周测评(五)酶和ATP，细胞呼吸的原理及应用-【衡水真题密卷】2026年高三生物学科素养周测评（鄂皖黔甘渝云晋豫陕川青宁新藏粤桂闽A版）

勤奋为舟，智慧为帆，驶向成功 2025一2026学年度学科素养周测评（五） 4.ATP荧光检测法利用“荧光素酶一荧光素体系”可快速检测环境物体表面ATP的含量， 班级 根据检测仪器上的荧光强度值可判断环境中的微生物数量，其基本原理如图所示。下 卺题 生物学·酶和ATP,细胞呼吸 列说法错误的是 () 的原理及应用 Mg 姓名 荧光素+ATP+0,费光素需氧化荧光素+①+2Pi+C0,+光 本试卷总分100分，考试时间40分钟。 A.Mg+可能作为荧光素酶的辅助激活因子 得分 B.荧光检测仪不能检测酸奶中厌氧微生物的残留量 C.ATP荧光检测过程中ATP中的化学能转化为光能 一、选择题：本题共10小题，每小题6分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项 D,荧光强度可反映微生物残留量的原因是细胞内ATP含量相对稳定 是符合题目要求的。 5.我国科学家在聚合物微胶囊壳上引人光酶，发现光酶在光下能驱动ATP合成酶催化合 题号12 3 4 567 8 910 成ATP,机理如图所示。下列叙述错误的是 () 答案 AT合成青 1,姜汁中的生姜蛋白酶可以促进牛奶中的酪蛋白水解，使牛奶凝固。传统美食姜撞奶制 ADP+PI 作时需将牛奶煮沸后冷却至一定温度，再快速冲人装有现榨姜汁的容器中。下列叙述 错误的是 () A.将牛奶煮沸后冷却至一定温度再冲人姜汁，可防止生姜蛋白酶失活 B.快速冲人会使酪蛋白与生姜蛋白酶更好接触，提高反应速率 葡萄糖+0，无题萄就酸+甲 光酶 C.适当增加生姜汁量会提高生姜蛋白酶的活性，缩短凝固时间 D.将生姜榨成姜汁有利于释放出生姜细胞中的生姜蛋白酶 A.ATP合成酶除催化ATP合成外，还具有运输H的功能 2.图1是某种淀粉酶的活性与温度的关系曲线，图2是不同pH下，淀粉酶对淀粉作用1h B.形成葡萄糖酸的同时，在微胶囊壳内外形成H浓度梯度 后淀粉的剩余量。下列有关叙述正确的是 () C.利用该体系高效生产ATP时，需在适宜的温度下进行 D,若在该体系中加人GDP和Pi,则也能催化合成GTP 6.癌细胞在O2供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,下列叙述正确的是 () A.无氧呼吸过程中葡萄糖的能量大部分以热能形式散失，少部分用于合成ATP 01020304050 温度 B.无氧呼吸的第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段相同，均有丙酮酸和NADH产生 图1 C.若某物质能抑制癌细胞中NADH生成水，则此时癌细胞中O,的消耗量增多 A.图1中b、c两点通过改变温度条件均可明显提高反应速率 D,若消耗等量的葡萄糖，癌细胞细胞呼吸产生的NADH比正常细胞多 B.pH为3和9的两支试管中的淀粉酶的活性相同 7.有氧呼吸包括多步化学反应，磷酸果糖激酶催化其中一步化学反应，如图所示。细胞中 C.图1的实验最好是在pH为7的条件下进行研究 的磷酸果糖激酶可被ADP,Pi激活，被ATP抑制。相关叙述正确的是 () D.应将淀粉酶保存在温度为40℃、PH为7的条件下 3.下列有关细胞的能量货币“ATP”的说法，正确的是 葡萄糖一→果糖6磷酸鸭酸果糖養果糖1,6二醉酸一→丙酮酸 A,ATP是驱动细胞生命活动的唯一直接能源物质 A,磷酸果糖激酶存在于真核细胞中而原核细胞没有 B.细胞质和细胞核中都有ATP分布，合成ATP时磷酸提供能量 B.有氧呼吸三个阶段均有NADH和高能磷酸化合物产生 C.所有生物细胞内都存在ATP与ADP相互转化的能量供应机制 C.葡萄糖分解产生的丙酮酸可转化为甘油、氨基酸等非糖物质 D.ATP的水解通常与放能反应相联系 D,ATP抑制磷酸果糖激酶活性的调节属于正反馈调节 学科素养周测评（五）生物学第1页（共4页） 真题密卷 学科素养周测评（五）生物学第2页（共4页） A 8.为了研究底物脂肪醇碳链长度对A1g5E△TM酶促反应的影响，制备了不同碳链长度的 脂肪醇，由短到长依次是Dod、SFar、Hex、Phy和SSol。将脂肪醇瞬酸化后分别进行了 8D o20 min 催化实验，以PhyP的转化率54%为单位1，其他底物的转化率除以54%计算不同底物 .60 min 反应10min的相对转化率，结果如图。下列分析正确的是 0 。20imn 140 32 3742471 温度/℃ (1)据图分析，该实验的自变量是 随着反应时间的延长，反应60min和 120min对应的酶活性最高时的温度为 。该实验结果说明 。产生这种现象 60 该酶的最适温度并非固定值，而是 的原因是温度在影响分子热运动和 两个层面综合影响酶的催化 40 活性。 20 (2)为了验证上述变量之间的关系，研究人员对常温储存的B葡萄糖苷酶的活性进行 Dod-P 了如表中的三组实验，完成表格。 实验材料 实验组：常温储存的葡萄糖苷酶：阳性对照组： 阴性对照组 A,Alg5E△TM酶促反应速率与底物碳链长度大致呈正相关 B.S-Far-P与PhyP说明碳链内部结构对反应一定没有影响 实验条件 置于 ℃水溶以确保酶促反应高效进行 C.反应10min后底物SSol已经全部转化成产物 结果测量 每分钟取适量溶液测定结果，连续测量至第15min D.5种底物都能转化说明A1g5E△TM的底物特异性高 (3)加酶洗衣粉的最适温度为40℃~50℃，为提高加酶洗衣粉的冷水洗涤效率，请简 9,实验证明，在缺氧时酵母菌内线粒体数目会减少，线粒体的蝽和细胞色素分子会消失， 要御述改造酶制剂可行的设计思路： 从而造成丙酮酸跨膜运输受阻，线粒体变为很小的无功能囊泡：如果恢复供氧，线粒体 又恢复正常。下列有关酵母菌呼吸方式的叙述，错误的是 () 12.(24分)储存水果时应尽量降低其呼吸强度以诚少有机物的消耗。为探究草莓果实的 A.线粒体结构和状态的改变能影响酵母菌细胞的呼吸方式 适宜储存条件，某生物兴趣小组称取三等份同一品种、大小一致、成熟度相同的草莓果 B.丙雨酸进人线粒体基质可能与细胞色素分子有关 实分别装人容积相同的瓶内，密封后置于不同温度下储存，每隔12h测定各瓶中CO, C.缺氧条件下，酵母菌无氧呼吸相关酶的浓度和活性都降低 的生成速率。回答下列问题。 D.恢复供氧后的短暂时间内，线粒体内NADH合成量增大，ADP含量有所降低 10.“宣州板栗”是安徽著名特产，以其甜、香、糯3大特点跑名中外。板栗加工的难点之一 不同时间测定的CO,生成速率(mL·kg·h) 处理盖度 是加工过程中，在多酚氧化酶催化下栗仁的褐变。为防止栗仁褐变，某科研单位以探 究温度对板栗多酚氧化酶活性影响为课题进行实验，实验中每隔5℃测定多酚氧化酶 12h24h36h48h60h 的活性，由于栗仁中存在多酚氧化酶的同工酶（能催化相同反应而分子结构不同的 15℃ 47 43 403837 酶)，实验检测结果呈现双峰曲线特点。下列与图示相关的分析，错误的是() 10℃ 24 21 19 1716 目601 5℃ 4.93.72.82.52.5 (1)上述实验属于 (填“对比”或“对照”)实验，其中的变量是 40 (2)草莓细胞中能产生CO2的场所是 ,实验过程中，可以用 溶液 30 20 检测CO。的生成，其现象是溶液颜色由蓝变绿再变黄。 (3)检测发现实验初期瓶中气体的压强基本不变，后期压强逐渐增大。请对这一现象 0 作出解释 1020304050607000100 配度/( A.图示曲线说明，结构不同的板栗多酚氧化酶催化反应的最适温度可能不同 (4)某同学发现，随着实验时间的继续延长，各瓶中CO2的生成速率又都有所上升。 B.实验结果说明，板栗在45℃条件下处理较长时间就可以避免栗仁褐变 CO2浓度要适当控制，过高会使果实软化、风味变差，并带有酒味。据此认为应该在盛 C,若进行PH对板栗多酚氧化酶活性影响的实验，结果也可能呈双峰曲线 放草莓的保鲜袋上扎几个小孔后再冷藏，储存效果更好。你是否支持该同学的观点， D.进行实验时，应先将板栗多酚氧化酶和底物用相应温度处理适宜时间后再混合 并说明理由 二、非选择题：本题共2小题，共40分。 11.(16分)研究人员对3葡萄糖苷酶的催化活性进行研究，得到结果如图。回答下列问题。 A 学科素养周测评（五）生物学第3页（共4页） 真题密卷 学科素养周测评（五）生物学第4页（共4页）真题密卷 学科素养周测评 胁迫下，一方面增加根细胞膜上SOS1数量，另 (2)龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下， 一方面使SOS1发生磷酸化，使其转运能力增 水分子通过自由扩散和协助扩散进行花冠近轴 强，将细胞质基质中过量的Na+排出，从而降低 表皮细胞中，导致花冠近轴表皮细胞膨压逐渐增 盐胁迫。 大，引起龙胆花重新开放。该过程可以体现出细 12.(20分，除标注外，每空3分) 胞膜的特点是：具有一定的流动性和选择透 (1)自由扩散和协助扩散 过性。 (2)增大具有一定的流动性和选择透过性 (3)磷酸化会造成蛋白质空间构象发生改变，故 (3)会(2分)一方面温度升高促使囊泡上的水 蛋白激酶GsCPK16使水通道蛋白磷酸化会引起 通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜，另一方面光 水通道蛋白构象的改变。龙胆花由低温转正常 照促进Ca2+运输至细胞内，激活蛋白激酶 温度、光照条件下，一方面温度升高促使囊泡上 GsCPK16,使水通道蛋白磷酸化，运输水的活性 的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜，另一方 增强变慢 面光照促进Ca+运输至细胞内，激活蛋白激酶 (4)取若干野生型龙胆为1组，等量的GSCPK16 GsCPK16,使水通道蛋白磷酸化，运输水的活性 基因敲除的龙胆为2组，在相同光照条件下测定 增强。如果仅在常温条件下，水通道蛋白不发生 两组植株细胞中水通道蛋白的磷酸化水平 磷酸化，运输水的功能不会增强，龙胆花开放速 【解析】(1)由图可知，水分子进出龙胆花冠近轴 度会变慢。 表皮细胞的方式有两种，一种需要水通道蛋白， (4)该实验的自变量为有无蛋白激酶GsCPK16, 这种运输方式为协助扩散，另一种不需要水通道 因变量为水通道蛋白的磷酸化水平。 蛋白，这种运输方式为自由扩散。 2025一2026学年度学科素养周测评（五） 生物学·酶和ATP,细胞呼吸的原理及应用 一、选择题 的能量供应机制是生物界的共性：ATP的水解通 1.C【解析】高温会使酶的空间结构发生改变，从 常与吸能反应相联系。 而使酶变性失活，将煮沸的牛奶冷却至一定的温 4.B【解析】检测过程中ATP、荧光素和荧光素酶 度再冲入姜汁可防止生姜蛋白酶失活；快速冲入 发生反应而发光，反应体系中加入的Mg2+可能作 可使牛奶中的酪蛋白与姜汁中的生姜蛋白酶更好 为荧光素酶的捕助激活因子增加该酶的活性，进 接触，提高反应速率；增加生姜汁量可增加生姜蛋 而增加检测过程中的荧光强度；厌氧微生物能通 白酶的量，可提高酶促反应速率，但不能提高蛋白 过无氧呼吸产生ATP,通过荧光检测仪检测后，可 酶的活性；将生姜榨成姜汁，破坏了植物细胞的结 根据发光强度推测ATP含量，进而反映厌氧微生 构，有利于释放出生姜细胞中的生姜蛋白酶。 物的残留量；检测过程中ATP、荧光素和荧光素酶 2.C【解析】低温酶的活性暂时受到抑制，温度恢 发生反应而发光，该过程中ATP水解释放能量， 复过程中，活性会恢复，化学反应速率提高，而高 使荧光素发光，ATP中的化学能转变为光能； 温条件下，酶已经变性，失去活性，改变温度，化学 ATP与ADP的相互转化时刻不停地发生，且处 反应速率也不会提高；酸性条件可促进淀粉水解， 于动态平衡之中的，故活细胞的数量与ATP的含 所以pH为3和9条件下，淀粉酶的活性不同；图 量呈一定的比例关系，因此根据发光强度推测 1为研究温度对淀粉酶活性的影响，pH等条件要 ATP含量，进而反映活菌数。 保证相同且适宜；酶应该保存在低温和DH为7的 5.D【解析】由图可知，ATP合成酶除了催化ATP 条件下。 合成外，还能从内向外顺浓度运输H+,具有运输 3.C【解析】细胞生命活动的直接能源物质除了 物质和催化作用；图中显示葡萄糖与O2反应形成 ATP还有GTP、CTP、UTP等；磷酸不能为ATP 葡萄糖酸的同时，会在壳内产生H+,形成H+浓 的合成提供能量，合成ATP的能量可来源于光 度梯度；利用该体系高效生产ATP时，需要酶的 能，有机物中的化学能等；ATP与ADP相互转化催化，酶的活性受温度影响，故需在适宜的温度下 A ·8· ·生物学· 参考答案及解析 进行；酶具有专一性，ATP合成酶只能催化ATP 10.B【解析】从图示可直接看出，结构不同的板栗 的合成，不能催化GTP的合成。 多酚氧化酶的活性在不同温度区间不同，其最适 6.B【解析】无氧呼吸是不彻底的氧化分解过程， 温度分别约为25℃和45℃；结构不同的板栗多 无氧呼吸过程中葡萄糖的能量大部分储存在不彻 酚氧化酶的最适温度分别约为25℃和45℃，即 底的氧化分解产物酒精或者乳酸中，释放的能量 在此温度下最易褐变；根据题干同工酶的定义， 中主要以热能形式散失，少部分用于合成ATP;无 说明多酚氧化酶存在不同的分子结构，而pH是 氧呼吸的第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段相 通过影响酶的分子结构而影响酶活性的，据此判 同，均有丙酮酸和NADH产生；有氧呼吸第三个 断，若进行DH对多酚氧化酶活性影响的实验，结 阶段是O2和NADH反应生成水，合成大量 果也可能呈双峰曲线；进行实验时，应先将板栗多酚 ATP,若某物质能抑制癌细胞中NADH生成水， 氧化酶和底物用相应温度处理适宜时间后再混合， 则此时癌细胞中O2的消耗量减少；癌细胞主要进 这样才能准确探究温度对酶活性的影响。 行的是无氧呼吸，而无氧呼吸产生的NADH比有 二、非选择题 氧呼吸少得多，因此消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼 11.(16分，每空2分) 吸作用产生的NADH比正常细胞少。 (1)温度和反应时间37℃ 随反应时间而发生 7.C【解析】磷酸果糖激酶催化果糖-6-磷酸生成果 变化蛋白质空间结构 糖-1,6-二磷酸，最终转变为丙酮酸，实现呼吸作用 (2)低温储存的B葡萄糖苷酶高温失活的B葡 的第一个阶段，因此磷酸果糖激酶存在于真核细 萄糖苷酶42 胞和原核细胞中；有氧呼吸的第三个阶段是消耗 (3)在常年低温环境中筛选耐低温或嗜冷微生 NADH;细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是 物，从生物体中寻找符合要求的低温酶（或可以 生物体代谢的枢纽，如细胞呼吸过程中产生的中 利用人工智能技术、基因编辑技术预测并定点优 间产物丙酮酸，可转化为甘油、氨基酸等非糖物 化现有酶的蛋白质空间结构) 质；细胞中的磷酸果糖激酶可被ADP、Pi激活，被 【解析】(1)图中横坐标是温度、不同曲线表示反 ATP抑制，即磷酸果糖激酶活性的调节体现了负 应时间，所以该实验的自变量是温度和反应时 反馈调节机制。 间。据图分析可知，反应时间为20min时，相对 8.A【解析】研究不同片段Dod、SFar、Hex、Phy 活性峰值是在温度为42℃时，随着反应时间的 和SSol的催化效率。将脂肪醇磷酸化后分别进 延长，当到60min和120min时，相对活性峰值 行了催化实验，不同底物反应10min的相对转化 的温度为37℃，表明该酶最适温度随着反应时 率，以Phy-P的转化率54%为单位1，其他底物的 间而发生变化，这主要是由于温度与分子热运动 转化率除以54%计算相对转化率。虽然SFar和 和蛋白质的空间结构的影响有关，一般来说，温 Hx表现出了一些不同趋势，从大致上还是能够 度越高，分子热运动越大，而温度过高会使酶变 得出反应速率与碳链长度大致呈正相关；SFar-P 性，降低酶活性。 与Phy-P酶促反应速率不同，说明碳链内部结构 (2)阳性对照是正常方式储存，目前对酶的储存 对反应有一定的影响；以Phy-P的转化率54%为 方式是低温储存B葡萄糖苷酶，阴性对照目的是 单位1，其他底物的转化率除以54%计算，SSol 让酶失活，即高温失活的B葡萄糖苷酶。由于该 相对转化率大概为127%，实际转化率大概为 实验是进行15min,最适温度为42℃，所以条件 69%,还没有完全转化；5种底物都能转化正好说 温度控制在42℃。 明A1g5E-△TM的底物特异性低。 (3)加酶洗衣粉的最适温度为40℃~50℃，为提 9.C【解析】结构决定功能，缺氧和恢复供氧时酵 高加酶洗衣粉的冷水洗涤效率，关键在于使酶的 母菌内线粒体数目、结构、状态发生改变，呼吸方 最适温度调整为低温，例如可以在常年低温环境 式改变；细胞色素分子消失可能会造成丙酮酸跨 中筛选耐低温或嗜冷微生物，从生物体中寻找符 膜运输受阻，故丙酮酸进入线粒体基质可能与细 合要求的低温酶（或可以利用人工智能技术、基 胞色素分子有关；缺氧条件下，只是线粒体的结 因编辑技术预测并定点优化现有酶的蛋白质空 构、状态发生变化，对酵母菌无氧呼吸没有影响； 间结构)。 恢复供氧后的短暂时间内，线粒体内丙酮酸分解增 12.(24分，每空4分) 强，NADH、ATP合成量增大，ADP含量会有所降低。 (1)对比处理温度和时间 ·9 A 真题密卷 学科素养周测评 (2)细胞质基质和线粒体基质溴麝香草酚蓝 质基质，CO2可以使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿 (3)实验初期O2浓度高，草莓果实进行有氧呼吸 再变黄。 消耗的O2与产生的CO2量相同，装置中气体量 (3)检测发现，实验初期，O2浓度高，草莓果实进 不变，因此实验初期瓶中气体的压强基本不变； 行有氧呼吸消耗的O2与产生的CO2量相同，装 随着储存时间的增加，密闭容器中CO2浓度增 置中气体量不变，因此实验初期瓶中气体的压强 加，O2浓度减少，草莓果实会进行无氧呼吸，无 基本不变，随着储存时间的增加，由于草莓果实 氧呼吸不消耗O2但可产生C02,导致装置中气 进行细胞呼吸需消耗○2释放CO2,密闭容器中 体量增加，压强逐渐增大 CO2浓度增加，O2浓度减少，草莓果实会进行无 (4)在盛放草莓的保鲜袋上扎几个小孔后可减少 氧呼吸，无氧呼吸不消耗○2但可产生CO2,导致 C○2的浓度，抑制其无氧呼吸 装置中气体量增加，压强逐渐增大。 【解析】(I)由表格数据可知，该实验的自变量为 (4)随着实验时间的继续延长，草莓果实的无氧 温度和时间，因此每一组都是实验组同时又是其 呼吸增强，各瓶中C○2的生成速率有所上升，在 他组的对照组，因此上述实验是对比实验，其中 盛放草莓的保鲜袋上扎几个小孔后可减少CO2 的自变量是处理温度和时间。 的浓度，抑制其无氧呼吸，再冷藏，储存效果 (2)草莓细胞进行有氧呼吸产生CO2的场所是线 更好。 粒体基质，进行无氧呼吸产生CO2的场所是细胞 2025一2026学年度学科素养周测评（六） 生物学·光合作用的原理及应用，光合作用与细胞呼吸的关系 1.C【解析】该实验的自变量是光照强度和温度， 合作用速率更大，即随着CO2浓度的增加，作物的 因变量是光合速率；纵坐标表示的是光合速率，据 光合作用速率随之提高，CO2浓度也会影响呼吸 图可知，10klx的光照强度下，光合速率30℃比 速率，因为不知道呼吸速率的变化情况，故根据己 20℃条件下高，但由于呼吸速率未知，故无法比较 组光合速率高于甲组不能推测C○，浓度越高作物 两种温度下的葡萄糖积累量；30℃、5klx的光照 产量越高；光合作用光反应为暗反应提供ATP和 强度下产生的氧气净产生量为12，根据光合作用 NADPH,暗反应为光反应提供NADP+、ADP和 过程可知，6O2~C6H12O6,连续照射8h,该植物 Pi。当CO2浓度倍增时，光合速率并没有倍增，其 制造的葡萄糖是(180×12)÷(6×32)×8= 限制因素可能是光反应为暗反应提供的ATP和 90mg;光反应可为暗反应提供NADPH和ATP, NADPH不足，或者是暗反应中固定CO2的酶数 光照强度可以通过影响光反应进而影响暗反应， 量不足，从而影响了CO2的固定；据图可知，丙组 温度可通过影响酶的活性影响光反应和暗反应。 的光合作用速率比甲组低，推测可能是作物长期 2.C【解析】移动光源缩短与叶片的距离会使光照 处于高CO2浓度环境引起固定CO2的酶的活性 强度增大，但单位时间单位叶面积的最大氧气释 降低。 放量可能不变，因为光饱和点之后，光合作用强度 4.B【解析】图中曲线代表的是CO2吸收速率，因 不再随着光照强度的增强而增强；植物叶片在最 此A的面积代表的是植物净光合作用量，净光合 适温度下进行光合作用，若增加温度会降低光合 作用量越大则植物生长越快；遮光后，由于没有光 作用的酶活性，会降低单位时间单位叶面积的氧 照，光反应会停止，但光反应产生的ATP和 气释放量；CO2是光合作用的原料，增加叶片周围 NADPH还没有完全消耗尽，所以暗反应并没有 环境CO2浓度可增加单位时间单位叶面积的氧气 立即停止；遮光后光反应不能进行，为暗反应提供 释放量；给光源加滤光片，减少了光源，会降低光 的ATP和NADPH减少，导致暗反应Cg的还原 合速率。 速度减慢，叶绿体中C3含量会增加而C5含量会 3.B【解析】该实验的自变量是CO2浓度和作物种 减少，所以短时间内C5/C3比值会降低；该植物叶 类；由甲组和乙组实验结果比较可知，随着CO2浓 片呼吸速率为3mol·m2·s1,光下CO2吸收 度的增加，乙组作物的光合作用速率比甲组的光 速率为7umol·m2·s1,遮光前该植物叶片在 A ·10·