第五章 细胞的能量供应和利用 基础通关卷
（满分 100 分，考试用时 60 分钟）
一、选择题：本题共 25 小题，每小题 2 分，共 50 分。在每小题给出的四个选项中，只有一
项是符合题目要求的。
1．为了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶， 某学生设计了两组实验， 如图所示。在 37 ℃水 浴中保温一段时间后， 1 、2 中加入适量双缩脲试剂， 3 、4 中不加任何试剂，下列分析正确
的是( )
A ．实验②能达到实验目的
B ．实验①能达到实验目的
C ．实验①、②都能达到实验目的
D ．实验①、②都不能达到实验目的
2 ．甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性(酶催化特定化学反应的能力)与处理时间的
关系如图所示。下列分析错误的是( )
A ．甲酶的化学本质为蛋白质
B ．甲酶能够不被该种蛋白酶降解
C ．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
D ．甲酶可能是具有催化功能的 RNA
3 ．生态酶制剂是一种无毒、无残留、无污染的微生物制剂，它能提高饲料营养成分的利用 率，使质量差的饲料和优质饲料具有同样的饲喂效果， 从而提高了饲料行业和养殖行业的经
济效益。下列有关叙述错误的是( )
A ．组成酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸 B ．低温条件有利于生态酶的保存
C．酶具有高效性是因为其能降低化学反应活化能 D．生态酶的使用需要适宜的温度和
pH 条件
4 ．盐胁迫可以刺激植物细胞中的酶系，如 NADPH 氧化酶和过氧化氢酶等，产生更多的
H2O2。此外， 盐胁迫也可以导致植物细胞膜的脂质过氧化， 从而增加 H2O2 的产量。在 NaCl
胁迫下，植物通过调节相应膜蛋白的功能提高耐盐能力(如下图)。下列叙述错误的是( )
A ．蛋白质 1 具有催化功能，可以降低化学反应的活化能
B ．蛋白质 2 被 H2O2 激活后，与 Ca2+结合，其构象发生改变
C ．蛋白质 3 运出 Na+不直接消耗 ATP，但属于主动运输
D ．盐胁迫可能刺激植物细胞中的过氧化氢酶，使其活性降低
5 ．下图为某种酶在最适 pH 和不同温度条件下，反应底物浓度随反应时间变化的曲线图。
下列分析错误的是( )
A ．该酶的最适温度为 45 ℃,该温度下反应至 t2 时间后，酶活性下降为 0 B ．经 65 ℃长时间处理的酶液，自然冷却后加入底物，反应底物浓度不变
C ．降低或升高反应体系的 pH，图中的 t2 点和 t3 点的位置将右移
D ．0～t1 时间段， 25 ℃条件下的平均反应速率比 45 ℃条件下的慢
6 ．蛋白质的磷酸化在信号传递过程中起着重要作用，而很多转化过程都需要 ATP 的参与， 蛋白质磷酸化后，空间结构发生了变化，活性也发生了变化，进而使 Ca2＋释放到膜外。蛋
白质磷酸化和去磷酸化的过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A ．蛋白质磷酸化的过程会消耗 ATP，使 ATP 的含量明显下降
B ．蛋白质磷酸化和去磷酸化的过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
C ．蛋白质的磷酸化和去磷酸化不属于可逆反应
D ．蛋白质的磷酸化属于吸能反应，其能量来自 ATP 中活跃的化学能
7 ．核酶是一类具有催化功能的单链 RNA 分子，可降解特定的 mRNA 序列。下列关于核酶
的叙述，正确的是( )
A ．核酶能将所有 RNA 单链降解，与脂肪酶有 3 种元素相同
B ．核酶和脂肪酶都能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应
C ．核酶彻底水解产生四种物质
D ．核酶在化学反应中能降低活化能
8 ．酶具有极强的催化功能，其原因是( )
A ．增加了反应物之间的接触面积
B ．降低了化学反应的活化能
C ．提高了反应物分子的活化能
D ．酶提供反应开始所必需的活化能
9 ．下列有关酶与 ATP 的叙述中，正确的是( )
A ．能够水解唾液淀粉酶的酶是淀粉酶
B ．将唾液淀粉酶从 100℃的环境转移到 37℃的环境中，它的活性会升高
C ．ATP 合成需要的能量由磷酸提供
D ．ATP 脱掉两个磷酸基团后，可作为合成 RNA 的原料
10．现有一种蛋白酶提取液， 分别以蛋白质和淀粉为底物在相同条件下进行实验， 得到图 1 曲线， 图 2 为同等条件下， 分别在蛋白质和淀粉溶液中加入酸后得到的结果。下列叙述不正
确的是( )
A ．由图 1、图 2 可知，与无机催化剂相比，酶作用具有专一性
B ．低温下酶的空间结构稳定，适宜于酶制剂的储藏、运输
C ．酶催化需要最适温度，酸水解淀粉不需要最适温度
D ．探究 pH 对酶活性的影响时，通常不应选择蛋白酶作为研究对象
11 ．某实验小组从热泉的芽孢杆菌中获取了某耐热蛋白酶，并探究了该酶在 60℃和 80℃两
个温度条件下， pH 对酶活性的影响，结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A ．芽孢杆菌合成的耐热蛋白酶在高温条件下不会变性
B ．根据结果可知，该酶适合在 pH ＝7、温度 60℃的条件下长期保存
C ．与 80℃相比， 60℃条件下该酶对碱性环境的适应性更强
D ．当 pH ＝7 时， 80℃和 60℃条件下该酶为化学反应提供等量的活化能
12 ．用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解 H2O2 的实验，两组实验结果如图。 第 1 组曲线是在 pH ＝7.0、20℃条件下， 向 5mL1%的 H2O2 溶液中加入 0.5mL 酶悬液的结果。
以下说法错误的是( )
A ． 目前已知的所有酶都是由含氮单体连接而成的多聚体
B ．过氧化氢酶可与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应
C ．与第 1 组相比第 2 组实验可能只提高了酶悬液的浓度
D ．过氧化氢酶参与反应但反应结束时酶的数量没有减少
13．下图 1 为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图， 多酚氧化酶(PPO) 催化酚形 成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种 PPO 活性的大小， 某同学设计了实验并对各组酚的剩余量进行检测， 结果如图 2 所示。下列说法
正确的是( )
A ．由图 1 模型推测，可通过增加底物浓度来降低非竞争性抑制剂对酶活性的抑制
B ．非竞争性抑制剂降低酶活性与高温抑制酶活性的机理相同，都与酶的空间结构改变
有关
C ．图 2 实验的自变量是温度，而 PPO 的初始量、 pH 等属于无关变量
D ．探究酶 B 的最适温度时，应在 40～50℃间设置多个温度梯度进行实验
14 ．科学家发现了一种新的蛋白质水解方式。通过实验，将不同 pH 和是否有 ATP 时，该 水解方式中蛋白质水解率的变化结果进行描点连线， 如图所示。以下有关该实验结果的描述
不正确的是( )
A ．该实验很可能设置了 18 个实验组相互对照
B ．反应中的酶并不是溶酶体中的酸性水解酶
C ．该蛋白质的水解方式很可能发生在细胞外
D ．蛋白质的水解率与反应时间呈现正相关性
15 ．下图是生物体内 ATP 和 ADP 相互转化表达式，下列相关叙述正确的是( )
酶1
ATP ADP＋Pi＋能量
酶2
A ．反应需要的酶 1 和酶 2 是同一种酶
B ．ATP 与 ADP 相互转化处于动态平衡
C ．该反应物质与能量变化都是可逆的
D ．ATP 释放的能量主要用于再合成 ATP
16．下图为 ATP 的结构示意图， ①③表示组成 ATP 的物质或基团， ②④表示化学键。下列
叙述错误的是( )
A . ①为腺苷，即 ATP 中的“A”
B ．化学键②易水解，其水解过程总是与吸能反应相联系
C．ATP 水解释放的磷酸基团可使细胞膜上的载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化
D ．生物体内 ATP 与 ADP 的相互转化体现了生物界的统一性
17．ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制， 体现了生物界的统一性。ATP 水解转化为其他
物质的同时会释放能量，其反应式是 ATPX+Pi+能量，其中 X 代表的是( )
A ．H2O B ．[H] C ．A-P~P D ．A-P~P~P
18．“轻罗小扇扑流萤”，乡村夏天的夜晚， 草丛中忽闪忽闪的萤火虫勾起了大家儿时的回忆。 科学家已弄清萤火虫发光的原理（如下图 1 所示）。根据该原理设计的 ATP 快速荧光检测仪
（如下图 2 所示），可用来快速检测食品表面的微生物，下列相关说法正确的是( )
A ．无论是需氧型生物还是厌氧型生物均可用 ATP 快速荧光检测仪检测
B ．萤火虫发光需要荧光素酶的催化，它可以催化荧光素转化为荧光素酰腺苷酸
C ．ATP 快速荧光检测仪只能检测是否有微生物残留不能检测其数量
D ．ATP 是细胞中的能量货币，细胞中储存大量 ATP 为生命活动提供能量
19 ．ATP 是细胞的能量“货币” 。下列有关 ATP 的说法，错误的是( )
A ．ATP 合成的过程就是释放能量的过程
B ．ATP 末端磷酸基团具有较高的转移势能
C ．ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质
D ．活细胞在正常条件下， ATP 与 ADP 的相互转化处于动态平衡
20 ．ATP 是细胞内流通的能量“货币” 。下列有关 ATP 的叙述错误的是( )
A ．1 个 ATP 分子中含 1 个腺苷和 3 个磷酸基团
B ．水解释放的能量可用于吸能反应
C ．末端的磷酸基团中具有较高的转移势能
D ．合成时所需要的能量由磷酸提供
21 ．dATP（d 表示脱氧）的结构简式为 dA-P～P～P，用某种酶将 dATP 中的两个特殊的化
学键水解，得到的产物是( )
A ．核糖、腺嘌呤、磷酸
B ．脱氧核糖、磷酸、腺嘌呤
C ．磷酸、腺嘌呤核糖核苷酸
D ．磷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸
22 ．ATP 是一切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
说法正确的是( )
A . ②代表的物质是 ADP
B . Ⅲ过程没有高能磷酸键的水解
C . ③是腺嘌呤核糖核甘酸，④表示脱落下来的磷酸基
D ．ATP 在细胞内的含量较多且功能高效
23．蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种分子开关， 分子开关的机理如下图所示， 形成 有活性的蛋白是一个磷酸化的过程， 即“开” 的过程， 形成无活性的蛋白是一个去磷酸化的过
程，即“关” 的过程。下列有关分子开关的说法错误的是( )
A ．细胞呼吸产生的 ATP 可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程
B ．分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关” 的
C ．蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应，与 ATP 的水解相联系
D ．蛋白质去磷酸化过程是一个放能反应的过程， 释放的能量有一部分可用于合成 ATP
24 ．下列过程属于放能反应的是( )
A ．葡萄糖分解成丙酮酸
B ．甘油跨过质膜的扩散
C ．肌肉收缩过程中改变形状
D ．光能转化成 ATP 中的化学能
25 ．下列细胞内的反应或变化过程不属于吸能反应的是( )
A ．叶绿体光合膜上的光反应 B ．细胞溶胶中发生的糖酵解过程
C ．叶绿体基质中淀粉的合成 D ．肌肉细胞受刺激后收缩的过程
二、非选择题：共 5 题，共 50 分。
26 ．某实验小组将等量的 α-淀粉酶与 β-淀粉酶加入适量蒸馏水中混匀后分为甲、乙、丙三 组，分别按下表所示步骤进行实验。已知 α-淀粉酶在 70℃下活性不受影响，在 100℃高温
下处理 15min 失活； β-淀粉酶在 70℃水浴处理 15min 即失活。回答下列问题：
分组 甲 乙 丙
步骤一 25℃下处理 15min 70℃水浴处理 min ______________ 100℃水浴处理 15min
步骤二 在 25℃条件下加入等量且足量的淀粉溶液
步骤三 一段时间后，分别测量三组淀粉剩余量
淀粉剩余 量 a b c
(1)根据表格内容分析，该实验的自变量是 ；乙组步骤一中应 70℃水浴处理
min 后取出。
(2)根据表格内容分析，丙组中的 α-淀粉酶经过步骤一处理，再将温度降至 25℃后，该酶不
能催化淀粉水解，原因是 。
(3)根据表格内容分析， b 与 a 的差值可体现出 酶的催化效率；c 与 b 的差值可体现
出 酶的催化效率。
27 ．研究表明，在盐胁迫下大量的 Na＋进入植物根部细胞，会抑制 K＋进入细胞，进而导致 细胞中 Na＋/K＋ 的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物 能够在盐胁迫逆境中正常生长， 如图 1 是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图， 其根细胞生物膜借助 H＋－ATP 泵（图 2）使两侧 H＋形成的电化学梯度， 在物质转运过程中
发挥了十分重要的作用。请回答下列问题：
(1)盐碱地上大多数植物很难生长， 主要原因是土壤溶液浓度大于 ，植物无法从土壤中
获取充足的水分甚至萎蔫。
(2)耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的基础是 。当盐浸入到根周围的环境时， Na＋ 以 方式顺浓度梯度大量进入根部细胞。据图 1 分析，图示各结构中 H＋浓度分布存在差异，该 差异主要由位于 上的 H＋－ATP 泵转运 H＋来维持的。据图 2 分析， H＋－ATP 泵的化学
本质是 ，它除了转运 H＋外，还有 作用，该作用的机理是 。
(3)为减少 Na＋对胞内代谢的影响，这种 H＋分布特点可使根细胞将 Na＋转运到细胞膜外或液
泡内。 Na＋转运到细胞膜外或液泡内所需的能量来自于 。
28 ．NAGase 是催化几丁质降解过程中的一种关键酶，广泛存在于动物、植物、微生物中。
研究发现一些糖类物质对 NAGase 催化活力有影响，如图 1 所示。请回答下列问题：
(1)以果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖作为效应物，这四种糖对 NAGase 的催化活力均有
（填“抑制”或“促进” ）作用，其中影响该酶作用最强的是 。
(2)某小组开展实验探讨这四种糖影响该酶催化活力的机制，图 2 是效应物影响酶催化活力 的两种理论：模型 A 表示抑制剂与底物存在竞争关系，可以结合到酶的活性部位，并表现 为可逆，但该结合不改变酶的空间结构；模型 B 表示抑制剂与底物没有竞争关系，而是结 合到酶的其他部位， 导致酶的空间结构发生不可逆变化。图 3 是依据这两种理论判断这四种 糖降低 NAGase 活力类型的曲线图， 其中曲线 a 表示不添加效应物时的正常反应速度。请根 据图 3 简要写出探究实验的实验思路， 并根据可能的实验结果推断相应的结论。实验组设计 思路：参照对照组加入等量的底物和 NAGase，加入一定量的 后， ；
实验预期：若实验结果如曲线 b，则为模型 ；若实验结果如曲线 c ，则为模型 。
(3)该小组还探究了温度影响酶促反应速率的作用机理，其作用机理可用图坐标曲线表示。
其中 a 表示不同温度下底物分子具有的能量， b 表示温度对酶活性的影响， c 表示酶促反应 速率与温度的关系。据图分析， 处于曲线 c 中 1 、2 位点酶分子活性是 （填“相同”或“不
同” ）的，酶促反应速率是 与 共同作用的结果。
(4)某同学为了验证酶的专一性，他选用了人的唾液淀粉酶、可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液、 碘液以及其他可能用到的器具来做实验。你觉得他 （能/不能）得到预期的实验结果
和结论？为什么？ ；你的建议是 。
29．科学家分别将细菌紫膜质（蛋白质） 和 ATP 合成酶重组到脂双层（一种由磷脂双分子 层组成的人工膜） 上， 在光照条件下， 观察到如下图所示的结果。另外科学研究表明每个细
菌内的 ATP 含量基本相同，可利用下图所示反应原理来检测样品中细菌数量。放线菌（原
核生物）产生的寡霉素能够改变线粒体内膜上 ATP 合成酶的结构，从而阻断 ATP 的合成。
根据以上内容，回答下列问题：
(1)从 ATP 合成酶的功能来看，说明某些膜蛋白具有 的功能
(2)H+ 以 的方式通过细菌紫膜质进入脂质体内部。图丙在停止光照后短时间内，
脂质体 （能/否）产生 ATP，原因是 。
(3)利用图示反应原理来检测样品中细菌数量时，荧光强度与样品中细菌数量呈正相关，原
因是 。
(4)寡霉素 （能/否）用来抑制细菌细胞的繁殖，原因是 。
30 ．为保证市民的食品安全，执法人员会使用 ATP 荧光检测系统对餐饮行业中餐具等用品
的微生物含量进行检测。其设计灵感来源于萤火虫尾部发光器发光的原理。请据图回答：
(1)图 a 为萤火虫尾部发光器发光的原理，据图分析可知萤火虫能够发光是由于萤火虫腹部 细胞内的 催化荧光素反应，从而放出光子而发出荧光，催化过程中消耗的能量由
水解直接提供。
(2)图 b 中的荧光检测仪可检测上述反应中荧光强度，从而推测微生物含量。该仪器可用作
检测微生物含量的前提包括 。
①细胞中储备的 ATP 非常多；②所有生物活细胞中都含有 ATP；③不同细胞中 ATP 浓度差
异不大；④荧光强度与 ATP 供应呈正相关；⑤试剂与样品混合后发荧光属于放能反应
综合上述材料分析，为保证该反应顺利进行，检测试剂中除了荧光素酶外，至少应有 。
根据酶的特性，检测试剂应在低温保存，使用时再恢复至常温，原因是 。
(3)严谨的检测操作才能保证测量结果准确。执法人员检测前通常会带上无菌手套，主要是 为了避免 导致检测到的微生物含量偏 。检测时用拭子反复擦拭可以破坏微生物的
细胞膜，进而更准确地检测出 ATP 的含量，因为 ATP 产生于 。
(4)若测试餐具时显示 ATP 含量超过警戒值， 可要求商家通过 （写出 1 项即可） 措施降 低微生物含量， 以保证市民的食品安全卫生。为避免太空环境引起微生物变异， 威胁到宇航 员的健康，火箭发射前可用 ATP 荧光检测系统对太空舱进行卫生检测，此时警戒值应
（填“上调” 、“下调”或“不变”）。
(5)ATP 水解释放的能量可用于大脑思考、生物发电、主动运输、物质合成、肌肉收缩等。ATP 水解释放的能量使蛋白质分子 ，蛋白质 发生变化， 活性改变， 从而参与各种化学
反应。
(6)吸能反应一般与 相联系，需要 ATP 水解酶的催化，同时也消耗 ；放能反应一
般与 相联系。
(7)正常细胞中 ATP 与 ADP 的相互转化处于 中、这种功能机制在所有生物的细胞内都
是一样的，这体现了 。
(8)为了研究萤火虫发光与 ATP 的关系， 某研究小组做了下列相关实验。器材试剂：培养皿、 试管、活萤火虫、ATP 制剂、质量浓度为 0.0001g/mL 的葡萄糖溶液、生理盐水、蒸馏水等。
实验步骤：请补全实验步骤及现象：
试管 步骤① 发光熄灭时， 立即进行步骤 2 步骤② 现象
1 捣碎的发光器＋生理盐水 a 、 c 、
2 捣碎的发光器＋生理盐水 5mL 葡萄糖溶液 不再发光
3 捣碎的发光器＋生理盐水 b 、 不再发光
实验结论： ATP 是细胞内直接的能源物质。研究发现，萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光 素和荧光素酶。推测萤火虫发光的原因是 接受 ATP 提供的能量后被激活，在 的
催化作用下，荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。第五章 细胞的能量供应和利用 基础通关卷
（满分 100 分，考试用时 60 分钟）
一、选择题：本题共 25 小题，每小题 2 分，共 50 分。在每小题给出的四个选项中，只有一
项是符合题目要求的。
1．为了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶， 某学生设计了两组实验， 如图所示。在 37 ℃水 浴中保温一段时间后， 1 、2 中加入适量双缩脲试剂， 3 、4 中不加任何试剂，下列分析正确
的是( )
A ．实验②能达到实验目的
B ．实验①能达到实验目的
C ．实验①、②都能达到实验目的
D ．实验①、②都不能达到实验目的
(
【答案】
A
【分析】双缩脲试剂可以检测蛋白质，出现
紫色反应。
【详解】双缩脲试剂检测的是蛋白质，
蛋白酶也是蛋白质，
故本题无法从化学特性上达到目
的，
只有考虑物理特性，
如蛋白块变小或消失。故实验②能达到目的，
实验①不能。
A
正确，
BCD
错误。
故选
A
。
)
2 ．甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性(酶催化特定化学反应的能力)与处理时间的
关系如图所示。下列分析错误的是( )
A ．甲酶的化学本质为蛋白质
B ．甲酶能够不被该种蛋白酶降解
C ．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
D ．甲酶可能是具有催化功能的 RNA
(
【答案】
A
【分析】分析曲线图：大部分酶的本质是蛋白质，少量酶是
RNA
，用蛋白酶处理甲、乙两
种酶后，乙酶活性降低，甲酶活性不变，说明乙酶是蛋白质，
甲酶可能是
RNA(
核酶
)
。
【详解】
A
、绝大多数酶是蛋白质，少量酶是
RNA
，用蛋白酶处理后，甲酶活性不变，则
说明甲酶可能是
RNA
，
A
错误；
B
、用蛋白酶处理甲，甲酶活性不变，说明不被该种蛋白酶降解，
B
正确；
C
、用蛋白酶处理后，
乙酶活性降低，
说明乙酶是蛋白质，
被蛋白酶处理后分解
(
分子
结构改
变
)
，
C
正确；
D
、用蛋白酶处理后，甲酶活性不变，说明甲酶可能是具有催化功能的
RNA
，
D
正确。
故选
A
。
)
3 ．生态酶制剂是一种无毒、无残留、无污染的微生物制剂，它能提高饲料营养成分的利用 率，使质量差的饲料和优质饲料具有同样的饲喂效果， 从而提高了饲料行业和养殖行业的经
济效益。下列有关叙述错误的是( )
A ．组成酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸 B ．低温条件有利于生态酶的保存
C．酶具有高效性是因为其能降低化学反应活化能 D．生态酶的使用需要适宜的温度和
pH 条件
(
【答案】
C
【分析】
1
、酶是由活细胞产生的具有催化作用
的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶
是
RNA
。
2
、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。
3
、影响酶活性的因素主要是温度和
pH
，在
最适温度（
pH
）前，随着温度（
pH
）的升高，
酶活性增强；到达最适温度（
pH
）时，酶活性最强；超过最适温度（
pH
）后，随着温度
（
pH
）的升高， 酶活性降低。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。
【详解】
A
、酶的本质是蛋白质或
RNA
，因此酶的基本组成单位可能是氨基酸或核糖核苷
酸，
A
正确；
B
、低温不会使酶变性失活，只能抑制酶的活性，有利于酶的保存，
B
正确；
C
、与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，具有高效性，
C
错误；
)
(
D
、酶的作用需要适宜的条件，所以生态酶的使用需要适宜的温度和
pH
条件，
D
正确。
故选
C
。
)
4 ．盐胁迫可以刺激植物细胞中的酶系，如 NADPH 氧化酶和过氧化氢酶等，产生更多的
H2O2。此外， 盐胁迫也可以导致植物细胞膜的脂质过氧化， 从而增加 H2O2 的产量。在 NaCl
胁迫下，植物通过调节相应膜蛋白的功能提高耐盐能力(如下图)。下列叙述错误的是( )
A ．蛋白质 1 具有催化功能，可以降低化学反应的活化能
B ．蛋白质 2 被 H2O2 激活后，与 Ca2+结合，其构象发生改变
C ．蛋白质 3 运出 Na+不直接消耗 ATP，但属于主动运输
D ．盐胁迫可能刺激植物细胞中的过氧化氢酶，使其活性降低
【答案】B 【分析】四种常考的“膜蛋白”及其功能区分：（1）糖蛋白：信号分子（如激素、细胞因子、 神经递质）的受体蛋白。（2）转运蛋白：协助跨膜运输（协助扩散和主动运输）。（3）具催 化作用的酶：如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可存 在 ATP 水解酶（催化 ATP 水解，用于主动运输等）。（4）识别蛋白：用于细胞与细胞间相 互识别的糖蛋白（如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等）。 【详解】A、蛋白质 1 可催化 NADPH 的氧化， 具有催化功能， 可以降低化学反应的活化能， A 正确； B、蛋白质 2 为通道蛋白，被 H2O2 激活后，通道打开，运输 Ca2+ ，其构象不改变， B 错误； C、蛋白质 3 运出 Na+不直接消耗 ATP，但是利用了 H+ 的浓度差， 则属于主动运输， C 正确； D、盐胁迫也可以导致植物细胞膜的脂质过氧化，从而增加 H2O2 的产量，因此盐胁迫可能 抑制了植物细胞中的过氧化氢酶的活性，导致其活性降低，不能分解过氧化氢， D 正确。
故选 B 。
5 ．下图为某种酶在最适 pH 和不同温度条件下，反应底物浓度随反应时间变化的曲线图。
下列分析错误的是( )
A ．该酶的最适温度为 45 ℃,该温度下反应至 t2 时间后，酶活性下降为 0 B ．经 65 ℃长时间处理的酶液，自然冷却后加入底物，反应底物浓度不变
C ．降低或升高反应体系的 pH，图中的 t2 点和 t3 点的位置将右移
D ．0～t1 时间段， 25 ℃条件下的平均反应速率比 45 ℃条件下的慢
(
【答案】
A
【分析】影响酶促反应速率的因素主要有：温度、
pH
、底物浓度和酶浓度等。温度能影响
酶促反应速率，在最适温度前，随着温度的升高，酶活性增强，酶促反应速率加快；到达最
适温度时，酶活性最强，酶促反应速率最快；超过最适温度后，随着温度的升高，酶活性降
低， 酶促反应速率减慢。据图分析可知，
在
45℃
时酶的活性最高，
其次是
25℃
时，
65℃
条
件下，由于温度过高，酶已失活。
【详解】
A
、据图分析可知，在
45 ℃
时酶的活性最高，
由于温度设置组太少，故不能说明
该酶的最适温度为
45 ℃
,该温度下反应至
t
2
时间后，底物被完全消耗掉，酶作为催化剂，
反应前后数量和性质不变，所以酶的活性不发生改变，
A
错误；
B
、
65 ℃
条件下，由于温度过高，酶已失活。经
65 ℃
长时间处理的酶液，自然冷却后加入
底物，反应底物浓度不变，
B
正确；
C
、曲线是在某种酶的最适
pH
条件下测得的，
所以降低或升高反应
体系的
pH
，酶的活性降
低，反应速率减慢，底物消耗完所需时间延长，图中的
t
2
点和
t
3
点的位置将右移，
C
正确；
D
、在
45
℃
时酶的活性最高，
其次是
25
℃
时， 所以在
0
～
t
1
时间段，
25
℃
条件下的平
均反
应速率比
45
℃
条件下的慢，
D
正确。
故选
A
。
)
6 ．蛋白质的磷酸化在信号传递过程中起着重要作用，而很多转化过程都需要 ATP 的参与， 蛋白质磷酸化后，空间结构发生了变化，活性也发生了变化，进而使 Ca2＋释放到膜外。蛋
白质磷酸化和去磷酸化的过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A ．蛋白质磷酸化的过程会消耗 ATP，使 ATP 的含量明显下降
B ．蛋白质磷酸化和去磷酸化的过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
C ．蛋白质的磷酸化和去磷酸化不属于可逆反应
D ．蛋白质的磷酸化属于吸能反应，其能量来自 ATP 中活跃的化学能
(
【答案】
A
【分析】据图分析可知，
在信号的刺激下，
蛋白激酶催化蛋白质形成磷酸化的蛋白质，
使蛋
白质的空间结构发生改变；而蛋白磷酸酶又能催化磷酸化的
蛋白质上的磷酸基团脱落，形成
去磷酸化的蛋白质，从而使蛋白质空间结构恢复。
【详解】
A
、蛋白质磷酸化的过程会消耗
ATP
，同时细胞内也有
ATP
合成， 细胞内
ATP
含
量基本不变，
A
错误；
B
、通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，
进而实
现细胞信号的传递，
体现
出蛋白质结构与功能相适应的观点，
B
正确；
C
、据图可知，
蛋白质的磷酸化过程要用蛋白激酶，
去磷酸化过程要用蛋白磷酸酶，
所以蛋
白质的磷酸化和去磷酸化属于不可逆反应，
C
正确；
D
、据图可知，蛋白质磷酸化过程伴随
ATP
的水解，
ATP
水解释放能量，故该过程属于吸
能反应，能量来自
ATP
中活跃的化学能，
D
正
确。
故选
A
。
)
7 ．核酶是一类具有催化功能的单链 RNA 分子，可降解特定的 mRNA 序列。下列关于核酶
的叙述，正确的是( )
A ．核酶能将所有 RNA 单链降解，与脂肪酶有 3 种元素相同
B ．核酶和脂肪酶都能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应
C ．核酶彻底水解产生四种物质
D ．核酶在化学反应中能降低活化能
(
【答案】
D
【分析】
1
、酶是由活细胞产生的具有催化作用
的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶
是
RNA
。
)
(
2
、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。
3
、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。
【详解】
A
、根据题意
“
核酶是一类具有催化功能的单链
RNA
分子，可降解特定
的
mRNA
序列
”
可知，核酶并不能将所有
RNA
单链降解，其组成元素有
C
、
H
、
O
、
N
、
P
；脂肪酶的
化学本质是蛋白质，其组成元素主要有
C
、
H
、
O
、
N
，所以核酶和脂肪酶共有的
C
、
H
、
O
、
N4
种元素相同，
A
错误；
B
、核酶的化学本质是
RNA
，不能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反
应， 而脂肪酶的化学本
质是蛋白质，能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应，
B
错误；
C
、核酶的化学本质为
RNA
，其彻底水解产物有磷酸、核糖和
4
种含氮碱基，共
6
种物质，
C
错误；
D
、核酶在化学反应中能降低化学反应的活
化能，
D
正确。
故选
D
。
)
8 ．酶具有极强的催化功能，其原因是( )
A ．增加了反应物之间的接触面积
B ．降低了化学反应的活化能
C ．提高了反应物分子的活化能
D ．酶提供反应开始所必需的活化能
(
【答案】
B
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数
酶是蛋白质，少数酶是
RNA
。酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特点，酶具有高效性的原因是
酶能降低化
学反应的活化能，但不能提高化学反应所需的活化能。
【详解】
AB
、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，酶不能增加反应物之间的接触面积，
A
错误，
B
正确；
CD
、酶可以使化学反应的速率大幅度提高的原因
是酶作为生物催化剂，可以明显地降低化
学反应的活化能，酶不会提供能量，也不能提高反应物分子的活化能，
CD
错误。
故选
B
。
)
9 ．下列有关酶与 ATP 的叙述中，正确的是( )
A ．能够水解唾液淀粉酶的酶是淀粉酶
B ．将唾液淀粉酶从 100℃的环境转移到 37℃的环境中，它的活性会升高
C ．ATP 合成需要的能量由磷酸提供
D ．ATP 脱掉两个磷酸基团后，可作为合成 RNA 的原料
(
【答案】
D
【分析】
1
、酶是由活细胞产生的具有催化作用
的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶
是
RNA
。
2
、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和。影响酶活性的因素：温度、
pH
、酶的抑制
剂等。
3
、合成
ATP
所需能量来源于光合作用和呼吸作用。吸能反应一般与
ATP
的水解反
应相联
系，放能反应一般与
ATP
的合成反应相联
系。
【详解】
A
、唾液淀粉酶是蛋白质，能够水解唾液淀粉酶的酶是蛋白酶，
A
错误；
B
、唾液淀粉酶在
100℃
的环境中变性失活，不可恢复。因此将唾液淀粉酶从
100℃
的环境
转移到
37℃
的环境中，它的活性不变，
B
错误；
C
、
ATP
合成需要的能量由细胞内的放能反应提供，如细胞呼吸，
C
错误；
D
、
ATP
脱掉两个磷酸基团后，为腺嘌呤核糖核苷酸，是组成
RNA
的基本单位之一，可作
为合成
RNA
的原料，
D
正确。
故选
D
。
)
10．现有一种蛋白酶提取液， 分别以蛋白质和淀粉为底物在相同条件下进行实验， 得到图 1 曲线， 图 2 为同等条件下， 分别在蛋白质和淀粉溶液中加入酸后得到的结果。下列叙述不正
确的是( )
A ．由图 1、图 2 可知，与无机催化剂相比，酶作用具有专一性
B ．低温下酶的空间结构稳定，适宜于酶制剂的储藏、运输
C ．酶催化需要最适温度，酸水解淀粉不需要最适温度
D ．探究 pH 对酶活性的影响时，通常不应选择蛋白酶作为研究对象
【答案】C 【分析】酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。影响酶活性的因素主要是温度
和 pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）
(
时，酶活性最强；超过最适温度（
pH
）后，随着温度（
p
H
）的升高，酶活性降低．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。
【详解】
A
、由图
1
、图
2
可知，与无机催化剂相比，蛋白酶使蛋白质水解但是不能催化淀
粉水解，酶作用具有专一性，
A
正确；
B
、低温下酶的空间结构稳定，适宜于酶制剂的储藏、运输，
B
正确；
C
、酶催化需要最适温度，酸水解淀粉也需要最适温度，
C
错误；
D
、探究
pH
对酶活性的影响时，通常不应选择蛋白酶作为研
究对象，因为
pH
会影响蛋白
质的分解速率，图
2
显示加入酸后蛋白质也分解，
D
正确。
故选
C
。
)
11 ．某实验小组从热泉的芽孢杆菌中获取了某耐热蛋白酶，并探究了该酶在 60℃和 80℃两
个温度条件下， pH 对酶活性的影响，结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A ．芽孢杆菌合成的耐热蛋白酶在高温条件下不会变性
B ．根据结果可知，该酶适合在 pH ＝7、温度 60℃的条件下长期保存
C ．与 80℃相比， 60℃条件下该酶对碱性环境的适应性更强
D ．当 pH ＝7 时， 80℃和 60℃条件下该酶为化学反应提供等量的活化能
(
【答案】
C
【分析】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。在过酸、过碱或温度过高条件下酶会变性失活，
而在低温条件下酶的活性降
低，但不会失活。
【详解】
A
、芽孢杆菌合成的耐热蛋白酶在高温
条件下也会变性，
A
错误；
B
、根据结果可知，
在
pH=7
的环境中该酶活性
最高，
但
60℃
条件不适合长期保存，
长期保
存酶应置于低温、适宜
pH
条件下，
B
错误；
C
、结合图示信息可知，与
80℃
环境条件相比，
60℃
条件下该酶对
碱性环境的适应性更强，
C
正确；
D
、酶能降低化学反应的活化能，不能提供活化能，
D
错误。
故选
C
。
)
12 ．用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解 H2O2 的实验，两组实验结果如图。 第 1 组曲线是在 pH ＝7.0、20℃条件下， 向 5mL1%的 H2O2 溶液中加入 0.5mL 酶悬液的结果。
以下说法错误的是( )
A ． 目前已知的所有酶都是由含氮单体连接而成的多聚体
B ．过氧化氢酶可与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应
C ．与第 1 组相比第 2 组实验可能只提高了酶悬液的浓度
D ．过氧化氢酶参与反应但反应结束时酶的数量没有减少
(
【答案】
C
【分析】
1
、影响酶活性的因素主要是温度和
pH
，在最适温度
(pH
)
前，
随着温度
(pH)
的升高，
酶活性增强
;
到达最适温度
(pH)
时，酶活性最强
;
超过最适温度
(pH)
后，随着温度
(pH)
的升高，
酶活性降低。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
、分析题图：由图可知，第
2
组比第
1
组生成的氧气的总量高。
【详解】
A
、目前已知的所有酶（包括蛋白质和
RN
A
）都是由含氮单体连接而成的多聚体，
A
正确；
B
、过氧化氢酶为蛋白质可与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应，
B
正确；
C
、与第
1
组相比第
2
组氧气生成量增加，第
2
组实验应是提高了
H
2
O
2
的溶液的浓度或体
积，
C
错误；
D
、过氧化氢酶参与反应但反应结束时酶的数量没有减少， 反应前后酶
数量和性质不变，
D
正确。
故选
C
。
)
13．下图 1 为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图， 多酚氧化酶(PPO) 催化酚形 成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种 PPO
活性的大小， 某同学设计了实验并对各组酚的剩余量进行检测， 结果如图 2 所示。下列说法
正确的是( )
A ．由图 1 模型推测，可通过增加底物浓度来降低非竞争性抑制剂对酶活性的抑制
B ．非竞争性抑制剂降低酶活性与高温抑制酶活性的机理相同，都与酶的空间结构改变
有关
C ．图 2 实验的自变量是温度，而 PPO 的初始量、 pH 等属于无关变量
D ．探究酶 B 的最适温度时，应在 40～50℃间设置多个温度梯度进行实验
(
【答案】
B
【分析】题图分析：竞争性抑制剂与底物结构相似，可与底
物竞争性结合酶的活性部位，随
着底物浓度的增加底物的竞争力增强， 酶促反应速率加快，
即底物浓度
的增加能缓解竞争性
抑制剂对酶的抑制作用。非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合， 从而
使酶的活
性部位功能丧失，即使增加底物浓度也不会改变酶促反应速率。
【详解】
A
、图
1
所示， 酶的活性中心有限，
竞争性抑制剂与底物竞争
酶的活性中心，
从而
影响酶促反应速率，可通过增加底物浓度来降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制，
A
错误；
B
、非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，
从而使酶的活性部
位功能丧失，
其
机理与高温对酶活性抑制的机理相似，
B
正确；
C
、据题意可知，
该实验的自变量是温度、酶的种类，
而
PPO
的初始量、
pH
等属于无关
变量，
C
错误；
D
、根据图
2
结果可知，只研究了
20—50℃
范围内的酶活性，由于高于
50℃
的酶
活性未知，
故若要探究酶
B
的最适温度时，
应在
30—50℃
间设置多个温度梯度进行实验，
并在大
于
50℃
也进行梯度温度的实验，
D
错误；
故选
B
。
)
14 ．科学家发现了一种新的蛋白质水解方式。通过实验，将不同 pH 和是否有 ATP 时，该 水解方式中蛋白质水解率的变化结果进行描点连线， 如图所示。以下有关该实验结果的描述
不正确的是( )
A ．该实验很可能设置了 18 个实验组相互对照
B ．反应中的酶并不是溶酶体中的酸性水解酶
C ．该蛋白质的水解方式很可能发生在细胞外
D ．蛋白质的水解率与反应时间呈现正相关性
(
【答案】
C
【分析】该实验的自变量是
pH
和是否加
ATP
，因变量是蛋白质水解率
，
由图可知， 加
ATP
后，蛋白质水解率明显提高。
【详解】
A
、由题图的图
a
可知， 该实验在有无
ATP
的情况下， 分别在
9
个不同
pH
条件下
进行了蛋白质水解率的测定，故该实验很可能设置了
18
个实验组相互对照，
A
正确；
B
、该蛋白质降解途径的最适
pH
为
8.0
时呈碱性，如果该酶是溶酶体中的酸性水解酶则会
失活，所以该酶不是溶酶体中的酸性水解酶，
B
正确；
C
、通常情况下只在细胞内才存在
ATP
，由图
a
可知，有
ATP
存在时与没有
AT
P
存在时的
水解率相差非常大，由此说明该蛋白质的水解方式为
AT
P
依赖型，很可能发生在细胞内，
而不是细胞外，
C
错误；
D
、图
b
中显示蛋白质的水解率随着反应时间的增加而增加，因此呈正相关性，
D
正确。
故选
C
。
)
15 ．下图是生物体内 ATP 和 ADP 相互转化表达式，下列相关叙述正确的是( )
酶1
ATP ADP＋Pi＋能量
酶2
A ．反应需要的酶 1 和酶 2 是同一种酶
B ．ATP 与 ADP 相互转化处于动态平衡
C ．该反应物质与能量变化都是可逆的
D ．ATP 释放的能量主要用于再合成 ATP
(
【答案】
B
)
(
【分析】该反应为
ATP
与
ADP
的相互转化
，反应向右进行，
ATP
水解，释放能量；反应向
左进行，
ADP
转化为
ATP
，所需的能量对于动物和人来说，主要来自呼吸作用，对于绿色
植物来说，除来自呼吸作用外，还来自光合作用。
【详解】
A
、酶
1
是
ATP
水解酶，酶
2
是
ATP
合成酶，不属于同一种酶，
A
错误；
B
、生物体内
ATP
与
ADP
可以相互转换，处于动态平衡，
B
正确；
C
、能量不能循环利用，即该反应中能量变
化是不可逆的，
C
错误；
D
、
ATP
释放的能量直接用于其他生命活动，而
ATP
合成的能量来自于光能和有机物中的
化学能，
D
错误。
故选
B
。
)
16．下图为 ATP 的结构示意图， ①③表示组成 ATP 的物质或基团， ②④表示化学键。下列
叙述错误的是( )
A . ①为腺苷，即 ATP 中的“A”
B ．化学键②易水解，其水解过程总是与吸能反应相联系
C．ATP 水解释放的磷酸基团可使细胞膜上的载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化
D ．生物体内 ATP 与 ADP 的相互转化体现了生物界的统一性
(
【答案】
A
【分析】
ATP
的结构简式为
A-P
～
P
～
P
，其中
A
代表腺苷（
腺嘌呤
+
核糖
），
P
代表磷酸基
团，
-
代表普通磷酸键
，
～
代表特殊的化学键。图中①表示腺嘌呤，
②④表示特殊化学键，
③
表示磷酸基团。
【详解】
A
、①为腺嘌呤，而
ATP
中的
“A”
指的是腺苷，
A
错误；
B
、化学键②是远离腺苷的特殊化学键，易于水解，释放的能量可用于吸能反应，
B
正确；
C
、
ATP
水解释放的磷酸基团可使细胞膜上的载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，
进
而实现物质的转运过程，
C
正确；
D
、生物体内
ATP
与
ADP
的相互转化的供能模式在生物体内普遍存在，
体
现了生物界的统
一性，
D
正确。
故选
A
。
)
17．ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制， 体现了生物界的统一性。ATP 水解转化为其他
物质的同时会释放能量，其反应式是 ATPX+Pi+能量，其中 X 代表的是( )
A ．H2O B ．[H] C ．A-P~P D ．A-P~P~P
(
【答案】
C
【分析】
ATP
是腺苷三磷酸的英文名称缩写，
ATP
分子的结构式可以简写成
A-P
～
P
～
P
，
其中
A
代表腺苷，
P
代表磷酸基团
，～
代表一种特殊的化学键。
【详解】
ATP
的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，
ATP
分子远离
A
那个特殊化学
键很容易水解，远离
A
那个
P
会脱离开来，形成游离的
Pi
，同时释放出大量的能量，
ATP
就转化成了
ADP
，所以图中
X
代表
A-P
～
P
（
ADP
）。
故选
C
。
)
18．“轻罗小扇扑流萤”，乡村夏天的夜晚， 草丛中忽闪忽闪的萤火虫勾起了大家儿时的回忆。 科学家已弄清萤火虫发光的原理（如下图 1 所示）。根据该原理设计的 ATP 快速荧光检测仪
（如下图 2 所示），可用来快速检测食品表面的微生物，下列相关说法正确的是( )
A ．无论是需氧型生物还是厌氧型生物均可用 ATP 快速荧光检测仪检测
B ．萤火虫发光需要荧光素酶的催化，它可以催化荧光素转化为荧光素酰腺苷酸
C ．ATP 快速荧光检测仪只能检测是否有微生物残留不能检测其数量
D ．ATP 是细胞中的能量货币，细胞中储存大量 ATP 为生命活动提供能量
(
【答案】
A
【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
、无论需氧型生物还是厌氧型生物均可生成
ATP
，据均可用
ATP
快速荧光检测
仪检测，
A
正确；
B
、由图可知，荧光素酶可以催化荧光素酰腺苷酸转化为
氧合荧光素，
B
错误；
C
、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，
C
错误；
)
(
D
、
ATP
是生命活动的直接能源物质，细胞中
ATP
的含量较少，
D
错误。
故选
A
。
)
19 ．ATP 是细胞的能量“货币” 。下列有关 ATP 的说法，错误的是( )
A ．ATP 合成的过程就是释放能量的过程
B ．ATP 末端磷酸基团具有较高的转移势能
C ．ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质
D ．活细胞在正常条件下， ATP 与 ADP 的相互转化处于动态平衡
(
【答案】
A
【分析】
1
、
ATP
是腺苷三磷酸的英文名称缩写，
ATP
分子的结构式可以简写成
A-P~P~P
，
其中
A
代表腺苷，
P
代表磷酸基团，
~
代表一种特殊的化学键。
2
、
ATP
的化学性质不稳定，
在有关酶的催化作用下，
ATP
分子远离
A
那个特殊化学键很容
易水解， 于是远离
A
那个
P
就脱离开来，
形成游离的
Pi
，同时释放出大量的
能量，
ATP
就
转化成了
ADP
。
【详解】
A
、
ATP
合成的过程是吸收能量的过程，
能量来自光合作用和呼吸作用，
ATP
水解
的过程是释放能量的过程，能量用于几乎各项生命活动，
A
错误；
B
、
ATP
末端的磷酸基团具有较高的转移势能，容易水解释
放能量，
B
正确；
C
、
ATP
是驱动细胞生命活动的直接能源物质，
C
正确；
D
、活细胞内的
ATP
含量很少， 在正常条件
下，
细胞内
ATP
与
ADP
的相互转化处于动态平
衡状态，以满足细胞的能量需求，
D
正确。
故选
A
。
)
20 ．ATP 是细胞内流通的能量“货币” 。下列有关 ATP 的叙述错误的是( )
A ．1 个 ATP 分子中含 1 个腺苷和 3 个磷酸基团
B ．水解释放的能量可用于吸能反应
C ．末端的磷酸基团中具有较高的转移势能
D ．合成时所需要的能量由磷酸提供
(
【答案】
D
【分析】
ATP
的结构可以简写成
A—P
～
P
～
P
，
“A”
代表由核糖和腺嘌呤组成的腺苷，
“P”
代
表磷酸基团，
~
代表特殊的化学键。放能反应一般与
ATP
的合成相联系，吸能反应一般
与
ATP
的水解相联系，
能量通过
ATP
分子在吸能反应
和放能反应之间循环流通，
因此
ATP
是细胞中能量流通的
“
货币
”
。
)
(
【详解】
A
、
1
个
ATP
分子中含
1
个腺苷和
3
个磷酸基团，
A
正确；
B
、细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由
ATP
直接提供能量的
，
ATP
水解释放的能
量可用于吸能反应，
B
正确；
C
、
ATP
的末端磷酸基团有一种离开
ATP
而与其他
分子结合的趋势，也就是具有较高的转
移势能，
C
正确；
D
、
ATP
合成时所需要的能量， 来自呼吸作用中有机物氧化分解所释放的化学能和光
合作用
中色素分子所吸收的光能，
D
错误。
故选
D
。
)
21 ．dATP（d 表示脱氧）的结构简式为 dA-P～P～P，用某种酶将 dATP 中的两个特殊的化
学键水解，得到的产物是( )
A ．核糖、腺嘌呤、磷酸
B ．脱氧核糖、磷酸、腺嘌呤
C ．磷酸、腺嘌呤核糖核苷酸
D ．磷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸
(
【答案】
D
【分析】
ATP
的结构式可简写成
A-P
～
P
～
P
，式中
A
代表腺苷，
T
代表
3
个，
P
代表磷酸基
团
，～
代表特殊的化学键。
【详解】
ABCD
、一个
dATP
分子中含有一
个腺苷、
3
个磷酸基团、
2
个特殊的化学键。
dATP
的一个特殊的化学键水解， 形成
dADP
（二磷酸腺苷
），
两个特殊的化学键水解， 形成
dAMP
（一磷酸腺苷即腺嘌呤脱氧核苷酸）和
2
个磷酸，
ABC
错误
，
D
正确。
故选
D
。
)
22 ．ATP 是一切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
说法正确的是( )
A . ②代表的物质是 ADP
B . Ⅲ过程没有高能磷酸键的水解
C . ③是腺嘌呤核糖核甘酸，④表示脱落下来的磷酸基
D ．ATP 在细胞内的含量较多且功能高效
(
【答案】
B
【分析】由图分析得知：①为
ADP
、②为
AMP
、③是腺苷、④是磷酸、⑤能量；
ATP
的结
构简式
A-P
～
P
～
P
，其中
A
代表腺苷，
P
代表磷酸基团。
【详解】
A
、②代表的物质是
AMP
，
A
错
误；
B
、
Ⅲ
过程为腺嘌呤核糖核苷酸的彻底水解，没
有高能磷酸键的水解，
B
正确；
C
、②是腺嘌呤核糖核苷酸，③是腺苷，
C
错误；
D
、
ATP
在细胞内的含量较少，
D
错误。
故选
B
。
)
23．蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种分子开关， 分子开关的机理如下图所示， 形成 有活性的蛋白是一个磷酸化的过程， 即“开” 的过程， 形成无活性的蛋白是一个去磷酸化的过
程，即“关” 的过程。下列有关分子开关的说法错误的是( )
A ．细胞呼吸产生的 ATP 可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程
B ．分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关” 的
C ．蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应，与 ATP 的水解相联系
D ．蛋白质去磷酸化过程是一个放能反应的过程， 释放的能量有一部分可用于合成 ATP
(
【答案】
D
【分析】细胞内
ATP
与
ADP
相互转化
的能量供应机制，
普遍存在于生物界中，
是生物界的
共性；吸能反应一般与
ATP
的分解相联系，放能反应一
般与
ATP
的合成相联系。
【详解】
A
、细胞呼吸产生的
ATP
可在蛋白激酶的
作用释放能量，且脱去磷酸基团用于蛋
白质的磷酸化，
A
正确；
B
、
ATP
将蛋白质磷酸化，形成
ADP
和磷酸化的蛋白质，同时蛋白质的空间结构发生改变，
当磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落时会发生性状改
变，
因此分子开关可能是通过改变蛋白
质的空间结构来实现
“
开
”
和
“
关
”
的，
B
正确；
C
、细胞呼吸产生的
ATP
可在蛋白激酶的作用释放能量，且脱去磷酸基团用于蛋白质的磷
酸化，为
ATP
的水解过程，与吸能反应相联系，
C
正确；
D
、蛋白质去磷酸化过程释放的能量不能用于合成
ATP
，
D
错误。
)
(
故选
D
。
)
24 ．下列过程属于放能反应的是( )
A ．葡萄糖分解成丙酮酸
B ．甘油跨过质膜的扩散
C ．肌肉收缩过程中改变形状
D ．光能转化成 ATP 中的化学能
(
【答案】
A
【分析】细胞内的吸能反应一般会伴随
ATP
的水解；放能反应一般会伴随
ATP
的合成。
【详解】
A
、葡萄糖分解成丙酮酸，会释放少量能量，
一部分用于生成
ATP
，
A
正确；
B
、甘油跨过质膜的扩散，不需要消耗能量，属于自由扩散，
B
错误；
C
、肌肉收缩过程中改变形状，需要消耗能量，需要
ATP
水解提供能量
，
，
C
错误；
D
、光能转化成
ATP
中的化学能，
能量的转化和储存在
ATP
中，
不属于放能反应，
D
错误。
故选
A
。
)
25 ．下列细胞内的反应或变化过程不属于吸能反应的是( )
A ．叶绿体光合膜上的光反应 B ．细胞溶胶中发生的糖酵解过程
C ．叶绿体基质中淀粉的合成 D ．肌肉细胞受刺激后收缩的过程
(
【答案】
B
【分析】吸能反应是指需要引入能量的化学反
应。常见于生物化学反应中的酶原激活过程。
吸能反应是需要吸收能量的化学反应。代谢物进行各种合成反应通常是需要
吸收能量的反应。
【详解】
A
、叶绿体类囊体的光反应，吸收光能，属
于吸能反应，
A
正确；
B
、细胞溶胶中发生的糖酵解过程，释放能量产生
ATP
，
属于放能反应，
B
错误；
C
、叶绿体基质淀粉的合成需要消耗能量，属于吸能反应，
C
正确；
D
、肌肉细胞受刺激后收缩的过程，需要消耗能量，属于吸能反应，
D
正确。
故选
B
。
)
二、非选择题：共 5 题，共 50 分。
26 ．某实验小组将等量的 α-淀粉酶与 β-淀粉酶加入适量蒸馏水中混匀后分为甲、乙、丙三 组，分别按下表所示步骤进行实验。已知 α-淀粉酶在 70℃下活性不受影响，在 100℃高温
下处理 15min 失活； β-淀粉酶在 70℃水浴处理 15min 即失活。回答下列问题：
分组 甲 乙 丙
步骤一 25℃下处理 15min 70℃水浴处理 min ______________ 100℃水浴处理 15min
步骤二 在 25℃条件下加入等量且足量的淀粉溶液
步骤三 一段时间后，分别测量三组淀粉剩余量
淀粉剩余 量 a b c
(1)根据表格内容分析，该实验的自变量是 ；乙组步骤一中应 70℃水浴处理
min 后取出。
(2)根据表格内容分析，丙组中的 α-淀粉酶经过步骤一处理，再将温度降至 25℃后，该酶不
能催化淀粉水解，原因是 。
(3)根据表格内容分析， b 与 a 的差值可体现出 酶的催化效率；c 与 b 的差值可体现
出 酶的催化效率。
【答案】(1) 酶的种类和温度 15 (2)α-淀粉酶在 100℃高温下空间结构发生改变，已变性失活，活性无法恢复。
(3) β-淀粉 α-淀粉
【分析】根据题干信息分析，α-淀粉酶较耐热，在 70℃活性不受影响，而 β-淀粉酶不耐热， 在 70℃条件下 15min 后失活。实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，三组实验的自变 量是酶的种类和温度，因变量是淀粉的剩余量。 【详解】（1）由题干可知，等量的 α-淀粉酶与 β-淀粉酶加入适量蒸馏水中混匀后被分为甲、 乙、丙三组， 因此酶的种类是自变量；同时甲组实验进行 25℃常温处理， 乙、丙组分别在 70℃ 和 100℃下处理， 由此可推知温度也是自变量， 综上所述， 自变量包括酶的种类和温度。分 析步骤一可知， 水浴处理的时间为无关变量， 为了避免无关变量对实验结果影响， 每个组的 无关变量应当保持一致，因此乙组步骤一中应 70℃水浴处理 15min 后取出。 （2）由题干可知， α-淀粉酶在 100℃高温下处理 15min 失活，因此丙组中的 α-淀粉酶经过 步骤一处理后，酶的空间结构发生改变，已变性失活，即使再将温度降至 25℃,该酶也不 能催化淀粉水解。
（3）根据题意分析，甲组实验的两种淀粉酶都有活性，乙组的 α-淀粉酶有活性， β-淀粉酶
(
无活性；丙组两种酶都没有活性；甲、乙、丙三组淀粉剩余量分别为
a
、
b
、
c
，因此淀粉剩
余量差值
b-a
可以体现
β-
淀粉酶的催化效率，
c-b
可以体现
α-
淀粉酶的催化效率。
)
27 ．研究表明，在盐胁迫下大量的 Na＋进入植物根部细胞，会抑制 K＋进入细胞，进而导致 细胞中 Na＋/K＋ 的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物 能够在盐胁迫逆境中正常生长， 如图 1 是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图， 其根细胞生物膜借助 H＋－ATP 泵（图 2）使两侧 H＋形成的电化学梯度， 在物质转运过程中
发挥了十分重要的作用。请回答下列问题：
(1)盐碱地上大多数植物很难生长， 主要原因是土壤溶液浓度大于 ，植物无法从土壤中
获取充足的水分甚至萎蔫。
(2)耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的基础是 。当盐浸入到根周围的环境时， Na＋ 以 方式顺浓度梯度大量进入根部细胞。据图 1 分析，图示各结构中 H＋浓度分布存在差异，该 差异主要由位于 上的 H＋－ATP 泵转运 H＋来维持的。据图 2 分析， H＋－ATP 泵的化学
本质是 ，它除了转运 H＋外，还有 作用，该作用的机理是 。
(3)为减少 Na＋对胞内代谢的影响，这种 H＋分布特点可使根细胞将 Na＋转运到细胞膜外或液
泡内。 Na＋转运到细胞膜外或液泡内所需的能量来自于 。
(
【答案】
(1)
细胞液浓度
(2)
细胞膜上转运蛋白的种类和数量，
转运蛋白空间结构的变化 协助扩散 细
胞膜和液泡膜 蛋白质 催化
降低化学反应的活
化能
(3)
细胞膜两侧、液泡膜两侧
H
＋
浓度差（电化学
梯度）形成的（电化学）势能
【分析】题图分析，根细胞的细胞质基质中
pH
为
7.5
，而细胞膜外和液泡膜内
p
H
均为
5.5
，
细胞质基质中
H
+
含量比细胞膜外和液泡膜内
低，
H
+
运输到细胞膜外和液泡内是逆浓度梯度
运输，运输方式为主动运输。
SOS1
将
H
+
运进细胞质基质的同时，将
Na
+
排出细胞。
NHX
将
H
+
运入细胞质基质的同时，将
Na
+
运输到液泡内，即钠离子的排出
消耗的是氢离子的梯
)
(
度势能。
【详解】（
1
）盐碱地土壤盐分过多，
土壤溶液浓度大于植物根部细胞
细胞液浓度，
植物无法
从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫，故盐碱地上
大多数植物很难生长。
（
2
）细胞膜的功能主要由膜上的蛋白质种类和数量决定，耐盐植物根细胞膜具有选择透过
性的基础是细胞膜上转运蛋白的种类和数量，转
运蛋白空间结构的变化。
Na
+
顺浓度梯度进
入根部细胞的方式为协助扩散，图示
H
+
浓度
的运输需要借助于细胞膜上的
SOS1
和液泡膜
上的
NHX
，且同时实现钠离子的逆浓度梯度转运，保证了盐分的排出和盐分集中到液泡中
的过程，结合图示各部分的
pH
可知，各结
构中
H
+
浓度分布存在差异，该差异主要由位于
细胞膜和液泡膜上的
H
+
-ATP
泵转运
H
+
来维持的。
H
＋
－
ATP
泵的化学本质是蛋白质，
H
+
-
ATP
泵能够转运
H
＋
，
还能催化
ATP
水解，
充当酶的功能， 其功能是降低化学反应的活化能。
（
3
）根据各部分的
pH
可知，
H
+
借助转
运蛋白
SOS1
顺浓度梯度从细胞膜外运输到细胞质
基质形成的势能，为
Na
+
从细胞质基质运输到细胞膜外提供了动力；
H
+
借助转运蛋白
NHX
顺浓度梯度从液泡内运输到细胞质基质形成的势能， 为
Na
+
从细胞质基质运输到液泡内提供
了动力。这一转运过程可以帮助根细胞将
Na
+
转运到细胞膜外或液泡内，
从而减少
Na
+
对胞
内代谢的影响。可见使根细胞将
Na
+
转运到细胞膜外或液泡内
的过程中消耗了氢离子的梯度
势能。
)
28 ．NAGase 是催化几丁质降解过程中的一种关键酶，广泛存在于动物、植物、微生物中。
研究发现一些糖类物质对 NAGase 催化活力有影响，如图 1 所示。请回答下列问题：
(1)以果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖作为效应物，这四种糖对 NAGase 的催化活力均有
（填“抑制”或“促进” ）作用，其中影响该酶作用最强的是 。
(2)某小组开展实验探讨这四种糖影响该酶催化活力的机制，图 2 是效应物影响酶催化活力 的两种理论：模型 A 表示抑制剂与底物存在竞争关系，可以结合到酶的活性部位，并表现 为可逆，但该结合不改变酶的空间结构；模型 B 表示抑制剂与底物没有竞争关系，而是结
合到酶的其他部位， 导致酶的空间结构发生不可逆变化。图 3 是依据这两种理论判断这四种
糖降低 NAGase 活力类型的曲线图， 其中曲线 a 表示不添加效应物时的正常反应速度。请根 据图 3 简要写出探究实验的实验思路， 并根据可能的实验结果推断相应的结论。实验组设计 思路：参照对照组加入等量的底物和 NAGase，加入一定量的 后， ；
实验预期：若实验结果如曲线 b，则为模型 ；若实验结果如曲线 c ，则为模型 。
(3)该小组还探究了温度影响酶促反应速率的作用机理，其作用机理可用图坐标曲线表示。
其中 a 表示不同温度下底物分子具有的能量， b 表示温度对酶活性的影响， c 表示酶促反应 速率与温度的关系。据图分析， 处于曲线 c 中 1 、2 位点酶分子活性是 （填“相同”或“不
同” ）的，酶促反应速率是 与 共同作用的结果。
(4)某同学为了验证酶的专一性，他选用了人的唾液淀粉酶、可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液、 碘液以及其他可能用到的器具来做实验。你觉得他 （能/不能）得到预期的实验结果
和结论？为什么？ ；你的建议是 。
(
【答案】
(1)
抑制 葡萄糖
(2)
效应物 持续增加底物浓度，检测反应速度是否能恢复到正常反应
速度
A
B
(3)
不同 底物分子的能量
酶活性
(4)
不能 因为碘液无法检测蔗糖是否被催化
改用斐林试剂
【分析】分析图
2
可知，其中
A
图模型表示抑制剂能降低酶
的催化效率的机理是抑制剂通
过与反应底物竞争活性部位而抑制酶的活性，图
B
模型显
示抑制剂能降低酶的催化效率的
机理是抑制剂通过与酶结合，使酶的结构发生
改变而抑制酶活性。
【详解】（
1
）
NAGase
催化活力随效应物果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖浓度的增加均减小，
因此这四种糖对
NAGase
的催化活力均有抑制作用；其中随
葡萄糖浓度增加，
NAGase
的催
化活力下降速度更显著，因此对于
NAGase
的催化活力抑制作用最强的是葡萄糖。
（
2
）该实验是探讨这四种糖影响该酶催化活力的机制，图
3
曲线
a
表示不添加效应物时的
正常反应速度。则自变量为是否加入效应物，故实验思路是：参照对照组加入等量的底物和
NAGase
，加入一定量的效应物，持续增加底物浓度，检测反应速度是否能恢复到正常反应
)
(
速度。模型
A
表示抑制剂与底物存在竞争关系，可以结合到酶的活性部位，并表现为可逆，
但该结合不改变酶的空间结构；模型
B
表示抑
制剂与底物没有竞争关系，而是结合到酶的
其他部位，
导致酶的空间结构发生不可逆变化。故曲线
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，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。
若实验结果如曲线
b
，则为模型
A
；若实验结
果如曲线
c
，则为模型
B
。
（
3
）曲线
c
中
1
、
2
点酶促反应的速率是一样的，但温度升高酶
的结构发生改变，因此
1
和
2
点酶的活性不同。图示中
a
、
b
曲线共同作用，
表示酶促反应的速率是底物分子的能量
和酶的活性共同作用的结果。
（
4
）由于蔗糖无论是否被分解，都不能与碘液反应，
因此该同学不能得到实验预期的结果。
可改用斐林试剂检测，
蔗糖是非还原性糖，
不能与斐林试剂反应，
但蔗糖被分解后可形成还
原性糖，能与斐林试剂反应。
)
29．科学家分别将细菌紫膜质（蛋白质） 和 ATP 合成酶重组到脂双层（一种由磷脂双分子 层组成的人工膜） 上， 在光照条件下， 观察到如下图所示的结果。另外科学研究表明每个细 菌内的 ATP 含量基本相同，可利用下图所示反应原理来检测样品中细菌数量。放线菌（原
核生物）产生的寡霉素能够改变线粒体内膜上 ATP 合成酶的结构，从而阻断 ATP 的合成。
根据以上内容，回答下列问题：
(1)从 ATP 合成酶的功能来看，说明某些膜蛋白具有 的功能
(2)H+ 以 的方式通过细菌紫膜质进入脂质体内部。图丙在停止光照后短时间内，
脂质体 （能/否）产生 ATP，原因是 。
(3)利用图示反应原理来检测样品中细菌数量时，荧光强度与样品中细菌数量呈正相关，原
因是 。
(4)寡霉素 （能/否）用来抑制细菌细胞的繁殖，原因是 。
【答案】(1)催化和运输
(2) 主动运输 能 ATP 合成酶能将 H+势能转化为 ATP 中的化学能，则黑暗条
件下，只要脂双层内 H+浓度高于外侧就可以产生 ATP
(3)每个细菌内的 ATP 含量基本相同， ATP 水解释放的能量部分转化成光能， 荧光越强说明
ATP 含量越高，从而说明细菌数量越高，故荧光强度与细菌数量呈正相关
(4) 否 寡霉素能够改变线粒体内膜上 ATP 合成酶的结构，从而阻断 ATP 的合成，
而细菌没有线粒体结构，所以寡霉素对细菌的生理过程不起作用
【分析】 1、生物膜的流动镶嵌模型认为：磷脂双分子层构成了膜的基本支架，整个支架不 是静止的， 磷脂双分子层是轻油般的液体， 具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层 的表面， 有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中， 有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白
质分子也是可以运动的。
2、ATP 的化学性质不稳定， 在有关酶的催化作用下， ATP 分子水解释放出大量的能量， ATP
就转化成了 ADP。
3、根据图示分析可得， 想要获得 ATP，需要在脂双层上同时具备细菌紫膜质和 ATP 合成酶 两种物质的存在。 H+从膜外运送到膜内，从低浓度向高浓度运输，且在此过程中需要光提 供能量， 故其进入脂质体内部的方式属于主动运输， 但从脂质体内部转移到外部没有消耗能
量，是以协助扩散通过 ATP 合成酶完成的。
【详解】（1）从 ATP 合成酶的功能来看， 一方面它作为酶催化 ATP 的形成， 另一方面它以
一个载体的身份来转运 H+，说明某些膜蛋白具有催化和运输的功能；
（2）据图甲分析， H+跨膜运输需要细菌紫膜质（一种膜蛋白） 的协助， 且从低浓度向高浓 度运输，为主动运输方式，具有逆浓度运输、需要载体、消耗能量的特点。 ATP 合成酶能
将 H+势能转化为 ATP 中的化学能，故图丙在停止光照后短时间内脂质体产生 ATP；
（3）每个细菌内的 ATP 含量基本相同， ATP 水解释放的能量部分转化成光能， 荧光越强说
明 ATP 含量越高，从而说明细菌数量越高，故荧光强度与细菌数量呈正相关；
（4）由题意可知，寡霉素能够改变线粒体内膜上 ATP 合成酶的结构，从而阻断 ATP 的合
成，而细菌没有线粒体结构，所以寡霉素对细菌的生理过程不起作用。
30 ．为保证市民的食品安全，执法人员会使用 ATP 荧光检测系统对餐饮行业中餐具等用品
的微生物含量进行检测。其设计灵感来源于萤火虫尾部发光器发光的原理。请据图回答：
(1)图 a 为萤火虫尾部发光器发光的原理，据图分析可知萤火虫能够发光是由于萤火虫腹部 细胞内的 催化荧光素反应，从而放出光子而发出荧光，催化过程中消耗的能量由
水解直接提供。
(2)图 b 中的荧光检测仪可检测上述反应中荧光强度，从而推测微生物含量。该仪器可用作
检测微生物含量的前提包括 。
①细胞中储备的 ATP 非常多；②所有生物活细胞中都含有 ATP；③不同细胞中 ATP 浓度差
异不大；④荧光强度与 ATP 供应呈正相关；⑤试剂与样品混合后发荧光属于放能反应
综合上述材料分析，为保证该反应顺利进行，检测试剂中除了荧光素酶外，至少应有 。
根据酶的特性，检测试剂应在低温保存，使用时再恢复至常温，原因是 。
(3)严谨的检测操作才能保证测量结果准确。执法人员检测前通常会带上无菌手套，主要是 为了避免 导致检测到的微生物含量偏 。检测时用拭子反复擦拭可以破坏微生物的
细胞膜，进而更准确地检测出 ATP 的含量，因为 ATP 产生于 。
(4)若测试餐具时显示 ATP 含量超过警戒值， 可要求商家通过 （写出 1 项即可） 措施降 低微生物含量， 以保证市民的食品安全卫生。为避免太空环境引起微生物变异， 威胁到宇航 员的健康，火箭发射前可用 ATP 荧光检测系统对太空舱进行卫生检测，此时警戒值应
（填“上调” 、“下调”或“不变”）。
(5)ATP 水解释放的能量可用于大脑思考、生物发电、主动运输、物质合成、肌肉收缩等。ATP 水解释放的能量使蛋白质分子 ，蛋白质 发生变化， 活性改变， 从而参与各种化学
反应。
(6)吸能反应一般与 相联系，需要 ATP 水解酶的催化，同时也消耗 ；放能反应一
般与 相联系。
(7)正常细胞中 ATP 与 ADP 的相互转化处于 中、这种功能机制在所有生物的细胞内都
是一样的，这体现了 。
(8)为了研究萤火虫发光与 ATP 的关系，某研究小组做了下列相关实验。器材试剂：培养皿、
试管、活萤火虫、ATP 制剂、质量浓度为 0.0001g/mL 的葡萄糖溶液、生理盐水、蒸馏水等。
实验步骤：请补全实验步骤及现象：
试管 步骤① 发光熄灭时， 立即进行步骤 2 步骤② 现象
1 捣碎的发光器＋生理盐水 a 、 c 、
2 捣碎的发光器＋生理盐水 5mL 葡萄糖溶液 不再发光
3 捣碎的发光器＋生理盐水 b 、 不再发光
实验结论： ATP 是细胞内直接的能源物质。研究发现，萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光 素和荧光素酶。推测萤火虫发光的原因是 接受 ATP 提供的能量后被激活，在 的
催化作用下，荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。
(
【答案】
(1)
荧光素酶
ATP
(2)
②③④ 荧光素、氧气
低温条件下酶的活性较低，
且酶的分子结构较稳定
(3)
杂菌污染
高
物细胞内
(4)
高温煮沸餐具的
下调
(5)
磷酸化
空间结构
(6) ATP
的水解
水
ATP
的合成
(7)
动态平衡
生物界的统一性
(8)
加
ATP
制剂
5mL
恢复发光
加蒸馏水
5mL
荧光素 荧光素酶
【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，
Р
代表磷酸基团。
合成
ATP
的能量来自呼吸作用或光合作用
;ATP
水解在细胞的各处，
ATP
合成在线粒体，
叶
绿体，细胞质基质。
【详解】（
1
）由图可知，
萤火虫能够发光是由于萤火虫腹部细胞内的荧光素酶催化荧光素反
应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。催化过程中消
耗的能量
由
ATP
水解直接提供。
（
2
）①细胞内的
ATP
含量较少，①错误；
②③所有生物活细胞中都含有
ATP
，不同细胞中
ATP
浓度差异不大，这是以荧光强度反应
微生物含量的前提，②③正确；
)
(
④荧光强度与
ATP
供应呈正相关，所以
ATP
越多，荧光强度越大，④正确；
⑤根据图
a
可知，该过程需要
ATP
水解供能，属于
吸能反应，即试剂与样品混合后发荧光
属于吸能反应，⑤错误。
综上分析，该仪器可用作检测微生物含量的前提包括②③④。
为保证该反应顺利进行，
检测试剂中除了荧
光素酶外，
至少应有荧光素、氧气。由于低温条
件下酶的活性较低，
且酶的分子结构较稳定，
使用时升高温度可使酶的活性升高，
因此检测
试剂应在低温保存，使用时再恢复至常温。
（
3
）执法人员检测前通常会带上无菌手套，主要是为了避免手上携带的杂菌污染导致检测
到的微生物含量偏高；因为
ATP
产生于微生物细胞内，通过细胞
呼吸产生，因此检测时用
拭子反复擦拭可以破坏微生物的细胞膜，可使
ATP
释放，进而更准确地检测出
ATP
的含
量。。
（
4
）高温可杀死微生物，
因此若测试餐具时显示
ATP
含量超过警戒值，
可要求商家通过高
温煮沸餐具的措施降低微生物含量，以保证市民的食品安全卫生；为避免太空环境引起微生
物变异，威胁到宇航员的健康，需要太空舱内微生物数量极少，因此警戒值应下
调。
（
5
）
ATP
水解释放的能量可用于多项生命活动如大脑思考、生物发电、主动运输、物质合
成、肌肉收缩等。
ATP
水解释放的能量使蛋白质分子磷酸化，继而蛋白质空间结构发生变
化，活性改变，从而参与各种化学反应。
（
6
）吸能反应需要消耗能量一般与
ATP
的水解相联系，需要
ATP
水解酶的催化，同时也
消耗水；放能反应会释放能量一般与
ATP
的合成相联系。
（
7
）正常细胞中
ATP
与
ADP
的相互转化是时刻不停进行的，处于动态平衡中；这种功能
机制在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。
（
8
）分析题意， 本实验目的是验证
ATP
是
细胞内直接的能源物质而葡萄糖不是直接能源物
质，
则实验的自变量是加入的物质种类，
实验设计应遵循对照与单一变量原则，
故实验中一
组加入
ATP
，一组加入葡萄糖，对照组加入等量蒸馏水，因变量为是否发光。
实验步骤为：①取三支相同的试管分别编号为
1
、
2
、
3
，各加相同
量的捣碎的发光器、生理
盐水。
②发光器熄灭时，
1
组加
ATP
制剂
5mL
，
2
组加
0.0001g/mL
葡萄糖溶液
5mL
，
3
组加蒸馏
水
5mL
。
③观察每组的发光状态并纪录。
结果预测：
1
试管恢复发光，
2
试管不再发光，
3
试管不再发光，则说明
ATP
是生命活动的
)
(
直接能源物质而葡萄糖不是直接能源物质。测萤火虫发光的原因
是荧光素接受
ATP
提供的
能量后被激活，
在荧光素酶的催化作用下，
荧光素与氧发生化学反应，
形成氧化荧光素并且
发出荧光。
)
