第08讲 酶和ATP（专项训练）（北京专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

第08讲 酶和ATP 目录 01 课标达标练 【题型一】酶的作用、本质和特性 【题型二】酶促反应的因素及实验 【题型三】ATP的结构、功能、特性及相互转化 02 能力突破练（新情境+新考法+新角度） 03 高考溯源练（含2025高考真题） 题型一 酶的作用、本质和特性 1．（2025·北京·模拟预测）下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是（　　） A．温度为t2时，酶促反应所需的活化能最高 B．当反应物浓度提高时，t2对应的反应速率可能会增加 C．温度在t2时比在t1时更适合酶的保存 D．酶的空间结构在t1时比t3时破坏更严重 【答案】B 【分析】影响酶活性的因素有：温度、pH值等。在适宜的温度条件下，酶的活性达到最高；低于最适温度条件时酶活性会下降，高于最适温度条件时酶活性也会下降；并且在高温条件下会导致酶的空间结构改变，进而导致酶失活；在低温条件下会使酶活性降低。 【详解】A、当温度为t2时，化学反应速率最快，即酶的催化效率最高，降低活化能的效果更为显著，则该反应需要的活化能最低，A错误； B、当反应物浓度增大时，化学反应速率可能加快，t2对应的数值可能会增加，B正确； C、酶活性在t2时比t1高，但低温条件下，酶的分子结构稳定，即酶适合在低温条件下保存，C错误； D．酶活性在t1时比t2低，t1时的低温只是抑制了酶的活性，但能使酶的空间结构保持稳定，D错误。 故选B。 2．（2025·北京昌平·二模）泛素-蛋白酶体是细胞内一种重要的蛋白质降解系统，该过程需要E1（泛素活化酶）、E2（泛素偶连酶）、E3（泛素-蛋白连接酶）协作完成对待降解的蛋白质（如周期蛋白）标记上泛素，这些被标记的蛋白质进入蛋白酶体降解成短肽。下列叙述错误的是（　　） A．三种酶均可降低化学反应的活化能 B．三种酶分工协作的有序性体现了酶的专一性 C．泛素-蛋白酶体途径有助于维持细胞内蛋白质的正常水平 D．该途径的蛋白质降解功能对细胞周期的调控至关重要 【答案】B 【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。 【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，三种酶均可降低化学反应的活化能，A正确； B、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类底物反应，三种酶（E1、E2、E3）的分工协作体现了酶的协同作用，B错误； C、泛素-蛋白酶体途径是细胞内蛋白质降解的重要机制，能够清除错误折叠或受损的蛋白质，维持细胞内蛋白质的正常水平，C正确； D、该途径可以降解周期蛋白，从而调控细胞周期进程，对细胞周期的正常进行至关重要，D正确。 故选B。 3．（2025·北京东城·二模）如下图，牛胰核糖核酸酶在尿素、β-巯基乙醇的处理下完全失去酶活性，但去除后几乎可100%自发恢复其天然酶活性。下列说法错误的是（    ） A．牛胰核糖核酸酶能催化RNA的水解反应 B．该酶是在核糖体上经脱水缩合过程形成的 C．尿素、β-巯基乙醇处理破坏了该酶的肽键 D．该酶的氨基酸序列决定了二硫键形成的位置 【答案】C 【分析】据图分析可知：使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶，则二硫键被打开，牛胰核糖核酸酶形成非折叠状态，没有活性；去除尿素和巯基乙醇，可形成二硫键，具有生物活性。 【详解】A、牛胰核糖核酸酶是一种核酸酶，核酸酶能催化核酸的水解反应，RNA属于核酸，所以牛胰核糖核酸酶能催化RNA的水解反应，A正确； B、绝大多数酶的化学本质是蛋白质，蛋白质是在核糖体上由氨基酸经脱水缩合过程形成的，由图可知该酶是蛋白质类型的酶，所以该酶是在核糖体上经脱水缩合过程形成的，B正确； C、从图中及题干信息可知，尿素、β - 巯基乙醇处理后，去除它们酶能恢复天然活性，说明尿素、β - 巯基乙醇处理没有破坏该酶的肽键，由图可知，是断开了二硫键，从而破坏了酶的空间结构，C错误； D、蛋白质的一级结构（氨基酸序列）决定了其高级结构，包括二硫键形成的位置，所以该酶的氨基酸序列决定了二硫键形成的位置，D正确。 故选C。 4．（2025·北京西城·二模）下列关于温度对生命活动的影响，叙述正确的是（　　） A．群落外貌和结构随温度周期性变化而改变 B．寒冷环境中人体产热大于散热以维持体温 C．植物光合速率随温度的升高不断增加 D．低温破坏酶的空间结构使酶活性降低 【答案】A 【分析】低温抑制酶活性，高温、强酸、强碱的等因素会导致酶变性失活。 温度可以通过影响酶活性影响相关的代谢过程。 【详解】A、群落外貌和结构随温度周期性变化而改变，如群落的季节性，A正确； B、寒冷环境中人体产热=散热，B错误； C、在达到光合作用的最适温度之前，光合速率会随着温度的升高而升高，超过最适温度，光合速率会随着温度的升高而降低，C错误； D、低温不破坏酶的空间结构，D错误。 故选A。 5．（2025·北京门头沟·一模）液泡和溶酶体均含有水解酶，二者的形成与内质网和高尔基体有关。下列相关叙述错误的是（    ） A．水解酶的化学本质是蛋白质，催化效率会受到pH、温度等因素影响 B．核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入液泡或溶酶体 C．液泡和溶酶体形成过程中，内质网膜以囊泡的形式转移到高尔基体 D．液泡、溶酶体、核糖体、内质网和高尔基体均是具有单层膜的细胞器 【答案】D 【分析】液泡和溶酶体是细胞中的细胞器，具有不同的功能。液泡主要调节细胞内的环境，溶酶体则与细胞内的消化和分解有关。内质网是蛋白质合成和加工的场所，高尔基体对来自内质网的蛋白质进行进一步加工和分类。 【详解】A、蛋白质的活性受pH、温度等因素影响，水解酶是蛋白质，因此也受pH、温度等因素影响，A正确； B、液泡有类似溶酶体的功能，故二者中均有水解酶，核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入溶酶体或液泡，B正确； C、内质网的膜可以以囊泡的形式转移到高尔基体，这是细胞内物质运输和膜转化的常见方式，C正确； D、核糖体无膜结构，D错误。 故选D。 6．（2025·北京·一模）过氧化氢（H2O2）在高温下分解速率加快，细胞内的过氧化氢酶可将代谢产生的H2O2及时分解。下列关于过氧化氢酶的叙述，错误的是（    ） A．提供活化能的效率高 B．催化具有专一性 C．活性受温度和pH影响 D．是基因表达的产物 【答案】A 【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、酶的作用原理是降低化学反应的活化能，而不是提供活化能 ，A错误； B、过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解，对其他化学反应不起作用，体现了酶催化的专一性 ，B正确； C、温度和 pH 会影响酶的活性，过氧化氢酶也不例外，在最适温度和 pH 条件下活性最高，偏离最适值活性会降低 ，C正确； D、过氧化氢酶的化学本质是蛋白质，蛋白质是基因表达（转录和翻译过程）的产物 ，D正确。 故选A。 7．（25-26高三上·北京海淀·阶段练习）下列关于探究实践活动的叙述正确的是（    ） A．探究温度对酶活性的影响实验中，淀粉酶和淀粉混合后水浴时间不影响结果 B．探究抗生素对细菌的选择作用时，培养代数越多抑菌圈直径越大 C．探索植物生物调节剂促进插条生根的实验中，必须保证严格无菌 D．设计制作生态缸观察其稳定性的实验过程中不需要定期投喂饲料 【答案】D 【分析】探究温度对酶活性的影响实验中，自变量是温度，因变量是酶活性，保温时间属于无关变量。 【详解】A、探究温度对酶活性的影响实验中，淀粉酶和淀粉混合后水浴时间属于无关变量，会影响结果，A错误； B、探究抗生素对细菌的选择作用时，培养代数越多，细菌的抗药性越强，抑菌圈直径越小，B错误； C、探索植物生物调节剂促进插条生根的实验中，对无菌操作无严格要求，C错误； D、生态缸是一个密闭的空间，设计制作生态缸观察其稳定性的实验过程中不需要定期投喂饲料，D正确。 故选D。 8．（2025·北京丰台·一模）马铃薯烹饪后会变软，经典菜肴“醋溜土豆丝”却能保持脆度。研究发现变软时果胶发生降解，产生大量半乳糖醛酸，而酸处理可降低半乳糖醛酸的含量。相关叙述错误的是（    ） A．果胶是马铃薯细胞壁的组成成分之一 B．果胶酶能分解纤维素和果胶，使细胞软化 C．醋溜土豆丝保持脆度是由于醋能降低果胶酶活性 D．醋处理马铃薯后，清水洗净再烹饪不会变软 【答案】B 【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。 【详解】A、植物细胞壁的主要成分包括纤维素和果胶，因此果胶是马铃薯细胞壁的组成成分之一，A正确； B、酶具有专一性，果胶酶只能分解果胶，而分解纤维素需要纤维素酶，B错误； C、醋的酸性环境会抑制果胶酶活性，减少果胶降解，从而保持细胞壁结构，使土豆丝脆，C正确； D、醋处理马铃薯后，相关酶变性失活，该过程是不可逆的，清水洗净再烹饪不会变软，D正确。 故选B。 题型二 酶促反应的因素及实验 9．（2025·北京海淀·一模）乙醇脱氢酶参与人体肝脏中的乙醇代谢过程，催化乙醇产生乙醛，TF为该酶抑制剂。高浓度乙醛会损伤肝脏、抑制中枢神经系统的功能。关于下图的分析，不合理的是（    ） A．m段反应速率均受到乙醇浓度限制 B．过量饮酒可能导致乙醛含量上升 C．TF可能与乙醇竞争性结合该酶 D．TF降低化学反应活化能 【答案】D 【分析】题意显示，乙醇在乙醇脱氢酶的催化作用下可以转化为乙醛，高浓度乙醛会损伤肝脏、抑制中枢神经系统的功能，TF为该酶抑制剂，TF的作用会缓解乙醛对人体造成的伤害。 【详解】A、m段反应速率表现为随着乙醇含量的增加，反应速率加快，因而在m段均受到乙醇浓度限制，A正确； B、乙醇脱氢酶参与人体肝脏中的乙醇代谢过程，催化乙醇产生乙醛，过量饮酒可能导致乙醛含量上升，进而影响身体健康，B正确； C、TF为乙醇脱氢酶的抑制剂，且随着乙醇含量的增加，反应速率有所增加，因而推测，TF为该酶的竞争性抑制剂，可能与乙醇竞争性结合该酶，C正确； D、TF为乙醇脱氢酶的抑制剂，不能降低化学反应活化能，D错误。 故选D。 10．（24-25高三下·北京海淀·开学考试）嫩肉粉中的主要成分是木瓜蛋白酶。为探究不同pH对该酶活性的影响，研究人员以酪蛋白为底物在最适温度下进行实验，结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．木瓜蛋白酶为酪蛋白的分解提供了活化能 B．pH=7时如果升高温度该酶活力会进一步增加 C．酪蛋白的分解速率可表示木瓜蛋白酶活性 D．pH由4调至7，该酶的活性将完全恢复 【答案】C 【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。 【详解】A、木瓜蛋白酶可以降低化学反应的活化能，但不能提供活化能，A错误； B、题干中说明该实验是在最适温度下进行的，在最适温度下，酶的活性最高，当升高温度时，酶的空间结构可能会被破坏，导致酶活性降低，而不是进一步增加，B错误； C、酪蛋白是底物，底物的分解速率可以表示木瓜蛋白酶活性，C正确； D、从图中可以看出，在pH为4时，酶的活性已经较低，此时酶的空间结构可能已经受到一定程度的破坏，这种破坏在很多情况下是不可逆的，所以pH由4调至7时，酶的活性不一定能完全恢复，D错误。 故选C。 11．（24-25高三上·北京顺义·期末）某同学利用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，在三个温度条件下开展实验并测定反应体系中的淀粉余量（其他条件相同），由多到少依次为80℃组、20℃组、50℃组。据此可知（    ） A．50℃为淀粉酶的最适温度 B．80℃时的淀粉酶活性低于20℃ C．不同酶的最适温度可能不同 D．高温破坏酶的空间结构，而低温不会 【答案】B 【分析】酶具有高效性、专一性和需要适宜的温度和pH。 【详解】A、在80℃组、20℃组、50℃组三组实验中，50℃时酶的活性相对较高，但50℃不一定是淀粉酶的最适温度，A错误； B、依据题干信息，淀粉余量80℃组20℃组50℃组，说明80℃时的淀粉酶活性低于20℃，20℃时的酶活性低于50℃，B正确； C、不同酶的最适温度可能不同，此结论不能依据题干信息获得，C错误； D、结合B项和题干信息，仅能得出80℃时的淀粉酶活性低于20℃，20℃时的酶活性低于50℃的结论，但并不能得出高温破坏酶的空间结构，而低温不会破坏酶的空间结构的结论，D错误。 故选B。 12．（24-25高三上·北京朝阳·期末）研究者将核酸酶固定在壳聚糖微球上，置于废水处理池中，用于去除废水中的抗生素抗性基因。废水排出时，微球被过滤留在池中。实验检测该固定化核酸酶的可重复使用性，结果如图。相关推测错误的是（    ） A．废水水温越高，核酸酶催化核酸水解的速率越快 B．酶活性下降和从微球上丢失会导致重复使用效果变差 C．5组实验使用同一批固定化核酸酶，且实验条件相同 D．去除废水中抗生素抗性基因有利于降低环境中耐药菌产生率 【答案】A 【分析】本实验的目的是检测该固定化核酸酶的可重复使用性，根据实验结果可推测，随着使用次数的增加固定化核酸酶对抗生素抗性基因的去除率有所下降。 【详解】A、酶催化作用的发挥需要适宜的温度，因此，废水水温越高，核酸酶催化核酸水解的速率未必越快，A错误； B、实验结果显示，随着使用次数增加，抗生素抗性基因的去除率有所下降，其原因可能是酶活性下降和核酸酶从微球上丢失导致，B正确； C、实验过程中无关变量的处理应该是相同且适宜，因此，5组实验使用同一批固定化核酸酶，且实验条件相同，C正确； D、去除废水中抗生素抗性基因可减少抗生素抗性基因在环境中的传播，因而有利于降低环境中耐药菌产生率，D正确。 故选A。 13．（24-25高三上·北京东城·期末）检测细菌的转氨酶在不同pH和温度下的酶活性，实验一、二分别于35℃和pH10的条件下进行，结果如图。下列分析正确的是（　　） A．转氨酶只能催化一类氨基转移反应，反映了酶具有高效性 B．10℃和60℃时酶活性极低，原因都是酶的空间结构被破坏 C．在pH5条件下重复实验二，所得曲线与上图相似 D．将实验一pH10的反应体系温度降低10℃，酶活性降低 【答案】D 【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）。 【详解】A、转氨酶只能催化一类氨基转移反应，反映了酶具有专一性，A错误； B、10℃和60℃时酶活性极低，原因是低温降低了酶的活性，但是酶的空间结构没有被破坏，高温导致酶的空间结构被破坏，B错误； C、据实验1可知，在pH5条件下，酶的活性为0，即已经失活，则在pH5条件下重复实验二，所得曲线与上图不同，C错误； D、据实验2可知，25℃条件下的相对酶活性小于35℃条件下的相对酶活性，实验一是在35℃条件下进行的，所以将实验一pH10的反应体系温度降低10℃，酶活性降低，D正确。 故选D。 14．（23-24高三上·北京石景山·期末）为探究表面活性剂T-80对木瓜蛋白酶活性的影响。研究人员在最适温度下开展实验，得到下图所示结果。下列叙述不正确的是（    ） A．T-80对木瓜蛋白酶的活性具有抑制作用 B．与pH为6.5相比，pH为9.5时木瓜蛋白酶活性低 C．若升高反应体系的温度，图中曲线会向下移动 D．若增加反应体系中木瓜蛋白酶的量，木瓜蛋白酶活性增加 【答案】D 【分析】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、随T-80浓度增加，酶活性相对值下降，说明T-80对木瓜蛋白酶的活性具有抑制作用，A正确； B、与pH为6.5相比，pH为9.5时酶活性相对值更低，木瓜蛋白酶活性更低，B正确； C、题图结果是在最适温度下测得的，若升高反应体系的温度，则酶活性相对值下降，图中曲线会向下移动，C正确； D、酶的含量不会影响酶活性大小，故若增加反应体系中木瓜蛋白酶的量，木瓜蛋白酶活性不变，D错误。 故选D。 15．（23-24高三上·北京·阶段练习）在利用植物性原料制作畜禽饲料时，常添加一些酶制剂来提高饲料的营养价值，为提高饲料保存过程中酶制剂的稳定性，做了相关实验，结果如下。下列叙述不正确的是（    ） MgSO4对储存过程中酶活性的影响 每克酶蛋白加入MgSO4（g） 0 0.31 0.61 1.19 保存8周后酶活性损失（％） 52 37 26 15 A．实验开始前，应先测定酶的初始活性 B．保存温度、保存时间属于该实验的无关变量 C．由该实验可知，添加的MgSO4越多，越有利于酶活性的保持 D．根据酶的作用原理推断，在饲料中加入纤维素酶，可使饲料中的能量更多地流向畜禽 【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、酶发挥作用的场所可以在细胞内或细胞外。 3、酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特性，催化反应的原理是降低化学反应的活化能。 【详解】A、为了得到准确的结果，应该在实验开始前测定酶的初始活性，才能通过比较，才能得出MgSO4对储存过程中酶活性的影响是抑制还是促进、还是无影响，A正确； B、本实验探究的是MgSO4对储存过程中酶活性的影响，则保存温度、保存时间、酶的种类均属于该实验的无关变量，B正确； C、表格显示MgSO4浓度越高酶活损失越少，但没有更高浓度的实验数据，不能确定添加的MgSO4越多，越有利于酶活性的保持，C错误； D、在饲料中加入纤维素酶，纤维素被分解，动物可更好的吸收，使饲料中的能量更多地流向畜禽，D正确。 故选C。 16．（2024·北京密云·模拟预测）酶的抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，实验结果如下图1。不同的抑制剂抑制酶活性原理如图2所示。 (1)该实验的自变量是 ，实验中无关变量保持相同且适宜，该实验的无关变量有 。 (2)实验小组的实验过程：将某消化酶溶液等分为①②③三组，将每组等分为若干份→在①中加入一定量的蒸馏水，②③中分别加入 →在一定条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度的底物混合→定时取样检测各反应中 ，记录实验结果并绘图。 (3)据图1分析，随着底物浓度升高， （填抑制剂类型） 的抑制作用逐渐减小。抑制剂降低酶促反应速率的原因是 。 (4)结合图1和图2分析抑制剂Ⅰ属于 性抑制剂。 【答案】(1) 抑制剂种类和底物浓度 温度、pH、酶浓度、抑制剂量等 (2) 等量的抑制剂Ⅰ、Ⅱ 产物增加量 (3) 抑制剂Ⅰ 在抑制剂作用下，酶的活性降低 (4)竞争 【分析】图1表示两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，该实验的自变量是抑制剂种类和底物浓度，因变量是酶促反应速率，无关变量是温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量等。与①无抑制剂相比，②抑制剂Ⅰ、Ⅱ降低化学反应活化能的能力下降，酶的活性（催化效率）降低。 【详解】（1）由图1可知，该实验的自变量有两个，分别是抑制剂种类和底物浓度。该实验的无关变量有温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量、反应时间等。 （2）实验设计遵循对照原则和单一变量原则，无关变量相同且适宜。该实验小组的实验过程是：将某消化酶溶液等分为①②③三组，将每组分为若干等份；在①中加入一定量的一定量的蒸馏水，②中加入等量的抑制剂Ⅰ，③中加入等量的抑制剂Ⅱ；在相同且适宜条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度的底物混合；定时取样检测各反应中底物的量或产物的量，计算出底物的减少量或产物的增加量，记录实验结果并绘图。 （3）由图1可知，随着底物浓度的升高，曲线②的酶促反应速率逐渐与曲线①无抑制剂时相同，即抑制剂I的作用逐渐减小甚至消失。在抑制剂作用下，酶的活性降低，降低化学反应的活化能的能力下降，催化速率下降。 （4）图1中抑制剂Ⅰ可以降低化学反应速率，但是随着底物的浓度的增加，化学反应速率会增加，最终和没有抑制剂的相等，再分析图2说明抑制剂Ⅰ和底物都可以和酶结合，抑制剂Ⅰ与底物结合同一位点，属于竞争性抑制剂。 17．（24-25高三上·北京通州·期中）脂滴（LD）储存三酰甘油（TAG）等脂质，是细胞中的重要结构，研究者对LD的代谢过程进行了探索。 (1)脂质在内质网中合成，达到一定量时出芽形成LD₄LD合成和分解的平衡有利于维持细胞的 。 (2)研究发现，LD的合成与分解和其上的多种蛋白密切相关，Z蛋白通过催化蛋白质的乡化影响蛋白质功能。为研究Z蛋白与LD代谢的关系，用人肝癌细胞（HepG2细胞）进行如下表实验： 组别 处理 A 正常细胞 B Z基因过表达细胞 C Z基因过表达但产物失去催化活性的细胞 ①设置C组的目的是排除 对实验结果的影响。 ②实验结果如图1所示，由此可得出的结论 。 (3)为研究Z蛋白调控LD代谢的机制，科研人员进行如下实验：相同条件下培养对照组HepG2细胞（WT）和Z基因敲除HepG2细胞（Z-KO），分别检测 I．新形成的LD数量（表面物质荧光染色）（见图2）； Ⅱ．加入脂质合成抑制剂，一段时间后检测细胞内LD总量（见图3）。 ①根据以上实验过程，推测本实验的假设为：a．Z蛋白抑制LD的合成b．Z蛋白 ②检测结果支持假设 ，依据是 。 (4)ATGL是脂滴中TAG水解的关键酶。研究者对Z-KO细胞中的ATGL的总量和活性做了检测，若Z蛋白通过S-酰化ATGL影响TAG的量，检测结果应为：与对照组相比， 【答案】(1)正常代谢 (2) Z基因过表达（而非其催化活性） Z蛋白的催化活性影响LD代谢。 (3) 促进LD的分解 a 图 2 中 Z - KO 细胞新形成的 LD 数量比 WT 细胞多，图 3 中加入脂质合成抑制剂后 Z - KO 细胞内 LD 总量比 WT 细胞多。 (4)实验组TAG的量较多 【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，与糖类相比，脂肪分子中的氢含量多，氧含量少，氧化分解时产生的能量多，因此是良好的储能物质。固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，也参与脂质在血液中的运输。 【详解】（1）脂质在内质网中合成，LD是储存脂质的重要结构，LD合成和分解保持平衡有利于维持细胞内脂质含量的稳定等相关生理功能，从而维持细胞的正常代谢。 （2）①C组中Z基因过表达但产物失去催化活性，设置C组的目的是排除Z基因过表达（而非其催化活性）对实验结果的影响，这样可以更准确地研究Z蛋白的催化活性与LD代谢的关系。 ②从图1可以看出，A组（正常细胞）、B组（Z基因过表达细胞）、C组（Z基因过表达但产物失去催化活性的细胞）的数据有明显差异，B组的数值与A组相比有明显变化，C组的数值接近A组，由于C组排除了Z基因过表达而非催化活性的影响，对比B组和C组可知，Z蛋白的催化活性影响LD代谢。 （3）对于假设 a：从实验设置来看，有正常的 HepG2 细胞（WT）和 Z 基因敲除的 HepG2 细胞（Z - KO），并且检测新形成的 LD 数量以及细胞内 LD 总量。如果 Z 蛋白抑制 LD 的合成，那么在 Z 基因敲除后（Z - KO），抑制作用消失，LD 的合成可能会增加。 对于假设 b：由于没有给出关于假设 b 的更多提示内容，根据实验整体围绕 Z 蛋白和 LD 代谢的关系，这里可能是 Z 蛋白促进 LD 的分解之类与 LD 代谢相关的假设内容。从图 2 来看，Z - KO 细胞新形成的 LD 数量比 WT 细胞多，这说明在没有 Z 蛋白（Z 基因敲除）时，LD 的形成增多，支持 Z 蛋白抑制 LD 合成的假设 a。 从图 3 来看，加入脂质合成抑制剂后，Z - KO细胞内LD 总量比 WT 细胞多，这也说明在没有 Z 蛋白时，LD 的量更多，进一步支持Z 蛋白抑制LD合成的假设 a。 （4）如果 Z 蛋白通过 S - 酰化 ATGL 影响 TAG 的量，在 Z - KO 细胞中（Z 蛋白缺失），由于 Z 蛋白缺失不能正常对 ATGL 进行 S - 酰化作用。Z 蛋白正常时是抑制 ATGL 的活性，那么 Z - KO 细胞中 ATGL 活性增加，导致脂滴中 TAG 水解增加，因此检测结果应为：与对照组相比，实验组TAG的量较多。 题型三 ATP的结构、功能、特性及相互转化 1．（2025·北京·模拟预测）在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的，某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述错误的是（　　） A．细胞对该信号分子的特异应答依赖相应受体 B．图中酶联受体具有识别、运输和催化作用 C．ATP水解使应答蛋白磷酸化而具有活性 D．活化的应答蛋白影响基因表达，最终引起细胞定向分化 【答案】B 【分析】信号分子与特异性受体结合后发挥调节作用。图中信号分子与膜外侧酶联受体识别、结合，ATP水解产生的磷酸基团结合到激酶区域使之具有活性，有活性的激酶区域能将应答蛋白转化为有活性的应答蛋白。 【详解】A、由题图可知，细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞外侧的酶联受体，A正确； B、酶联受体位于质膜上，化学本质是蛋白质，能识别相应的信号分子，磷酸化的酶联受体具有催化作用，但不具有运输作用，B错误； C、ATP水解产生ADP和磷酸基团，磷酸基团与其他物质如应答蛋白结合，使其磷酸化而有活性，C正确； D、细胞分化的实质是基因的选择性表达，故信号分子调控相关蛋白质，活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化，D正确。 故选B。 2．（24-25高三上·北京·阶段练习）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快速荧光检测仪对微生物计数的前提是每个微生物细胞的ATP含量相对稳定 【答案】C 【分析】ATP的结构简式是A-P～P～P，，ATP和ADP的转化过程中，能量来源不同：ATP水解释放的能量，用于生命活动；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；ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。 【详解】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正确； B、荧光素的激活与ATP水解相关联，属于吸能反应过程，B正确； C、ATP在细胞内含量较少，而且含量相对稳定，测仪器上的荧光强度反映了环境中微生物的数量，ATP生物荧光检测仪的发光值大反映出微生物越多，C错误； D、每个微生物细胞的ATP含量稳定，才能通过总ATP量推算微生物数量，因此ATP快速荧光检测仪对微生物计数的前提是每个微生物细胞的ATP含量相对稳定，D正确。 故选C。 3．（2025·北京东城·一模）在洋葱根尖分生区细胞的细胞核中，不会发生的生命活动是（　　） A．核膜的消失与重建 B．DNA的复制和转录 C．染色质转变为染色体 D．ADP大量合成ATP 【答案】D 【分析】有丝分裂不同时期的特点： （1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成； （2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体； （3）中期：染色体形态固定、数目清晰； （4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极； （5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】ABC、洋葱根尖分生区细胞有丝分裂旺盛，细胞核中可进行DNA的复制和转录、核膜的消失与重建、染色质转变为染色体等，ABC正确； D、ATP在细胞质基质或线粒体中合成，不在细胞核中形成，D错误。 故选D。 4．（2025·北京石景山·一模）蓝细菌中不会发生的生命活动是（　　） A．核膜的消失与重建 B．肽键的形成与断裂 C．ATP的合成与水解 D．基因的转录与翻译 【答案】A 【分析】蓝细菌是原核细胞，以DNA为遗传物质，无细胞核，其以ATP为直接能源物质。 【详解】A、蓝细菌是原核生物，无细胞核，不会发生核膜的消失与重建，A正确； BD、蓝细菌以DNA为遗传物质，能合成和加工蛋白质，在此过程中会发生转录和翻译，有肽键的形成与断裂，BD错误； C、ATP是生物的直接能源物质，蓝细菌内会发生ATP的合成和水解，C错误。 故选A。 5．（2025·北京丰台·一模）三磷酸胞苷（CTP）参与磷脂和核酸的合成，CTPS是合成CTP的关键酶。CTPS基因启动子上具有原癌基因Myc表达产物的结合位点，CTPS含量升高时会聚合成一种丝状结构——“细胞蛇”。相关叙述正确的是（    ） A．CTP中的C代表胞嘧啶 B．细胞蛇属于生物膜系统 C．细胞蛇的形成与核苷酸代谢无关 D．Myc通过调控CTPS基因的表达促进细胞增殖 【答案】D 【分析】生物膜系统指的是细胞膜、细胞器膜和细胞核膜等。 【详解】A、CTP中的C代表胞胞苷（胞嘧啶+五碳糖），A错误； B、CTPS是一种酶，“细胞蛇”是由CTPS聚合形成的，说明细胞蛇的成分是蛋白质，而生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和细胞核膜，生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质，因此细胞蛇不属于生物膜系统，B错误； C、CTP是由核苷酸和磷酸基团组成的，而CTPS是合成CTP的关键酶，CTPS含量升高时会聚合成一种丝状结构——“细胞蛇”，说明细胞蛇的形成与核苷酸代谢有关，C错误； D、已知CTPS基因启动子上具有原癌基因Myc表达产物的结合位点，cys通过促进CTPS的表达进而控制形成更多的CTP，CTP参与磷脂和核酸的合成，从而促进细胞增殖，D正确。 故选D。 6．（24-25高三上·北京顺义·期末）用含32P磷酸盐的营养液培养植物，一段时间后叶肉细胞中不带放射性的物质或结构是（    ） A．ATP B．核糖体 C．脱氧核糖 D．叶绿体 【答案】C 【分析】细胞吸收的磷酸盐用于合成含有P的物质或结构，因此用含32P的磷酸盐的营养液培养细胞，一段时间后，含有P的物质或结构都可能出现放射性。 【详解】A、ATP的元素组成是C、H、O、N、P，含有P元素，因此可能会出现放射性，A不符合题意； B、核糖体的组成成分是蛋白质、RNA，RNA含有P元素，B不符合题意； C、脱氧核糖属于糖类，元素组成为C、H、O，不含有P元素，因此不可能含有放射性，C符合题意； D、叶绿体含有DNA、RNA、ATP、ADP等含有P元素的化合物，因此可能会出现放射性，D不符合题意。 故选C。 7．（24-25高三上·北京东城·期末）细胞中进行着各种物质间的转化。下列相关叙述错误的是（　　） A．光反应中NADP+转化为NADPH，暗反应中NADPH转化为NADP+ B．血糖浓度高时葡萄糖合成肌糖原，血糖浓度低时肌糖原水解为葡萄糖 C．光合作用过程中发生有机物的合成，呼吸作用过程中发生有机物的分解 D．ATP转化为ADP常与吸能反应相联系，ADP转化为ATP常与放能反应相联系 【答案】B 【分析】1、光合作用包括光反应和暗反应过程，光反应将光能转化为ATP、NADPH中活跃的化学能，暗反应将ATP、NADPH中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。 2、血糖的来源包括食物、肝糖原分解、非糖物质的转化，血糖的去向细胞氧化分解、合成肝糖原和肌糖原、形成非糖物质。 【详解】A、光反应过程中水光解产生的H+、e-和NADP+反应生成NADPH，暗反应NADPH用于三碳酸的还原，重新形成NADP+，A正确； B、血糖浓度过高时葡萄糖可以用于合成肝糖原、肌糖原等，血糖浓度低时肝糖原可以水解为葡萄糖，肌糖原不能直接水解形成葡萄糖，B错误； C、光合作用过程将二氧化碳、水等无机物转变为糖类等有机物，而呼吸作用将糖类等有机物氧化分解形成无机物或小分子有机物，C正确； D、ATP转化为ADP为放能反应，释放的能量用于某些吸能反应，ADP转化为ATP为吸能反应，所需的能量来源于某些放能反应，如细胞呼吸，因此ATP转化为ADP常与吸能反应相联系，ADP转化为ATP常与放能反应相联系，D正确。 故选B。 8．（24-25高三上·北京·开学考试）如图展示了胰岛素分泌调节的部分机制，相关叙述不正确的是（　　） A．胞内较多的葡萄糖分解会引起 ATP/ADP 升高 B．离子通道的开闭涉及蛋白质空间结构的改变 C．该机制实现了血糖浓度较高时引起胰岛素的分泌 D．该图所示机制中涉及的物质出入细胞的方式有三种 【答案】D 【分析】胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低。 当血糖浓度升高时，会刺激胰岛 B 细胞分泌胰岛素。 【详解】A、细胞内较多的葡萄糖分解会产生更多的ATP，导致ATP/ADP升高，A正确； B、离子通道的开闭通常会涉及蛋白质空间结构的改变，从而控制离子的进出，B正确； C、从图中可以看出，当血糖浓度较高时，一系列的变化最终导致胰岛素的分泌，C正确； D、该图所示机制中涉及的物质出入细胞的方式主要有主动运输（如葡萄糖进入细胞）、协助扩散（如离子通过离子通道进出细胞），只有两种方式，D错误。 故选D。 9．（2024·北京朝阳·二模）丙酮酸激酶（PK）可参与下图所示的生化反应。人体红细胞中缺乏PK会引起Na+积累，造成溶血，导致丙酮酸激酶缺乏症（PKD）。 以下推测合理的是（    ） A．该反应发生在红细胞的线粒体中 B．该反应与细胞内的吸能反应相联系 C．Na+积累会引起红细胞渗透压升高 D．使用PK抑制剂能够有效治疗PKD 【答案】C 【分析】人体成熟的红细胞中缺乏线粒体，不能通过有氧呼吸合成ATP，但是可以通过无氧呼吸合成ATP。 【详解】A、人体成熟的红细胞中没有线粒体，A错误； B、许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，B错误； C、Na+积累，导致细胞内离子的浓度增加，会引起红细胞渗透压升高，C正确； D、人体红细胞中缺乏PK会引起PKD，使用PK抑制剂不能治疗PKD，D错误。 故选C。 10．（23-24高三上·北京昌平·期末）下图为ATP合成酶功能示意图，相关叙述不正确的是（    ） A．ATP合成酶在核糖体上合成 B．ATP合成酶发挥功能不依赖生物膜 C．ATP合成酶具有催化和运输的作用 D．合成ATP的过程伴随着能量的转化 【答案】B 【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。 2、酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和。 3、酶促反应原理：酶能降低化学反应所需的活化能。 【详解】A、ATP合成酶的化学本质为蛋白质，合成场所是核糖体，A正确； B、ATP合成酶发挥功能依赖生物膜，ATP合成酶是一种跨膜蛋白，具有运输氢离子的作用，此外还具有催化功能，氢离子顺浓度转运产生电化学势能，促进合成ATP，这些都离不开生物膜，B错误； C、ATP合成酶是一种跨膜蛋白，具有运输氢离子的作用，此外还具有催化功能，催化ADP和Pi生成ATP，C正确； D、氢离子顺浓度转运产生电化学势能，促进合成ATP，势能转化为化学能，D正确。 故选B。 11．（2023·北京石景山·一模）下图是生物体内ATP合成与水解示意图。下列叙述正确的是（    ） A．能量1均来自于细胞呼吸释放的能量 B．能量2可用于蛋白质合成等放能反应 C．ATP与ADP相互转化使细胞储存大量ATP D．此转化机制在所有生物的细胞内都相同 【答案】D 【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。 【详解】A、能量1是合成ATP所需的能量，可来自于细胞呼吸和光合作用，A错误； B、蛋白质合成属于吸能反应，B错误； C、ATP在细胞中的量较少，C错误； D、此ATP与ADP的转化机制在所有生物的细胞内都相同，体现了细胞的统一性，D正确。 故选D。 12．（22-23高三上·河南·期末）荧光检测是一种自然发光反应，通过荧光素酶与ATP进行反应（如下），可根据荧光强度检测食品、化妆品中的细菌等微生物的数量，15s内即得到反应结果。下列叙述错误的是（    ） 荧光素+ATP+O2+氧化荧光素AMP（—磷酸腺苷）+PPi+H2O+荧光 A．该实验中ATP水解释放的能量来自断裂的高能磷酸键 B．ATP中的“A”表示腺苷，由1分子腺嘌呤和1分子脱氧核糖构成 C．荧光检测的原理基于同种细菌细胞内ATP的量基本相同 D．所测的荧光强度与样品中细菌的数量呈正相关 【答案】B 【分析】1、ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写，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，~代表高能磷酸键，其断裂时，大量的能量会释放出来。 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那个高能磷酸键很容易水解,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中含有2个高能磷酸键，ATP水解后最终生成AMP，释放的能量来自断裂的高能磷酸键，A正确； B、ATP中的A表示腺苷，由1分子腺嘌呤和1分子核糖构成，B错误； C、由于同种细菌细胞内ATP的量基本相同，故才可根据荧光强度估测细菌等的数量，C正确； D、所测的荧光强度反映了ATP总量，所以与样品中细菌的数量呈正相关，D正确。 故选B。 13．（2023·北京海淀·二模）线粒体是真核细胞的重要细胞器。当线粒体受损时，细胞通过清理受损的线粒体来维持细胞内的稳态。我国科研人员对此开展研究。 (1)线粒体中进行的代谢反应会生成大量ATP，这些ATP被用于细胞内多种 （选填“吸能”或“放能”）反应。 (2)科研人员推测受损线粒体可通过进入迁移体（细胞在迁移中形成的一种囊泡结构）而被释放到细胞外，即“线粒体胞吐”。为此，科研人员利用绿色荧光标记迁移体，红色荧光标记线粒体，用药物C处理细胞使线粒体受损，若观察到 ，则可初步验证上述推测。 (3)为研究受损线粒体进入迁移体的机制，科研人员进一步实验。 ①真核细胞内的 锚定并支撑着细胞器，与细胞器在细胞内的运输有关。 ②为研究D蛋白和K蛋白在线粒体胞吐中的作用，对红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作，检测迁移体中的红色荧光，操作及结果如图1和2． 图1结果表明，K蛋白 。图2结果表明， 。 (4)研究表明，正常线粒体内膜两侧离子分布不均，形成线粒体膜电位，而受损线粒体的膜电位丧失或降低。科研人员构建了D蛋白基因敲除的细胞系，测定并计算经药物C处理的正常细胞和D蛋白基因敲除细胞系的线粒体膜电位平均值，结果如下表。 细胞类型 正常细胞 D蛋白基因敲除细胞系 细胞中全部线粒体膜电位的平均值（荧光强度相对值） 4．1 5．8 D蛋白基因敲除细胞系线粒体膜电位的平均值升高的原因是 。 【答案】(1)吸能 (2)红绿荧光（在迁移体中）重叠 (3) 细胞骨架 在线粒体受损时促进线粒体胞吐 有K蛋白时D蛋白才能发挥抑制线粒体胞吐的作用 (4)D蛋白基因敲除细胞系的线粒体胞吐强于正常细胞，清除膜电位丧失或降低的受损线粒体，使线粒体膜电位平均值升高 【分析】据题图可知，未敲除K基因并用药物C处理时，荧光相对值大，而敲除该基因并用药物C处理时，相对值小，说明K蛋白的作用是在线粒体受损时促进线粒体胞吐；敲除D基因，即D 蛋白缺失时会导致与药物 C 处理相同情况，故D蛋白的作用是：有K蛋白时，D蛋白才能发挥抑制线粒体胞吐的作用。 【详解】（1）线粒体中进行的代谢反应会生成大量ATP， ATP 能够为反应提供能量，需要 ATP 提供能量的反应为吸能反应。 （2）用绿色荧光标记迁移体，红色荧光标记线粒体，若绿色荧光和红色荧光重叠，可以说明线粒体进入迁移体内，可初步验证推测。 （3）真核细胞内的细胞骨架的作用是锚定并支撑着细胞器，与细胞器在细胞内的运输有关。分析题图可知，未敲除K基因并用药物C处理时，荧光相对值大，而敲除该基因并处理时，相对值小，说明K蛋白的作用是在线粒体受损时促进线粒体胞吐；敲除D基因，即D 蛋白缺失时会导致与药物 C 处理相同情况，故D蛋白的作用是：有K蛋白时，D蛋白才能发挥抑制线粒体胞吐的作用。 （4）D蛋白基因敲除细胞系细胞中全部线粒体膜电位的平均值升高，说明D蛋白基因敲除细胞系的线粒体胞吐强于正常细胞，清除膜电位丧失或降低的受损线粒体，使线粒体膜电位平均值升高。 14．（24-25高三上·北京丰台·期末）学习以下材料，回答（1）～（5）题。 LBR蛋白在有丝分裂中的作用 在有丝分裂过程中，内质网与线粒体之间的接触位点（ERM）数量显著增加。研究发现，跨膜蛋白LBR可与特定蛋白质互作，形成特异性的ERM。它的缺失会导致细胞分裂的延迟甚至失败。 为探究LBR在有丝分裂过程中的作用，研究人员制备了敲除LBR基因的肿瘤细胞（KO），与正常肿瘤细胞（WT）进行对比实验，统计分裂间期和分裂期的细胞占比，结果 如图1。进一步观察线粒体和内质网的亚显微结构，发现KO组细胞中ERM减少，如图2。此外，在细胞分裂的不同阶段，ATP的产生量存在显著差异。 内质网是真核生物中的钙库之一，在Ca2+的储存和释放中起重要作用。有丝分裂过程中，中期细胞的线粒体Ca2+内流激增，促进了ATP的产生。充足的能量供应对于中期向后期的过渡和细胞分裂的完成至关重要。这项研究为细胞周期相关疾病的治疗提供了新的视角。 (1)细胞有丝分裂中期染色体排列在细胞中央 位置，后期细胞中的染色体在 的牵引下向两极移动。 (2)图1结果说明 。为进一步确定LBR作用的具体时期，用药物对细胞进行同步化处理。若 ，则说明LBR作用于中期向后期的过渡时期。 (3)根据文章内容，完善LBR的作用机制：LBR与特定分子结合→ →Ca2+由 进入到 →ATP合成，细胞分裂进入后期。 (4)请解释足量ATP对于中期向后期过渡至关重要的原因 。 (5)本研究为肿瘤治疗提供了哪些思路 ? 【答案】(1) 赤道板 纺锤丝 (2) 缺失LBR 蛋白，细胞周期被阻断在分裂期 与 WT组相比，KO组中期细胞占比高，后期细胞占比低 (3) 形成特异性 ERM 内质网 线粒体 (4)着丝粒的分裂、纺锤丝牵引染色体向两极移动需要消耗 ATP (5)研制阻断LBR 作用的药物 【分析】有丝分裂是一个连续 的过程，人们根据染色体的行为，把它分为四个时期：前期、中期、后期、末期。前期：染色质丝螺旋缠绕，缩短变 粗，成为染色体。每条染色 体包括两条并列的姐妹染色 单体，这两条染色单体由一 个共同的着丝粒连接着。核 仁逐渐解体，核膜逐渐消失。 从细胞的两极发出纺锤丝， 形成一个梭形的纺锤体。中期：每条染色体的着丝粒两侧， 都有纺锤丝附着在上面，纺 锤丝牵引着染色体运动，使 每条染色体的着丝粒排列在 细胞中央的一个平面上。这 个平面与纺锤体的中轴相垂 直，类似于地球上赤道的位 置，称为赤道板。后期：每个着丝粒分裂成两个，姐 妹染色单体分开，成为两条 染色体，由纺锤丝牵引着分 别向细胞的两极移动，结果 是细胞的两极各有一套染色 体。这两套染色体的形态和 数目完全相同，每一套染色体与分裂前亲代细胞中的染 色体的形态和数目也相同。 【详解】（1）有丝分裂中期和后期的特点主要是：有丝分裂中期每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上，这 个平面与纺锤体的中轴相垂 直，类似于地球上赤道的位 置，称为赤道板；有丝分裂后期每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动；可见细胞有丝分裂中期染色体排列在细胞中央赤道板位置，后期细胞中的染色体在纺锤丝的牵引下向两极移动。 （2）图中可知KO组间期细胞百分比降低而分裂期细胞百分比升高，说明了缺失LBR 蛋白，细胞周期被阻断在分裂期；根据有丝分裂中期和后期的特点可知，为进一步确定LBR作用的具体时期，用药物对细胞进行同步化处理。若与 WT组相比，KO组中期细胞占比高，后期细胞占比低，则说明LBR作用于中期向后期的过渡时期。 （3）题干信息：在有丝分裂过程中，内质网与线粒体之间的接触位点（ERM）数量显著增加；跨膜蛋白LBR可与特定蛋白质互作，形成特异性的ERM；内质网是真核生物中的钙库之一；有丝分裂过程中，中期细胞的线粒体Ca2+内流激增，促进了ATP的产生；充足的能量供应对于中期向后期的过渡和细胞分裂的完成至关重要；通过分析可知，LBR的作用机制：LBR与特定分子结合➡形成特异性 ERM➡Ca2+由内质网进入到线粒体➡ATP合成，细胞分裂进入后期。 （4）ATP是细胞生命活动的直接能源物质，足量ATP对于中期向后期过渡至关重要的原因是着丝粒的分裂、纺锤丝牵引染色体向两极移动需要消耗 ATP。 （5）k题干信息可知，敲除LBR基因的肿瘤细胞（KO），与正常肿瘤细胞（WT）进行对比实验，统计分裂间期和分裂期的细胞占比，结果说明了缺失LBR 蛋白，细胞周期被阻断在分裂期；由此可知，可以通过研制阻断LBR 作用的药物为肿瘤治疗提供新思路。 1．食品检测时常用涂有胆碱酯酶的“农药残留速测卡”检测菠菜表面是否残留有机磷农药，操作过程如图所示（操作后将速测卡置于37℃恒温箱装置中10min为佳），其原理为：胆碱酯酶催化红色药片中的物质水解为蓝色物质，有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用。下列叙述正确的是（   ） A．将农药残留速测卡置于常温下保存可延长有效期 B．秋冬季节检测，“红色”和“白色”的叠合时间应适当延长 C．“白色”药片呈现的蓝色越深，说明菠菜表面残留的有机磷农药越多 D．每批测定应设置滴加等量菠菜浸洗液到“白色药片”上的空白对照卡 【答案】B 【分析】题图分析，白色药片中应含有胆碱酯酶，通过将纸片捏合，胆碱酯酶与红色药片中的物质接触，促进其水解为蓝色物质，如果滴加到白色药片上的菠菜浸洗液中有机磷浓度较高，将抑制胆碱酯酶的作用，从而使其蓝色变浅其至不变色。 【详解】A、农药残留速测卡发挥作用依赖于胆碱酯酶，保存酶应该在低温环境下可以延长有效期，A错误； B、秋冬季节温度较低，酶的活性减弱，检测时，为保证结果准确性，“红色”和“白色”的叠合时间应适当延长，B正确； C、、“白色”药片呈现的蓝色越深，说明菠菜表面残留的有机磷农药越少，对胆碱酯酶的抑制作用越弱，C错误； D、每批测定应设置滴加等量纯净水到“白色药片”上的空白对照卡，D错误。 故选B。 2．鞘磷脂被水解后会产生神经酰胺，研究人员发现一个与鞘磷脂合成或水解相关的代谢酶A，在对照和表达该酶的细胞中分别检测了鞘磷脂（图A）和神经酰胺（图B）的含量，并在不同条件下对其活性进行了分析（图C）。其中EDTA能结合金属离子，使离子无法与酶结合；GSH会破坏二硫键。下列说法正确的是（　　） A．A酶为鞘磷脂合成酶 B．A酶在中性条件下活性高于酸性或碱性条件 C．A酶的活性不依赖金属离子 D．A酶的活性依赖二硫键的形成 【答案】B 【分析】A酶是鞘磷脂水解酶，从图c看出，pH7.5时，A酶活性最高。 【详解】AB、鞘磷脂被水解后会产生神经酰胺，加入A酶后，神经酰胺含量升高，所以A酶是鞘磷脂水解酶，且在pH为7.5时，活性达到100％，高于酸性或碱性条件，A错误，B正确； CD、EDTA是金属螯合剂，能与离子结合，使金属离子无法与酶结合，由C图可知，无金属离子时，酶活性为0；使用GSH破坏二硫键时，酶活性无明显下降，说明酶活性依赖于金属离子，二硫键非关键影响因素，CD错误。 故选B。 3．细胞中L酶上的两个位点（位点1和位点2）可以与ATP和亮氨酸结合，进而催化tRNA与亮氨酸结合，促进蛋白质的合成。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2，在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度，结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．ATP水解释放的磷酸基团可使L酶磷酸化，进而抑制L酶的活性 B．突变体细胞L1中L酶不能与ATP结合 C．ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点1和位点2结合 D．ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合 【答案】D 【分析】据图可知，当位点1突变时不影响ATP与L酶的结合，位点2突变时影响ATP与L酶的结合。 【详解】A、从图中可以看出，在添加亮氨酸和[3H]ATP以及添加ATP和[3H]亮氨酸的情况下，野生型L酶有放射性，而突变体细胞L1和L2在相应条件下放射性有变化，说明ATP水解释放的磷酸基团可使L酶磷酸化，进而激活L酶的活性，A错误； B、根据左图，突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同，说明突变体细胞L1中L酶能与ATP结合，B错误； C、据左图可知，突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同，说明该突变不影响与ATP结合，而突变体细胞L2中检测到的放射性明显降低，说明L2突变不能结合ATP，故推测ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点2和位点1结合，C错误； D、亮氨酸与L酶的位点1结合，根据右图，突变L2细胞检测到的放射性极低，说明ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合，D正确。 故选D。 4．某生物兴趣小组在探究温度对多酶片中胃蛋白酶活性影响的实验中，用体积分数为10%的鸡蛋清蛋白液为底物，通过预实验和正式实验得到一系列数据，经过处理，得到曲线如图所示。下列分析错误的是（    ） A．为排除pH等无关变量对实验的影响，实验前应将多酶片和鸡蛋清的pH调至1.5左右 B．酶促反应速率的最适温度在52℃左右且反应过程反应速率保持不变 C．不同温度条件下酶促反应速率可能不同 D．酶催化底物分解的速率不仅受环境因素影响还受底物浓度和酶浓度的影响 【答案】B 【分析】影响酶促反应速率的因素：温度、pH、酶浓度、底物浓度等，图示曲线有pH和温度两个变量，在分析曲线时，确定单一变量，如：在相同温度条件下，pH为8时酶促反应速率最高，此时酶活性最强；在相同pH条件下，温度为35℃时酶促反应速率最高，此时酶活性最强。 【详解】A、胃蛋白酶的最适pH为1．5左右，为排除无关变量对实验的影响，应将底物和多酶片的pH都调整到1.5左右，A正确； B、酶促反应速度会随着底物的消耗变小，开始时反应速度最大，B错误； C、不同温度条件下，酶的活性不同，酶促反应速率可能不同，C正确； D、影响酶促反应速度的因素除温度、pH外，还会受到底物浓度和酶浓度的影响温度对酶促反应的影响，D正确。 故选B。 5．“头孢遇酒，说走就走”警示头孢类药物与酒精同服可能引发致命反应，头孢类分子可抑制肝脏中的乙醛脱氢酶活性，造成乙醛中毒。使人出现软弱、眩晕、嗜睡、幻觉、全身潮红、头痛、恶心呕吐、血压下降等，重者可致呼吸抑制、急性心衰等导致患者死亡。乙醇代谢途径如图所示，下列相关描述正确的是（　　） A．乙醛脱氢酶被抑制后，乙醇无法转化为乙醛，导致乙醇积累 B．头孢通过破坏乙醛脱氢酶的空间结构，使其永久失活 C．乙醛堆积对呼吸作用的抑制短时间内并不会使血浆pH明显下降 D．饮酒后消化道中的酒精通过主动运输的方式进入组织细胞被代谢 【答案】C 【分析】由题干信息可知，头孢类药物会抑制乙醛脱氢酶的活性，服用头孢类药物后饮酒会导致由乙醇转化形成的乙醛不能转化为乙酸，从而导致乙醛中毒。 【详解】A、乙醇脱氢酶负责将乙醇转化为乙醛，而题干中头孢抑制的是乙醛脱氢酶，导致乙醛无法进一步转化为乙酸，而非乙醇积累，A错误。 B、头孢作为竞争性抑制剂，通过与乙醛竞争酶活性位点抑制反应，而非破坏酶空间结构，B错误。 C、血浆中的缓冲物质对的存在会缓冲由于短时间抑制呼吸作用而产生的酸性物质，使得血浆pH不会明显下降，C正确。 D、酒精进入组织细胞的运输方式是自由扩散，D错误。 故选C。 6．研究人员将ATP合酶和细菌视紫红质定向插入囊泡中，进行了以下三组实验，在黑暗或光照条件下检测有无H+跨膜运输和ATP产生。下列相关说法正确的是（　　） 组别 实验一 实验二 实验三 实验材料 囊泡+细菌视紫红质+ATP合酶 囊泡+细菌视紫红质+ATP合酶 囊泡+ATP合酶 实验条件 光照 黑暗 光照 实验结果 A．实验一和二对比，说明ATP合酶利用光能合成ATP B．实验一和三对比，说明细菌视紫红质利用光能合成ATP C．实验二和三对比，说明细菌视紫红质依赖光能进行H跨膜运输 D．实验过程中，需要向囊泡外部添加ADP和Pi 【答案】D 【分析】实验一和二对比，变量是光照的有无；实验一和三对比，变量是是否有细菌视紫红质；实验二和三无单一变量。 【详解】A、实验一和二对比，变量是光照的有无。在光照条件下实验一有H+跨膜运输和ATP产生，黑暗条件下实验二无H+跨膜运输和ATP产生。这说明细菌视紫红质利用光能进行H+跨膜运输，进而为ATP合酶合成ATP提供能量，而不是ATP合酶利用光能合成ATP，A错误; B、实验一和三对比，变量是是否有细菌视紫红质。实验一有细菌视紫红质，在光照下有H+跨膜运输和ATP产生；实验三没有细菌视紫红质，在光照下无H+跨膜运输和ATP产生。这说明细菌视紫红质利用光能进行H+跨膜运输，进而合成ATP，而不是细菌视紫红质直接利用光能合成ATP，B错误; C、实验二和三对比，实验二有细菌视紫红质但在黑暗条件下，无H+跨膜运输和ATP产生；实验三没有细菌视紫红质在光照下也无H+跨膜运输和ATP产生。这两个实验无法得出细菌视紫红质依赖光能进行H+跨膜运输的结论，C错误;    D、ATP的合成需要原料ADP和Pi，所以实验过程中，需要向囊泡外部添加ADP和Pi，D正确。   故选D。   7．执法人员常使用ATP荧光检测仪检测餐饮行业用具的微生物含量。检测原理是荧光素酶能催化被ATP提供的能量激活的荧光素发生反应，产生氧化荧光素并发出荧光，且荧光强度与ATP含量成正比。下列相关叙述错误的是（    ） A．细菌体内的ATP含量相对稳定，这是该测定方法的重要前提 B．该检测仪不能对细菌体内的糖类、蛋白质进行测定 C．荧光素在ATP作用下被激活是放能反应，ATP中的化学能转化为光能 D．ATP荧光检测仪检测不出样品中病毒的含量 【答案】C 【分析】ATP和ADP的转化过程中：能量来源不同，ATP水解释放的能量，用于生命活动；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；ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。 【详解】A、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来检测微生物含量的前提，A正确； B、该检测仪不能对细菌体内的糖类、蛋白质进行测定，仅检测ATP，不直接测其他有机物，B正确； C、荧光素在ATP作用下被激活是ATP水解为ADP是吸能反应，荧光素被激活需要化学能，在这个过程中化学能转变为光能，C错误； D、病毒无ATP合成能力，因此ATP荧光检测仪检测不出样品中病毒的含量，D正确。 故选C。 8．人体运动时有三大系统供应能量：①ATP-PC系统（磷酸原系统）：PC（磷酸肌酸，一种高能磷酸化合物）分解时产生的能量可以用来合成ATP，该系统最多坚持10秒。②无氧呼吸系统：机体通过无氧呼吸产生ATP，该系统可维持60~120秒。③有氧呼吸系统：理论上该系统可持续至能源物质耗尽。如图为人体剧烈运动时骨骼肌供能情况，以下有关说法错误的是（　　） A．ATP-PC系统中PC分解产生的磷酸和ADP结合形成ATP B．ATP-PC系统最多坚持10秒的原因可能是人体内PC含量有限 C．A点时骨骼肌细胞产生CO₂的部位有细胞质基质和线粒体基质 D．随着乳酸浓度升高，细胞中pH值下降，无氧呼吸有关酶的活性减弱 【答案】C 【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，释放少量能量；第三阶段是氧气和NADH反应生成水，释放大量能量。 2、无氧呼吸的第一、二阶段场所都为细胞质基质。无氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸在不同酶的作用下还原成乳酸或二氧化碳和酒精。 【详解】A、在ATP-PC系统中，磷酸肌酸（PC）分解时释放出能量，磷酸基团与ADP结合，合成ATP，A正确； B、ATP-PC系统只能坚持不到10秒的原因是储存的磷酸肌酸含量少，磷酸肌酸（PC）是ATP-PC系统中的主要能量来源，但它在细胞内的储存量有限，能够提供的能量也有限，B正确； C、在A点无氧呼吸和有氧呼吸占总能量的百分比相等，此时无氧呼吸消耗的葡萄糖大于有氧呼吸消耗的葡萄糖，无氧呼吸产生乳酸，不产生CO₂，有氧呼吸产生CO₂的场所在线粒体基质，C错误； D、正常情况下肌细胞无氧呼吸产生的乳酸释放到血浆中，由于血浆中有调节酸碱平衡的缓冲物质，细胞中的pH变处于相对平衡状态，当乳酸浓度升高超过调节范围时，细胞中的pH值会下降，导致无氧呼吸有关酶的活性减弱，D正确。 故选C。 9．肿瘤环境中T细胞难以获得能量。科研人员发现乙酰辅酶A羧化酶（ACC）基因的表达会导致T细胞进入肿瘤后囤积脂肪而不是消耗脂肪，如果抑制肿瘤模型小鼠体内ACC基因的表达，T细胞在肿瘤里就能生存得更好。他们推测ACC的作用可能是抑制肿瘤中T细胞分解脂肪产生ATP的过程。下列叙述正确的是（    ） A．脂肪在T细胞中分解时可将ADP转化成ATP，这个过程属于吸能反应 B．可通过检测敲除ACC基因小鼠肿瘤中T细胞的脂肪存储量来验证上述推测 C．肿瘤模型小鼠体内的ACC可导致T细胞获得足量ATP后进行增殖分化 D．可通过抑制肿瘤小鼠体内的RNA聚合酶活性来抑制ACC基因转录，从而治疗癌症 【答案】B 【分析】免疫系统三大功能：①免疫防御，针对外来抗原性异物，如各种病原体；②免疫自稳，清除衰老或损伤的细胞；③免疫监视，识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生。 【详解】A、脂肪在T细胞中分解时可将ADP转化成ATP，这个过程属于放能反应，A错误； B、科研人员推测ACC的作用可能是抑制肿瘤中T细胞分解脂肪产生ATP的过程，因此可用敲除ACC基因的小鼠作为实验组检测其肿瘤中T细胞的脂肪存储量来验证题述推测，B正确； C、肿瘤模型小鼠体内的ACC缺乏可导致T细胞获得足量ATP后进行增殖分化，C错误； D、抑制肿瘤模型小鼠体内的RNA聚合酶活性后，所有基因的转录都会受到影响，D错误。 故选B。 10．p53蛋白是调控细胞周期和DNA损伤应答的关键蛋白。在DNA损伤时，p53被磷酸化而稳定，从而激活下游靶基因（如p21）的表达，导致细胞周期阻滞。正常情况下，MDM2蛋白会促进p53的降解，而DNA损伤会抑制MDM2的作用。HPV病毒的E6蛋白能促进p53的降解并抑制其磷酸化。下列说法错误的是（    ） A．DNA损伤后，p53的磷酸化水平升高，使其稳定性增强 B．MDM2通过促进p53的降解，负调控其功能 C．在HPV感染的细胞中，即使DNA损伤发生，p53也无法有效积累和激活 D．p53的磷酸化是其被MDM2降解的必要条件 【答案】D 【分析】癌细胞是指受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。细胞癌变的原因包括外因和内因，外因是各种致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。癌细胞的特征：能够无限增殖；形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜的糖蛋白等物质减少。 【详解】A、题意显示，在DNA损伤时，p53被磷酸化而稳定，从而激活下游靶基因（如p21）的表达，导致细胞周期阻滞，即DNA损伤后，p53的磷酸化水平升高，使其稳定性增强，A正确； B、正常情况下，MDM2蛋白会促进p53的降解，即MDM2可通过促进p53的降解，负调控其功能，B正确； C、HPV病毒的E6蛋白能促进p53的降解并抑制其磷酸化，因此，在HPV感染的细胞中，即使DNA损伤发生，p53也无法有效积累和激活，C正确； D、题意显示，正常情况下，MDM2蛋白会促进p53的降解，并未显示p53的磷酸化是其被MDM2降解的前提，D错误。 故选D。 11．Fe₃O₄纳米酶是一类具有类酶催化活性的四氧化三铁(Fe₃O₄)纳米材料。 Fe3 O4纳米酶具有催化 H2 O2分解的能力，可用于环境中除草剂草甘膦(GLY)浓度的定量测定。研究人员对纳米酶的功能特性展开研究，结果如图所示，图中“△DO”表示加入 H2 O2 5min后反应体系中溶氧量的变化。 (1)活细胞产生的具有催化作用的天然酶的化学本质是 ，相比于天然酶，Fe3 O4纳米酶这种无机催化剂具有的优越性是： (答出一点即可)。 (2)图甲为探究 的实验结果。图乙为探究草甘膦(GLY)对纳米酶作用影响的实验结果，以添加草甘膦的△DO(GLY)与不添加草甘膦的△DO(0)的比值为纵坐标，GLY 浓度为横坐标，绘制标准曲线如图乙。由此图可知GLY (填“促进”“抑制”或“不影响”)纳米酶的作用。使用该实验体系测得某土壤样品△DO(GLY)/△DO(0)的比值为0.3，则该土壤样品的草甘膦浓度约为 。 (3)当常温且pH=7时，反应体系中不同能量的H2 O2分子数量呈正态分布，其分布规律如图中“钟”形实线所示，阴影部分表示底物分子能量达到活化能，可以发生反应。若反应体系原本没有酶，则加入纳米酶之后的活化能可以用 表示(选填序号“①”“②”“③”)；若反应体系原本没有酶，则加热之后的活化能可以用 (选填序号“①”  “②” “③”)表示。 【答案】(1) 蛋白质或RNA 具有更好的稳定性；能在较宽的温度、pH 范围内保持催化活性 (2) pH对纳米酶活性的影响 抑制 5μmol/L (3) ① ② 【分析】酶：（1）概念：酶是活细胞（来源）所产生的具有催化作用（作用机理：降低化学反应活化能，提高化学反应速率）的有机物。（2）本质：大多数酶的化学本质是蛋白质，也有少数是RNA。（3）特性：高效性、专一性、酶需要较温和的作用条件 。 【详解】（1）活细胞产生的具有催化作用的天然酶的化学本质是蛋白质或RNA，相比于天然酶，Fe3O4纳米酶这种无机催化剂具有的优越性是：具有更好的稳定性；能在较宽的温度、pH 范围内保持催化活性。 （2）图甲中自变量为pH，因变量为溶液的溶氧量（△DO），因此图甲为探究纳米酶在不同pH下的活性（pH对纳米酶活性的影响）。随着除草剂草甘膦（GLY）的浓度增大，添加草甘膦的△DO(△DO(GLY) ) 与不添加草甘膦的△DO(△DO(0) ) 的比值减小，说明草甘膦对纳米酶活性具有抑制作用。分析图乙中数据可知，△DO(GLY)/△DO(0)比值为0.3时，草甘膦浓度约为5μmol/L。 （3）若反应体系原本没有酶，加入纳米酶之后的活化能进一步降低，应比实线所示的活化能能量更低，不能用②表示，可以用①表示。若反应体系原本没有酶，加热之后的活化能可以用②表示。 12．丙谷二肽常被用作病人术后的必需营养注射液。为降低成本，实现工业化生产，研究人员在体外将聚磷酸激酶（PPK2）构建的ATP再生系统与氨基酸连接酶联用，可以催化丙氨酸和谷氨酰胺合成丙谷二肽。反应原理如图，其中无机聚磷酸盐(Pi)n是由多个磷酸基团通过磷酸酐键连接而成的线性聚合物，含有较高的能量。回答下列问题： (1)丙谷二肽的合成是 反应（填“吸能”或“放能”）；聚磷酸激酶的活性可用一定条件下 表示。 (2)与生物体内ATP合成不同，体外ATP再生系统合成ATP所需的能量来自无机聚磷酸盐(Pi)n中 释放的能量。 (3)研究发现，反应体系中没有Mg2+时，该反应无法发生。随着Mg2+浓度增加，ATP产量会显著增加；当Mg2+浓度为30mmol/L时，ATP产量达到最大。由此推测Mg2+可能 PPK2的活性。 (4)为了进一步优化反应条件，请设计实验探究氨基酸连接酶和PPK2的最适浓度比（如1:1）（写出实验思路即可）： 。 【答案】(1) 吸能 酶催化ATP合成的速率 (2)磷酸酐键断裂 (3)激活或提高 (4)先设计一系列两种酶的浓度比梯度较大的实验得到一个浓度比范围，再在该范围内设计较小的浓度比梯度进行实验，产物生成量最高的酶浓度比即为最适浓度比 【分析】细胞内的化学反应可以分成吸能反应和放能反应两大类。前者是需要吸收能量的，如蛋白质的合成等；后者是释放能量的，如葡萄糖的氧化分解等。许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能。也就是说，能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。 【详解】（1）丙谷二肽是丙氨酸和谷氨酰胺通过脱水缩合形成的。该反应需要消耗能量，故丙谷二肽的合成是吸能反应。聚磷酸激酶的活性是指其催化反应的能力，可以用一定条件下酶催化ATP合成的速率来表示。单位时间内生成的ATP越多，说明聚磷酸激酶的活性越高。 （2）据题图信息和题图分析可知，无机聚磷酸盐(Pi)n是由多个磷酸基团通过磷酸酐键连接而成的线性聚合物，含有较高的能量，故与生物体内ATP合成不同，体外ATP再生系统合成ATP所需的能量来自无机聚磷酸盐(Pi)n中磷酸酐键断裂释放的能量。 （3）研究发现，反应体系中没有Mg2+时，该反应无法发生，这说明Mg2+是该反应所必需的。随着Mg2+浓度增加，ATP产量会显著增加，这说明Mg2+可以促进该反应的进行。当Mg2+浓度为30mmol/L时，ATP产量达到最大，这说明此时Mg2+的促进作用最强。由此可以推测，Mg2+可能通过激活或提高PPK2的活性来促进该反应的进行。 （4）在不确定应设计什么样的浓度梯度时，可以先设计一组梯度比较大的预实验进行摸索，再在预实验的基础上设计更合理的浓度梯度进行实验。所以若要通过实验探究氨基酸连接酶和PPK2的最适浓度比，实验思路如下：先设计一系列两种酶的浓度比梯度较大的实验得到一个浓度比范围，再在该范围内设计较小的浓度比梯度进行实验，产物生成量最高的酶浓度比即为最适浓度比。 一、选择题 1．（2025·四川·高考真题）下列以土豆为材料的实验描述，错误的是（    ） A．土豆DNA溶于酒精后，与二苯胺试剂混合呈蓝色 B．向土豆匀浆中加入一定量的碘液后，溶液会呈蓝色 C．利用土豆匀浆制备的培养基，可用于酵母菌的培养 D．土豆中的过氧化氢酶可用于探究pH对酶活性的影响 【答案】A 【分析】1、生物组织中化合物的鉴定： （1）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）。 （2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。 （3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。 （4）淀粉遇碘液变蓝。 2、DNA粗提取和鉴定的原理： （1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精； （2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、DNA的鉴定需在沸水浴条件下与二苯胺试剂反应呈蓝色，题目中未提及沸水浴步骤，无法显色，A错误； B、碘液可以将淀粉染成蓝色，所以向土豆匀浆中加入一定量的碘液后，溶液会呈蓝色，B正确； C、利用土豆匀浆制备的培养基，含有碳源、氮源、水、无机盐和其他酵母菌生长需要的物质，所以可用于酵母菌的培养，C正确； D、过氧化氢酶的活性受到pH的影响，所以土豆中的过氧化氢酶可用于探究pH对酶活性的影响，D正确。 故选A。 2．（2025·四川·高考真题）D-阿洛酮糖是一种低热量多功能糖，有助于肥胖人群的体重管理。Co2+可协助酶Y催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件（含Co2+条件）下，测定不同浓度D-果糖的转化率（转化率=产物量/底物量×100%），其变化趋势如下图。下列叙述正确的是（    ） A．升高反应温度，可进一步提高D-果糖转化率 B．D-果糖的转化率越高，说明酶Y的活性越强 C．若将Co2+的浓度加倍，酶促反应速率也加倍 D．2h时，三组中500g·L-1果糖组产物量最高 【答案】D 【分析】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，少数是RNA，具有高效性、专一性和作用条件较温和的特点。 【详解】A、题干中实验是在最适反应条件下进行的，升高温度会使酶的活性降低，从而降低D-果糖转化率，A错误； B、D-果糖的转化率不仅与酶Y的活性有关，还与底物（D-果糖）的浓度、反应时间等因素有关，所以不能仅根据转化率高就说明酶Y的活性强，B错误； C、Co2+可协助酶Y催化反应，但Co2+不是酶，将Co2+的浓度加倍，不一定会使酶促反应速率也加倍，酶促反应速率还受到酶的数量、底物浓度等多种因素影响，C错误； D、 转化率=产物量/底物量×100%，2h时，500g·L-1果糖组的转化率不是最高，但底物量是最多的，且转化率也较高，根据产物量=底物量×转化率，可知其产物量最高，D正确。 故选D。 3．（2025·北京·高考真题）某种加酶洗衣粉包装袋上注有下列信息：本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶；洗涤前先浸泡15～20min，特别脏的衣物可减少浸泡用水量；请勿使用60℃以上热水。下列叙述错误的是（    ） A．该洗衣粉含多种酶，不适合洗涤纯棉衣物 B．洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解 C．减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度 D．水温过高导致酶活性下降 【答案】A 【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。 【详解】A、酶具有专一性，纯棉衣物的主要成分是纤维素，而该洗衣粉含有的酶为蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶，均无法分解纤维素，故不会损坏纯棉衣物，A错误； B、洗涤前浸泡可延长酶与污渍的接触时间，有利于酶与污渍结合催化其分解，B正确； C、一定范围内，减少用水量会提高酶的浓度，从而加快反应速率，C正确； D、酶活性的发挥需要适宜温度，高温会破坏其空间结构导致酶活性下降，故勿使用60℃以上热水，D正确。 故选A。 4．（2025·江苏·高考真题）为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是（    ） 步骤 甲组 乙组 丙组 ① 加入2mL淀粉溶液 加入2mL淀粉溶液 加入2mL蔗糖溶液 ② 加入2mL淀粉酶溶液 加入2mL蒸馏水 ？ ③ 60℃水浴加热，然后各加入2mL斐林试剂，再60℃水浴加热 A．丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液 B．两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性 C．根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖 D．甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀 【答案】C 【分析】淀粉酶的专一性指其仅催化淀粉水解，不能催化其他底物（如蔗糖）。实验需设置不同底物与酶的组合，并通过检测还原糖验证结果。斐林试剂用于检测还原糖，但需在沸水浴条件下显色，而题目中实验步骤的温度设置可能影响结果判断。 【详解】A、丙组步骤②应加入2mL淀粉酶溶液，而非蔗糖酶溶液。验证淀粉酶专一性需保持酶相同而底物不同，若加入蔗糖酶则无法证明淀粉酶的作用特性，A错误； B、第一次60℃水浴是为酶提供最适温度以催化反应，第二次水浴是斐林试剂与还原糖反应的条件，B错误； C、乙组（淀粉+蒸馏水）未加酶，若未显色说明淀粉本身不含还原糖，若显色则可能底物被污染或分解，因此乙组结果可用于判断淀粉是否含还原糖，C正确； D、甲组（淀粉+淀粉酶）水解产物为葡萄糖（还原糖），与斐林试剂在水浴条件下呈砖红色；丙组（蔗糖+淀粉酶）无水解产物，故丙组出现蓝色，D错误。 故选C。 5．（2025·河北·高考真题）下列过程涉及酶催化作用的是（    ） A．Fe3+催化H2O2的分解 B．O2通过自由扩散进入细胞 C．PCR过程中DNA双链的解旋 D．植物体细胞杂交前细胞壁的去除 【答案】D 【详解】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，少数是RNA，具有高效性、专一性和作用条件温和。 【分析】A、Fe3+催化H2O2的分解，Fe3+是无机催化剂，不是酶，A错误； B、O2通过自由扩散进入细胞，这是一种简单的物质跨膜运输方式，不涉及酶的催化作用，B错误； C、PCR过程中DNA双链的解旋是通过高温实现的，不需要酶来解旋（在生物体内DNA解旋需要解旋酶），C错误； D、植物体细胞杂交前细胞壁的去除，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，涉及酶的催化作用，D正确。 故选D。 6．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）下列关于耐高温的DNA聚合酶的叙述正确的是（    ） A．基本单位是脱氧核苷酸 B．在细胞内或细胞外均可发挥作用 C．当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应 D．为维持较高活性，适宜在70℃~75℃下保存 【答案】B 【分析】酶是活细胞产生的，具有催化作用的一类有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。 【详解】A、耐高温的DNA聚合酶的本质是蛋白质，基本单位为氨基酸，A错误； B、耐高温DNA聚合酶在细胞内的DNA复制和体外的PCR反应中均能发挥作用，B正确； C、缺少引物和缓冲液时反应无法启动，C错误； D、耐高温的 DNA 聚合酶虽然能在较高温度下发挥作用，但保存时一般在低温下保存，而不是在70℃~75℃下保存，D错误。 故选B。 7．（2024·全国甲卷·高考真题）ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成，ATP结构如图所示，图中～表示高能磷酸键，下列叙述错误的是（    ） A．ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量 B．用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA C．β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂 D．光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键 【答案】C 【分析】细胞生命活动的直接能源物质是ATP，ATP的结构简式是A-P～P～P，其中“A”是腺苷，“P”是磷酸；“A”代表腺苷，“T”代表3个。 【详解】A、ATP为直接能源物质，γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量，可为离子主动运输提供能量，A正确； B、ATP分子水解两个高能磷酸键后，得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA，B正确； C、ATP可在细胞核中发挥作用，如为rRNA合成提供能量，故β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键能在细胞核中断裂，C错误； D、光合作用光反应，可将光能转化活跃的化学能储存于ATP的高能磷酸键中，故光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键，D正确。 故选C。 8．（2022·湖南·高考真题）洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活 B．加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的 C．添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果 D．添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染 【答案】B 【分析】碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水的多肽和氨基酸。衣物上附着的血渍、汗渍、奶渍、酱油渍等污物，都会在碱性蛋白酶的作用下，结构松弛、膨胀解体，起到去污的效果。 【详解】A、由题“部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活”可知，碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活，A正确； B、由图可知，加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折叠，部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到天然状态，因此加热导致碱性蛋白酶构象改变是可逆的 ，B错误； C、碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，而且加热也能使碱性蛋白酶失活，会降低碱性蛋白酶的洗涤剂去污效果，添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果，C正确； D、酶具有高效性，碱性蛋白酶能使蛋白质水解成多肽和氨基酸，具有很强的分解蛋白质的能力，可有效地清除汗渍、奶渍、酱油渍等污渍，添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染，D正确。 故选B。 9．（2022·全国乙卷·高考真题）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）。 实验组 ① ② ③ ④ ⑤ 底物 + + + + + RNA组分 + + － + － 蛋白质组分 + － + － + 低浓度Mg2+ + + + － － 高浓度Mg2+ － － － + + 产物 + － － + － 根据实验结果可以得出的结论是（　　） 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．在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性 D．在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性 【答案】C 【分析】分析：由表格数据可知，该实验的自变量是酶的组分、Mg2+的浓度，因变量是有没有产物生成，底物为无关变量。第①组为正常组作为空白对照，其余组均为实验组。 【详解】A、第①组中，酶P在低浓度Mg2+条件，有产物生成，说明酶P在该条件下具有催化活性，A错误； BD、 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，说明蛋白质组分无催化活性，BD错误； C、第②组和第④组对照，无关变量是底物和RNA组分，自变量是Mg2+浓度，第④组在高浓度Mg2+条件下有产物生成，第②组在低浓度Mg2+条件下，没有产物生成，说明在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性，C正确。 故选C。 10．（2021·北京·高考真题）关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（　　） A．研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液 B．利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA C．依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离 D．利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质 【答案】C 【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。 【详解】A、肝脏细胞中存在过氧化氢酶，故需要破碎细胞制成肝脏研磨液来获得过氧化氢酶的粗提液，A正确； B、不同物质在酒精溶液中的溶解度不同，故可粗提取DNA，B正确； C、依据光合色素在层析液中的溶解度不同，对光合色素进行纸层析分离，C错误； D、蛋白质与双缩脲试剂会发生紫色反应，可以利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质，D正确。 故选C。 二、非选择题 11．（2022·北京·高考真题）芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因，科学家以酸性磷酸酶（P酶）为指标，筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。 (1)酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过 作用分泌到细胞膜外。 (2)用化学诱变剂处理，在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株（sec1）。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌，分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中，对sec1和野生型的胞外P酶检测结果如下图。据图可知，24℃时sec1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37℃后，sec1胞外P酶呈现 的趋势，表现出分泌缺陷表型，表明sec1是一种温度敏感型突变株。 (3)37℃培养1h后电镜观察发现，与野生型相比，sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型Sec1基因的功能是促进 的融合。 (4)由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后，sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是 。 (5)现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段，可作为鉴定指标的是：突变体______________。 A．蛋白分泌受阻，在细胞内积累 B．与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变 C．细胞分裂停止，逐渐死亡 【答案】(1)胞吐 (2)先上升后下降 (3)分泌泡与细胞膜 (4)积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外 (5)B 【分析】1、大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐。分泌蛋白是大分子物质，分泌到细胞膜外的方式是胞吐。 2、分析题图可知，24℃时sec1和野生型胞外P酶活性随时间增加而增强，转入37℃后，sec1胞外P酶从18U.mg-1上升至20U.mg-1，再下降至10U.mg-1。 【详解】（1）大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐，分泌蛋白属于大分子，分泌蛋白一般通过胞吐作用分泌到细胞膜外。 （2）据图可知，24℃时sec1和野生型胞外P酶活性随时间增加而增强，转入37℃后，sec1胞外P酶从18U.mg-1上升至20U.mg-1，再下降至10U.mg-1，呈现先上升后下降的趋势。 （3）分泌泡最终由囊泡经细胞膜分泌到细胞外，但在37℃培养1h后sec1中的分泌泡却在细胞质中大量积累，突变株(sec1)在37℃的情况下，分泌泡与细胞膜不能融合，故由此推测Sec1基因的功能是促进分泌泡与细胞膜的融合。 （4）37℃培养1h后sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累，sec1是一种温度敏感型突变株，由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后，此时不能形成新的蛋白质，但sec1胞外P酶却重新增加，最合理解释是积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外。 （5）若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段，可检测突变体中与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量是否发生改变，哪一阶段与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变，即影响蛋白分泌的哪一阶段，B正确。 故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第08讲 酶和ATP 目录 01 课标达标练 【题型一】酶的作用、本质和特性 【题型二】酶促反应的因素及实验 【题型三】ATP的结构、功能、特性及相互转化 02 能力突破练（新情境+新考法+新角度） 03 高考溯源练（含2025高考真题） 题型一 酶的作用、本质和特性 1．（2025·北京·模拟预测）下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是（　　） A．温度为t2时，酶促反应所需的活化能最高 B．当反应物浓度提高时，t2对应的反应速率可能会增加 C．温度在t2时比在t1时更适合酶的保存 D．酶的空间结构在t1时比t3时破坏更严重 2．（2025·北京昌平·二模）泛素-蛋白酶体是细胞内一种重要的蛋白质降解系统，该过程需要E1（泛素活化酶）、E2（泛素偶连酶）、E3（泛素-蛋白连接酶）协作完成对待降解的蛋白质（如周期蛋白）标记上泛素，这些被标记的蛋白质进入蛋白酶体降解成短肽。下列叙述错误的是（　　） A．三种酶均可降低化学反应的活化能 B．三种酶分工协作的有序性体现了酶的专一性 C．泛素-蛋白酶体途径有助于维持细胞内蛋白质的正常水平 D．该途径的蛋白质降解功能对细胞周期的调控至关重要 3．（2025·北京东城·二模）如下图，牛胰核糖核酸酶在尿素、β-巯基乙醇的处理下完全失去酶活性，但去除后几乎可100%自发恢复其天然酶活性。下列说法错误的是（    ） A．牛胰核糖核酸酶能催化RNA的水解反应 B．该酶是在核糖体上经脱水缩合过程形成的 C．尿素、β-巯基乙醇处理破坏了该酶的肽键 D．该酶的氨基酸序列决定了二硫键形成的位置 4．（2025·北京西城·二模）下列关于温度对生命活动的影响，叙述正确的是（　　） A．群落外貌和结构随温度周期性变化而改变 B．寒冷环境中人体产热大于散热以维持体温 C．植物光合速率随温度的升高不断增加 D．低温破坏酶的空间结构使酶活性降低 5．（2025·北京门头沟·一模）液泡和溶酶体均含有水解酶，二者的形成与内质网和高尔基体有关。下列相关叙述错误的是（    ） A．水解酶的化学本质是蛋白质，催化效率会受到pH、温度等因素影响 B．核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入液泡或溶酶体 C．液泡和溶酶体形成过程中，内质网膜以囊泡的形式转移到高尔基体 D．液泡、溶酶体、核糖体、内质网和高尔基体均是具有单层膜的细胞器 6．（2025·北京·一模）过氧化氢（H2O2）在高温下分解速率加快，细胞内的过氧化氢酶可将代谢产生的H2O2及时分解。下列关于过氧化氢酶的叙述，错误的是（    ） A．提供活化能的效率高 B．催化具有专一性 C．活性受温度和pH影响 D．是基因表达的产物 7．（25-26高三上·北京海淀·阶段练习）下列关于探究实践活动的叙述正确的是（    ） A．探究温度对酶活性的影响实验中，淀粉酶和淀粉混合后水浴时间不影响结果 B．探究抗生素对细菌的选择作用时，培养代数越多抑菌圈直径越大 C．探索植物生物调节剂促进插条生根的实验中，必须保证严格无菌 D．设计制作生态缸观察其稳定性的实验过程中不需要定期投喂饲料 8．（2025·北京丰台·一模）马铃薯烹饪后会变软，经典菜肴“醋溜土豆丝”却能保持脆度。研究发现变软时果胶发生降解，产生大量半乳糖醛酸，而酸处理可降低半乳糖醛酸的含量。相关叙述错误的是（    ） A．果胶是马铃薯细胞壁的组成成分之一 B．果胶酶能分解纤维素和果胶，使细胞软化 C．醋溜土豆丝保持脆度是由于醋能降低果胶酶活性 D．醋处理马铃薯后，清水洗净再烹饪不会变软 题型二 酶促反应的因素及实验 9．（2025·北京海淀·一模）乙醇脱氢酶参与人体肝脏中的乙醇代谢过程，催化乙醇产生乙醛，TF为该酶抑制剂。高浓度乙醛会损伤肝脏、抑制中枢神经系统的功能。关于下图的分析，不合理的是（    ） A．m段反应速率均受到乙醇浓度限制 B．过量饮酒可能导致乙醛含量上升 C．TF可能与乙醇竞争性结合该酶 D．TF降低化学反应活化能 10．（24-25高三下·北京海淀·开学考试）嫩肉粉中的主要成分是木瓜蛋白酶。为探究不同pH对该酶活性的影响，研究人员以酪蛋白为底物在最适温度下进行实验，结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．木瓜蛋白酶为酪蛋白的分解提供了活化能 B．pH=7时如果升高温度该酶活力会进一步增加 C．酪蛋白的分解速率可表示木瓜蛋白酶活性 D．pH由4调至7，该酶的活性将完全恢复 11．（24-25高三上·北京顺义·期末）某同学利用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，在三个温度条件下开展实验并测定反应体系中的淀粉余量（其他条件相同），由多到少依次为80℃组、20℃组、50℃组。据此可知（    ） A．50℃为淀粉酶的最适温度 B．80℃时的淀粉酶活性低于20℃ C．不同酶的最适温度可能不同 D．高温破坏酶的空间结构，而低温不会 12．（24-25高三上·北京朝阳·期末）研究者将核酸酶固定在壳聚糖微球上，置于废水处理池中，用于去除废水中的抗生素抗性基因。废水排出时，微球被过滤留在池中。实验检测该固定化核酸酶的可重复使用性，结果如图。相关推测错误的是（    ） A．废水水温越高，核酸酶催化核酸水解的速率越快 B．酶活性下降和从微球上丢失会导致重复使用效果变差 C．5组实验使用同一批固定化核酸酶，且实验条件相同 D．去除废水中抗生素抗性基因有利于降低环境中耐药菌产生率 13．（24-25高三上·北京东城·期末）检测细菌的转氨酶在不同pH和温度下的酶活性，实验一、二分别于35℃和pH10的条件下进行，结果如图。下列分析正确的是（　　） A．转氨酶只能催化一类氨基转移反应，反映了酶具有高效性 B．10℃和60℃时酶活性极低，原因都是酶的空间结构被破坏 C．在pH5条件下重复实验二，所得曲线与上图相似 D．将实验一pH10的反应体系温度降低10℃，酶活性降低 14．（23-24高三上·北京石景山·期末）为探究表面活性剂T-80对木瓜蛋白酶活性的影响。研究人员在最适温度下开展实验，得到下图所示结果。下列叙述不正确的是（    ） A．T-80对木瓜蛋白酶的活性具有抑制作用 B．与pH为6.5相比，pH为9.5时木瓜蛋白酶活性低 C．若升高反应体系的温度，图中曲线会向下移动 D．若增加反应体系中木瓜蛋白酶的量，木瓜蛋白酶活性增加 15．（23-24高三上·北京·阶段练习）在利用植物性原料制作畜禽饲料时，常添加一些酶制剂来提高饲料的营养价值，为提高饲料保存过程中酶制剂的稳定性，做了相关实验，结果如下。下列叙述不正确的是（    ） MgSO4对储存过程中酶活性的影响 每克酶蛋白加入MgSO4（g） 0 0.31 0.61 1.19 保存8周后酶活性损失（％） 52 37 26 15 A．实验开始前，应先测定酶的初始活性 B．保存温度、保存时间属于该实验的无关变量 C．由该实验可知，添加的MgSO4越多，越有利于酶活性的保持 D．根据酶的作用原理推断，在饲料中加入纤维素酶，可使饲料中的能量更多地流向畜禽 16．（2024·北京密云·模拟预测）酶的抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，实验结果如下图1。不同的抑制剂抑制酶活性原理如图2所示。 (1)该实验的自变量是 ，实验中无关变量保持相同且适宜，该实验的无关变量有 。 (2)实验小组的实验过程：将某消化酶溶液等分为①②③三组，将每组等分为若干份→在①中加入一定量的蒸馏水，②③中分别加入 →在一定条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度的底物混合→定时取样检测各反应中 ，记录实验结果并绘图。 (3)据图1分析，随着底物浓度升高， （填抑制剂类型） 的抑制作用逐渐减小。抑制剂降低酶促反应速率的原因是 。 (4)结合图1和图2分析抑制剂Ⅰ属于 性抑制剂。 17．（24-25高三上·北京通州·期中）脂滴（LD）储存三酰甘油（TAG）等脂质，是细胞中的重要结构，研究者对LD的代谢过程进行了探索。 (1)脂质在内质网中合成，达到一定量时出芽形成LD₄LD合成和分解的平衡有利于维持细胞的 。 (2)研究发现，LD的合成与分解和其上的多种蛋白密切相关，Z蛋白通过催化蛋白质的乡化影响蛋白质功能。为研究Z蛋白与LD代谢的关系，用人肝癌细胞（HepG2细胞）进行如下表实验： 组别 处理 A 正常细胞 B Z基因过表达细胞 C Z基因过表达但产物失去催化活性的细胞 ①设置C组的目的是排除 对实验结果的影响。 ②实验结果如图1所示，由此可得出的结论 。 (3)为研究Z蛋白调控LD代谢的机制，科研人员进行如下实验：相同条件下培养对照组HepG2细胞（WT）和Z基因敲除HepG2细胞（Z-KO），分别检测 I．新形成的LD数量（表面物质荧光染色）（见图2）； Ⅱ．加入脂质合成抑制剂，一段时间后检测细胞内LD总量（见图3）。 ①根据以上实验过程，推测本实验的假设为：a．Z蛋白抑制LD的合成b．Z蛋白 ②检测结果支持假设 ，依据是 。 (4)ATGL是脂滴中TAG水解的关键酶。研究者对Z-KO细胞中的ATGL的总量和活性做了检测，若Z蛋白通过S-酰化ATGL影响TAG的量，检测结果应为：与对照组相比， 题型三 ATP的结构、功能、特性及相互转化 1．（2025·北京·模拟预测）在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的，某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述错误的是（　　） A．细胞对该信号分子的特异应答依赖相应受体 B．图中酶联受体具有识别、运输和催化作用 C．ATP水解使应答蛋白磷酸化而具有活性 D．活化的应答蛋白影响基因表达，最终引起细胞定向分化 2．（24-25高三上·北京·阶段练习）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快速荧光检测仪对微生物计数的前提是每个微生物细胞的ATP含量相对稳定 3．（2025·北京东城·一模）在洋葱根尖分生区细胞的细胞核中，不会发生的生命活动是（　　） A．核膜的消失与重建 B．DNA的复制和转录 C．染色质转变为染色体 D．ADP大量合成ATP 4．（2025·北京石景山·一模）蓝细菌中不会发生的生命活动是（　　） A．核膜的消失与重建 B．肽键的形成与断裂 C．ATP的合成与水解 D．基因的转录与翻译 5．（2025·北京丰台·一模）三磷酸胞苷（CTP）参与磷脂和核酸的合成，CTPS是合成CTP的关键酶。CTPS基因启动子上具有原癌基因Myc表达产物的结合位点，CTPS含量升高时会聚合成一种丝状结构——“细胞蛇”。相关叙述正确的是（    ） A．CTP中的C代表胞嘧啶 B．细胞蛇属于生物膜系统 C．细胞蛇的形成与核苷酸代谢无关 D．Myc通过调控CTPS基因的表达促进细胞增殖 6．（24-25高三上·北京顺义·期末）用含32P磷酸盐的营养液培养植物，一段时间后叶肉细胞中不带放射性的物质或结构是（    ） A．ATP B．核糖体 C．脱氧核糖 D．叶绿体 7．（24-25高三上·北京东城·期末）细胞中进行着各种物质间的转化。下列相关叙述错误的是（　　） A．光反应中NADP+转化为NADPH，暗反应中NADPH转化为NADP+ B．血糖浓度高时葡萄糖合成肌糖原，血糖浓度低时肌糖原水解为葡萄糖 C．光合作用过程中发生有机物的合成，呼吸作用过程中发生有机物的分解 D．ATP转化为ADP常与吸能反应相联系，ADP转化为ATP常与放能反应相联系 8．（24-25高三上·北京·开学考试）如图展示了胰岛素分泌调节的部分机制，相关叙述不正确的是（　　） A．胞内较多的葡萄糖分解会引起 ATP/ADP 升高 B．离子通道的开闭涉及蛋白质空间结构的改变 C．该机制实现了血糖浓度较高时引起胰岛素的分泌 D．该图所示机制中涉及的物质出入细胞的方式有三种 9．（2024·北京朝阳·二模）丙酮酸激酶（PK）可参与下图所示的生化反应。人体红细胞中缺乏PK会引起Na+积累，造成溶血，导致丙酮酸激酶缺乏症（PKD）。 以下推测合理的是（    ） A．该反应发生在红细胞的线粒体中 B．该反应与细胞内的吸能反应相联系 C．Na+积累会引起红细胞渗透压升高 D．使用PK抑制剂能够有效治疗PKD 10．（23-24高三上·北京昌平·期末）下图为ATP合成酶功能示意图，相关叙述不正确的是（    ） A．ATP合成酶在核糖体上合成 B．ATP合成酶发挥功能不依赖生物膜 C．ATP合成酶具有催化和运输的作用 D．合成ATP的过程伴随着能量的转化 11．（2023·北京石景山·一模）下图是生物体内ATP合成与水解示意图。下列叙述正确的是（    ） A．能量1均来自于细胞呼吸释放的能量 B．能量2可用于蛋白质合成等放能反应 C．ATP与ADP相互转化使细胞储存大量ATP D．此转化机制在所有生物的细胞内都相同 12．（22-23高三上·河南·期末）荧光检测是一种自然发光反应，通过荧光素酶与ATP进行反应（如下），可根据荧光强度检测食品、化妆品中的细菌等微生物的数量，15s内即得到反应结果。下列叙述错误的是（    ） 荧光素+ATP+O2+氧化荧光素AMP（—磷酸腺苷）+PPi+H2O+荧光 A．该实验中ATP水解释放的能量来自断裂的高能磷酸键 B．ATP中的“A”表示腺苷，由1分子腺嘌呤和1分子脱氧核糖构成 C．荧光检测的原理基于同种细菌细胞内ATP的量基本相同 D．所测的荧光强度与样品中细菌的数量呈正相关 13．（2023·北京海淀·二模）线粒体是真核细胞的重要细胞器。当线粒体受损时，细胞通过清理受损的线粒体来维持细胞内的稳态。我国科研人员对此开展研究。 (1)线粒体中进行的代谢反应会生成大量ATP，这些ATP被用于细胞内多种 （选填“吸能”或“放能”）反应。 (2)科研人员推测受损线粒体可通过进入迁移体（细胞在迁移中形成的一种囊泡结构）而被释放到细胞外，即“线粒体胞吐”。为此，科研人员利用绿色荧光标记迁移体，红色荧光标记线粒体，用药物C处理细胞使线粒体受损，若观察到 ，则可初步验证上述推测。 (3)为研究受损线粒体进入迁移体的机制，科研人员进一步实验。 ①真核细胞内的 锚定并支撑着细胞器，与细胞器在细胞内的运输有关。 ②为研究D蛋白和K蛋白在线粒体胞吐中的作用，对红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作，检测迁移体中的红色荧光，操作及结果如图1和2． 图1结果表明，K蛋白 。图2结果表明， 。 (4)研究表明，正常线粒体内膜两侧离子分布不均，形成线粒体膜电位，而受损线粒体的膜电位丧失或降低。科研人员构建了D蛋白基因敲除的细胞系，测定并计算经药物C处理的正常细胞和D蛋白基因敲除细胞系的线粒体膜电位平均值，结果如下表。 细胞类型 正常细胞 D蛋白基因敲除细胞系 细胞中全部线粒体膜电位的平均值（荧光强度相对值） 4．1 5．8 D蛋白基因敲除细胞系线粒体膜电位的平均值升高的原因是 。 14．（24-25高三上·北京丰台·期末）学习以下材料，回答（1）～（5）题。 LBR蛋白在有丝分裂中的作用 在有丝分裂过程中，内质网与线粒体之间的接触位点（ERM）数量显著增加。研究发现，跨膜蛋白LBR可与特定蛋白质互作，形成特异性的ERM。它的缺失会导致细胞分裂的延迟甚至失败。 为探究LBR在有丝分裂过程中的作用，研究人员制备了敲除LBR基因的肿瘤细胞（KO），与正常肿瘤细胞（WT）进行对比实验，统计分裂间期和分裂期的细胞占比，结果 如图1。进一步观察线粒体和内质网的亚显微结构，发现KO组细胞中ERM减少，如图2。此外，在细胞分裂的不同阶段，ATP的产生量存在显著差异。 内质网是真核生物中的钙库之一，在Ca2+的储存和释放中起重要作用。有丝分裂过程中，中期细胞的线粒体Ca2+内流激增，促进了ATP的产生。充足的能量供应对于中期向后期的过渡和细胞分裂的完成至关重要。这项研究为细胞周期相关疾病的治疗提供了新的视角。 (1)细胞有丝分裂中期染色体排列在细胞中央 位置，后期细胞中的染色体在 的牵引下向两极移动。 (2)图1结果说明 。为进一步确定LBR作用的具体时期，用药物对细胞进行同步化处理。若 ，则说明LBR作用于中期向后期的过渡时期。 (3)根据文章内容，完善LBR的作用机制：LBR与特定分子结合→ →Ca2+由 进入到 →ATP合成，细胞分裂进入后期。 (4)请解释足量ATP对于中期向后期过渡至关重要的原因 。 (5)本研究为肿瘤治疗提供了哪些思路 ? 1．食品检测时常用涂有胆碱酯酶的“农药残留速测卡”检测菠菜表面是否残留有机磷农药，操作过程如图所示（操作后将速测卡置于37℃恒温箱装置中10min为佳），其原理为：胆碱酯酶催化红色药片中的物质水解为蓝色物质，有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用。下列叙述正确的是（   ） A．将农药残留速测卡置于常温下保存可延长有效期 B．秋冬季节检测，“红色”和“白色”的叠合时间应适当延长 C．“白色”药片呈现的蓝色越深，说明菠菜表面残留的有机磷农药越多 D．每批测定应设置滴加等量菠菜浸洗液到“白色药片”上的空白对照卡 2．鞘磷脂被水解后会产生神经酰胺，研究人员发现一个与鞘磷脂合成或水解相关的代谢酶A，在对照和表达该酶的细胞中分别检测了鞘磷脂（图A）和神经酰胺（图B）的含量，并在不同条件下对其活性进行了分析（图C）。其中EDTA能结合金属离子，使离子无法与酶结合；GSH会破坏二硫键。下列说法正确的是（　　） A．A酶为鞘磷脂合成酶 B．A酶在中性条件下活性高于酸性或碱性条件 C．A酶的活性不依赖金属离子 D．A酶的活性依赖二硫键的形成 3．细胞中L酶上的两个位点（位点1和位点2）可以与ATP和亮氨酸结合，进而催化tRNA与亮氨酸结合，促进蛋白质的合成。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2，在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度，结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．ATP水解释放的磷酸基团可使L酶磷酸化，进而抑制L酶的活性 B．突变体细胞L1中L酶不能与ATP结合 C．ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点1和位点2结合 D．ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合 4．某生物兴趣小组在探究温度对多酶片中胃蛋白酶活性影响的实验中，用体积分数为10%的鸡蛋清蛋白液为底物，通过预实验和正式实验得到一系列数据，经过处理，得到曲线如图所示。下列分析错误的是（    ） A．为排除pH等无关变量对实验的影响，实验前应将多酶片和鸡蛋清的pH调至1.5左右 B．酶促反应速率的最适温度在52℃左右且反应过程反应速率保持不变 C．不同温度条件下酶促反应速率可能不同 D．酶催化底物分解的速率不仅受环境因素影响还受底物浓度和酶浓度的影响 5．“头孢遇酒，说走就走”警示头孢类药物与酒精同服可能引发致命反应，头孢类分子可抑制肝脏中的乙醛脱氢酶活性，造成乙醛中毒。使人出现软弱、眩晕、嗜睡、幻觉、全身潮红、头痛、恶心呕吐、血压下降等，重者可致呼吸抑制、急性心衰等导致患者死亡。乙醇代谢途径如图所示，下列相关描述正确的是（　　） A．乙醛脱氢酶被抑制后，乙醇无法转化为乙醛，导致乙醇积累 B．头孢通过破坏乙醛脱氢酶的空间结构，使其永久失活 C．乙醛堆积对呼吸作用的抑制短时间内并不会使血浆pH明显下降 D．饮酒后消化道中的酒精通过主动运输的方式进入组织细胞被代谢 6．研究人员将ATP合酶和细菌视紫红质定向插入囊泡中，进行了以下三组实验，在黑暗或光照条件下检测有无H+跨膜运输和ATP产生。下列相关说法正确的是（　　） 组别 实验一 实验二 实验三 实验材料 囊泡+细菌视紫红质+ATP合酶 囊泡+细菌视紫红质+ATP合酶 囊泡+ATP合酶 实验条件 光照 黑暗 光照 实验结果 A．实验一和二对比，说明ATP合酶利用光能合成ATP B．实验一和三对比，说明细菌视紫红质利用光能合成ATP C．实验二和三对比，说明细菌视紫红质依赖光能进行H跨膜运输 D．实验过程中，需要向囊泡外部添加ADP和Pi 7．执法人员常使用ATP荧光检测仪检测餐饮行业用具的微生物含量。检测原理是荧光素酶能催化被ATP提供的能量激活的荧光素发生反应，产生氧化荧光素并发出荧光，且荧光强度与ATP含量成正比。下列相关叙述错误的是（    ） A．细菌体内的ATP含量相对稳定，这是该测定方法的重要前提 B．该检测仪不能对细菌体内的糖类、蛋白质进行测定 C．荧光素在ATP作用下被激活是放能反应，ATP中的化学能转化为光能 D．ATP荧光检测仪检测不出样品中病毒的含量 8．人体运动时有三大系统供应能量：①ATP-PC系统（磷酸原系统）：PC（磷酸肌酸，一种高能磷酸化合物）分解时产生的能量可以用来合成ATP，该系统最多坚持10秒。②无氧呼吸系统：机体通过无氧呼吸产生ATP，该系统可维持60~120秒。③有氧呼吸系统：理论上该系统可持续至能源物质耗尽。如图为人体剧烈运动时骨骼肌供能情况，以下有关说法错误的是（　　） A．ATP-PC系统中PC分解产生的磷酸和ADP结合形成ATP B．ATP-PC系统最多坚持10秒的原因可能是人体内PC含量有限 C．A点时骨骼肌细胞产生CO₂的部位有细胞质基质和线粒体基质 D．随着乳酸浓度升高，细胞中pH值下降，无氧呼吸有关酶的活性减弱 9．肿瘤环境中T细胞难以获得能量。科研人员发现乙酰辅酶A羧化酶（ACC）基因的表达会导致T细胞进入肿瘤后囤积脂肪而不是消耗脂肪，如果抑制肿瘤模型小鼠体内ACC基因的表达，T细胞在肿瘤里就能生存得更好。他们推测ACC的作用可能是抑制肿瘤中T细胞分解脂肪产生ATP的过程。下列叙述正确的是（    ） A．脂肪在T细胞中分解时可将ADP转化成ATP，这个过程属于吸能反应 B．可通过检测敲除ACC基因小鼠肿瘤中T细胞的脂肪存储量来验证上述推测 C．肿瘤模型小鼠体内的ACC可导致T细胞获得足量ATP后进行增殖分化 D．可通过抑制肿瘤小鼠体内的RNA聚合酶活性来抑制ACC基因转录，从而治疗癌症 10．p53蛋白是调控细胞周期和DNA损伤应答的关键蛋白。在DNA损伤时，p53被磷酸化而稳定，从而激活下游靶基因（如p21）的表达，导致细胞周期阻滞。正常情况下，MDM2蛋白会促进p53的降解，而DNA损伤会抑制MDM2的作用。HPV病毒的E6蛋白能促进p53的降解并抑制其磷酸化。下列说法错误的是（    ） A．DNA损伤后，p53的磷酸化水平升高，使其稳定性增强 B．MDM2通过促进p53的降解，负调控其功能 C．在HPV感染的细胞中，即使DNA损伤发生，p53也无法有效积累和激活 D．p53的磷酸化是其被MDM2降解的必要条件 11．Fe₃O₄纳米酶是一类具有类酶催化活性的四氧化三铁(Fe₃O₄)纳米材料。 Fe3 O4纳米酶具有催化 H2 O2分解的能力，可用于环境中除草剂草甘膦(GLY)浓度的定量测定。研究人员对纳米酶的功能特性展开研究，结果如图所示，图中“△DO”表示加入 H2 O2 5min后反应体系中溶氧量的变化。 (1)活细胞产生的具有催化作用的天然酶的化学本质是 ，相比于天然酶，Fe3 O4纳米酶这种无机催化剂具有的优越性是： (答出一点即可)。 (2)图甲为探究 的实验结果。图乙为探究草甘膦(GLY)对纳米酶作用影响的实验结果，以添加草甘膦的△DO(GLY)与不添加草甘膦的△DO(0)的比值为纵坐标，GLY 浓度为横坐标，绘制标准曲线如图乙。由此图可知GLY (填“促进”“抑制”或“不影响”)纳米酶的作用。使用该实验体系测得某土壤样品△DO(GLY)/△DO(0)的比值为0.3，则该土壤样品的草甘膦浓度约为 。 (3)当常温且pH=7时，反应体系中不同能量的H2 O2分子数量呈正态分布，其分布规律如图中“钟”形实线所示，阴影部分表示底物分子能量达到活化能，可以发生反应。若反应体系原本没有酶，则加入纳米酶之后的活化能可以用 表示(选填序号“①”“②”“③”)；若反应体系原本没有酶，则加热之后的活化能可以用 (选填序号“①”  “②” “③”)表示。 12．丙谷二肽常被用作病人术后的必需营养注射液。为降低成本，实现工业化生产，研究人员在体外将聚磷酸激酶（PPK2）构建的ATP再生系统与氨基酸连接酶联用，可以催化丙氨酸和谷氨酰胺合成丙谷二肽。反应原理如图，其中无机聚磷酸盐(Pi)n是由多个磷酸基团通过磷酸酐键连接而成的线性聚合物，含有较高的能量。回答下列问题： (1)丙谷二肽的合成是 反应（填“吸能”或“放能”）；聚磷酸激酶的活性可用一定条件下 表示。 (2)与生物体内ATP合成不同，体外ATP再生系统合成ATP所需的能量来自无机聚磷酸盐(Pi)n中 释放的能量。 (3)研究发现，反应体系中没有Mg2+时，该反应无法发生。随着Mg2+浓度增加，ATP产量会显著增加；当Mg2+浓度为30mmol/L时，ATP产量达到最大。由此推测Mg2+可能 PPK2的活性。 (4)为了进一步优化反应条件，请设计实验探究氨基酸连接酶和PPK2的最适浓度比（如1:1）（写出实验思路即可）： 。 一、选择题 1．（2025·四川·高考真题）下列以土豆为材料的实验描述，错误的是（    ） A．土豆DNA溶于酒精后，与二苯胺试剂混合呈蓝色 B．向土豆匀浆中加入一定量的碘液后，溶液会呈蓝色 C．利用土豆匀浆制备的培养基，可用于酵母菌的培养 D．土豆中的过氧化氢酶可用于探究pH对酶活性的影响 2．（2025·四川·高考真题）D-阿洛酮糖是一种低热量多功能糖，有助于肥胖人群的体重管理。Co2+可协助酶Y催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件（含Co2+条件）下，测定不同浓度D-果糖的转化率（转化率=产物量/底物量×100%），其变化趋势如下图。下列叙述正确的是（    ） A．升高反应温度，可进一步提高D-果糖转化率 B．D-果糖的转化率越高，说明酶Y的活性越强 C．若将Co2+的浓度加倍，酶促反应速率也加倍 D．2h时，三组中500g·L-1果糖组产物量最高 3．（2025·北京·高考真题）某种加酶洗衣粉包装袋上注有下列信息：本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶；洗涤前先浸泡15～20min，特别脏的衣物可减少浸泡用水量；请勿使用60℃以上热水。下列叙述错误的是（    ） A．该洗衣粉含多种酶，不适合洗涤纯棉衣物 B．洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解 C．减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度 D．水温过高导致酶活性下降 4．（2025·江苏·高考真题）为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是（    ） 步骤 甲组 乙组 丙组 ① 加入2mL淀粉溶液 加入2mL淀粉溶液 加入2mL蔗糖溶液 ② 加入2mL淀粉酶溶液 加入2mL蒸馏水 ？ ③ 60℃水浴加热，然后各加入2mL斐林试剂，再60℃水浴加热 A．丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液 B．两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性 C．根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖 D．甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀 5．（2025·河北·高考真题）下列过程涉及酶催化作用的是（    ） A．Fe3+催化H2O2的分解 B．O2通过自由扩散进入细胞 C．PCR过程中DNA双链的解旋 D．植物体细胞杂交前细胞壁的去除 6．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）下列关于耐高温的DNA聚合酶的叙述正确的是（    ） A．基本单位是脱氧核苷酸 B．在细胞内或细胞外均可发挥作用 C．当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应 D．为维持较高活性，适宜在70℃~75℃下保存 7．（2024·全国甲卷·高考真题）ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成，ATP结构如图所示，图中～表示高能磷酸键，下列叙述错误的是（    ） A．ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量 B．用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA C．β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂 D．光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键 8．（2022·湖南·高考真题）洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活 B．加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的 C．添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果 D．添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染 9．（2022·全国乙卷·高考真题）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）。 实验组 ① ② ③ ④ ⑤ 底物 + + + + + RNA组分 + + － + － 蛋白质组分 + － + － + 低浓度Mg2+ + + + － － 高浓度Mg2+ － － － + + 产物 + － － + － 根据实验结果可以得出的结论是（　　） 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．在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性 D．在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性 10．（2021·北京·高考真题）关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（　　） A．研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液 B．利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA C．依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离 D．利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质 二、非选择题 11．（2022·北京·高考真题）芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因，科学家以酸性磷酸酶（P酶）为指标，筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。 (1)酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过 作用分泌到细胞膜外。 (2)用化学诱变剂处理，在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株（sec1）。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌，分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中，对sec1和野生型的胞外P酶检测结果如下图。据图可知，24℃时sec1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37℃后，sec1胞外P酶呈现 的趋势，表现出分泌缺陷表型，表明sec1是一种温度敏感型突变株。 (3)37℃培养1h后电镜观察发现，与野生型相比，sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型Sec1基因的功能是促进 的融合。 (4)由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后，sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是 。 (5)现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段，可作为鉴定指标的是：突变体______________。 A．蛋白分泌受阻，在细胞内积累 B．与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变 C．细胞分裂停止，逐渐死亡 / 学科网（北京）股份有限公司 $$