解密04 酶和ATP（分层训练）-【高频考点解密】 高考生物二轮复习讲义+分层训练

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考向一 酶的本质和作用以及其特性
1．（2020·福清西山学校高二期中）下列关于酶的叙述,正确的一项是 ()
A．酶提供反应开始时所必需的能量
B．酶是由活细胞产生的,只在生物体内发挥作用
C．酶的化学本质并非都是蛋白质
D．—个酶分子只起一次作用,然后就被破坏了
【答案】C
【分析】
考点是酶，考查酶的作用机制、化学本质和作用产生等知识，以考查系统掌握相关知识的能力。
【详解】
酶的作用是降低化学反应的活化能，提高化学反应的速率，A错误.
酶是由活细胞产生的,在生物体内和体外都可以发挥作用，B错误
酶的化学本质并非都是蛋白质，少数酶是RNA，C正确.
—个酶分子可以多次作用，D错误.
2．（2020·全国高一课时练习）下列对酶的叙述，正确的是
A．所有的酶都是蛋白质
B．催化生化反应前后酶的性质发生改变
C．高温使酶分子的空间结构破坏而失去活性
D．酶与无机催化剂的催化效率基本相同
【答案】C
【分析】
酶是由活细胞产生的具有催化功能的有机物，其中大多数为蛋白质，少数为RNA；酶是生物催化剂，不参与化学反应，只是起催化作用；酶具有高效性和专一性；酶需要适宜的条件，高温或过酸过碱都会使酶的分子结构发生改变而失去活性。
【详解】
A、大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，A错误；
B、酶是生物催化剂，不参与化学反应，只是起催化作用，所以反应前后不发生改变，B错误；
C、高温会使酶的空间结构发生改变而失去活性，C正确；
D、酶具有高效性，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高，D错误。
故选C。
3．（2019·聊城市·山东聊城一中高三期中）下图表示某酶的作用模式图。有关叙述正确的是
A．该酶的基本组成单位是氨基酸B．酶提供底物 RNA 活化所需的能量
C．pH 影响酶的空间结构从而影响催化效率D．酶与底物间碱基配对方式体现了酶的专一性
【答案】C
【分析】
由图分析可知，该酶的本质为RNA，作用的底物也是RNA，作用的结果是使RNA上某位置的磷酸二酯键断裂形成两段RNA。
【详解】
由分析可知，该酶的本质为RNA，基本组成单位是核糖核苷酸，A错误；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不是提供活化所需的能量，B错误；酶发挥作用的条件较温和，pH会影响酶的空间结构，酶空间结构的改变会影响其催化效率，C正确；碱基配对方式是不变的，不能体现酶的专一性，D错误。
故选C。
4．（2020·浙江高一课时练习）下列有关酶的叙述，错误的是
A．活细胞一般都能产生酶B．酶可以降低细胞内化学反应的活化能
C．酶可以在细胞内，细胞外甚至体外发挥作用D．能水解唾液淀粉酶的酶是淀粉酶
【答案】D
【分析】
考查对酶的概念的内涵和外延的理解。酶是活细胞产生的发挥催化作用的有机物。一般活细胞都能产生；催化的原理是降低活化能；绝大多数是蛋白质。
【详解】
A、活细胞内都进行化学反应，都需要酶的催化作用，所以一般都能产生酶，A正确.
B、酶的作用机制是显著降低细胞内化学反应的活化能，B正确.
C、酶可以在细胞内、细胞外如消化道、甚至体外发挥作用，C正确.
D、唾液淀粉酶是蛋白质，能水解它的酶是蛋白酶，D错误.
故选D
5．（2020·全国高一课时练习）20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶，是由20%的蛋白质和80%的RNA组成的，如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高剩余物质的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明（ ）
A．RNA具有生物催化作用B．酶是由RNA和蛋白质组成的
C．酶的化学本质都是蛋白质D．酶的化学本质都是RNA
【答案】A
【分析】
根据题意中“留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性”，说明该酶分子中的RNA也具有催化作用。
【详解】
酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，多数为蛋白质，少数为RNA。RNaseP酶的组成为蛋白质和RNA，将蛋白质去除以后，仍然具有催化作用，说明RNaseP酶中的RNA具有催化效应，且蛋白质去除后的RNA的催化效应要强于RNaseP酶本身，根据题干信息，不能确定其组成中的蛋白质单独作用是否具有催化效应，故选A项要合理些。
考向二 探究影响酶活性的因素
6．（2021·甘肃兰州市·兰州一中高一期末）在1、3、5号试管中分别加入2mL蒸馏水，2、4、6号试管中分别加入2mL发芽的小麦种子匀浆样液，然后在1－4号试管中适量滴加斐林试剂，5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀。预期观察到的实验现象是
A．1、3号试管内都呈蓝色，5号试管无色
B．3组实验中甲组和乙组的实验结果相同
C．4号试管内呈砖红色，其余试管内都呈蓝色
D．4号试管内呈砖红色，6号试管内呈紫色
【答案】D
【解析】
分析：根据题干信息分析可知，1、3、5号试管中分别加入2mL 蒸馏水，斐林试剂和双缩脲试剂的组成成分是硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液，铜离子呈现蓝色，因此1、3、5号试管中均呈蓝色；2、4号试管加入发芽的小麦种子匀浆，发芽的小麦种子中淀粉水解形成了麦芽糖，麦芽糖是还原糖，加入斐林试剂后水浴加热，4号出现砖红色，2号试管室温条件下不出现砖红色，6号试管加入发芽的小麦种子匀浆，因为小麦种子含有蛋白质，加入双缩脲试剂会呈现紫色反应。
详解：根据题意可知，1、3、5试管中只有蒸馏水,斐林试剂是氢氧化钠与硫酸铜的混合物,生成了蓝色氢氧化铜沉淀，因此1、3试管中加入斐林试剂后呈蓝色，5试管加入双缩脲试剂，双缩脲试剂由氢氧化钠和硫酸铜组成，因此,5号试管加入双缩脲试剂呈蓝色，A错误；甲组实验没有水浴加热，2号试管无砖红色出现，乙组实验有水浴加热，4号试管出现砖红色，B错误；发芽的小麦种子匀浆中含有蛋白质，6号试管加入双缩脲试剂呈现紫色，C错误；由C、B选项分析可知，D正确。
点睛：本题易错点是忽视注意斐林试剂和双缩脲试剂的组成成分是硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液，铜离子呈现蓝色，即试管内若没有鉴定试剂与鉴定物的反应，试管只要加入了这两种鉴定试剂也会出现蓝色。
7．（2020·泉州第十六中学高三期中）下列关于酶的叙述,正确的是
A．探究酶的高效性实验，实验组加酶液、对照组加等量蒸馏水
B．探究pH对酶活性的影响实验，一般不选择淀粉酶为实验对象
C．探究温度对酶活性的影响实验，底物与酶混合后再调节温度
D．呼吸酶基因是否表达，是判断细胞是否分化的依据之一
【答案】B
【分析】
本题通过关于酶的叙述，考查学生对细胞分化的实质、影响酶活性的因素的相关知识的识记和理解能力，以及对相关的实验设计方案等做出恰当的评价能力。
【详解】
酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶的催化效率高，若探究酶的高效性，自变量是催化剂的种类，实验组加酶液、对照组加等量无机催化剂溶液，A错误；淀粉酶可催化淀粉水解，探究pH值对酶活性的影响，自变量是pH的不同，因淀粉在酸性条件下加热，也会发生自然水解，所以一般不选择淀粉酶为实验对象，B正确；探究温度对酶活性的影响实验，自变量是温度的不同，由于酶具有高效性，因此在进行实验时，应先使酶溶液和底物溶液分别达到实验温度后再混合，以免对实验结果产生干扰，C错误；呼吸酶基因在活细胞中均能表达，因此呼吸酶基因是否表达，不是判断细胞是否分化的依据之一，D错误。
8．（2019·山东青岛市·高三期中）下列关于控制无关变量的实验操作，错误的是（ ）
A．验证光合作用能产生淀粉的实验中，首先将实验植物作饥饿处理
B．探究唾液淀粉酶的最适pH的实验中，将每一组温度控制在37℃
C．探究唾液淀粉酶最适温度的实验中，每一组都加入等量的淀粉
D．验证光合作用需要光照的实验中，将叶片的一半用黑纸包住
【答案】D
【解析】验证光合作用能产生淀粉的实验中，光的有无是自变量，首先将实验植物作饥饿处理，以排除原有的淀粉的影响，A项正确；探究唾液淀粉酶的最适pH的实验中，自变量为反应溶液的pH，温度为无关变量，应保持各组温度相同且适宜，将每一组温度控制在37℃，B项正确；探究唾液淀粉酶最适温度的实验中，淀粉的量为无关变量，每一组应加入等量的淀粉，C项正确；验证光合作用需要光照的实验中，光的有无是自变量，而不是无关变量，D项错误。
9．（2020·信阳市浉河区新时代学校高一月考）下列有关酶的探究实验的叙述，合理的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【分析】
1、影响酶促反应速率的因素主要有：温度、pH、底物浓度和酶浓度。
（1）温度（pH）能影响酶促反应速率，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强，酶促反应速率加快；到达最适温度（pH）时，酶活性最强，酶促反应速率最快；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低，酶促反应速率减慢。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
（2）底物浓度能影响酶促反应速率，在一定范围内，随着底物浓度的升高，酶促反应速率逐渐加快，但由于酶浓度的限制，酶促反应速率达到最大值后保持相对稳定。
（3）酶浓度能影响酶促反应速率，在底物充足时，随着酶浓度的升高，酶促反应速率逐渐加快。
2、酶能改变化学反应的速率，但不能改变化学反应的平衡点。
【详解】
A、探究酶的高效性时候，需要用无机催化剂和酶同时还需要有相等的滴加量，A，错误；
B、探究酶酶的专一性，需用同一种酶催化分解不同的底物，观察底物的分解情况，而该选项中只有淀粉酶催化淀粉水解，B错误；
C、探究酶温度对酶活性影响，需要在同一种酶在不同的温度下催化相同底物的水解，在相同时间内，检测底物的分解程度，C正确；
D、探究酶pH 对酶活性的影响，需要在同一种酶在不同的pH下催化相同底物的水解，再相同时间内，检测底物的分解程度，而该选项中H2O2 分解后的产物是水和氧气，不能用斐林试剂检测，D错误；
故选C。
10．（2020·浙江高一课时练习）为了探究温度、pH对酶活性的影响，某同学进行了下列实验设计，其中合理的是
A．探究温度对酶活性的影响时，选用过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液
B．探究温度对酶活性的影响时，选用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液，加入斐林试剂
C．探究pH对酶活性的影响时，选用新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液，加入碘液
D．探究pH对酶活性的影响时，选用新鲜的肝脏研磨液、过氧化氢溶液
【答案】D
【分析】
探究温度对酶活性的影响时，建议用淀粉和淀粉酶作为实验材料，但只能用碘液来检测，不能用斐林试剂来；探究pH对酶活性的影响时，建议用过氧化氢和过氧化氢酶（即新鲜的肝脏研磨液）作为实验材料。
【详解】
A、过氧化氢在高温下易分解，因此不能用过氧化氢作为底物来探究温度对酶活性的影响，A错误；
B、淀粉在淀粉酶的作用下会水解，淀粉的分解量可以通过碘液鉴定观察蓝色的深浅确定，因此可以用来探究温度对酶活性的影响，但不能用斐林试剂来检测，因为用斐林试剂需要加热，会改变实验组设定的温度，从而造成对实验结果的干扰，B错误；
C、探究pH对酶活性的影响，不能用新制的蔗糖酶溶液和可溶性淀粉溶液，因酶具有专一性，蔗糖酶不能水解淀粉，C错误；
D、根据酶的专一性，过氧化氢酶能将过氧化氢分解，在探究PH对酶活性的影响时，相同时间内分解的程度不同，产生的气泡多少也不同，D正确。
故选D
考向三 与酶有关的曲线分析
11．（2018·湖北沙市中学高三一模）对下列四幅图的描述正确的是（ ）
A．图1中A、B两点，酶的空间结构改变，活性明显降低直至失活
B．图2中A点时，植物叶肉细胞内不发生光合作用
C．图3中引起BC段和DE段下降的原因是不一致的
D．图4中ab、bc、cd都是一个完整的细胞周期
【答案】C
【分析】
本题旨在考查酶活性与温度的关系，光合作用曲线识别及细胞周期判断等相关知识点。
【详解】
图1中B点因为温度过高使酶的空间结构改变，活性明显降低直至失活，但是低温时（即A点）只能抑制酶的活性，不能失活，A项错误；图2中A点是积累量为0，此时光合作用合成量等于呼吸分解量，即A点时，植物叶肉细胞内发生光合作用，B项错误；图3中BC段和DE段光合作用速率下降的原因是不一致的，BC段光合速率下降是由于中午气温太高，部分气孔关闭，二氧化碳供应量减少造成的，DE段光合作用速率下降的原因是由于光照减弱导致的，C项正确；一个完整的细胞周期包括间期的物质准备及分裂期的细胞分裂，二者顺序不可改变，故图4中ab、cd才是一个完整的细胞周期，bc不能称为细胞周期，D错误 ；故选C。
12．（2020·黑龙江鹤岗市·鹤岗一中高二期末）如图，曲线b表示最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。分析正确的是( )
A．升高温度后，图示反应速率可用曲线c表示
B．酶量减少后，图示反应速率可用曲线a表示
C．酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素
D．减小pH，重复该实验，A、B点位置都不变
【答案】B
【分析】
影响酶促反应速率的因素：底物浓度和酶浓度不影响酶的活性，而是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率；pH和温度通过影响酶活性影响酶促反应速率；酶的抑制剂和激活剂也可以影响酶促反应速率。
【详解】
由于曲线b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，因此，升高温度后，酶促反应速率会下降，A错误；酶量减少，在反应物浓度一定的条件下，反应速率下降，可用曲线a表示，B正确；AB段随着反应物浓度的升高，反应速率加快，限制因素是反应物的浓度，C错误；由于曲线b是最适pH，减小pH，重复该实验，A、B点位置都会降低，D错误。
13．（2020·温州市龙湾中学高三开学考试）如图是某研究小组在探究不同条件对淀粉酶活性影响时绘制的曲线（1～5号试管的pH或温度逐渐升高）。下列相关叙述正确的是
A．若探究温度对该酶活性的影响，可用斐林试剂来检测
B．若探究pH对该酶活性的影响，则酸性条件会干扰2号试管的结果
C．若探究pH对该酶活性的影响，再将5号试管条件改为3号的条件，则淀粉水解时间变短
D．若探究温度对该酶活性的影响，2、4号试管中酶催化速率相同的原因相同
【答案】B
【分析】
本题以坐标曲线为情境，考查学生对影响酶活性的因素的相关知识的识记和理解能力，以及获取信息、分析问题的能力。
【详解】
若探究温度对该酶（淀粉酶）活性的影响，自变量是温度的不同，而斐林试剂与淀粉的水解产物还原糖发生作用，在水浴加热(50～65℃)的条件下才能生成砖红色沉淀，会对实验产生干扰，所以不能用斐林试剂来检测，A错误；若探究pH对该酶活性的影响，自变量是pH的不同，分析曲线图可知：2号试管的pH显酸性，酸性条件会促进淀粉水解，故会干扰2号试管的结果，B正确；若探究pH对该酶活性的影响，5号试管的pH显强碱性，3号试管的pH为最适pH，5号试管中的酶因在强碱性条件下已经变性失活，所以再将5号试管条件改为3号的条件，则淀粉水解时间不变，C错误；若探究温度对该酶活性的影响，则2、4号试管中酶催化速率相同的原因不同，2号试管中酶的活性因低温而受到抑制，4号试管中的酶因高温而导致其空间结构遭到破坏，引起酶的活性降低，但此时酶并没有完全失活，D错误。
14．（2020·四川遂宁市·射洪中学高一月考）图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下改变正确的是（）
A．pH=a时，e点下移，d点左移
B．pH=c时，e点为0
C．温度降低时，e点不移，d点右移
D．H2O2量增加时，e点不移，d点左移
【答案】C
【分析】
H2O2在常温下分解非常缓慢，在生物体内H2O2酶能将其快速分解。
分析曲线图：图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线。pH=b时，该酶的活性最强；pH=c时，H2O2酶变性失活。
图乙表示在最适温度下，pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化。e点表示化学反应的平衡点，d点表示到达平衡点所需的时间，能代表化学反应的速率。
【详解】
A、乙图表示pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化。pH=a时酶的活性减弱，酶促反应速减慢，但化学反应的平衡点不变，所以e点不变，d点右移，A错误；
B、pH=c时，酶变性失活，但H2O2在常温下也能缓慢分解，所以e点不变，d点右移，B错误；
C、图乙表示在最适温度下， H2O2分解产生的O2量随时间的变化。温度降低时，酶的活性下降，酶促反应速率减慢，但化学反应的平衡点不变，所以e点不变，d点右移，C正确；
D、底物（H2O2量）增加时，化学反应的平衡点升高，到达化学反应平衡点所需的时间延长，即e点上移，d点右移，D错误。
故选C。
15．（2019·江西赣州市·南康中学高三二模）下列各曲线所代表的生物学含义及描述正确的是

A．甲图表示人体肌肉细胞产生ATP的生成速率与氧气浓度的关系
B．乙图表示蔬菜大棚中一天内CO2的浓度变化
C．丙图表示酵母菌呼吸时氧气浓度与CO2产生量的关系，a点时ATP产生量最大
D．丁图表示小鼠的离体细胞内酶活性与温度的关系
【答案】D
【解析】
【分析】
据题文描述和图示分析可知：该题考查学生对细胞呼吸、光合作用、温度对酶活性的影响等相关知识的识记和理解能力。
【详解】
人体肌细胞的ATP主要是通过有氧呼吸产生，在一定O2浓度的范围内，有氧呼吸随氧气浓度的升高而增强，ATP的生成速率也随之增加，所以甲图不能表示人的肌细胞中ATP生成速率与氧气浓度的关系，A错误；蔬菜大棚中一天内CO2的浓度变化是由光合作用强度与呼吸作用强度的差值引起，在中午12时光合作用较强，不会出现CO2浓度升高的现象，B错误；酵母菌是兼性厌氧菌，当氧气浓度为零时，无氧呼吸旺盛，随着O2浓度的增加，无氧呼吸因受到抑制而减弱甚至停止，有氧呼吸逐渐增强，所以a点时有氧呼吸和无氧呼吸均较弱，产生的ATP最少，C错误；小鼠离体的细胞，不具有体温调节能力，细胞内酶的活性受环境温度的影响，在一定环境温度范围内，随着温度的升高，酶活性逐渐增强，达到最适温度后，随环境温度继续升高，酶活性逐渐下降，D正确。
考向四 细胞的能量“通货”——ATP
16．（2020·中央民族大学附属中学高三月考）在下列几种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是
A．①和⑥，④和⑤B．②和③，④和⑤
C．③和④，②和⑤D．①和③，⑤和⑥
【答案】B
【分析】
本题旨在考查几种含腺嘌呤的化学物质之间的区分。由⑤所在的链中含碱基U可判断该链为RNA链，由⑥所在的链含碱基T可判断该链为DNA链；⑤所在的链是转录形成的RNA，⑥所在的链是转录的模板DNA链。
【详解】
①是碱基腺嘌呤，②是腺苷，③是腺苷，④是一磷酸腺苷或者腺嘌呤核糖核苷酸，⑤是RNA链中的腺嘌呤核糖核苷酸，⑥是DNA链中的脱氧核苷酸；含义最接近的是B②和③，④和⑤。
17．（2020·静宁县第一中学高一月考）下图表示甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程，相关叙述正确的是
A．过程①中类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光
B．过程②产生的（CH2O）中的O来自CO2和H2O
C．过程③释放的能量大部分贮存于ATP中
D．过程④一般与吸能反应相联系
【答案】D
【解析】
【分析】
根据题意和图示分析可知：①表示光反应中光能转化为ATP的过程，发生在类囊体薄膜上；②表示ATP为三碳化合物的还原过程供能合成有机物的过程，发生在叶绿体的基质中；③表示有机物氧化分解释放能量的过程，发生在细胞中；④表示ATP水解释放能量的过程，发生在细胞中。
【详解】
过程①中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，A错误；过程②产生的（CH2O）中的O来自CO2，B错误；过程③释放的能量少部分贮存于ATP中，大部分以热能形式散失，C错误；④表示ATP水解释放能量的过程，一般与吸能反应相联系，D正确；故选D。
18．（2020·扬州市邗江区蒋王中学高三月考）下列有关酶与ATP的相关叙述正确的是（ ）
A．人体在剧烈运动时ATP的合成速度大于分解速度
B．叶肉细胞中产生的ATP只能用于光合作用的暗反应阶段
C．少数酶的组成元素与ATP的组成元素相同
D．寒冷的冬季，哺乳动物体内酶的活性随环境温度的下降而降低
【答案】C
【分析】
ATP结构式是A-P～P～P，其组成元素有C、H、O、N、P，是一种含有高能磷酸键的有机物，它的大量化学能就储存在高能磷酸键中；ATP是生命活动能量的直接来源，合成ATP的能量来源于光合作用和呼吸作用，场所是细胞质基质、叶绿体和线粒体，据此分析。
【详解】
A. 人体在剧烈运动时ATP的合成速度和分解速度都加快，但ATP和ADP的含量处于动态平衡，ATP的合成速度和分解速度相等，A错误；
B. 叶肉细胞光合作用产生的ATP只能用于光合作用暗反应阶段及叶绿体其他消耗能量的活动，细胞呼吸作用产生的ATP可用于植物体的各项生命活动，B错误；
C. 少数酶是RNA，组成元素与ATP相同，都含有C、H、O、N、P，C正确；
D. 哺乳动物为恒温动物，体温维持相对恒定，故寒冷的冬季，体内酶的活性不会随环境温度的下降而降低，D错误。
19．（2020·陕西省黄陵县中学高三期中）在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是 （ ）
A．①和②B．②和③C．⑤和⑥D．③和④
【答案】C
【分析】
分析题图：①是ATP分子，其中“○”表示腺嘌呤核糖核苷酸；②表示腺嘌呤脱氧核苷酸，其中“○”表示腺嘌呤；③表示DNA的片段，其中“○”表示腺嘌呤脱氧核苷酸；④表示RNA，其中“○”表示腺嘌呤核糖核苷酸，⑤是ATP分子，其中“○”表示腺苷；⑥表示腺嘌呤核糖核苷酸，其中“○”表示腺苷，据此答题。
【详解】
据上分析可知，①和④“○”中所对应的含义都是腺嘌呤核糖核苷酸，⑤和⑥“○”中所对应的含义都是腺苷，C正确，ABD错误。
故选C。
20．（2020·吉林市第二中学高三月考）下图为绿色植物部分物质和能量转换过程的示意图，下列叙述正确的是
A．过程①发生在叶绿体中，过程③发生在线粒体中
B．过程①产生NADH，过程③消耗NADPH
C．若叶肉细胞中过程②速率大于过程③，则植物干重增加
D．过程③中ATP的合成与放能反应相联系，过程④与吸能反应相联系
【答案】D
【解析】
过程①为光合作用的光反应，发生在叶绿体中，过程③是有氧呼吸或无氧呼吸过程，不一定发生在线粒体中，A错误；过程①产生NADPH，过程③消耗NADH，B错误；若叶肉细胞中过程②速率大于过程③，则植物干重不一定增加，因为还有其他部分不能进行光合作用的细胞还要通过呼吸消耗有机物，C错误；过程③中ATP的合成需要能量，与放能反应相联系；过程④是ATP的水解，释放能量，与吸能反应相联系，D正确。
B组 专题综合练
1．（2021·阜阳市颍东区衡水实验中学高一其他模拟）下图甲是H202酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH=b时H202分解产生的02量随时间的变化。下列叙述正确的是
A．温度降低时，乙图中的e点不变，d点右移
B．H202量增加时，乙图中的e点上升，d点左移
C．最适温度下，pH=c时，乙图中e点的值为0
D．最适温度下，pH=a时，乙图中e点下移，d点左移
【答案】A
【详解】
温度降低时，酶的活性降低，导致乙图中的d点右移，但是e点不变，A正确；H202量增加时，乙图中的e点上升，d点不变，B错误；pH=c时，过碱条件破坏酶的空间结构使酶失活，不能催化H2O2水解，但H2O2在常温下也能分解，所以e点不为0，C错误；最适温度下，pH=a时，酶的活性降低，导致乙图中d点右移，而e点不变，D错误。
2．（2020·河北保定市·高碑店一中高一期中）如图分别表示pH与酶活性的关系，下列叙述正确的是
A．曲线B上m点继续降低pH，酶活性降低但空间结构不变
B．曲线A、B可分别对应胰蛋白酶、胃蛋白酶
C．由酶催化生化反应和由ATP为生命活动供能都是生物界的共性
D．酶能降低化学反应活化能，因此具有高效性
【答案】C
【分析】
在最适PH（温度）下，酶的活性最高；当PH（温度）低于最适PH（温度）时，酶的活性随PH（温度）的升高而增强；当PH（温度）高于最适PH（温度）时，酶的活性随PH（温度）的升高而减弱，低温使酶失活但不会破坏酶的空间结构，酶的活性可以恢复。高温、过酸、过碱会破坏酶的空间结构使酶失活，酶的活性不能恢复。
【详解】
A、曲线B上m点继续降低pH，酶活性下降，且酶的空间结构改变，会失活，A错误；
B、曲线A、B可分别对应胃蛋白酶、胰蛋白酶，B错误；
C、由酶催化生化反应和由ATP为生命活动供能都是生物界的共性，体现了不同生物间存在或远或近的亲缘关系，C正确；
D、酶和无机催化剂均能降低化学反应活化能，其具有高效性的原因是酶能显著降低化学反应的活化能，D错误。
故选C。
3．（2020·抚松县第五中学高一期中）关于生物体产生的酶的叙述，错误的是（ ）
A．酶的化学本质是蛋白质或RNAB．脲酶能够将尿素分解成氨和CO2
C．蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D．纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
【答案】D
【解析】
绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA，A正确；脲酶能够将尿素分解成氨和C02，B正确；蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类，C正确；细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，根据酶的专一性，纤维素酶不能降解细菌细胞壁，D错误。
【考点定位】酶的概念；酶的特性
【名师点睛】解答本题，要熟练掌握酶的相关知识点：
1、理解酶的概念：酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
2、牢记酶的特性：①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
4．（2020·江西赣州市·高三期中）淀粉酶是人体消化液中重要的消化酶，在代谢中起到重要作用。为了探究不同物质对胰淀粉酶活性的影响，研究人员进行了如下实验。下列选项不正确的是
A．甲为空白对照，目的是为了测定胰淀粉酶在适宜条件下的活性
B．实验结果说明茶花粉提取物对胰淀粉酶的活性具有抑制作用
C．胰淀粉酶能将淀粉水解成果糖，进而再代谢水解为葡萄糖被人体吸收
D．推测维生素C对茶花粉提取物降低血糖的作用没有影响
【答案】C
【分析】
本题以反映实验结果的柱形图为情境，考查学生对酶的专一性、影响酶活性的因素等相关知识的识记和理解能力，以及能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。
【详解】
该实验的目的是探究不同物质对胰淀粉酶活性的影响，自变量是加入的“不同物质”，因变量是胰淀粉酶活性。甲没有加入“不同物质”，为空白对照，目的是为了测定胰淀粉酶在适宜条件下的活性，以便与加入“不同物质”后的胰淀粉酶的活性进行对照，A正确；反映实验结果的柱形图显示：加入茶花粉提取物的各实验组的胰淀粉酶的活性均低于对照组甲，说明茶花粉提取物对胰淀粉酶的活性具有抑制作用，B正确；胰淀粉酶能将淀粉水解成麦芽糖，进而再代谢水解为葡萄糖被人体吸收，C错误；甲、乙、丁三组对照，同时加入茶花粉提取物与维生素C的实验组丁与只加入茶花粉提取物的实验组乙的胰淀粉酶活性相同，但都低于对照组甲，说明维生素C对胰淀粉酶的活性没有影响，也不能缓解茶花粉提取物对胰淀粉酶活性的抑制作用，进而推知维生素C对茶花粉提取物降低血糖的作用没有影响，D正确。
5．（2019·银川市·宁夏育才中学高二期中）下列有关酶与ATP的叙述正确的是
A．酶的合成往往需要ATP，但ATP的合成一般不需要酶
B．酶可以催化反应的进行，ATP可以直接为细胞代谢提供能源
C．酶在高温、低温、过酸、过碱条件下，空间结构都会被破坏
D．只有真核细胞才有ATP与ADP相互转化的能量供应机制
【答案】B
【解析】
分析：1.ATP是生物体的直接能源物质，ATP中的能量可用于各种生命活动，可以转变为光能、化学能等，但形成ATP的能量来自于细胞呼吸释放的能量或植物的光合作用。2.细胞内的许多化学反应都需要酶催化，酶的催化需要温和的条件，高温、强酸和强酸会破坏酶的空间结构而使酶失活。
详解：A．酶的合成过程需要ATP供能，ATP的合成过程需要ATP合成酶的催化，A错误；
B．ATP是生物体的直接能源物质，酶的作用是催化化学反应的进行，B正确；
C．酶在高温、过酸、过碱条件下，空间结构都会被破坏而失活，而低温不会破坏酶的空间结构，只是抑制酶的活性，C错误；
D．真核、原核细胞中都有ATP与ADP相互转化的能量供应机制，D错误；
答案选B。
点睛：本题有关酶和ATP的知识点，意在考查考生对教材基础知识的识记和理解，解题关键是理解ATP的功能，酶起催化作用的原理和特性，并能应用所学知识分析判断问题。
6．（2020·首都师范大学附属中学高一月考）下图表示 ATP-ADP 循环。关于该循环的说法，正确的是
A．过程①和过程②在肌肉收缩和恢复过程中均会发生
B．过程①的能量来源只有生物体内的放能反应
C．过程②产生的能量可以转变为多种形式，但不能转变为光能
D．过程①为吸能反应消耗水，过程②为放能反应生成水
【答案】A
【解析】
【分析】
ATP与ADP的相互转化
【详解】
A、肌肉收缩和恢复需要消耗能量，会发生ATP的合成和分解的过程，A正确；
B、光合作用是绿色植物细胞中最重要的吸能反应，在光反应过程中会产生ATP，能量来源于光能，B错误；
C、ATP水解释放的能量可用于各项生命活动，也可转变为光能，如萤火虫尾部发出荧光，C错误；
D、过程①ATP的合成过程生成水，过程②为ATP的水解过程需要消耗水，D错误。
故选A。
7．（2017·江苏苏州市·常熟中学高三二模）酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，ATP是生命活动的直接能源物质。下图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图，以下说法错误的是（ ）
A．叶绿体内合成的ATP比线粒体内合成的ATP用途单一
B．酶a～c催化的反应（底物的量相同），Ⅲ过程产生⑤最少
C．若要探究酶b的最适宜pH，实验的自变量范围应偏酸性
D．直接控制酶a合成的物质，其基本组成单位是脱氧核苷酸
【答案】D
【分析】
①是ADP，②是腺嘌呤核糖核苷酸，③是腺苷，④是磷酸，⑤是能量。
【详解】
叶绿体中合成的ATP仅用于暗反应中C3的还原及叶绿体内部其他需能的活动，而线粒体内合成的ATP可用于各项生命活动，A错误；ATP分子中含有两个高能磷酸键，一个普通化学键。底物的量相同时，Ⅰ过程和Ⅱ过程断裂的都是高能磷酸键，而Ⅲ过程断裂的是普通化学键，因此，Ⅲ过程产生的能量最少，B错误；由于ATP在酶a的催化作用下产生具有一定酸性的磷酸，因此ADP处于酸性环境中，所以酶b的适宜pH应偏酸性，则变量范围为偏酸性， C错误；直接控制酶a合成的物质是mRNA，其基本组成单位是核糖核苷酸，D正确。故选D。
8．（2020·甘肃兰州市·兰州一中高二期末）在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A—Pα~Pβ~Pγ或dA—Pα~Pβ~Pγ）。下列说法错误的是
A．主动运输所需能量来自ATP的“γ”位前的高能磷酸键的断裂释放的能量
B．若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的“γ”位上
C．将ATP中的“β”和“γ”位磷酸基团去掉，所得物质是合成RNA分子的单体之一
D．将某细胞中所有染色体上的DNA都用32P标记，该细胞在不含32P的培养基中完成一次有丝分裂，形成的子细胞中所有染色体都有放射性
【答案】B
【分析】
ATP含有一分子腺嘌呤、一分子核糖、三分子磷酸、2个高能磷酸键。dATP含一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖、3分子磷酸、2个高能磷酸键。
【详解】
主动运输需要消耗能量和载体协助，所需能量来自ATP的“γ”位前的高能磷酸键的断裂释放的能量，A正确；dATP脱去两个磷酸后为DNA的基本单位之一，若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的“α”位上，B错误；将ATP中的“β”和“γ”位磷酸基团去掉，所得物质是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一，C正确；将某细胞中所有染色体上的DNA都用32P标记，该细胞在不含32P的培养基中完成一次有丝分裂，间期复制后，每条染色体上的每条染色单体的DNA均为31P32P的杂合链，故形成的子细胞中所有染色体都有放射性，D正确。故选B。
9．（2019·河北沧州市·高三月考）下列涉及ATP的相关叙述，错误的是
A．苯和乙醇的跨膜运输都不需要消耗ATP
B．ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成
C．细胞中ATP和ADP的相互转化的能量供应机制，是生物界的共性
D．葡萄糖和果糖合成蔗糖为放能反应，此反应正常进行需要ATP提供能量
【答案】D
【详解】
苯和乙醇通过自由扩散出入细胞，其跨膜运输都不需要消耗ATP，A项正确；
ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成，B项正确；
所有生物均以ATP作为生命活动的直接能源物质，说明生物界具有统一性，C项正确；
葡萄糖和果糖合成蔗糖为吸能反应，D项错误。
10．（2020·全国高一单元测试）下列关于酶与ATP的叙述，正确的是
A．细胞内的酶和ATP均为多聚体B．酶和ATP的合成过程均需要能量
C．酶与ATP均要在细胞器中合成D．生物体内的生化反应均需要酶和ATP参与
【答案】B
【分析】
细胞内的酶大多数是蛋白质，少数是RNA；ATP是细胞内直接的能源物质，细胞主要通过呼吸作用和光合作用合成ATP。
【详解】
A、细胞内的酶大多数是蛋白质，少数是RNA，故酶为多聚体，而ATP不是多聚体，A错误；
B、酶的合成需要消耗ATP，ATP合成所需要的能量来源于光能或有机物中的化学能，B正确；
C、ATP可以在线粒体和叶绿体中合成，也可以在细胞质基质中合成，酶大多数是蛋白质，少数是RNA，而RNA主要在细胞核中合成，C错误；
D、放能反应与ATP的合成相联系，故放能反应不需要ATP参与，有些生化反应不需要酶参与，如水的光解，D错误。
二、综合题
11．（2019·全国高三专题练习）回答下列问题：
（1）酶活性是指酶催化一定化学反应的能力，酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化某一反应的___________来表示。与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点是既能与反应物___________，又能与产物___________，还能被反复利用。
（2）探索温度对淀粉酶活性的影响实验，需要进行如下步骤：
①取3支试管，各注人2ml淀粉溶液并分别编号A、B、C
②再取3支试管，各注人1m1淀粉酶溶液并分别编号a、b、c
③向3支试管各滴1滴碘液
④将A、a试管放在60℃的热水中，B、b放在沸水中，C、c放在冰水中，各维持温度5min
⑤分别将A与a、B与b、C与c混合后，再依次放在60℃的热水、沸水和冰水中维持温度5min
⑥观察实验现象
最合理的操作顺序是（________）
A．①②③④⑤⑥ B．①②④⑤③⑥
C．①④②③⑤⑥ D．①②⑤④③⑥
（3）酒精发酵过程相关的酶存在于酵母菌细胞的___________中。
（4）纤维素分解菌因能产纤维素酶而广泛存在，纤维素酶是一种复合酶，在三种酶的___________作用下，纤维素被分解成葡萄糖。在以纤维素为唯一碳源的培养基上培养一段时间后，培养基表面形成多个单菌落，但不同菌株分解能力有差异，为选出高效分解的菌株，请利用所学知识，写出具体思路：______________________。
【答案】（1）反应速度 接触 分离 （2）B （3）细胞质基质 （4）协同 用纤维素含量相同并加入刚果红的鉴别培养基分别培养各菌株，培养相同时间后比较透明圈的大小。透明圈越大，说明分解能力越强
【分析】
实验设计要遵循对照原则和单一变量原则。探索温度对酶活性影响的实验中，单一变量是温度，实验过程中至少要设计3个温度值，需先将酶和底物调到相应的温度，然后再混合，顺序不能颠倒。
【详解】
（1）酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，可用在一定条件下其所催化某一化学反应的速度表示。与一般酶制剂相比，固定化酶不仅能与反应物充分接触，还能与产物分离，并且可以反复利用。
（2）该实验的自变量是温度的不同；由于酶具有高效性，因此在进行实验时，应先使酶溶液和底物溶液分别达到实验温度后再混合，以免对实验结果产生干扰。将相同温度下的酶溶液和底物溶液混合后，维持各自的实验温度一定时间，以保证酶有足够的时间催化化学反应。最后向试管中滴加碘液，通过检测淀粉的剩余量的多少来判断酶的活性。综上分析，最合理的实验顺序是①②④⑤③⑥，应选B。
（3）酒精发酵过程是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌无氧呼吸的场所是细胞质基质，因此酒精发酵过程相关的酶存在于酵母菌细胞的细胞质基质中。
（4）纤维素酶是一种复合酶，它至少含有三种组分，即C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。因此在三种酶的协同作用下，纤维素被分解成葡萄糖。刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。为选出高效分解纤维素的菌株，可以用纤维素含量相同并加入刚果红的鉴别培养基分别培养各菌株，培养相同时间后比较透明圈的大小。透明圈越大，说明分解能力越强。
12．（2020·胶州市实验中学高一月考）生物体内的新陈代谢与ATP、酶有密切关系。下面甲图表示了细胞某些代谢过程与ATP的关系；乙图表示酶在化学变化中的作用。请分析回答下列问题。
(1)甲图中，若生物体为蓝藻，细胞消耗ADP的主要场所是________________。而在玉米体内，叶肉细胞通过生理过程①产生ATP的具体部位是________________________。
(2)从太阳光能转变为骨骼肌收缩所需的能量，需要依次经过甲图中____________________(填数字)过程。
(3)乙图中，若表示过氧化氢酶作用于一定量的H2O2(温度和pH等条件都保持最适宜)时生成物量与反应时间的关系，在d分钟后曲线变成水平的主要原因是_________________。若其他条件不变，将该酶的浓度增加一倍，请在图上画出生成物量变化的曲线。___________
(4)过氧化氢酶之所以能够加快化学反应的速率是因为它能________________________________。Fe3＋也能催化H2O2的分解，但与过氧化氢酶相比，要达到生成物量的最大值，反应时间一般________d分钟。
【答案】（1）细胞质 叶绿体类囊体膜 （2）①②③④ （3）底物已完全被消耗尽 （4）降低化学反应的活化能 大于(长于)
【解析】
试题分析：甲图分析：①②是光合作用过程中ATP的形成和分解。③细胞呼吸形成的ATP,④生命活动中ATP的消耗。（1）蓝藻为原核生物，由原核细胞构成，细胞代谢主要发生在细胞质中，因而ATP的消耗主要发生在细胞质中。光合作用中形成ATP的部位是叶绿体中的类囊体薄膜。（2）太阳光能转变为骨骼肌收缩所需的能量转移途径：①→②→③→④。（3）由“乙图中，若表示过氧化氢酶作用于一定量的H2O2(温度和pH等条件都保持最适宜)时生成物量与反应时间的关系，”知d分钟后曲线变成水平的原因是H2O2被消耗完。若其他条件不变，将该酶的浓度增加一倍，酶促反应速率提高，但由于底物量没变，底物完全被消耗所需时间短，且最大生成量不变。（4）酶作用的本质是降低化学反应的活化能。由于酶具有高效性，所在同样的条件下，底物完全被消耗，无机催化剂催化反应所需时间长，而酶催化的化学反应所需时间短。
考点：本题考查ATP和酶的相关知识，意在考查依据所学及题中信息进行分析、推理、判断得出正确结论的能力。
选项
探究内容
实验方案
A
酶的高效性
用 FeCl3 和过氧化氢酶分别催化等量 H2O2 分解，待 H2O2 完全分解后，检测产
生的气体总量
B
酶的专一性
用淀粉酶催化淀粉水解，检测是否有大量还原糖生成
C
温度对酶活性影响
用淀粉酶分别在热水、冰水和常温下催化淀粉水解，反应相同时间后，检测
淀粉分解程度
D
pH 对酶活性的影响
用 H2O2 酶在不同 pH 条件下催化 H2O2 分解，用斐林试剂检测