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第09 讲 酶和ATP
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01 课标达标练
【题型一】酶的作用和本质
【题型二】酶的特性
【题型三】细胞的能量“货币”ATP
02 能力突破练 （新情境+新角度）
03 高考溯源练 （含2025 高考真题）
题型一 酶的作用和本质
1．如图是蔗糖水解反应能量变化的示意图，已知H+能催化蔗糖的水解。下列分析错误的是（ ）
A．E1和E2表示活化能，X 表示果糖和葡萄糖
B．H+降低的化学反应活化能的值等于（E2-E1）
C．蔗糖酶使（E2-E1）的值增大，反应结束后X 增多
D．升高温度可通过改变酶的结构而影响酶促反应速率
2．酶为生活添姿彩。下列关于酶的应用，描述错误的是( )
A．胃蛋白酶能溶解血凝块，促进伤口愈合B．脂肪酶可处理废弃油脂，制造生物柴油
C．溶菌酶能溶解细菌细胞壁，起杀菌作用D．果胶酶能分解细胞壁，提高果汁澄清度
3．核酶是一类具有催化功能的小分子RNA，可降解特定的mRNA 序列，从而阻断相应基因的表达。下列
有关核酶的叙述，正确的是( )
A.核酶可为特定mRNA 的降解提供活化能
B.核酶发挥作用需要相应的独特结构
C.RNA 聚合酶催化核酶的合成发生在核糖体
D.核酶在转录阶段阻断特定基因的表达
4．为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如表所示。下列叙
述错误的是( )
A.H2
O2 分
解生
成O2
导致
压强
改变
B．从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时
C．250s 时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行
D．实验结果说明酶的催化作用具有高效性
题型二 酶的特性
5．下列关于探究酶的特性的相关实验描述，正确的是（ ）
A．探究温度对淀粉酶的活性影响时，可用斐林试剂作为鉴定试剂
B．在加入等量过氧化氢反应物的条件下，滴加肝脏研磨液的实验组会产生更多的氧气
C．“探究pH 对过氧化氢酶的活性影响”时，应先分别在酶溶液中加入不同pH 的缓冲液之后再加入底物
D．在探究淀粉酶的专一性时，可用碘液检验淀粉、蔗糖是否水解
6．下列关于探究酶的特性相关实验描述，错误的是（ ）
A．在加入等量过氧化氢反应物的条件下，滴加肝脏研磨液会产生更多的氧气
B．蔗糖与淀粉酶溶液混合后，用斐林试剂检测出现砖红色，说明实验试剂可能已被污染
C．在不同pH 条件下检测过氧化氢酶的活性，可以用量筒收集产物来进行定量研究
D．在不同温度条件下检测多种淀粉酶的活性，淀粉酶的种类不同，测出的最适温度有差异
组别
甲中溶液
(0.2 mL)
乙中溶液
(2 mL)
不同时间测定的相对压强(kPa)
0 s
50 s
100 s
150 s
200 s
250 s
Ⅰ
肝脏提取液
H2O2
溶
液
0
9.0
9.6
9.8
10.0
10.0
Ⅱ
FeCl3
H2O2
溶
液
0
0
0.1
0.3
0.5
0.9
Ⅲ
蒸馏水
H2O2
溶
液
0
0
0
0
0.1
0.1
7．如图曲线乙表示在最适温度、最适pH 条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是
( )
A.酶量增加后，B 点向左上方移动
B.增大pH，重复该实验，A、B 点位置都不变
C.限制曲线AB 段反应速率的主要因素是反应物浓度
D.B 点后，升高温度，酶活性增强，将呈现曲线丙所示变化
8．如图是某研究小组利用过氧化氢酶探究H2O2 的分解条件而获得的实验数据曲线，下列相关叙述正确的
是( )
A．由图1 可得出的实验结论是酶具有催化作用和专一性
B．图2 曲线出现AB 段的原因最可能是过氧化氢酶的数量有限
C．图3 所示实验的自变量为溶液中H2O2 量，因变量是酶的活性
D．用淀粉为实验材料探究pH 对酶活性的影响也可得到图3 所示结果
9．对氨基苯甲酸是细菌合成二氢叶酸的原料，二氢叶酸是叶酸合成的原料，叶酸参与细菌DNA 合成。磺
胺类药物是常用的抗菌药，测定磺胺类药物对二氢叶酸合成酶活性的影响，结果如图。下列说法正确的是(
)
A．实验可用对氨基苯甲酸的生成速率表示酶活性
B．磺胺类药物通过与底物竞争酶活性位点抑制反应
C．磺胺类药物的作用随对氨基苯甲酸浓度升高而增强
D．酶活性达到
时，使用磺胺类获得最佳治疗效果
10．如图为某农科所通过实验研究了温度对其饲养的某种经济动物肠道内各种消化酶活力的影响，得到下
图实验结果：
下列对实验过程及结果的分析，正确的是（ ）
A．该实验的自变量是温度、消化酶种类，但pH 也会影响实验结果
B．实验前应在相同温度下保存提取到的消化酶，其中50℃为最适宜温度
C．该动物的最佳饲养条件为温度控制在35～55℃、多饲喂蛋白类饲料
D．实验中应先将各种消化酶液和底物混合，再置于对应组温度环境中放置一段时间
11．下图a 为两种不同类型的抑制剂对酶促反应的影响，图b 为不同的抑制剂对酶促反应速率的影响。在
每种情况下，酶的浓度、温度、PH 以及体积均保持不变。下列叙述错误的是( )
A．竞争性抑制剂作用的原理是能与酶的活性部位结合而使酶促反应速率下降
B．底物浓度为X 时，底物浓度是P 和Q 的限制因素，但不是R 的限制因素
C．底物浓度为X 时，P 的反应速率高于Q 的反应速率，是由于Q 中存在非竞争性抑制剂
D．可通过蛋白质工程改造酶的结构，尝试解决因产物积累导致酶活性下降的问题
题型三 细胞的能量“货币”ATP
12．如图是ATP 的结构简式，图中①②表示一种特殊的化学键。下列相关叙述错误的是( )
A.②断裂后的产物可直接与Pi 结合形成ATP
B.①断裂后的产物可作为合成RNA 的原料
C.细胞中的高能磷酸化合物不止ATP 一种
D.ATP 和ADP 相互转化的能量供应机制体现了生物界的统一性
13．(2024·湖北荆州三校联考)生物体内的高能磷酸化合物有多种，它们在人体合成代谢中有一定差异，如
表所示。下列相关叙述最为准确的是( )
高能磷酸化合物
ATP
GTP
UTP
CTP
主要用途
能量“货币”
蛋白质合成
糖原合成
脂肪和磷脂的合成
A.GTP 脱去两个磷酸基团是DNA 的合成的原料之一
B.UTP 除了用于糖原合成，还可作为转录的原料
C.无光情况下，叶肉细胞内合成ATP 的场所是线粒体
D.在糖原、脂肪和磷脂的合成过程中，消耗的能量均不能来自ATP
14．脱氧核苷三磷酸(dNTP)和核苷三磷酸(NTP)参与核酸合成等多种生理过程，其结构如下图所示。下列
叙述错误的是( )
A.当图中基团X 为H 时，则该物质可为RNA 合成提供反应所需的原料和能量
B.NTP、dNTP 以及磷脂分子的元素组成都是C、H、O、N、P
C.以α 位带32P 的dATP 为原料，会使新合成的DNA 分子被32P 标记
D.ATP 的γ 位磷酸基团使细胞中某些蛋白质分子磷酸化，导致这些分子空间结构发生变化
15．蛋白质分子的磷酸化和去磷酸化与其活性的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A．蛋白质磷酸化的过程是一个放能反应B．蛋白磷酸酶的作用是催化蛋白质磷酸化
C．蛋白质磷酸化时自身结构发生了变化D．蛋白激酶活性提高可使ADP 含量持续增加
16．(2024·湘豫名校联考)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
1．多聚磷酸激酶PPK2 可以利用多聚磷酸盐（PolyP）为磷酸基团供体，实现AMP、ADP、
ATP、PolyP 之间磷酸基团的高效定向转移。PPK2 酶偏好长链的聚磷酸盐，短链聚磷酸盐分子会阻断PPK2
酶上的ADP 结合位点SMc02148，科研人员通过在PPK2 酶上构建一个替代的ADP 结合位点SMc02148-
KET 来提高PPK2 酶对短链聚磷酸盐的利用率。下列叙述正确的是（ ）
A．ATP、ADP、AMP 均是驱动细胞生命活动的直接能源物质
B．PPK2 酶对聚磷酸盐链长的偏好说明产物能调节酶促反应的方向
C．提高PPK2 酶对短链聚磷酸盐的利用率可使生物体储存大量ATP
D．构建ADP 结合位点SMc02148-KET 可通过直接改变氨基酸序列实现
2．腺苷三磷酸(ATP)的合成速率可通过荧光素酶来测定。荧光素酶在ATP 存在的情况下能催化荧光素
分子发光，通过检测发光值来检测ATP 的浓度。研究人员将离体的类囊体在pH 值为4 或7 的外部溶液
中达到平衡后，转移到pH 值为8 的不同溶液中，一段时间后，利用荧光素酶测定ATP 浓度，结果如下
表。下列叙述错误的是( )
组
别
过程I
过程Ⅱ
发光相对
值
初始类囊体内的pH 值
PH=8 溶液中加入的物质
1
4
ADP、Pi
141
2
4
ADP
12
3
4
Pi
4
4
7
①
12
A．表格中①加入的物质应为ADP、Pi
B．过程Ⅰ的目的是制造类囊体腔内不同高H+环境
C．1、4 组对照表明类囊体中ATP 合成与H+浓度梯度大小有关
D．实验结果表明类囊体薄膜上存在催化ATP 合成和分解的酶
3．为验证质子梯度能够驱动ATP 合成的假说，科学家设计了如下实验：分别将细菌紫膜质、ATP 合酶、
解偶联剂按下图所示加入人工脂质体上，光照处理后结果如下图（光照处理前人工脂质体两侧H+浓度
相等且在人工脂质体外提供ADP 和Pi）。下列叙述错误的是（ ）
A．图甲中H+通过细菌紫膜质逆浓度梯度运输消耗的能量是光能
B．ATP 合酶能够将光能直接转化为ATP 中的化学能
C．ATP 合酶既具有催化作用也具有运输作用
D．图丁实验结果进一步验证了质子梯度对于ATP 合成的关键作用
4．脲酶能够将尿素分解成CO2和NH3(氨)，氨溶于水后形成铵根离子。某研究人员利用一定浓
度的尿溶液进行了铜离子对脲酶活性的影响实验，得到下图所示结果。
回答下列问题：
(1)1917 年，美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶的结晶，并用多种方法证明了脲酶的化学本质是
。
(2)实验结果表明，随着铜离子浓度的升高，脲酶的活性 。为了进一步探究脲酶作用的最适温
度，请写出实验设计的基本思路：在不加入铜离子(或铜离子浓度一定)的情况下，在温度为 范
围内设罝更小的温度梯度进行实验，测定 。
(3)某同学在进行探究脲酶作用的最适温度实验时的操作过程如下表所示：
组别
甲
乙
丙
①尿素溶液
5mL
5mL
5mL
②脲酶溶液
1mL
1mL
1mL
③控制温度
T1
T2
T3
注：①～③表示操作步骤
表中操作步骤存在错误，正确的操作应该是 。
(4)幽门螺旋杆菌是导致胃炎的罪魁祸首，该微生物也可以产生脲酶，并分泌到细胞外发挥作用。
13C 呼气
试验检测系统是国际上公认的幽门螺旋杆菌检査的“金标准”，被测者先口服
13C 标记的尿素，然后向专
用的呼气卡中吹气留取样本，即可以准确地检测出被测者是否被幽门螺旋杆菌感染。
请简要说明呼气试验检测的原理：幽门螺杆菌会 ，如果检测到被测者 ，则说明被
测者被幽门螺杆菌感染。
一、
单选题
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·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·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
5．（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
6．（2024·福建·高考真题）科研人员用CCK-8 试剂盒检测化合物M 对肝细胞增殖的作用效果。该试剂盒
的检测原理：在活细胞线粒体脱氢酶催化产物的介导下，试剂盒中无色的WST-8 被还原成橙黄色甲攒，通
过检测反应液颜色深浅判定活细胞的相对数量。下列叙述正确的是（ ）
A．WST-8 可影响肝细胞线粒体脱氢酶的专一性
B．线粒体脱氢酶参与肝细胞有氧呼吸的第一阶段
C．用该方法对肝细胞增殖情况检测无需控制反应温度
D．若M 促进肝细胞增殖能力越强则反应液颜色越深
7．（2024·广东·高考真题）现有一种天然多糖降解酶，其肽链由4 段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB 方式连接而成。
研究者将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见表。关于各段序列的生物学功
能，下列分析错误的是（ ）
肽链
纤维素类底物
褐藻酸类底物
W1
W2
S1
S2
Ce5-Ay3-Bi-CB
+
+++
++
+++
Ce5
+
++
—
—
Ay3-Bi-CB
—
—
++
+++
Ay3
—
—
+++
++
Bi
—
—
—
—
CB
—
—
—
—
注：—表示无活性，+表示有活性，+越多表示活性越强。
A．Ay3 与Ce5 催化功能不同，但可能存在相互影响
B．Bi 无催化活性，但可判断与Ay3 的催化专一性有关
C．该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5 无关
D．无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB 相关
8．（2024·河北·高考真题）下列关于酶的叙述，正确的是（ ）
A．作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有机物
B．胃蛋白酶应在酸性、37℃条件下保存
C．醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其线粒体内膜上
D．从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶
9．（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
10．（2022·浙江·高考真题）下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是（
）
A．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活
B．稀释100 万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性
C．淀粉酶在一定pH 范围内起作用，酶活性随pH 升高而不断升高
D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率
11．（2021·海南·高考真题）某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析，下列
有关叙述错误的是（ ）
A．该酶可耐受一定的高温
B．在t1 时，该酶催化反应速率随温度升高而增大
C．不同温度下，该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同
D．相同温度下，在不同反应时间该酶的催化反应速率不同
12．（2021·海南·高考真题）研究发现，人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。
下列有关叙述错误的是（ ）
A．该酶的空间结构由氨基酸的种类决定
B．该酶的合成需要mRNA、tRNA 和rRNA 参与
C．“废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂
D．“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用
13．（2024·全国甲卷·高考真题）ATP 可为代谢提供能量，也参与RNA 的合成，ATP 结构如图所示，图
中～表示高能磷酸键，下列叙述错误的是（ ）
A．ATP 转化为ADP 可为离子的主动运输提供能量
B．用α 位
32P 标记的ATP 可以合成带有
32P 的RNA
C．β 和γ 位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂
D．光合作用可将光能转化为化学能储存于β 和γ 位磷酸基团之间的高能磷酸键
14．（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
15．（2021·湖南·高考真题）某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷
酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递
C．作为能量“通货”的ATP 能参与细胞信号传递
D．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
16．（2021·海南·高考真题）研究人员将
32P 标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1~2min 后迅速分离得到细
胞内的ATP。结果发现ATP 的末端磷酸基团被
32P 标记，并测得ATP 与注入的
32P 标记磷酸的放射性强度几
乎一致。下列有关叙述正确的是（ ）
A．该实验表明，细胞内全部ADP 都转化成ATP
B．
32P 标记的ATP 水解产生的腺苷没有放射性
C．
32P 在ATP 的3 个磷酸基团中出现的概率相等
D．ATP 与ADP 相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内
16．（2021·北京·高考真题）ATP 是细胞的能量“通货”，关于ATP 的叙述错误的是（ ）
A．含有C、H、O、N、P B．必须在有氧条件下合成
C．胞内合成需要酶的催化D．可直接为细胞提供能量
二、实验题
17．（2021·湖北·高考真题）使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：
一类是可逆抑制剂（与酶可逆结合，酶的活性能恢复）；另一类是不可逆抑制剂（与酶不可逆结合，酶的
活性不能恢复）。已知甲、乙两种物质（能通过透析袋）对酶A 的活性有抑制作用。
实验材料和用具：蒸馏水，酶A 溶液，甲物质溶液，乙物质溶液，透析袋（人工合成半透膜），试管，烧
杯等为了探究甲、乙两种物质对酶A 的抑制作用类型，提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路，
并写出实验预期结果。
(1)实验设计思路
取 支试管（每支试管代表一个组），各加入等量的酶A 溶液，再分别加等量
，一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析
处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。
(2)实验预期结果与结论
若出现结果①： 。
结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。
若出现结果②： 。
结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。
若出现结果③： 。
结论③：甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。
若出现结果④： 。
结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。
