北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A版》
专题 4 酶与 ATP
【考情探究】
课标解读
考情分析 备考策略
考点 考向
酶的本质、作用与 (1)考查内容:酶和ATP是细胞代谢有序进行的必
特性 备物质和条件,“酶”的内容主要包括酶的化学
1 酶
探究影响酶活性的 本质、作用特性以及对相关实验的分析和设计; (1)通过构建酶促反应速率影响因
因素 “ATP”的内容主要包括ATP的结构及其在能 素的数学模型加深对酶特性的理
量供应系统中的作用。 (2)命题规律:从近几年的 解。
高考来看,本专题主要以选择题的形式从酶在代 (2)结合能量供应系统复习ATP知
谢中的作用角度考查酶的本质、种类、作用特 识。
性以及与其他生理过程的联系,另外还常以实验 (3)熟练运用实验设计的一般规律
2 ATP ATP的结构与功能
题的形式考查与酶特性有关的实验设计。(3)命 和实验方法分析有关酶的各类实
题预测:预计2022年高考中该专题仍将从物质与 验
能量的视角考查酶的作用原理与ATP的结构及
其功能
【真题探秘】
命题立意
(1)命题特点
通过三种产生ATP的结构及其功能的对比分析,考查能量与ATP等相关知识,试题设计既有知识点的综合,也有知识点的
延伸和迁移。
(2)核心素养
试题通过表格的形式直观考查考生能否利用细胞的结构与功能统一性原理形成“ATP”的基本概念,考查了生命观念中
的结构与功能观。
解题指导
(1)审题关键
根据三个能量产生过程的发生场所与终产物的对应关系,引导考生能够解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
(2)易混易错
动物细胞内产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体,植物细胞内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。
拓展延伸
(1)ATP中由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等使得ATP中的特殊化学键(高能磷酸键)不稳定,末端磷酸基
团有较高的转移势能。1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ,因此ATP是一种高能磷酸化合物。北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A版》
(2)以Ca2+载体蛋白参与Ca2+主动运输为例理解ATP的利用机制:参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的
酶。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时,其酶活性就被激活了。在载体蛋白这种酶的作用下,ATP分子的末端磷酸基团
脱离下来与载体蛋白结合,这一过程伴随着能量的转移,这就是载体蛋白的磷酸化。载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生
变化,使Ca2+的结合位点转向膜外侧,将Ca2+释放到膜外。
基础篇
【基础集训】
考点一 酶
1.(2021届四川新津中学期初,29)下列有关酶的叙述,错误的是 ( )
A.低温能改变酶的活性和结构
B.酶的合成不一定需要内质网和高尔基体
C.脂肪酶变性失活后加双缩脲试剂呈紫色
D.叶绿体基质中不存在ATP合成酶
答案 A
2.下列关于酶的叙述中正确的一项是 ( )
①酶是活细胞产生的;②酶都有消化功能;③酶的本质是蛋白质,蛋白质都是酶;④酶能够降低化学反应活化
能,具有专一性、高效性;⑤酶促反应与外界条件无关;⑥淀粉酶能促进淀粉水解;⑦酶只有在生物体内才起催
化作用
A.①②③ B.①②④⑤ C.①②④⑥ D.①④⑥
答案 D
3.如图是用来探究酶催化特性的“酶—底复合反应”模型图,其中①②表示反应过程,字母表示相关物质。
下列分析错误的是 ( )
A.X是酶,Y是该酶催化的底物
B.酶的理化性质在化学反应前后不发生变化
C.该过程能反映酶的催化具有专一性
D.若X是麦芽糖酶,则F表示葡萄糖
答案 D
4.研究发现:酸可以催化蛋白质、脂肪以及淀粉的水解。研究人员以蛋清为实验材料进行了如下实验,下列
相关说法错误的是 ( )
蛋清 蛋白块a 变小的蛋白块b
水解物 变小的蛋白块c
A.①过程会改变蛋白质的空间结构
B.蛋白块a中的蛋白质分子比蛋清中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解
C.处理相同时间,蛋白块b明显小于蛋白块c,可以证明酶具有高效性
D.将盐酸与蛋白酶溶液和蛋白块混合,可以准确地测定pH对蛋白酶活性的影响
答案 D北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A版》
5.(2021届四川成都石室中学入学考,8)将四支装有等量等浓度HO 溶液的试管进行不同的处理,测定各试管
2 2
在相同时间内释放的氧气量,如图所示。下列相关叙述正确的是 ( )
A.①②组的结果不同,二者分解等量H
2
O
2
所需的活化能相同
B.比较①组、②组和④组的结果,可以说明过氧化氢酶具有高效性
C.③④组结果存在差异的主要原因是过氧化氢酶能降低反应的活化能
D.若在④组的基础上增加②组条件,则相同时间内④组释放的氧气量增加
答案 A
6.图中曲线表示在某一温度下,反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。下列叙述错误的是( )
A.在A点时增加反应物浓度,酶促反应速率可加快
B.如果B点时向反应体系中加入少量同种酶,曲线不会变化
C.C点时反应速率的限制因素不是反应物浓度
D.如果A点时将反应体系温度升高10 ℃,该曲线可能不变
答案 B
7.某研究小组在研究不同金属离子对某种酶活性的影响时得到如图所示结果。下列分析错误的是( )
A.底物浓度、pH和温度是该实验的无关变量
B.在该实验中自变量是金属离子的种类
C.Mn2+能直接降低反应过程所必需的活化能
D.Co2+或Mg2+可能导致酶结构的改变使其活性降低
答案 C
考点二 ATP
1.(2021届河北邯郸摸底,5)ATP是细胞中的能量“货币”,下列叙述正确的是( )
A.ATP分子由腺苷、磷酸和脱氧核糖组成
B.加入呼吸抑制剂可使根细胞中ADP含量增加
C.ATP释放的能量可用于水在光下分解生成O
2
D.生命活动中需要的能量都是由ATP直接提供的
答案 B北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A版》
2.(2021届湖北四地六校联考,6)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述,错误的是 (
)
A.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用
B.机体在运动时消耗ATP,睡眠时则不消耗ATP
C.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP
D.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于细胞呼吸作用
答案 B
3.(2020湖北重点中学期初联考,6)下列有关ATP的叙述,错误的是( )
A.ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”不是同一物质
B.ATP的合成是放能反应,ATP的水解是吸能反应
C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖,不需要ATP提供能量
D.ATP脱去两个磷酸基团后是RNA的基本组成单位
答案 B
4.如图是生物界中能量“通货”——ATP的循环示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.图中的M指的是腺苷,N指的是核糖
B.食物为ATP“充电”指的是呼吸作用分解有机物
C.图中不同来源的ATP均可用于胞吞和胞吐
D.ATP的“充电”需要酶的催化,而“放能”不需要
答案 B
[教师专用题组]
【基础集训】
考点一 酶
1.(2019浙江稽阳8月联考,11)下列关于酶和酶促反应的叙述,正确的是 ( )
A.酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核苷酸
B.酶促反应都需要ATP供能
C.一种酶只能催化一种底物的反应
D.一定温度范围内,温度升得越高,酶变性的速率也越快
答案 D 在一定温度范围内,温度升得越高,酶变性的速率也越快,D正确。酶的化学本质是蛋白质或RNA,
故其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸,A错误。有些酶促反应需要ATP供能,有些酶促反应不需要,B错
误。一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应,C错误。
2.(2019江苏无锡期中调研,6)下列关于酶的叙述正确的是 ( )
A.细胞中的酶能供应反应所需的活化能催化反应发生
B.用于治疗消化不良的多酶片咀嚼后吞服会影响疗效
C.细胞中的酶均能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A版》
D.可用过氧化氢溶液和鲜肝研磨液探究温度对酶活性的影响
答案 B 酶催化作用的实质是降低反应所需的活化能,而不是供应反应的活化能,A错误;多酶片是双层糖
衣片,外层为普通糖衣,内层为肠溶衣,进入胃后肠溶衣不被胃酸溶解,直至进入小肠接触到碱性的肠液后才溶
解,使药物在小肠发挥作用,若咀嚼后吞服,失去了肠溶衣的保护,药物在胃中就会释放出来,进而被胃酸破坏而
失去疗效,B正确;细胞中的绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,
C错误;探究温度对酶活性的影响,自变量是温度,而加热会使过氧化氢加快分解,对实验结果产生干扰,因此不
能用过氧化氢溶液作为底物探究温度对酶活性的影响,D错误。
3.(2020浙江嘉兴9月联考,23)下面是关于某种淀粉酶的实验,处理方式及结果如表图所示。下列叙述正确的
是 ( )
试管Ⅰ 试管Ⅱ 试管Ⅲ
pH 8 8 7
温度/℃ 60 40 40
淀粉酶溶液/
1 1 1
mL
淀粉溶液/mL 3 3 3
A.试管Ⅰ中的淀粉酶始终保持较高活性
B.试管Ⅱ的温度和pH 最适合该淀粉酶发挥催化作用
C.试管Ⅲ中的淀粉酶在作用40 min 后便会失去活性
D.本实验的自变量是温度和pH,因变量为淀粉酶的活性
答案 D 由图可知,试管Ⅰ中淀粉含量始终不变,所以试管Ⅰ中淀粉酶活性最低,A错误。试管Ⅱ中淀粉含
量剩余的比试管Ⅲ中的多,说明在本实验中试管Ⅲ的温度和pH最适合该淀粉酶发挥催化作用,B错误。试管
Ⅲ中的淀粉酶在作用40 min时将淀粉消耗完毕,但淀粉酶并未失去活性,反应前后其本身的量和化学性质不
变,C错误。本实验中试管Ⅰ和试管Ⅱ的自变量是温度,试管Ⅱ和试管Ⅲ的自变量是pH,因变量是淀粉酶的活
性,通过单位时间内淀粉的剩余量体现,D正确。
4.(2020江西名师联盟联考,21,2分)下列关于酶的叙述中,正确的是( )
A.酶都是蛋白质
B.酶提供使反应开始所必需的活化能
C.低温破坏酶的空间结构而使酶失活
D.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
答案 D 本题以酶的本质和特性为信息,考查理解能力,试题通过对酶相关知识的分析,体现了科学思维素
养中的归纳与概括。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其本质是蛋白质或RNA,A错误,D正确;酶催
化反应的原理是降低化学反应的活化能,B错误;低温抑制酶的活性,但不破坏酶的分子结构,C错误。
5.(2020黑龙江哈三中一调,30,1分)下列关于酶的叙述中,正确的是( )
A.酶在最适温度和最适pH下的催化效率高,体现了酶的高效性
B.酶通过提供活化能来提高化学反应速率,保证细胞代谢快速进行
C.同一生物体内的各种酶发挥作用时所需的条件一定相同
D.同一种酶可以存在于生物体内分化程度不同的细胞中
答案 D 酶的高效性体现在与无机催化剂催化同一底物时,其效率更高,A错误;酶通过降低化学反应的活
化能来提高化学反应速度,B错误;同一生物体内的各种酶发挥作用时所需的条件不一定相同,如胃蛋白酶需
要酸性条件下活性更高,而其他多数酶需要在接近中性的条件下活性更高,C错误;同一种酶可以存在于分化
程度不同的活细胞中,比如呼吸酶,D正确。北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A版》
6.图甲为乳糖酶作用机理,图乙是温度对乳糖酶催化效率的影响曲线。下列表述正确的是 ( )
A.A是乳糖酶,其最适催化温度是40 ℃
B.B是乳糖酶,其从70 ℃降温至40 ℃可恢复最高活性
C.C、D均表示葡萄糖,70 ℃时乳糖酶的结构被破坏
D.C、D可分别表示葡萄糖和半乳糖,0 ℃时乳糖酶活性被抑制
答案 D 分析题图可知,B在反应前后不变,所以B应为乳糖酶,A(乳糖)被B水解成C和D(葡萄糖和半乳
糖),A、C错误;在70 ℃时酶已变性失活且活性不可恢复,B错误;0 ℃时乳糖酶活性被抑制但是仍具有活性,
D正确。
7.如图表示淀粉酶在不同实验条件下催化淀粉水解反应时,淀粉的剩余量和反应时间的关系。关于此图的解
读,正确的是 ( )
A.若a、b、c表示温度,则三者中b表示的温度为最适宜
B.若a、b、c表示pH,则在c表示的pH条件下,酶已失活
C.若a、b、c表示酶的浓度,则a表示的酶浓度最大
D.若K+、Mg2+对淀粉酶的活性分别有促进、抑制作用,则c曲线对应的是加K+的实验
答案 C 最适温度下酶的活性最高,酶促反应速率最快,三者中a表示的温度为最适宜,A错误;pH影响酶的
活性,但a、b、c表示的pH条件下酶均有活性,B错误;若实验条件为不同的酶浓度,a条件下淀粉水解完所需
时间最短,a表示的酶浓度最大,C正确;据题意可知,a、c曲线分别表示加入K+、Mg2+,即c曲线表示Mg2+对淀
粉酶的活性有抑制作用,D错误。
8.(2020浙江丽衢湖9月联考,19)某同学探究酶特性的实验设计如表所示:
试管
步骤 操作方法
甲 乙
1 注入2%HO 3mL 3mL
2 2
2 注入新鲜鸡肝匀浆 少许 —
3 二氧化锰 — 少许
4 实验结果
下列相关叙述错误的是 ( )
A.鸡肝制成匀浆是为了使过氧化氢酶充分接触底物
B.实验结果甲试管气泡释放速度快于乙试管
C.根据实验结果得出的结论是酶具有催化作用
D.该实验过程温度属无关变量但会影响实验结果
答案 C 鸡肝中含有过氧化氢酶,制成匀浆是为了使过氧化氢酶和底物充分接触,A正确。甲试管中含有的
是酶,乙试管中含有的是无机催化剂,因酶的催化效率高,所以甲试管气泡释放速度快于乙试管,B正确。根据
实验结果得出的结论是酶具有高效性,C错误。该实验的自变量是催化剂的种类,温度是无关变量,无关变量
必须严格控制,否则会影响实验结果,D正确。
9.(经典题)为探究影响酶活性的因素、验证酶的专一性和高效性等,某同学设计了4套方案,如表所示。下列
相关叙述,正确的是 ( )
方案 催化剂 底物 pH 温度北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A版》
① 胃蛋白酶、胰蛋白酶 蛋白块 中性 室温
② 淀粉酶 淀粉、蔗糖 适宜 适宜
③ 蛋白酶 蛋白质 适宜 不同温度
过氧化氢酶、氯化铁
④ 过氧化氢 强酸性 室温
溶液
A.方案①的目的是探究pH对酶活性的影响,自变量是酶的种类
B.方案②的目的是验证淀粉酶的专一性,可用斐林试剂检测
C.方案③的目的是验证温度对酶活性的影响,可用双缩脲试剂检测
D.方案④的目的是验证酶的高效性,加酶的一组产生的气泡数较多
答案 B 方案①设计不合理,且在探究pH对酶活性的影响实验中,自变量应是pH,A错误;淀粉酶能将淀粉
分解,不能将蔗糖分解,利用斐林试剂检测生成物可以达到目的,B正确;由于蛋白酶的化学本质是蛋白质,能够
与双缩脲试剂发生紫色反应,故不能用双缩脲试剂检测蛋白质是否被分解,C错误;在高温、过酸、过碱的条
件下,酶的空间结构遭到破坏,导致酶变性失活,因此强酸性条件下,过氧化氢酶失活,不能用于验证酶的高效性,
D错误。
10.(2019江苏仪征中学期中,6)下列研究课题中,实验材料与试剂选择最合理的是 ( )
编号 研究课题 选用材料与试剂
稀释蛋清液、新鲜蛋白酶溶液、双
1 验证蛋白酶的催化作用
缩脲试剂
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶
2 探究温度对酶活性的影响
液、斐林试剂
新制的蔗糖酶溶液、新鲜的蔗糖溶
3 验证酶具有催化作用
液、斐林试剂
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶
4 探究pH对酶活性的影响
液、碘液
A.实验1 B.实验2 C.实验3 D.实验4
答案 C 分析表中信息,第1组中蛋白酶本身是蛋白质,无论稀释蛋清液有没有被蛋白酶催化水解,加入双
缩脲试剂都会出现紫色反应,第1组选择的试剂不合适;第2组中自变量是温度,而斐林试剂检测还原糖时需
要水浴加热,会对自变量造成干扰,第2组不合适;第3组中验证酶具有催化作用,可选择蔗糖和蔗糖酶,斐林试
剂可鉴定蔗糖是否水解,第3组合适;第4组中自变量是pH,而淀粉在酸性条件下会被酸水解,故不适合用于探
究pH对酶活性的影响的实验。据此可知,C正确。
11.(2017江苏苏州一模,4)某同学欲通过如图所示的装置进行与酶有关的实验探究。下列有关实验分析正确
的是( )
A.若不同滤纸上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3+,则可用于探究酶的专一性
B.该装置可用于探究温度对酶活性的影响
C.酶促反应速率的大小可用滤纸片进入烧杯液面到浮出液面的时间(t-t)来表示
3 1
D.该装置不能用于探究pH对酶活性的影响
答案 C 过氧化氢酶、Fe3+的组合可以用来探究酶的高效性,A错误;由于过氧化氢在没有酶催化的条件下,
也会自动分解,且随温度升高分解的速度会加快,因此不能用该装置探究温度对酶活性的影响,B错误;该酶促
反应速率大小属于因变量,需要从酶与过氧化氢溶液接触时开始记录时间直至滤纸片浮出液面,C正确;该装
置可以用于探究pH对酶活性的影响,D错误。
12.(2019 5·3原创预测卷一,2)如图为验证酶的特性的实验设计,实验1、2、3、4分别利用A、B、C、D四
组中的两组进行实验。下列说法不正确的是 ( )
