資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
新高考生物一輪考點梳理&分層訓練
第7講　ATP和酶
內容比較——知考向 核心素養——提考能
內容要求 1.解釋ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質 2.說明酶在代謝中的作用及影響因素 3.活動：探究酶催化的專一性、高效性及影響酶活性的因素 生命觀念 明確ATP的結構和功能；比較酶、激素等物質的異同，建立辯證統一和普遍聯系的觀念
科學思維 歸納總結ATP的合成、利用過程
科學探究 與酶有關的實驗設計與分析
社會責任 分析酶在生產、生活中的應用實例，讓學生關注科學、技術和社會發展
與舊教材對比 增：①淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用；②ATP供能機制及實例；③“～”特殊化學鍵不穩定原因；④吸能反應與放能反應的實例。 改：①過酸、過堿、高溫對酶活性影響由小字改為宋體(強化)；②ATP中文名稱，“～”代表特殊化學鍵，不再說高能磷酸鍵。
考點一　ATP的結構與功能
1.ATP的結構　ATP不等同于能量：ATP是一種高能
磷酸化合物，是一種與能量有關的物質
(1)ATP是腺苷三磷酸的英文名稱縮寫，是一種高能磷酸化合物，其結構式可以簡寫為A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團，～代表特殊的化學鍵。
(2)ATP與RNA的關系：ATP去掉兩個磷酸基團后的剩余部分是組成RNA的基本單位之一。
(3)ATP的供能原理
(4)ATP是一種高能磷酸化合物
ATP水解的過程就是釋放能量的過程，1 mol ATP水解釋放的能量高達30.54 kJ，所以說ATP是一種高能磷酸化合物。
2.ATP和ADP的相互轉化
能源與能源物質
提醒　①細胞中ATP含量很少，ATP與ADP轉化非常迅速及時。無論是飽食還是饑餓，ATP與ADP含量都保持動態平衡。
②吸能反應一般與ATP的水解反應相聯系，需要ATP水解提供能量；放能反應一般與ATP的合成相聯系，釋放的能量儲存于ATP中。
3.ATP產生量與O2供給量的關系分析
(1)淀粉水解成葡萄糖時伴隨有ATP的生成(×)
(2)人成熟紅細胞無細胞核和眾多的細胞器，所以不能合成ATP(×)
(3)人長時間劇烈運動時，骨骼肌細胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時相等(×)
(4)線粒體內膜、內質網膜和葉綠體中進行光反應的膜結構中都能合成ATP(×)
(5)ATP水解釋放的能量可用于細胞內的吸能反應(√)
(6)無氧條件下，光合作用是葉肉細胞產生ATP的唯一來源(×)
考向1　結合ATP的結構和功能，考查結構與功能觀
1.(2019·天津卷，2)下列過程需ATP水解提供能量的是(　　)
A.唾液淀粉酶水解淀粉
B.生長素的極性運輸
C.光反應階段中水在光下分解
D.乳酸菌無氧呼吸的第二階段
答案　B
解析　唾液淀粉酶水解淀粉是在消化道中進行的，不需要消耗ATP水解釋放的能量，A錯誤；生長素的極性運輸是細胞的主動運輸，需要消耗ATP水解釋放的能量，B正確；光反應階段中水在光下分解產生[H]和氧氣，不需要消耗ATP水解釋放的能量，C錯誤；乳酸菌無氧呼吸的第二階段是丙酮酸和[H]在酶的催化作用下轉化成乳酸，此過程既不產生ATP，也不消耗ATP，D錯誤。
2.(2020·山東省等級考試一模，5)雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP)與脫氧核苷三磷酸(dNTP)的結構如圖所示。已知ddNTP按堿基互補配對的方式加到正在復制的子鏈中后，子鏈的延伸立即終止。某同學要通過PCR技術獲得被32P標記且以堿基“C”為末端的、不同長度的子鏈DNA片段。在反應管中已經有單鏈模板、引物、DNA聚合酶和相應的緩沖液等，還需要加入下列哪些原料(　　)
①dGTP，dATP，dTTP，dCTP　②dGTP，dATP，dTTP　③α位32P標記的ddCTP　④γ位32P標記的ddCTP
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
答案　A
解析　PCR過程需要模板、引物、DNA聚合酶、相應的緩沖液和原料，因為要獲得不同長度的子鏈DNA片段，所以在合成DNA過程中要加入所有的原料dGTP，dATP，dTTP，dCTP和在不同堿基“C”位置使子鏈的延伸終止的ddNTP；DNA的基本組成單位為脫氧核苷酸，因此要將32P標記在α位置，A正確。
考向2　圍繞ATP與ADP的相互轉化，考查科學思維能力
3.(2021·山東煙臺期末)ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質。下列有關ATP的敘述正確的是(　　)
A.ADP與ATP的相互轉化過程中所需的酶相同
B.許多放能反應與ATP的水解相聯系，許多吸能反應與ATP的合成相聯系
C.人在緊張時，細胞內ATP的合成速率與ADP的產生速率難以保持動態平衡
D.參與Ca2＋主動運輸的載體蛋白也能催化ATP的水解
答案　D
解析　酶具有專一性，ADP與ATP的相互轉化過程中所需的酶不同，A錯誤；ATP的水解釋放能量，許多吸能反應與ATP的水解相聯系，ATP的合成消耗能量，許多放能反應與ATP的合成相聯系，B錯誤；人在緊張時，代謝加快，細胞內ATP與ADP的相互轉化速度很快，但ATP的合成速率與ADP的產生速率依然保持動態平衡，C錯誤；參與Ca2＋主動運輸的載體蛋白能催化ATP水解并將Ca2＋運出細胞，D正確。
4.(2020·青海西寧一模)如圖為細胞中ATP及其相關物質和能量的轉化示意圖(M表示酶，Q表示能量，甲、乙表示化合物)，下列敘述正確的是(　　)
A.吸能反應常伴隨著甲的形成，能量由Q2提供
B.兩分子葡萄糖合成一分子蔗糖的過程中，物質甲的量增多
C.物質乙由腺嘌呤和核糖組成，是構成RNA的基本單位之一
D.Q1可以來源于光能，Q2不能轉化為光能，M1和M2不是同一種酶
答案　A
解析　吸能反應常伴隨著ATP的水解，故伴隨著甲ADP的形成，能量由Q2提供，A正確；蔗糖是由葡萄糖與果糖縮合而成的，B錯誤；物質乙為AMP，一分子AMP由一分子腺苷和一分子磷酸基團組成，C錯誤；Q2即ATP水解釋放的能量可以轉化為光能，如螢火蟲發光，D錯誤。
　細胞內ATP合成與水解的生理過程及場所
考點二　酶的作用、特性及影響因素
1.酶的本質和功能
2.酶本質的探索歷程(連一連)
3.酶的作用機理分析 降低化學反應的活化能
提醒　①加熱不能降低化學反應的活化能，但是可以為反應提供能量。
②酶可以重復多次利用，不會立即被降解。
③酶在細胞內、外，生物體內、外都可以發揮作用。
(1)酶分子在催化反應完成后立即被降解成氨基酸(×)
(2)酶可降低過氧化氫分解反應的活化能而無機催化劑不能(×)
(3)酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應的底物(√)
(4)產生激素的細胞一定產生酶，但是產生酶的細胞不一定產生激素(√)
(5)在稀蛋清液中加入蛋白酶后，再加入雙縮脲試劑，由于蛋清液中的蛋白質被分解，因此不再發生紫色反應(×)
1.酶作為生物催化劑，與無機催化劑相比，在發揮作用過程中有哪些共同特點？酶除了具有催化功能外，可以調節生命活動嗎？
提示　共同點：①化學反應前后其數量和性質不變；②加快化學反應的速率，縮短達到化學平衡的時間，但不能改變平衡點；③二者都能降低化學反應的活化能。
催化(降低化學反應的活化能)是酶唯一的功能，它不具調節功能，也不作為能源(或組成)物質。
2.酸既能催化蛋白質水解，也能催化脂肪水解，還能催化淀粉水解。
3.20世紀60年代以前，醫院里用的葡萄糖是用鹽酸催化淀粉水解的方法來生產的。
1.(科學思維)酶具有高效性的原理是同無機催化劑相比，酶能顯著降低化學反應的活化能。
2.生物體內酶的化學本質：絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA。酶的特性有高效性、專一性、酶的作用條件較溫和。
3.(科學思維)過酸、過堿或溫度過高使酶永久失活的原因：酶的空間結構遭到破壞。
1.酶的特性
(1)高效性：與無機催化劑相比，酶降低化學反應活化能的作用更顯著，催化效率更高。
(2)專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。
①物理模型——“鎖和鑰匙學說”
圖中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后產生的物質，C、D表示不能被A催化的物質
②曲線分析
酶A能而酶B不能催化底物A參與的反應，說明酶具有專一性。
(3)酶的作用條件“較溫和”
①酶所催化的化學反應一般是在比較溫和的條件下進行的。在最適溫度和pH條件下，酶的活性最高，溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會降低。
②過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活。低溫只是抑制酶的活性，不會破壞酶的空間結構，溫度升高后酶可恢復活性。
2.影響酶促反應速率的因素
(1)通過影響酶活性影響酶促反應速率的因素
(2)直接影響酶促反應速率的其他因素
底物濃度和酶濃度都是通過影響反應物與酶接觸的面積來影響酶促反應速率的，但并不影響酶活性
①底物濃度
②酶濃度
教材中具有“專一性”或“特異性”的物質歸納
考向1　結合酶的化學本質及作用，考查歸納與概括能力
1.(2017·全國卷Ⅱ，3)下列關于生物體中酶的敘述，正確的是(　　)
A.在細胞中，核外沒有參與DNA合成的酶
B.由活細胞產生的酶在生物體外沒有催化活性
C.從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法
D.唾液淀粉酶催化反應最適溫度和保存溫度是37 ℃
答案　C
解析　DNA的合成主要發生在細胞核中，此外在線粒體和葉綠體中也能合成，因此細胞核、線粒體和葉綠體中都有參與DNA合成的酶，A錯誤；只要給予適宜的溫度、pH等條件，由活細胞產生的酶在生物體外也具有催化活性，B錯誤；鹽析可使蛋白質在水溶液中的溶解度降低，但不影響蛋白質的活性。而胃蛋白酶的化學本質是蛋白質，因此從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法，C正確；唾液淀粉酶催化反應最適溫度是37 ℃，但是37 ℃不是保存該酶的最適溫度，酶應該在低溫條件下保存，D錯誤。
2.(2020·黑龍江哈爾濱調研)下列有關酶的敘述正確的是(　　)
A.酶構成細胞成分，對細胞代謝起調節作用
B.酶的合成一定需要模板
C.人體細胞內某些酶可以從食物中獲得
D.由于細胞分化，不同細胞內的酶都不同
答案　B
解析　酶是由活細胞產生的具有催化作用的有機物，只有催化作用，無調節作用，A錯誤；絕大多數酶是蛋白質、少數是RNA，因此酶的合成需要mRNA或DNA作為模板，B正確；酶是生物大分子物質，在消化道中被分解后吸收到細胞內，所以酶不能從食物中獲得，只能在活細胞中合成，C錯誤；分化后的不同組織細胞中酶的種類不完全相同，而不是都不同，如都有呼吸酶、ATP合成酶等，D錯誤。
　酶在生活中的應用
(1)人發燒時不想吃東西，原因是體溫升高導致消化酶活性降低，食物在消化道中消化緩慢。
(2)唾液淀粉酶隨食物進入胃內就會失活，原因是唾液淀粉酶的最適pH為6.8，而胃液的pH為0.9～1.5。
(3)胰島素等蛋白質類或多肽類激素只能注射，不能口服，原因是口服會導致該類激素被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸而失效。固醇類激素(如性激素)和氨基酸衍生物類激素(如甲狀腺激素)不會被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。
考向2　結合影響酶促反應的因素，考查科學思維能力
3.(2020·北京卷，4)用新鮮制備的含過氧化氫酶的馬鈴薯懸液進行分解H2O2的實驗，兩組實驗結果如圖。第1組曲線是在pH＝7.0、20 ℃條件下，向5 mL1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶懸液的結果。與第1組相比，第2組實驗只做了一個改變。第2組實驗提高了(　　)
A.懸液中酶的濃度 B.H2O2溶液的濃度
C.反應體系的溫度 D.反應體系的pH
答案　B
解析　提高酶的濃度能夠提高反應速率，但不能提高生成氧氣的總量，A錯誤；提高H2O2溶液的濃度，就是提高底物濃度，產物的量增加，B正確；適度的提高溫度可以加快反應速率，但不能提高產物的量，C錯誤；改變反應體系的pH，可以改變反應速率，但不能提高產物的量，D錯誤。
4.(2021·湖南湘潭模擬)某小組為了解某種加酶洗衣粉對蛋白質的水解作用，將完全相同的蛋白塊置于等量適宜濃度的該洗衣粉溶液中，蛋白塊消失所需的時間與溫度的關系如圖所示。下列有關敘述正確的是(　　)
A.該洗衣粉水解脂肪的最適溫度也是45 ℃
B.B、C兩點催化效率相同且均低于A點的原理相同
C.若改變該洗衣粉溶液的pH，則A點會向左或向右移動
D.若減小該洗衣粉溶液的濃度，A、B、C三點均向上移動
答案　D
解析　分析題圖可知，該洗衣粉中的蛋白酶水解蛋白質的最適溫度是45 ℃，由于實驗沒有涉及溫度對該洗衣粉中脂肪酶活性的影響，無法得出該洗衣粉水解脂肪的最適溫度也是45 ℃，A錯誤；B、C兩點催化效率相同，但低于A點的原理不同，30 ℃時蛋白酶的活性受到抑制，酶的空間結構沒有發生不可逆變化，而60 ℃時蛋白酶的空間結構發生不可逆改變，B錯誤；在不同pH條件下，酶的最適溫度不變，即改變該洗衣粉溶液的pH，A點不會向左或向右移動，C錯誤；減小該洗衣粉溶液的濃度，相當于減小其中的酶濃度，催化一定量的底物時，酶濃度越小，反應速率越慢，蛋白塊消失所需的時間越長，故A、B、C三點均向上移動，D正確。
考點三　探究影響酶活性的條件
1.探究溫度對酶活性的影響
(1)實驗原理
溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據是否出現藍色及藍色的深淺來判斷酶的活性。
(2)實驗材料
質量分數為2%的唾液淀粉酶溶液、體積分數為3%的可溶性淀粉溶液、沸水、蒸餾水、冰水、碘液(相關用具省略)。
(3)實驗步驟
序號 實驗操作內容 試管1 試管2 試管3
1 加入等量的可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL
2 控制不同的溫度條件 冰塊(5分鐘) 37 ℃溫水(5分鐘) 沸水(5分鐘)
3 加入等量的在相應溫度下處理5 min的新鮮唾液淀粉酶溶液 1 mL(5分鐘) 1 mL (5分鐘) 1 mL(5分鐘)
4 加入等量的碘液 1滴 1滴 1滴
5 觀察實驗現象 藍色 不出現藍色(呈現碘液顏色) 藍色
(4)實驗結論：溫度過高、過低都會影響酶的活性，適宜溫度下酶的活性較高。
2.探究pH對酶活性的影響
(1)實驗原理：2H2O22H2O＋O2。pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成速率，可用帶火星的衛生香燃燒的情況來檢驗O2的生成速率。
(2)實驗材料
質量分數為20%的肝臟研磨液、體積分數為3%的過氧化氫溶液、質量分數為5%的HCl溶液、質量分數為5%的NaOH溶液、蒸餾水等(相關用具省略)。
(3)實驗步驟
序號 實驗操作內容 試管1 試管2 試管3
1 加入等量的過氧化氫酶溶液 2滴 2滴 2滴
2 加入等量的不同pH的溶液 1 mL蒸餾水 1 mL5%的HCl溶液 1 mL5%的NaOH溶液
3 加入等量的體積分數為3%的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL
4 觀察實驗現象 有大量氣泡產生 無氣泡產生 無氣泡產生
5 將帶火星的衛生香插入試管內液面的上方 燃燒劇烈 燃燒較弱 燃燒較弱
(4)實驗結論：過酸、過堿都會影響酶的活性，適宜pH下酶的活性較高。
1.實驗材料選擇時的注意事項
(1)在探究溫度對酶活性的影響的實驗中，不宜選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶作為實驗材料，因為過氧化氫(H2O2)在常溫常壓時就能分解，加熱的條件下分解會加快，從而影響實驗結果。
(2)在探究pH對酶活性的影響實驗中，不宜選用淀粉和淀粉酶作為實驗材料，因為在酸性條件下淀粉本身分解也會加快，從而影響實驗結果。
2.實驗步驟和結果檢測的注意事項
(1)在探究溫度對酶活性的影響的實驗中，底物和酶溶液應先分別在預設的溫度中保溫一段時間后再混合，保證反應從一開始就是預設的溫度。
(2)在探究pH對酶活性的影響實驗中，宜先保證酶的最適溫度(排除溫度干擾)，且將酶溶液的pH調至實驗要求的pH后再讓反應物與酶接觸，不宜在未達到預設pH前，讓反應物與酶接觸。
(3)若選擇淀粉和淀粉酶來探究溫度對酶活性的影響，檢測底物是否被分解的試劑宜選用碘液，不宜選用斐林試劑，因為用斐林試劑鑒定時需水浴加熱，而該實驗中需嚴格控制溫度。
1.(2021·河南許昌高中聯考)如圖是某課外活動小組探究pH對唾液淀粉酶活性影響時繪制的實驗結果圖(實驗中用鹽酸創設酸性條件，鹽酸能催化淀粉水解)。下列有關敘述正確的是(　　)
A.在適宜條件下，與鹽酸相比，淀粉酶催化作用更顯著
B.pH為1時有淀粉水解，則過酸條件下酶沒有失活
C.pH為3時酶的活性等于pH為9時酶的活性
D.根據實驗結果可推測淀粉酶的最適pH為7
答案　A
解析　酶具有高效性，在適宜條件下，淀粉酶的催化作用比鹽酸更顯著，A正確；pH＝1時，酶已失活，此時的淀粉水解是鹽酸催化的結果，B錯誤；pH＝3時的淀粉水解量是酶和鹽酸共同作用的結果，不能說明此時酶的活性等于pH為9時酶的活性，C錯誤；根據實驗結果，在現有的數據中pH為7時淀粉酶的催化效率最高，但不能說明淀粉酶的最適pH為7，D錯誤。
2.(2020·陜西高三線上聯考)某實驗小組為了探究乙烯對淀粉酶活性的影響，向多支試管中加入等量的磷酸緩沖液、淀粉溶液和淀粉酶溶液后分為實驗組和對照組。其中實驗組加入適宜體積的乙烯，對照組加入等量的蒸餾水，在最適溫度下酶促反應速率隨反應時間的變化如圖所示。請回答下列問題：
(1)酶活性指的是　。
分析實驗及結果，可以得出的結論是　　　　　　　　　　　　。
(2)B點時，實驗組和對照組的酶促反應速率相等，此時兩組的酶活性　　　　(填“相同”或“不同”)。AC段酶促反應速率下降的原因是　
　　　　　　　　　　　　。若提高反應體系的溫度，則t1和t2向　　　　(填“左”或“右”)移動。
答案　(1)酶催化特定化學反應的能力　乙烯能提高淀粉酶的活性　(2)不同　隨著反應的進行，底物濃度不斷下降，酶促反應速率減慢　右
解析　(1)酶活性指酶催化特定化學反應的能力。據題圖分析可知：總體來說實驗組酶促反應速率較對照組高，反應完成的時間短，故可推知乙烯能提高淀粉酶的活性。(2)B點時，實驗組和對照組酶促反應速率相等，但實驗組底物濃度更低，故兩者酶活性不同。AC段隨著反應的進行，底物濃度不斷下降，酶促反應速率逐漸減慢。圖示為最適溫度下酶促反應速率隨反應時間的變化曲線，若提高反應體系溫度，則兩組酶活性均下降，故t1和t2向右移動。
重溫真題　經典再現
1.經典重組　判斷正誤
(1)馬鈴薯塊莖無氧呼吸產生丙酮酸的過程不能生成ATP(2019·全國卷Ⅱ，2C)(　　)
(2)成熟個體中的細胞增殖過程不需要消耗能量(2018·全國卷Ⅲ，2A)(　　)
(3)饑餓時，胰高血糖素水平升高，促進糖原分解，說明激素具有酶的催化活性(2018·全國卷Ⅱ，3B)(　　)
(4)淀粉水解成葡萄糖時伴隨有ATP的生成(2017·海南卷，5A)(　　)
提示　(1)×　(2)×
(3)×　激素具有調節作用，但不具有催化作用。
(4)×
2.(2014·全國卷，2)ATP是細胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關ATP的敘述，錯誤的是(　　)
A.線粒體合成的ATP可在細胞核中發揮作用
B.機體在運動時消耗ATP，睡眠時則不消耗ATP
C.在有氧與缺氧的條件下，細胞質基質中都能形成ATP
D.植物根細胞吸收礦質元素離子所需的ATP來源于呼吸作用
答案　B
解析　細胞核無法進行細胞呼吸，細胞核需要的ATP主要由線粒體提供，A正確；ATP是生命活動的直接能源物質，機體無時無刻不在消耗ATP，睡眠時生命活動并沒停止，也需要消耗能量，B錯誤；有氧呼吸和無氧呼吸第一階段都在細胞質基質中進行，有ATP形成，C正確；根細胞主要通過主動運輸的形式吸收礦質元素離子，其消耗的能量主要是由細胞呼吸所產生的ATP提供，D正確。
3.(2017·天津卷，3)將A、B兩種物質混合，T1時加入酶C。如圖為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。敘述錯誤的是(　　)
A.酶C降低了A生成B這一反應的活化能
B.該體系中酶促反應速率先快后慢
C.T2后B增加緩慢是酶活性降低導致的
D.適當降低反應溫度，T2值增大
答案　C
解析　T1時加入酶C后，A濃度逐漸降低，B濃度逐漸升高，說明酶C催化物質A生成了物質B。由于酶能降低化學反應的活化能，因此酶C降低了A生成B這一反應的活化能，A正確；由圖可知，該體系中酶促反應速率先快后慢，B正確；T2后B增加緩慢是反應物A減少導致的，C錯誤；圖示是在最適溫度條件下進行的，若適當降低反應溫度，則酶活性降低，酶促反應速率減慢，T2值增大，D正確。
4.(2015·海南卷，15)關于人體內激素和酶的敘述，錯誤的是(　　)
A.激素的化學本質都是蛋白質
B.酶可以降低化學反應的活化能
C.高效性是酶的重要特性之一
D.激素與靶細胞結合可影響細胞的代謝
答案　A
解析　激素的化學本質可能是蛋白質，但并不都是蛋白質，如性激素屬于固醇，A錯誤；酶的作用機理是降低化學反應的活化能，并且同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高，所以酶具有高效性，B、C正確；激素與靶細胞結合可調節細胞的代謝，如甲狀腺激素可以促進細胞的新陳代謝，D正確。
課后·分層訓練
(時間：35分鐘)
1.(2021·廣東珠海期末)下列有關ATP的敘述，正確的是(　　)
A.圖中的a是構成DNA的基本單位之一
B.圖中的A代表腺苷，b、c代表特殊的化學鍵
C.ATP中的“A”與RNA中的堿基“A”表示的不是同一種物質
D.ATP與ADP的化學元素組成不同
答案　C
解析　圖中的a表示腺嘌呤核糖核苷酸，是構成RNA的基本單位之一，A錯誤；圖中的A代表腺嘌呤，b、c代表特殊的化學鍵，B錯誤；ATP分子中的“A”表示腺苷，RNA中的堿基“A”表示腺嘌呤，二者表示的不是同一種物質，C正確；ATP與ADP的化學元素組成相同，都是C、H、O、N、P，D錯誤。
2.(2021·福建龍巖月考)下列有關酶的作用及本質的說法不正確的是(　　)
A.胃蛋白酶離開胃后仍能發揮作用
B.能夠促使唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶
C.酶的基本組成單位是氨基酸或脫氧核苷酸
D.酶催化效率高的原因是降低化學反應活化能的作用更顯著
答案　C
解析　胃蛋白酶在生物體外也可以起作用，A正確；唾液淀粉酶本質上是一種蛋白質，可以被蛋白酶降解，B正確；絕大多數的酶是蛋白質，極少數的酶是RNA，故酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸，C錯誤；酶具有催化作用，與無機催化劑相比，酶降低化學反應活化能的作用更顯著，故催化效率更高，D正確。
3.(2021·華中師大附中調研)碳酸酐酶由一條卷曲的多肽鏈和一個鋅離子構成，是紅細胞內一種重要的蛋白質，在CO2的運輸中具有重要意義。在人體組織中，該酶催化CO2與水結合生成H2CO3，H2CO3解離為HCO，從紅細胞運出。在肺部，該酶催化反應向相反方向進行(如下所示)，下列相關敘述錯誤的是(　　)
A.碳酸酐酶催化的反應速率受到CO2的擴散速率限制
B.碳酸酐酶對維持血漿和細胞中的酸堿平衡有作用
C.碳酸酐酶可催化上述反應朝不同方向進行，因此不具有高效性
D.鋅離子參與酶的組成，說明無機鹽離子對于維持生命活動有重要作用
答案　C
解析　酶催化的化學反應速率受反應物濃度的影響，A正確；據題圖分析，H2CO3在碳酸酐酶的催化作用下生成HCO，HCO參與細胞外液中酸堿平衡的維持，B正確；酶的高效性是指和無機催化劑相比，酶降低化學反應活化能的作用更顯著，催化反應效率更高，與酶促反應的方向無關；C錯誤；沒有鋅離子，碳酸酐酶無法正常發揮作用，說明無機鹽離子對于維持生命活動有重要作用，D正確。
4.(2021·武漢市部分學校質檢)核酶是一類具有催化功能的單鏈RNA分子，可降解特定的mRNA序列。下列關于核酶的敘述，正確的是(　　)
A.核酶的催化活性可能也受溫度的影響
B.核酶能與雙縮脲試劑在常溫下發生紫色反應
C.因核酶為單鏈RNA分子，所以核酶分子中一定不存在氫鍵
D.核酶降解特異的mRNA序列時，破壞的是相鄰堿基之間的氫鍵
答案　A
解析　生物大分子如蛋白質、核酸一般都有空間結構，而空間結構易受溫度等外界因素影響，再結合題干信息“核酶是一類具有催化功能的單鏈RNA分子”，可知核酶的活性可能受溫度的影響，A正確；核酶的化學本質為RNA，不能與雙縮脲試劑發生紫色反應，B錯誤；有的單鏈RNA分子中存在氫鍵，如tRNA，核酶分子中可能也存在氫鍵，C錯誤；核酶降解特異的mRNA序列時，破壞的是相鄰核苷酸之間的磷酸二酯鍵，D錯誤。
5.(2021·廣東佛山市質檢)ATP合酶是合成ATP所需要的酶，分子結構由突出于膜外的親水性頭部和嵌入膜內的疏水性尾部組成。當H＋順濃度梯度穿過ATP合酶時，該酶能促使ADP與Pi形成ATP。下列關于ATP合酶的分析，錯誤的是(　　)
A.ATP合酶在線粒體、葉綠體內都有分布
B.ATP合酶既具有催化作用，同時也具有運輸作用
C.ATP和ADP的相互轉化過程都需要ATP合酶的催化
D.ATP合酶催化ADP和Pi形成ATP時，伴隨著能量的儲存
答案　C
解析　在線粒體基質和線粒體內膜、葉綠體類囊體薄膜上都能合成ATP，因此在線粒體和葉綠體中均有ATP合酶，A正確；結合題干信息“當H＋順濃度梯度穿過ATP合酶時，該酶能促使ADP與Pi形成ATP”，可推測ATP合酶既具有催化作用又具有運輸作用，B正確；ATP合酶能催化ADP與Pi形成ATP，不能催化ATP水解，ATP轉化為ADP的過程中，需要能夠水解ATP的酶的參與，C錯誤；ATP合酶催化ADP與Pi形成ATP時，能量儲存在遠離A的特殊化學鍵中，D正確。
6.(2021·北京順義區統考)ATP可直接給細胞的生命活動提供能量，下列關于ATP的敘述，正確的是(　　)
A.生命活動旺盛的細胞中ATP的含量較多
B.人體成熟的紅細胞在O2充足時只能通過無氧呼吸產生ATP
C.酵母菌只有在缺氧的條件下，其細胞質基質中才能形成ATP
D.生物體內ADP轉化成ATP所需要的能量都來自細胞呼吸
答案　B
解析　ATP在細胞內含量不高，生命活動旺盛的細胞中ATP與ADP轉化速度較快，A錯誤；人體成熟的紅細胞無線粒體，在O2充足時只能通過無氧呼吸產生ATP，B正確；細胞質基質是酵母菌有氧呼吸與無氧呼吸第一階段發生的場所，不管是否缺氧，其細胞質基質中都能形成ATP，C錯誤；植物體內ADP轉化成ATP所需要的能量可來自細胞呼吸、光合作用，D錯誤。
7.(2021·吉林五地六校期末，8)如圖為酶與底物結合示意圖，下列有關敘述不正確的是(　　)
A.酶的形狀在催化過程中會發生改變
B.底物與酶特定部位的結合具有專一性
C.此圖可表示1分子蔗糖經酶催化后產生2分子葡萄糖的過程
D.反應前后酶的質量不變
答案　C
解析　由圖可知，酶通過與底物結合催化底物反應，酶的形狀在催化過程中會發生改變，A正確；依據酶專一性原理可知，底物與酶特定部位的結合具有專一性，B正確；1分子蔗糖經酶催化水解可以得到1分子葡萄糖和1分子果糖，C錯誤；反應前后酶的質量不變，D正確。
8.(2021·襄陽四中調研)如圖為ATP與ADP相互轉化的關系式，相關敘述錯誤的是(　　)
A.②過程一般與放能反應相聯系
B.人體細胞中①過程一般與細胞呼吸相聯系
C.②過程能直接為蛋白質合成提供能量
D.圖示的能量供應機制體現了生物界的統一性
答案　A
解析　②過程是ATP轉化成ADP的過程(ATP水解)，一般與吸能反應相聯系，A錯誤；①過程是ADP轉化成ATP的過程(ATP合成)，該過程所需要的能量對人而言，一般來自細胞進行呼吸作用時有機物分解所釋放的能量，B正確；蛋白質合成需要能量，②過程(ATP水解)可以直接為蛋白質合成提供能量，C正確；圖示的ATP與ADP相互轉化的能量供應機制，體現了生物界的統一性，D正確。
9.(2020·江蘇啟東調研)如圖表示乙醇在人體內的主要代謝過程。下列相關敘述正確的是(　　)
A.乙醇轉化為乙酸的過程中發生的氧化反應均由同一種酶催化
B.人體內乙醇濃度越高，與乙醇分解相關的酶促反應速率越大
C.乙醇經代謝產生的[H]可與氧結合生成水，同時釋放能量
D.正常生理狀態下，人體分解乙醇的速率與環境溫度呈正相關
答案　C
解析　酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學反應，而題圖中乙醇轉化為乙醛和乙醛轉化為乙酸過程不同，需要不同的酶催化，A錯誤；一定范圍內，乙醇濃度越高，與乙醇分解相關的酶促反應速率越快，超過一定范圍后，與乙醇分解相關的酶促反應速率不再隨乙醇濃度的升高而增大，B錯誤；由圖示過程可知，乙醇經過一系列轉化，最終生成CO2和H2O，說明乙醇在代謝過程中，產生的[H]可與氧結合生成水，同時釋放能量，C正確；正常生理狀態下，人的體溫維持在37 ℃左右，人體內酶的活性基本不變，人體分解乙醇的速率與環境溫度沒有直接關系，D錯誤。
10.(2020·山東等級考試二模，13，改編)硝酸甘油是緩解心絞痛的常用藥，該物質在人體內轉化成一氧化氮，一氧化氮進入心血管平滑肌細胞后與鳥苷酸環化酶的Fe2＋結合，導致該酶活性增強、催化產物cGMP增多，最終引起心血管平滑肌細胞舒張，從而達到快速緩解病癥的目的。下列說法不正確的是(　　)
A.人體長期缺鐵會降低硝酸甘油的藥效
B.cGMP生成量隨一氧化氮濃度升高而持續升高
C.一氧化氮進入心血管平滑肌細胞不消耗ATP
D.一氧化氮與鳥苷酸環化酶的Fe2＋結合可能使該酶的結構發生改變
答案　B
解析　硝酸甘油在人體內發揮作用，離不開鳥苷酸環化酶中的Fe2＋，因此，人體長期缺鐵會降低硝酸甘油的藥效，A正確；細胞內的鳥苷酸環化酶的Fe2＋有限，cGMP生成量不會隨一氧化氮濃度升高而持續升高，B錯誤；一氧化氮進入心血管平滑肌細胞是自由擴散，不消耗ATP，C正確；一氧化氮與鳥苷酸環化酶的Fe2＋結合導致該酶活性增強，推測可能使該酶的結構(構象)發生改變，D正確。
11.(2021·黑龍江雙鴨山期末)關于生物實驗中“對照”及“變量”的相關敘述，正確的是(　　)
A.檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質實驗中，沒有進行對照
B.在探究pH對酶活性影響的實驗中，溫度屬于無關變量，pH為自變量，產物的生成量為因變量
C.觀察紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞質壁分離與復原實驗中，滴加蔗糖和清水，屬于自變量，原生質層位置為因變量，該實驗不存在對照
D.探究溫度對淀粉酶活性影響實驗中，淀粉酶的濃度是自變量，不同溫度條件下淀粉遇碘變藍程度是因變量
答案　B
解析　檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質的實驗中，加檢測試劑的實驗組與不加檢測試劑的空白組形成對照，A錯誤；探究pH對酶活性的影響實驗中，溫度屬于無關變量，自變量是pH，因變量是產物增加量或底物的減少量，B正確；觀察紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞質壁分離與復原實驗中，存在自身前后對照，C錯誤；探究溫度對淀粉酶活性影響實驗中，溫度是自變量，不同溫度條件下淀粉剩余量是因變量，可用遇碘變藍程度表示，D錯誤。
12.(2021·東北育才學校三模改編)回答下列問題：
(1)對細胞來說，能量的獲得和利用是通過細胞代謝完成的，細胞代謝是指　。
(2)細胞代謝離不開酶和ATP，酶的合成場所在　　　　　　　　，ATP分子的結構式可簡寫為　　　　　　。
(3)在甲、乙、丙三支試管中分別加入一定量的淀粉溶液和等量的淀粉酶溶液，在均低于最適溫度條件下進行反應，產物量隨時間的變化曲線如圖所示。乙、丙試管溫度的大小關系為乙　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)丙。如果適當提高甲試管的溫度，則A點如何移動？　　　　(填“上移”“下移”或“不移動”)。
(4)若在丁試管中加入與乙試管等量的淀粉和鹽酸，在溫度等相同的條件下反應，測得乙試管反應速率遠大于丁試管，該結果說明酶具有　　　　，具有該特性的原因是_____________ ___________________________________________________。
答案　(1)細胞中每時每刻都進行著許多化學反應　(2)核糖體或細胞核　A—P～P～P　(3)大于　不移動
(4)高效性　酶降低化學反應活化能的作用更顯著
解析　(1)細胞代謝是指細胞中每時每刻都進行著許多化學反應。(2)絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA，蛋白質的合成場所為核糖體，RNA的合成場所主要為細胞核，ATP為腺苷三磷酸，其結構式可簡寫為A—P～P～P。(3)根據題意可知，三組實驗都是在低于最適溫度條件下進行的，而乙組反應達到終點所用時間明顯比丙組短，說明乙組酶的活性較高，故乙組試管溫度應大于丙組。如果適當提高甲試管的溫度，能加快反應的速率，使反應更快到達終點，但不會改變終點，故A點不移動。(4)淀粉在酸性條件下易分解，丁試管中加入的鹽酸屬于無機催化劑，在溫度等其他條件都相同時，乙試管(加酶)反應速率遠大于丁試管，說明酶具有高效性，原因是酶降低化學反應活化能的作用更顯著。
13.(2021·湖南郴州一模)研究者從生物組織中提取出兩種酶：酶A和酶B，進行了一系列研究，回答下列問題：
(1)將酶A分為兩組，一組遇雙縮脲試劑后呈現紫色反應；另一組用RNA酶處理后，不再具有催化活性。這表明酶A含有　　　　　　　　。
(2)酶B是一種蛋白質，研究者采用定量分析方法測定不同pH對酶B的酶促反應速率(v)的影響，得到如圖所示曲線。
當pH偏離6.8時，酶B的酶促反應速率會下降，下降的原因可能有三種：①pH變化破壞了酶B的空間結構，導致酶不可逆失活；②pH變化影響了底物與酶B的結合和狀態，這種影響是可逆的；③前兩種原因同時存在。現要探究當pH＝5時酶促反應速率下降的原因，請在上述實驗基礎上，簡要寫出實驗思路(含預期結果及結論)：________________________________________________。
答案　(1)蛋白質和RNA　(2)將酶B在pH＝5的條件下處理一段時間后，提高pH至6.8。測定其酶促反應速率。若測定速率為B，則為原因①；若測定速率為A，則為原因②；若B<測定速率解析　(1)將酶A分成兩組，一組遇雙縮脲試劑后呈現紫色反應，說明酶A中含有蛋白質，另一組用RNA酶處理后，不再具有催化活性，根據酶的專一性，說明酶A中含有RNA。(2)根據題意可知，若要探究當pH＝5時酶促反應速率下降的原因，可以將酶B在pH＝5的條件下處理一段時間，然后，提高pH至6.8，測定其酶促反應速率。如果①pH變化破壞了酶B的空間結構，導致酶不可逆失活，將pH提高到6.8時，酶活性不會恢復，則測定的酶促反應速率仍為B；②若pH變化影響了底物與酶B的結合和狀態，這種影響是可逆的，將pH提高到6.8時，酶活性會恢復，則測定的酶促反應速率為A，③若前兩種原因同時存在，將pH升高到6.8時，測定的酶促反應速率應該在A、B之間。

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