时间会短于草鱼和鳝鱼的
D.不同鱼的ACP 的最适温度有差异,直接原因在于基因的碱基序列不同
2.(2025·北京昌平二模)泛素—蛋白酶体是细胞内一种重要的蛋白质降解系统,该过程需
要E1(泛素活化酶)、E2(泛素偶联酶)、E3(泛素—蛋白连接酶)协作完成对待降解的蛋白
质(如周期蛋白)标记上泛素,这些被标记的蛋白质进入蛋白酶体降解成短肽。下列叙述
错误的是( )
A.三种酶均可降低化学反应的活化能
B.三种酶分工协作的有序性体现了酶的专一性
C.泛素—蛋白酶体途径有助于维持细胞内蛋白质的正常水平
D.该途径的蛋白质降解功能对细胞周期的调控至关重要
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3.(2025·安徽淮北模拟)蒜素有抗菌、抗血栓等多种功效,蒜素由蒜氨酸在蒜氨酸酶的作
用下分解产生,但新鲜大蒜中蒜素的含量很低。这是因为在完整的细胞中,蒜氨酸酶储存
在液泡中,蒜氨酸存在于细胞质基质中。下列叙述正确的是( )
A.液泡膜对蒜氨酸酶的通透性较低,而对蒜氨酸的通透性较高
B.蒜氨酸酶的化学本质可能是蛋白质,能为分解蒜氨酸提供能量
C.研磨生大蒜会破坏生物膜释放蒜氨酸酶,从而生成大量蒜素
D.冷藏的大蒜立即捣碎,产生的蒜素较少是因为蒜氨酸酶在细胞外不能发挥作用
4.(2025·辽宁模拟)某实验小组采用吸附法将过氧化氢酶固定在圆形滤纸片上,通过滤纸
片上浮法来探究过酸或过碱对酶的影响是否可逆。实验过程如下:将含酶的滤纸片平均
分为五组(每组8 片),分别编号为a~e 组,按表1 进行相关操作(①②代表操作顺序);取5
个200 mL 的烧杯,编号A~E,向每个烧杯中均加入50 mL pH=6.0 的缓冲液和50 mL H2O2
溶液;随后,将a~e 组滤纸片依次置于A~E 号烧杯中,记录滤纸片上浮所需时间,结果如表
2 所示。关于上述实验的叙述,正确的是( )
表1
组别
实验操作
pH=2.0
缓冲液
pH=6.0
缓冲液
pH=10.0
缓冲液
a
①浸泡6 min
b
①浸泡3 min
②浸泡3 min
c
①浸泡6 min
d
②浸泡3 min
①浸泡3 min
e
①浸泡6 min
表2
组别
结果
A(pH 为2.0)
不上浮
B(pH 为2.0→6.0)
不上浮
C(pH 为6.0)
全部上浮,33.63 s
D(pH 为10.0→6.0)
5 片上浮,78.81 s
3
E(pH 为10.0)
3 片上浮,111.67 s
A.含酶滤纸片在pH 为2.0 的缓冲液中处理后无法上浮,是因为酶的空间结构暂时被改变
B.若用淀粉酶和淀粉溶液代替过氧化氢酶和H2O2溶液进行实验,实验结果相同
C.表2 中滤纸片上浮所需时长与O2的生成速率有关
D.据表2 数据可知,酶在pH 为10.0→6.0 的环境中活性全部恢复
5.(2025·湖北十堰三模)探究温度与植物体有机磷农药残留量的关系可用植物酯酶法进
行,有机磷农药对植物酯酶有明显的抑制效果。某科研小组用188 株小麦幼苗的植物酯
酶粗提取液进行实验,结果如图所示(植物酯酶的活性与吸光值成正比)。下列叙述错误
的是( )
A.实验中,20 ℃组为对照组,其他各组为实验组
B.植物酯酶粗提取液需在最适pH 和低温条件下保存
C.实验说明离开活细胞后,植物酯酶仍具有活性
D.实验中,45 ℃左右时该植物体中有机磷农药残留量最少
6.(2025·四川乐山三模)研究人员利用分子组装技术,将人工膜和ATP 合成酶构建成仿生
线粒体,如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
4
A.腺苷三磷酸末端磷酸基团具有较高的转移势能
B.H+通过ATP 合成酶的跨膜运输方式为协助扩散
C.该结构可将活跃的化学能转化为稳定的化学能
D.ATP 水解释放的磷酸基团可使蛋白质等磷酸化
7.(2025·重庆三模)电鳗栖息在水底能见度很差的亚马孙河流域中,依靠自身发出的电脉
冲探测周围环境,也可以发出高达800 V 的电压抵御敌害。其独特的发电器官由特化的
肌肉细胞构成,受神经系统直接控制,发电原理如图所示,下列叙述错误的是( )
A.电鳗放电时需要消耗体内大量的ATP
B.电鳗通过放电进行求偶、交流及防御属于行为信息
C.电鳗在产电过程中存在电信号到化学信号再到电信号的转变
D.发电器官的纵向长度越长,电鳗放出的最大电压就越高
8.(2025·广东湛江二模)磷酸化是指在蛋白质或其他分子上加入一个磷酸(PO4
3-)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.蛋白质等分子被磷酸化后空间结构不会发生改变
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
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参考答案
1.C 解析 ATP 水解时,远离A 的磷酸基团会先脱离下来并释放能量,A 项错误。ACP
的相对活性是因变量,B 项错误。鲜味物质IMP 会在ACP 的作用下分解,使得鱼肉失去
鲜味。40 ℃时,鮰鱼的ACP 的相对活性明显高于草鱼和鳝鱼的,因此鮰鱼鲜味的保持时
间会短于草鱼和鳝鱼的,C 项正确。不同鱼的ACP 的最适温度有差异,根本原因在于基
因的碱基序列不同,D 项错误。
2.B 解析 酶的作用机理是降低化学反应的活化能,三种酶均可降低化学反应的活化
能,A 项正确。酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类底物反应,三种酶(E1、E2、
E3)的分工协作体现了酶的协同作用,B 项错误。泛素—蛋白酶体途径是细胞内蛋白质降
解的重要机制,能够清除错误折叠或受损的蛋白质,维持细胞内蛋白质的正常水平,C 项
正确。该途径可以降解周期蛋白,从而调控细胞周期进程,对细胞周期的正常进行至关重
要,D 项正确。
3.C 解析 在完整的细胞中,蒜氨酸酶储存在液泡中,蒜氨酸存在于细胞质基质中,说明
液泡膜对蒜氨酸酶和蒜氨酸的通透性较低,A 项错误。蒜氨酸酶的化学本质可能是蛋白
质,酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能,B 项错误。在新鲜大蒜的细胞中,蒜氨
酸酶储存在液泡中,蒜氨酸存在于细胞质基质中,研磨生大蒜会破坏生物膜释放蒜氨酸酶,
将蒜氨酸分解为蒜素,从而生成大量蒜素,C 项正确。酶的作用条件较温和,在最适温度
下活性最高,冷藏的大蒜立即捣碎,产生的蒜素较少,原因是低温抑制了酶活性,D 项错误。
4.C 解析 A、B 组含酶滤纸片无法上浮,说明酶已永久性失活,而不是空间结构暂时改
变,A 项错误。淀粉酶催化淀粉水解的产物没有氧气,且淀粉在不同酸碱度下自身也可能
受影响,所以实验结果不同,B 项错误。过氧化氢酶催化H2O2分解产生O2,O2附着在滤纸
片上使其上浮,所以滤纸片上浮所需时长与O2的生成速率有关,C 项正确。从表2 数据看,
pH 为10.0→6.0 时,D 组5 片上浮且滤纸片上浮时间(78.81 s)比C 组(33.63 s)长,说明酶活
性没有全部恢复,D 项错误。
5.A 解析 不同温度处理均为实验组,构成相互对照,A 项错误。酶需要在低温、最适
pH 条件下保存,B 项正确。本实验是用植物酯酶提取液做的实验,可说明离开活细胞后,
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植物酯酶仍具有催化能力(或活性),C 项正确。由题干“有机磷农药对植物酯酶产生抑
制作用”,所以植物酯酶活性的大小可用来推测植物体中有机磷农药残留的多少,45 ℃
时,植物酯酶的活性大,说明有机磷农药残留量最少,D 项正确。
6.C 解析 ATP 末端的特殊化学键中含有较高的能量,易断裂,因此ATP 末端的磷酸基
团具有较高的转移势能,A 项正确。H+借助ATP 合成酶从脂质体内部转移到外部是从高
浓度向低浓度运输,没有消耗能量,属于协助扩散,B 项正确。由图可知,该结构能模仿线
粒体的功能,在ATP 合成酶的催化下形成ATP,从而可将葡萄糖内稳定的化学能转化为
ATP 中活跃的化学能,C 项错误。ATP 水解释放的磷酸基团会与蛋白质结合使其磷酸
化,D 项正确。
7.B 解析 放电过程是将ATP 转化为电能,A 项正确。电流属于物理信息,B 项错误。电
鳗的产电过程本质上是神经系统调控下的电化学信号转换:电信号→神经递质化学信号
→电信号,C 项正确。由图可知,发电器官中串联的肌肉细胞数目越多,放出的电压就越
高,D 项正确。
8.D 解析 丙酮酸反应生成乳酸的过程并没有释放能量,没有生成ATP,即没有发生
ADP 的磷酸化,A 项错误。ATP 中距离腺苷最远的磷酸基团具有较高的转移势能,B 项错
误。蛋白质等分子被磷酸化后空间结构会发生改变,活性也会发生改变,C 项错误。主动
运输时,载体蛋白磷酸化的过程中会发生能量的转移,D 项正确。
