2024年高考生物一輪復(fù)習重難點訓練：酶與ATP（解析版）

專題3酶與ATP

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專題分析

＞題型解讀

該專題是高中階段首次詳細解讀實驗，高考中常以實驗設(shè)計的形式（包括選擇題和填空題）

命題，有一定難度。

＞考向分析

圍繞自變量、因變量、實驗流程和結(jié)果分析進行。

＞答題技巧

熟悉每一步實驗操作及其目的，牢記實驗原則，明確酶的特性。

一、單選題

1.（2023?河南洛陽?統(tǒng)考二模）在適宜的條件下，某實驗小組在一定量的淀粉溶液中加入少

量淀粉酶，酶促反應(yīng)速率隨反應(yīng)時間的變化如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）

A.ab段內(nèi)，酶與底物結(jié)合時酶的構(gòu)象會發(fā)生改變

B.bd段內(nèi)，酶促反應(yīng)速率下降的原因是底物濃度逐漸降低

C.隨著反應(yīng)時間的延長，c點處酶活性比b點低

D.若增加淀粉酶的用量并進行重復(fù)實驗，則b點會向左上方移動

【答案】C

【詳解】A、ab間段內(nèi)，酶與底物結(jié)合時，酶的構(gòu)象會發(fā)生改變，A正確;

1

B、該反應(yīng)中加入的底物淀粉濃度是一定的，bd時間段內(nèi)，酶促反應(yīng)速率下降的原因是底

物濃度逐漸降低，B正確；

C、隨著反應(yīng)時間的延長，be時間段內(nèi)酶促反應(yīng)速率下降，原因是底物濃度降低，環(huán)境條

件不變，酶的活性也不變，因此c點處酶活性與b點時相同，C錯誤；

D、若增加淀粉酶的用量并進行重復(fù)實驗，反應(yīng)速率在起始階段會增大，反應(yīng)速率加快，b

點會向左上方移動，D正確.

故選C。

2.（2023?北京大興??？既＃┠惩瑢W對蛋白酶TSS的最適催化條件開展初步研究，結(jié)果

見下表。下列分析正確的是（）

組別溫度（℃）降解率（％）

PHCaCI2

①9+9038

②9+7088

③9-700

④7+7058

⑤5+4030

注：+/-分別表示有/無添加，反應(yīng)物為I型膠原蛋白

A.該酶的催化活性依賴于CaCI2

B,在②組基礎(chǔ)上增加酶濃度可提高降解率以及產(chǎn)物量

C.該酶催化反應(yīng)的最適溫度7CTC,最適pH9

D.①和②組結(jié)果對比能說明酶具有高效性

【答案】A

【詳解】A、分析②③組可知，沒有添加CaCI2,降解率為0,說明該酶的催化活性依賴于

CaCI2,A正確；

B、②組酶的活性最高，在②組基礎(chǔ)上增加酶濃度不能提高產(chǎn)物量，B錯誤；

C、②組酶的活性最高，此時pH為9,溫度為70。&但由于溫度梯度、pH梯度較大，不

能說明最適溫度為70。。最適pH為9,C錯誤；

D、分析①②變量可知，pH均為9,都添加了CaCI2,溫度分別為90。（3、70℃,故自變量

為溫度，不能說明酶具有高效性，D錯誤。

故選A.

3.（2023?湖南?湖南師大附中?？既＃┛茖W家提取到的第一份純酶結(jié)晶是酥酶，與沒有催

化劑相比，適宜條件下，脈酶可以將尿素分解的速率提高10.倍.幽門螺桿菌是一種與胃

2

部疾病密切相關(guān)的細菌，常寄生于胃黏膜組織中，通過分泌脈酶水解尿素產(chǎn)生氨。下列相關(guān)

敘述錯誤的是（）

A.脈酶只能夠催化尿素分解，說明脈酶具有專一性

B.幽門螺桿菌核糖體合成脈酶所需ATP來自細胞質(zhì)

C.與沒有催化劑相比，脈酶可以將尿素分解的速率提高10.倍，說明脈酶具有高效性

D.幽門螺桿菌產(chǎn)生的NH3可以抵抗胃酸的殺滅作用，同時也會導(dǎo)致人“口氣”重

【答案】C

【詳解】A、脈酶只能夠催化尿素分解符合酶專一性的含義，A正確；

B、幽門螺桿菌是原核生物，沒有線粒體，呼吸作用發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)，ATP直接來自細

胞質(zhì)基質(zhì)，細胞生命活動所需能量直接來自ATP,B正確；

C、與沒有催化劑相比，適宜條件下，脈酶可以將尿素分解的速率提高1014倍，說明版酶

具有催化功能，若要證明版酶具有高效性，需與無機催化劑相比，C錯誤；

D、幽門螺桿菌產(chǎn)生的NH3可以中和胃酸而抵抗胃酸的殺滅作用，同時也會從口腔揮發(fā)出

氨氣的味道，導(dǎo)致人“口氣”重，D正確。

故選C。

4.（2023?福建寧德?統(tǒng)考模擬預(yù)測）一位同學設(shè)計以下圖裝置驗證酶的專一性.透析袋是由

半透膜制成的袋狀容器，A組透析袋加入淀粉、碘液和蔗糖酶，B組透析袋加入等量的淀粉、

碘液和淀粉酶。下列敘述正確的是（）

—>

（^^一透析袋密封夾

密封夾透析袋

燒杯（裝清水）

A.酶的催化機理是為化學反應(yīng)提供活化能

B.實驗顯示A組藍色變淺，B組藍色退去

C.實驗結(jié)束透析袋均增重，且B組等于A組

D.本實驗不可用斐林試劑代替碘液進行鑒定

【答案】B

【詳解】A、酶的催化機理是降低活化能.酶既沒有為反應(yīng)提供能量，反應(yīng)前后酶的性質(zhì)也

沒有改變，A錯誤；

B、由于酶具有專一性，淀粉只能被淀粉酶水解，不能被蔗糖酶水解，A組藍色變淺（被燒

杯中的清水稀釋），B組藍色退去（淀粉被淀粉酶水解），B正確；

C、因為透析袋是由半透膜制成的，當半透膜兩側(cè)存在濃度差時，會發(fā)生滲透吸水，所以實

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驗結(jié)束透析袋均增重，但由于B組中淀粉被水解成小分子，半透膜兩側(cè)濃度差更大，所以

吸水更多，故B組增重更多，C錯誤；

D、淀粉不能與斐林試劑反應(yīng)，但淀粉的水解產(chǎn)物可以與斐林試劑反應(yīng)，所以可以用斐林試

劑代替碘液進行鑒定，以便于觀察淀粉是否被水解，D錯誤.

故選B.

5.（2023?山東濰坊?統(tǒng)考模擬預(yù)測）酶的活性部位是酶分子中同底物特異性結(jié)合而起催化作

用的區(qū)域，有些抑制劑可與酶的此部位發(fā)生化學反應(yīng)。下圖是某種酶活性部位的形成過程.

下列敘述錯誤的是（）

A.酶分子的合成過程中可能有氫鍵形成

B.酶的催化作用發(fā)生在酶的活性部位

C.為保證酶的活性部位正常發(fā)揮作用，需要在最適溫度和pH條件下保存

D.抑制劑與酶的活性部位發(fā)生化學反應(yīng)會降低酶促反應(yīng)速率

【答案】C

【詳解】A、酶的本質(zhì)是蛋日質(zhì)或RNA,蛋日質(zhì)合成時需要先轉(zhuǎn)錄再翻譯，轉(zhuǎn)錄和翻譯過程

中都會發(fā)生堿基互補配對，都會形成氨鍵因此在酶分子的合成過程中可能有氣鍵形成，A正

確；

B、酶的活性部位是酶分子中同底物特異性結(jié)合而起催化作用的區(qū)域，因此酶的催化作用只

在酶的活性部位發(fā)生，B正確；

C、為保證酶的活性部位正常發(fā)揮作用，需要在最適pH、低溫條件下保存，C錯誤；

D、抑制劑與酶的活性部位發(fā)生化學反應(yīng)，導(dǎo)致酶的活性部位發(fā)生變化，會降低酶促反應(yīng)速

率，D正確。

故選C.

6.（2023?浙江?統(tǒng)考三模）酶是一類能催化生化反應(yīng)的有機物，其活性會受到多種環(huán)境因素

的影響.下列敘述正確的是（）

A.具有生物催化作用的RNA統(tǒng)稱為核酶，具有生物催化作用的蛋白質(zhì)統(tǒng)稱為蛋白酶

B.隨著溫度升高酶變性的速率加快，因此隨著溫度的升高酶促反應(yīng)速率也會逐漸降低

C.抑制劑甲會與底物競爭性結(jié)合酶的催化活性部位，從而阻礙酶與底物的結(jié)合，則通過增

加底物濃度也不會減弱該抑制作用

4

D.抑制劑乙通過與酶的非催化活性部位結(jié)合從而改變了酶的構(gòu)型，則反應(yīng)體系中增加酶量

有助于提高酶促反應(yīng)速率

【答案】D

【詳解】A,核酶指的是具有催化功能的小分子RNA,蛋白酶是水解蛋白質(zhì)肽鏈的一類酶的

總稱，具有生物催化作用的蛋白質(zhì)不能稱為蛋白酶，A錯誤；

B、一定范圍內(nèi)酶的活性隨溫度的升高而升高，超過一定溫度，酶本身會隨溫度升高而發(fā)生

熱變性，溫度越高酶變性速率越快，直到失去活性，因此，一定范圍內(nèi)隨著溫度的升高酶促

反應(yīng)速率增大，超過一定溫度，酶促反應(yīng)速率降低，B錯誤；

C、抑制劑甲會與底物競爭性結(jié)合酶的催化活性部位，從而阻礙酶與底物的結(jié)合，則通過增

加底物濃度會減弱該酶的抑制作用，C錯誤；

D、抑制劑乙通過與酶的非催化活性部位結(jié)合從而改變了酶的構(gòu)型，則反應(yīng)體系中增加酶量

有助于提高酶促反應(yīng)速率，D正確.

故選D。

7.（2023?湖南?校聯(lián)考模擬預(yù)測）螢火蟲是鞘翅目螢科昆蟲的通稱，其腹部末端下方有發(fā)光

器，能發(fā)黃綠色光。其原理是螢火蟲尾部的發(fā)光細胞中含有熒光素和熒光素酶，熒光素接受

ATP提供的能量后就被激活，在熒光素酶的作用下與氧發(fā)生化學反應(yīng)，形成氧化熒光素并

且發(fā)出熒光.下列有關(guān)說法正確的是（）

A.可以利用螢火蟲發(fā)光的原理檢測密閉容器內(nèi)。2的含量

B.ATP是通過脫離末端的磷酸基團釋放能量來供能的

C.ATP是細胞中的能量貨幣，細胞中儲存大量ATP為生命活動供能

D.熒光素酶催化熒光素和氧發(fā)生化學反應(yīng)體現(xiàn)了酶的專一性

【答案】B

【詳解】A、螢火蟲發(fā)光的過程進行有氧呼吸會消耗02,可利用螢火蟲發(fā)光的原理檢測密

閉容器內(nèi)02的有無，但不能檢測02的含量，A錯誤；

B、ATP是通過脫離末端的磷酸基團釋放能量來供能的，B正確；

C、ATP是細胞中的能量貨幣，但細胞中儲存的ATP較少，細胞內(nèi)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)

化是時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡的，因此ATP在細胞內(nèi)不會大量存在，C錯誤；

D、酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學反應(yīng)，熒光素酶可以催化熒光素和氧發(fā)

生化學反應(yīng)，但只此一點不能證明其專一性，D錯誤。

故選B.

8.（2023?福建漳州?統(tǒng)考模擬預(yù)測）蛋白質(zhì)分子的磷酸化和去磷酸化與其活性的關(guān)系如圖所

示。下列有關(guān)敘述正確的是（）

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A.蛋白質(zhì)磷酸化的過程是一個放能反應(yīng)

B.蛋白質(zhì)去磷酸化后與雙縮酥試劑不再發(fā)生顯色反應(yīng)

C.蛋白質(zhì)磷酸化過程中，周圍環(huán)境中會有ADP和磷酸分子的積累

D.Ca?+載體蛋白的磷酸化需要蛋白激酶的作用，其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化

【答案】D

【詳解】A、蛋白質(zhì)磷酸化過程是一個吸能反應(yīng)，與ATP的水解相聯(lián)系，A錯誤；

B、蛋白質(zhì)去磷酸化后空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，但肽鍵并沒有斷裂，與雙縮脈試劑仍然能發(fā)生顏

色變化，B錯誤；

C、在蛋白質(zhì)磷酸化過程中，ATP水解產(chǎn)生ADP和璘酸，磷酸分子轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)上，變成

有活性的蛋白質(zhì)，不會有積累，ADP和ATP轉(zhuǎn)化迅速，ADP不會積累，C錯誤；

D、Ca2+逆濃度梯度進入細胞需要能量和載體蛋白，因此需要蛋白激酶作用使ATP水解供

能，同時無活性載體蛋白質(zhì)變成有活性載體蛋白質(zhì)，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，D正確。

故選D。

A.ATP比腺瞟吟核糖核甘酸多3個磷酸基團

B.圖中蛋白質(zhì)的璘酸化過程需要ATP合成酶催化蛋白

C.圖中肌肉做功過程屬于放能反應(yīng)

D.肌細胞中合成ATP所需的能量來自化學能和光能

【答案】C

【詳解】A、ATP含有3個磷酸基團，腺瞟吟核糖核甘酸有1個磷酸基團，A錯誤；

B、圖中蛋白質(zhì)的磷酸化過程中ATP水解生成ADP和磷酸，所以需要ATP水解酶，B錯誤;

C、在肌肉收縮過程中，ATP先使肌肉中的能量增加，這是吸能反應(yīng)，然后肌肉做功，失去

能量，這是放能反應(yīng)，C正確；

D、肌細胞中合成ATP所需的能量主要靠呼吸作用，利用的是化學能，植物可以靠光合作

6

用利用光能合成ATP,D錯誤。

故選C。

10.（2023?安徽?校聯(lián)考模擬預(yù)測）細胞內(nèi)有種馬達蛋白能夠與“貨物”（囊泡或細胞器）結(jié)

合，沿細胞骨架定向“行走”，將“貨物”轉(zhuǎn)運到指定位置，其機理如圖所示。下列敘述錯誤的

是（）

A.馬達蛋白“行走”所需要的ATP可直接來自細胞質(zhì)基質(zhì)

B.漿細胞中馬達蛋白功能異?？赡軙绊懣贵w分泌

C.細胞中合成細胞骨架和馬達蛋白的原料不相同

D.圖示轉(zhuǎn)運“貨物”的途徑廣泛存在于真核細胞中

【答案】C

【詳解】A、細胞質(zhì)基質(zhì)中可以完成有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段，且產(chǎn)生少量ATP,因

此馬達蛋白“行走”所需要的ATP可直接來自細胞質(zhì)基質(zhì)，A正確；

B、抗體屬于分泌蛋白，其分泌過程中，以囊泡的形式與馬達蛋白結(jié)合，轉(zhuǎn)運到細胞膜，該

過程中需要馬達蛋白催化ATP水解供能，所以在漿細胞中馬達蛋白功能異常會影響抗體的

分泌，B正確；

C,細胞骨架的成分是蛋白質(zhì)，合成蛋白質(zhì)的原料是氨基酸，因此細胞中合成細胞骨架和馬

達蛋白的原料都是氨基酸，c錯誤；

D、馬達蛋白是通過與細胞骨架結(jié)合后，沿細胞骨架定向“行走”來轉(zhuǎn)運“貨物”的，原核細胞

中無該結(jié)構(gòu)，D正確。

故選C。

二、多選題

1.（2023?山東臨沂?統(tǒng)考二模）酶的競爭性抑制劑的作用機理如下圖1所示。下圖2中甲、

乙、丙為同一酶促反應(yīng)在不同條件下測得的反應(yīng)速率變化曲線。下列說法錯誤的是（）

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A.競爭性抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似，可競爭性結(jié)合酶的活性部位，從而影響酶促反應(yīng)速率

B.非競爭性抑制劑與高溫、低溫的作用機理相似，均會使酶空間結(jié)構(gòu)改變而喪失催化功能

C.通過增加底物濃度降低競爭性抑制劑對酶活性的抑制，會降低酶促反應(yīng)的反應(yīng)速率

D.隨底物濃度的增大，丙組的反應(yīng)速率低于乙組，可能與丙組加入非競爭性抑制劑有關(guān)

【答案】BC

【詳解】A、競爭性抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似，可競爭性結(jié)合酶的活性部位，使酶與底物結(jié)合

機會下降，從而影響酶促反應(yīng)速率，A正確；

B、非競爭性抑制劑改變酶空間結(jié)構(gòu)，與高溫的作用機理相似，均會使酶空間結(jié)構(gòu)改變而喪

失催化功能，但和低溫使酶活性下降機理不同，B錯誤；

C、通過增加底物濃度降低競爭性抑制劑對酶活性的抑制，使底物和酶結(jié)合機會增大，會升

高酶促反應(yīng)的反應(yīng)速率，C錯誤；

D、隨底物濃度的增大，丙組的反應(yīng)速率低于乙組，丙組的最大反應(yīng)速率低于甲、乙組，可

能與丙組加入非競爭性抑制劑有關(guān)，D正確.

故選BC.

2.（2023?江蘇南通?統(tǒng)考三模）ATP驅(qū)動泵能利用ATP水解釋放的能量將小分子或離子進

行跨膜轉(zhuǎn)運。有下圖所示的3種類型。相關(guān)敘述正確的是（）

A,Ca2+泵可發(fā)生磷酸化改變泵的蛋白質(zhì)構(gòu)象進行Ca2+的轉(zhuǎn)運過程

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B.Na+-K+泵依賴ATP水解釋放能量維持神經(jīng)細胞內(nèi)圖Na+低K+的環(huán)境

C,溶酶體膜上存在F型質(zhì)子泵將H+運入溶酶體維持溶酶體內(nèi)的酸性環(huán)境

D,F型質(zhì)子泵廣泛分布于于線粒體內(nèi)膜、葉綠體的類囊體薄膜上

【答案】AD

【詳解】A、Ca2+泵催化ATP水解，ATP末端的磷酸基團會脫離下來與載體蛋白結(jié)合，使

載體蛋白發(fā)生磷酸化，導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使Ca2+的結(jié)合位點轉(zhuǎn)向膜外，A正確；

B、Na+-K+泵依賴ATP水解釋放能量維持神經(jīng)細胞外高Na+低K+的環(huán)境，B錯誤；

C、F型泵利用H+濃度差驅(qū)動ATP的合成，所以溶酶體膜上沒有F型泵，C錯誤；

D、F型質(zhì)子泵的作用是運輸質(zhì)子的同時利用動力勢能合成ATP,真核細胞中能合成ATP

的生物膜是線粒體內(nèi)膜和類囊體膜，D正確。

故選AD。

三、綜合題

1.用新鮮制備的含過氧化氫酶的馬鈴薯懸液進行分解電。2的實驗，兩組實驗結(jié)果如圖.

第1組曲線是在pH=7.0、20。（3條件下，向5mL1%的H2O2溶液中加入0.5mL酶懸液的結(jié)

果.分析并回答下列問題：

⑴生物體內(nèi)絕大多數(shù)酶的化學本質(zhì)是其特性有（答出兩

點即可）。

（2）第1組中A點酶促反應(yīng)速率（填“大于”、“小于”或“等于”）B點酶促反應(yīng)速

率。

⑶與第1組相比，若第2組實驗只做了一個改變，則第2組實驗可能提高了.

⑷第1組實驗中，反應(yīng)時間大于2生成總量不再增加，推測其原因是.

【答案】⑴蛋白質(zhì)高效性和專一性

⑵大于

⑶H2O2溶液的濃度（其它答案合理也可）

⑷反應(yīng)體系中的過氧化氫已被消耗完，反應(yīng)停止

【詳解】（1）酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。

9

酶具有高效性、專一性和作用條件溫和的特性。

(2)在A點隨著時間的推移，生成02的量在增加，在B點，生成02的量不再增加，說

明反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束，則第1組中A點酶促反應(yīng)速率大于B點酶促反應(yīng)速率。

(3)第2組生成02的量比第1組的多，則可能是增加了H2O2溶液的濃度或體積。

(4)當反應(yīng)體系中的過氧化氫已被消耗完，反應(yīng)停止，則第1組實驗中，反應(yīng)時間大于2

生成02總量不再增加。

2.細胞的物質(zhì)輸入和輸出為細胞進行復(fù)雜、有序的化學反應(yīng)提供了保證，許多物質(zhì)運輸與

細胞膜上的蛋白質(zhì)有關(guān)。下圖為細胞膜上存在的部分蛋白質(zhì)示意圖，其中根據(jù)能量的來源不

同，主動轉(zhuǎn)運蛋白分為初級主動轉(zhuǎn)運蛋白和次級主動轉(zhuǎn)運蛋白；又根據(jù)次級主動轉(zhuǎn)運蛋白轉(zhuǎn)

向是否相