专题04 酶和ATP（期末真题汇编，安徽专用）高一生物上学期

专题04 酶和ATP 3大高频考点概览 考点01 酶的本质和特性 考点02 酶的相关实验 考点03 ATP的结构和功能 地 城 考点01 酶的本质和特性 一、单选题 1．(24-25高一上·安徽滁州·期末)过氧化氢在多种条件下可以分解，新鲜土豆中含有过氧化氢酶。新鲜土豆片与过氧化氢溶液接触后产生的现象，如下图所示。下列叙述正确的是（    ）    A．若将新鲜土豆片的数量增加，针筒内收集的气体总量将明显增多 B．过氧化氢在高温条件下和酶催化条件下分解都会加快，但相关原因不同 C．在最适条件下酶的活性最高，因此过氧化氢酶应在最适温度下保存 D．将图中的过氧化氢溶液替换成等量的FeCl3溶液，气泡产生速率可能不变 2．(24-25高一上·安徽蚌埠·期末)下列关于酶的叙述，正确的是（　　） A．酶提供了反应过程所需的活化能 B．酶都是由氨基酸脱水缩合形成的 C．低温可破坏酶的空间结构，使其失活 D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一反应的底物 3．(24-25高一上·安徽合肥高中六校联盟·期末)下列关于探究酶特性的实验的相关叙述，正确的是（　　） A．探究pH对蔗糖酶活性的影响时，将蔗糖酶和蔗糖溶液的pH分别调到设定值后，再将相应pH下的蔗糖酶和蔗糖溶液混合 B．若探究过氧化氢酶有催化作用，应选择无机催化剂作为对照 C．若探究温度对淀粉酶活性的影响，可选择斐林试剂对实验结果进行检测 D．若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘液对实验结果进行检测 4．(24-25高一上·安徽涡阳县·期末)如图表示最适温度条件下反应物浓度对酶催化反应速率的影响。下列叙述正确的是（    ） A．低温会改变酶的氨基酸组成，导致酶变性失活 B．a点时温度升高10℃，曲线上升幅度会增大 C．b点时向体系中加入少量同种酶，反应速率加快 D．c点时，限制酶促反应速率的因素是反应物浓度 5．(24-25高一上·安徽安庆·期末)为探究蛋清溶菌酶的热稳定性，在不同的温度下将酶液分别保温30 min、60 min、90min后，测定酶的相对活性如图所示。下列说法正确的是（    ） A．80℃时，该酶活性下降的速率先快后慢 B．蛋清溶菌酶可以在室温环境中保持较高活性 C．与60℃相比，酶在80℃时降低的活化能更多 D．该实验的自变量是温度，因变量是酶的相对活性 6．(24-25高一上·安徽合肥肥西县·期末)多酶片是一种可以治疗消化不良、食欲不振的药物，下图是多酶片的结构模式图。下列相关叙述正确的是（    ）    A．生物体内的酶都是在核糖体上合成的生物大分子 B．胃蛋白酶催化蛋白质水解的实质是提供化学反应所需的活化能 C．肠溶衣在酸性条件下不易被溶解，可以保护胰蛋白酶等的活性 D．对吞咽药片困难的患者，多酶片可碾碎后服用，其功效与直接服用相同 7．(24-25高一上·安徽阜阳临泉田家炳实验中学·期末)下图为某同学所制作的酶催化作用的模型。下列叙述正确的是（　　） A．该模型是物理模型，能解释酶的高效性 B．该酶催化的化学反应需要在细胞内才能正常进行 C．若图中的B表示氨基酸，则该过程表示脱水缩合 D．图中A一定含有C、H、O、N四种元素 二、解答题 8．(23-24高一上·安徽宿州十三校联考·期末)请结合图示，回答下列问题：    (1)①图中与无机催化剂相比，酶具有高效性的原因是 。如果将酶催化改为无机催化剂催化，则图①的纵轴上B点对应的虚线应 （“上移”或“下移”）。 (2)②图中纵轴指标最可能是 （填“生成物的量”或“反应物的量”或“反应速率”），曲线丙与横坐标有两个交点，由此推测该曲线体现的是 （填“温度”或“pH”）对酶活性的影响， (3)②图中若横轴表示反应物浓度，BC段曲线对应数值保持不变可能与 直接相关。 (4)若该酶是唾液淀粉酶， （“能”或“不能”）使用“设置一系列浓度梯度的盐酸溶液”探究唾液淀粉酶在不同酸性条件下的活性变化情况，理由是 。 9．(23-24高一上·安徽安庆·期末)胶原蛋白酶在医学美容中应用广泛，为探究“影响胶原蛋白酶活性的因素”，某生物兴趣小组设计了一个实验方案，如表所示。回答下列问题： 试管 底物和试剂 实验条件 1 蛋白质X+4mL蒸馏水 37℃水浴：pH=7 2 蛋白质X+①胶原蛋白酶溶液 37℃水浴：pH=7 3 蛋白质X+4mL胶原蛋白酶溶液 37℃水浴pH=② 4 蛋白质X+4mL胶原蛋白酶溶液 0℃水浴：pH=2 (1)试管1在本实验中的作用是 。 (2)实验方案中①②处分别为 、 。 (3)为便于观察、记录实验现象，蛋白质X最好为蛋白块，理由是 。 (4)一段时间后2号试管蛋白块明显减小，1、3、4号试管现象不明显，根据实验结果，胶原蛋白酶活性很高时的条件是 、 。 (5)将第4号试管的温度上升至37℃，一段时间后发现蛋白块大小仍无明显变化，原因是 。 地 城 考点02 酶的相关实验 一、单选题 1．(24-25高一上·安徽宣城·期末)切开的苹果一会儿就变黄甚至变褐色是因为苹果白色果肉中的酚类物质在空气中被酚氧化酶加速氧化成黄褐色的醌类物质。为探究不同温度对两种酚氧化酶的活性的影响，某研究小组设计了实验，结果如下图。下列叙述正确的是（　　） A．本实验的自变量只有温度，因变量是酚剩余量 B．据图分析，相同温度条件下酶A的活性更高 C．由图可知，切开的苹果放在冰箱冷藏条件下可减缓变色 D．若要探究酶B的最适温度，可在20℃～30℃之间设置多个温度梯度 2．(24-25高一上·安徽合肥第一中学·期末)加酶洗衣粉是一种常用的洗涤剂，其通过添加酶类物质来提高洗涤效果，对于去除衣物上的污渍有很好的效果。某学习兴趣小组为了探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，将相同大小的蛋白块置于pH=10的不同温度的洗衣粉溶液中，实验结果如下图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．通过实验可以判断脂肪酶的最适温度是45℃ B．B和C两点酶活性相同，酶的空间结构相同 C．若设置实验中洗衣粉溶液pH=7，则A点会向下移动 D．若减小实验中洗衣粉溶液的浓度，则B、C点均可能向上移动 3．(24-25高一上·安徽六安第二中学·期末)下列关于酶实验的叙述，正确的是（　　） A．过氧化氢在高温下和酶催化下分解都加快，其原理都是降低了反应所需要的活化能 B．若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性，则检测试剂宜选用斐林试剂，不宜选用碘液 C．在探究：pH对酶活性影响时，选择淀粉和淀粉酶作实验材料，或者选择过氧化氢和过氧化氢酶作实验材料，检测效果均可 D．探究淀粉酶的最适温度的实验顺序：淀粉+淀粉酶→置于相应水浴温度5min→滴斐林试剂加热→观察溶液颜色变化 4．(24-25高一上·安徽合肥第六中学·期末)图甲为“馒头在口腔中消化”的实验操作示意图，图乙为“淀粉消化过程”示意图。下列叙述错误的是（    ） A．图甲空格加入2mL唾液，模拟口腔消化过程 B．37℃模拟口腔内温度，保温10分钟利于馒头消化 C．滴加碘液后，预期实验结果为清水组试管不变蓝 D．馒头淀粉含量高，图乙a是唾液淀粉酶、b是葡萄糖 5．(24-25高一上·安徽蚌埠·期末)下列关于探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用实验的叙述，错误的是（　　） A．该实验可以探究淀粉酶是否具有专一性 B．淀粉和蔗糖都是非还原糖，都能水解成还原糖 C．酶与底物反应时需将试管放置一定的时间，确保反应充分进行 D．向两支试管滴入等量碘液，可通过溶液的颜色变化判断反应是否发生 6．(24-25高一上·安徽合肥庐江县·期末)某学生小组为探究酶的特性，在编号1-4的4支注射器中都加入2mL的3%H2O2溶液，然后再分别加入1mL的蒸馏水、3.5%FeCl2和新鲜猪肝匀浆液、高温处理的猪肝液。在注射器中反应产生的气体推动注射器活塞的同时用计时器记录时间，测定氧气产生速率。下列分析不正确的是（　　） A．4号注射器中几乎没有气体产生 B．注射器2、3中氧气产生速率不相等 C．该实验的自变量是各注射器中所加入的不同试剂 D．注射器2、3中反应结束后产生的氧气总量不相等 7．(24-25高一上·安徽大联·期末)嫩肉粉的主要成分是从番木瓜中提取的木瓜蛋白酶，该酶可对肉中的弹性蛋白和胶原蛋白进行不彻底水解，使肉类制品口感嫩而不韧、味美鲜香。科研人员研究了不同无机盐对木瓜蛋白酶活性的影响，实验结果如图所示。下列分析正确的是（    ）    A．该实验宜选择双缩脲试剂来检测无机盐对酶活性的影响 B．该实验的自变量是离子的种类（Na+、Ca2+、K+、Cl-）和浓度 C．实验中，Ca2+促使木瓜蛋白酶为蛋白质水解提供最多的能量 D．低浓度的 Na⁺可能通过影响木瓜蛋白酶的结构来抑制其活性 二、解答题 8．(24-25高一上·安徽宣城·期末)酶之所以比一般催化剂具有更高效的催化能力，是因为酶具有特殊的空间结构。下图表示酶和底物(反应物)结合的过程。 (1)从图中可以看出，底物本身的结构与酶的结构 (是/不是)完全匹配，当底物和酶相互靠近时，两者互相影响，造成了酶和底物结合和反应的发生，这体现了酶催化的 性。这就是“诱导契合”学说。 (2)与“诱导契合”学说不同，另一派学者认为酶和底物的结合是由于两者结构相互匹配，像一把钥匙配一把锁的关系(又称“锁钥学说”)。为了检测上述两个学说，生物兴趣小组的同学利用枯草杆菌蛋白酶(S酶)进行如下图所示4组实验，该酶可催化两种结构不同的底物CU和CTH进行反应，且与两者结合的催化中心位置相同。实验结果如下图。 (注：“SCU+CTH”表示催化CU反应后的S酶再催化CTH) 对比①②两组的实验结果，更加支持“ ”学说。按照该学说，曲线④不同于曲线②的原因是 。请设计实验，进一步探究第④组中SCTH是否失去活性(只需写出实验思路) 。 9．(24-25高一上·安徽合肥第一中学·期末)某实验小组将等量的α-淀粉酶与β-淀粉酶加入适量蒸馏水中混匀后分为甲、乙、丙三组，分别按下表所示步骤进行实验。已知α-淀粉酶在70℃时活性不受影响，在100℃高温下处理15min失活；β-淀粉酶在70℃水浴处理15min即失活。回答下列问题： 分组 甲 乙 丙 步骤一 25℃下处理15min 70℃水浴处理15min 100℃水浴处理15min 步骤二 在25℃条件下加入___________的淀粉溶液 步骤三 一段时间后，分别测量三组淀粉剩余量 淀粉剩余量 a b c (1)α-淀粉酶作为催化剂将淀粉水解的作用机理是 。 (2)根据表格内容分析，该实验的自变量是 。 (3)根据表格内容分析，丙组中的α-淀粉酶经过步骤一处理，再将温度降至25℃后，该酶不能催化淀粉水解，原因是 。 (4)根据表格内容分析， 的差值可体现出α-淀粉酶的催化效率。 (5)有人通过预先实验粗略了解β-淀粉酶的有效作用温度范围是60～65℃。若要探究β-淀粉酶分解淀粉的最适温度，实验的基本思路是 。 10．(24-25高一上·安徽涡阳县·期末)耐热脂肪酶在工业上具有广泛应用，科研人员从小笼包蒸笼的垫布中分离到脂肪酶高产菌株，大量培养后提取获得脂肪酶液，以橄榄油为底物设置系列实验以研究该酶特性。回答下列问题： (1)目前已发现的酶有8000多种，这些酶均是细胞以 为原料合成的。脂肪酶能水解橄榄油但不能水解淀粉，说明酶具有 。脂肪酶起催化作用的机理是 。 (2)实验①：每组试管中均加入等量的酶和底物，分别将其置于30、35、40、45、50、55、60℃水浴环境中，每隔一段时间，测量其在单位时间内的底物量的变化，该实验的目的是 。 (3)实验②：研究一定浓度的对酶活性的影响，已知该酶的最适pH范围为7.0~8.0，实验结果如表，结果说明： 。               pH 级别 酶相对活性 7.0 7.5 8.0 对照组 20.54 20.67 20.62 实验组 24.89 25.78 26.67 11．(24-25高一上·安徽六安舒城晓天中学·期末)某生物兴趣小组以3.5%的FeCl3、20%的肝脏研磨液等为实验材料进行了相关的实验探究，实验过程及结果如下表所示。回答下列问题： 试管 甲 乙 丙 丁 3%过氧化氢溶液 2mL 2mL 2mL 2mL 处理措施 不进行 任何处理 置于90℃水浴杯中 加2滴3.5%的FeCl3 加2滴20%的肝脏研磨液 实验结果 - + ++ ++++ 注：“-”表示基本无气泡产生：“+”表示有气泡及气泡产生量。 (1)该实验的自变量是 ，因变量是 。 (2)试管甲与试管乙的结果对比说明 。试管甲与试管丙、丁的结果对比说明FeCl3与酶都具有催化作用，它们发挥催化作用的机理是 。此对比实验需控制的无关变量有 （写两点）。 (3)试管丙与试管丁相比说明酶具有 性，除此之外酶还具有 特性。 (4)酶的基本单位是 。酶保存的条件为 （从温度和pH两方面说明） 地 城 考点03 ATP的结构和功能 一、单选题 1．(24-25高一上·安徽宣城·期末)ATP是细胞的直接能源物质，萤火虫发光就是由于ATP中特殊化学键水解释放的能量转变成了光能。下图为ATP的结构式，下列相关叙述正确的是（　　） (注：C1表示碳原子的位置是1号碳，其他同理) A．ATP与ADP是同一种物质的两种不同存在形式 B．ATP末端磷酸基团(Pγ)转移，可为某些反应供能 C．萤火虫发光时，ATP水解2个特殊化学键后的产物是ADP和Pi D．由于剧烈运动需要消耗大量ATP，所以细胞内要储存大量ATP，以减少ATP和ADP的转换 2．(24-25高一上·安徽宣城·期末)蛋白激酶和蛋白磷酸酶是细胞内某些信号通路的“开关分子”，即蛋白激酶能催化蛋白质的磷酸化过程，蛋白磷酸酶能催化蛋白质的去磷酸化过程，其机理如图。下列相关叙述错误的是（　　） A．蛋白质磷酸化过程需要ATP水解提供能量和磷酸基团 B．若细胞膜上载体蛋白发生磷酸化，可以为主动运输提供能量 C．在蛋白激酶的作用下，蛋白质的空间结构会发生变化 D．蛋白磷酸酶通过提供磷酸化的蛋白质去磷酸化所需的活化能，加快了反应速度 3．(24-25高一上·安徽合肥第一中学·期末)ATP是细胞内重要的化合物，对生命活动的正常进行具有非常重要的作用，其结构如图1所示。cAMP是由ATP脱去两个磷酸基团后环化而成的一种细胞内的信号分子，其结构如图2所示。下列相关叙述正确的是（    ）    A．图1中①和图2中⑤均表示腺苷 B．图1中②是DNA的基本单位之一 C．cAMP与RNA所含的元素种类相同 D．ATP在形成cAMP的过程中需要消耗能量 4．(24-25高一上·安徽涡阳县·期末)生命活动如果没有酶则没有活力，没有ATP则没有动力。下列关于酶和ATP的叙述，正确的是（    ） A．ATP的合成和水解过程都需要酶的参与 B．人体细胞中合成酶和ATP的具体场所均相同 C．酶和ATP的结构不同，元素组成不可能相同 D．无氧呼吸各阶段都有酶的参与和ATP的合成 5．(24-25高一上·安徽合肥第六中学·期末)ATP分子在细胞内能够释放能量和储存能量，从结构上看，其原因是（    ） ①腺苷很容易吸收能量和释放能量 ②三个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合 ③远离腺苷的磷酸基团很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP ④在酶的作用下，ADP可以迅速地与磷酸结合，吸收能量转变成ATP A．①③ B．①④ C．②④ D．③④ 6．(24-25高一上·安徽合肥第六中学·期末)脂肪是人体重要的营养物质。下列关于人体内脂肪的生理功能正确的是（    ） ①生物膜的重要成分　②细胞内的储能物质　③缓冲、减压和保护内脏　④对生命活动具有调节作用　⑤促进人体肠道对钙、磷的吸收　⑥能直接为细胞生命活动供能 A．②③ B．①②⑥ C．②③⑥ D．①②③④⑤⑥ 7．(24-25高一上·安徽合肥肥西县·期末)ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，其结构简式为A-P～P～P。下列关于ATP的说法，正确的是（    ） A．ATP中的“A”代表腺嘌呤核糖核苷酸 B．代谢旺盛的细胞因消耗大量ATP，物质运输速率低 C．ATP依次水解三个磷酸基团均产生较高的转移势能 D．细胞中的吸能反应往往伴随着ATP的水解 8．(24-25高一上·安徽大联·期末)ATP 可以为细胞代谢提供能量，也可以参与RNA 的合成，ATP 的结构如图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．图中的A代表腺苷，而“A—P~P~P”中的A则代表腺嘌呤 B．葡萄糖氧化分解释放的能量可储存在β、γ磷酸基团之间的“ ~”中 C．图中X 表示H，ATP 失去β、γ磷酸基团后可作为 RNA 的基本组成单位 D．提取萤火虫尾部发光细胞中的荧光素接受 ATP 水解释放的能量后即可发出荧光 二、解答题 9．(24-25高一上·安徽六安舒城晓天中学·期末)ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，如图是ATP的分子结构图，据图回答下列问题： (1)ATP分子的结构简式可表示为 ，图中虚线部分的名称是 。 (2)图中①处的化学键断裂，形成的化合物是 的组成单位。 (3)绿色植物在光照下合成ATP的场所有 。ATP的水解过程常发生在图中的 （填“①”或“②”或“①②”）处，断裂的化学键是 ，释放的能量去向是 。水解的反应式为 ，生物细胞中ATP的水解一般与 反应相联系。 (4)ATP为主动运输供能的过程实质上就是载体蛋白的 过程，从而导致载体蛋白的 发生变化，活性也被改变，因而可以参与物质运输。 10．(23-24高一·安徽阜阳阜南县·期末)下图是腺苷三磷酸的分子结构，请回答下列问题。 (1)ATP的结构简式 ，中文名称 图中虚线部分的名称是 。 (2)1分子ATP可以看作是由 个磷酸分子、 个核糖分子和 个腺嘌呤缩合而成的，1分子ATP中含有 个特殊化学键。 (3)ATP为主动运输供能的过程实质上就是载体蛋白的 过程。 (4)生物细胞中ATP的水解一般与 反应相联系。 试卷第10页，共12页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 酶和ATP 3大高频考点概览 考点01 酶的本质和特性 考点02酶的相关实验 考点03 ATP的结构和功能 地 城 考点01 酶的本质和特性 一、单选题 1．(24-25高一上·安徽滁州·期末)过氧化氢在多种条件下可以分解，新鲜土豆中含有过氧化氢酶。新鲜土豆片与过氧化氢溶液接触后产生的现象，如下图所示。下列叙述正确的是（    ）    A．若将新鲜土豆片的数量增加，针筒内收集的气体总量将明显增多 B．过氧化氢在高温条件下和酶催化条件下分解都会加快，但相关原因不同 C．在最适条件下酶的活性最高，因此过氧化氢酶应在最适温度下保存 D．将图中的过氧化氢溶液替换成等量的FeCl3溶液，气泡产生速率可能不变 【答案】B 【详解】A、若将新鲜土豆片的数量增加，酶浓度越高，化学反应速率越快，但针筒内收集的气体总量不会明显增多，因为最终产生气体的量与酶的含量无关，至于过氧化氢的总量有关，A错误； B、过氧化氢在高温条件下分解加快是因为高温为过氧化氢分子提供了反应所需的活化能，加速了其分解速率，而酶催化条件下分解加快是因为酶降低了过氧化氢发生化学反应所需的活化能，B正确； C、在最适条件下酶的活性最高，但是过氧化氢酶应在低温条件下保存，C错误； D、将图中的过氧化氢溶液替换成等量的FeCl3溶液，气泡产生速率会减慢，因为酶的催化效率高于FeCl3，D错误。 故选B。 2．(24-25高一上·安徽蚌埠·期末)下列关于酶的叙述，正确的是（　　） A．酶提供了反应过程所需的活化能 B．酶都是由氨基酸脱水缩合形成的 C．低温可破坏酶的空间结构，使其失活 D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一反应的底物 【答案】D 【详解】A、酶催化化学反应的机理是：通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率，A错误； B、大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，所以酶的单体是氨基酸或核糖核苷酸，B错误； C、低温降低酶活性，但不破坏酶的空间结构，高温、过酸、过碱可破坏酶的空间结构，使其失活，C错误； D、酶可以作为催化剂，但其化学本质是蛋白质或RNA，也可以作为反应的底物被相应的酶分解，如脂肪酶可以被蛋白酶水解，D正确。 故选D。 3．(24-25高一上·安徽合肥高中六校联盟·期末)下列关于探究酶特性的实验的相关叙述，正确的是（　　） A．探究pH对蔗糖酶活性的影响时，将蔗糖酶和蔗糖溶液的pH分别调到设定值后，再将相应pH下的蔗糖酶和蔗糖溶液混合 B．若探究过氧化氢酶有催化作用，应选择无机催化剂作为对照 C．若探究温度对淀粉酶活性的影响，可选择斐林试剂对实验结果进行检测 D．若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘液对实验结果进行检测 【答案】A 【详解】A、探究pH对蔗糖酶活性的影响时，自变量是pH，可将蔗糖酶和蔗糖溶液的pH分别调到设定值后，再将相应pH下的蔗糖酶和蔗糖溶液混合，A正确； B、探究酶的高效性，可用酶与无机催化剂相比，选择无机催化剂作为对照，可探究过氧化氢酶的高效性；若探究过氧化氢酶有催化作用，应选择不加催化剂作对照，B错误； C、斐林试剂检测还原糖需要水浴加热，会改变反应的温度，因此如果研究温度对淀粉酶活性的影响，选择碘液检测实验结果，C错误； D、由于蔗糖是否发生水解，都不与碘液反应，因此如果用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，不能用碘液检测实验结果，D错误。 故选A。 4．(24-25高一上·安徽涡阳县·期末)如图表示最适温度条件下反应物浓度对酶催化反应速率的影响。下列叙述正确的是（    ） A．低温会改变酶的氨基酸组成，导致酶变性失活 B．a点时温度升高10℃，曲线上升幅度会增大 C．b点时向体系中加入少量同种酶，反应速率加快 D．c点时，限制酶促反应速率的因素是反应物浓度 【答案】C 【详解】A、低温不会改变酶的氨基酸组成，也不会导致酶变性失活，A错误； B、图中曲线是在最适温度条件下测得的，若在a点时温度升高10℃，曲线上升幅度会降低，B错误； C、限制bc段酶促反应速率的主要因素是酶的浓度，b点时向体系中加入少量同种酶，反应速率会加快，C正确； D、c点时，限制酶促反应速率的因素是酶的浓度，D错误。 故选C。 5．(24-25高一上·安徽安庆·期末)为探究蛋清溶菌酶的热稳定性，在不同的温度下将酶液分别保温30 min、60 min、90min后，测定酶的相对活性如图所示。下列说法正确的是（    ） A．80℃时，该酶活性下降的速率先快后慢 B．蛋清溶菌酶可以在室温环境中保持较高活性 C．与60℃相比，酶在80℃时降低的活化能更多 D．该实验的自变量是温度，因变量是酶的相对活性 【答案】B 【详解】A、从图中可以看出，在80℃时，随着时间推移，酶的相对活性曲线下降趋势是先慢后快，而不是先快后慢，A错误； B、图中30℃时，在较长时间（30min、60min、90min）内酶的相对活性都能保持在较高水平，一般室温在20 - 25℃左右，30℃接近室温，由此可以推断蛋清溶菌酶可以在室温环境中保持较高活性，B正确； C、酶的作用效果只与酶的活性有关，不同温度下酶活性不同，相同时间内，与60℃相比，酶在80℃时酶活性降低更显著，则降低的活化能较弱，C错误； D、该实验的自变量不仅有温度，还有保温时间，因变量是酶的相对活性，D错误。 故选B。 6．(24-25高一上·安徽合肥肥西县·期末)多酶片是一种可以治疗消化不良、食欲不振的药物，下图是多酶片的结构模式图。下列相关叙述正确的是（    ）    A．生物体内的酶都是在核糖体上合成的生物大分子 B．胃蛋白酶催化蛋白质水解的实质是提供化学反应所需的活化能 C．肠溶衣在酸性条件下不易被溶解，可以保护胰蛋白酶等的活性 D．对吞咽药片困难的患者，多酶片可碾碎后服用，其功效与直接服用相同 【答案】C 【详解】A、生物体内的酶的化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA，可见，不是所有的酶都是在核糖体上合成的生物大分子，A错误； B、胃蛋白酶催化蛋白质水解的实质是降低化学反应所需活化能，B错误； C、由图可知，肠溶衣不溶于胃液，肠溶衣在酸性条件下不易被溶解，可防止胰酶在胃中的酸性环境下变性失活，可以保护胰蛋白酶等的活性，C正确； D、酶作用条件较温和，胰酶的最适pH为7.0左右，胃液的pH为1.5左右，多酶片碾碎后，胃液的酸性环境会使胰酶变性失活导致功效丧失，因此多酶片不可以碾碎后服用，而应该吞服，D错误。 故选C。 7．(24-25高一上·安徽阜阳临泉田家炳实验中学·期末)下图为某同学所制作的酶催化作用的模型。下列叙述正确的是（　　） A．该模型是物理模型，能解释酶的高效性 B．该酶催化的化学反应需要在细胞内才能正常进行 C．若图中的B表示氨基酸，则该过程表示脱水缩合 D．图中A一定含有C、H、O、N四种元素 【答案】D 【详解】A、该物理模型不能解释酶的高效性，证明酶的高效性的自变量应该是不同的催化剂，A错误； B、在适宜条件下，酶催化的化学反应也可以在细胞外正常进行，B错误； C、该过程表示物质的分解，不能代表脱水缩合，C错误； D、图中A酶（大多是蛋白质，少数是RNA）的元素组成一定含有C、H、O、N，D正确。 故选D。 二、解答题 8．(23-24高一上·安徽宿州十三校联考·期末)请结合图示，回答下列问题：    (1)①图中与无机催化剂相比，酶具有高效性的原因是 。如果将酶催化改为无机催化剂催化，则图①的纵轴上B点对应的虚线应 （“上移”或“下移”）。 (2)②图中纵轴指标最可能是 （填“生成物的量”或“反应物的量”或“反应速率”），曲线丙与横坐标有两个交点，由此推测该曲线体现的是 （填“温度”或“pH”）对酶活性的影响， (3)②图中若横轴表示反应物浓度，BC段曲线对应数值保持不变可能与 直接相关。 (4)若该酶是唾液淀粉酶， （“能”或“不能”）使用“设置一系列浓度梯度的盐酸溶液”探究唾液淀粉酶在不同酸性条件下的活性变化情况，理由是 。 【答案】(1) 酶能显著降低化学反应的活化能 上移 (2) 反应速率 pH (3)酶的数量（或浓度）有限 (4) 不能 唾液淀粉酶在盐酸作用下活性会受到抑制甚至会失活，同时盐酸也可以催化淀粉水解，影响对实验结果的分析 【详解】（1）活化态对应的能量表示的是容易发生化学反应所需要的能量，与无机催化剂相比，酶降低活化能更显著，催化效率更高。如果将酶催化改为无机催化剂催化，降低的活化能减少，则B点对应的活化能上移。 （2） 曲线乙和丙中存在纵轴指标下降至零的情况，而化学反应过程中生成物的量是逐渐积累增加，所以纵轴不能表示生成物的量，又因为曲线甲、乙、丙中存在纵轴指标在一定范围内上升的情况，而化学反应过程中反应物的量是逐步减少的，所以纵轴不能表示反应物的量。纵轴指标最可能是反应速率。纵轴表示反应速率，G点左侧曲线和J点右侧曲线均出现与横轴相交的情况，因此横轴最可能表示的是pH，故曲线相应点落在横轴上，pH过酸或过碱破坏酶的空间结构，使其永久失活。 （3）②图中若横轴表示反应物浓度，BC段曲线对应数值保持不变即反应速率不变主要是因为酶的数量有限。 （4）唾液淀粉酶最适pH 值在6.8左右，唾液淀粉酶在盐酸作用下活性会受到抑制甚至失去活性，与此同时，盐酸也可以催化淀粉水解，增加了实验变量干扰，因此若该酶是唾液淀粉酶，不能设置一系列浓度梯度的盐酸溶液，探究唾液淀粉酶在不同酸性条件下催化分解淀粉的反应速率变化情况。 9．(23-24高一上·安徽安庆·期末)胶原蛋白酶在医学美容中应用广泛，为探究“影响胶原蛋白酶活性的因素”，某生物兴趣小组设计了一个实验方案，如表所示。回答下列问题： 试管 底物和试剂 实验条件 1 蛋白质X+4mL蒸馏水 37℃水浴：pH=7 2 蛋白质X+①胶原蛋白酶溶液 37℃水浴：pH=7 3 蛋白质X+4mL胶原蛋白酶溶液 37℃水浴pH=② 4 蛋白质X+4mL胶原蛋白酶溶液 0℃水浴：pH=2 (1)试管1在本实验中的作用是 。 (2)实验方案中①②处分别为 、 。 (3)为便于观察、记录实验现象，蛋白质X最好为蛋白块，理由是 。 (4)一段时间后2号试管蛋白块明显减小，1、3、4号试管现象不明显，根据实验结果，胶原蛋白酶活性很高时的条件是 、 。 (5)将第4号试管的温度上升至37℃，一段时间后发现蛋白块大小仍无明显变化，原因是 。 【答案】(1)对照 (2) 4 mL 2 (3)蛋白块较容易观察 (4) 37℃ pH＝7 (5)强酸条件下胶原蛋白酶已经变性失活 【详解】（1）试管1底物和试剂分别是蛋白质X+4mL蒸馏水，在本实验中起对照作用。 （2）根据单一变量原则，实验方案①②处分别为37°C水浴、7。 （3）蛋白块的变化较容易观察，所以记录实验现象，蛋白质X最好为蛋白块。 （4）一段时间后2号试管蛋白块明显减小，1、3、4号试管现象不明显，说明37℃水浴：pH=7，的条件下胶原蛋白酶活性最高。 （5）强酸条件下胶原蛋白酶已经变性失活，所以将第4号试管的温度上升至37℃，一段时间后发现蛋白块大小仍无明显变化。 地 城 考点02 酶的相关实验 一、单选题 1．(24-25高一上·安徽宣城·期末)切开的苹果一会儿就变黄甚至变褐色是因为苹果白色果肉中的酚类物质在空气中被酚氧化酶加速氧化成黄褐色的醌类物质。为探究不同温度对两种酚氧化酶的活性的影响，某研究小组设计了实验，结果如下图。下列叙述正确的是（　　） A．本实验的自变量只有温度，因变量是酚剩余量 B．据图分析，相同温度条件下酶A的活性更高 C．由图可知，切开的苹果放在冰箱冷藏条件下可减缓变色 D．若要探究酶B的最适温度，可在20℃～30℃之间设置多个温度梯度 【答案】C 【详解】A、本实验的目的是探究不同温度对两种酚氧化酶的活性的影响，因此本实验的自变量为温度和酶种类，因变量为酶活性，相应的衡量指标为酚剩余量，A错误； B、根据图示结果可知，相同温度条件下酶B的活性更高，因为酶B催化下酚剩余量均少于酶A催化条件下的反应，B错误； C、由图可知，在低温条件下，两种酶催化情况下的酚剩余量较多，因而推测，切开的苹果放在冰箱冷藏条件下可减缓变色，C正确； D、结合图示可知，若要探究酶B的最适温度，可在30℃～50℃之间设置多个温度梯度，重复实验，D错误。 故选C。 2．(24-25高一上·安徽合肥第一中学·期末)加酶洗衣粉是一种常用的洗涤剂，其通过添加酶类物质来提高洗涤效果，对于去除衣物上的污渍有很好的效果。某学习兴趣小组为了探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，将相同大小的蛋白块置于pH=10的不同温度的洗衣粉溶液中，实验结果如下图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．通过实验可以判断脂肪酶的最适温度是45℃ B．B和C两点酶活性相同，酶的空间结构相同 C．若设置实验中洗衣粉溶液pH=7，则A点会向下移动 D．若减小实验中洗衣粉溶液的浓度，则B、C点均可能向上移动 【答案】D 【详解】A、酶具有专一性，分析题图可知该洗衣粉中具有蛋白酶，蛋白酶的最适温度为45℃，但无法判断是否含有脂肪酶，A错误； B、酶在C点温度下催化效率下降是由于高温破坏了酶的空间结构导致酶的失活，B、C两点的酶的空间结构不相同，B错误； C、若设置实验中洗衣粉溶液PH=7，不会使酶的最适温度发生改变，只会改变酶的催化效率，故会使A点向上或向下移动，C错误； D、若减小洗衣粉的浓度，即降低酶的量，会延长蛋白块消失所需的时间，则A、B、C三点均向上移动，D正确。 故选D。 3．(24-25高一上·安徽六安第二中学·期末)下列关于酶实验的叙述，正确的是（　　） A．过氧化氢在高温下和酶催化下分解都加快，其原理都是降低了反应所需要的活化能 B．若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性，则检测试剂宜选用斐林试剂，不宜选用碘液 C．在探究：pH对酶活性影响时，选择淀粉和淀粉酶作实验材料，或者选择过氧化氢和过氧化氢酶作实验材料，检测效果均可 D．探究淀粉酶的最适温度的实验顺序：淀粉+淀粉酶→置于相应水浴温度5min→滴斐林试剂加热→观察溶液颜色变化 【答案】B 【详解】A、加热可以给过氧化氢分子提供能量，而过氧化氢酶能降低反应所需要的活化能，所以过氧化氢在高温下和酶催化下分解都加快，A错误； B、淀粉和蔗糖的水解产物都是还原糖，还原糖与斐林试剂发生作用会生成砖红色沉淀，碘遇淀粉变蓝，碘液只能鉴定淀粉有没有被分解，不能鉴定蔗糖有没有被分解，若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性，则检测试剂宜选用斐林试剂，不宜选用碘液，B正确； C、在探究pH对酶活性影响时，不宜选择淀粉和淀粉酶作实验材料，因为酸性条件会促使淀粉水解，C错误； D、探究淀粉酶的最适温度的实验，自变量是温度的不同，用斐林试剂检测淀粉的水解产物——还原糖需要水浴加热，对实验结果有干扰，由于酶具有高效性，应先使酶溶液和底物溶液分别达到实验温度后再混合，以免对实验结果产生干扰，D错误。 故选B。 4．(24-25高一上·安徽合肥第六中学·期末)图甲为“馒头在口腔中消化”的实验操作示意图，图乙为“淀粉消化过程”示意图。下列叙述错误的是（    ） A．图甲空格加入2mL唾液，模拟口腔消化过程 B．37℃模拟口腔内温度，保温10分钟利于馒头消化 C．滴加碘液后，预期实验结果为清水组试管不变蓝 D．馒头淀粉含量高，图乙a是唾液淀粉酶、b是葡萄糖 【答案】C 【详解】A、在“馒头在口腔中消化”的对照实验中，要保证单一变量原则，除了探究的变量不同外，其他条件应相同。该实验探究唾液对馒头消化的作用，所以一个试管加2mL清水，另一个试管应加2mL唾液，以模拟口腔消化过程，A正确； B、人体口腔内的温度大约是37℃，此温度下唾液淀粉酶的活性最强，保温10分钟能让馒头在适宜的条件下充分被消化，B正确； C、清水组试管中没有唾液淀粉酶，不能分解淀粉，淀粉遇碘液会变蓝，所以预期实验结果应该是清水组试管变蓝，而不是不变蓝，C错误； D、馒头的主要成分是淀粉，在唾液淀粉酶（a）的作用下，淀粉初步分解为麦芽糖，麦芽糖在其他酶的作用下进一步分解为葡萄糖（b），D正确。 故选C。 5．(24-25高一上·安徽蚌埠·期末)下列关于探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用实验的叙述，错误的是（　　） A．该实验可以探究淀粉酶是否具有专一性 B．淀粉和蔗糖都是非还原糖，都能水解成还原糖 C．酶与底物反应时需将试管放置一定的时间，确保反应充分进行 D．向两支试管滴入等量碘液，可通过溶液的颜色变化判断反应是否发生 【答案】D 【详解】A、淀粉酶只作用于淀粉，催化淀粉的水解，无法催化蔗糖的水解，因此该实验可以探究淀粉酶是否具有专一性，A正确； B、淀粉和蔗糖都是非还原糖，淀粉水解的产物是麦芽糖，麦芽糖属于还原糖，蔗糖水解的产物是果糖和葡萄糖，果糖和葡萄糖是还原糖，B正确； C、酶与底物反应需要一定的时间，因此需将试管放置一定的时间，确保反应充分进行，C正确； D、由于碘液遇蔗糖溶液不变色，所以不能通过加入碘液后观察溶液的颜色变化判断反应是否发生，D错误。 故选D。 6．(24-25高一上·安徽合肥庐江县·期末)某学生小组为探究酶的特性，在编号1-4的4支注射器中都加入2mL的3%H2O2溶液，然后再分别加入1mL的蒸馏水、3.5%FeCl2和新鲜猪肝匀浆液、高温处理的猪肝液。在注射器中反应产生的气体推动注射器活塞的同时用计时器记录时间，测定氧气产生速率。下列分析不正确的是（　　） A．4号注射器中几乎没有气体产生 B．注射器2、3中氧气产生速率不相等 C．该实验的自变量是各注射器中所加入的不同试剂 D．注射器2、3中反应结束后产生的氧气总量不相等 【答案】D 【详解】A、4号注射器中酶失活，注射器中气体的产生很有限，尽管H2O2在自然条件下也会分解出氧气，因此，4号注射器中几乎没有气体产生，A正确； B、注射器2、3中氧气产生速率不相等，因而能说明酶具有高效性，B正确； C、根据题意可知，该实验的自变量是各注射器中所加入的不同试剂，进而研究酶的特性，C正确； D、由于实验过程中四个注射器中加入的过氧化氢都是相同的，因而注射器2、3中反应结束后产生的氧气总量相等，D错误。 故选D。 7．(24-25高一上·安徽大联·期末)嫩肉粉的主要成分是从番木瓜中提取的木瓜蛋白酶，该酶可对肉中的弹性蛋白和胶原蛋白进行不彻底水解，使肉类制品口感嫩而不韧、味美鲜香。科研人员研究了不同无机盐对木瓜蛋白酶活性的影响，实验结果如图所示。下列分析正确的是（    ）    A．该实验宜选择双缩脲试剂来检测无机盐对酶活性的影响 B．该实验的自变量是离子的种类（Na+、Ca2+、K+、Cl-）和浓度 C．实验中，Ca2+促使木瓜蛋白酶为蛋白质水解提供最多的能量 D．低浓度的 Na⁺可能通过影响木瓜蛋白酶的结构来抑制其活性 【答案】D 【详解】A、不能选择双缩脲试剂来检测无机盐对酶活性的影响，因为蛋白酶不管是否具有活性都会和双缩脲试剂反应，A错误； B、Cl－不是实验的自变量，该实验的自变量无机盐的种类Na+，Ca2+，K+和无机盐浓度，B错误； C、酶不为化学反应提供能量，C错误； D、低浓度的Na+中，酶活性比较低，随着Na+浓度的升高，酶活性上升，低浓度的 Na⁺可能通过影响木瓜蛋白酶的结构来抑制其活性，D正确。 故选D。 二、解答题 8．(24-25高一上·安徽宣城·期末)酶之所以比一般催化剂具有更高效的催化能力，是因为酶具有特殊的空间结构。下图表示酶和底物(反应物)结合的过程。 (1)从图中可以看出，底物本身的结构与酶的结构 (是/不是)完全匹配，当底物和酶相互靠近时，两者互相影响，造成了酶和底物结合和反应的发生，这体现了酶催化的 性。这就是“诱导契合”学说。 (2)与“诱导契合”学说不同，另一派学者认为酶和底物的结合是由于两者结构相互匹配，像一把钥匙配一把锁的关系(又称“锁钥学说”)。为了检测上述两个学说，生物兴趣小组的同学利用枯草杆菌蛋白酶(S酶)进行如下图所示4组实验，该酶可催化两种结构不同的底物CU和CTH进行反应，且与两者结合的催化中心位置相同。实验结果如下图。 (注：“SCU+CTH”表示催化CU反应后的S酶再催化CTH) 对比①②两组的实验结果，更加支持“ ”学说。按照该学说，曲线④不同于曲线②的原因是 。请设计实验，进一步探究第④组中SCTH是否失去活性(只需写出实验思路) 。 【答案】(1) 不是 专一 (2) 诱导契合 S酶与CTH结合，空间结构改变，再与CU结合时，无法结合或结合不好 使用SCTH催化CTH反应，测定不同时间反应产物的相对量，进而得出相应的结论。 【详解】（1）从图中可以看出，底物本身的结构与酶的结构不是完全匹配，当底物和酶相互靠近时，两者互相影响，造成了酶和底物结合和反应的发生，这体现了酶催化的专一性。该事实支持“诱导契合”学说。 （2）根据题（1）可知，“诱导契合”学说认为在与底物结合之前，酶的空间结构不完全与底物互补，在底物的作用下，可诱导酶出现与底物相结合的互补空间结构，继而完成酶促反应，而实验结果显示，在酶与CU反应以后，还可以催化与CTH的反应，S酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU，说明S酶的空间结构可以在不同底物的诱导下发生相应改变，进而与不同底物结合，故该实验结果更加支持“诱导契合”学说；按照该学说，曲线④不同于曲线②的原因是S酶与CTH结合，空间结构改变，再与CU结合时，无法结合或结合不好，反应速率较低。本实验的目的是探究第④组中SCTH是否失去活性，因此可以使用SCTH催化CTH反应，测定不同时间反应产物的相对量。 9．(24-25高一上·安徽合肥第一中学·期末)某实验小组将等量的α-淀粉酶与β-淀粉酶加入适量蒸馏水中混匀后分为甲、乙、丙三组，分别按下表所示步骤进行实验。已知α-淀粉酶在70℃时活性不受影响，在100℃高温下处理15min失活；β-淀粉酶在70℃水浴处理15min即失活。回答下列问题： 分组 甲 乙 丙 步骤一 25℃下处理15min 70℃水浴处理15min 100℃水浴处理15min 步骤二 在25℃条件下加入___________的淀粉溶液 步骤三 一段时间后，分别测量三组淀粉剩余量 淀粉剩余量 a b c (1)α-淀粉酶作为催化剂将淀粉水解的作用机理是 。 (2)根据表格内容分析，该实验的自变量是 。 (3)根据表格内容分析，丙组中的α-淀粉酶经过步骤一处理，再将温度降至25℃后，该酶不能催化淀粉水解，原因是 。 (4)根据表格内容分析， 的差值可体现出α-淀粉酶的催化效率。 (5)有人通过预先实验粗略了解β-淀粉酶的有效作用温度范围是60～65℃。若要探究β-淀粉酶分解淀粉的最适温度，实验的基本思路是 。 【答案】(1)降低淀粉水解的活化能 (2)酶的种类和温度 (3)α-淀粉酶在100℃高温下，空间结构发生改变，已变性失活，活性无法恢复 (4)c-b (5)在60℃~65℃之间设置一系列温度梯度，其他条件相同且适宜，分别测量在不同温度条件下淀粉剩余量，其中淀粉剩余量最少时对应的温度是β-淀粉酶的最适温度 【详解】（1）α-淀粉酶可以降低淀粉水解的活化能，所以可催化淀粉水解。 （2）由题干可知，等量的α-淀粉酶与β-淀粉酶加入适量蒸馏水中混匀后被分为甲、乙、丙三组，因此酶的种类是自变量；同时甲组实验进行25℃常温处理，乙、丙组分别在70℃和100℃下处理，由此可推知温度也是自变量，综上所述，自变量包括酶的种类和温度。 （3）100℃水浴处理15min后，丙组α-淀粉酶在100℃高温下，空间结构发生改变，已变性失活，活性无法恢复。即使再将温度降至25℃后，该酶不能催化淀粉水解。 （4）根据题意分析，甲组实验的两种淀粉酶都有活性，乙组的α-淀粉酶有活性，β-淀粉酶无活性；丙组两种酶都没有活性；甲、乙、丙三组淀粉剩余量分别为a、b、c，c-b可以体现α-淀粉酶的催化效率。 （5）通过预先实验粗略了解β-淀粉酶的有效作用温度范围是60~65℃左右。若要探究β-淀粉酶分解淀粉的最适温度，实验的基本思路是在60℃~65℃之间设置一系列温度梯度，其他条件相同且适宜，分别测量在不同温度条件下淀粉剩余量，其中淀粉剩余量最少时对应的温度是β-淀粉酶的最适温度。 10．(24-25高一上·安徽涡阳县·期末)耐热脂肪酶在工业上具有广泛应用，科研人员从小笼包蒸笼的垫布中分离到脂肪酶高产菌株，大量培养后提取获得脂肪酶液，以橄榄油为底物设置系列实验以研究该酶特性。回答下列问题： (1)目前已发现的酶有8000多种，这些酶均是细胞以 为原料合成的。脂肪酶能水解橄榄油但不能水解淀粉，说明酶具有 。脂肪酶起催化作用的机理是 。 (2)实验①：每组试管中均加入等量的酶和底物，分别将其置于30、35、40、45、50、55、60℃水浴环境中，每隔一段时间，测量其在单位时间内的底物量的变化，该实验的目的是 。 (3)实验②：研究一定浓度的对酶活性的影响，已知该酶的最适pH范围为7.0~8.0，实验结果如表，结果说明： 。               pH 级别 酶相对活性 7.0 7.5 8.0 对照组 20.54 20.67 20.62 实验组 24.89 25.78 26.67 【答案】(1) 氨基酸或核糖核苷酸 专一性 降低脂肪水解所需的活化能 (2)探究脂肪酶的最适温度 (3)在pH为7.0~8.0范围内，一定浓度的能提高该脂肪酶的活性，且随着pH的增大，酶活性增大 【详解】（1）目前已发现的酶有8000多种，酶的化学本质是蛋白质或RNA，因此，这些酶均是以氨基酸或核糖核苷酸为原料合成的。脂肪酶能水解橄榄油但不能水解淀粉，这说明酶具有专一性。即一种酶只能催化一种或一类化学反应，说明酶具有专一性。脂肪酶起催化作用的机理是降低脂肪水解所需的活化能，进而提高反应速率。 （2）实验①：每组试管中均加入等量的酶和底物，分别将其置于30、35、40、45、50、55、60℃水浴环境中，每隔一段时间，测量其在单位时间内的底物量的变化，根据实验步骤可推测，本实验的自变量是温度，因变量为底物含量的变化，因此，本实验目的是探究脂肪酶的最适温度。 （3）根据实验数据可知，含有一定浓度的Mg2+的实验组的酶活性明显高于对照组，所以在pH为7.0~8.0范围内，一定浓度的Mg2+能提高该脂肪酶的活性，且随着pH的增大，酶活性增大。 11．(24-25高一上·安徽六安舒城晓天中学·期末)某生物兴趣小组以3.5%的FeCl3、20%的肝脏研磨液等为实验材料进行了相关的实验探究，实验过程及结果如下表所示。回答下列问题： 试管 甲 乙 丙 丁 3%过氧化氢溶液 2mL 2mL 2mL 2mL 处理措施 不进行 任何处理 置于90℃水浴杯中 加2滴3.5%的FeCl3 加2滴20%的肝脏研磨液 实验结果 - + ++ ++++ 注：“-”表示基本无气泡产生：“+”表示有气泡及气泡产生量。 (1)该实验的自变量是 ，因变量是 。 (2)试管甲与试管乙的结果对比说明 。试管甲与试管丙、丁的结果对比说明FeCl3与酶都具有催化作用，它们发挥催化作用的机理是 。此对比实验需控制的无关变量有 （写两点）。 (3)试管丙与试管丁相比说明酶具有 性，除此之外酶还具有 特性。 (4)酶的基本单位是 。酶保存的条件为 （从温度和pH两方面说明） 【答案】(1) 催化剂的种类 气泡的产生量 (2) 过氧化氢的分解受温度的影响 降低反应活化能 pH、过氧化氢的量 (3) 高效/高效性 作用条件温和、专一性 (4) 氨基酸或核糖核苷酸 低温、最适pH 【详解】（1）自变量是指研究者主动操纵，而引起因变量发生变化的因素或条件；因变量是随着自变量的改变而改变的量。该实验的自变量是催化剂的种类不同，因变量是气泡的产生量； （2）试管甲与试管乙的结果对比说明温度对过氧化氢的分解有影响，加热可促进过氧化氢的分解；催化剂通过降低反应的活化能催化反应进行；无关变量指没有主观设置，对实验结果有影响的量，该实验的无关变量有pH、加入过氧化氢的量等； （3）高效性是指酶与无机催化剂相比，降低化学反应活化能的效果更显著，因此试管丙与试管丁相比说明酶具有高效性；除此外酶还具有专一性和作用条件温和等特性； （4）酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA，基本单位是氨基酸或核糖核苷酸，酶保存的条件从温度和pH两方面说明就是低温、最适pH下保存，因为高温、过酸过碱都会使酶失活。 地 城 考点03 ATP的结构和功能 一、单选题 1．(24-25高一上·安徽宣城·期末)ATP是细胞的直接能源物质，萤火虫发光就是由于ATP中特殊化学键水解释放的能量转变成了光能。下图为ATP的结构式，下列相关叙述正确的是（　　） (注：C1表示碳原子的位置是1号碳，其他同理) A．ATP与ADP是同一种物质的两种不同存在形式 B．ATP末端磷酸基团(Pγ)转移，可为某些反应供能 C．萤火虫发光时，ATP水解2个特殊化学键后的产物是ADP和Pi D．由于剧烈运动需要消耗大量ATP，所以细胞内要储存大量ATP，以减少ATP和ADP的转换 【答案】B 【详解】A、ATP中末端磷酸基团（Pγ）被水解后，生成ADP。因此，ATP与ADP是两种物质，A错误； B、γ位的磷酸基团通过特殊化学键与ADP的磷酸基团（Pβ）连接形成ATP，该特殊化学键含很高能量。因此，当ATP末端磷酸基团（Pγ）转移时，特殊化学键断裂，释放的能量可为某些吸能反应供能，B正确； C、ATP的能量主要储存在磷酸基团（Pα）与磷酸基团（Pβ）、磷酸基团（Pβ）与磷酸基团（Pγ）之间的特殊化学键中，ATP水解2个特殊化学键后的产物是AMP和Pi，C错误； D、细胞中ATP与ADP的含量都保持相对稳定，由于剧烈运动需要消耗大量ATP，所以细胞内ATP和ADP的相互转换的速度会加快，D错误。 故选B。 2．(24-25高一上·安徽宣城·期末)蛋白激酶和蛋白磷酸酶是细胞内某些信号通路的“开关分子”，即蛋白激酶能催化蛋白质的磷酸化过程，蛋白磷酸酶能催化蛋白质的去磷酸化过程，其机理如图。下列相关叙述错误的是（　　） A．蛋白质磷酸化过程需要ATP水解提供能量和磷酸基团 B．若细胞膜上载体蛋白发生磷酸化，可以为主动运输提供能量 C．在蛋白激酶的作用下，蛋白质的空间结构会发生变化 D．蛋白磷酸酶通过提供磷酸化的蛋白质去磷酸化所需的活化能，加快了反应速度 【答案】D 【详解】A、通过图示可知，蛋白质磷酸化过程需要蛋白激酶的作用，同时ATP水解产生ADP和Pi，即需要ATP水解提供能量和磷酸基团，A正确； B、细胞膜上载体蛋白发生磷酸化的过程伴随着ATP的水解，进而可以为主动运输提供能量，B正确； C、蛋白激酶催化蛋白质磷酸化，会使蛋白质的结构（包括空间结构）发生变化，从而改变蛋白质的功能，C正确； D、蛋白磷酸酶具有催化作用，是通过降低化学反应的活化能实现的，不是通过提供磷酸化的蛋白质去磷酸化所需的活化能实现反应进行的，D错误。 故选D。 3．(24-25高一上·安徽合肥第一中学·期末)ATP是细胞内重要的化合物，对生命活动的正常进行具有非常重要的作用，其结构如图1所示。cAMP是由ATP脱去两个磷酸基团后环化而成的一种细胞内的信号分子，其结构如图2所示。下列相关叙述正确的是（    ）    A．图1中①和图2中⑤均表示腺苷 B．图1中②是DNA的基本单位之一 C．cAMP与RNA所含的元素种类相同 D．ATP在形成cAMP的过程中需要消耗能量 【答案】C 【详解】A、腺苷由腺嘌呤和核糖组成，①为腺苷，⑤是腺嘌呤，A错误； B、②是RNA的基本单位之一，B错误； C、cAMP与磷脂分子所含的元素种类相同，都是C、H、O、N、P，C正确； D、ATP在形成cAMP的过程中，会发生ATP水解，释放能量，D错误。 故选C。 4．(24-25高一上·安徽涡阳县·期末)生命活动如果没有酶则没有活力，没有ATP则没有动力。下列关于酶和ATP的叙述，正确的是（    ） A．ATP的合成和水解过程都需要酶的参与 B．人体细胞中合成酶和ATP的具体场所均相同 C．酶和ATP的结构不同，元素组成不可能相同 D．无氧呼吸各阶段都有酶的参与和ATP的合成 【答案】A 【详解】A、ATP的合成和水解过程分别需要ATP合成酶和ATP水解酶的催化，A正确； B、人体细胞中酶主要是在活细胞的核糖体或细胞核中合成，ATP的产生场所为细胞质基质和线粒体，B错误； C、酶的化学本质是蛋白质或RNA，RNA的组成元素是C、H、O、N、P，ATP的组成元素也是C、H、O、N、P，酶和ATP的元素组成可能相同，C错误； D、无氧呼吸的两个阶段都需要酶参与，但只在第一阶段产生少量ATP，第二阶段不产生ATP，D错误。 故选A。 5．(24-25高一上·安徽合肥第六中学·期末)ATP分子在细胞内能够释放能量和储存能量，从结构上看，其原因是（    ） ①腺苷很容易吸收能量和释放能量 ②三个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合 ③远离腺苷的磷酸基团很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP ④在酶的作用下，ADP可以迅速地与磷酸结合，吸收能量转变成ATP A．①③ B．①④ C．②④ D．③④ 【答案】D 【详解】①、腺苷不能吸收能量和释放能量，①错误； ②、在酶的作用下，远离腺苷A的磷酸基团很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP，②错误； ③、在酶的作用下，远离腺苷A的磷酸基团很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP，③正确； ④、ADP可以迅速地与磷酸基团结合，吸收能量形成第二个特殊化学键，使ADP转变成 ATP，④正确。 综上所述，③④正确，ABC错误，D正确。 故选D。 6．(24-25高一上·安徽合肥第六中学·期末)脂肪是人体重要的营养物质。下列关于人体内脂肪的生理功能正确的是（    ） ①生物膜的重要成分　②细胞内的储能物质　③缓冲、减压和保护内脏　④对生命活动具有调节作用　⑤促进人体肠道对钙、磷的吸收　⑥能直接为细胞生命活动供能 A．②③ B．①②⑥ C．②③⑥ D．①②③④⑤⑥ 【答案】A 【详解】①、磷脂是构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分，固醇中的胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，脂肪不是生物膜的重要成分，①错误； ②、脂肪是细胞内良好的储能物质，②正确； ③、脂肪分布在内脏周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。脂肪可以缓冲、减压和保护内脏器官，③正确； ④、脂质中的性激素具有生物活性，对生命活动具有调节作用，脂肪没有调节作用，④错误； ⑤、维生素D能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，⑤错误； ⑥、ATP直接为细胞生命活动供能，⑥错误。 综上所述，②③正确，BCD错误，A正确。 故选A。 7．(24-25高一上·安徽合肥肥西县·期末)ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，其结构简式为A-P～P～P。下列关于ATP的说法，正确的是（    ） A．ATP中的“A”代表腺嘌呤核糖核苷酸 B．代谢旺盛的细胞因消耗大量ATP，物质运输速率低 C．ATP依次水解三个磷酸基团均产生较高的转移势能 D．细胞中的吸能反应往往伴随着ATP的水解 【答案】D 【详解】A、ATP中的“A”代表腺苷，即由腺嘌呤和核糖组成，A错误； B、细胞代谢旺盛时，ATP的水解速率和ATP的合成速率都升高，两者处于平衡状态，物质运输速率不会降低，B错误； C、ATP中含有两个特殊化学键，因此ATP依次水解两个磷酸基团均颗产生较高的转移势能，C错误； D、ATP是细胞中的直接能源物质，细胞中的吸能反应往往伴随着ATP的水解，相应的细胞中的放能反应往往伴随着ATP的合成，D正确。 故选D。 8．(24-25高一上·安徽大联·期末)ATP 可以为细胞代谢提供能量，也可以参与RNA 的合成，ATP 的结构如图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．图中的A代表腺苷，而“A—P~P~P”中的A则代表腺嘌呤 B．葡萄糖氧化分解释放的能量可储存在β、γ磷酸基团之间的“ ~”中 C．图中X 表示H，ATP 失去β、γ磷酸基团后可作为 RNA 的基本组成单位 D．提取萤火虫尾部发光细胞中的荧光素接受 ATP 水解释放的能量后即可发出荧光 【答案】B 【详解】A、图中的A代表腺嘌呤，而“A—P~P~P”中的A则代表腺苷，A错误； B、葡萄糖氧化分解释放的能量部分可储存在β、γ磷酸基团之间的“ ~”中，B正确； C、图中X 表示OH，C错误； D、荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的催化作用下，荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光，即ATP水解释放的能量可在荧光素氧化过程中转化为光能，D错误。 故选B。 二、解答题 9．(24-25高一上·安徽六安舒城晓天中学·期末)ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，如图是ATP的分子结构图，据图回答下列问题： (1)ATP分子的结构简式可表示为 ，图中虚线部分的名称是 。 (2)图中①处的化学键断裂，形成的化合物是 的组成单位。 (3)绿色植物在光照下合成ATP的场所有 。ATP的水解过程常发生在图中的 （填“①”或“②”或“①②”）处，断裂的化学键是 ，释放的能量去向是 。水解的反应式为 ，生物细胞中ATP的水解一般与 反应相联系。 (4)ATP为主动运输供能的过程实质上就是载体蛋白的 过程，从而导致载体蛋白的 发生变化，活性也被改变，因而可以参与物质运输。 【答案】(1) A—P～P～P 腺苷 (2)核糖核酸 (3) 叶绿体、线粒体和细胞质基质 ② 特殊化学键 用于细胞需能的各项生命活动 吸能 (4) 磷酸化 空间结构 【详解】（1）ATP分子的结构简式可表示为A—P～P～P；图中虚线部分由腺嘌呤和核糖组成，为腺苷。 （2）图中①处的化学键断裂，形成的化合物是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸构成的腺嘌呤核糖核苷酸，是组成核糖核酸（RNA）的基本单位。 （3）绿色植物在光照下可通过光合作用和细胞呼吸合成ATP，合成ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质。ATP水解时容易断裂远离腺苷的特殊化学键，即②处的化学键。释放的能量用于细胞需能的各项生命活动，如主动运输。ATP水解的反应式为ATPADP＋Pi＋能量，生物细胞中ATP的水解一般与吸能反应相联系，ATP的合成一般与放能反应相联系。 （4）ATP为主动运输供能的过程实质上就是ATP水解过程释放的裹挟能量的磷酸基团使载体蛋白发生磷酸化的过程，从而导致载体蛋白的空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与物质的运输。 10．(23-24高一·安徽阜阳阜南县·期末)下图是腺苷三磷酸的分子结构，请回答下列问题。 (1)ATP的结构简式 ，中文名称 图中虚线部分的名称是 。 (2)1分子ATP可以看作是由 个磷酸分子、 个核糖分子和 个腺嘌呤缩合而成的，1分子ATP中含有 个特殊化学键。 (3)ATP为主动运输供能的过程实质上就是载体蛋白的 过程。 (4)生物细胞中ATP的水解一般与 反应相联系。 【答案】(1) A-P～P～P 腺苷三磷酸 腺苷 (2) 3 1 1 2 (3)磷酸化 (4)吸能 【详解】（1）ATP又叫腺苷三磷酸，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P。图中虚线部分的名称是腺苷。 （2）一分子ATP可以看作是由3个磷酸分子、1个核糖分子和1个腺嘌呤缩合而成的。一分子ATP中含有2个特殊化学键。 （3）ATP为主动运输供能的过程实质上就是载体蛋白的磷酸化过程。 （4）放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系。 试卷第10页，共12页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $