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第09 讲 酶和ATP
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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
D．H+和胃蛋白酶的排出都需要膜上蛋白质的参与
【答案】C
【详解】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，A 正确；
B、H+-K+-ATP 酶在转运离子时，ATP 水解提供能量，提供磷酸基团，该过程会发生磷酸化与去磷酸化过
程，B 正确；
C、酶的作用是降低化学反应所需的活化能，而不是提供活化能，C 错误；
D、蛋白酶是大分子物质，排出细胞的方式是胞吐，胞吐过程需要膜上蛋白质的参与，由图可知，H+的排
出也需要膜上蛋白质的参与，D 正确。
故选C。
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
【答案】D
【详解】A、酒精为脂溶性小分子，通过自由扩散的方式进入肝脏细胞，不需要消耗能量，A 正确；
B、图示基因A、B 控制乙醇代谢，当乙醛不能及时代谢为乙酸，导致面部和皮肤发红，可以体现基因与
基因、基因与环境共同影响生物的性状，B 正确；
C、酶具有催化作用，催化的机理是降低反应所需要的活化能，C 正确；
D、乙醛脱氢酶的本质为蛋白质，口服后会被分解为小分子肽及氨基酸而达不到预防效果，D 错误。
故选D。
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
【答案】C
【详解】A、酶活性是酶催化特定化学反应的能力，可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示，
A 正确；
B、由题可知，非竞争性抑制剂会使酶的空间结构发生变化，可能影响酶与底物的结合，B 正确；
C、竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性中心，可通过增加底物浓度减弱其抑制作用，当底物浓度足够高时，
该抑制剂对酶活性的影响可以忽略不计，最大反应速率不变，C 错误；
D、增加底物浓度可以减弱竞争性抑制剂对酶的抑制作用，但不能解除非竞争性抑制剂对酶的抑制作用，
因此，可通过增加底物浓度来判断某种酶抑制剂的类型，D 正确。
故选C。
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
【答案】A
【详解】 A、多酚氧化酶是蛋白质，在核糖体初步合成，而非内质网，内质网主要进行加工、运输，A 错
误；
B、多酚氧化酶催化茶多酚等反应，二者在细胞中分布可能不同（酶在特定部位，底物在相应区域 ），B
正确；
C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，多酚氧化酶也不例外，C 正确；
D、高温会破坏蛋白质（酶 ）的空间构象，使酶失活，高温干燥工序可让多酚氧化酶失活，终止发酵，D
正确。
故选A。
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
【答案】D
【详解】A、低温会影响酶的活性，且不会破坏酶的空间结构，所以一般选择低温来保存酶制剂，A 错误；
B、酿酒时的适宜温度是18 到30℃，将发酵温度从28℃升高到40℃不利于发酵的进行，B 错误；
C、处于高温环境时，哺乳动物皮肤毛细血管舒张，因而可通过增加流向皮肤的血液来降低体温，C 错误；
D、PCR 基于DNA 热变性原理，通过温度循环控制：高温（约95°C）使DNA 双链解聚（变性），降温
（约50-65°C）使引物与模板结合（复性），中温（约72°C）进行DNA 合成（延伸），D 正确。
故选D。
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（ ）
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
【答案】B
【详解】A、淀粉由C、H、O 构成，是植物细胞主要的储能物质，A 错误；
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，唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，酶具有催
化作用，B 正确；
C、馒头中淀粉的基本组成单位是葡萄糖，C 错误；
D、唾液淀粉酶加热后会因空间结构被破坏而丧失生物活性，肽键未断裂，D 错误。
故选B。
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
【答案】B
【详解】①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，产物为麦芽糖，①错
误；
②在探究温度对酶活性的影响时，将底物溶液和酶溶液分别保温后再混合均匀，②正确；
③在30～80℃的温度条件下，淀粉抑制剂对肠淀粉酶的抑制率在85%上下，作用效果稳定，③正确；
④在pH 为4～10 的条件下，肠淀粉酶抑制率较高，其活性较低，即催化效率较低，④错误；
⑤该过程的产物是麦芽糖，因此，麦芽糖的生成量可反映淀粉抑制剂的活性，麦芽糖属于二糖，⑤错误；
⑥分析图中信息可知，淀粉抑制剂能抑制肠淀粉酶的活性，缓解淀粉水解过快，从而对缓解餐后高血糖有
应用价值，⑥正确。
综上所述，②③⑥正确，①④⑤错误。
故选B。
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
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
【答案】D
【详解】A、酶和无机催化剂作用的机理是降低化学反应的活化能，作用机理相同，A 错误；
B、图示是在其他反应条件适宜时，温度对嗜冷酶活性影响的情况，因此该实验的自变量是温度，由于嗜
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，因此虚线表示酶活性，实线表示
反应物剩余量相对值，B 错误；
C、图示是在其他反应条件适宜时测定的，因此若在B 点降低反应体系的pH，酶的活性降低，反应速率减
慢，则反应物剩余量相对值将增加，C 错误；
D、高温破坏酶的空间结构使酶失活，D 正确。
故选D。
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
【答案】B
【详解】A、当温度为t2时，化学反应速率最快，即酶的催化效率最高，降低活化能的效果更为显著，则
该反应需要的活化能最低，A 错误；
B、当反应物浓度增大时，化学反应速率可能加快，t2对应的数值可能会增加，B 正确；
C、酶活性在t2时比t1高，但低温条件下，酶的分子结构稳定，即酶适合在低温条件下保存，C 错误；
D．酶活性在t1时比t2低，t1时的低温只是抑制了酶的活性，但能使酶的空间结构保持稳定，D 错误。
故选B。
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
【答案】A
【详解】①由图可知，随着淀粉浓度相对值增大，酶1 和酶2 对应的反应速率先增大后保持恒定，①错误；
②抑制剂与酶的活性部位结合会阻碍底物与酶结合，从而导致酶促反应速率降低，②正确；
③高温、强碱、强酸会破坏酶的空间结构使酶失活，但低温只是抑制酶的活性，酶的空间结构未被破坏，
③错误；
④酶的作用是降低反应所需的活化能，而不是提供活化能，即酶1 和酶2 均是通过降低淀粉水解所需的活
化能来提高反应速率的，④错误；
⑤当反应速率相对值达到600 时，酶1 和酶2 的所需要的淀粉浓度依次增加，即酶1 所需要的淀粉浓度较
低，⑤正确；
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相同，都是10，⑥错误。
故选A。
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。
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
【详解】A、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；
B、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；
C、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；
D、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。
故选B。
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
【答案】A
【详解】A、据图分析，Km 值越小，达到1/2Vmax 需要的底物浓度越低，说明酶与底物亲和力越高，A
错误；
B、加入竞争性抑制剂，酶与底物结合的机会减少，则Km 值增大，B 正确；
C、加入非竞争性抑制剂，使酶的活性部位功能丧失，导致Vmax 降低，C 正确；
D、非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而破坏了酶的空间结构，D 正确。
故选A。
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
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
【答案】B
【详解】A、图中“M”指的是腺嘌呤，“N”指的是核糖，“
”指的是高能磷酸键，
〜
A 错误；
B、图中①过程为合成ATP 的过程，消耗的能量1 可来自光能或化学能，②过程为ATP 的水解过程，释放
的能量2 可转化成光能，B 正确；
C、胞吞、胞吐需消耗ATP，但氧气进入神经细胞为自由扩散，不消耗ATP，C 错误；
D、细胞内的ATP 含量不多，消耗后可迅速产生，代谢旺盛的细胞内ATP 与ADP 转化速率快，代谢缓慢
的细胞内ATP 与ADP 转化速率慢，D 错误。
故选B。
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
【答案】C
【详解】A、GTP 中G 表示鸟苷，P 表示磷酸基团，则GTP 是由鸟嘌呤、核糖和3 个磷酸基团结合而成，
A 错误；
B、Arf 由非活跃状态转化为活跃状态，增加一个磷酸，其空间结构发生改变，B 错误；
C、Arf 结合GDP 的不活跃状态和结合GTP 的活跃状态，则Arf 由不活跃状态转化为活跃状态需要储存能
量，属于吸能反应，C 正确；
D、核糖体无膜，运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体，体现膜的流动性，D 错误。
故选C。
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
【答案】D
【详解】A、若X 表示OH，则图中五碳糖为脱氧核糖，该结构代表的物质为dNTP，dNTP 脱去两个磷酸
基团后，变成脱氧核糖核苷酸（dNMP），为体内DNA 分子复制的原料，A 正确；
B、若将ddNTP 加到正在复制的DNA 反应体系中，ddNTP 结合到子链后，因为没3'的羟基，不能同后续
的dNTP 形成磷酸二酯键，因此，正在延伸的DNA 链不能继续延伸，导致子链的延伸终止，B 正确；
C、由图分析可知，ddNTP、dNTP 以及磷脂分子的元素组成都为C、H、O、N、P，C 正确；
D、若X 和2'端均为OH，碱基为A 时，该物质为ATP，是细胞的各项生命活动直接能源物质，D 错误。
故选D。
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（ ）
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
【答案】B
【详解】A、线粒体内膜和叶绿体类囊体薄膜上都存在ATP 合成酶，但叶绿体内膜上不存在ATP 合成酶，
A 错误；
B、由图可知，合成ATP 的能量来自H+浓度差产生的势能，B 正确；
C、光合作用暗反应阶段需要的ATP 来自于光反应阶段（叶绿体类囊体薄膜产生的）而非来自于线粒体，
C 错误；
D、减肥药物能够增加线粒体内膜对H+的通透性，降低H+膜内外的浓度差，降低ATP 的产生，不利于健康，
D 错误。
故选B。
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
【答案】B
【详解】A、细胞呼吸可以产生ATP，ATP 水解产生ADP 的同时也会产生磷酸，为酶1 的磷酸化提供磷酸
基团，A 正确；
B、肌肉细胞不能水解糖原，没有酶1，B 错误；
C、胰高血糖素作用于靶细胞，使磷酸化酶激酶的活性增强，从而促进糖原水解，进而升高血糖，C 正确；
D、磷酸化会改变酶的空间结构并改变酶的其活性，有利于细胞代谢，D 正确。
故选B。
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
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
【答案】C
【详解】A、磷酸肌酸作为高能化合物，是能量的存储形式，结合图示可知磷酸肌酸的分解伴随着ATP 的
生成，据此可推测，磷酸计算为ATP 的合成提供了能量，A 正确；
B、ATP 和磷酸肌酸一样，其结构中含有特殊化学键（～），因而也是一种高能磷酸化合物，B 正确；
C、磷酸肌酸不能直接供能，需要将其中的能量转移到ATP 中才能被生命活动利用，即ATP 是直接能源物
质，C 错误；
D、图中反应过程①有ATP 的生成，而反应过程②有ATP 的分解过程，因而这两个反应所需酶的种类不相
同，D 正确。
故选C。
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
【答案】B
【详解】A、二甲双胍能抑制线粒体的功能，进而抑制细胞中ATP 的合成，而无活型RagC 与激活型RagC
的核孔运输需要消耗ATP，因此二甲双胍能降低无活型RagC 与激活型RagC 的核孔运输量，A 正确；
B、图中所示，细胞核中无活型RagC 转化为激活型RagC 不需要ATP 提供能量，B 错误；
C、激活型RagC 活性降低会对mTORCl 的促进减弱，而mTORCl 会对SKN1 的抑制减弱，SKN1 对
ACAD10 有激活作用，ACAD10 活性会升高，进而抑制细胞生长，C 正确；
D、蛋白质合成的模板为mRNA，mRNA 是在细胞核中转录合成的，从核孔进入到细胞质中发挥作用，因
此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，D 正确。
故选B。
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（ ）
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
【答案】C
【详解】A、据图分析：活化的调节亚基与非活化的催化亚基可在cAMP 的作用下产生无活性的调节亚基
和游离态、活化的催化亚基，说明调节亚基具有结合到cAMP 的结构域，催化亚基包含活性位点，A 正确；
B、据题干的信息：活化的PKA 催化亚基可将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，ATP 上的磷酸基团转移的过程即是ATP 的水解过程，B 正确；
C、腺苷酸环化酶催化ATP 环化形成cAMP，故ATP 不仅是生物的直接供能物质，还是合成cAMP 的原料，
但ATP 水解后形成的AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）是合成RNA 的原料，C 错误；
D、据图可知，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，D 正确。
故选C。
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
【答案】A
【详解】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，可以以
O2的产生速率作为因变量的检测指标，A 正确；
B、若探究温度对酶活性的影响，则温度是自变量，因过氧化氢本身的分解受温度的影响，所以不能选择
新鲜肝脏研磨液和过氧化氢溶液进行反应，B 错误；
C、若探究pH 对酶活性的影响，则pH 是自变量，淀粉酶能够催化淀粉水解，盐酸也能催化淀粉水解，所
以不能选用淀粉酶进行该实验，C 错误；
D、若探究温度对淀粉酶活性的影响，则温度是自变量，而斐林试剂的使用需要水浴加热，会对实验产生
干扰，所以不可选择斐林试剂对实验结果进行检测，D 错误。
故选A。
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 。
【答案】(1) 高效性 过氧化氢的分解速率（或氧气的产生速率） 反应温度、反应物的浓度、
滤纸片的数量（任选其一，合理即可） 酶降低化学反应活化能的作用更显著
(2)此实验只能证明酶具有催化作用，验证酶的专一性时，设计实验的自变量应是不同的底物，因此需要一
组加入过氧化氢溶液和过氧化氢酶，一组加入其他溶液（如蔗糖溶液）和过氧化氢酶作为对照，根据实验
结果才能得出酶的催化作用具有专一性（合理即可）
(3)在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，且温度恢复到适宜条件下后，酶的活性会升高
【详解】（1）两组滤纸片，一组附有过氧化氢酶，一组附有等量的FeCl3，这是酶与无机催化剂相比，此
实验的目的是探究酶的高效性，此实验的因变量是过氧化氢的分解速率，此实验中的无关变量有反应温度、
反应时间、反应物的浓度、滤纸片的数量等。
（2）两组滤纸片，一组附有过氧化氢酶，一组空白，是酶与空白对照相比，只能证明酶具有催化性，不
能证明酶具有专一性，需要在空白滤纸片上添加另外一种不能分解过氧化氢的酶作为对照，才能得出酶的
催化具有专一性。
（3）在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度条件下酶的活性会升高。
【点睛】本题考查生物实验变量的控制和酶的特性，难度不大，掌握教材中的基本知识就能解决此题，需
要注意的是生物实验中，无关变量一般要控制相同且适宜，以及特殊材料过氧化氢，温度升高会加快分解，
不能用来探究温度对酶活性的影响。
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
【答案】D
【详解】A、题干中实验是在最适反应条件下进行的，升高温度会使酶的活性降低，从而降低D-果糖转化
率，A 错误；
B、D-果糖的转化率不仅与酶Y 的活性有关，还与底物（D-果糖）的浓度、反应时间等因素有关，所以不
能仅根据转化率高就说明酶Y 的活性强，B 错误；
C、Co2+可协助酶Y 催化反应，但Co2+不是酶，将Co2+的浓度加倍，不一定会使酶促反应速率也加倍，酶
促反应速率还受到酶的数量、底物浓度等多种因素影响，C 错误；
D、 转化率=产物量/底物量×100%，2h 时，500g·L-1果糖组的转化率不是最高，但底物量是最多的，且转
化率也较高，根据产物量=底物量×转化率，可知其产物量最高，D 正确。
故选D。
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
【答案】A
【详解】A、酶具有专一性，纯棉衣物的主要成分是纤维素，而该洗衣粉含有的酶为蛋白酶、脂肪酶和淀
粉酶，均无法分解纤维素，故不会损坏纯棉衣物，A 错误；
B、洗涤前浸泡可延长酶与污渍的接触时间，有利于酶与污渍结合催化其分解，B 正确；
C、一定范围内，减少用水量会提高酶的浓度，从而加快反应速率，C 正确；
D、酶活性的发挥需要适宜温度，高温会破坏其空间结构导致酶活性下降，故勿使用60℃以上热水，D 正
确。
故选A。
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
【答案】D
【分析】A、Fe3+催化H2O2的分解，Fe3+是无机催化剂，不是酶，A 错误；
B、O2通过自由扩散进入细胞，这是一种简单的物质跨膜运输方式，不涉及酶的催化作用，B 错误；
C、PCR 过程中DNA 双链的解旋是通过高温实现的，不需要酶来解旋（在生物体内DNA 解旋需要解旋
酶），C 错误；
D、植物体细胞杂交前细胞壁的去除，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，涉及酶的催化作用，D 正
确。
故选D。
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
【答案】D
【详解】A、肌肉收缩通过肌球蛋白与肌动蛋白相互作用，需要ATP 水解供能，A 不符合题意；
B、光合作用暗反应中C3的还原需要消耗ATP（来自光反应产生的ATP），B 不符合题意；
C、ATP 为主动运输供能时载体蛋白空间结构发生变化，Ca²⁺载体蛋白磷酸化需ATP 水解提供磷酸基团和
能量，C 不符合题意；
D、水的光解发生在光反应阶段，由光能驱动，不消耗ATP，反而生成ATP，D 符合题意。
故选D。
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
【答案】C
【详解】A、丙组步骤②应加入2mL 淀粉酶溶液，而非蔗糖酶溶液。验证淀粉酶专一性需保持酶相同而底
物不同，若加入蔗糖酶则无法证明淀粉酶的作用特性，A 错误；
B、第一次60℃水浴是为酶提供最适温度以催化反应，第二次水浴是斐林试剂与还原糖反应的条件，B 错
误；
C、乙组（淀粉+蒸馏水）未加酶，若未显色说明淀粉本身不含还原糖，若显色则可能底物被污染或分解，
因此乙组结果可用于判断淀粉是否含还原糖，C 正确；
D、甲组（淀粉+淀粉酶）水解产物为葡萄糖（还原糖），与斐林试剂在水浴条件下呈砖红色；丙组（蔗糖
+淀粉酶）无水解产物，故丙组出现蓝色，D 错误。
故选C。
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
【答案】B
【详解】A、浑浊的滤液为变性的蛋白质液体，滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈负相关，即蛋白酶活
性越强，蛋白质水解越快，澄清时间越短，A 错误；
B、组3 滤液变澄清时间最短，说明酶活性最高，酶促反应速率最快，B 正确；
C、若实验温度为52℃，可能酶活性大于第3、4 组，时间可能小于4min，C 错误；
D、组5 蛋白酶已经失活，实验后再将组5 放置在57℃，滤液也不会澄清，D 错误。
故选B。
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
【答案】B
【详解】A、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；
B、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；
C、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；
D、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。
故选B。
