专题5 酶和ATP-【创新大课堂系列】高三生物全国名校名卷168优化重组卷

专题5酶 (时间：75分钟 一、选择题：本题共14小题，每小题2分，共28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符 合题目要求的。 1.(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 2.(2025·江苏省阜宁中学高三检测)ATP可将 蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做 功，从而推动细胞内系列反应的进行（机理如图 所示)。下列叙述错误的是 ↑分子的势能 反应物 产物 M 蛋白质 艺做功 ATP推动细胞做功 A.磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于 再生ATP B.ATP推动蛋白质做功的过程，存在放能反应 与吸能反应过程 C.ATP水解过程中，末端磷酸基团具有较高的 转移势能 D.主动运输过程中，载体蛋白中的能量先增加 后减少 3.(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 加人2ml ① 加人2mL 加人2mL 淀粉溶液 淀粉溶液 蔗糖溶液 加入2mL. 加人2ml ② 6 淀粉酶溶液 蒸馏水 60℃水浴加热，然后各加人2ml斐林试 ③ 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 17 和ATP 分值：100分) 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 (2025·广东茂名·二模)牛奶中富含蛋白质！ 新鲜生姜根茎中的凝乳酶能够水解牛奶中的亲 水性蛋白质，使其他蛋白质暴露出来，与某些离 子相互作用，形成凝胶体，待牛奶凝固便成为 种富有广东特色的甜品一姜汁撞奶。为探索 制作姜汁撞奶的条件，某生物兴趣小组通过实 验探究温度对凝乳酶活性的影响，结果如图所 示。据此分析，下列说法正确的是 90 20 10 0404550556065707580.85 温度/℃ A.凝乳酶能为蛋白质的水解提供活化能 B.85℃的牛奶与姜汁混合可能不会凝固 C.不同温度下凝乳酶的活性不同 D.保存凝乳酶的适宜温度约为60℃ (2025·浙江·高考真题)取鸡蛋清，加入蒸馏 水，混匀并加热一段时间后，过滤得到浑浊的滤 液。以该滤液为反应物，探究不同温度对某种 蛋白酶活性的影响，实验结果如表所示。 组别 1 2 3 4 6 温度（℃）》 27 37 47 57 67 滤液变澄 50 min 清时间(min) 16 6 未澄清 据表分析，下列叙述正确的是 ( A.滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关 B.组3滤液变澄清时间最短，酶促反应速率最快 C.若实验温度为52℃，则滤液变澄清时间为 4~6 min D.若实验后再将组5放置在57℃，则滤液变澄 清时间为6min (2025·广东江门·统考一模)学生兴趣小组利 用含过氧化氢酶的新鲜红薯片进行实验：学生 向两组试管加人H2O2溶液，再向组别二的试 管中加入新鲜红薯片，一段时间后，测量并统计 两组试管的氧气增加量平均值。该实验在不同 温度条件下的实验结果见表。下列相关分析正 确的是 氧气增加量(cm3·g1) 温度（℃） 组别一 组别二 0 0.03 1.61 30 0.05 1.69 40 0.34 3.15 50 1.15 4.92 60 1.67 2.87 A.组别一和组别二加入的H2O2溶液的量是不 同的 B.组别二在加入红薯片后再把温度调整到预设 温度 C.组别一的结果说明加热能降低化学反应的活 化能 D.过氧化氢酶在60℃时的活性比在30℃时的 活性低 7.(2025·湖南岳阳·三模)某研学小组为探究温 度对淀粉酶催化淀粉水解的影响，进行了如表 所示的实验，用DS试剂[主要成分为3,5一二 硝基水杨酸（黄色），其与还原糖会发生反应并 生成3氨基5一硝基水杨酸（棕红色）]检测，并 在540nm波长下测定溶液的吸光度值 (OD540nm,其与还原糖的量成正比)。据表分 析，下列叙述错误的是 ) 组别 2 3 4 5 6 温度/℃ 0 22 35 45 65 85 颜色 ++ ++十 +十十 变化 ++ ++ ++ OD540 nm 0.170.8491.122 1.271 1.3830.45 注：“十”越多表示溶液颜色越深 A.为保证淀粉和淀粉酶充分反应，需在反应液 中添加ATP B.22℃到45℃，溶液中还原糖含量随温度升 高递增 C.85℃组溶液颜色比65℃组浅，即85℃组酶 活性降低 D.第1组和第6组试管可用来继续探究温度高 低对酶作用的区别 8.(2025·辽宁本溪一中高三检测)为了探究半胱 氨酸对木瓜蛋白酶活性的影响，某实验小组先 分别在两组试管中加入等量的蒸馏水和适宜浓 度的半胱氨酸，再加入等量的木瓜蛋白酶，一段 时间后向试管中加入等量的蛋白质，在最适温 度和pH下反应，测得酶促反应速率随时间的 变化如图所示。下列有关分析错误的是()： -18 +酶促反应速率 一实验组 -对照组 b -----_c 2反应时间 A.最适温度、pH属于无关变量 B.b点之前，实验组酶促反应速率比对照组快 一定是半胱氨酸提高了木瓜蛋白酶的活性 C.c点时，实验组中加入双缩脲试剂会出现紫色 D.该实验要得出半胱氨酸能提高木瓜蛋白酶的 活性，还需要另加一组实验 9. (2025·河北保定·二模)葡萄糖传感器是患者 在糖尿病管理中用于实时监测血糖水平的核心 设备，其核心原理依赖于葡萄糖氧化酶(GOD) 的生物催化作用，反应式如图所示。下列叙述 错误的是 ( 葡萄糖十0，G00葡萄糖酸+H,02 A.该传感器中GOD能够降低葡萄糖氧化反应 的活化能 B.该传感器须在适宜的温度条件下使用，高温 会破坏酶的空间结构 C.利用葡萄糖传感器监测血糖时，GOD在传感 器中能反复利用 D.该传感器的反应速率仅与葡萄糖浓度有关， 与酶的含量无关 10.(2025·河南周口·模拟预测)某实验小组为 探究影响胶原蛋白酶活性的因素设计如下实 验。下列相关叙述错误的是 ) 试管1 试管2 试管3 试管4 5cm3的 5cm3的 5cm3的 5cm3的 底物 蛋白块 蛋白块 蛋白块 蛋白块 4 ml 试剂 ① 4mL胶原蛋4mL胶原蛋 蒸馏水 白酶溶液 白酶溶液 37℃ 37℃ 温度 水浴 水浴 37℃水浴 0℃水浴 pH pH=7 pH=7 pH=1 ② 实验 蛋白块无 蛋白块 蛋白块 蛋白块无 现象 明显变化 明显减小 无明显变化 明显变化 A.选择蛋白块为底物的原因是蛋白块较容易 观察 B.表中①②分别为4mL胶原蛋白酶溶液、 pH=7 C.单位时间蛋白块体积的变化可反映胶原蛋 白酶活性大小 D.试管3实验一段时间后，将其pH上调至7， 一段时间后发现蛋白块大小会明显减小 11.(2025·陕西西安·模拟预测)利用ATP荧光 检测法可评估医疗器械的清洁度，测量出的荧 光强度可间接反映微生物污染水平（荧光强度 与ATP浓度呈线性关系)，其反应式可表 示为： ATP+荧光素 荧光素酶，AMP(腺苷一磷酸)十 PP(焦磷酸)十氧化荧光素+光 下列相关叙述错误的是 A.检测时需使用含有裂解试剂的拭子擦拭样 品表面，裂解细胞膜释放胞内ATP B.在荧光素酶的催化下ATP水解释放能量，： 同时产生荧光信号 C.由于该反应具有高特异性，可完全排除医疗 器械上人体细胞残留ATP的干扰 D.由于活细胞中ATP含量相对恒定，故可根 据荧光强度推算出样品中微生物数量 12.(2025·全国·高三专题练习)红豆杉细胞内 的苯丙氨酸解氨酶(PAL)能催化苯丙氨酸生 成桂皮酸，进而促进紫杉醇的合成。低温条件 下提取PAL酶液，测定PAL的活性，测定过 程如下表。下列叙述错误的是 ( 步骤 处理 试管1 试管2 ① 苯丙氨酸 1.0m 1.0ml ② HCL溶液(6mol/L) 0.2ml ③ PAL酶液 1.0m 1.0mI 试管1加0.2mLH2O,2支试管置30℃ ④ 水浴1小时 ⑤ HCL溶液(6mol/L)0.2ml 试管2加0.2mLH2O,测定2支试管中 ⑥ 的产物量 A.低温提取以避免PAL失活 B.30℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗 C.④加H2O补齐反应体系体积 D.⑤加入HC】溶液是为了终止酶促反应 13.(2025·黑龙江·模拟预测)磷酸化是指将一 个磷酸基团导人一个有机分子，如蛋白质磷酸 化、核苷酸磷酸化等。下列关于磷酸化的叙述 错误的是 A.蛋白质磷酸化过程中伴随着ATP的水解，： 属于吸能反应 B.蛋白质磷酸化和去磷酸化过程中的相关物： 质和能量都能重复利用 C.蛋白质去磷酸化过程中，属于放能反应 D.细胞膜上的载体蛋白经磷酸化后被活化，有 利于主动运输 14.（2025·湖北·三模)研究人员将32P标记的磷 酸注入某离体活细胞中，短时间内迅速分离出 细胞内的ATP,发现ATP带有放射性，且 ATP的含量与注入前几乎一致。下列叙述正 确的是 A.分离出的ATP理论上都带有放射性 B.该过程中ATP和ADP之间转化迅速 C.32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率 相等 D.带放射性的ATP水解后产生的腺苷也有放： 射性 19 二、非选择题：本题共5小题，共72分。 5.(14分)(2025·江西景德镇·三模)浮梁红茶 (又称“浮红”)因其形美、色艳、香郁、味醇的特 点享誉海内外。发酵是浮红制作的关键工序， 将揉捻后的茶叶置于特定环境，茶叶中的多酚 氧化酶(PPO)能催化无色的多酚类物质氧化 为褐色醌类物质。科研人员探究了pH、高温 等因素对PPO活性的影响，结果如图所示。 回答下列问题： 1001 △-80℃ 80 -·-90℃ 40 40 。4 0 8 pH 1020304050607080 热处理时间/s 图甲 图乙 (1)PPO催化无色物质生成褐色物质的机理是 制作绿茶时，在揉捻之前需经过焙 火杀青，其目的是将茶叶经 处理，防 止酶促褐变。 (2)据图可知，温度越高，PPO维持活性的时间 越 。 PPO粗提取液应在低温下临时 保存的原因是 (3)结合图甲中信息，拟设计实验进一步探究 浮红茶叶中PPO的最适PH(注：PPO的最适 温度约为35℃)。在制备PPO粗提取液时一 般会加入少量二氧化硅，目的是 现有充足的PPO粗提取液、茶多酚、仪器设备 (如分光光度计，可定量测量有色物质的吸光 度值，进而反映有色物质的含量)、PH不同的 缓冲液（请自主设置PH范围）和玻璃器皿，简 要描述实验过程： ①取5支洁净的试管，编号为A、B、C、D、E,分 别加入等量的PPO粗提取液。 ② ③在每支试管中加入等量（且足量）的等浓度 的茶多酚溶液 ④ (4)桃、苹果、香蕉、荔枝等果实中也含有较多 的PPO,褐变会导致果实品质下降，甚至腐败。 为降低去皮后的果实和果汁褐变的速度，以利 于保存。综合上述信息，请你提出两点合理的 建议 (答出2点即可)。 6.(14分)(2025·吉林·二模)腌制的泡菜往往 含有大量的细菌，可利用“荧光素一荧光素酶 生物发光法”对市场上泡菜中的细菌含量进行 检测。荧光素接受细菌细胞ATP中提供的能 量后被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧 光素并且发出荧光。 、 (1)“荧光素一荧光素酶生物发光法”中涉及的能 量转换的形式是 。 ATP的水解一般 与 (吸能反应/放能反应)相联系。 (2)“荧光素一荧光素酶生物发光法”的操作过 程是：①将泡菜研磨后离心处理，取一定量上 清液放入分光光度计（测定发光强度的仪器） 反应室内 ,在适宜条件下进行 反应；②记录 并计算ATP含量；③测： 算出细菌数量。 17.(16分)(2025·河南·三模)某实验小组研究 了几种无机盐对纤维素酶和木聚糖酶酶活力的 影响。将无机盐与酶样分别以1：10和1：2 的比例均匀混合，配制成待测酶液，酶活力测定 结果如下表所示。已知不添加无机盐时，纤维 素酶活力为1000U/g,木聚糖酶活力为 5000IU/g。回答下列问题： 添加不同比例无机盐后对纤维素酶、木聚糖酶 活力的影响单位：IU/g 纤维素酶活力 木聚糖酶活力 添加无机盐 1：10 1:2 1:10 1:2 NaCl 1005 1005 5241 5318 KI 1001 1001 5012 5018 CuCl2·2H2O 957 902 1937 1798 MgC2·6H2O 1000 1048 4496 4248 ZnSO1·7H2O 1052 1084 4480 4261 MnCl2·4H2O 1225 1435 4546 4359 KH2PO 996 1036 5313 5336 CaCl, 1001 1069 5202 5381 FeCl3 1007 1160 4407 4211 (1)酶活力也称酶活性，酶活性的大小可以用 来表示。 (2)由表中数据可看出，随着无机盐添加比例 的增加，对纤维素酶、木聚糖酶活力促进作用： 最明显的无机盐分别是 有同学提出相同的无机盐对不同酶的作用效 果不同，其依据是 (3)实验中CuCl2·2H2O对木聚糖酶活力具 有显著的抑制作用，原因可能是 ,从而造成了木聚糖酶活性降低。 (4)在添加无机盐MnCl2·4H2O的条件下， 进一步探究纤维素含量对酶促反应的影响，以 羧甲基纤维素钠溶液作为反应底物，请设计实 验思路及预期结果。 实验思路： 预期实验结果：请根据预期实验结果绘制大致 的曲线图。 18.(14分)(2025·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： -20 抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，实验 结果如图1。不同的抑制剂抑制酶活性原理如 图2所示。 ,(酶促反应速率)①无抑制剂 ②抑制剂I ③抑制剂Ⅱ S,S2S(底物浓度) 图1 底物 竞争性 底物 抑制剂N 非竞争性 抑制剂 酶 图2 (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。 9.(14分)(2025·四川遂宁·三模)如图为生物 体新陈代谢与ATP关系的示意图，请回答下 列问题。 ATP 无机物 Pi). ADP 有机物 ADP 4 分解产物 ATP (1)ATP的结构简式为： (2)海洋中的电鳗有放电现象，其电能是由图 中的 (填数字)过程释放的能量转变 而来的；某人感冒发烧，其体温上升所需要的 热量主要是由图中 (填数字)过程释 放出来的。 (3)用图中的数字依次表示光能转变为骨骼肌 收缩所需能量的过程： (4)经测定，正常成年人静止状态下24h将有 40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的 总量仅为2~10mg,为满足能量需要，生物体 内解决这一矛盾的合理途径是(2)主动运输较被动运输而言需要耗能、需要载体蛋白、逆浓度梯度！ 运输。K+在神经细胞内浓度高于细胞外，K+运出神经细胞是协助 扩散，K十进入神经细胞是主动运输 (3)由图可知，类型b中，运输○时消耗了ATP,说明其能量来 自ATP (4)若小肠上皮细胞是以ATP驱动的主动运输方式吸收葡萄糖，则！ 甲组正常呼吸而不受影响，乙组因呼吸受到抑制而导致主动运输减 弱，故一段时间后两组溶液中浓度降低（因主动运输而被吸收）的是 甲组。 答案(1)糖蛋白位于细胞外侧(2)需要载体蛋白、逆浓度梯度、需 要能量K+运出神经细胞是协助扩散，K+进入神经细胞是主动运 (3)ATP(4)甲 18.解析(1)据图分析可知，图示为细胞膜的流动镶嵌模型，其基本支 架是磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架。 (2)据图分析可知，氯离子的跨膜运输需要功能正常的CFTR蛋白协 助，C℉TR蛋白属于载体蛋白，还需要消耗能量，属于主动运输。转 运过程中，载体蛋白能发生自身构象的改变。 随着氯离子在細胞外 浓度逐渐升高，细胞外液浓度升高，会导致水分子通过渗透作用向膜 外扩散的速度加快，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。 (3)除了图中所示水的自由扩散运输方式外，水还可以通过协助扩散 (或者易化扩散)方式进出细胞，这两种方式的共同点是都是顺浓度· 梯度扩散、不需要细胞提供能量。 答案(1)流动镶嵌磷脂双分子层 (2)载体蛋白主动运输 渗透加快(3)协助扩散/易化扩散 都是顺浓度梯度扩散、不需 要细胞提供能量 19.解析(1)盐碱地土壤盐分过多，土壤溶液浓度大于植物根部细胞细， 胞液浓度，植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫，故盐碱地上 大多数植物很难生长。 (2)当盐浸入到根周围的环境时，N+顺浓度梯度进入根部细胞的方， 式为协助扩散，图示H+浓度的运输需要借助于细胞膜上的S)S1和！ 液泡膜上的NHX,且同时实现钠离子的逆浓度梯度转运，保证了盐 分的排出和盐分集中到液泡中的过程，结合图示各部分的pH可知， 各结构中H浓度分布存在差异，该差异主要由位于细胞膜和液泡膜 上的H+ -ATP系转运H+来雏持的 主动运输的意义是通过主动 运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质， 从而保证细胞和个体生命活动的需要 (3)根据各部分的pH可知，H+借助转运蛋白S()S1顺浓度梯度从细 胞膜外运输到细胞质基质形成的势能，为N从细胞质基质运输到 细胞膜外提供了动力：H+借助转运蛋白NHX顺浓度梯度从液泡内 运输到细胞质基质形成的势能，为N十从细胞质基质运输到液泡内！ 提供了动力。这一转运过程可以帮助根细胞将N+转运到细胞膜外 或液泡内，从而减少Na十对胞内代谢的影响。可见使根细胞将Na 转运到细胞膜外或液泡内的过程中消耗了细胞膜两侧、液泡膜两侧 H+浓度差形成的势能。 (4)耐盐碱水稻根部细胞的细胞液浓度比一般水稻品种（生长在普通· 土壤上)的高。实验设计时遵循对照原则和单一变量原则，利用质壁 分离实验方法设计实验进行验证，可以通过设置一系列不同浓度的 外界溶液，去培养各自的根细胞，观纂比较每一浓度下发生质壁分离！ 的情况，从而得出结论，因此其实验设计思路是：配制一系列浓度梯 度的蔗糖溶液，分别取耐盐碱水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的 成熟区如胞，进行质壁分离实验，观察对比两种植物细胞在每一浓度 下发生质壁分离的情况。 答案 ()田阀预农思步 (2)协助扩散细胞膜和液泡膜。通过主动 运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，： 从而保证细胞和个体生命活动的需要(3)细胞膜两侧、液泡膜两侧} H+浓度差形成的势能 (4)配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别！ 取耐盐碱水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞，进行质· 壁分离实验，观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的 情况 专题5酶和ATP 1.A2.A3.C4.B5.B6.D7.A8.B9.D10.D11.C 12.B13.B14.B 15.解析(1)PP)是多酚氧化酶，酶的作用机理是降低化学反应的活化！ 能。制作绿茶时，在揉捻之前需经过焙火杀青，其目的是将茶叶经高· 温处理，防止酶促褐变。 (2)分析题图乙可知，在80℃下，PP()能雏持70s活性，在90℃下 PP()能雏持40s活性，温度越高，PP()雏持活性的时间越短。低温 下PP)(酶)的空间结构稳定，PP()(酶)活性较低，且在适宜温度下 PP()(酶)的活性可恢复，因此PP()粗提取液应在低温下临时保存 (3)在制备PP()粗提取液时一般会加入少量二氧化硅，有助于研磨充！ 分。分析题图甲可知，在pH为7一8之间PP)的相对酶活性最高，！ 为探究浮红茶叶中PP)的最适PH,可设计如下实验：①取5支洁净 的试管，编号为A、B、C、D、E,分别加入等量的PP()粗提取液。②在 PH为7至8范围内，设置一系列PH梯度缓冲液，将上述缓冲液等 量分别加入不同的试管中，放于35℃保温。③在每支试管中加入等 量（且足量）的等浓度的茶多酚溶液。④一段时间后用分光光度计测 、 定各组混合液的吸光值，并记录 (4)桃、苹果，香蕉、荔枝等果实中也含有较多的PP(),褐变会导致果： 实品质下降，甚至腐败。为降低去皮后的果实和果汁褐变的速度，可 将果实低温保存、糖水处理、淡盐水处理，以利于保存 答案(1)降低化学（多酚类物质氧化）反应活化能 吕品 (2)思 低温下PP(O(酶)的空间结构稳定，PP()(酶)活性较低，且在适宜温度： 227 下PP)(酶)的活性可恢复(3)使研磨的更加充分②在PH为7 至8范围内，设置一系列PH梯度缓冲液，将上述缓冲液等量分别加 入不同的试管中，放于35℃保温④一段时间后用分光光度计测定 各组混合液的吸光值，并记录。 (4)低温保存、糖水处理、淡盐水 处理 6.解析 (1)根据荧光素接受细菌细胞ATP中提供的能量后被激活， 在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光可知，“荧光素 荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是化学能转变为光能，最终 发出荧光：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。 (2)“荧光素一荧光素酶生物发光法”的操作过程是：①将泡莱研磨后 进行离心处理，取一定量上清液放入分光光度计（测定发光强度的仪 器)反应室内，加入等量适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进 行反应：②记录发光强度并计算ATP含量：③测算出细菌数量。 答案 (1)化学能→光能 吸能反应(2)①荧光素和荧光素酶②发光 强世 ,解析 (])酶活力也称酶活性，酶活性的大小可以用在一定条件下， 酶催化某一化学反应的速率（单位时间内底物消耗量或产物生成量） 来表示。 (2)由表中数据可看出，随着无机盐添加比例的增加，对纤雏素酶、木 聚糖酶活力促进作用最明显的无机盐分别是MnCl2·4H()、CCl2: 有同学提出相同的无机盐对不同酶的作用效果不同，其依据是Z S)1·7H2O(MnCl,·4H2),MgCl2·6H2O、FeCl3)对纤雏素酶活力 起促进作用，但对木聚糖酶活力起抑制作用。 (3)实验中CuC12·2H2()对木聚糖酶活力具有显著的抑制作用，原 因可能是CuCl2(Cu+)破坏了木聚糖酶的空间结构，从而造成了木 聚糖酶活性降低 (4)在添加无机盐MCl,·4H,()的条件下，进一步探究纤维素含量 对酶促反应的影响，实验自变量是纤雏素含量，因变量是反应速率， 以羧甲基纤雏素钠溶液作为反应底物，实验设计如下： 实验思路：配制不同浓度的羧甲基纤雏素纳溶液，取1：2添加无机 盐MnCl2·4H2()制备的纤雏素酶溶液，分别加入不同浓度的羧甲基 纤雏素纳溶液中，测定并比较各组底物消耗速率或产物生成速率。 预期实验结果：根据预期实验结果绘制大致的曲线图如下（一定范围内」 反应速率会随底物浓度增大而加快，超过某某浓度，反应速率不变)： ↑反应产物生成 或底物消耗)速率 0 底物浓度 答案(1)在一定条件下，酶催化某一化学反应的速率（单位时间内 底物消耗量或产物生成量)(2)MnCl2·4H2()、CCl2 ZnS)1· 7H2()(MnCl2·4H2(),MgCl2·6H2(O、FeCl)对纤维素酶活力起促 进作用，但对木聚糖酶活力起抑制作用(3)CuCl2(Cu+)破坏了木 聚糖酶的空间结构(4)配制不同浓度的羧甲基纤维素钠溶液，取 1:2添加无机盐MC1,·4H,O制备的纤维素酶溶液，分别加入不同 浓度的羧甲基纤维素钠溶液中，测定并比较各组底物消耗速率或产 物生成速率（意思表达清楚即可） 4后金切士 或底物消耗)速率 底物浓度 3.解析(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、H、酶浓度、抑制剂的使用 反应时间年 (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 组分为若千等份：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 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,腐于竞争性抑制剂 答案(1)抑制剂种类和底物浓度温度、♪H、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 9.解析(1)ATP是细胞中直接能源物质，其结构简式可表示为A (2)海洋中的电鳗放电，是ATP中的化学能转化为电能的过程，伴随 ATP的水解过程，即图中的④：某人感冒发烧，其体温上升所需要的 热量主要是细胞呼吸氧化分解有机物释放的能量，即图中的③过程 (3)光能转变为骨骼肌收缩所需能量的过程：①光合作用吸收光能， 转化为ATP中活跃的化学能②ATP中活跃的化学能转化为有机 物中稳定的化学能→③有机物氧化分解释放能量，产生ATP→} ④①ATP为生命活动直接提供能量，故用图中的数字依次表示光能转 变为骨胳肌收缩所需能量的过程是①②③④。 1 (4)ATP在细胞内含量很少，但需要量很大，生物体内解决这一矛盾 的合理途径是通过ATP与ADP的相互转化是时刻不停的进行的， 能雏持细胞内ATP含量的相对稳定。 答案 (1)A-P-P✉P (2)4)3) (3)①②③④(4)ATP与1 ADP之间进行相互转化时刻不停进行 专题6 细胞呼吸 1.D2.D3.C4.A5.D6.C7.A8.A9.B10.D11.C 12.B13.C14.A 15,解析(1)据图可知，在无氧条件下，金鱼的骨胳肌细胞分解丙酮酸 的场所是线粒体基质，其他组织细胞分解丙酮酸的场所是细胞质基 质。 对于金鱼的某一细胞来说，在无氧条件下无氧呼吸的终产物是 乙醇和二氧化碳，或者是乳酸。 (2)即使长时间缺氧，金鱼体内也不会累积乳酸，这是由于金鱼的骨 胳肌细胞能将乳酸转变为乙醇（酒精），最终释放出去。 从骨胳肌细 胞中基因表达的角度分析，金鱼骨酪肌细胞中表达了丙酮酸脱酸酶 (PDC)基因和乙醇脱氢酶(ADH8a3)基因，进而合成了相应基因产 物：丙酮酸脱羧酶(PDC)和乙醇脱氢酶ADH8a3,进而实现了丙酮酸 的分解和乙醇的产生，即金鱼体内不会积累乳酸，是相关基因表达的 结果 (3)为了探究金鱼的骨胳肌、肝脏、心脏和大脑等器官在不同条件下 是否能合成ADH83,需要进行对照实验，在实验中设计的组别有： 把金鱼分别饲养在氧气充足（的水中）、缺（无）氧（的水中）和缺（无） 氧后再充氧的水中相同时间，即设计三组实验，自变量是氧气的有无 和提供氧气条件的不同，随后在各组的上述器官内随机取样，检测 ADH83酶量的变化与产生酒精的不同组织之间的相关性 (4)若有来自A、B两个志愿者的乙醇脱氢酶，本实验的目的是要检测 来源不同的乙醇脱氢酶的活性，又知该酶在人体肝脏细胞中可将乙 醇分解为乙醛，其酶活性高低可作为解酒能力强弱的一个指标，因此 实验设计中的自变量为酶来源不同，因变量是酒精含量的变化，因此 实验思路如下：取等量的酒精分别加入到编号为甲、乙的两支试管 中，再向甲、乙两支试管分别加入等量且适量来自A、B志愿者的乙醇 脱氢酶，在相同且适宜的条件下处理相同时间，用酒精测试仪测定两 支试管中的酒精剩余量： 预期结果：若甲武管中酒精剩余量多于乙试管中的，则A志愿者的乙 醇脱氢酶活性低于B志愿者的。 若甲武管中酒精剩余量少于乙试管中的，则A志愿者的乙醇脱氢酶 活性高于B志愿者的 若甲、乙两试管中酒精剩余量相等，则A、B志愿着的乙醇脱氢酶活性 相等。该实验结果说明，不同人体产生的乙醇脱氢酶活性不同，因而 酒量不同。 答案(1)线粒体细胞质基质 乳酸或乙醇（酒精）和C()2 (2)金} 鱼骨骼肌细胞中表达了丙酮酸脱酸酶(PDC)基因和乙醇脱氢酶83！ (ADH8a3)基因，合成了相应基因产物：丙酮酸脱羧酶(PDC)和乙醇！ 脱氢酶8a3(ADH8a3) (3)氧气充足（的水中） 缺（无）氧（的水中） (4)实验思路：取等量的酒精分别加入到编号为甲、乙的两支试管 中，再向甲、乙两支试管分别加入等量且适量来自A、B志愿者的乙醇 脱氢酶，在相同且适宜的条件下处理相同时间，用酒精测试仪测定两 支试管中的酒精剩余量预期结果：若甲试管中酒精剩余量多于乙 1 试管中的，则A志愿者的乙醇脱氢酶活性低于B志愿者的。若甲试 管中酒精剩余量少于乙试管中的，则A志愿者的乙醇脱氢酶活性高 于B志愿者的。若甲、乙两试管中酒精剩余量相等，则A、B志愿者的 乙醇脱氢酶活性相等（或“若两试管中酒精剩余量不等，则酒精刹余 量多的试管中的酶活性低，酒精剩余量少的试管中的酶活性高；若两 试管中酒精剩余量相等，则两试管中的酶活性相等”) 16.解析 (1)有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第一阶段形成 的丙酮酸穿过线粒体膜进入线粒体基质中，继续参与氧化分解，在线】 粒体基质中，丙酮酸分解最终生成C()2和[H],该阶段产生的[H]被 氧气氧化形成水。清水组，随着水淹时间的延长，有氧呼吸速率逐渐 下降，根部主动运输吸收无机盐高子的速率减慢。由于有氧呼吸和 无氧呼吸均可以产生C(),,不能将C(),生成速率作为检测有氧呼吸 速率的指标。 (2)从曲线走势分析，与清水组相比，KN()3处理组，有氧呼吸速率较 高，说明淹水时KN)3对有氧呼吸速率的降低有抑制作用，且KN()? 浓度越高，抑制作用越明显 (3)要判断钾元素能否在月见草植株不同部位发生迁移，可以用缺钾 培养液培养月见草植株，待续观察叶片的症状变化」 若钾元素可以， 在植株不同部位之间发生迁移，则老叶会先出现缺钾症状，一 艾时间 后新叶也会出现缺钾症状；若钾元素不能在植株不同部位之间发生 迁移，则新叶先出现缺乏症状，老叶后出现缺乏症状。实验恩路为： 用缺钾培养液培养月见草植株，持续观察新叶和老叶的缺钾症状。 12 预期的结果及结论：老叶会先出现缺钾症状， 一段时间后新叶也会出 1 现缺钾症状，说明钾元素可以在植株不同部位之间发生迁移：新叶先 出现缺乏症状，老叶后出现缺乏症状，说明钾元素不能在植株不同部 位之间发生迁移 答案(1)C()2和H]氧气该观点正确。清水组随着水淹时间 的延长，有氧呼吸速率逐渐下降，根部主动运输吸收无机盐离子的速 率减慢有氧呼吸和无氧呼吸均可以产生C()2 (2)抑制KNO 浓度越高，抑制作用越明显 (3)实验思路为：用缺钾培养液培养月 见草植株，持续观察新叶和老叶的缺钾症状。预期的结果及结论：老 叶会先出现缺钾症状， 段时间后新叶也会出现缺钾症状，说明钾元 228 素可以在植株不同部位之间发生迁移：新叶先出现缺乏症状，老叶后 出现缺乏症状，说明钾元素不能在植株不同部位之间发生迁移 解析 (1)由图可知，1,6-二磷酸果糖是生成乳酸的中间产物，完成的 是无氧呼吸，场所是细胞质基质。图中三种酶在两个细胞中催化化 学反应的机制是降低化学反应的活化能。 (2)据图判断，肝细胞中的糖异生作用的意义是防止乳酸过多而引起 的酸中毒：储存一定量的葡萄糖，保证肝细胞的能量供应。骨胳肌细 胞中不能进行糖异生，其根本原因是骨格肌细胞中酶3基因不能表 达，不能产生酶3 (3)研究发现，氛化物对于动物是刷毒物质，因为氰化物能抑制细胞 线粒体内膜上的细胞色素氧化酶(C)X)的活性，会导致有氧呼吸第 三阶段直接受到影响。但是某些桩物线粒体内膜上的交替氧化酶 (A()X)的活性不受化物影响，A()X参与的呼吸方式称为抗呼 吸 化物对C()X和A()X的活性影响不同，可能的原因是C()X和 A()X结构不同，对氛化物的敏感性不同。细胞呼吸产生的能量一部 分用于合成ATP, 一部分以热能形式散失，所以抗氛呼吸使细胞在消 耗等量呼吸底物的情况下产生更多的热量，由此可知，抗氰呼吸比正 常有氧呼吸合成的ATP量更少。 答案 (1)细胞质基质 降低化学反应的活化能 (2)防止乳酸过多 而引起的酸中毒：储存一定量的葡萄糖，保证肝细胞的能量供应 骼肌细胞中酶3基因不能表达，不能产生酶3 (3)三 C)X和A()X 结构不同，对氰化物的敏感性不同 雨 解析 (1)据图可知，若只考虑脂肪时，人体运动强度为中度时，骨骼 肌消耗的脂肪占比最多，故骨肌的耗氧量最多 :与相同质量的糖类 相比，脂肪彻底氧化分解释放的能量更多，原因是脂肪中()元素含量 少，H元素含量多，彻底氧化分解消耗的氧气较多，释放的能量也较 :在高强度运动下脂肪供能占比极少，肌糖原供能占主导的原因主 在于高强度运动情况下，肌细胞会快速消耗大量能量，脂肪分解供 速度较慢，因此不能及时补充肌细胞所需的大量能量，而肝糖原在 量供应不足时，能够及时转化为葡萄糖，氧化分解：据图可知，在中 低强度下，脂肪酸和脂肪的占比较多，故减肥人士可进行较长时间的 中低强度运动 (2)①当()，浓度为0时，装置1和装置2均进行无氧呼吸，产生酒精 和C()2,区别在于装置1中烧杯内是Na()H,可以吸收C)2,所以装置 1红色液滴不移动：装置2中是蒸馏水，不能吸收C()2,会引起装置内 压强的变化，红色液滴向右移动 ②有氧呼吸过程中每分解1分子葡萄糖，消耗1分子的氧气，产生6 分子的C)2,无氧呼吸过程中每消耗1分子葡萄糖，产生2分子C()2, 装置1中红色液滴移动的距离反映了有氧呼吸()2的消耗量，而装置 2中红色液滴移动的距离反映了C()2产生量与()2消耗量的差值，即 无氧呼吸C),的释放量，所以逐渐增大装置1和装置2中的()2浓 度，某一时刻测得左移距离/右移距离 =3,此时有氧呼吸强度 酒粉 发酵强度：若左移距离/右移距离<3，则说明了有氧呼吸强度<酒精 发酵强度：当酵母菌只进行有氧呼吸时，则装置1红色液滴左移的距 离逐渐增大，装置2则不移动，或者说右移距离为0。 答案 (1)中脂肪中()元素含量少，H元素含量多，彻底氧化分解 消耗的氧气较多，释放的能量也较多 高强度运动时肌细胞会快速 消耗大量能量，脂肪分解供能速度较慢，因此不能及时补充肌细胞所 需的大量能量 进行较长时间的中低强度的运动(2)①不移动、右 移 细胞质基质 ②有氧呼吸强度<酒精发酵强度 装置1液滴左 移距离继续增大，装置2液滴右移距离为0 解析(1)由图可知，葡萄糖通过①过程生成A,同时NAD十转化为 B,所以A是丙酮酸，B是NADH:人成熟红细胞无线粒体，因此 NA)H数耗拨生在红知的的知的所其质中 (2)运动员进行马拉松比赛时骨骼肌细胞既进行有氧呼吸，也进行无 氧呼吸，无氧呼吸过程生成乳酸，即发生了图中的①②过程；此时骨 胳肌细胞中的C()2是有氧呼吸产生的，因为骨酪肌细胞无氧呼吸产 生的是乳酸，不产生C()2,所以骨胳肌细胞C()2释放量等于()2消 耗量 (3)图中的D是乙醛被还原生成的乙醇（酒精），常用酸性重络酸钾溶 液来检测，如果有酒精产生，会由橙色变成灰绿色：细胞进行产乳酸 的无氧呼吸或产酒精的无氧呼吸都只在第 阶段生成少量ATP,这 两种途径的第一阶段完全相同，因此消耗等量的葡萄糖，生成物质C 和物质D的两种无氧呼吸产生ATP的量相等 (4)在涝胁迫条件下，玉米幼苗根不能长时间进行无氧呼吸，因为无 氧呼吸产生的酒精积累会破坏细胞组织（造成烂根）。 答案 (1)丙酮酸 细胞质基质 (2)①② 等于 (3)(酸性的)重 铬酸钾溶液细胞进行产乳酸的无氧呼吸或产酒精的无氧呼吸都只 在第一阶段生成少量ATP,这两种途径的第一阶段完全相同(4)不 能（否）无氧呼吸产生的酒精积累会破坏细胞组织（造成烂根） 专题？光合作用及与细胞呼吸的关系 4 2.3. 4.D5.D6.B7.B8.A9.C 10.011.D B 13.C 14.D 解析 (1)结合题图可知，磷酸丙糖运出叶绿体后在细胞质基质中形 成蔗糖，故参与蔗糖生物合成的酶位于细胞质基质。由题千信息“细 胞质内形成的蔗糖可通过跨膜运输进入液泡进行临时性贮藏，该过 程是由位于液泡膜上的蔗糖载体介导的逆蔗糖浓度梯度运输”，可知 蔗糖进入液泡的跨膜方式是主动运输 (2)根据图1分析可知，当细胞质基质中P浓度降低时，会抑制磷酸 丙糖从叶绿体中运出，从而促进叶绿体内磷酸丙糖合成淀粉。而残 酸丙糖的输出量增多会影响C5的再生，导致暗反应速率下降。 (3)由图2可知，与对照组相比，千旱处理后成熟叶中11C()2光合产物 的滞留量增加，说明千旱胁迫会导致成熟叶光合产物的输出量减少。