第一部分 作业(八) 酶和ATP-【假期作业】2026年高一生物学A寒假假期作业（新教材）

第一部分 作业(八) 酶和ATP 答案 [知识巩固]——跟踪训练 1.A　若曲线①表示无酶条件下的能量变化，曲线②可表示有酶条件下的能量变化，两曲线最大值的差值说明酶能降低化学反应的活化能，A正确；加热是提高初态的能量，不能降低活化能，B错误；增加底物不会改变图中活化能曲线，C错误；BC代表酶催化该反应所需的活化能，AB代表酶降低的活化能，D错误。 2.A　除去RNaseP酶中的蛋白质，在提高Mg2＋浓度的前提下，RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，说明该酶中的RNA具有催化作用，A符合题意。 3.B　为了保证实验准确性，控制单一变量，酶和底物一开始分别在对应温度下处理，再混合，能确保反应在设定温度下进行，A正确；斐林试剂检测还原糖需水浴加热，加热会影响酶活性，干扰实验结果，不能用于该实验检测反应产物，B错误；从图中t1时曲线看，温度越高，酶催化反应速率越大，C正确；酶在化学反应中起催化作用，反应前后酶的数量和性质一般不发生改变，D正确。 4.A　验证酶的专一性时，可以设计不同的酶和一种底物或一种酶和不同的底物进行实验，故自变量是酶的种类或底物的种类，A正确；酶的高效性是与无机催化剂对比来看的，故自变量是催化剂的种类，B错误；探究温度对酶活性影响时，温度是自变量，pH是无关变量，C错误；探究酶催化作用的最适pH时，应设置一系列具一定pH梯度的实验组进行实验，D错误。 5.D　细胞中ATP和ADP含量较少，A错误；图1中A代表腺嘌呤，B错误；图2中反应①表示ATP的合成，ATP的合成与放能反应相联系，C错误；图2中ATP水解释放的能量用于各项生命活动，包括大脑思考等生命活动，D正确。 6.C　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，可见，ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带，A正确；所有细胞均可通过呼吸作用将糖氧化分解，在此过程中，储存在糖中的能量被释放出来，即所有细胞最重要的放能反应是糖的氧化，B正确；并不是所有的植物细胞都能进行光合作用，因此光合作用不是所有植物细胞中最重要的吸能反应，C错误；肌肉收缩过程中需消耗能量，属于吸能反应，肌肉做功时失去能量恢复原状，属于放能反应，D正确。 [综合演练] 1.C　2.D　3.D　4.C 5.C　在一定范围内，底物浓度越高，底物分子数量越多，与酶分子碰撞并结合的机会就越大，A正确；从图2曲线来看，随着底物浓度增加，加入抑制剂Ⅰ的曲线最终与无抑制剂的曲线接近，说明在底物浓度足够高时，底物能与酶充分结合，抑制剂Ⅰ对酶活性的抑制作用减弱，符合竞争性抑制剂的特点；加入抑制剂Ⅱ的曲线，酶促反应速率始终低于无抑制剂时，不受底物浓度增加的影响，符合非竞争性抑制剂的特点。所以抑制剂Ⅰ、抑制剂Ⅱ分别为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，B正确；竞争性抑制剂和底物竞争酶分子上的结合位点，只是占据结合位点从而影响底物与酶结合，并不是将酶分解，C错误；酶绝大多数是蛋白质，蛋白质的基本组成单位是氨基酸；少数酶是RNA，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。所以酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，D正确。 6.解析　(1)实验应遵循对照原则，步骤①中加入的X应该是蒸馏水(不含酶)，步骤②中加入缓冲液可以控制pH，防止pH变化对酶活性造成影响。(2)根据显色结果可知，白粒管中蓝色较红粒管浅，说明白粒小麦淀粉酶活性较高，进一步说明小麦淀粉酶活性越高，穗发芽率越高。(3)若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持红粒管和白粒管中显色结果不变，则保温时间应缩短。(4)不能用斐林试剂探究淀粉酶催化淀粉水解的最适温度，因为利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会改变该实验中的温度。 答案　(1)0.5 mL蒸馏水　控制pH　(2)高　(3)缩短　(4)不能；因为利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会改变该实验中的温度，影响实验最终结果 [真题体验] 1.D　肌肉收缩通过肌球蛋白与肌动蛋白相互作用，需要ATP水解供能，A不符合题意；光合作用暗反应中C3的还原需要消耗ATP(来自光反应产生的ATP)，B不符合题意；ATP为主动运输供能时载体蛋白空间结构发生变化，Ca2＋载体蛋白磷酸化需ATP水解提供磷酸基团和能量，C不符合题意；水的光解发生在光反应阶段，由光能驱动，不消耗ATP，反而生成ATP，D符合题意。 2.D　Fe3＋催化H2O2的分解，Fe3＋是无机催化剂，A错误；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；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；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。 3.A　高尔基体是真核细胞内对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”。从内质网运来的蛋白质(如分泌蛋白)进入高尔基体后，会经过一系列的修饰和加工，故推测高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工，A正确；将氨基酸运送到“生产线”上去的“搬运工”是tRNA，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，tRNA 3′端的羟基可与氨基酸的羧基形成酯键，与核糖体无关，核糖体中相应的酶可以催化氨基酸分子之间形成的肽键，B错误；溶酶体主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，C错误；在光合作用的光反应阶段，能量转换过程是：光能被叶绿体中的色素分子吸收后，首先转化为电能(高能电子)，然后通过电子传递链转化为活跃的化学能储存在ATP和NADPH中。具体到ATP的合成，ATP合成酶是利用类囊体膜两侧的质子(H＋)浓度梯度所形成的势能来合成ATP的，而不是直接利用光能。因此，光能向ATP中化学能的转化是间接的，不是直接的，D错误。 [易错清零] 1.C　ac段表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能，A、B错误；加热、加压通常能使反应物分子获得能量促使反应的进行，D错误。 2.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；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；斐林试剂检测还原糖需要水浴加热，会改变反应的温度，因此如果探究温度对淀粉酶活性的影响，应选择碘液检测实验结果，C错误；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。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一部分 作业(八) 酶和ATP 　　　　　酶和ATP 知识点一　酶的作用和本质 1.本质与作用 2.作用机理：降低化学反应的活化能。 (1)无酶催化的反应曲线是乙，有酶催化的反应曲线是甲。 (2)ca段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能；ba段的含义是酶降低的活化能。 [跟踪训练] 1.(2025·江西宜春期末)化学反应过程既是物质变化过程，也是能量变化过程。如图为某化学反应前后的能量变化过程。①和②代表不同的反应条件。对于图中曲线分析正确的是(　　) A.若曲线①表示无酶条件下的能量变化，曲线②可表示有酶条件下的能量变化 B.若曲线①表示无酶条件下的能量变化，曲线②可表示加热条件下的能量变化 C.若曲线②表示有酶条件下的能量变化，则增加底物的量会使B点下移 D.若曲线②表示有酶条件下的能量变化，则线段BC代表酶所降低的活化能 2.20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶，该酶由20%的蛋白质和80%的RNA组成。如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2＋的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明(　　) A.RNA具有生物催化作用 B.酶是由RNA和蛋白质组成的 C.酶的化学本质是蛋白质 D.绝大多数的酶是蛋白质，少数是RNA 知识点二　与酶有关的曲线分析 1.酶的高效性 (1)由曲线可知：酶比无机催化剂的催化效率高。 (2)酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的方向和平衡点。因此，酶不能改变最终生成物的量。 2.酶的专一性 (1)在底物A 中加入酶A ，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A 能催化底物A 的反应。 (2)在底物A 中加入酶B ，反应速率和未加酶时相同，说明酶B 不能催化底物A 的反应。 3.影响酶活性因素的相关曲线 (1)甲图分析：在一定温度 范围内，随温度 的升高，酶的催化作用增强，超过最适温度 ，酶的催化作用逐渐减弱；过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子的结构未被破坏，温度升高可恢复活性。 (2)乙图分析：纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反应速率越慢；图示pH＝7 时，反应物剩余量最少，可能为最适pH ；反应溶液pH 的变化不影响酶作用的最适温度。 探究影响酶活性实验的“四步曲” (1)分组编号：将实验器具分组编号并装入相应的等量试剂。 (2)控制变量：控制影响酶活性的条件(如温度)，即首先将底物、酶液分别处理到预设的条件。 (3)进行反应：让酶液与底物混合，在预设的条件(如温度、pH等)下反应，无关变量保持相同。 (4)结果检测：检测实验的因变量，观察并记录实验结果。　 [跟踪训练] 3.(2025·广东汕尾期末)某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析，下列叙述错误的是(　　) A.为了提高实验的准确性，酶和底物一开始要分别处理再混合 B.该酶催化麦芽糖的生成，该实验可选择斐林试剂检测反应产物 D.反应前后酶的数量不会发生改变 4.下列关于酶特性实验设计的叙述，正确的是(　　) A.验证酶的专一性时，自变量是酶的种类或底物的种类 B.验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度 C.探究温度对酶活性影响时，pH是自变量，温度是无关变量 D.探究酶催化作用的最适pH时，应设置过酸、过碱和中性三组实验 知识点三　ATP的产生和利用 1.ATP与ADP间的相互转化 (1)相互转化的过程及能量来源图解 (2)ATP与ADP转化的特点 ①ATP与ADP的这种相互转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。 ②ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。 2.ATP的利用 (1)吸能反应一般与ATP水解相联系；放能反应一般与ATP合成相联系。 (2)能量通过ATP在吸能反应和放能反应之间流通。 [跟踪训练] 5.(2025·湖南益阳期末)图1为ATP的结构简式，图2为ATP与ADP相互转化的关系。在动物细胞中，下列说法正确的是(　　) A.细胞生命活动需要消耗大量能量，因此细胞中ATP含量很高 B.图1中A代表腺苷，c处的化学键最容易断裂 C.图2中能量①可来自吸能反应 D.图2中能量②可用于大脑思考等需要能量的生命活动 6.下列关于吸能反应和放能反应的说法，错误的是(　　) A.ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带 B.所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化 C.所有植物细胞中最重要的吸能反应是光合作用 D.肌肉收缩是吸能反应，肌肉做功是放能反应 1.下列有关“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的分析，不正确的是(　　) A.该实验必须设置对照组 B.各组过氧化氢溶液的浓度和体积必须相等 C.加酶组和加FeCl3组可在不同的温度条件下进行 D.实验时要选用新鲜的肝脏 2.(2025·河南濮阳期末)如图是ATP的结构示意图，①③④表示组成ATP的物质或基团，②表示化学键。下列叙述正确的是(　　) A.④是构成RNA的基本单位之一 B.1个ATP含有2个②，它们同样容易断裂 C.ATP与ADP之间可以迅速地相互转化，所以细胞中的ATP含量很多 D.①是DNA和RNA共有的碱基 3.下表为一项实验设计方案的操作步骤和实验结果。对结果的解释合理的是(　　) 步骤 操作 1号试管 2号试管 3号试管 1 加2%淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 加稀释唾液 2 mL 2 mL 2 mL 3 保温5 min 37 ℃ 100 ℃ 0 ℃ 4 滴碘液 2滴 2滴 2滴 5 记录结果 淡黄色 淡黄色 淡黄色 B.温度对酶活性的影响不明显 C.碘液对淀粉的显色反应不明显 D.保温前酶已催化淀粉水解 4.如图表示温度对淀粉酶活性影响的曲线，下列分析正确的是 (　　) A.T1时，酶活性低的原因是低温破坏了酶的空间结构 B.T2时，淀粉酶为淀粉的水解提供的活化能最多 C.温度由T1升高到T2的过程中，淀粉酶的活性逐渐提高 D.T3时是保存淀粉酶的最适温度 5.(2025·河北石家庄期末)酶的抑制剂包括竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。不同的抑制剂抑制酶活性的原理如图1所示，其中竞争性抑制剂与底物争夺酶分子上的结合位点，而非竞争性抑制剂与酶的活性位点以外的部位结合，使酶分子的结构发生变化。现有两种类型的抑制剂，它们是抑制剂Ⅰ、抑制剂Ⅱ，为探究它们分别属于哪一种类型，某同学设计了相关实验，最终实验结果如图2所示。下列说法不正确的是(　　) A.在一定范围内，随着底物浓度越高，底物和酶结合机会越大 B.抑制剂Ⅰ、抑制剂Ⅱ分别为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂 C.两种抑制剂作用原理不同，竞争性抑制剂可以和酶结合，将酶分解 D.酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸 6.小麦有红粒小麦和白粒小麦，白粒小麦的穗发芽率高于红粒小麦。为探究淀粉酶活性与小麦穗发芽率的关系，取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如表所示： 实验步骤 红粒管 白粒管 对照管 ① 加样 0.5 mL提取液 0.5 mL提取液 X ② 加缓冲液/mL 1 1 1 ③ 加淀粉溶液/mL 1 1 1 ④ 37 ℃保温适当时间，终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色 显色结果 ＋＋＋ ＋ ＋＋＋＋ (1)步骤①中加入的X是__________________________________________________________， 步骤②中加缓冲液的目的是________。 (2)根据显色结果可以推测：淀粉酶活性越高，穗发芽率越________。 (3)若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持红粒管和白粒管中显色结果不变，则保温时间应________________。 (4)若要探究淀粉酶催化淀粉水解的最适温度，能否选用斐林试剂检测实验结果？请简要说明理由。________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 1.(2025·河北卷)ATP是一种能为生命活动供能的化合物，下列过程不消耗ATP的是(　　) A.肌肉的收缩 B.光合作用的暗反应 C.Ca2＋载体蛋白的磷酸化 D.水的光解 2.(2025·河北卷)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 3.(2025·安徽卷)下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述，正确的是(　　) A.高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工 B.核糖体中有相应的酶，可将氨基酸结合到特定tRNA的3′端 C.溶酶体内含有多种水解酶，仅能消化衰老、损伤的细胞组分 D.叶绿体中的ATP合成酶，可将光能直接转化为ATP中的化学能 易错一　酶的作用 1.如图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质M在无催化剂和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列叙述正确的是(　　) A.ad段表示无催化剂时，反应所需要的活化能 B.ac段表示有酶催化时，酶降低的活化能 C.若换用无机催化剂，b点将向上移动 D.加热、加压不能使物质M更容易从常态转变为活跃状态 (1)酶在化学反应前后的数量和性质不发生改变。 (2)酶只能催化原本能进行的反应，而不能催化原本不能进行的反应。 (3)酶的作用只是催化化学反应的进行，使反应速率加快，并不为化学反应提供物质和能量，不改变化学反应的方向，也不改变生成物的量。 (4)不要认为酶只在细胞内起作用，只要条件适宜，酶在细胞内、细胞外甚至体外都能发挥作用。　 易错二　探究温度和pH对酶活性影响实验 2.(2025·安徽合肥期末)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 探究温度和pH对酶活性影响实验的3个易错点 (1)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂“宜”选用碘液，“不宜”选用斐林试剂，因为用斐林试剂检测时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。 (2)在探究pH对酶活性影响时，“宜”保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让酶与底物接触，“不宜”在未达到预设pH前，让酶与底物接触。 (3)在探究酶的适宜温度的实验中，“宜”选用淀粉和淀粉酶，“不宜”选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。　 研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40 kg；在剧烈运动的状态下，每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP。成人体内ATP总量约2～10 mg，在安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1～2 s。ATP含量很少，但需求量很大，ATP如何持续供能？ 学科网（北京）股份有限公司 $