2024年高考生物学二轮复习5：酶和ATP
一、选择题
1．（2023高三上·叙州模拟）下列有关酶的叙述，正确的是（ ）
A．酶可提供化学反应所需的活化能
B．酶的合成都要经过转录和翻译两个过程
C．比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率可证明酶具有高效性
D．ATP合成酶都存在于线粒体中
2．（2023·宁波模拟） 某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件，某同学进行了下列5组实验（表中“+”表示有，“－”表示无）。根据实验结果可以得出的结论是（ ）
实验组 ① ② ③ ④ ⑤
底物 + + + + +
RNA组分 + + － + －
蛋白质组分 + － + － +
低溶度Mg2+ + + + － －
高溶度Mg2+ － － － + +
产物 + － － + －
A．酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性
B．蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高
C．RNA是酶P具有催化活性必需的成分
D．蛋白质与RNA组分在低浓度Mg2+条件下的催化作用表现为相互促进
3．（2023高三上·吉林模拟）多酶片具有糖衣与肠溶衣双层包衣，外层含胃蛋白酶，内层含脂肪酶、淀粉酶等多种酶，用于治疗消化不良。以下的叙述错误的是（ ）
A．多酶片咀嚼服用比整颗服用时药效高
B．双层包衣可防止胃蛋白酶将其它酶催化水解失效
C．多酶片的作用机理是降低食物中大分子水解所需的活化能
D．双层包衣和酶的分层设计，可使不同的酶在不同部位释放并发挥作用
4．（2023高三上·吉林模拟） 某同学为研究酶的特性，进行了一系列相关实验，结果如下表所示，下列叙述错误的是（ ）。
试剂名称 试管A 试管B 试管C 试管D 试管E
质量分数为1%的淀粉溶液 2mL 2mL 2mL 2mL 2mL
新鲜唾液 1mL —— —— 1mL 1mL
蔗糖酶 —— 1mL —— —— ——
恒温水浴 37℃ 37℃ 37℃ 0℃ 80℃
A．本实验的自变量是酶的种类、温度、酶的有无
B．试管A，B对照， 可证明酶的专一性，检测试剂可用碘液
C．试管A，C对照，可证明酶具有高效性，检测试剂可用斐林试剂
D．试管A，D，E对照可证明酶活性受温度的影响，检测试剂可用碘液
5．（2023高三上·吉林模拟）ATP生物荧光检测仪广泛应用于物品表面清洁度测评。原理是利用荧光素酶测定环境物体表面ATP的含量，再通过检测仪器上的荧光强度反映环境中微生物的数量。下列说法错误的是（ ）
A．萤火虫发光的原理是荧光素接受ATP提供的能量被激活被氧化而发光
B．荧光素的激活属于吸能反应过程，与ATP水解相关联
C．ATP生物荧光检测仪的发光值大反映出微生物菌体储存大量ATP
D．ATP生物荧光检测仪的发光值与物体表面的污染程度呈正相关性
6．（2023高三上·海南模拟）ATP、ADP、AMP三者间可以发生转化，ATP是腺苷三磷酸，而dATP是脱氧腺苷三磷酸。下列说法正确的是（ ）
A．进行细胞呼吸时，细胞质基质中可以产生大量的ATP
B．一分子ADP中的两个特殊化学键水解后可释放能量
C．dATP水解产生的dAMP是构成RNA的基本单位之一
D．ATP转化为ADP与细胞中的某些吸能反应相联系
7．（2023高三上·吉林模拟）某同学为研究酶的特性，进行了一系列相关实验，结果如下表所示，下列叙述错误的是（ ）
试剂名称 试管A 试管B 试管C 试管D 试管E
1%淀粉溶液 2mL 2mL 2mL 2mL 2mL
新鲜唾液 1mL - - 1mL 1mL
蔗糖酶 - 1mL - - -
恒温水浴 37℃ 37℃ 37℃ 0℃ 80℃
A．本实验的自变量是酶的种类、温度、酶的有无
B．试管A、B对照，可证明酶的专一性，检测试剂可用碘液
C．试管A、C对照，可证明酶具有高效性，检测试剂可用斐林试剂
D．试管A、D、E对照可证明酶活性受温度的影响，检测试剂可用碘液
8．（2023高三上·福田模拟）下列有关叙述，正确的是（ ）
A．脱氧核糖和核膜中均含有P
B．脂肪酸与吲哚乙酸的元素组成相同
C．某些无机盐是组成ATP和RNA的必需成分
D．磷脂分子仅由C、H、O、P四种元素组成
9．（2018·浙江选考）ATP是细胞中的能量通货，下列叙述正确的是（ ）
A．ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量
B．ATP-ADP循环使得细胞储存了大量的ATP
C．ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团
D．ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解
10．（2023高三上·海南模拟）某实验小组利用新鲜的莴苣、菠菜、白菜叶片研究不同pH条件下三种生物材料的酶提取液对过氧化氢分解的影响。制备三种生物材料的酶提取液后，用pH为4、5、6、7、8、9、10的缓冲液分别稀释，然后与6mL体积分数为5%的过氧化氢溶液混合，实验结果如下图。下列叙述正确的是（ ）
A．该实验的自变量是pH，因变量是过氧化氢分解速率，检测指标是氧气生成速率
B．过氧化氢酶与过氧化氢结合后，结构发生改变，为过氧化氢分解提供大量活化能
C．探究菠菜过氧化氢酶的最适pH，可在pH7~8之间减小梯度差进行实验
D．探究温度对酶活性的影响时，最好提取莴苣叶片中的过氧化氢酶进行实验
11．（2023高三上·广东月考）中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚和单宁氧化成红褐色是红茶茶色形成的关键。下列叙述错误的是（ ）
A．多酚氧化酶的基本组成单位是氨基酸
B．多酚氧化酶与茶多酚在细胞中的分布可能不同
C．多酚氧化酶提供大量活化能加快了茶多酚氧化
D．高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质
12．（2023高三上·中山模拟）研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞中，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的放射性强度与注入的32P标记的磷酸的几乎一致。下列相关叙述错误的是（ ）
A．该实验使用了同位素标记法
B．ATP是所有生物均能合成的一种高能磷酸化合物
C．细胞中的ATP与ADP可以快速地发生相互转化
D．在氧气充足的条件下，上述肝细胞中放射性最强的场所是线粒体内膜
13．（2023高三上·梅州模拟）下图表示了细胞有氧呼吸过程中，线粒体内膜上合成ATP的过程。下列叙述正确的是（ ）
A．H+从膜间隙向线粒体内膜的运输属于主动运输
B．通过结构①能实现细胞中ATP的大量贮存
C．好氧细菌可以发生上述过程，但是效率较低
D．图示能量转化是：有机物中化学能→电能→ATP中活跃化学能
14．（2024高三上·贵州模拟）DNA损伤时，核蛋白多聚腺苷二磷酸—核糖聚合酶（PARP）在核内积累，催化ADP核糖化，可引起细胞凋亡，具体过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．产物ADP-核糖的组成元素与磷脂分子不同
B．ADP核糖化需要消耗NAD+，从而抑制了有氧呼吸第三阶段[H]的形成
C．DNA损伤会抑制ATP的合成，进而影响生物体各项生命活动的正常进行
D．DNA损伤不会使细胞内基因的表达发生改变
15．（2023·天津）衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶，则其需要从宿主细胞体内摄取的物质是（ ）
A．葡萄糖 B．糖原 C．淀粉 D．ATP
16．（2023·湖南）食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列叙述错误的是（ ）
A．干制降低食品的含水量，使微生物不易生长和繁殖，食品保存时间延长
B．腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖
C．低温保存可抑制微生物的生命活动，温度越低对食品保存越有利
D．高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并可破坏食品中的酶类
二、多项选择题
17．（2024·黑龙江模拟） 植物体内的多聚半乳糖醛酸酶可将果胶降解为半乳糖醛酸，能促进果实的软化和成熟脱落。为探究该酶的特性，进行以下4组实验，条件及结果如下表。下列叙述正确的是（ ）
① ② ③ ④
果胶 + + + +
多聚半乳糖醛酸酶 + + + +
Ca - + - -
Mn - - + -
55℃ - - - +
半乳糖醛酸 + - +++ ++
注：“+”表示存在和量的多少，“-”表示无。①~③组在常温下实验
A．由①④组可知，自变量为温度，因变量为半乳糖醛酸的量
B．由①②③组可知，多聚半乳糖醛酸酶的活性受离子影响
C．该实验说明，喷施Mn 制剂可缩短果实成熟期
D．该实验证明，多聚半乳糖醛酸酶不具有专一性
三、非选择题
18．（2023·龙江模拟）六磷酸肌醇（植酸）广泛存在于谷物、豆类和油料作物中，禽类、猪等单胃动物不能分解植酸，饲料中植酸中的磷因不能被利用而随粪便排出，导致磷浪费。微生物分泌的植酸酶是一种畜禽饲料添加剂，能将植酸分解为肌醇和无机磷，提高了饲料中磷的利用率，但pH和蛋白酶等许多因素会对植酸酶的活性产生影响。科研人员对某种霉菌产生的两种植酸酶在不同pH条件下相对活性的差异进行了比较研究，结果如下图1。回答下列问题：
（1）据图1分析，该实验的自变量是 。植酸酶能够降低底物分子从 转变为 （均填某种状态）所需要的能量。
（2）图1中pH为1时，这两种酶的相对活性都较低，甚至失活，原因可能是 。
（3）植酸酶的提取工艺流程如下：配制培养基→霉菌接种→液体发酵→除去菌体和杂质→纯化获得粗酶制剂→酶活性测定。检测植酸酶的活性可用在一定条件下 表示。
（4）已知雏鸡小肠中的pH约为6.0，小肠内含有胰蛋白酶，科研人员为了研究胰蛋白酶对植酸酶A与B活性的影响，将两种植酸酶在含有等量胰蛋白酶的适宜pH缓冲液（pH＝6.0）中保温一段时间，检测残留的植酸酶活性，结果如图2，根据实验结果推测两种植酸酶中植酸酶 更适合添加在雏鸡饲料中，理由是 。
19．（2023·全国乙卷）某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的，红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化，其中酶1的合成由A基因控制，酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子，某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨，得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液，并用这些研磨液进行不同的实验。
实验一：探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的
①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色。
③将两种细胞研磨液先加热煮沸，冷却后再混合，混合液颜色无变化。
实验二：确定甲和乙植株的基因型
将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。
回答下列问题。
（1）酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是 （答出3点即可）；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的 。
（2）实验一②中，两种细胞研磨液混合后变成了红色，推测可能的原因是 。
（3）根据实验二的结果可以推断甲的基因型是 ，乙的基因型是 ；若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是 。
20．（2023·南充模拟）ATP广泛存在于微生物细胞中，且在一定生理时期内含量较为稳定，因此利用ATP生物荧光检测技术能快速检测生活饮用水中的细菌数量，其原理如下图所示。请回答下列相关问题：
（1）荧光素被氧化的过程是 （填“吸能”或“放能”）反应；荧光检测仪测得的荧光值越大，说明取样水中的细菌数量 （填“越多”或“越少”）。
（2）研究者发现，荧光素被氧化的过程中，Mg2+能提高ATP与荧光素酶的结合能力，促进荧光的形成。为确定Mg2+的最适浓度，研究者进行了相关实验，请简要写出实验思路： 。
（3）该技术 （填“能”或“不能”）用于检测生活饮用水中的病毒含量，原因是 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，A错误；
B、酶的化学本质是蛋白质或RNA，活细胞可以通过转录和翻译生成蛋白质，通过转录生成RNA，B错误；
C、酶具有高效性，是指与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的用更显著，催化效率更高，C正确；
D、光合作用的光反应也能合成ATP，故类囊体薄膜上也存在ATP合成酶，D错误。
故答案为：C。
【分析】酶：（1）来源：活细胞产生。 （2）功能：具有催化作用。 （3）作用机理：降低化学反应的活化能。 （4）本质：大多数是蛋白质，少数是RNA。 （5）合成原料：氨基酸或核糖核苷酸。 （6）合成场所：核糖体、细胞核等。 （7）特点：①高效性：与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的用更显著，催化效率更高。 ②专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ③作用条件温和：酶所催化的化学反应一般在温和的条件下进行。 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，酶活性都会明显降低。 过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。
2．【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由第①组可知，酶P在低浓度Mg2+条件，有产物生成，说明酶P在该条件下具有活性，A错误；
B、第③组和第⑤组对照，无关变量是底物和蛋白质组分，自变量是Mg2+浓度，无论是高浓度Mg2+条件下还是低浓度Mg2+条件下，两组均没有产物生成，说明酶P的蛋白质组分无催化活性，B错误；
C、第④组和第⑤组对照，自变量是组分类型，第④组有RNA组分，有产物，说明在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性；故RNA是酶P具有催化活性的必需成分，C正确；
D、①②③组比较，②③组分别加入RNA和蛋白质都没有产物，同时加入有产物，说明低浓度Mg2+条件下，RNA和蛋白质同时存在才能催化，但二者都不具有独立的催化作用，不能说明催化作用表现为相互促进， D 错误。
【分析】酶的特性： ①高效性：与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的用更显著，催化效率更高。 ②专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ③作用条件温和：酶所催化的化学反应一般在温和的条件下进行。 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，酶活性都会明显降低。 过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。
3．【答案】A
【知识点】酶促反应的原理；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、包衣可以保护酶不被破坏，胃蛋白酶在胃中起作用，胰酶（含脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶）在小肠中起作用，双层包衣和酶的分层设计，以便不同的酶在不同部位释放并发挥作用，而咀嚼服用可能会影响酶的活性，A符合题意；
B、双层包衣有利于不同的酶在相应的场所起作用，胃蛋白酶起作用的部位在胃内，双层包衣可防止胃蛋白酶将其它酶催化水解失效，B不符合题意；
C、多酶片中的酶具有催化作用，其催化作用的原理是降低化学反应所需的活化能，C不符合题意；
D、双层包衣和酶的分层设计，可使不同的酶在不同部位释放并发挥作用，进而使酶充分发挥催化作用，D不符合题意。
故答案为：。
【分析】酶是活细胞产生的有催化作用的有机物。大多数酶是蛋白质，少数是RNA。酶作用的实质是降低化学反应的活化能。酶的作用特点是高效性、专一性、需要适宜的反应条件。影响酶促反应速率的因素有酶的活性、酶的数量及底物的量等。
4．【答案】C
【知识点】酶的特性；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、分析表格数据可知，本实验的自变量是酶的种类、温度、酶的有无，A正确；
B、试管AB的变量是酶的种类，唾液中含有唾液淀粉酶，淀粉酶可以催化淀粉水解，蔗糖酶不能催化淀粉水解，试管A、B对照可证明淀粉酶的专一性，鉴定试剂可以用碘液，B正确；
C、试管A、C对照，可证明酶具有催化作用，但并不能说明酶具有高效性，C错误；
D、试管A、D、E对照可证明酶活性受温度的影响，该实验需要严格控制温度，而斐林试剂使用时需要温水浴，故检测试剂不能用斐林试剂，可以用碘液，D正确。
故答案为：C。
【分析】酶的特性： ①高效性：与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的用更显著，催化效率更高。 ②专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ③作用条件温和：酶所催化的化学反应一般在温和的条件下进行。 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，酶活性都会明显降低。 过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。
5．【答案】C
【知识点】ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、萤火虫发光的原理是荧光素接受ATP水解时释放的能量使荧光素被氧化而发光，A不符合题意；
B、荧光素的激活与ATP水解相关联，属于吸能反应过程，B不符合题意；
C、ATP生物荧光检测仪的发光值大反映出微生物越多，C符合题意；
D、微生物越多，提供的ATP就越多，荧光强度越强，所以检测时荧光强度与食物上微生物污染程度呈正相关，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】ATP是腺苷三磷酸，由腺苷和三分子磷酸基团组成。ATP是细胞内的直接能源物质，可将能量供给各种生命活动。合成ATP的能量来源于光合作用和细胞呼吸。
6．【答案】D
【知识点】DNA与RNA的异同；ATP的化学组成和特点；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、细胞质基质中可进行细胞呼吸的第一阶段，但该阶段只产生少量的ATP，A不符合题意；
B、一分子ADP只含有一个特殊化学键，B不符合题意；
C、dATP是脱氧腺苷三磷酸，dATP经过水解去掉两个磷酸基团后可以得到dAMP，是构成DNA的基本单位之一，C不符合题意；
D、ATP转化为ADP的过程中释放大量能量，可用于细胞中某些吸能反应，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成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。
7．【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由表格信息可知，本实验的自变量是酶的种类，温度，和酶的有无，A不符合题意；
B、 试管A、B对照，自变量是酶的种类不同，可证明酶的专一性，试管A产物有还原糖，试管B不反应，检测试剂可用碘液，B不符合题意；
C、试管A、C对照，自变量是有无酶，可证明酶具有催化作用，可用碘液检测，斐林试剂会改变反应温度，干扰实验结果，C符合题意；
D、 试管A、D、E对照 ，自变量是温度的变化，可证明 酶活性受温度的影响，检测试剂可用碘液，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】酶是活细胞产生的有催化作用的有机物。大多数酶是蛋白质，少数是RNA。酶作用的实质是降低化学反应的活化能。酶的作用特点是高效性、专一性、需要适宜的反应条件。影响酶促反应速率的因素有酶的活性、酶的数量及底物的量等。
8．【答案】C
【知识点】蛋白质分子的化学结构和空间结构；核酸的基本组成单位；ATP的化学组成和特点；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、脱氧核糖的组成元素为C、H、O，核膜主要由磷脂、蛋白质和糖类构成，组成元素为C、H、O、N、P，A错误；
B、脂肪酸的组成元素为C、H、O，核酸的组成元素为C、H、O、N、P，B错误；
C、TP和RNA均含有磷酸基团，故某些无机盐是组成ATP和RNA的必需成分，C正确；
D、磷脂分子仅由C、H、O、N、P五种元素组成，D错误。
故答案为：C。
【分析】各化合物的元素组成：蛋白质是C、H、O、N，有的含有S，糖类是C、H、O，脂肪是C、H、O，固醇是C、H、O，磷脂是C、H、O、N、P，核酸是C、H、O、N、P。
9．【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP与ADP相互转化的过程；ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP中的能量可以来自光合作用和呼吸作用等，故A不符合题意；
B、ATP在细胞和生物体内含量不多，其通过ATP-ADP循环来满足代谢过程中的大量需求，故B不符合题意；
C、ATP水解生成ADP和磷酸，同时释放能量，故C符合题意；
D、ATP中末端高能磷酸键容易断裂和形成，中间的磷酸键也是高能磷酸键，也可以断裂和形成，而临近腺苷的磷酸键为普通磷酸键，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】ATP是细胞中的能量通货，由一分子腺苷和三分子磷酸组成，含一个普通磷酸键和两个高能磷酸键，其中末端的高能磷酸键容易断裂和形成，使其与ADP相互转化，在能量代谢中发挥了重要作用。其中ATP形成的能量来源为光合作用和呼吸作用等，ATP水解释放的能量几乎可以应用到所有需能生命活动。
10．【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、该实验的自变量为pH和生物材料的类型，因变量是过氧化氢分解速率，检测指标是氧气生成速率，A不符合题意；
B、酶能降低化学反应所需的活化能，而不是提供活化能，B不符合题意；
C、在最适pH的两侧，总有两个不同的pH对酶活性的影响相同，因此应该选择pH7～8之间，减小梯度差进行进一步实验，C符合题意；
D、过氧化氢的分解本身容易受温度影响，故不能用过氧化氢酶做材料探究温度对酶活性的影响，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】酶是活细胞产生的有催化作用的有机物。大多数酶是蛋白质，少数是RNA。酶作用的实质是降低化学反应的活化能。酶的作用特点是高效性、专一性、需要适宜的反应条件。影响酶促反应速率的因素有酶的活性、酶的数量及底物的量等
11．【答案】C
【知识点】酶的本质及其探索历程；酶促反应的原理；酶的特性
【解析】【解答】A、多酚氧化酶的本质是蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，A正确；
B、红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使其释放的多酚氧化酶与茶多酚接触，说明多酚氧化酶与茶多酚在细胞中的分布可能不同，B正确；
C、多酚氧化酶的作用机理是降低化学反应的活化能，并不提供能量，C错误；
D、高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活，以防止过度氧化影响茶品质，D正确。
故答案为：C。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；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）。
12．【答案】B
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、该实验标记了 32P ，观察 32P 的去向， 使用了同位素标记法 ，A不符合题意；
B、病毒不能合成ATP，B符合题意；
C、细胞中储存的ATP含量很少，故细胞中的ATP与ADP可以快速地发生相互转化 ，保持ATP和ADP的动态平衡，C不符合题意；
D、在氧气充足的条件下， 细胞进行有氧呼吸，释放能量最多的是第三阶段，故合成ATP最多的也是在第三阶段，场所是线粒体内膜，由于标记 的32P会出现在新合成的ATP中，故 放射性最强的场所是线粒体内膜，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】ATP是腺苷三磷酸，由腺苷和三分子磷酸基团组成。ATP是细胞内的直接能源物质，可将能量供给各种生命活动。合成ATP的能量来源于光合作用和细胞呼吸。
13．【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；ATP的作用与意义；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、分析题图， H+从膜间隙向线粒体内膜的运输可以产生电势能合成ATP的能量，故H+是顺浓度梯度运输，又有载体蛋白的协助，属于协助扩散，A不符合题意；
B、ATP与ADP的含量处于动态平衡，二者可随时转化，故ATP不会大量贮存，B不符合题意；
C、好氧细菌属于原核生物，没有线粒体，不能发生上述过程，C不符合题意；
D、 图示能量转化是：有机物中化学能（NADH中的化学能）→电能（H+顺浓度梯度运输产生的电势能）→ATP中活跃化学能，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】分析题图，该结构为线粒体内膜，是有氧呼吸第三阶段的场所，发生的反应为前两个阶段的NADH与O2反应生成H2O。
14．【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP的作用与意义；ATP的相关综合
【解析】【解答】A、产物ADP-核糖的组成元素是C、H、O、N、P，磷脂分子的组成元素是C、H、O、N、P，所以两者的组成元素相同，A错误；
B、由图示可知， ADP核糖化需要消耗NAD+，从而抑制了有氧呼吸第一阶段的进行，B错误；
C、DNA损伤会导致相关蛋白质的转录和翻译的进行，ATP的合成中需要多种酶的参与，因此蛋白质的合成受阻会影响ATP的合成，进而会影响生物体各项生命活动的正常进行，C正确；
D、 DNA损伤会引发细胞凋亡，因此会使细胞内基因的表达发生改变，D错误；
故答案为：C。
【分析】（1）细胞凋亡：指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡。
（2） ATP是细胞生命活动的直接能源物质，ATP的组成元素： C、H、O、N、P 。(注：DNA、RNA、磷脂、ATP组成元素都是C、H、O、N、P)。
15．【答案】D
【知识点】ATP的作用与意义；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】细胞呼吸为细胞生命活动提供能量，因衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶，所以不能进行细胞呼吸，不能为自身生命活动提供能量，需要从宿主细胞中摄取。ATP是直接的能源物质，因此衣原体需要从宿主细胞体内摄取的物质是ATP，ABC错误，D正确。
故答案为： D。
【分析】细胞呼吸为细胞生命活动提供能量，细胞呼吸产生的能量绝大多数以热能形式散失，少数储存在ATP中。ATP是直接的能源物质，ATP水解为生命活动提供能量。
16．【答案】C
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用；酶的特性；细胞呼吸原理的应用；渗透作用
【解析】【解答】A、干制过程去除水分，使微生物代谢减慢，不易生长和繁殖，延长食品保存时间，A正确；
B、腌制过程中添加食盐、糖等可增加环境溶液溶度，从而微生物渗透失水不能正常生长和繁殖，B正确；
C、低温条件下新陈代谢减慢，微生物的生命活动受到抑制，但不是温度越低越好，例如水果蔬菜的保存需要零上低温，C错误；
D、高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，酶在高温条件下会变性失活，减少对营养物质的水解，D正确。
故答案为：C。
【分析】延长对食物的保存时间可以通过降低新陈代谢水平，杀死杂菌等方式实现。
17．【答案】B,C
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、①④组条件只有温度不同，自变量为温度，因变量为多聚半乳糖醛酸酶的活性，检测指标为半乳糖醛酸的量，A不符合题意；
B、①②③组条件为离子不同，①②组的变量是有无Ca2+，①③组的变量是有无Mn2+，因变量为半乳糖醛酸的量，实验结果半乳糖醛酸的含量不同，说明多聚半乳糖醛酸酶的活性受到离子的影响，B符合题意；
C、①③组的变量是有无Mn2+，第③组实验结果中半乳糖醛酸的含量更多，该实验证明，喷施Mn2+制剂，半乳糖醛酸增多，能促进果实的软化和成熟脱落，缩短果实成熟期，C符合题意；
D、该实验证明，多聚半乳糖醛酸酶催化果胶降解为半乳糖醛酸，体现了多聚半乳糖醛酸酶具有专一性，D不符合题意。
故答案为：B C。
【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。
18．【答案】（1）pH和植酸酶的种类；常态（不容易发生化学反应的）；活跃状态
（2）过酸会使植酸酶的空间结构遭到破坏，使酶活性降低，甚至失活
（3）植酸酶所催化植酸分解为肌醇和无机磷的反应速率（合理即可）
（4）A；在含有胰蛋白酶的pH＝6.0缓冲液中保温较长时，残留的植酸酶A相对活性较高（合理即可）
【知识点】酶促反应的原理；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】（1）由题意可知，本实验的目的是探究某种霉菌产生的两种植酸酶在不同pH条件下相对活性的差异，因此该实验的自变量是pH和植酸酶的种类；酶的作用机理是能够降低反应所需的活化能，所以植酸酶能够降低底物分子从常态（不容易发生化学反应的）转变为活跃状态所需要的能量。
故填：pH和植酸酶的种类；常态（不容易发生化学反应的）；活跃状态。
（2）当pH过低时，酶的空间结构遭到破坏，使酶活性降低，甚至失活。
故填：过酸会使植酸酶的空间结构遭到破坏，使酶活性降低，甚至失活。
（3）酶的活性是指酶催化特定化学反应的能力，大小可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示。该题中，酶促反应是植酸酶催化植酸分解为肌醇和无机磷的反应。所以检测植酸酶的活性可用在一定条件下植酸酶所催化植酸分解为肌醇和无机磷的反应速率（合理即可）。
故填：植酸酶所催化植酸分解为肌醇和无机磷的反应速率（合理即可）。
（4）由图2可知，植酸酶A随着孵育时间的延长，其相对活性小幅度下降，但能维持较高的活性，而植酸酶B随孵育时间的延长，其相对活性大幅度降低，甚至失活，所以植酸酶A更适合添加在雏鸡饲料中。
故填：A；在含有胰蛋白酶的pH＝6.0缓冲液中保温较长时，残留的植酸酶A相对活性较高（合理即可）。
【分析】1、酶的作用机理：酶具有催化作用，是因为它能降低化学反应的活化能，从而加快反应速率，缩短反应达到平衡的时间，但不改变反应的平衡点。
2、酶的特性：酶具有高效性、专一性和作用条件温和性。
3、酶的活性是指酶催化特定化学反应的能力，大小可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示。一般情况下，酶催化的反应速率越高，酶的活性越高，反应速率越低，酶的活性越低。酶催化的反应速率可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。
4、温度对酶活性的影响：低温会抑制酶活性，但不会使酶结构破坏，在适宜的温度下，酶的活性会升高，因此酶制剂适宜在低温下保存；高温会破坏酶结构，进而使酶永久失活。
pH对酶活性的影响：过低或过高的pH都会破坏酶的空间结构，使酶永久性失活。
19．【答案】（1）高效性、专一性、作用条件温和；空间结构
（2）一种花瓣中含有酶1催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红色色素
（3）AAbb；aaBB；白色
【知识点】酶的特性；基因、蛋白质、环境与性状的关系；基因型和表现型的关系
【解析】【解答】（1）酶的特性包括高效性、专一性、作用条件温和。大多数酶的化学本质是蛋白质，高温条件会破坏蛋白质空间结构，使蛋白质变性，所以煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的空间结构。
故答案为：高效性、专一性、作用条件温和；空间结构。
（2） 题干中指出红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化，而甲、乙花瓣原本都是白色的，现在两种花瓣细胞研磨后混合液变红色，说明混合后发生了相应的酶促反应，进一步推测可能的原因是一种花瓣中含有酶1催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红色色素。
故答案为：一种花瓣中含有酶1催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红色色素。
（3）实验二中甲细胞中的酶在高温条件下会变性失活，冷却后与乙的细胞研磨液混合依然有有红色色素产生，可确定甲细胞中肯定没有酶2，甲细胞中应该含有酶1催化产生的中间产物，在乙细胞中酶2的作用下产生了红色色素。又因为甲、乙都是白花纯合子，所以可确定甲的基因型是AAbb，乙的基因型是aaBB。若将乙的细胞研磨液煮沸会使乙细胞中的酶2变性失活，即使甲细胞中含有酶1催化产生的中间产物，没有酶2的作用，也无法产生红色素，故只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是白色。
故答案为：AAbb；aaBB；白色。
【分析】（1）酶的特性：
①高效性：酶的催化效率是无机催化效率的107~1013倍，这说明酶具有高效性的特点。（特别提醒：酶的高效性是和无机催化剂相比较来说的。）
②专一性：每一种酶只能催化一种化合物或某一类化合物的化学反应，这说明酶的催化作用具有专一性的特点。
③作用条件温和：绝大多数的酶是蛋白质，过酸过碱和高温都能使蛋白质分子空间结构破坏，从而引起蛋白质分子变性，使酶永久失活。
（2）基因与性状的关系并不是简单的线性关系，这主要体现在：
①生物的绝大多数性状受单个基因控制。
②生物的有些性状是由多个基因决定的，如人的身高。
③生物的性状还受环境条件的影响。
基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。
20．【答案】（1）吸能；越多
（2）将等量待测生活饮水分别加入含有荧光素、荧光素酶、一系列Mg2+浓度梯度的密封管内，振荡后用ATP荧光检测仪测得荧光值
（3）不能；病毒自身不能合成ATP，其生命活动所需的能量来源于宿主细胞
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】（1）由图可知，荧光素被氧化的过程需要消耗ATP，所以是吸能反应，在ATP的参与下，荧光素被氧化后产生氧化荧光素，最终发出荧光，而ATP是由细菌产生，所以荧光值越大，则说明样水中细菌数量越多。
故填：吸能；越多。
（2）该实验研究目的是确定Mg2+的最适浓度，所以要以Mg2+为自变量，荧光值为因变量，设置不同的浓度梯度的Mg2+，观察比较在不同Mg2+浓度下荧光值的大小，最终得出实验结论。
故填：将等量待测生活饮水分别加入含有荧光素、荧光素酶、一系列Mg2+浓度梯度的密封管内，振荡后用ATP荧光检测仪测得荧光值。
（3）病毒不能产生ATP，其必须寄生在活细胞中才能增殖，不能使荧光素发生氧化反应，所以不能用于检测病毒含量。
故填：不能；病毒自身不能合成ATP，其生命活动所需的能量来源于宿主细胞。
【分析】分析图解：荧光素与氧气在荧光素酶、ATP、镁离子的参与下反应生成氧化荧光素和AMP，最终发出荧光，因此ATP含量越多，荧光强度越强，而ATP是由细菌呼吸作用产生，可以根据荧光强度来检测样水中的细菌数量。
1 / 12024年高考生物学二轮复习5：酶和ATP
一、选择题
1．（2023高三上·叙州模拟）下列有关酶的叙述，正确的是（ ）
A．酶可提供化学反应所需的活化能
B．酶的合成都要经过转录和翻译两个过程
C．比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率可证明酶具有高效性
D．ATP合成酶都存在于线粒体中
【答案】C
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，A错误；
B、酶的化学本质是蛋白质或RNA，活细胞可以通过转录和翻译生成蛋白质，通过转录生成RNA，B错误；
C、酶具有高效性，是指与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的用更显著，催化效率更高，C正确；
D、光合作用的光反应也能合成ATP，故类囊体薄膜上也存在ATP合成酶，D错误。
故答案为：C。
【分析】酶：（1）来源：活细胞产生。 （2）功能：具有催化作用。 （3）作用机理：降低化学反应的活化能。 （4）本质：大多数是蛋白质，少数是RNA。 （5）合成原料：氨基酸或核糖核苷酸。 （6）合成场所：核糖体、细胞核等。 （7）特点：①高效性：与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的用更显著，催化效率更高。 ②专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ③作用条件温和：酶所催化的化学反应一般在温和的条件下进行。 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，酶活性都会明显降低。 过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。
2．（2023·宁波模拟） 某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件，某同学进行了下列5组实验（表中“+”表示有，“－”表示无）。根据实验结果可以得出的结论是（ ）
实验组 ① ② ③ ④ ⑤
底物 + + + + +
RNA组分 + + － + －
蛋白质组分 + － + － +
低溶度Mg2+ + + + － －
高溶度Mg2+ － － － + +
产物 + － － + －
A．酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性
B．蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高
C．RNA是酶P具有催化活性必需的成分
D．蛋白质与RNA组分在低浓度Mg2+条件下的催化作用表现为相互促进
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由第①组可知，酶P在低浓度Mg2+条件，有产物生成，说明酶P在该条件下具有活性，A错误；
B、第③组和第⑤组对照，无关变量是底物和蛋白质组分，自变量是Mg2+浓度，无论是高浓度Mg2+条件下还是低浓度Mg2+条件下，两组均没有产物生成，说明酶P的蛋白质组分无催化活性，B错误；
C、第④组和第⑤组对照，自变量是组分类型，第④组有RNA组分，有产物，说明在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性；故RNA是酶P具有催化活性的必需成分，C正确；
D、①②③组比较，②③组分别加入RNA和蛋白质都没有产物，同时加入有产物，说明低浓度Mg2+条件下，RNA和蛋白质同时存在才能催化，但二者都不具有独立的催化作用，不能说明催化作用表现为相互促进， D 错误。
【分析】酶的特性： ①高效性：与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的用更显著，催化效率更高。 ②专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ③作用条件温和：酶所催化的化学反应一般在温和的条件下进行。 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，酶活性都会明显降低。 过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。
3．（2023高三上·吉林模拟）多酶片具有糖衣与肠溶衣双层包衣，外层含胃蛋白酶，内层含脂肪酶、淀粉酶等多种酶，用于治疗消化不良。以下的叙述错误的是（ ）
A．多酶片咀嚼服用比整颗服用时药效高
B．双层包衣可防止胃蛋白酶将其它酶催化水解失效
C．多酶片的作用机理是降低食物中大分子水解所需的活化能
D．双层包衣和酶的分层设计，可使不同的酶在不同部位释放并发挥作用
【答案】A
【知识点】酶促反应的原理；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、包衣可以保护酶不被破坏，胃蛋白酶在胃中起作用，胰酶（含脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶）在小肠中起作用，双层包衣和酶的分层设计，以便不同的酶在不同部位释放并发挥作用，而咀嚼服用可能会影响酶的活性，A符合题意；
B、双层包衣有利于不同的酶在相应的场所起作用，胃蛋白酶起作用的部位在胃内，双层包衣可防止胃蛋白酶将其它酶催化水解失效，B不符合题意；
C、多酶片中的酶具有催化作用，其催化作用的原理是降低化学反应所需的活化能，C不符合题意；
D、双层包衣和酶的分层设计，可使不同的酶在不同部位释放并发挥作用，进而使酶充分发挥催化作用，D不符合题意。
故答案为：。
【分析】酶是活细胞产生的有催化作用的有机物。大多数酶是蛋白质，少数是RNA。酶作用的实质是降低化学反应的活化能。酶的作用特点是高效性、专一性、需要适宜的反应条件。影响酶促反应速率的因素有酶的活性、酶的数量及底物的量等。
4．（2023高三上·吉林模拟） 某同学为研究酶的特性，进行了一系列相关实验，结果如下表所示，下列叙述错误的是（ ）。
试剂名称 试管A 试管B 试管C 试管D 试管E
质量分数为1%的淀粉溶液 2mL 2mL 2mL 2mL 2mL
新鲜唾液 1mL —— —— 1mL 1mL
蔗糖酶 —— 1mL —— —— ——
恒温水浴 37℃ 37℃ 37℃ 0℃ 80℃
A．本实验的自变量是酶的种类、温度、酶的有无
B．试管A，B对照， 可证明酶的专一性，检测试剂可用碘液
C．试管A，C对照，可证明酶具有高效性，检测试剂可用斐林试剂
D．试管A，D，E对照可证明酶活性受温度的影响，检测试剂可用碘液
【答案】C
【知识点】酶的特性；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、分析表格数据可知，本实验的自变量是酶的种类、温度、酶的有无，A正确；
B、试管AB的变量是酶的种类，唾液中含有唾液淀粉酶，淀粉酶可以催化淀粉水解，蔗糖酶不能催化淀粉水解，试管A、B对照可证明淀粉酶的专一性，鉴定试剂可以用碘液，B正确；
C、试管A、C对照，可证明酶具有催化作用，但并不能说明酶具有高效性，C错误；
D、试管A、D、E对照可证明酶活性受温度的影响，该实验需要严格控制温度，而斐林试剂使用时需要温水浴，故检测试剂不能用斐林试剂，可以用碘液，D正确。
故答案为：C。
【分析】酶的特性： ①高效性：与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的用更显著，催化效率更高。 ②专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ③作用条件温和：酶所催化的化学反应一般在温和的条件下进行。 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，酶活性都会明显降低。 过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。
5．（2023高三上·吉林模拟）ATP生物荧光检测仪广泛应用于物品表面清洁度测评。原理是利用荧光素酶测定环境物体表面ATP的含量，再通过检测仪器上的荧光强度反映环境中微生物的数量。下列说法错误的是（ ）
A．萤火虫发光的原理是荧光素接受ATP提供的能量被激活被氧化而发光
B．荧光素的激活属于吸能反应过程，与ATP水解相关联
C．ATP生物荧光检测仪的发光值大反映出微生物菌体储存大量ATP
D．ATP生物荧光检测仪的发光值与物体表面的污染程度呈正相关性
【答案】C
【知识点】ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、萤火虫发光的原理是荧光素接受ATP水解时释放的能量使荧光素被氧化而发光，A不符合题意；
B、荧光素的激活与ATP水解相关联，属于吸能反应过程，B不符合题意；
C、ATP生物荧光检测仪的发光值大反映出微生物越多，C符合题意；
D、微生物越多，提供的ATP就越多，荧光强度越强，所以检测时荧光强度与食物上微生物污染程度呈正相关，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】ATP是腺苷三磷酸，由腺苷和三分子磷酸基团组成。ATP是细胞内的直接能源物质，可将能量供给各种生命活动。合成ATP的能量来源于光合作用和细胞呼吸。
6．（2023高三上·海南模拟）ATP、ADP、AMP三者间可以发生转化，ATP是腺苷三磷酸，而dATP是脱氧腺苷三磷酸。下列说法正确的是（ ）
A．进行细胞呼吸时，细胞质基质中可以产生大量的ATP
B．一分子ADP中的两个特殊化学键水解后可释放能量
C．dATP水解产生的dAMP是构成RNA的基本单位之一
D．ATP转化为ADP与细胞中的某些吸能反应相联系
【答案】D
【知识点】DNA与RNA的异同；ATP的化学组成和特点；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、细胞质基质中可进行细胞呼吸的第一阶段，但该阶段只产生少量的ATP，A不符合题意；
B、一分子ADP只含有一个特殊化学键，B不符合题意；
C、dATP是脱氧腺苷三磷酸，dATP经过水解去掉两个磷酸基团后可以得到dAMP，是构成DNA的基本单位之一，C不符合题意；
D、ATP转化为ADP的过程中释放大量能量，可用于细胞中某些吸能反应，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成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。
7．（2023高三上·吉林模拟）某同学为研究酶的特性，进行了一系列相关实验，结果如下表所示，下列叙述错误的是（ ）
试剂名称 试管A 试管B 试管C 试管D 试管E
1%淀粉溶液 2mL 2mL 2mL 2mL 2mL
新鲜唾液 1mL - - 1mL 1mL
蔗糖酶 - 1mL - - -
恒温水浴 37℃ 37℃ 37℃ 0℃ 80℃
A．本实验的自变量是酶的种类、温度、酶的有无
B．试管A、B对照，可证明酶的专一性，检测试剂可用碘液
C．试管A、C对照，可证明酶具有高效性，检测试剂可用斐林试剂
D．试管A、D、E对照可证明酶活性受温度的影响，检测试剂可用碘液
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由表格信息可知，本实验的自变量是酶的种类，温度，和酶的有无，A不符合题意；
B、 试管A、B对照，自变量是酶的种类不同，可证明酶的专一性，试管A产物有还原糖，试管B不反应，检测试剂可用碘液，B不符合题意；
C、试管A、C对照，自变量是有无酶，可证明酶具有催化作用，可用碘液检测，斐林试剂会改变反应温度，干扰实验结果，C符合题意；
D、 试管A、D、E对照 ，自变量是温度的变化，可证明 酶活性受温度的影响，检测试剂可用碘液，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】酶是活细胞产生的有催化作用的有机物。大多数酶是蛋白质，少数是RNA。酶作用的实质是降低化学反应的活化能。酶的作用特点是高效性、专一性、需要适宜的反应条件。影响酶促反应速率的因素有酶的活性、酶的数量及底物的量等。
8．（2023高三上·福田模拟）下列有关叙述，正确的是（ ）
A．脱氧核糖和核膜中均含有P
B．脂肪酸与吲哚乙酸的元素组成相同
C．某些无机盐是组成ATP和RNA的必需成分
D．磷脂分子仅由C、H、O、P四种元素组成
【答案】C
【知识点】蛋白质分子的化学结构和空间结构；核酸的基本组成单位；ATP的化学组成和特点；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、脱氧核糖的组成元素为C、H、O，核膜主要由磷脂、蛋白质和糖类构成，组成元素为C、H、O、N、P，A错误；
B、脂肪酸的组成元素为C、H、O，核酸的组成元素为C、H、O、N、P，B错误；
C、TP和RNA均含有磷酸基团，故某些无机盐是组成ATP和RNA的必需成分，C正确；
D、磷脂分子仅由C、H、O、N、P五种元素组成，D错误。
故答案为：C。
【分析】各化合物的元素组成：蛋白质是C、H、O、N，有的含有S，糖类是C、H、O，脂肪是C、H、O，固醇是C、H、O，磷脂是C、H、O、N、P，核酸是C、H、O、N、P。
9．（2018·浙江选考）ATP是细胞中的能量通货，下列叙述正确的是（ ）
A．ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量
B．ATP-ADP循环使得细胞储存了大量的ATP
C．ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团
D．ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解
【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP与ADP相互转化的过程；ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP中的能量可以来自光合作用和呼吸作用等，故A不符合题意；
B、ATP在细胞和生物体内含量不多，其通过ATP-ADP循环来满足代谢过程中的大量需求，故B不符合题意；
C、ATP水解生成ADP和磷酸，同时释放能量，故C符合题意；
D、ATP中末端高能磷酸键容易断裂和形成，中间的磷酸键也是高能磷酸键，也可以断裂和形成，而临近腺苷的磷酸键为普通磷酸键，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】ATP是细胞中的能量通货，由一分子腺苷和三分子磷酸组成，含一个普通磷酸键和两个高能磷酸键，其中末端的高能磷酸键容易断裂和形成，使其与ADP相互转化，在能量代谢中发挥了重要作用。其中ATP形成的能量来源为光合作用和呼吸作用等，ATP水解释放的能量几乎可以应用到所有需能生命活动。
10．（2023高三上·海南模拟）某实验小组利用新鲜的莴苣、菠菜、白菜叶片研究不同pH条件下三种生物材料的酶提取液对过氧化氢分解的影响。制备三种生物材料的酶提取液后，用pH为4、5、6、7、8、9、10的缓冲液分别稀释，然后与6mL体积分数为5%的过氧化氢溶液混合，实验结果如下图。下列叙述正确的是（ ）
A．该实验的自变量是pH，因变量是过氧化氢分解速率，检测指标是氧气生成速率
B．过氧化氢酶与过氧化氢结合后，结构发生改变，为过氧化氢分解提供大量活化能
C．探究菠菜过氧化氢酶的最适pH，可在pH7~8之间减小梯度差进行实验
D．探究温度对酶活性的影响时，最好提取莴苣叶片中的过氧化氢酶进行实验
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、该实验的自变量为pH和生物材料的类型，因变量是过氧化氢分解速率，检测指标是氧气生成速率，A不符合题意；
B、酶能降低化学反应所需的活化能，而不是提供活化能，B不符合题意；
C、在最适pH的两侧，总有两个不同的pH对酶活性的影响相同，因此应该选择pH7～8之间，减小梯度差进行进一步实验，C符合题意；
D、过氧化氢的分解本身容易受温度影响，故不能用过氧化氢酶做材料探究温度对酶活性的影响，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】酶是活细胞产生的有催化作用的有机物。大多数酶是蛋白质，少数是RNA。酶作用的实质是降低化学反应的活化能。酶的作用特点是高效性、专一性、需要适宜的反应条件。影响酶促反应速率的因素有酶的活性、酶的数量及底物的量等
11．（2023高三上·广东月考）中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚和单宁氧化成红褐色是红茶茶色形成的关键。下列叙述错误的是（ ）
A．多酚氧化酶的基本组成单位是氨基酸
B．多酚氧化酶与茶多酚在细胞中的分布可能不同
C．多酚氧化酶提供大量活化能加快了茶多酚氧化
D．高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质
【答案】C
【知识点】酶的本质及其探索历程；酶促反应的原理；酶的特性
【解析】【解答】A、多酚氧化酶的本质是蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，A正确；
B、红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使其释放的多酚氧化酶与茶多酚接触，说明多酚氧化酶与茶多酚在细胞中的分布可能不同，B正确；
C、多酚氧化酶的作用机理是降低化学反应的活化能，并不提供能量，C错误；
D、高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活，以防止过度氧化影响茶品质，D正确。
故答案为：C。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；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）。
12．（2023高三上·中山模拟）研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞中，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的放射性强度与注入的32P标记的磷酸的几乎一致。下列相关叙述错误的是（ ）
A．该实验使用了同位素标记法
B．ATP是所有生物均能合成的一种高能磷酸化合物
C．细胞中的ATP与ADP可以快速地发生相互转化
D．在氧气充足的条件下，上述肝细胞中放射性最强的场所是线粒体内膜
【答案】B
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、该实验标记了 32P ，观察 32P 的去向， 使用了同位素标记法 ，A不符合题意；
B、病毒不能合成ATP，B符合题意；
C、细胞中储存的ATP含量很少，故细胞中的ATP与ADP可以快速地发生相互转化 ，保持ATP和ADP的动态平衡，C不符合题意；
D、在氧气充足的条件下， 细胞进行有氧呼吸，释放能量最多的是第三阶段，故合成ATP最多的也是在第三阶段，场所是线粒体内膜，由于标记 的32P会出现在新合成的ATP中，故 放射性最强的场所是线粒体内膜，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】ATP是腺苷三磷酸，由腺苷和三分子磷酸基团组成。ATP是细胞内的直接能源物质，可将能量供给各种生命活动。合成ATP的能量来源于光合作用和细胞呼吸。
13．（2023高三上·梅州模拟）下图表示了细胞有氧呼吸过程中，线粒体内膜上合成ATP的过程。下列叙述正确的是（ ）
A．H+从膜间隙向线粒体内膜的运输属于主动运输
B．通过结构①能实现细胞中ATP的大量贮存
C．好氧细菌可以发生上述过程，但是效率较低
D．图示能量转化是：有机物中化学能→电能→ATP中活跃化学能
【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；ATP的作用与意义；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、分析题图， H+从膜间隙向线粒体内膜的运输可以产生电势能合成ATP的能量，故H+是顺浓度梯度运输，又有载体蛋白的协助，属于协助扩散，A不符合题意；
B、ATP与ADP的含量处于动态平衡，二者可随时转化，故ATP不会大量贮存，B不符合题意；
C、好氧细菌属于原核生物，没有线粒体，不能发生上述过程，C不符合题意；
D、 图示能量转化是：有机物中化学能（NADH中的化学能）→电能（H+顺浓度梯度运输产生的电势能）→ATP中活跃化学能，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】分析题图，该结构为线粒体内膜，是有氧呼吸第三阶段的场所，发生的反应为前两个阶段的NADH与O2反应生成H2O。
14．（2024高三上·贵州模拟）DNA损伤时，核蛋白多聚腺苷二磷酸—核糖聚合酶（PARP）在核内积累，催化ADP核糖化，可引起细胞凋亡，具体过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．产物ADP-核糖的组成元素与磷脂分子不同
B．ADP核糖化需要消耗NAD+，从而抑制了有氧呼吸第三阶段[H]的形成
C．DNA损伤会抑制ATP的合成，进而影响生物体各项生命活动的正常进行
D．DNA损伤不会使细胞内基因的表达发生改变
【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP的作用与意义；ATP的相关综合
【解析】【解答】A、产物ADP-核糖的组成元素是C、H、O、N、P，磷脂分子的组成元素是C、H、O、N、P，所以两者的组成元素相同，A错误；
B、由图示可知， ADP核糖化需要消耗NAD+，从而抑制了有氧呼吸第一阶段的进行，B错误；
C、DNA损伤会导致相关蛋白质的转录和翻译的进行，ATP的合成中需要多种酶的参与，因此蛋白质的合成受阻会影响ATP的合成，进而会影响生物体各项生命活动的正常进行，C正确；
D、 DNA损伤会引发细胞凋亡，因此会使细胞内基因的表达发生改变，D错误；
故答案为：C。
【分析】（1）细胞凋亡：指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡。
（2） ATP是细胞生命活动的直接能源物质，ATP的组成元素： C、H、O、N、P 。(注：DNA、RNA、磷脂、ATP组成元素都是C、H、O、N、P)。
15．（2023·天津）衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶，则其需要从宿主细胞体内摄取的物质是（ ）
A．葡萄糖 B．糖原 C．淀粉 D．ATP
【答案】D
【知识点】ATP的作用与意义；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】细胞呼吸为细胞生命活动提供能量，因衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶，所以不能进行细胞呼吸，不能为自身生命活动提供能量，需要从宿主细胞中摄取。ATP是直接的能源物质，因此衣原体需要从宿主细胞体内摄取的物质是ATP，ABC错误，D正确。
故答案为： D。
【分析】细胞呼吸为细胞生命活动提供能量，细胞呼吸产生的能量绝大多数以热能形式散失，少数储存在ATP中。ATP是直接的能源物质，ATP水解为生命活动提供能量。
16．（2023·湖南）食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列叙述错误的是（ ）
A．干制降低食品的含水量，使微生物不易生长和繁殖，食品保存时间延长
B．腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖
C．低温保存可抑制微生物的生命活动，温度越低对食品保存越有利
D．高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并可破坏食品中的酶类
【答案】C
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用；酶的特性；细胞呼吸原理的应用；渗透作用
【解析】【解答】A、干制过程去除水分，使微生物代谢减慢，不易生长和繁殖，延长食品保存时间，A正确；
B、腌制过程中添加食盐、糖等可增加环境溶液溶度，从而微生物渗透失水不能正常生长和繁殖，B正确；
C、低温条件下新陈代谢减慢，微生物的生命活动受到抑制，但不是温度越低越好，例如水果蔬菜的保存需要零上低温，C错误；
D、高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，酶在高温条件下会变性失活，减少对营养物质的水解，D正确。
故答案为：C。
【分析】延长对食物的保存时间可以通过降低新陈代谢水平，杀死杂菌等方式实现。
二、多项选择题
17．（2024·黑龙江模拟） 植物体内的多聚半乳糖醛酸酶可将果胶降解为半乳糖醛酸，能促进果实的软化和成熟脱落。为探究该酶的特性，进行以下4组实验，条件及结果如下表。下列叙述正确的是（ ）
① ② ③ ④
果胶 + + + +
多聚半乳糖醛酸酶 + + + +
Ca - + - -
Mn - - + -
55℃ - - - +
半乳糖醛酸 + - +++ ++
注：“+”表示存在和量的多少，“-”表示无。①~③组在常温下实验
A．由①④组可知，自变量为温度，因变量为半乳糖醛酸的量
B．由①②③组可知，多聚半乳糖醛酸酶的活性受离子影响
C．该实验说明，喷施Mn 制剂可缩短果实成熟期
D．该实验证明，多聚半乳糖醛酸酶不具有专一性
【答案】B,C
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、①④组条件只有温度不同，自变量为温度，因变量为多聚半乳糖醛酸酶的活性，检测指标为半乳糖醛酸的量，A不符合题意；
B、①②③组条件为离子不同，①②组的变量是有无Ca2+，①③组的变量是有无Mn2+，因变量为半乳糖醛酸的量，实验结果半乳糖醛酸的含量不同，说明多聚半乳糖醛酸酶的活性受到离子的影响，B符合题意；
C、①③组的变量是有无Mn2+，第③组实验结果中半乳糖醛酸的含量更多，该实验证明，喷施Mn2+制剂，半乳糖醛酸增多，能促进果实的软化和成熟脱落，缩短果实成熟期，C符合题意；
D、该实验证明，多聚半乳糖醛酸酶催化果胶降解为半乳糖醛酸，体现了多聚半乳糖醛酸酶具有专一性，D不符合题意。
故答案为：B C。
【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。
三、非选择题
18．（2023·龙江模拟）六磷酸肌醇（植酸）广泛存在于谷物、豆类和油料作物中，禽类、猪等单胃动物不能分解植酸，饲料中植酸中的磷因不能被利用而随粪便排出，导致磷浪费。微生物分泌的植酸酶是一种畜禽饲料添加剂，能将植酸分解为肌醇和无机磷，提高了饲料中磷的利用率，但pH和蛋白酶等许多因素会对植酸酶的活性产生影响。科研人员对某种霉菌产生的两种植酸酶在不同pH条件下相对活性的差异进行了比较研究，结果如下图1。回答下列问题：
（1）据图1分析，该实验的自变量是 。植酸酶能够降低底物分子从 转变为 （均填某种状态）所需要的能量。
（2）图1中pH为1时，这两种酶的相对活性都较低，甚至失活，原因可能是 。
（3）植酸酶的提取工艺流程如下：配制培养基→霉菌接种→液体发酵→除去菌体和杂质→纯化获得粗酶制剂→酶活性测定。检测植酸酶的活性可用在一定条件下 表示。
（4）已知雏鸡小肠中的pH约为6.0，小肠内含有胰蛋白酶，科研人员为了研究胰蛋白酶对植酸酶A与B活性的影响，将两种植酸酶在含有等量胰蛋白酶的适宜pH缓冲液（pH＝6.0）中保温一段时间，检测残留的植酸酶活性，结果如图2，根据实验结果推测两种植酸酶中植酸酶 更适合添加在雏鸡饲料中，理由是 。
【答案】（1）pH和植酸酶的种类；常态（不容易发生化学反应的）；活跃状态
（2）过酸会使植酸酶的空间结构遭到破坏，使酶活性降低，甚至失活
（3）植酸酶所催化植酸分解为肌醇和无机磷的反应速率（合理即可）
（4）A；在含有胰蛋白酶的pH＝6.0缓冲液中保温较长时，残留的植酸酶A相对活性较高（合理即可）
【知识点】酶促反应的原理；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】（1）由题意可知，本实验的目的是探究某种霉菌产生的两种植酸酶在不同pH条件下相对活性的差异，因此该实验的自变量是pH和植酸酶的种类；酶的作用机理是能够降低反应所需的活化能，所以植酸酶能够降低底物分子从常态（不容易发生化学反应的）转变为活跃状态所需要的能量。
故填：pH和植酸酶的种类；常态（不容易发生化学反应的）；活跃状态。
（2）当pH过低时，酶的空间结构遭到破坏，使酶活性降低，甚至失活。
故填：过酸会使植酸酶的空间结构遭到破坏，使酶活性降低，甚至失活。
（3）酶的活性是指酶催化特定化学反应的能力，大小可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示。该题中，酶促反应是植酸酶催化植酸分解为肌醇和无机磷的反应。所以检测植酸酶的活性可用在一定条件下植酸酶所催化植酸分解为肌醇和无机磷的反应速率（合理即可）。
故填：植酸酶所催化植酸分解为肌醇和无机磷的反应速率（合理即可）。
（4）由图2可知，植酸酶A随着孵育时间的延长，其相对活性小幅度下降，但能维持较高的活性，而植酸酶B随孵育时间的延长，其相对活性大幅度降低，甚至失活，所以植酸酶A更适合添加在雏鸡饲料中。
故填：A；在含有胰蛋白酶的pH＝6.0缓冲液中保温较长时，残留的植酸酶A相对活性较高（合理即可）。
【分析】1、酶的作用机理：酶具有催化作用，是因为它能降低化学反应的活化能，从而加快反应速率，缩短反应达到平衡的时间，但不改变反应的平衡点。
2、酶的特性：酶具有高效性、专一性和作用条件温和性。
3、酶的活性是指酶催化特定化学反应的能力，大小可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示。一般情况下，酶催化的反应速率越高，酶的活性越高，反应速率越低，酶的活性越低。酶催化的反应速率可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。
4、温度对酶活性的影响：低温会抑制酶活性，但不会使酶结构破坏，在适宜的温度下，酶的活性会升高，因此酶制剂适宜在低温下保存；高温会破坏酶结构，进而使酶永久失活。
pH对酶活性的影响：过低或过高的pH都会破坏酶的空间结构，使酶永久性失活。
19．（2023·全国乙卷）某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的，红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化，其中酶1的合成由A基因控制，酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子，某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨，得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液，并用这些研磨液进行不同的实验。
实验一：探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的
①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色。
③将两种细胞研磨液先加热煮沸，冷却后再混合，混合液颜色无变化。
实验二：确定甲和乙植株的基因型
将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。
回答下列问题。
（1）酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是 （答出3点即可）；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的 。
（2）实验一②中，两种细胞研磨液混合后变成了红色，推测可能的原因是 。
（3）根据实验二的结果可以推断甲的基因型是 ，乙的基因型是 ；若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是 。
【答案】（1）高效性、专一性、作用条件温和；空间结构
（2）一种花瓣中含有酶1催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红色色素
（3）AAbb；aaBB；白色
【知识点】酶的特性；基因、蛋白质、环境与性状的关系；基因型和表现型的关系
【解析】【解答】（1）酶的特性包括高效性、专一性、作用条件温和。大多数酶的化学本质是蛋白质，高温条件会破坏蛋白质空间结构，使蛋白质变性，所以煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的空间结构。
故答案为：高效性、专一性、作用条件温和；空间结构。
（2） 题干中指出红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化，而甲、乙花瓣原本都是白色的，现在两种花瓣细胞研磨后混合液变红色，说明混合后发生了相应的酶促反应，进一步推测可能的原因是一种花瓣中含有酶1催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红色色素。
故答案为：一种花瓣中含有酶1催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红色色素。
（3）实验二中甲细胞中的酶在高温条件下会变性失活，冷却后与乙的细胞研磨液混合依然有有红色色素产生，可确定甲细胞中肯定没有酶2，甲细胞中应该含有酶1催化产生的中间产物，在乙细胞中酶2的作用下产生了红色色素。又因为甲、乙都是白花纯合子，所以可确定甲的基因型是AAbb，乙的基因型是aaBB。若将乙的细胞研磨液煮沸会使乙细胞中的酶2变性失活，即使甲细胞中含有酶1催化产生的中间产物，没有酶2的作用，也无法产生红色素，故只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是白色。
故答案为：AAbb；aaBB；白色。
【分析】（1）酶的特性：
①高效性：酶的催化效率是无机催化效率的107~1013倍，这说明酶具有高效性的特点。（特别提醒：酶的高效性是和无机催化剂相比较来说的。）
②专一性：每一种酶只能催化一种化合物或某一类化合物的化学反应，这说明酶的催化作用具有专一性的特点。
③作用条件温和：绝大多数的酶是蛋白质，过酸过碱和高温都能使蛋白质分子空间结构破坏，从而引起蛋白质分子变性，使酶永久失活。
（2）基因与性状的关系并不是简单的线性关系，这主要体现在：
①生物的绝大多数性状受单个基因控制。
②生物的有些性状是由多个基因决定的，如人的身高。
③生物的性状还受环境条件的影响。
基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。
20．（2023·南充模拟）ATP广泛存在于微生物细胞中，且在一定生理时期内含量较为稳定，因此利用ATP生物荧光检测技术能快速检测生活饮用水中的细菌数量，其原理如下图所示。请回答下列相关问题：
（1）荧光素被氧化的过程是 （填“吸能”或“放能”）反应；荧光检测仪测得的荧光值越大，说明取样水中的细菌数量 （填“越多”或“越少”）。
（2）研究者发现，荧光素被氧化的过程中，Mg2+能提高ATP与荧光素酶的结合能力，促进荧光的形成。为确定Mg2+的最适浓度，研究者进行了相关实验，请简要写出实验思路： 。
（3）该技术 （填“能”或“不能”）用于检测生活饮用水中的病毒含量，原因是 。
【答案】（1）吸能；越多
（2）将等量待测生活饮水分别加入含有荧光素、荧光素酶、一系列Mg2+浓度梯度的密封管内，振荡后用ATP荧光检测仪测得荧光值
（3）不能；病毒自身不能合成ATP，其生命活动所需的能量来源于宿主细胞
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】（1）由图可知，荧光素被氧化的过程需要消耗ATP，所以是吸能反应，在ATP的参与下，荧光素被氧化后产生氧化荧光素，最终发出荧光，而ATP是由细菌产生，所以荧光值越大，则说明样水中细菌数量越多。
故填：吸能；越多。
（2）该实验研究目的是确定Mg2+的最适浓度，所以要以Mg2+为自变量，荧光值为因变量，设置不同的浓度梯度的Mg2+，观察比较在不同Mg2+浓度下荧光值的大小，最终得出实验结论。
故填：将等量待测生活饮水分别加入含有荧光素、荧光素酶、一系列Mg2+浓度梯度的密封管内，振荡后用ATP荧光检测仪测得荧光值。
（3）病毒不能产生ATP，其必须寄生在活细胞中才能增殖，不能使荧光素发生氧化反应，所以不能用于检测病毒含量。
故填：不能；病毒自身不能合成ATP，其生命活动所需的能量来源于宿主细胞。
【分析】分析图解：荧光素与氧气在荧光素酶、ATP、镁离子的参与下反应生成氧化荧光素和AMP，最终发出荧光，因此ATP含量越多，荧光强度越强，而ATP是由细菌呼吸作用产生，可以根据荧光强度来检测样水中的细菌数量。
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