酶和ATP 专项练 2025年高考生物一轮复习备考

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酶和ATP 专项练
2025年高考生物一轮复习备考
一、单选题
1．下列关于酶的叙述，正确的是（ ）
A．酶的基本组成单位是氨基酸
B．酶催化化学反应时空间结构不会发生改变
C．酶催化的实质是提供化学反应的活化能
D．酶促反应速率与酶浓度、底物浓度、温度和pH等有关
2．下图表示在不同条件下，酶催化反应的速度(或生成物)变化下列有关叙述中，不正确的是（　　）
A．图①虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，反应速度与底物浓度的关系
B．图②虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与反应时间的关系
C．图③不能表示在反应开始的一段时间内，反应速度与时间的关系
D．若图②中的实线表示Fe3+的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
3．反应底物从常态转变为活跃状态所需的能量称为活化能。如图为蔗糖水解反应能量变化的示意图，已知H+能催化蔗糖水解。下列相关分析错误的是（ ）
A．E1和E2表示活化能，X表示果糖和葡萄糖
B．H+降低的化学反应活化能的值等于（E2-E1）
C．蔗糖酶使（E2-E1）的值增大，反应结束后X增多
D．升高温度可通过改变酶的结构而影响酶促反应速率
4．乳糖合成酶含有α、β两个亚基，亚基α单独存在时不能催化乳糖的合成，但能催化半乳糖与蛋白质结合形成糖蛋白；当亚基α与β结合后，才能催化乳糖的形成。下列说法正确的是（ ）
A．乳糖合成酶催化乳糖合成时不会产生水
B．亚基α作为酶和乳糖合成酶均具有专一性
C．亚基α能为半乳糖与蛋白质的结合提供能量
D．亚基α与β结合不会改变其空间结构
5．关于酶的验证实验，下列叙述错误的是（ ）
A．将淀溶液中验证酶的专一性，不能用碘液检验
B．不宜用淀粉溶液和淀粉酶溶液做pH对酶活性的影响的实验，宜用H2O2和过氧化氢酶
C．验证温度对酶活性的影响实验，需要分别预热处理淀粉溶液和淀粉酶溶液，不同温度组需严格按时间差混合，再放入到原预热的水浴中，最后用斐林试剂检验
D．验证pH对酶活性的影响实验，调pH用的NaOH或稀HCl不应在第三顺次加入
6．如图是某课外活动小组探究pH对唾液淀粉酶活性影响时绘制的实验结果图（实验中用盐酸创设酸性条件，盐酸能催化淀粉水解）。下列有关叙述正确的是（ ）
A．将淀粉与淀粉酶溶液混合后再调节各组混合液的pH
B．pH为3和9的两支试管中的淀粉酶的活性相同
C．pH为13的试管调到pH为7后继续反应，淀粉含量将明显下降
D．根据上述实验结果无法推测出淀粉酶的最适pH为7
7．下图展示了生物体内与ATP有关的部分反应，下列叙述错误的是（　　）
A．过程②⑥为ATP的水解，通常与吸能反应相联系
B．叶肉细胞内③的速率大于④的速率时，植物体的干重一定增加
C．若过程③的产物为糖类，其可在细胞内转化为氨基酸、脂肪等其他有机物
D．1个ATP含有1个腺苷和3个磷酸基团
8．磷酸肌酸（C-P）是一种存在于肌细胞中的高能磷酸化合物，细胞在急需供能时，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，形成ATP，即磷酸肌酸（C~P）+ADP ATP+肌酸（C），这样可以在短时间内维持细胞中ATP含量的相对稳定。下列叙述错误的是（　　）
A．磷酸肌酸转移磷酸基团的过程是放能反应
B．剧烈运动时，肌细胞中磷酸肌酸与肌酸含量的比值会有所上升
C．磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相关联
D．ATP和磷酸肌酸均可作为细胞代谢的能量物质
9．ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行（机理如下图所示）。下列叙述错误的是（　　）
A．磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于再生ATP
B．ATP推动蛋白质做功的过程，存在放能反应与吸能反应过程
C．ATP水解过程中，末端磷酸基团具有较高的转移势能
D．主动运输过程中，载体蛋白中的能量先增加后减少
10．图甲是在最适温度下，H2O2酶促反应速率受pH影响的曲线；图乙表示在相同温度下pH=b时，H2O2分解产生的O2量随时间变化的曲线。下列叙述错误的是（ ）
A．温度降低时，d点右移
B．H2O2量增加时，d点不移
C．pH=a时，e点不移
D．pH=c时，e点不为0
11．萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，在荧光素酶的作用下，荧光素接受ATP提供的能量后被激活。激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。下列叙述正确的是（　　）
A．萤火虫只在细胞质基质合成ATP
B．荧光素激活的过程发生了ATP水解
C．荧光素酶为荧光素的氧化提供能量
D．荧光素释放的光能用于合成ATP
12．由1分子磷酸、1分子碱基和1分子a构成了化合物b，如图所示，则下列叙述不正确的是（ ）
A．组成化合物b的元素有C、H、O、N、P五种
B．a属于不能水解的糖，是构成生物体的重要成分
C．若a为核糖，则由b组成的核酸主要分布在细胞质
D．大肠杆菌体内含化合物m共四种
13．ATP合成是细胞重要的化学反应。在有机物氧化分解和光反应过程中，膜两侧浓度差推动跨膜运输时，结合在膜上的ATP合成酶催化合成ATP，如图所示，寡霉素与该酶的F0部位结合后可抑制的运输，下列叙述正确的是（ ）
A．该酶广泛分布于线粒体内膜和叶绿体内膜上
B．能合成ATP的细胞都能合成该酶
C．跨膜驱动ATP合成的运输方式是协助扩散
D．寡霉素可影响心肌细胞的无氧呼吸
14．蛋白质磷酸化反应是指ATP末端的磷酸转移到底物蛋白质的特定氨基上所进行的化学反应。磷酸化的蛋白质活性改变而做功，从而参与细胞代谢，如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．ATP末端磷酸基团脱落时伴随能量的转移
B．磷酸化的蛋白质活性改变但并未变性
C．ATP推动的细胞做功过程属于吸能反应
D．蛋白质的磷酸化过程伴随ATP的水解，水解产物参与RNA的合成
15．ATP是生物体内最直接的能量来源，如图是ATP的分子结构，相关叙述正确的是（　　）
A．ATP水解供能时①、②、③之间的高能磷酸键都将断裂
B．当水解①和②之间的高能磷酸键后的产物之一可作为RNA分子的合成原料
C．ATP的结构简式可表示为A-T～P～P
D．ATP在细胞中能与ADP相互转化实现储能和放能，从而实现能量的循环利用
二、非选择题
16．研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答：
(1)ATP的结构简式是 ，
神经细胞中的ATP主要来自 (细胞结构)。研究发现，正常成年人安静状态下24小时有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10 mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是 。
(2)由图可知，ATP在传递信号过程中，在细胞间隙中的有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是 。
(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，二者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，如果要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用，则图中的 属于无关变量，应予以排除。
17．木瓜蛋白酶是从番木瓜中提取的一种蛋白水解酶，为探究pH对木瓜蛋白酶活性的影响，在适宜温度条件下，研究人员以蛋白块为底物进行相关实验，实验过程及其结果如下表所示，请回答下列问题：
试管编号 ① ② ③ ④ ⑤
木瓜蛋白酶溶液/mL 10 10 10 10 10
pH 3 5 7 9 11
等体积的蛋白块数量/个 1 1 1 1 1
蛋白块完全水解的时间/min 15 7 5 8 20
(1)酶是活细胞产生的具有催化作用的 ，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，酶的主要合成场所是 。与无机催化剂相比，酶的催化效率更高，原因是 。
(2)酶促反应速率通常用单位时间内反应物的减少量（或生成物的增加量）来表示。本实验的自变量是 ；因变量是蛋白块的水解速率，可用 作为观察指标，无关变量有温度、 等（答出2点即可）。
(3)本实验结果尚不能确定木瓜蛋白酶的最适pH，请你在该实验的基础上，设计一个简单实验来探究木瓜蛋白酶的最适pH。（写出实验思路即可） 。
参考答案：
1．D
A、多数酶是蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，少数酶是RNA，其基本组成单位是核糖核苷酸，即酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，A错误；
B、酶在催化化学反应时，酶本身的化学性质和数量不发生改变，但其空间结构会发生变化，B错误；
C、酶催化的实质是降低化学反应的活化能，C错误；
D、结合分析可知，影响酶促反应速率的因素有酶浓度、底物浓度、温度和pH，但温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的，而酶浓度和底物浓度是直接影响酶促反应速率的，D正确。
2．C
A、在适宜条件下，增加酶量（或浓度），可以提高酶促反应速率，缩短酶促反应达到平衡所需的时间，故图①中虚线可表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系，A正确；
B、增加酶浓度，其他条件不变，生成物的量不变，但生成物的生成速率加快，因此图②虚线可表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物的量与反应时间的关系，B正确；
C、在酶促反应过程中，随着反应时间的延长，底物逐渐减少，反应速率逐渐降低，可以用图③表示，C错误；
D、酶具有高效性，过氧化氢酶的催化效率比示Fe3+的催化效率高，故若图②中实线表示示Fe3+的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率，D正确。
3．C
A、根据分析E1和E2分别表示在没有催化剂和加入H+后从常态转变为活跃态需要的能量，称为活化能，X是蔗糖水解的产物，果糖和葡萄糖，A正确；
B、从图中看出E1和E2分别表示在没有催化剂和加入H+后从常态转变为活跃态需要的能量，所以H+降低的反应活化能值等于E2-E1，B正确；
C、蔗糖酶具有高效性降低的活化能E2-E1的值更大，但由于底物的量有限，所以X产物的量不变，C错误；
D、酶促反应存在最适温度，所以升高温度可通过改变酶的结构而影响酶促反应速率，D正确。
4．B
A、乳糖是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖脱水形成的，所以乳糖合成酶催化乳糖合成时会产生水，A错误；
B、酶具有专一性，亚基α单独存在时不能催化乳糖的合成，但能催化半乳糖与蛋白质结合形成糖蛋白；当亚基α与β结合后，才能催化乳糖的形成，即亚基α和乳糖合成酶均具有专一性，B正确；
C、亚基α为乳糖合成酶的一个亚基，具有催化功能，不能为半乳糖与蛋白质的结合提供能量，C错误；
D、亚基α单独存在时不能催化乳糖的合成，当亚基α与β结合后，才能催化乳糖的形成，说明亚基β与亚基α的结合可能改变了亚基α的空间结构，D错误。
5．C
A、碘液能使淀粉溶液变蓝，但碘液不能检验淀粉酶是否分解蔗糖溶液，所以不能用碘液检验，A正确；
B、酸性条件下会催化淀粉的水解，从而影响实验的观察效果，所以不宜用淀粉溶液和淀粉酶溶液做pH对酶活性的影响的实验，宜用H2O2和过氧化氢酶，B正确；
C、斐林试剂检测还原糖时，需要水浴加热，验证温度对酶活性的影响实验中，自变量是温度，所以该实验中不能用斐林试剂检验，C错误；
D、若调pH用的NaOH或稀HCl在第三顺次加入，则前面两次加、入的酶和底物已经完全反应，无法验证pH对酶活性的影响，D正确。
6．D
A、实验中需要将淀粉与淀粉酶溶液分别调节pH，然后再将pH相等的淀粉和淀粉酶混合后再进行相应的因变量的检测，这样获得的数据更有说服力，A错误；
B、分析柱形图可知，pH为3条件下和pH为9条件下淀粉剩余量基本相等，而由于淀粉在酸性条件下易分解，因此pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件，B错误；
C、pH为13的试管调到pH为7后继续反应，由于酶已经失活，则淀粉含量将不会明显下降，C错误；
D、分析柱形图可知，淀粉酶的最适pH在7左右，并不是最适pH为7，D正确。
7．B
A、过程②⑥是ATP的水解，释放能量，与吸能反应相联系，A正确；
B、叶肉细胞内③的速率大于④的速率时，则植物干重不一定增加，因为还有其他部分不能进行光合作用的细胞还要通过呼吸消耗有机物，B错误；
C、过程③表示光合作用暗反应阶段其产物为糖类，可在细胞内转化为氨基酸、脂肪等其它有机物，C正确；
D、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，1个ATP含有1个腺苷和3个磷酸基团，D正确。
8．B
细胞质基质。
【详解】A、磷酸肌酸能在肌酸激酶催化下，将其磷酸基团转移至ADP分子上，生成ATP，故磷酸肌酸转移磷酸基团是放能反应，A 正确；
B、剧烈运动时，消耗ATP加快，ADP转化为ATP的速率也加快，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，产生肌酸，导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降， B错误；
C、据题干可知，磷酸肌酸（C~P）+ADP ATP+肌酸（C），故磷酸肌酸和肌酸的相互转化与 ATP和ADP的相互转化相关联，C正确；
D、磷酸肌酸可作为能量的存储形式，ATP是直接能源物质，故ATP和磷酸肌酸均可作为细胞代谢的能量物质，D正确。
9．A
A、ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状，失去的能量并不能用于再生成ATP，失去的能量主要用于恢复蛋白质形状，A错误；
B、ATP推动细胞做功过程中，ATP的水解是放能反应，蛋白质磷酸化过程是吸能反应，因此该过程存在吸能反应和放能反应，B正确；
C、ATP水解过程中，ATP末端磷酸基团很容易离开ATP而与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能，C正确；
D、主动运输过程中，ATP可将载体蛋白磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状，这是吸能反应，然后做功，失去能量，载体蛋白恢复原状，这是放能反应，因此主动运输过程中，载体蛋白中的能量先增加后减少，D正确。
10．B
A、图乙表示在最适温度下，H2O2分解产生的O2量随时间的变化。温度降低时，酶的活性下降，酶促反应速率减慢，但化学反应的平衡点不变，所以e点不变，d点右移，A正确；
B、底物（H2O2量）增加时，化学反应的平衡点升高，到达化学反应平衡点所需的时间延长，即e点上移，d点右移，B错误；
C、pH=a时，酶的活性减弱，酶促反应速减慢，但化学反应的平衡点不变，所以e点不变，C正确；
D、pH=c时，酶变性失活，但H2O2在常温下也能缓慢分解，所以e点不为0，D正确。
11．B
A、萤火虫通过呼吸作用产生ATP，呼吸作用的场所有细胞质基质和线粒体，二者都能合成ATP，A错误；
B、荧光素激活时接受ATP提供的能量，需要荧光素酶催化ATP水解，B正确；
C、荧光素酶具有催化作用，不能为荧光素的氧化提供能量，C错误；
D、荧光素释放的光能不能被细胞所利用，D错误。
12．D
图示化合物b是核苷酸，组成元素是C、H、O、N、P，A正确；1分子核苷酸由1分子磷酸、1分子碱基和1分子五碳糖组成，则a是五碳糖，属于单糖，不能水解，是生物体的重要组成成分，B正确；若a是核糖，则b是核糖核苷酸，由b组成的核酸是核糖核酸，主要分布在细胞质，C正确；细菌体内既有DNA，也含有RNA，碱基m共有5种：A、G、C、T、U，D错误。
13．C
A、因为结合在膜上的ATP合成酶催化合成ATP，所以该酶广泛分布于线粒体内膜，但是叶绿体内膜不合成ATP，所以在其上不存在，A错误；
B、能合成ATP的细胞例如成熟哺乳动物的红细胞不含核糖体，不能合成该酶，B错误；
C、由图可知H+从高浓度流向低浓度，则其 跨膜驱动ATP合成的运输方式是协助扩散，C正确；
D、无氧呼吸发生在细胞质基质，而ATP合成酶是生物膜上的蛋白质，故寡霉素不影响细胞无氧呼吸，D错误。
14．D
A、ATP中特殊化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，容易脱离，具有较高的转移势能。因此，ATP末端磷酸基团脱落时伴随能量的转移，A正确；
B、蛋白质发生磷酸化，使蛋白质的空间结构改变，从而使蛋白质的活性发生变化，但并没有变性，B正确；
C、ATP推动蛋白质做功的过程中有ATP的水解，ATP的水解与吸能反应有关，C正确；
D、看图可知：蛋白质的磷酸化过程伴随ATP的水解，形成的产物之一是ADP，ADP还需要在脱掉一个磷酸基团才能参与RNA的合成，D错误。
15．B
A、ATP水解供能时只有②、③之间的高能磷酸键都将断裂，A错误；
B、水解①和②之间的高能磷酸键后的产物之一为腺嘌呤核糖核苷酸，可作为RNA分子的合成原料，B正确；
C、ATP 的结构简式是 A-P～P～P，C错误；
D、能量不能循环利用，ATP中的能量利用后将会转变成热能散失，D错误。
16． A—P～P～P 线粒体 ATP与ADP相互迅速转化 腺苷 典型神经递质
（1）ATP的结构简式是A—P～P～P 。动物细胞中，线粒体是有氧呼吸的主要场所，所以神经细胞中的ATP主要来自线粒体。ATP是直接能源物质，在体内含量很少，可通过ATP与ADP迅速相互转化而形成．
（2）ATP脱去1个磷酸基团为ADP，脱去两个磷酸基团为AMP，AMP是组成RNA的基本单位之一，如果磷酸基团完全脱落，剩下的则是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成．
（3）实验思路是设法把ATP与典型神经递质分开，单独去研究其作用，即：用化学物质阻断典型神经递质，所以典型神经递质是实验的无关量。
17．(1) 有机物 核糖体 酶能显著降低化学反应的活化能
(2) pH 蛋白块完全水解的时间 木瓜蛋白酶溶液的浓度（和体积）、蛋白块的体积（和数量）、试管的大小（和干净程度）
(3)在pH为5～9的范围内，设置一系列pH梯度重复上述实验，蛋白块完全水解时间最短的一组对应的pH即为木瓜蛋白酶的最适pH
（1）结合分析可知，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，因此酶的主要合成场所是核糖体，因为核糖体是蛋白质的合成车间。与无机催化剂相比，因为酶能更显著地降低化学反应的活化能，因此酶的催化效率更高。
（2）酶促反应速率通常用单位时间内反应物的减少量（或生成物的增加量）来表示，本实验的自变量是pH的不同；因变量是蛋白块的水解速率，结合题意可知，这里用蛋白块完全水解的时间作为观察指标，无关变量有温度、蛋白块的体积（和数量）、试管的大小等（无关变量的处理要求相同且适宜。
（3）本实验结果尚不能确定木瓜蛋白酶的最适pH，为了更准确确定该酶的最适pH，根据题中的实验数据可确定在pH为5～9的范围内，设置一系列更小的pH梯度重复上述实验，蛋白块完全水解时间最短的一组对应的pH即为木瓜蛋白酶的最适pH。
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