【高分攻略】高考生物二轮学案热点4 酶与ATP（Word版含解析）
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| 名称 | 【高分攻略】高考生物二轮学案热点4 酶与ATP（Word版含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2021-12-08 00:16:37 | ||
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文档简介
【高考精粹】2022高考生物二轮学案
热点4 酶与ATP
【考纲要求】
1.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)。2.酶在代谢中的作用(Ⅱ)。
要点一 酶在代谢中的作用
1.辨析酶的概念关系图
2.读懂酶相关的曲线
(1)酶的作用机理
①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能的是ac段。
②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能的是bc段。
③酶降低的活化能是ab段。
(2)酶的作用特性
图1
图2
①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较,说明酶具有高效性,而与不加催化剂的曲线比较只能说明酶具有催化作用。
②图2中两条曲线比较说明酶具有专一性。
(3)酶的影响因素
①温度和pH
图甲和图乙显示:高温、过酸、过碱都会使酶失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。从图丙和图丁可以看出:反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。
②底物浓度和酶浓度
图甲中OP段的限制因素是底物浓度,而P点之后的限制因素有酶浓度和酶活性;图乙对反应底物的要求是底物足量。
3.辨清酶的相关实验设计
要点二 细胞内的能量通货——ATP
1.明辨ATP的结构
2.能量转换过程和ATP的来源与去路
3.生物体内的能源物质与ATP
4.ATP产生速率与O2供给量的关系分析
(1)图甲表示能进行有氧呼吸的细胞的ATP产生速率与O2供给量的关系
①A点表示在无氧条件下,细胞可通过无氧呼吸分解有机物,产生少量ATP。
②AB段表示随O2供给量增多,有氧呼吸明显加强,通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多,ATP的产生速率随之增加。
③BC段表示O2供给量超过一定值后,ATP的产生速率不再增加,此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。
(2)图乙可表示哺乳动物成熟红细胞、蛔虫成虫体细胞等只进行无氧呼吸的细胞的ATP产生速率与O2供给量的关系,其ATP来自无氧呼吸,与O2供给量无关。
考点一 酶在代谢中的作用
【典型例题】（2021·天津市新华中学模拟预测）除了温度和pH对酶活性有影响外，一些抑制剂也会降低酶的催化效果。图甲为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图，图乙为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。下列说法不正确的是（ ）
A．图甲中非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、低温对酶活性抑制的机理不同
B．根据图甲可推知，竞争性抑制剂与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性位点
C．图乙中底物浓度相对值大于15时，限制曲线A酶促反应速率的主要因素是酶浓度
D．图乙中曲线B和曲线C分别是在酶中添加了非竞争性抑制剂和竞争性抑制剂的结果
【分析】
图1中的竞争性抑制剂和底物争夺酶的同一活性部位，使酶和底物的结合机会减少，从而降低酶对底物的催化反应速率，而非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，通过改变酶的结构，从而使酶失去催化活性，降低酶对底物的催化反应速率。
图2中的酶促反应速率随底物浓度变化的三条曲线中，底物浓度较低时，曲线A的反应速率最高，表示未加入抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线；加入竞争性抑制剂后酶对底物的结合机会降低，但升高底物浓度后酶和底物的结合机会又会升高，其催化反应速率又升高，可知曲线B是表示加入竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线；加入非竞争性抑制剂后酶会失去催化活性，降低酶对底物的催化反应速率，可知曲线C是表示加入非竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。
【详解】
A、非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合，通过改变酶的结构使酶的活性受到抑制，高温会使酶的空间结构破坏使酶的活性受到抑制，但低温只是抑制酶的活性，酶在低温下酶的空间结构没有改变，A正确；
B、竞争性抑制剂和底物能够争夺酶的同一活性部位，说明竞争性抑制剂与底物可能具有类似结构，B正确；
C、底物浓度相对值大于15时，曲线甲中的酶促应速率随着底物浓度的不再增加，表明此时底物浓度不再是限制酶促反应的因素，此后限制曲线甲酶促反应速率的主要因素是酶浓度，C正确；
D、由以上分析知，曲线B是表示加入竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线，曲线C是表示加入非竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线，D错误。
故选D。
【变式训练】
（2021·云南·模拟预测）如图曲线乙表示在外界条件均适宜时，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是（ ）
A．反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素
B．酶量增加后，图示反应速率可用曲线丙表示
C．降低pH，重复该实验，A、B点位置都不变
D．B点后，升高温度，酶活性增强，曲线将呈现甲所示的变化
【分析】
曲线图中限制因子的判断方法：（1）曲线上升阶段：纵坐标随横坐标增加而增加，限制因子为横坐标代表的物理量（横坐标为时间时，限制因子不是时间，而是随时间变化而变化的温度或光照等环境因素）；（2）曲线水平阶段：纵坐标不再随横坐标增加而增加，限制因子为横坐标以外的物理量。
【详解】
A、AB段反应速率随反应物浓度增加而增加，反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素，A正确；
B、酶量增加后，反应速率增大，图示反应速率可用曲线甲表示，B错误；
C、曲线表示在外界条件均适宜时，反应物浓度与酶促反应速率的关系，降低pH，重复该实验，A、B点位置均将下降，C错误；
D、B点后，升高温度，酶活性下降，曲线不会呈现甲所示变化，D错误。
故选A。
【点睛】
本题结合曲线图，考查影响酶促反应速率的因素，解答本题的关键是曲线图的分析，要求考生能准确判断出同一条曲线中不同段或不同点的影响因素，还要求学生能结合所学的影响酶促反应速率的因素，判断环境条件改变后，曲线的走向或曲线中相关点的位置如何移动。
考点二 原核细胞和真核细胞的异同
【典型例题】（2021·山东省实验中学一模）萤火虫尾部发光器能发光的机理如图所示。ATP快速荧光检测仪中含有荧光素、荧光素酶等物质，用来快速检测食品表面的微生物，下列说法正确的是
A．ATP是细胞中的能量货币，细胞中储存大量ATP为生命活动供能
B．ATP快速荧光检测仪只能检测是否有微生物残留，不能检测数量
C．ATP快速荧光检测仪既可以检测残留的需氧型微生物，也可以检测厌氧型微生物
D．荧光素酶可以催化荧光素转化为荧光素酰腺苷酸
【分析】
ATP快速荧光检测仪中含有荧光素、荧光素酶等物质，用来快速检测食品表面的微生物，原理是荧光素与ATP接触形成荧光素酰腺苷酸，后者在荧光素酶的作用下被氧气氧化发光。
【详解】
A、ATP是细胞中的能量货币，但细胞中储存的ATP较少，需要ATP与ADP不断转化来为生命活动供能，A错误；
B、微生物残留量越多，产生的ATP越多，所发荧光强度越强，所以用荧光检测仪也能检测微生物的数量，B错误；
C、ATP快速荧光检测仪能检测残留的所有能产生ATP的微生物，包括需氧微生物和厌氧微生物，C正确；
D、由图可知，荧光素酶可以催化萤光素酰腺苷酸转化为氧合荧光素，D错误。
故选C。
【点睛】
本题旨在考查学生理解ATP快速荧光检测仪的原理，把握相关知识的内在联系，并应用相关知识综合解决问题的能力。
【变式训练】
（2021·江西·模拟预测）人体细胞中的高能磷酸化合物有多种，如ATP、GTP、UTP和CTP等，这四者的区别在于所含碱基的不同。ATP是细胞能量的通货，GTP主要用于蛋白质的合成，UTP主要用于糖原的合成，CTP主要用于脂肪和磷脂的合成。下列分析错误的是（ ）
A．ATP能为蛋白质、糖原、脂肪和磷脂的合成提供能量
B．剧烈运动时，细胞内的各种高能磷酸化合物含量不断增加
C．四种化合物脱去两个高能磷酸键后能成为合成RNA的原料
D．人体细胞线粒体中合成的ATP的量比细胞质基质中合成的多
【分析】
1个ATP分子中含有一个腺苷、三个磷酸基团和2个高能磷酸键。其中远离腺苷的高能磷酸键易于断裂释放出其中的能量，吸收能量后也易于形成。当ATP的一个高能磷酸键水解，形成二磷酸腺苷(ADP)和磷酸(Pi);当ATP的两个高能磷酸键同时水解时，形成焦磷酸(PPi)和一磷酸腺苷(AMP)即腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一。
【详解】
A、ATP是细胞能量的通货，因此ATP能为蛋白质、糖原、脂肪和磷脂的合成提供能量，A正确；
B、细胞中ATP的含量很少，但ATP和ADP转化速度很快，因此剧烈运动时，细胞内的各种高能磷酸化合物转化速度很快，含量变化不大，B错误；
C、四种化合物中的糖都是核糖，脱去两个高能磷酸键后是核糖核苷酸，是合成RNA的原料，C正确；
D、有氧呼吸的二三阶段在线粒体中进行，可产生大量能量，并产生较多的ATP，细胞呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，产生少量的能量，并产生较少的ATP，D正确。
故选B。
第I卷（选择题）
一、单选题
1．（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
2．（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
3．（2021·辽宁·高考真题）腈水合酶（N0）广泛应用于环境保护和医药原料生产等领域，但不耐高温。利用蛋白质工程技术在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽，可获得热稳定的融合型腈水合酶（N1）。下列有关叙述错误的是（ ）
A．N1与N0氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一
B．加入连接肽需要通过改造基因实现
C．获得N1的过程需要进行转录和翻译
D．检测N1的活性时先将N1与底物充分混合，再置于高温环境
4．（2021·浙江·高考真题）下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述，正确的是（ ）
A．“酶的催化效率”实验中，若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎，实验结果相同
B．“探究pH对过氧化氧酶的影响”实验中，分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物
C．“探究酶的专一性”实验中，设置1、2号试管的目的是检验酶液中是否混有还原糖
D．设温度对蛋白酶活性影响的实验方案时，可选择本尼迪特试剂检测反应产物
5．（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
6．（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
7．（2021·江苏苏州·模拟预测）图中甲曲线表示在最适温度下某种酶的酶促反应速率与反应物浓度之间的关系，乙、丙两条曲线分别表示该酶促反应速率随温度或pH的变化趋势。下列相关叙述正确的是
A．图中的D点和G点酶的活性很低的原因是酶的空间结构遭到破坏
B．酶分子在催化生物反应完成后立即被降解成氨基酸或核苷酸
C．AB段限制反应速度的因素是反应物浓度，在B点适当增加酶浓度，反应速率将增大
D．图中E点代表该酶的最适pH，短期保存该酶的适宜条件对应于图中的D、H两点
8．（2021·天津河西·一模）图示在25℃、pH=7条件下，向2mL的H2O2溶液中加入两滴肝脏研磨液，H2O2分解产生O2量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一条件，以下分析正确的是
A．以Fe3+替代肝脏研磨液，a值不变，b值增大
B．将肝脏研磨液煮沸后使用，a值不变，b值减小
C．温度为15℃时，a值不变，b值减少
D．H2O2量增加为4mL时，a值增大，b值减小
9．（2021·浙江宁波·一模）下图为“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”的实验装置。下列叙述错误的是（ ）
A．本实验装置不能用于探究温度对酶活性的影响
B．反应结束后量筒内气体体积越大，酶的活性越高
C．通过转动反应小室使H2O2溶液与滤纸片接触后反应发生
D．加入各组反应小室中的相应滤纸片的大小和数量一定要相同
10．（2021·黑龙江·大庆教师发展学院一模）dATP是三磷酸脱氧腺苷的英文名称缩写，其结构式可简写成dA—P P P（该结构式中的dA表示脱氧腺苷）。下列关于dATP和ATP的叙述正确的是（ ）
A．dATP与ATP分子结构的主要区别是含氮碱基不同
B．dATP彻底水解后可形成3种有机物
C．ATP中的高能磷酸键水解，可为某些吸能反应供能
D．动物细胞内生成ATP的场所主要在细胞质基质
11．（2021·重庆·模拟预测）直接给细胞生命活动提供能量的有机物是ATP，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．真核细胞无氧呼吸产生ATP的场所是细胞质基质
C．神经细胞产生动作电位时Na＋内流需要消耗ATP
D．ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成
12．（2021·陕西省洛南中学二模）如图是ATP与ADP的循环图解，其中①②表示过程。下列相关叙述错误的是（ ）
A．绿色植物在黑暗条件下，①过程也能发生
B．细胞中的吸能反应一般与②过程相联系
C．与平静状态时相比，剧烈运动时①②过程都会加快
D．细胞进行呼吸作用释放的能量全部用于①过程
二、多选题
13．（2021·河南罗山·一模）在过氧化氢酶的催化下，H2O2分解释放的O2与愈创木酚反应生成茶褐色产物；氧气产生越多，溶液颜色越深。为探究pH对酶活性的影响，某研究小组运用比色法，测定了5min内茶褐色产物量的变化，结果见图。下列叙述错误的是（ ）
A．pH ＝ 6是过氧化氢酶的最适pH
B．pH为5 8的缓冲液处理组反应结束时的产物相对量是不同的
C．在pH为3的缓冲液中过氧化氢酶因空间结构被破坏而失活
D．0 1min的曲线斜率，可比较不同 pH条件下的酶活性
14．（2021·江苏·模拟预测）削皮的土豆块放置一段时间后很快会发生褐变现象，这是土豆中的多酚氧化酶通过氧化多酚类物质引起的。某同学向编号为1、2、3、4、5的5支试管中分别加入了5 mL质量分数为1%的儿茶酚溶液（多酚类物质），并将5支试管和5支装有2 g刚削皮的土豆块的试管分别放入相应温度的水浴锅（如图装置）中保温5 min，其中水浴温度分别为0 ℃、25 ℃、50 ℃、75 ℃、100 ℃。5 min后将土豆块加入相应水温下装有儿茶酚溶液的试管中，振荡后放回相应温度的水浴锅中，10 min后观察到的实验现象（褐变等级）如下表。下列相关叙述正确的是（ ）
实验组别 1号试管 2号试管 3号试管 4号试管 5号试管
实验现象（褐变等级） 0 1 3 1．5 0
A．该实验的目的是探究温度对多酚氧化酶活性的影响
B．用该实验装置处理的目的是保证酶与底物结合时在实验预设温度下进行
C．实验说明，该实验中多酚氧化酶的最适温度是50 ℃
D．1号和5号试管中褐变等级相同，是因为两支试管中多酚氧化酶的活性相同
15．（2021·湖南·长郡中学模拟预测）萤火虫是鞘翅目萤科昆虫的通称，其腹部末端下方有发光器，能发黄绿色光，由于大部分的能量都转化为光能，只有少部分转化为热能，所以称之为冷光。发光器能发光的机理如图所示，下列说法错误的是 （ ）
A．可以利用萤火虫发光的原理检测密闭容器内 O2的含量
B．ATP 是细胞中的能量货币，细胞中储存大量 ATP 为生命活动供能
C．荧光素接受 ATP 水解产生的磷酸基团后形成荧光素酰腺苷酸
D．萤火虫发光器发光原理为我们研究提高能量转化为光能的效率提供了思路
16．（2021·山西运城·模拟预测）下列关于ATP和酶的相关叙述中，错误的是（ ）
A．酶中一定不含糖，ATP中一定含糖
B．在生命活动旺盛的细胞中ATP的含量较多
C．酶促反应速率与酶浓度、底物浓度有关
D．酶在细胞内外均能催化相关化学反应
第II卷（非选择题）
三、解答题
17．（2021·天津市宝坻区第一中学三模）cAMP(环化一磷酸腺苷）是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的一种细胞内的信号分子，其结构组成如图1所示。人在饥饿时，肾上腺髓质分泌肾上腺素可参与血糖调节，使血糖浓度升高，调节机理及部分过程如图2所示。请回答下列问题：
（1）图1中，A所示物质名称是___________，每个cAMP分子含有___________个高能磷酸键。
（2）图2中，ATP的合成场所是__________。正常情况下，肾上腺素、cAMP、葡萄糖、糖原可存在于人体内环境中的有__________。
（3）图2中，肾上腺髓质分泌肾上腺素的调节方式是__________。发生图示生理过程时，血管C、E两处的血糖浓度大小关系最可能为__________
（4）当血糖含量升高后，信号分子X发挥作用，它最可能是__________与肾上腺素作用关系是__________
（5）结合图2分析，下列因素中可能会引发低血糖症的有__________（填下列字母）。
a．体内产生G2蛋白抗体 b． 体内产生肾上腺素受体的抗体
c．信号分子X含量过高 d． 控制酶P合成的基因发生突变
18．（2021·黑龙江·铁人中学模拟预测）细胞的生命活动离不开酶和ATP，据图回答下列问题：
（1）图1表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露于氧气中会变成黑色，这种症状为尿黑酸症。如图缺乏酶______（填序号）会使人患尿黑酸症。该图体现基因通过_________________________________________进而控制生物体的性状。
（2）在甲、乙、丙三支试管中分别加入一定量的苯丙氨酸溶液和等量的酶①溶液，甲为最适温度，乙、丙均高于最适温度条件下进行反应，产物量随时间的变化曲线如图2所示。乙、丙试管温度的关系为乙____________丙（填“大于”、“小于”或者“等于”）。T1时刻甲试管产物量不再增加的原因是_______________________。
（3）图3表示ATP酶复合体的结构和主要功能，ATP酶复合体的存在说明生物膜具有的功能有____________和___________。
（4）ATP化学性质不稳定，请解释ATP与ADP容易相互转化的原因是_______________________。
四、实验题
19．（2021·河南罗山·一模）研究人员从一种野生植物的根中提取出一种不溶于水的化学物质，有人认为这种化学物质是一种能催化葡萄糖分解的酶，有人认为是一种能催化蔗糖分解的酶。请回答以下问题。
（1）写出可以鉴定此物质的化学本质是否是蛋白质的两种试剂名称。
第一种试剂：_______________________________。
第二种试剂：_______________________________。
（2）为了探究此物质是催化葡萄糖分解的酶还是催化蔗糖分解的酶，研究人员设计了如图所示的实验过程，请预测可能的实验结果。
水浴加热后，如果 _____________________，说明该物质是能催化蔗糖分解的酶；如果______________________，则说明该物质是能催化葡萄糖分解的酶。
（3）若以上实验完成后，已经确定该物质为催化葡萄糖分解的酶，且化学本质是蛋白质，现需要确定其催化作用的最适pH，设计实验的基本思路是先设置________________，再参照（2）图中甲试管的处理方法进行预实验。实验结束后，再在其中选择__________________的两支试管所对应的pH区间内，设置_____________________，重复进行实验。
20．（2021·江西·模拟预测）小麦种子结在麦穗中，麦穗的结构如图所示，麦穗发芽影响小麦的产量和品质。某兴趣小组研究发现引种的红粒小麦的麦穗发芽率明显低于当地白粒小麦。回答下列问题：
（1）酶活性是指____________，探究温度对淀粉酶活性实验，不选用斐林试剂的原因是____________。
（2）将红、白粒小麦种子进行研磨制成提取液，探究淀粉酶活性与麦穗发芽率的关系实验时，需要除去提取液中的淀粉，原因是____________。红粒小麦的麦穗发芽率明显低于当地白粒小麦，最可能的原因是____________。
（3）小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，研究表明：α-淀粉酶活性差异是引起这两种麦穗发芽率差异的主要原因，而不是β-淀粉活性差异引起的。现提供红、白粒小麦种子研磨提取液、α-淀粉酶活性抑制剂、β-淀粉酶活性抑制剂蒸馏水、缓冲溶液、淀粉溶液、碘液和水浴装置。应设置____________组实验组，进行对比实验后，实验结果为____________，即可验证上述结论。
答案解析部分
第I卷（选择题）
一、单选题
1．A
【分析】
酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数为蛋白质。
【详解】
A、根据题意可知：该酶的化学本质为蛋白质，蛋白质空间结构具有多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构不同造成的，A错误；
B、根据题意可知：该酶的化学本质为蛋白质，因此该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与，B正确；
C、“废物蛋白”被该酶切割的过程中会发生分解，肽键断裂，C正确；
D、氨基酸是蛋白质的基本单位，因此“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用，D正确。
故选A。
2．D
【分析】
据图分析可知，在图示温度实验范围内，50℃酶的活性最高，其次是60℃时，在40℃时酶促反应速率随时间延长而增大。
【详解】
A、据图可知，该酶在70℃条件下仍具有一定的活性，故该酶可以耐受一定的高温，A正确；
B、据图可知，在t1时，酶促反应速率随温度升高而增大，即反应速率与温度的关系为40℃＜＜50℃＜60℃＜70℃，B正确；
C、由题图可知，在不同温度下，该酶达到最大催化反应速率（曲线变平缓）时所需时间不同，其中70℃达到该温度下的最大反应速率时间最短，C正确；
D、相同温度下，不同反应时间内该酶的反应速率可能相同，如达到最大反应速率（曲线平缓）之后的反应速率相同，D错误。
故选D。
3．D
【分析】
1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。
2、蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。
3、蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）。
【详解】
A、在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽，可获得热稳定的融合型腈水合酶（N1），则N1与N0氨基酸序列有所不同，这可能是影响其热稳定性的原因之一，A正确；
B、蛋白质工程的作用对象是基因，即加入连接肽需要通过改造基因实现，B正确；
C、N1为蛋白质，蛋白质的合成需要经过转录和翻译两个过程，C正确；
D、酶具有高效性，检测N1的活性需先将其置于高温环境，再与底物充分混合，D错误。
故选D。
4．B
【分析】
1、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、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。
【详解】
A、熟马铃薯块茎中酶已经失活，用其代替生马铃薯块茎，实验结果不相同，A错误；
B、“探究pH对过氧化氧酶的影响”实验中，不同pH为自变量，在酶溶液中分别加入不同pH的缓冲液后，再与底物混合，以保证反应pH为预设pH，B正确；
C、“探究酶的专一性”实验中，设置1、2号试管的目的是检验淀粉溶液和蔗糖溶液中是否混有还原糖，C错误；
D、探究温度对蛋白酶活性影响的实验中，温度作为自变量，而本尼迪特试剂检验还原糖需要水浴加热，会改变实验温度，影响实验结果，故不能选择本尼迪特试剂检测反应产物，D错误。
故选B。
5．B
【分析】
ATP又叫三磷酸腺苷，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P，A-表示腺苷、T-表示三个、P-表示磷酸基团，“～”表示高能磷酸键。
【详解】
A、根据题意可知：该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP，A错误；
B、根据题意“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。”说明：32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性，B正确；
C、根据题意可知：放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团，C错误；
D、该实验不能说明转化主要发生在细胞核内，D错误。
故选B。
6．B
【分析】
A代表腺苷，P代表磷酸基团，ATP中有1个腺苷，3个磷酸基团，2个高能磷酸键，结构简式为A-P～P～P。
【详解】
A、ATP中含有腺嘌呤、核糖与磷酸基团，故元素组成为C、H、O、N、P，A正确；
B、在无氧条件下，无氧呼吸过程中也能合成ATP，B错误；
C、ATP合成过程中需要ATP合成酶的催化，C正确；
D、ATP是生物体的直接能源物质，可直接为细胞提供能量，D正确。
故选B。
7．C
【分析】
据题文的描述和图示分析可知：该题考查学生对影响酶活性的因素等相关知识的识记和理解能力以及识图分析能力。
【详解】
A、高温、过酸、过碱都会使酶失活，据此可推知：乙曲线表示该酶促反应速率随温度的变化趋势，丙曲线表示该酶促反应速率随pH的变化趋势，D点所示的低温条件下，酶的空间结构没有遭到破坏，G点所示低pH条件下，酶的空间结构遭到破坏，A错误；
B、酶是生物催化剂，酶分子在催化生物反应完成后不立即被降解成氨基酸或核苷酸，B错误；
C、在AB段限制反应速率的因素是反应物浓度，在B点限制反应速率的因素是酶的浓度，所以在B点适当增加酶的浓度，反应速率都将增大，C 正确；
D、综上分析，图中E、H点分别代表该酶的最适温度和最适pH，保存该酶应在最适pH、低温条件下，D错误。
故选C。
【点睛】
本题的易错点在于对A选项的判断。因对“高温、过酸、过碱都会使酶失活，低温可降低酶的活性但不会导致酶失活”的记忆存在偏差而没能很好的把握曲线的变化趋势，误认为：D点所示的低温条件下，酶的空间结构也遭到破坏。
8．A
【分析】
有关曲线图的分析问题，关键在于：明确横、纵坐标的含义以及曲线的变化趋势、起点、转折点、终点等点的含义，再运用所学的相关知识加以分析，合理地解释特定情境下的曲线含义，在解题的过程中就可以有效处理，得到答案。
【详解】
A、O2的最大释放量只与H2O2的量有关。Fe3+降低活化能的作用较H2O2酶的低，以Fe3+替代肝脏研磨液，则酶促反应速率变慢，H2O2完全分解所用的时间延长，a值不变，b值增大，A正确；
B、将肝脏研磨液煮沸，其中的H2O2酶变性失活，H2O2不稳定，在常温下也能缓慢分解，所以H2O2完全分解所用的时间延长，a值不变，b值增大，B错误；
C、温度由25℃降为15℃时，酶的活性降低，酶促反应速率变慢，H2O2完全分解所用的时间延长，因此a值不变，b值增大，C错误；
D、H2O2量由2mL增至4mL时，O2的最大释放量增加，a值增大，b值也增大，D错误。
【点睛】
本题以曲线图为载体，考查学生对影响酶促反应的因素等知识要点的理解和掌握情况，以及曲线分析能力。
9．B
【分析】
分析图示可知，该实验探究pH对过氧化氢酶活性的影响，自变量是不同的pH，底物是H2O2，浸过肝脏研磨液的滤纸片中含有过氧化氢酶，过氧化氢酶能催化H2O2水解，产生氧气和水，即量筒中产生的气泡内是氧气，气泡产生的速率代表了酶促反应的速率，酶活性越强，气泡产生越快，相同时间内产生的气体量越多。
【详解】
A、由于H2O2在加热的条件下分解较快，故不能用本实验装置来验证温度影响酶的活性，A正确；
B、由分析知，气泡产生的速率代表了酶促反应的速率，酶活性越强，气泡产生越快，B错误；
C、实验时，先在反应小室中加入相应pH值的缓冲液和H2O2溶液，通过转动反应小室使滤纸片接触瓶中溶液进行反应，C正确；
D、各组反应小室中相应滤纸片的大小和数量属于无关变量，应保持一致，D正确。
故选B。
10．C
【分析】
ATP 的结构简式是 A-P～P～P，其中 A 代表腺苷，T 是三的意思，P 代表磷酸基团；ATP和ADP的转化过程中，所需的酶的种类不同、能量来源不同（ATP水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动，而合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用）、场所不同（ATP水解在细胞的各处，而ATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质）。
【详解】
A、与ATP相比，dATP分子结构的主要区别是所含的五碳糖种类不同，前者含的是核糖，后者含的是脱氧核糖，A错误；
B、dATP彻底水解生成腺嘌呤、脱氧核糖、磷酸3种物质，但磷酸不是有机物，因此dATP彻底水解后的形成的有机物种类有2种，B错误；
C、ATP中的高能磷酸键水解时，可释放能量，能为某些吸能反应供能，C正确；
D、动物细胞内生成ATP的能量来自呼吸作用，动物呼吸作用的场所主要在线粒体，D错误。
故选C。
11．C
【分析】
ATP元素组成：ATP 由C、H、O、N、P五种元素组成。结构特点：ATP中文名称叫三磷酸腺苷，结构简式A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，为新陈代谢所需能量的直接来源。
【详解】
A、ATP中的“A”指腺苷，DNA、RNA中的碱基“A”指腺嘌呤，它们不是同一物质，A正确；
B、真核细胞无氧呼吸产生ATP的场所是细胞质基质，B正确；
C、神经细胞兴奋时Na＋内流属于协助扩散，不消耗能量，C错误；
D、一分子ATP由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三分子磷酸组成，D正确。
故选C。
12．D
【分析】
分析题图：图示为ATP-ADP的循环图解，其中①表示ATP的合成过程，该过程往往伴随着放能反应；②表示ATP的水解过程，该过程往往伴随着吸能反应。
【详解】
A、绿色植物在黑暗条件下，能进行细胞呼吸，呼吸作用能产生ATP，①过程也能发生，①过程能发生在细胞质基质和线粒体中，A正确；
B、细胞中的吸能反应往往与ATP的水解相联系，即与②过程相联系，B正确；
C、与处于平静状态时相比，剧烈运动时需要能量较多，所以①②过程都会加快，C正确；
D、细胞进行呼吸作用释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分用于合成ATP，即①过程，D错误。
故选D。
2、多选题
13．AB
【分析】
酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活），据此分析解答。
【详解】
A、该探究实验结果显示，pH为6时的产物相对量最大，可代表酶的活性最大，但由于设定的pH值梯度较大，故不能确定其最适pH为6，A错误；
B、探究pH对酶活性的影响，底物的量为无关变量，各组要相同，反应最终生成物的量取决于反应的底物量，由于pH为5-8的缓冲液处理组，酶具有一定的活性，若实验时间内各组能将底物完全分解，则完全结束时的产物相对量应该相同，B错误；
C、过酸、过碱都会使酶因空间结构被破坏而失活，据图示可知，在pH为3的缓冲液中产物生成量没有增加，说明过氧化氢酶因空间结构被破坏而失活，C正确；
D、依据0～1min的曲线斜率，可比较不同pH条件下的酶活性，斜率越大，酶活性越高，D正确。
故选AB。
14．AB
【分析】
分析表格数据可知，该实验目的是探究温度对多酚氧化酶活性的影响，自变量是温度，因变量褐变程度，可以反映多酚氧化酶活性。由实验结果可知，多酚氧化酶活性50℃＞75℃＞25℃，0℃酶活性降低，100℃酶已失活，催化效率为0。
【详解】
A、分析题干信息可知，该实验的目的是探究温度对多酚氧化酶活性的影响，自变量是温度，因变量是褐变程度，A正确；
B、用该实验装置处理，使酶与底物先在对应温度下保温一段时间再混合，目的是保证酶与底物结合时在实验预设温度下进行，B正确；
C、实验结果显示，50 ℃条件下褐变最深，说明50 ℃ 时多酚氧化酶的活性较高，但由于实验设置的温度跨度较大，所以不能说明50 ℃ 就是多酚氧化酶的最适温度，C错误；
D、100 ℃ 热水可使多酚氧化酶失活，而用0 ℃ 冷水处理则是抑制了多酚氧化酶的活性，D错误。
故选AB。
15．ABC
【分析】
ATP快速荧光检测仪中含有荧光素、荧光素酶等物质，用来快速检测食品表面的微生物，原理是荧光素与ATP接触形成荧光素酰腺苷酸，后者在荧光素酶的作用下被氧气氧化发光。
【详解】
A、萤火虫发光的过程会消耗O2，可利用萤火虫发光的原理检测密闭容器内O2的有无，但不能检测O2的含量，A错误；
B、ATP是细胞中的能量货币，但细胞中储存的ATP较少， 细胞内 ATP 与 ADP 的相互转化是时刻不停得发生并且处于动态平衡的，因此 ATP 在细胞内不会大量存在，B错误；
C、由图可知，荧光素接受 ATP 水解产生的能量后形成荧光素酰腺苷酸，C错误；
D、由于萤火虫将ATP中大部分的能量都转化为光能，只有少部分转化为热能，为我们研究提高能量转化为光能的效率提供了思路，D正确。
故选ABC。
16．AB
【分析】
酶的本质是有机物，大多数酶是蛋白质，还有少量的酶是RNA。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。ATP的结构简式是A-P～P～P，其中A代表腺苷，T代表三个，P代表磷酸，又叫三磷酸腺苷，ATP在细胞内的含量很少，但是细胞对于ATP的需要量很大，ATP与ADP在细胞内不停地转化，保证了细胞对于ATP的大量需求。
【详解】
A、少数酶是RNA，含核糖，A错误；
B、ATP在细胞内含量很少,所需要的大量的ATP依靠ATP与ADP的快速转化来提供，B错误；
C、酶的浓度能影响酶促反应速率，在底物的量足够多时，随着酶浓度的升高，酶促反应速率逐渐加快，底物浓度也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，C正确；
D、有的酶可在细胞内发挥作用，如呼吸酶，有的酶可在细胞外都发挥作用，如消化酶，D正确。
A、故选AB。
第II卷（非选择题）
三、解答题
17．腺嘌呤 0 细胞质基质和线粒体 肾上腺素、葡萄糖 神经调节 C【分析】
cAMP(环化一磷酸腺苷）是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的一种细胞内的信号分子，分析图1可知，A为腺嘌呤，与一分子核糖和一分子磷酸连在一起。分析图2可知，下丘脑通过神经支配肾上腺髓质使其分泌肾上腺素，通过血液运输后，肾上腺素作用于靶细胞（肝脏细胞）膜上的受体，引起靶细胞内的代谢变化。
【详解】
（1）图1中，A所示物质名称是腺嘌呤，B处化学键是连接核糖和磷酸的磷酸二酯键，由于每个cAMP分子是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的，即ATP断裂两个高能磷酸键后形成的，故cAMP不含高能磷酸键。
（2）图2中，细胞通过呼吸作用产生ATP，故ATP的合成场所是细胞质基质和线粒体。正常情况下，肾上腺素、葡萄糖可存在内环境中，而cAMP、糖原存在细胞内，不属于内环境中的成分。
（3）图2中，肾上腺髓质分泌肾上腺素受下丘脑的神经支配，其调节方式是神经调节。肾上腺素能促进肝糖原分解形成葡萄糖，使血糖升高，而血流方向为C→D→E，所以E处比C、D处血糖高，故发生图示生理过程时，血管C、E两处的血糖浓度大小关系最可能为C（4）当血糖含量升高后，信号分子X发挥作用，据图可知X能抑制肝糖原分解，所以它最可能是胰岛素，能降低血糖，与肾上腺素作用相反，故关系是拮抗。
（5）a．信号分子X作用于G2蛋白，产生与肾上腺素相反的作用，若体内产生G2蛋白抗体，则该抗体会与G2蛋白结合，使信号分子X不能与G2蛋白结合，导致血糖升高，a错误；
b． 若体内产生肾上腺素受体的抗体，该抗体会与肾上腺素受体结合，则肾上腺素不能与相应受体结合，使血糖降低，b正确；
c．信号分子X含量过高，与G2蛋白结合，会抑制肝糖原分解形成葡萄糖，使血糖降低，c正确；
d． 酶P活化可催化肝糖原的水解，控制酶P合成的基因发生突变，会使肝糖原分解速率降低，进而使血糖随着细胞的消耗而降低，d正确。
故选bcd。
【点睛】
本题考查ATP的结构和血糖调节的过程，意在考查考生分析图示获取信息的能力，以及应用所学知识解决实际问题的能力。
18．③ 控制酶的合成来控制代谢过程 小于 苯丙氨酸消耗殆尽 物质运输 能量转换 远离A的高能磷酸键容易水解和形成
【分析】
（1）酶在最适温度下活性最高，超过最适温度，随温度升高，酶活性逐渐降低。
（2）酶的作用机理是降低化学反应的活化能，从而加快反应速率，在底物量一定的条件下，不能增加生成物的量。
【详解】
（1）据图可知，人体内的尿黑酸在酶③的作用下转化为乙酰乙酸，然后在酶缺乏酶④的作用下分解为二氧化碳和水，缺乏酶③会导致人体内尿黑酸积累，使人患尿黑酸症。该图体现基因通过 控制酶的合成控制代谢，进而控制生物体的性状。
（2）根据题意可知，图2中甲为最适温度，乙、丙均高于最适温度，乙最初的产量高于丙，根据酶活性与温度的关系，可判断乙、丙试管温度的关系为乙小于丙。酶只能加快反应速率，不能增加生成物的量，T1时刻甲试管产物量不再增加的原因是苯丙氨酸消耗殆尽。
（3）据图3可知，ATP酶复合体在顺浓度运输氢离子的同时，可借助氢离子浓度差的化学势能合成ATP，说明生物膜具有的功能有物质运输和能量转换的功能。
（4）ATP化学性质不稳定，远离A的高能磷酸键在酶的催化之下容易水解和形成，因此细胞中ATP与ADP容易相互转化。
【点睛】
基因控制性状的途径
（1）直接控制途径：基因――→控制蛋白质的结构――――→直接控制生物体的性状。
（2）间接控制途径：基因――→控制酶的合成――→控制代谢过程――――→间接控制生物体的性状。
四、实验题
19．（1） 双缩脲试剂 蛋白酶 (两空顺序可调换)
（2） 甲、乙两试管都出现砖红色沉淀 甲、乙两试管都不出现砖红色沉淀
（3） 一系列等pH梯度的实验组 砖红色沉淀最少 一系列具有更小pH梯度的实验组
【分析】
斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色沉淀。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉、蔗糖）。蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
（1）可用蛋白酶鉴定该物质，若溶液变澄清，说明蛋白酶能将该物质水解，则该物质为蛋白质；也可以用双缩脲试剂鉴定蛋白质，若颜色变为紫色，则该物质是蛋白质；
（2）分析图示可知，若该物质是分解蔗糖的酶，则乙试管中的蔗糖能被分解为葡萄糖和果糖（两者都是还原糖），而甲试管中的葡萄糖不被分解，故加入斐林试剂水浴加热后，两支试管都出现砖红色沉淀，说明该物质是能催化蔗糖分解的酶。若该物质是分解葡萄糖的酶，则甲试管中的葡萄糖被分解，乙试管不发生反应，加入斐林试剂水浴加热后，两支试管都不出现砖红色沉淀，说明该物质是能催化葡萄糖分解的酶；
（3）要确定酶催化作用的最适pH，自变量应是pH，需设置一系列等pH梯度的实验组进行试验。酶催化作用越强，则葡萄糖被水解的量越大，加入斐林试剂后产生的砖红色沉淀越少，因此在其中选择两支试管砖红色沉淀最少的试管。设置一系列具有更小pH梯度的实验组，重复进行实验。
【点睛】
答题关键在于掌握酶的化学本质及酶的特性，并结合蛋白质、还原糖鉴定实验分析该探究实验得出结论。
20．（1） 酶催化特定化学反应的能力 斐林试剂在使用时需用50～65℃水浴加热，加热会改变原本的预设温度
（2） 防止种子中原有淀粉对实验结果的影响，保证实验的准确性 红粒小麦种子细胞中的淀粉酶活性较低，淀粉被分解得少
（3） 两 使α-淀粉酶失活、保留β-淀粉酶活性的实验组，两试管显色结果无明显差异；使β-淀粉酶失活，保留α-淀粉酶活性的实验组，红粒管颜色显著深于白粒管
【分析】
1、淀粉水解产生的麦芽糖、葡萄糖属于还原糖，可以用斐林试剂检测，在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀。
2、由于斐林试剂使用时需要水浴加热，因此该试剂不能用于探究温度对淀粉酶活性的影响。
（1）酶活性是指酶催化一定化学反应的能力，影响酶活性的外界条件包括pH、温度和酶的抑制剂。淀粉酶能催化淀粉水解产生的麦芽糖、葡萄糖属于还原糖；斐林试剂在使用时需用50～65℃水浴加热，加热会改变原本的预设温度，使最终的实验结果不能保证是在原有温度条件下真实进行的实验结果，因此在探究温度对淀粉酶活性的影响的实验中，一般不选用斐林试剂作为检测试剂。
（2）小麦种子中含有淀粉，本实验的底物是淀粉，故为了防止种子中原有淀粉对实验结果的影响，为保证实验的准确性，对红、白粒小麦种子研磨液，要用一定的方法去除其中的淀粉，制成提取液。本实验的单一变量是小麦籽粒的颜色，若红粒小麦的麦穗发芽率明显低于当地白粒小麦，最可能的原因是红粒小麦种子细胞中的淀粉酶活性较低，淀粉被分解得少，则种子的发芽率低。
（3）本实验目的是探究α-淀粉酶和β-淀粉酶活性在麦穗发芽率差异中的作用，故应该一组A组为α-淀粉酶失活、保留β-淀粉酶活性，另一组B组为β-淀粉酶失活，保留α-淀粉酶活性的实验组，进行对比实验，故应设置两组实验组。若A组中两试管显色结果无明显差异，表明不是β-淀粉酶活性引起发芽率差异，导致红粒种子发芽率低；B组中红粒管α-淀粉酶活性低，导致红粒管颜色显著深于白粒管，即可说明α-淀粉酶活性差异是引起这两种麦穗发芽率差异的主要原因。
【点睛】
本题主要考查了酶活性、探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系等相关知识，考查了学生对知识的理解和记忆能力，实验设计和分析能力，解答此类题目首先应明确实验的变量与对照关系。
考纲解读
知识网络图
重点拓展
典例精讲
精准训练
热点4 酶与ATP
【考纲要求】
1.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)。2.酶在代谢中的作用(Ⅱ)。
要点一 酶在代谢中的作用
1.辨析酶的概念关系图
2.读懂酶相关的曲线
(1)酶的作用机理
①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能的是ac段。
②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能的是bc段。
③酶降低的活化能是ab段。
(2)酶的作用特性
图1
图2
①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较,说明酶具有高效性,而与不加催化剂的曲线比较只能说明酶具有催化作用。
②图2中两条曲线比较说明酶具有专一性。
(3)酶的影响因素
①温度和pH
图甲和图乙显示:高温、过酸、过碱都会使酶失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。从图丙和图丁可以看出:反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。
②底物浓度和酶浓度
图甲中OP段的限制因素是底物浓度,而P点之后的限制因素有酶浓度和酶活性;图乙对反应底物的要求是底物足量。
3.辨清酶的相关实验设计
要点二 细胞内的能量通货——ATP
1.明辨ATP的结构
2.能量转换过程和ATP的来源与去路
3.生物体内的能源物质与ATP
4.ATP产生速率与O2供给量的关系分析
(1)图甲表示能进行有氧呼吸的细胞的ATP产生速率与O2供给量的关系
①A点表示在无氧条件下,细胞可通过无氧呼吸分解有机物,产生少量ATP。
②AB段表示随O2供给量增多,有氧呼吸明显加强,通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多,ATP的产生速率随之增加。
③BC段表示O2供给量超过一定值后,ATP的产生速率不再增加,此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。
(2)图乙可表示哺乳动物成熟红细胞、蛔虫成虫体细胞等只进行无氧呼吸的细胞的ATP产生速率与O2供给量的关系,其ATP来自无氧呼吸,与O2供给量无关。
考点一 酶在代谢中的作用
【典型例题】（2021·天津市新华中学模拟预测）除了温度和pH对酶活性有影响外，一些抑制剂也会降低酶的催化效果。图甲为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图，图乙为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。下列说法不正确的是（ ）
A．图甲中非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、低温对酶活性抑制的机理不同
B．根据图甲可推知，竞争性抑制剂与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性位点
C．图乙中底物浓度相对值大于15时，限制曲线A酶促反应速率的主要因素是酶浓度
D．图乙中曲线B和曲线C分别是在酶中添加了非竞争性抑制剂和竞争性抑制剂的结果
【分析】
图1中的竞争性抑制剂和底物争夺酶的同一活性部位，使酶和底物的结合机会减少，从而降低酶对底物的催化反应速率，而非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，通过改变酶的结构，从而使酶失去催化活性，降低酶对底物的催化反应速率。
图2中的酶促反应速率随底物浓度变化的三条曲线中，底物浓度较低时，曲线A的反应速率最高，表示未加入抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线；加入竞争性抑制剂后酶对底物的结合机会降低，但升高底物浓度后酶和底物的结合机会又会升高，其催化反应速率又升高，可知曲线B是表示加入竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线；加入非竞争性抑制剂后酶会失去催化活性，降低酶对底物的催化反应速率，可知曲线C是表示加入非竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。
【详解】
A、非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合，通过改变酶的结构使酶的活性受到抑制，高温会使酶的空间结构破坏使酶的活性受到抑制，但低温只是抑制酶的活性，酶在低温下酶的空间结构没有改变，A正确；
B、竞争性抑制剂和底物能够争夺酶的同一活性部位，说明竞争性抑制剂与底物可能具有类似结构，B正确；
C、底物浓度相对值大于15时，曲线甲中的酶促应速率随着底物浓度的不再增加，表明此时底物浓度不再是限制酶促反应的因素，此后限制曲线甲酶促反应速率的主要因素是酶浓度，C正确；
D、由以上分析知，曲线B是表示加入竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线，曲线C是表示加入非竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线，D错误。
故选D。
【变式训练】
（2021·云南·模拟预测）如图曲线乙表示在外界条件均适宜时，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是（ ）
A．反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素
B．酶量增加后，图示反应速率可用曲线丙表示
C．降低pH，重复该实验，A、B点位置都不变
D．B点后，升高温度，酶活性增强，曲线将呈现甲所示的变化
【分析】
曲线图中限制因子的判断方法：（1）曲线上升阶段：纵坐标随横坐标增加而增加，限制因子为横坐标代表的物理量（横坐标为时间时，限制因子不是时间，而是随时间变化而变化的温度或光照等环境因素）；（2）曲线水平阶段：纵坐标不再随横坐标增加而增加，限制因子为横坐标以外的物理量。
【详解】
A、AB段反应速率随反应物浓度增加而增加，反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素，A正确；
B、酶量增加后，反应速率增大，图示反应速率可用曲线甲表示，B错误；
C、曲线表示在外界条件均适宜时，反应物浓度与酶促反应速率的关系，降低pH，重复该实验，A、B点位置均将下降，C错误；
D、B点后，升高温度，酶活性下降，曲线不会呈现甲所示变化，D错误。
故选A。
【点睛】
本题结合曲线图，考查影响酶促反应速率的因素，解答本题的关键是曲线图的分析，要求考生能准确判断出同一条曲线中不同段或不同点的影响因素，还要求学生能结合所学的影响酶促反应速率的因素，判断环境条件改变后，曲线的走向或曲线中相关点的位置如何移动。
考点二 原核细胞和真核细胞的异同
【典型例题】（2021·山东省实验中学一模）萤火虫尾部发光器能发光的机理如图所示。ATP快速荧光检测仪中含有荧光素、荧光素酶等物质，用来快速检测食品表面的微生物，下列说法正确的是
A．ATP是细胞中的能量货币，细胞中储存大量ATP为生命活动供能
B．ATP快速荧光检测仪只能检测是否有微生物残留，不能检测数量
C．ATP快速荧光检测仪既可以检测残留的需氧型微生物，也可以检测厌氧型微生物
D．荧光素酶可以催化荧光素转化为荧光素酰腺苷酸
【分析】
ATP快速荧光检测仪中含有荧光素、荧光素酶等物质，用来快速检测食品表面的微生物，原理是荧光素与ATP接触形成荧光素酰腺苷酸，后者在荧光素酶的作用下被氧气氧化发光。
【详解】
A、ATP是细胞中的能量货币，但细胞中储存的ATP较少，需要ATP与ADP不断转化来为生命活动供能，A错误；
B、微生物残留量越多，产生的ATP越多，所发荧光强度越强，所以用荧光检测仪也能检测微生物的数量，B错误；
C、ATP快速荧光检测仪能检测残留的所有能产生ATP的微生物，包括需氧微生物和厌氧微生物，C正确；
D、由图可知，荧光素酶可以催化萤光素酰腺苷酸转化为氧合荧光素，D错误。
故选C。
【点睛】
本题旨在考查学生理解ATP快速荧光检测仪的原理，把握相关知识的内在联系，并应用相关知识综合解决问题的能力。
【变式训练】
（2021·江西·模拟预测）人体细胞中的高能磷酸化合物有多种，如ATP、GTP、UTP和CTP等，这四者的区别在于所含碱基的不同。ATP是细胞能量的通货，GTP主要用于蛋白质的合成，UTP主要用于糖原的合成，CTP主要用于脂肪和磷脂的合成。下列分析错误的是（ ）
A．ATP能为蛋白质、糖原、脂肪和磷脂的合成提供能量
B．剧烈运动时，细胞内的各种高能磷酸化合物含量不断增加
C．四种化合物脱去两个高能磷酸键后能成为合成RNA的原料
D．人体细胞线粒体中合成的ATP的量比细胞质基质中合成的多
【分析】
1个ATP分子中含有一个腺苷、三个磷酸基团和2个高能磷酸键。其中远离腺苷的高能磷酸键易于断裂释放出其中的能量，吸收能量后也易于形成。当ATP的一个高能磷酸键水解，形成二磷酸腺苷(ADP)和磷酸(Pi);当ATP的两个高能磷酸键同时水解时，形成焦磷酸(PPi)和一磷酸腺苷(AMP)即腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一。
【详解】
A、ATP是细胞能量的通货，因此ATP能为蛋白质、糖原、脂肪和磷脂的合成提供能量，A正确；
B、细胞中ATP的含量很少，但ATP和ADP转化速度很快，因此剧烈运动时，细胞内的各种高能磷酸化合物转化速度很快，含量变化不大，B错误；
C、四种化合物中的糖都是核糖，脱去两个高能磷酸键后是核糖核苷酸，是合成RNA的原料，C正确；
D、有氧呼吸的二三阶段在线粒体中进行，可产生大量能量，并产生较多的ATP，细胞呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，产生少量的能量，并产生较少的ATP，D正确。
故选B。
第I卷（选择题）
一、单选题
1．（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
2．（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
3．（2021·辽宁·高考真题）腈水合酶（N0）广泛应用于环境保护和医药原料生产等领域，但不耐高温。利用蛋白质工程技术在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽，可获得热稳定的融合型腈水合酶（N1）。下列有关叙述错误的是（ ）
A．N1与N0氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一
B．加入连接肽需要通过改造基因实现
C．获得N1的过程需要进行转录和翻译
D．检测N1的活性时先将N1与底物充分混合，再置于高温环境
4．（2021·浙江·高考真题）下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述，正确的是（ ）
A．“酶的催化效率”实验中，若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎，实验结果相同
B．“探究pH对过氧化氧酶的影响”实验中，分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物
C．“探究酶的专一性”实验中，设置1、2号试管的目的是检验酶液中是否混有还原糖
D．设温度对蛋白酶活性影响的实验方案时，可选择本尼迪特试剂检测反应产物
5．（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
6．（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
7．（2021·江苏苏州·模拟预测）图中甲曲线表示在最适温度下某种酶的酶促反应速率与反应物浓度之间的关系，乙、丙两条曲线分别表示该酶促反应速率随温度或pH的变化趋势。下列相关叙述正确的是
A．图中的D点和G点酶的活性很低的原因是酶的空间结构遭到破坏
B．酶分子在催化生物反应完成后立即被降解成氨基酸或核苷酸
C．AB段限制反应速度的因素是反应物浓度，在B点适当增加酶浓度，反应速率将增大
D．图中E点代表该酶的最适pH，短期保存该酶的适宜条件对应于图中的D、H两点
8．（2021·天津河西·一模）图示在25℃、pH=7条件下，向2mL的H2O2溶液中加入两滴肝脏研磨液，H2O2分解产生O2量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一条件，以下分析正确的是
A．以Fe3+替代肝脏研磨液，a值不变，b值增大
B．将肝脏研磨液煮沸后使用，a值不变，b值减小
C．温度为15℃时，a值不变，b值减少
D．H2O2量增加为4mL时，a值增大，b值减小
9．（2021·浙江宁波·一模）下图为“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”的实验装置。下列叙述错误的是（ ）
A．本实验装置不能用于探究温度对酶活性的影响
B．反应结束后量筒内气体体积越大，酶的活性越高
C．通过转动反应小室使H2O2溶液与滤纸片接触后反应发生
D．加入各组反应小室中的相应滤纸片的大小和数量一定要相同
10．（2021·黑龙江·大庆教师发展学院一模）dATP是三磷酸脱氧腺苷的英文名称缩写，其结构式可简写成dA—P P P（该结构式中的dA表示脱氧腺苷）。下列关于dATP和ATP的叙述正确的是（ ）
A．dATP与ATP分子结构的主要区别是含氮碱基不同
B．dATP彻底水解后可形成3种有机物
C．ATP中的高能磷酸键水解，可为某些吸能反应供能
D．动物细胞内生成ATP的场所主要在细胞质基质
11．（2021·重庆·模拟预测）直接给细胞生命活动提供能量的有机物是ATP，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．真核细胞无氧呼吸产生ATP的场所是细胞质基质
C．神经细胞产生动作电位时Na＋内流需要消耗ATP
D．ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成
12．（2021·陕西省洛南中学二模）如图是ATP与ADP的循环图解，其中①②表示过程。下列相关叙述错误的是（ ）
A．绿色植物在黑暗条件下，①过程也能发生
B．细胞中的吸能反应一般与②过程相联系
C．与平静状态时相比，剧烈运动时①②过程都会加快
D．细胞进行呼吸作用释放的能量全部用于①过程
二、多选题
13．（2021·河南罗山·一模）在过氧化氢酶的催化下，H2O2分解释放的O2与愈创木酚反应生成茶褐色产物；氧气产生越多，溶液颜色越深。为探究pH对酶活性的影响，某研究小组运用比色法，测定了5min内茶褐色产物量的变化，结果见图。下列叙述错误的是（ ）
A．pH ＝ 6是过氧化氢酶的最适pH
B．pH为5 8的缓冲液处理组反应结束时的产物相对量是不同的
C．在pH为3的缓冲液中过氧化氢酶因空间结构被破坏而失活
D．0 1min的曲线斜率，可比较不同 pH条件下的酶活性
14．（2021·江苏·模拟预测）削皮的土豆块放置一段时间后很快会发生褐变现象，这是土豆中的多酚氧化酶通过氧化多酚类物质引起的。某同学向编号为1、2、3、4、5的5支试管中分别加入了5 mL质量分数为1%的儿茶酚溶液（多酚类物质），并将5支试管和5支装有2 g刚削皮的土豆块的试管分别放入相应温度的水浴锅（如图装置）中保温5 min，其中水浴温度分别为0 ℃、25 ℃、50 ℃、75 ℃、100 ℃。5 min后将土豆块加入相应水温下装有儿茶酚溶液的试管中，振荡后放回相应温度的水浴锅中，10 min后观察到的实验现象（褐变等级）如下表。下列相关叙述正确的是（ ）
实验组别 1号试管 2号试管 3号试管 4号试管 5号试管
实验现象（褐变等级） 0 1 3 1．5 0
A．该实验的目的是探究温度对多酚氧化酶活性的影响
B．用该实验装置处理的目的是保证酶与底物结合时在实验预设温度下进行
C．实验说明，该实验中多酚氧化酶的最适温度是50 ℃
D．1号和5号试管中褐变等级相同，是因为两支试管中多酚氧化酶的活性相同
15．（2021·湖南·长郡中学模拟预测）萤火虫是鞘翅目萤科昆虫的通称，其腹部末端下方有发光器，能发黄绿色光，由于大部分的能量都转化为光能，只有少部分转化为热能，所以称之为冷光。发光器能发光的机理如图所示，下列说法错误的是 （ ）
A．可以利用萤火虫发光的原理检测密闭容器内 O2的含量
B．ATP 是细胞中的能量货币，细胞中储存大量 ATP 为生命活动供能
C．荧光素接受 ATP 水解产生的磷酸基团后形成荧光素酰腺苷酸
D．萤火虫发光器发光原理为我们研究提高能量转化为光能的效率提供了思路
16．（2021·山西运城·模拟预测）下列关于ATP和酶的相关叙述中，错误的是（ ）
A．酶中一定不含糖，ATP中一定含糖
B．在生命活动旺盛的细胞中ATP的含量较多
C．酶促反应速率与酶浓度、底物浓度有关
D．酶在细胞内外均能催化相关化学反应
第II卷（非选择题）
三、解答题
17．（2021·天津市宝坻区第一中学三模）cAMP(环化一磷酸腺苷）是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的一种细胞内的信号分子，其结构组成如图1所示。人在饥饿时，肾上腺髓质分泌肾上腺素可参与血糖调节，使血糖浓度升高，调节机理及部分过程如图2所示。请回答下列问题：
（1）图1中，A所示物质名称是___________，每个cAMP分子含有___________个高能磷酸键。
（2）图2中，ATP的合成场所是__________。正常情况下，肾上腺素、cAMP、葡萄糖、糖原可存在于人体内环境中的有__________。
（3）图2中，肾上腺髓质分泌肾上腺素的调节方式是__________。发生图示生理过程时，血管C、E两处的血糖浓度大小关系最可能为__________
（4）当血糖含量升高后，信号分子X发挥作用，它最可能是__________与肾上腺素作用关系是__________
（5）结合图2分析，下列因素中可能会引发低血糖症的有__________（填下列字母）。
a．体内产生G2蛋白抗体 b． 体内产生肾上腺素受体的抗体
c．信号分子X含量过高 d． 控制酶P合成的基因发生突变
18．（2021·黑龙江·铁人中学模拟预测）细胞的生命活动离不开酶和ATP，据图回答下列问题：
（1）图1表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露于氧气中会变成黑色，这种症状为尿黑酸症。如图缺乏酶______（填序号）会使人患尿黑酸症。该图体现基因通过_________________________________________进而控制生物体的性状。
（2）在甲、乙、丙三支试管中分别加入一定量的苯丙氨酸溶液和等量的酶①溶液，甲为最适温度，乙、丙均高于最适温度条件下进行反应，产物量随时间的变化曲线如图2所示。乙、丙试管温度的关系为乙____________丙（填“大于”、“小于”或者“等于”）。T1时刻甲试管产物量不再增加的原因是_______________________。
（3）图3表示ATP酶复合体的结构和主要功能，ATP酶复合体的存在说明生物膜具有的功能有____________和___________。
（4）ATP化学性质不稳定，请解释ATP与ADP容易相互转化的原因是_______________________。
四、实验题
19．（2021·河南罗山·一模）研究人员从一种野生植物的根中提取出一种不溶于水的化学物质，有人认为这种化学物质是一种能催化葡萄糖分解的酶，有人认为是一种能催化蔗糖分解的酶。请回答以下问题。
（1）写出可以鉴定此物质的化学本质是否是蛋白质的两种试剂名称。
第一种试剂：_______________________________。
第二种试剂：_______________________________。
（2）为了探究此物质是催化葡萄糖分解的酶还是催化蔗糖分解的酶，研究人员设计了如图所示的实验过程，请预测可能的实验结果。
水浴加热后，如果 _____________________，说明该物质是能催化蔗糖分解的酶；如果______________________，则说明该物质是能催化葡萄糖分解的酶。
（3）若以上实验完成后，已经确定该物质为催化葡萄糖分解的酶，且化学本质是蛋白质，现需要确定其催化作用的最适pH，设计实验的基本思路是先设置________________，再参照（2）图中甲试管的处理方法进行预实验。实验结束后，再在其中选择__________________的两支试管所对应的pH区间内，设置_____________________，重复进行实验。
20．（2021·江西·模拟预测）小麦种子结在麦穗中，麦穗的结构如图所示，麦穗发芽影响小麦的产量和品质。某兴趣小组研究发现引种的红粒小麦的麦穗发芽率明显低于当地白粒小麦。回答下列问题：
（1）酶活性是指____________，探究温度对淀粉酶活性实验，不选用斐林试剂的原因是____________。
（2）将红、白粒小麦种子进行研磨制成提取液，探究淀粉酶活性与麦穗发芽率的关系实验时，需要除去提取液中的淀粉，原因是____________。红粒小麦的麦穗发芽率明显低于当地白粒小麦，最可能的原因是____________。
（3）小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，研究表明：α-淀粉酶活性差异是引起这两种麦穗发芽率差异的主要原因，而不是β-淀粉活性差异引起的。现提供红、白粒小麦种子研磨提取液、α-淀粉酶活性抑制剂、β-淀粉酶活性抑制剂蒸馏水、缓冲溶液、淀粉溶液、碘液和水浴装置。应设置____________组实验组，进行对比实验后，实验结果为____________，即可验证上述结论。
答案解析部分
第I卷（选择题）
一、单选题
1．A
【分析】
酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数为蛋白质。
【详解】
A、根据题意可知：该酶的化学本质为蛋白质，蛋白质空间结构具有多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构不同造成的，A错误；
B、根据题意可知：该酶的化学本质为蛋白质，因此该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与，B正确；
C、“废物蛋白”被该酶切割的过程中会发生分解，肽键断裂，C正确；
D、氨基酸是蛋白质的基本单位，因此“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用，D正确。
故选A。
2．D
【分析】
据图分析可知，在图示温度实验范围内，50℃酶的活性最高，其次是60℃时，在40℃时酶促反应速率随时间延长而增大。
【详解】
A、据图可知，该酶在70℃条件下仍具有一定的活性，故该酶可以耐受一定的高温，A正确；
B、据图可知，在t1时，酶促反应速率随温度升高而增大，即反应速率与温度的关系为40℃＜＜50℃＜60℃＜70℃，B正确；
C、由题图可知，在不同温度下，该酶达到最大催化反应速率（曲线变平缓）时所需时间不同，其中70℃达到该温度下的最大反应速率时间最短，C正确；
D、相同温度下，不同反应时间内该酶的反应速率可能相同，如达到最大反应速率（曲线平缓）之后的反应速率相同，D错误。
故选D。
3．D
【分析】
1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。
2、蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。
3、蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）。
【详解】
A、在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽，可获得热稳定的融合型腈水合酶（N1），则N1与N0氨基酸序列有所不同，这可能是影响其热稳定性的原因之一，A正确；
B、蛋白质工程的作用对象是基因，即加入连接肽需要通过改造基因实现，B正确；
C、N1为蛋白质，蛋白质的合成需要经过转录和翻译两个过程，C正确；
D、酶具有高效性，检测N1的活性需先将其置于高温环境，再与底物充分混合，D错误。
故选D。
4．B
【分析】
1、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、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。
【详解】
A、熟马铃薯块茎中酶已经失活，用其代替生马铃薯块茎，实验结果不相同，A错误；
B、“探究pH对过氧化氧酶的影响”实验中，不同pH为自变量，在酶溶液中分别加入不同pH的缓冲液后，再与底物混合，以保证反应pH为预设pH，B正确；
C、“探究酶的专一性”实验中，设置1、2号试管的目的是检验淀粉溶液和蔗糖溶液中是否混有还原糖，C错误；
D、探究温度对蛋白酶活性影响的实验中，温度作为自变量，而本尼迪特试剂检验还原糖需要水浴加热，会改变实验温度，影响实验结果，故不能选择本尼迪特试剂检测反应产物，D错误。
故选B。
5．B
【分析】
ATP又叫三磷酸腺苷，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P，A-表示腺苷、T-表示三个、P-表示磷酸基团，“～”表示高能磷酸键。
【详解】
A、根据题意可知：该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP，A错误；
B、根据题意“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。”说明：32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性，B正确；
C、根据题意可知：放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团，C错误；
D、该实验不能说明转化主要发生在细胞核内，D错误。
故选B。
6．B
【分析】
A代表腺苷，P代表磷酸基团，ATP中有1个腺苷，3个磷酸基团，2个高能磷酸键，结构简式为A-P～P～P。
【详解】
A、ATP中含有腺嘌呤、核糖与磷酸基团，故元素组成为C、H、O、N、P，A正确；
B、在无氧条件下，无氧呼吸过程中也能合成ATP，B错误；
C、ATP合成过程中需要ATP合成酶的催化，C正确；
D、ATP是生物体的直接能源物质，可直接为细胞提供能量，D正确。
故选B。
7．C
【分析】
据题文的描述和图示分析可知：该题考查学生对影响酶活性的因素等相关知识的识记和理解能力以及识图分析能力。
【详解】
A、高温、过酸、过碱都会使酶失活，据此可推知：乙曲线表示该酶促反应速率随温度的变化趋势，丙曲线表示该酶促反应速率随pH的变化趋势，D点所示的低温条件下，酶的空间结构没有遭到破坏，G点所示低pH条件下，酶的空间结构遭到破坏，A错误；
B、酶是生物催化剂，酶分子在催化生物反应完成后不立即被降解成氨基酸或核苷酸，B错误；
C、在AB段限制反应速率的因素是反应物浓度，在B点限制反应速率的因素是酶的浓度，所以在B点适当增加酶的浓度，反应速率都将增大，C 正确；
D、综上分析，图中E、H点分别代表该酶的最适温度和最适pH，保存该酶应在最适pH、低温条件下，D错误。
故选C。
【点睛】
本题的易错点在于对A选项的判断。因对“高温、过酸、过碱都会使酶失活，低温可降低酶的活性但不会导致酶失活”的记忆存在偏差而没能很好的把握曲线的变化趋势，误认为：D点所示的低温条件下，酶的空间结构也遭到破坏。
8．A
【分析】
有关曲线图的分析问题，关键在于：明确横、纵坐标的含义以及曲线的变化趋势、起点、转折点、终点等点的含义，再运用所学的相关知识加以分析，合理地解释特定情境下的曲线含义，在解题的过程中就可以有效处理，得到答案。
【详解】
A、O2的最大释放量只与H2O2的量有关。Fe3+降低活化能的作用较H2O2酶的低，以Fe3+替代肝脏研磨液，则酶促反应速率变慢，H2O2完全分解所用的时间延长，a值不变，b值增大，A正确；
B、将肝脏研磨液煮沸，其中的H2O2酶变性失活，H2O2不稳定，在常温下也能缓慢分解，所以H2O2完全分解所用的时间延长，a值不变，b值增大，B错误；
C、温度由25℃降为15℃时，酶的活性降低，酶促反应速率变慢，H2O2完全分解所用的时间延长，因此a值不变，b值增大，C错误；
D、H2O2量由2mL增至4mL时，O2的最大释放量增加，a值增大，b值也增大，D错误。
【点睛】
本题以曲线图为载体，考查学生对影响酶促反应的因素等知识要点的理解和掌握情况，以及曲线分析能力。
9．B
【分析】
分析图示可知，该实验探究pH对过氧化氢酶活性的影响，自变量是不同的pH，底物是H2O2，浸过肝脏研磨液的滤纸片中含有过氧化氢酶，过氧化氢酶能催化H2O2水解，产生氧气和水，即量筒中产生的气泡内是氧气，气泡产生的速率代表了酶促反应的速率，酶活性越强，气泡产生越快，相同时间内产生的气体量越多。
【详解】
A、由于H2O2在加热的条件下分解较快，故不能用本实验装置来验证温度影响酶的活性，A正确；
B、由分析知，气泡产生的速率代表了酶促反应的速率，酶活性越强，气泡产生越快，B错误；
C、实验时，先在反应小室中加入相应pH值的缓冲液和H2O2溶液，通过转动反应小室使滤纸片接触瓶中溶液进行反应，C正确；
D、各组反应小室中相应滤纸片的大小和数量属于无关变量，应保持一致，D正确。
故选B。
10．C
【分析】
ATP 的结构简式是 A-P～P～P，其中 A 代表腺苷，T 是三的意思，P 代表磷酸基团；ATP和ADP的转化过程中，所需的酶的种类不同、能量来源不同（ATP水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动，而合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用）、场所不同（ATP水解在细胞的各处，而ATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质）。
【详解】
A、与ATP相比，dATP分子结构的主要区别是所含的五碳糖种类不同，前者含的是核糖，后者含的是脱氧核糖，A错误；
B、dATP彻底水解生成腺嘌呤、脱氧核糖、磷酸3种物质，但磷酸不是有机物，因此dATP彻底水解后的形成的有机物种类有2种，B错误；
C、ATP中的高能磷酸键水解时，可释放能量，能为某些吸能反应供能，C正确；
D、动物细胞内生成ATP的能量来自呼吸作用，动物呼吸作用的场所主要在线粒体，D错误。
故选C。
11．C
【分析】
ATP元素组成：ATP 由C、H、O、N、P五种元素组成。结构特点：ATP中文名称叫三磷酸腺苷，结构简式A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，为新陈代谢所需能量的直接来源。
【详解】
A、ATP中的“A”指腺苷，DNA、RNA中的碱基“A”指腺嘌呤，它们不是同一物质，A正确；
B、真核细胞无氧呼吸产生ATP的场所是细胞质基质，B正确；
C、神经细胞兴奋时Na＋内流属于协助扩散，不消耗能量，C错误；
D、一分子ATP由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三分子磷酸组成，D正确。
故选C。
12．D
【分析】
分析题图：图示为ATP-ADP的循环图解，其中①表示ATP的合成过程，该过程往往伴随着放能反应；②表示ATP的水解过程，该过程往往伴随着吸能反应。
【详解】
A、绿色植物在黑暗条件下，能进行细胞呼吸，呼吸作用能产生ATP，①过程也能发生，①过程能发生在细胞质基质和线粒体中，A正确；
B、细胞中的吸能反应往往与ATP的水解相联系，即与②过程相联系，B正确；
C、与处于平静状态时相比，剧烈运动时需要能量较多，所以①②过程都会加快，C正确；
D、细胞进行呼吸作用释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分用于合成ATP，即①过程，D错误。
故选D。
2、多选题
13．AB
【分析】
酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活），据此分析解答。
【详解】
A、该探究实验结果显示，pH为6时的产物相对量最大，可代表酶的活性最大，但由于设定的pH值梯度较大，故不能确定其最适pH为6，A错误；
B、探究pH对酶活性的影响，底物的量为无关变量，各组要相同，反应最终生成物的量取决于反应的底物量，由于pH为5-8的缓冲液处理组，酶具有一定的活性，若实验时间内各组能将底物完全分解，则完全结束时的产物相对量应该相同，B错误；
C、过酸、过碱都会使酶因空间结构被破坏而失活，据图示可知，在pH为3的缓冲液中产物生成量没有增加，说明过氧化氢酶因空间结构被破坏而失活，C正确；
D、依据0～1min的曲线斜率，可比较不同pH条件下的酶活性，斜率越大，酶活性越高，D正确。
故选AB。
14．AB
【分析】
分析表格数据可知，该实验目的是探究温度对多酚氧化酶活性的影响，自变量是温度，因变量褐变程度，可以反映多酚氧化酶活性。由实验结果可知，多酚氧化酶活性50℃＞75℃＞25℃，0℃酶活性降低，100℃酶已失活，催化效率为0。
【详解】
A、分析题干信息可知，该实验的目的是探究温度对多酚氧化酶活性的影响，自变量是温度，因变量是褐变程度，A正确；
B、用该实验装置处理，使酶与底物先在对应温度下保温一段时间再混合，目的是保证酶与底物结合时在实验预设温度下进行，B正确；
C、实验结果显示，50 ℃条件下褐变最深，说明50 ℃ 时多酚氧化酶的活性较高，但由于实验设置的温度跨度较大，所以不能说明50 ℃ 就是多酚氧化酶的最适温度，C错误；
D、100 ℃ 热水可使多酚氧化酶失活，而用0 ℃ 冷水处理则是抑制了多酚氧化酶的活性，D错误。
故选AB。
15．ABC
【分析】
ATP快速荧光检测仪中含有荧光素、荧光素酶等物质，用来快速检测食品表面的微生物，原理是荧光素与ATP接触形成荧光素酰腺苷酸，后者在荧光素酶的作用下被氧气氧化发光。
【详解】
A、萤火虫发光的过程会消耗O2，可利用萤火虫发光的原理检测密闭容器内O2的有无，但不能检测O2的含量，A错误；
B、ATP是细胞中的能量货币，但细胞中储存的ATP较少， 细胞内 ATP 与 ADP 的相互转化是时刻不停得发生并且处于动态平衡的，因此 ATP 在细胞内不会大量存在，B错误；
C、由图可知，荧光素接受 ATP 水解产生的能量后形成荧光素酰腺苷酸，C错误；
D、由于萤火虫将ATP中大部分的能量都转化为光能，只有少部分转化为热能，为我们研究提高能量转化为光能的效率提供了思路，D正确。
故选ABC。
16．AB
【分析】
酶的本质是有机物，大多数酶是蛋白质，还有少量的酶是RNA。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。ATP的结构简式是A-P～P～P，其中A代表腺苷，T代表三个，P代表磷酸，又叫三磷酸腺苷，ATP在细胞内的含量很少，但是细胞对于ATP的需要量很大，ATP与ADP在细胞内不停地转化，保证了细胞对于ATP的大量需求。
【详解】
A、少数酶是RNA，含核糖，A错误；
B、ATP在细胞内含量很少,所需要的大量的ATP依靠ATP与ADP的快速转化来提供，B错误；
C、酶的浓度能影响酶促反应速率，在底物的量足够多时，随着酶浓度的升高，酶促反应速率逐渐加快，底物浓度也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，C正确；
D、有的酶可在细胞内发挥作用，如呼吸酶，有的酶可在细胞外都发挥作用，如消化酶，D正确。
A、故选AB。
第II卷（非选择题）
三、解答题
17．腺嘌呤 0 细胞质基质和线粒体 肾上腺素、葡萄糖 神经调节 C
cAMP(环化一磷酸腺苷）是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的一种细胞内的信号分子，分析图1可知，A为腺嘌呤，与一分子核糖和一分子磷酸连在一起。分析图2可知，下丘脑通过神经支配肾上腺髓质使其分泌肾上腺素，通过血液运输后，肾上腺素作用于靶细胞（肝脏细胞）膜上的受体，引起靶细胞内的代谢变化。
【详解】
（1）图1中，A所示物质名称是腺嘌呤，B处化学键是连接核糖和磷酸的磷酸二酯键，由于每个cAMP分子是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的，即ATP断裂两个高能磷酸键后形成的，故cAMP不含高能磷酸键。
（2）图2中，细胞通过呼吸作用产生ATP，故ATP的合成场所是细胞质基质和线粒体。正常情况下，肾上腺素、葡萄糖可存在内环境中，而cAMP、糖原存在细胞内，不属于内环境中的成分。
（3）图2中，肾上腺髓质分泌肾上腺素受下丘脑的神经支配，其调节方式是神经调节。肾上腺素能促进肝糖原分解形成葡萄糖，使血糖升高，而血流方向为C→D→E，所以E处比C、D处血糖高，故发生图示生理过程时，血管C、E两处的血糖浓度大小关系最可能为C
（5）a．信号分子X作用于G2蛋白，产生与肾上腺素相反的作用，若体内产生G2蛋白抗体，则该抗体会与G2蛋白结合，使信号分子X不能与G2蛋白结合，导致血糖升高，a错误；
b． 若体内产生肾上腺素受体的抗体，该抗体会与肾上腺素受体结合，则肾上腺素不能与相应受体结合，使血糖降低，b正确；
c．信号分子X含量过高，与G2蛋白结合，会抑制肝糖原分解形成葡萄糖，使血糖降低，c正确；
d． 酶P活化可催化肝糖原的水解，控制酶P合成的基因发生突变，会使肝糖原分解速率降低，进而使血糖随着细胞的消耗而降低，d正确。
故选bcd。
【点睛】
本题考查ATP的结构和血糖调节的过程，意在考查考生分析图示获取信息的能力，以及应用所学知识解决实际问题的能力。
18．③ 控制酶的合成来控制代谢过程 小于 苯丙氨酸消耗殆尽 物质运输 能量转换 远离A的高能磷酸键容易水解和形成
【分析】
（1）酶在最适温度下活性最高，超过最适温度，随温度升高，酶活性逐渐降低。
（2）酶的作用机理是降低化学反应的活化能，从而加快反应速率，在底物量一定的条件下，不能增加生成物的量。
【详解】
（1）据图可知，人体内的尿黑酸在酶③的作用下转化为乙酰乙酸，然后在酶缺乏酶④的作用下分解为二氧化碳和水，缺乏酶③会导致人体内尿黑酸积累，使人患尿黑酸症。该图体现基因通过 控制酶的合成控制代谢，进而控制生物体的性状。
（2）根据题意可知，图2中甲为最适温度，乙、丙均高于最适温度，乙最初的产量高于丙，根据酶活性与温度的关系，可判断乙、丙试管温度的关系为乙小于丙。酶只能加快反应速率，不能增加生成物的量，T1时刻甲试管产物量不再增加的原因是苯丙氨酸消耗殆尽。
（3）据图3可知，ATP酶复合体在顺浓度运输氢离子的同时，可借助氢离子浓度差的化学势能合成ATP，说明生物膜具有的功能有物质运输和能量转换的功能。
（4）ATP化学性质不稳定，远离A的高能磷酸键在酶的催化之下容易水解和形成，因此细胞中ATP与ADP容易相互转化。
【点睛】
基因控制性状的途径
（1）直接控制途径：基因――→控制蛋白质的结构――――→直接控制生物体的性状。
（2）间接控制途径：基因――→控制酶的合成――→控制代谢过程――――→间接控制生物体的性状。
四、实验题
19．（1） 双缩脲试剂 蛋白酶 (两空顺序可调换)
（2） 甲、乙两试管都出现砖红色沉淀 甲、乙两试管都不出现砖红色沉淀
（3） 一系列等pH梯度的实验组 砖红色沉淀最少 一系列具有更小pH梯度的实验组
【分析】
斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色沉淀。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉、蔗糖）。蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
（1）可用蛋白酶鉴定该物质，若溶液变澄清，说明蛋白酶能将该物质水解，则该物质为蛋白质；也可以用双缩脲试剂鉴定蛋白质，若颜色变为紫色，则该物质是蛋白质；
（2）分析图示可知，若该物质是分解蔗糖的酶，则乙试管中的蔗糖能被分解为葡萄糖和果糖（两者都是还原糖），而甲试管中的葡萄糖不被分解，故加入斐林试剂水浴加热后，两支试管都出现砖红色沉淀，说明该物质是能催化蔗糖分解的酶。若该物质是分解葡萄糖的酶，则甲试管中的葡萄糖被分解，乙试管不发生反应，加入斐林试剂水浴加热后，两支试管都不出现砖红色沉淀，说明该物质是能催化葡萄糖分解的酶；
（3）要确定酶催化作用的最适pH，自变量应是pH，需设置一系列等pH梯度的实验组进行试验。酶催化作用越强，则葡萄糖被水解的量越大，加入斐林试剂后产生的砖红色沉淀越少，因此在其中选择两支试管砖红色沉淀最少的试管。设置一系列具有更小pH梯度的实验组，重复进行实验。
【点睛】
答题关键在于掌握酶的化学本质及酶的特性，并结合蛋白质、还原糖鉴定实验分析该探究实验得出结论。
20．（1） 酶催化特定化学反应的能力 斐林试剂在使用时需用50～65℃水浴加热，加热会改变原本的预设温度
（2） 防止种子中原有淀粉对实验结果的影响，保证实验的准确性 红粒小麦种子细胞中的淀粉酶活性较低，淀粉被分解得少
（3） 两 使α-淀粉酶失活、保留β-淀粉酶活性的实验组，两试管显色结果无明显差异；使β-淀粉酶失活，保留α-淀粉酶活性的实验组，红粒管颜色显著深于白粒管
【分析】
1、淀粉水解产生的麦芽糖、葡萄糖属于还原糖，可以用斐林试剂检测，在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀。
2、由于斐林试剂使用时需要水浴加热，因此该试剂不能用于探究温度对淀粉酶活性的影响。
（1）酶活性是指酶催化一定化学反应的能力，影响酶活性的外界条件包括pH、温度和酶的抑制剂。淀粉酶能催化淀粉水解产生的麦芽糖、葡萄糖属于还原糖；斐林试剂在使用时需用50～65℃水浴加热，加热会改变原本的预设温度，使最终的实验结果不能保证是在原有温度条件下真实进行的实验结果，因此在探究温度对淀粉酶活性的影响的实验中，一般不选用斐林试剂作为检测试剂。
（2）小麦种子中含有淀粉，本实验的底物是淀粉，故为了防止种子中原有淀粉对实验结果的影响，为保证实验的准确性，对红、白粒小麦种子研磨液，要用一定的方法去除其中的淀粉，制成提取液。本实验的单一变量是小麦籽粒的颜色，若红粒小麦的麦穗发芽率明显低于当地白粒小麦，最可能的原因是红粒小麦种子细胞中的淀粉酶活性较低，淀粉被分解得少，则种子的发芽率低。
（3）本实验目的是探究α-淀粉酶和β-淀粉酶活性在麦穗发芽率差异中的作用，故应该一组A组为α-淀粉酶失活、保留β-淀粉酶活性，另一组B组为β-淀粉酶失活，保留α-淀粉酶活性的实验组，进行对比实验，故应设置两组实验组。若A组中两试管显色结果无明显差异，表明不是β-淀粉酶活性引起发芽率差异，导致红粒种子发芽率低；B组中红粒管α-淀粉酶活性低，导致红粒管颜色显著深于白粒管，即可说明α-淀粉酶活性差异是引起这两种麦穗发芽率差异的主要原因。
【点睛】
本题主要考查了酶活性、探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系等相关知识，考查了学生对知识的理解和记忆能力，实验设计和分析能力，解答此类题目首先应明确实验的变量与对照关系。
考纲解读
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