第08讲 酶和ATP（5年考情+2大核心速记+2大题型专攻）（专项训练）（北京专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以考情定向为引领，通过核心知识模块化梳理与分层训练，构建酶与ATP的结构功能观及代谢联动逻辑，渗透科学思维与探究实践。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|----|----|----| |五年考情·精准定向|2大热点情境|考情高频考点定位、备考策略（概念精准记忆+代谢联动）|新课标要求→考频分析→热点情境→备考策略，形成考情-知识-应用链条| |两大核心·主干速记|5大考点+实验设计|酶特性验证实验设计（对照原则）、影响因素曲线分析（四变量模型）|酶（本质-特性-影响因素）→ATP（结构-转化-功能），构建物质与能量观| |分层专练·靶向攻关|3类题型（基础/情境/真题）|情境题信息提取（科研成果转化）、压轴题综合应用（代谢联动）|基础题巩固概念→情境题迁移应用→真题题综合突破，实现能力层级提升|

第08讲 酶和ATP 第一部分 五年考情·精准定向 北京考情概览 北京热点情境 北京备考策略 第二部分 两大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心知识01 酶 核心知识02 ATP 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 两年重难·情境题（北京模拟，单选） 五年真题·压轴题（北京视野，单选，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1.细胞代谢为什么离不开酶？ 2.酶是什么物质？ 3.通过对酶本质的探索过程的分析，你对科学是怎样发展的有哪些领悟？ 4.为什么说ATP是细胞的能量“货币”？ 5.ATP与ADP是怎样相互转化的？这有什么意义？ 6.细胞中的哪些生命活动需要ATP提供能量？ 2025年北京卷，酶的特性 2022年北京卷，影响酶促反应的因素及实验 2021年北京卷，酶的特性 2021年北京卷，ATP的功能及利用 1．考查频次：近5年北京高考有三次考查酶的内容，是个高频考点。重点考查酶的特性，影响酶促反应的因素及实验。ATP仅在2021年考查，分值两分。ATP的内容很少单独出题，常用细胞呼吸和光合作用一起考查。 2．考查要点：考查内容聚焦三大板块：一是，酶的组成与特性；二是影响酶促反应的因素及实验；三是，ATP的功能，及放能反应与吸能反应的判断。 热点情境 情境1：北京大学肿瘤医院，《Cancer Research》（2024），“Mitochondrial DNA-Deficient Breast Cancer Cells Rely on Glycolysis and Recruit Mitochondria from Stromal Cells”。 研究了线粒体ATP酶与细胞代谢之间的关系，揭示了线粒体ATP酶与肿瘤细胞形成与代谢的分子机制。 对应知识点：酶的特性及作用，ATP的合成。 情境2：中科院植物所（北京），《Plant Physiology》（2021），“Rubisco Activase and ATP Synthase Co-Regulate Photosynthesis in Beijing Urban Forests”。该研究以北京城市森林为对象，阐明Rubisco 活化酶（Rca）与 ATP 合成酶协同调控光合作用：ATP 合成酶提供 ATP 驱动 Rca 活化 Rubisco，高温同时抑制两者，导致光合下降；北京本土树种通过增强二者稳定性适应城市热岛，维持碳汇功能。 对应知识点：ATP 合成酶（复合体 V）：叶绿体 / 线粒体内膜，跨膜质子梯度驱动 ATP 合成。 备考策略 1.核心概念精准记忆 ATP （1）结构：腺苷 + 三个磷酸基团，两个高能磷酸键；断裂远离腺苷的键释放能量。 （2）转化：ATP⇌ADP+Pi + 能量，物质可逆、能量、酶、场所均不可逆；细胞内含量少、转化快。 （3）功能：直接能源物质，区分能源物质层级（葡萄糖→脂肪→ATP）。 （4）场所：光合光反应、细胞呼吸全程合成 ATP；主动运输、胞吞胞吐、分子运动、酶促反应（如 Rubisco 活化）消耗 ATP。 酶 （1）本质：绝大多数蛋白质，少数 RNA；作用机理：降低化学反应活化能（不改变平衡点）。 （2）特性：专一性、高效性、作用条件温和；区分酶失活（高温、强酸强碱，不可逆）和酶活性暂时降低（低温，可逆）。 （3）影响因素：温度、pH、底物浓度、酶浓度、抑制剂 / 激活剂，熟练绘制经典曲线图并解读。 2. 打通代谢联动（北京卷必考逻辑） 牢牢绑定光合 + 呼吸两大代谢： （1）光反应：类囊体膜ATP 合成酶合成 ATP、NADPH，专供暗反应； （2）暗反应：Rubisco、Rubisco 活化酶（需 ATP 供能）完成 CO₂固定； （3）有氧呼吸：线粒体内膜 ATP 合成酶产能，全程多种呼吸酶协同作用； （4）核心逻辑链：酶活性 → ATP 供应 →代谢速率（城市高温、逆境胁迫高频考查）。 第二部分 两大核心·主干速记 内容速览：酶和ATP。 一图串联 核心梳理 核心知识1 酶 考点1 酶的作用和本质 1.细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢，包括分解代谢和合成代谢。 2.酶在细胞代谢中的作用 （1）作用：酶在细胞代谢中具有催化作用。 （2）作用机理：降低化学反应的活化能。 （3）意义：正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速有序地进行。 3.【探究实践】比较过氧化氢在不同条件下的分解 1 2 3 4 3 4 实验讨论： （1）1.2号管现象与1号管不同，说明了什么？ 【答案】加热能促进H2O2的分解,提高反应速率； （2）3号和4号管并未加热，也有大量气泡产生，说明什么？ 【答案】FeCl3中的Fe3+ 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。 （3）3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号反应速率更快,这说明什么？ 【答案】过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多。 （4）2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多,为什么？ 【答案】一样多，几支试管的H2O2 溶液的体积和浓度都相同。 （5）实验结论： ①水浴加热、FeCl3、过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。 ②与无机催化剂FeCl3相比，过氧化氢酶的催化效率要高得多。 ③过氧化氢酶在细胞外（或体外）也能发挥作用。 4.酶的作用机理：降低反应的活化能 5.酶的本质 （1）本质：绝大多数是蛋白质，少数是RNA。 （2）合成原料：氨基酸、核酸核苷酸。 （3）合成场所：核糖体、细胞核等。 （4）来源：大多数活细胞。 （5）功能：具有催化作用。 【注意】反应前后，酶的化学性质和数量保持不变。 【拓展】鉴定酶本质的实验原理和方法 例题：某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解 为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理 设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验 思路，并预期实验结果及结论(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。 考点2 酶的特性 1. 酶具有高效性 （1）含义：与无机催化剂相比，酶的催化效率是无机催化剂的107～103倍。 （2）图解： （3）分析： ①酶比无机催化剂的催化效率更高； ②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。 ③酶不能改变最终生成物的量。 2. 酶具有专一性 （1）含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 （2）图解： 加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。而加入酶A的反应速率明显较快，说明酶A可催化该反应，即酶具有专一性。 （3）图解酶的专一性 如图表示酶促反应的过程,图中A表示酶,B表示被催化的反应物,C、D表示生成物,酶在反应前后的性质和数量均不发生变化。 3.酶的作用条件较温和 （1）含义：酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。 （2）图解： ①在最适温度和pH条件下，酶的活性最高，温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会降低。 ②过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 考点3 影响酶促反应速率的因素 1.酶促反应速率:在酶的催化作用下化学反应进行的速率称为酶促反应速率,一般用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。 2.酶活性:可用在一定条件下酶催化某一化学反应的速率表示。 3.影响酶促反应速率的因素可分为影响酶活性的因素和不影响酶活性的因素,前者通过影响酶的空间结构影响酶活性,包括温度、pH、抑制剂、激活剂、重金属等;后者包括底物浓度、酶浓度。 4.影响酶促反应的因素曲线分析 (1)温度和pH对酶促反应的影响 ①在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围,酶的催化作用逐渐减弱。 ②过酸、过碱、高温会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活;低温只是会影响酶促反应速率,但不会破坏酶的空间结构,在适宜升高温度的情况下,酶促反应速率会逐步提高。 ③在0 ℃左右时,酶促反应速率很低,但酶的空间结构稳定,因此酶制剂适宜在低温保存。 ④从下图可以看出:反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。 (2)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 乙 甲 a.甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率随底物浓度的增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶量的限制,酶促反应速率不再增加。 b.乙图:在其他条件适宜、底物充足的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。 考点4 验证酶的作用及特性的实验设计与分析 实验目的 实验组 对照组 实验组衡量标准 自变量 验证酶具有催化作用 底物+相应酶液 底物+等量蒸馏水等 底物是否被分解或底物分解速率 酶溶液的有无 验证酶的专一性 底物+相应酶液 另一底物+等量同种酶液 底物是否被分解 不同底物 底物+相应酶液 相同底物+等量另一种酶液 不同酶溶液 验证酶具有高效性 底物+相应酶液 底物+等量无机催化剂 底物分解速率或产物生成速率 无机催化剂和酶溶液 【拓展】 （1）探究温度对酶活性的影响时，一定要让底物和酶在所需的温度下保温一段时间，再进行混合。 （2）若选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度，检测的试剂不可用斐林试剂代替碘液。因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会与还原糖发生特定的颜色反应，而该实验中需严格控制温度。 （3）探究温度对酶活性的影响时，不适宜用H2O2为底物，因为高温条件下H2O2会分解。 考点5 影响酶活性的抑制剂和激活剂 1.抑制剂 （1）竞争性抑制剂：抑制剂与底物竞争酶。 ①第一类竞争性抑制剂：抑制剂的结构与酶的活性中心相似，当抑制抑制与酶结合时，就阻止了底物与酶结合，如果底物与酶结合也会阻止抑制与酶结构。 ②第二类竞争性抑制剂：抑制剂与酶的活性中心以外的部位结合，从而使酶的活性中心结构改变，阻止了酶与底物结合。如果酶与活性中心结合，使抑制剂结合部位的空间结构发生改变，从而阻止抑制与酶结合。 （2）非竞争性抑制剂：抑制剂与底物不存在竞争关系。 如图，抑制剂与酶的活性中心以外的部位结合，但是不会使酶活性中心的结构改变，因此，不影响酶与底物的结合，这样就形成了底物-酶-抑制剂的三元复合物，但是底物不会被酶催化为产物，从而达到抑制的作用。 核心知识2 ATP 考点1 ATP的分子结构与功能 1.组成元素：C、H、O、N、P。 2.名称：腺苷三磷酸。 3.化学组成：1分子腺苷和3分子磷酸基团。 4.结构简式：A-P~P~P。 ATP中，A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖构成；T代表三，P代表磷酸基团；一代表普通化学键，～代表一种特殊的化学键。 5.特点 （1）ATP是一种高能磷酸化合物，含有2个“~”。 （2）由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥，使得“～”不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。 （6）功能：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 【注意】生物体内的能源物质总结 (1)能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP。 (2)主要能源物质：糖类。 (3)储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。 (4)主要储能物质：脂肪。 (5)直接能源物质：ATP。 (6)最终能量来源：太阳能。 【易错警示】 (1)ATP≠能量。ATP是一种高能磷酸化合物，是一种储能物质，不能将两者等同起来。 (2)生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含量很少。其供应取决于ATP与ADP之间快速转化。 (3)ATP合成往往与放能反应(如呼吸作用)相联系(合成ATP相当于合成了一种高能化合物)，ATP水解往往与吸能反应(如主动运输、物质合成、神经传导等)相联系。 (4)切不可认为ATP分解大于合成或合成大于分解，事实上，ATP与ADP转化总处于动态平衡中——耗能较多时ATP水解迅速，但其合成也迅速。　 (5)无O2存在时也能合成ATP，无氧呼吸同样可以产生ATP，为生命活动提供能量。 6.辨析下列物质中A的含义 （1）ATP与核苷酸的关系 组成ATP和核苷酸的元素是相同的，都是C、H、O、N、P。ATP分子去掉2个磷酸基团后剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸（AMP），是RNA的基本组成单位之一。 （2）不同物质结构中“A”的含义不同 ①ATP中的A为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。 ②DNA分子中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。 ③RNA分子中的A为腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成。 ④核苷酸中的A为腺嘌呤。 ⑤联系：它们的共同点是都含有腺嘌呤。其中，AMP（腺苷一磷酸，又名腺嘌呤核糖核苷酸）是RNA的基本组成单位之一。 考点2 ATP与ADP可以相互转化 1. 转化原因 ATP中远离腺苷的“～”既容易水解，也容易形成，伴随着“～”的水解实现ATP到ADP的转化，而“～”的形成与ADP到ATP的转化相伴随。 2. ATP与ADP可以相互转化 3. ATP与ADP的相互转化分析 项目 ATP的合成 ATP的水解 反应式 ADP+Pi+能量→ATP ATP→ADP+Pi+能量 能量来源 光能（光合作用）、化学能（细胞呼吸） 储存在特殊化学键中的能量 能量去路 形成特殊的化学键 用于各项生命活动 反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位 联系 （1）ATP在生物体内含量少，但转化十分迅速，从而使细胞中的ATP和ADP总是处于一种动态平衡 （2）ATP与ADP的相互转化不是可逆反应。因为转化过程中所需的酶、能量的来源和去路及反应场所不完全相同 （3）合成ATP的过程中有水生成，水解ATP的过程中有水消耗 4. 意义 （1）保证细胞内有一个相对稳定的能量供应库。 （2）ATP在能源物质供能过程中处于核心地位，绝大多数能源物质中的能量只有先转移到ATP中才能为生命活动供能。在生命活动中，ATP中的能量可以转化为不同形式的能量。 （3）能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。因此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。 【注意】ATP不是唯一的直接能源物质 除ATP外，还有UTP、GTP和CTP。UTP是由一个尿嘧啶、一个核糖、三个磷酸连接而成的；GTP是由一个鸟嘌呤、一个核糖、三个磷酸连接而成的；CTP是由一个胞嘧啶、一个核糖、三个磷酸连接而成的。每个分子去掉两个磷酸基团后都是构成RNA的基本单位，它们的关系如下图所示： 这四种物质中，ATP是生物体的直接能源物质，当人体在运动、吸收氨基酸、葡萄糖等营养物质时都会消耗ATP，ATP是能量“货币”。GTP可用于合成蛋白质，CTP可用于合成脂质，UTP可用于合成多糖。另外，ATP中的核糖若改变为脱氧核糖，就转变为dATP(脱氧腺苷三磷酸)。 考点3 ATP的利用 1.ATP的利用形式 ATP中的能量可以直接转化成其他各种形式的能量，用于各项生命活动，这些能量主要有以下6种形式。渗透能、机械能、电能、化学能、光能、热能。 2.ATP为主动运输供能 （1）参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。 （2）在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。 （3）载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。 考点4 细胞中的吸能和放能反应 1．概念：吸能反应中产物分子中的势能比反应物分子中的势能高；放能反应中产物分子中的势能比反应物分子中的势能低。 2．吸能、放能反应与ATP的关系 ATP是吸能反应与放能反应之间的纽带，ATP水解产生的能量用于吸能反应，ATP合成的能量来自细胞中的放能反应。 绿色植物细胞中最重要的吸能反应是光合作用，所有细胞中最重要的放能反应是细胞呼吸。 3.如果一个反应发生时释放ATP，则这个反应为放能反应；相反，则为吸能反应。 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 考查重点：酶的结构与功能，酶的特性，ATP的结构、功能、相互转化 题型一：酶 1．（2026·北京昌平·二模）月季花色深浅受花瓣中花青素含量影响，研究发现适度低温可提升浅色品种月季花青素合成酶的活性。相关叙述错误的是（　　） A．低温使浅色品种月季花瓣颜色变浅 B．温度影响花青素合成酶的空间结构 C．花青素合成酶降低花青素合成反应的活化能 D．月季花色是基因和环境共同作用的结果 【答案】A 【详解】A、适度低温提升浅色品种月季花青素合成酶的活性，会促进花青素合成，使花瓣中花青素含量升高，花色变深而非变浅，A错误； B、温度会影响酶的空间结构：高温会破坏酶的空间结构使酶永久失活，低温会使酶的空间结构更稳定、活性被抑制，适度温度下酶的空间结构适宜、催化活性更高，B正确； C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，花青素合成酶作为生物催化剂，可降低花青素合成反应的活化能，C正确； D、月季花色由控制色素合成的相关基因决定，同时受温度等环境因素的影响，因此是基因和环境共同作用的结果，D正确。 2．（2026·北京朝阳·二模）为探究pH对酶活性的影响，研学小组将新鲜土豆片（含过氧化氢酶）放入过氧化氢溶液中，观察土豆片上浮所用时间，结果如图。 下列叙述错误的是（    ） A．实验中温度、过氧化氢浓度等保持相同且适宜 B．将土豆片与过氧化氢溶液混合后再调pH C．判断过氧化氢酶的较适宜pH在7左右 D．pH=1或13的组，实验后调中性，土豆片仍不上浮 【答案】B 【详解】A、H2O2溶液的浓度、温度属于无关变量，无关变量会影响实验结果，要保持相同且适宜，A正确； B、若先将土豆片（含过氧化氢酶）和过氧化氢混合，再调节pH，酶会在pH达到预设值前就提前催化过氧化氢分解，会导致实验结果出现误差，正确操作应为先调pH，再混合酶和底物，B错误； C、从图中可知，pH约为7时，土豆片完全上浮时间最短，说明过氧化氢酶活性最高，最适pH约为7，C正确； D、pH为1和13时，溶液过酸或过碱，酶失活，即使后续调回中性，酶活性也无法恢复，不能催化过氧化氢产生氧气，因此土豆片仍不上浮，D正确。 3．（2026·北京·三模）将己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。该实验可得出的结论是（    ） A．45℃是己糖激酶维持活性的最适温度 B．过量底物能提高己糖激酶的热稳定性 C．底物浓度越高，己糖激酶的活性越高 D．45℃水浴12min后，酶活性下降的原因是被消耗 【答案】B 【详解】A、本实验仅设置了45℃这一个温度处理组，没有设置其他温度梯度的对照实验，无法确定45℃是己糖激酶维持活性的最适温度，A错误； B、未加过量底物的实验组45℃水浴12min后酶活性丧失50%，加入过量底物的实验组酶活性仅丧失3%，说明过量底物与己糖激酶结合后，减少了高温对酶空间结构的破坏，提高了己糖激酶的热稳定性，B正确； C、本实验未探究不同底物浓度下己糖激酶的活性差异，无法说明底物浓度越高，己糖激酶的活性越高，C错误； D、酶是生物催化剂，化学反应前后自身的性质和数量不会改变，45℃水浴后酶活性下降的原因是高温破坏了酶的空间结构，不是酶被消耗，D错误。 4．（2026·北京通州·一模）在工业生产中，将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的糖化。水解的方法主要有两种，用稀硫酸催化淀粉水解，或者用淀粉酶来催化水解。下列叙述正确的是（　　） A．都能为淀粉糖化过程提供能量 B．单位时间生成葡萄糖的量相同 C．反应后淀粉酶结构改变失去活性 D．酶催化时所需条件比酸催化温和 【答案】D 【详解】A、无机催化剂和酶的作用机理均为降低化学反应的活化能，二者都不能为反应过程提供能量，A错误； B、酶具有高效性，催化效率远高于无机催化剂，因此淀粉酶催化时单位时间生成葡萄糖的量更多，B错误； C、酶属于生物催化剂，在化学反应前后自身的结构和生理活性不会发生改变，可重复参与催化反应，C错误； D、酶的作用条件较温和，仅需常温、常压、适宜温度和pH即可发挥催化作用，而稀硫酸催化需要高温、强酸等较剧烈的反应条件，D正确。 5．（25-26高三下·北京海淀·期中）含酶牙膏能有效分解口腔内的细菌，使用时建议使用温水，牙膏在口腔中停留1～2分钟再漱口。下列叙述正确的是（　　） A．该牙膏中的酶可分解口腔中所有类型的残留物 B．刷牙时牙膏在口腔中停留1～2分钟有利于酶发挥作用 C．使用温水刷牙可提高酶的活性，因此水温越高越好 D．牙膏中的酶能提供活化能，从而降低反应所需的能量 【答案】B 【详解】A、酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，无法分解口腔中所有类型的残留物，A错误； B、酶与底物结合发挥催化作用需要一定的反应时间，牙膏在口腔中停留1~2分钟有利于酶充分接触底物、发挥作用，B正确； C、酶的作用条件较温和，存在最适温度，水温过高会破坏酶的空间结构使其变性失活，并非水温越高越好，C错误； D、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，酶本身不能为化学反应提供活化能，D错误。 6．（2026·北京门头沟·一模）下列过程涉及酶催化作用的是（    ） A．Fe3+催化H2O2的分解 B．水分子通过原生质层进出液泡 C．PCR过程中DNA双链的解旋 D．植物体细胞杂交中细胞壁的去除 【答案】D 【详解】A、Fe³+属于无机催化剂，不属于酶，该过程是无机催化剂催化反应，不涉及酶的催化作用，A错误； B、水分子通过原生质层进出液泡的方式为自由扩散（或协助扩散），属于被动运输，不需要酶的催化参与，B错误； C、PCR过程中DNA双链解旋是通过高温破坏氢键实现的，无需解旋酶参与，不涉及酶的催化作用，C错误； D、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，去除细胞壁需要用纤维素酶和果胶酶催化相应成分水解，涉及酶的催化作用，D正确。 7．（2026·北京石景山·一模）下列有关高中生物学实验的叙述中，正确的是（　　） A．探究温度对淀粉酶活性的影响的实验中，用斐林试剂检测实验结果 B．模拟生物体维持pH稳定的实验中，肝匀浆pH随HCl的滴加保持不变 C．探究土壤微生物的分解作用的实验中，实验组土壤需经高温处理 D．鉴定DNA时，可将丝状物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴 【答案】C 【详解】A、斐林试剂检测还原糖需要50~65℃水浴加热，会改变实验预设的温度自变量，干扰对淀粉酶活性的检测，因此该实验不能用斐林试剂检测结果，A错误； B、肝匀浆中含有缓冲物质，滴加少量HCl时pH可保持相对稳定，但若滴加过量HCl，pH仍会明显下降，并非保持不变，B错误； C、探究土壤微生物的分解作用实验的自变量是土壤微生物的有无，实验组经高温处理可杀灭土壤中的微生物，与未处理的对照组形成对照，符合实验设计要求，C正确； D、鉴定DNA时，需要先将DNA丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂沸水浴，直接加入丝状物会因DNA未充分溶解导致显色不明显，D错误。 8．（25-26高三上·北京石景山·期末）研究发现核酶的催化效率较低。下图表示某核酶催化反应的过程，相关叙述正确的是（    ） A．核酶的基本单位是脱氧核苷酸 B．核酶为反应提供的能量较少 C．核酶通过碱基配对形成酶-底物复合物 D．在该核酶的催化下底物被彻底水解 【答案】C 【详解】A、核酶的本质是RNA，RNA的基本单位是核糖核苷酸，而不是脱氧核糖核苷酸（脱氧核糖核苷酸是DNA的基本单位），A错误； B、酶的作用是降低化学反应的活化能，而不是为化学反应提供能量，B错误； C、核酶的本质是RNA，催化的底物是RNA，二者通过碱基配对形成酶-底物复合物，进而催化化学反应，C正确； D、该酶只将底物水解成两个RNA片段，并没有彻底水解，D错误。 故选C。 9．（25-26高三上·北京·期中）图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH＝b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下叙述正确的是（　　） A．pH＝c时，e点为0 B．pH＝a时，e点下移，d点左移 C．温度降低时，e点不移动，d点右移 D．H2O2量增加时，e点不移动，d点左移 【答案】C 【详解】A、pH=c时，过碱条件破坏酶的空间结构使酶失活，不能催化H2O2水解，但H2O2在常温下也能分解，所以e点不为0，A错误； B、pH由b→a时，酶的活性降低，化学反应速率减慢，到达化学反应平衡所需的时间延长，但pH改变不会改变化学反应的平衡点，所以d点右移，e点不移动，B错误； C、图乙是在最适温度下，pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化，若温度降低，则酶活性降低，化学反应速率减慢，到达化学反应平衡所需的时间延长，但温度降低不会改变化学反应的平衡点，所以d点右移，e点不移动，C正确； D、H2O2量增加时，达到化学反应平衡所需时间延长，且化学反应的平衡点升高，即e点上移，d点右移，D错误。 故选C。 10．（25-26高三上·北京通州·期中）加酶洗衣粉中会加入脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶等生物酶制剂。下列叙述正确的是（    ） A．酶通过为反应物提供能量以降低化学反应的活化能 B．利用蛋白酶的专一性和高效性可去除衣服淀粉污渍 C．为提高不同类型污渍的去除效果酶制剂应搭配使用 D．使用开水或加入强碱溶解酶制剂可以增加清洁效果 【答案】C 【详解】A、酶通过降低化学反应的活化能来加快反应速率，而非提供能量，A错误； B、蛋白酶只能催化分解蛋白质类污渍，对淀粉污渍无效，体现了酶的专一性，体现高效性需要与加无机催化剂作对比，B错误； C、脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶分别针对不同污渍（脂肪、蛋白质、淀粉），搭配使用可提高去污效果，C正确； D、高温（开水）或强碱会导致酶变性失活，反而降低清洁效果，D错误。 故选C。 题型二：ATP 11．（2026·北京通州·一模）适度运动、体重管理是健康的生活方式之一，下列叙述正确的是（　　） A．运动时由脂肪直接供能 B．运动时大量出汗只需补充水分 C．有氧运动有利于体重管理 D．运动强度越大越利于健康 【答案】C 【详解】A、细胞的直接能源物质是ATP，脂肪是生物体内良好的储能物质，不能直接为生命活动供能，A错误； B、运动时大量出汗的同时会排出大量无机盐，因此不仅需要补充水分，还需要补充无机盐，B错误； C、有氧运动可促进脂肪的氧化分解，减少脂肪堆积，有利于体重管理，C正确； D、运动强度过大时，肌细胞会因缺氧进行无氧呼吸产生大量乳酸，引发肌肉酸痛，还可能对关节、循环系统等造成损伤，不利于健康，D错误。 12．（2026·北京朝阳·一模）动物屠宰后，肌肉组织供能不足导致细胞中肌动蛋白与肌球蛋白结合后难以解离，引起宰后僵硬，影响口感。相关推测不合理的是（　　） A．血液循环停止导致肌肉组织氧气供应中断 B．乳酸等代谢产物积累使肌肉组织的pH降低 C．肌动蛋白与肌球蛋白的正常解离需ATP供能 D．抑制肌动蛋白与肌球蛋白的解离可改善口感 【答案】D 【详解】A、动物屠宰后血液循环停止，无法将氧气运输到肌肉组织，导致肌肉细胞氧气供应中断，A正确； B、肌肉组织缺氧后细胞进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸等代谢产物大量积累会使肌肉组织pH降低，B正确； C、题意显示，供能不足时肌动蛋白与肌球蛋白结合后难以解离，说明二者的正常解离需要ATP提供能量，C正确； D、题意显示，肌动蛋白与肌球蛋白难以解离会导致肌肉僵硬、口感变差，因此抑制二者解离会加重僵硬，降低口感，D错误。 13．（2025·北京通州·一模）衣原体是一类原核胞内寄生生物，缺乏细胞呼吸相关酶，不能产生自身生命活动所需能量，因此需从寄主吸收（　　） A．葡萄糖 B．ATP C．蛋白质 D．糖原 【答案】B 【详解】ATP是生物体生命活动的直接能源物质。衣原体缺乏细胞呼吸相关酶，不能产生自身生命活动所需能量，必须依赖寄主细胞提供现成的ATP，A、C、D错误，B正确。 故选B。 14．（25-26高三上·北京平谷·阶段检测）关于下列四种小分子物质的叙述，正确的是（　　） ①葡萄糖②核苷酸③氨基酸④ATP A．都可以存在于细胞质基质中 B．都是含N和P元素的物质 C．都是构建生物大分子的单体 D．都是细胞内的主要能源物质 【答案】A 【详解】A、葡萄糖可在细胞质基质中分解为丙酮酸；核苷酸在细胞质基质中参与RNA的合成；氨基酸在细胞质基质中用于蛋白质的合成；ATP在细胞质基质中通过细胞呼吸产生。因此，四种物质均可存在于细胞质基质中，A正确； B、葡萄糖仅含C、H、O，不含N和P；氨基酸含C、H、O、N（部分含S），不含P；核苷酸和ATP含N和P，B错误； C、葡萄糖是多糖的单体，核苷酸是核酸的单体，氨基酸是蛋白质的单体，但ATP是直接供能物质，并非生物大分子的单体，C错误； D、葡萄糖是主要能源物质，ATP是直接能源物质，核苷酸和氨基酸主要用于合成核酸和蛋白质，并非主要能源物质，D错误。 故选A。 15．（25-26高三上·北京大兴·开学考试）肌肉收缩是粗肌丝和细肌丝之间的相对滑动导致的，肌球蛋白位于粗肌丝内，其头部具有一个结合ATP的位点（如下图）。细肌丝中存在肌球蛋白的结合位点，肌球蛋白与细肌丝结合并引起细肌丝滑动，然后肌球蛋白又回到原来的状态。下列叙述不正确的是（    ） A．肌球蛋白与ATP结合后，其空间结构发生改变 B．肌球蛋白具有催化ATP水解的特性 C．不同条件下肌肉收缩都需要线粒体的参与 D．ATP驱动肌肉运动，实现“化学能→机械能”转换 【答案】C 【分析】根据题意和图示分析可知，图中肌球蛋白与ATP结合后，其空间结构发生改变，并使ATP水解释放能量，用于肌球蛋白与细肌丝结合并引起细肌丝滑动，然后肌球蛋白又回到原来的状态。此过程中肌球蛋白可以看作是催化ATP水解的一种酶。ATP是直接能源物质，其合成时，能量来自光合作用或细胞呼吸作用。 【详解】AB、根据题意和图示分析可知，图中肌球蛋白与ATP结合后，其空间结构发生改变，并使ATP水解释放能量，此过程中肌球蛋白可以看作是催化ATP水解的一种酶，AB正确； C、不同条件下肌肉收缩都需要ATP的参与，但是ATP可以来自细胞呼吸的第一阶段发生的场所细胞质基质，也可以来自有氧呼吸的二、三阶段发生的场所线粒体，C错误； D、ATP是直接能源物质，ATP驱动肌肉运动，通过ATP水解释放化学能，转化为肌肉运动中的机械能，从而实现“化学能→机械能”转换，D正确。 故选C。 16．（24-25高三上·北京西城·阶段检测）如图表示ATP与ADP的相互转化的过程。下列叙述正确的是（    ） A．人体在剧烈运动时，体内ATP含量会明显减少 B．ATP脱去2个磷酸基团就是RNA的基本单位之一 C．能量Q2可作为能量Q1继续参与①过程 D．此相互转化机制在只发生在真核细胞中 【答案】B 【详解】A、剧烈运动时ATP不会明显减少，可通过①与②过程的快速相互转化维持体内能量供需平衡，A错误； B、ATP脱去2个磷酸基团就是RNA的基本单位之一：腺嘌呤核糖核苷酸，B正确； C、能量Q2是ATP水解释放的能量，用于各项生命活动，不能作为Q1参与ATP合成（Q1来自光能或有机物氧化分解释放的化学能等），C错误； D、ATP 与 ADP 相互转化机制是生物界共性，原核细胞也有，D错误。 故选B。 17．（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。 18．（2025·河北·高考真题）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 【答案】D 【分析】ATP（腺苷三磷酸）是一种高能磷酸化合物，在细胞中，它与ADP的相互转化实现储能和放能，从而保证细胞各项生命活动的能量供应。生成ATP 的途径主要有两条：一条是植物体内含有叶绿体的细胞，在光合作用的光反应阶段生成ATP；另一条是活细胞能通过细胞呼吸生成ATP。 【详解】A、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； B、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； C、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； D、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。 故选D。 19．（24-25高三上·北京·阶段检测）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。 20．（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。 两年重难·情境题（主要北京模拟，单选） 设题创新:黄嘌呤氧化酶（XO），考察酶的特性(T1);“超级酶”考查酶的作用（T5）;“线粒体胶囊”，考查ATP的组成与作用(T10);人工设计跨膜蛋白，考查ATP的合成(T11) 1．（2026·北京昌平·一模）人体内黄嘌呤氧化酶（XO）活性异常升高可导致高尿酸血症。研究人员发现苦荞黄酮可通过结合XO的活性中心，抑制其活性，并检测了不同浓度苦荞黄酮对XO的抑制率，结果如图。相关叙述正确的是（    ） A．苦荞黄酮通过与XO结合，提高催化反应的活化能 B．苦荞黄酮浓度越高，高尿酸血症症状越严重 C．实验中药品添加顺序为黄嘌呤、XO、苦荞黄酮 D．该实验不支持底物浓度可影响酶促反应速率 【答案】D 【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，苦荞黄酮抑制XO活性，是使XO无法发挥降低活化能的作用，并非苦荞黄酮提高催化反应的活化能，A错误； B、XO活性异常升高会导致高尿酸血症，题图显示苦荞黄酮浓度越高，对XO的抑制率越高，XO活性越低，尿酸生成越少，高尿酸血症症状越轻，B错误； C、苦荞黄酮需要结合XO的活性中心才能发挥抑制作用，若按选项中顺序添加，底物黄嘌呤会先与XO的活性中心结合，苦荞黄酮无法再结合XO活性中心，无法准确检测抑制效果；正确顺序应先让苦荞黄酮与XO结合，再加入底物，C错误； D、该实验的自变量是苦荞黄酮浓度，实验未设置不同底物浓度的组别，不支持底物浓度可影响酶促反应速率，D正确。 2．（2026·北京顺义·一模）蓝莓、树莓富含黄烷醇，能改善心脑血流、延缓认知衰退。香蕉含有多酚氧化酶(PPO)可降解黄烷醇。下图是食用两种奶昔6h内血浆中黄烷醇浓度的变化。相关叙述正确的是（　　） A．水果种类越多，奶昔营养越丰富 B．PPO能降低黄烷醇降解反应的活化能 C．制作奶昔的搅拌过程使酶的活性丧失 D．蓝莓护心脑，与香蕉同食效果更佳 【答案】B 【详解】A、水果种类越多不一定营养越丰富，且香蕉含PPO会降解黄烷醇，反而降低奶昔中黄烷醇含量，A错误； B、 PPO是酶，酶的核心作用就是降低化学反应的活化能，从而加速反应，B正确； C、由图可知，混合莓果香蕉奶昔中黄烷醇浓度远低于混合莓果奶昔，说明香蕉中的PPO仍具有活性，搅拌过程未使酶活性丧失，C错误； D、黄烷醇是蓝莓护心脑的核心有效成分，加香蕉后黄烷醇浓度大幅下降，说明与香蕉同食会降低护心脑的效果，而非更佳，D错误。 3．交替氧化酶（OA）是有氧呼吸第三阶段的关键酶，氰化物能阻断有氧呼吸第三阶段。在氧气充足和其他适宜条件下利用氰化物处理植物根细胞和胰岛细胞，测得线粒体中OA活性和NADH含量，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A．胰岛细胞可能不存在交替氧化酶 B．NADH中的H均来源于葡萄糖 C．OA可能与降低NADH与O2反应所需的活化能有关 D．NADH积累可能激活了根细胞线粒体中OA参与的NADH消耗途径 【答案】B 【详解】A、从左图看，对照组和实验组中胰岛细胞的OA活性均为0，说明胰岛细胞可能不表达OA或该酶无活性，A正确； B、有氧呼吸中，NADH的H不仅来自葡萄糖，还来自水和丙酮酸分解（如第二阶段丙酮酸和水反应生成 CO₂和 NADH），B错误； C、OA是有氧呼吸第三阶段的关键酶，酶的作用就是降低化学反应的活化能，C正确； D、实验组根细胞OA活性显著升高，但NADH并未像胰岛细胞一样大量积累，说明NADH积累激活了根细胞线粒体中OA参与的NADH消耗途径，D正确。 故选B。 4．（25-26高三上·北京昌平·期末）α-淀粉酶是一种重要的工业酶，研究人员采用计算机辅助设计对该酶分子进行改造，获得D162K突变酶，检测不同温度对酶活性的影响，结果如下图。相关叙述正确的是（    ） A．淀粉酶为淀粉的分解反应提供所需的活化能 B．低温使酶的空间结构发生改变降低酶活性 C．D162K酶较天然α-淀粉酶催化效率提高 D．所有数据点均为多次独立实验的平均值 【答案】D 【详解】A、淀粉酶可以降低淀粉分解所需的活化能，但不能提供所需的能量，A错误； B、低温不能改变酶的空间结构，低温是抑制了酶的活性，B错误； C、在温度较低的条件下，天然α-淀粉酶催化效率较高，在温度较高的条件下，D162K酶催化效率较高，C错误； D、本实验需要测定两种酶在不同温度条件下酶活性，为了保证数据的严谨性，每个温度下需要多次测量求平均值，因此所有数据点均为多次独立实验的平均值，D正确。 故选D。 5．（24-25高三上·北京西城·阶段检测）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是塑料制品的主要成分，科学家们发现一种分解PEI特殊的细菌，其后又对其进行改良，合成了一种能降解PET的“超级酶”，以期解决塑料垃圾难降解的问题。下列有关“超级酶”的叙述，不正确的是（    ） A．能特异性结合PET B．温度越高，降解速率越快 C．也可作为其他酶促反应的底物 D．细胞内产生，细胞外作用 【答案】B 【详解】A、酶具有专一性，能识别并结合特定底物，超级酶针对PET设计，故能特异性结合PET，A正确； B、酶的活性受温度影响，在最适温度时活性最高；超过最适温度后，酶会变性失活，降解速率下降，B错误； C、超级酶的化学本质是蛋白质（或RNA），可能被蛋白酶（或RNA酶）分解，因此可作为其他酶促反应的底物，C正确； D、该酶由细菌合成后，可能通过分泌作用释放到细胞外分解PET（如胞外酶），D正确。 故选B。 6．（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。 7．（2026·北京顺义·二模）脑神经元消耗 ATP 后产生腺苷，腺苷通过与 A 受体结合，抑制神经元活动并促进睡眠。 咖啡因的分子结构与腺苷相似，能竞争结合 A 受体。下列相关叙述不合理的是（    ） A．脑神经元产生和传导兴奋的过程消耗 ATP B．腺苷积累与脑神经元能量供应密切相关 C．咖啡因与 A 受体结合能增强腺苷的作用 D．咖啡因能短期有效提升清醒度和注意力 【答案】C 【详解】A、脑神经元产生和传导兴奋的过程中，钠钾泵逆浓度梯度转运离子、神经递质的胞吐释放等生理过程都需要消耗ATP，A正确； B、腺苷是ATP消耗后的代谢产物，脑神经元能量消耗越多，ATP水解量越大，腺苷积累量越多，因此腺苷积累与脑神经元能量供应密切相关，B正确； C、咖啡因与A受体竞争结合，会减少腺苷与A受体的结合概率，从而削弱腺苷的作用，C错误； D、咖啡因阻碍了腺苷抑制神经元、促进睡眠的作用，使神经元更易维持兴奋状态，因此能短期有效提升清醒度和注意力，D正确。 8．研究发现，在用药物氯喹治疗疟疾的过程中，有些疟原虫会对氯喹产生抗性，其原因是疟原虫的消化泡表面存在一种依赖ATP的药物外排泵，该泵的核苷酸结合域可与ATP或ADP结合，与ATP完全结合时可转运溶质分子，作用机制如图所示。该泵可外排一类小分子药物，进而减少药物对疟原虫的毒害。下列叙述错误的是（　　） A．该泵通过磷酸化和去磷酸化改变构象，进而运输物质 B．推测疟原虫可能也会通过该泵对其他小分子药物产生抗性 C．该泵首先在游离核糖体上合成，最后需要经过高尔基体的加工 D．该泵是变异和自然选择综合作用的结果，属于疟原虫的有利变异 【答案】A 【详解】A、由题中信息及图示可知，该泵通过ATP的结合与水解而改变其构象，没有出现载体蛋白的磷酸化和去磷酸化，A错误； B、疟原虫产生氯喹抗性的原因之一是通过药物外排泵将药物排出，该泵可外排一类小分子药物，故推测疟原虫可能也会通过该泵对其他小分子药物产生抗性，B正确； C、该泵属于膜蛋白，首先在游离核糖体上合成，然后和核糖体一起转移到内质网上继续合成，最后经过内质网和高尔基体的加工，C正确； D、该泵的存在对疟原虫来说是有利的，可以帮助疟原虫在不良环境中存活，D正确。 9．科学家在深海热液口发现了一种新型化能自养细菌，其体内存在一种特殊的“逆向TCA循环”（TCA循环：细胞有氧呼吸第二阶段的重要过程，将丙酮酸生成的乙酰辅酶A转化为CO2和H2O。该细菌利用硫化物氧化释放的化学能，驱动TCA循环向“还原”方向进行，将CO2和H2O合成为乙酰辅酶A，进而合成有机物。下列关于该细菌的叙述，正确的是（　　） A．该细菌与硝化细菌的代谢类型相同，都属于自养需氧型 B．逆向TCA循环中，CO2转化为有机物的过程不需要ATP供能 C．该细菌的逆向TCA循环发生在线粒体中 D．研究该细菌的逆向TCA循环，为人工合成淀粉提供了新的酶促反应思路 【答案】D 【详解】A、该细菌生活在深海热液口的缺氧环境，异化作用类型为厌氧型，而硝化细菌异化作用为需氧型，二者代谢类型不同，A错误； B、CO2转化为有机物的过程属于吸能反应，且题干明确说明该过程需要硫化物氧化释放的化学能驱动，因此需要ATP供能，B错误； C、该细菌属于原核生物，细胞内只含有核糖体一种细胞器，没有线粒体，逆向TCA循环发生在细胞质基质中，C错误； D、逆向TCA循环可实现CO2到有机小分子（乙酰辅酶A）再到有机物的转化，与人工合成淀粉固定CO2合成有机物的核心需求契合，可为人工合成淀粉提供新的酶促反应思路，D正确。 10．2026年2月，我国科学家在《细胞》杂志发表研究成果，成功开发出“线粒体胶囊”移植技术，将健康线粒体包裹在红细胞来源的囊泡中，高效递送至病变细胞。下列叙述正确的是（　　） A．移植健康线粒体后，病变细胞中ATP都来自健康线粒体 B．健康线粒体植入后，病变细胞中ATP合成速率长期大于分解速率 C．红细胞来源的囊泡与病变细胞膜融合，依赖于细胞膜的选择透过性 D．移植的健康线粒体有可能改善病变细胞的能量供应，缓解线粒体相关疾病 【答案】D 【详解】A、病变细胞中ATP的来源包括细胞质基质（有氧呼吸第一阶段、无氧呼吸都可在细胞质基质产生ATP），A错误； B、正常细胞内ATP和ADP的相互转化处于动态平衡状态，ATP的合成速率与分解速率基本相等，B错误； C、红细胞来源的囊泡与病变细胞膜融合，依赖的是细胞膜具有一定的流动性的结构特点，C错误； D、线粒体是有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”，移植健康的线粒体可以提升病变细胞的有氧呼吸效率，改善能量供应，能够缓解由线粒体功能异常引发的相关疾病，D正确。 11．2025年2月，Nature发布人工设计跨膜蛋白的突破性研究成果。ATP合酶是一种跨膜蛋白复合物，由F1和F0两部分组成，能利用跨膜的质子（H⁺）梯度来合成ATP，如图所示。下列说法错误的是（　　） A．ATP合酶广泛存在于线粒体和叶绿体中，也可能存在于细胞膜上 B．通道蛋白与ATP合酶均属于跨膜蛋白，但二者的功能有所不同 C．ATP合酶作用的原理是利用膜两侧H⁺的电化学梯度，为ATP的合成提供能量 D．人工设计跨膜蛋白的成功，为开发新型生物能源转换器提供了新思路 【答案】C 【详解】A、ATP合酶参与ATP的合成，线粒体内膜（有氧呼吸第三阶段合成ATP）、叶绿体类囊体薄膜（光反应阶段合成ATP）上均有分布，原核生物无复杂细胞器，有氧呼吸/光合作用相关的ATP合酶位于细胞膜上，因此ATP合酶广泛存在于线粒体和叶绿体中，也可能存在于细胞膜上，A正确； B、通道蛋白仅具有物质运输功能，协助特定物质顺浓度梯度跨膜运输；ATP合酶的F0部分作为H⁺通道运输H⁺，F1部分具有催化功能，能催化ADP和Pi合成ATP，二者功能存在差异，B正确； C、酶的作用原理是降低化学反应的活化能，这是所有酶共有的作用机制。膜两侧H⁺的电化学梯度为ATP的合成提供了能量来源，C错误； D、人工设计类似ATP合酶的跨膜蛋白，可实现能量的转化储存，为开发新型生物能源转换器提供新思路，D正确。 12．植物细胞膜上的H+泵将ATP水解，将H+从细胞质释放到细胞壁，使细胞壁区的pH较低。在酸性环境中，IAA的羧基不易解离，主要呈非解离型（IAAH），较亲脂。细胞顶部的生长素输入载体是H+/IAA-协同运输载体，阴离子型IAA-通过该蛋白质主动地与H+协同转运进入细胞质。在基部的细胞膜上，有专性的生长素输出载体，该蛋白负责将IAA-运出细胞。如此反复进行，就形成了生长素的极性运输。下列有关说法不正确的是（    ） A．细胞膜上的H+泵，生长素输入载体、输出载体异常都可影响生长素的运输 B．细胞壁空间的pH较低，IAA可以IAAH形式通过自由扩散的方式进入细胞 C．IAA-通过生长素输入载体进入细胞的方式为主动运输，需要直接消耗ATP D．H+通过载体蛋白运出细胞的过程中，H+需要与载体蛋白的相应部位结合 【答案】C 【详解】A、生长素的极性运输需要H+泵维持细胞壁的低pH环境，同时依赖生长素输入载体、输出载体的转运功能，因此三者异常都会影响生长素的运输，A正确； B、细胞壁区pH较低，IAA主要以亲脂的非解离型IAAH存在，脂溶性物质可通过自由扩散的方式穿过细胞膜的磷脂双分子层进入细胞，B正确； C、IAA-通过生长素输入载体的运输属于与H+协同转运的主动运输，该过程的能量来自H+的电化学梯度势能，不需要直接消耗ATP，直接消耗ATP的是H+泵向外运输H+的过程，C错误； D、载体蛋白运输物质时，需要先与被运输的离子或分子的相应位点结合，通过自身构象改变完成转运，因此H+通过H+泵运出细胞时需要与载体蛋白的相应部位结合，D正确。 五年真题·压轴题（主要北京视野，单选） 高频考点：重点酶的结构与特性，ATP的合成与利用 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 【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。 2．（2022·北京·高考真题）实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序有误的是（　　） 选项 高中生物学实验内容 操作步骤 A 检测生物组织中的蛋白质 向待测样液中先加双缩脲试剂A液，再加B液 B 观察细胞质流动 先用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞，再换高倍镜观察 C 探究温度对酶活性的影响 室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后，在设定温度下保温 D 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 将解离后的根尖用清水漂洗后，再用甲紫溶液染色 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。 【详解】A、在鉴定蛋白质时要先加1ml双缩脲试剂A液，再向试管中加入3-4滴双缩脲试剂B，A正确； B、在观察细胞质流动的实验中应该先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞，然后再换用高倍镜观察，B正确； C、探究温度对酶活性的影响时，应将淀粉溶液与淀粉酶溶液分别在设定温度下保温一段时间，待淀粉溶液与淀粉酶溶液都达到设定温度后再混合，C错误； D、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时，将解离后的根尖用清水漂洗除去解离液后，再用碱性染料甲紫溶液染色，D正确。 故选C。 3．（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。 4．（2021·北京·高考真题）在有或无机械助力两种情形下，从事家务劳动和日常运动时人体平均能量消耗如图。对图中结果叙述错误的是（　　） A．走路上学比手洗衣服在单位时间内耗能更多 B．葡萄糖是图中各种活动的重要能量来源 C．爬楼梯时消耗的能量不是全部用于肌肉收缩 D．借助机械减少人体能量消耗就能缓解温室效应 【答案】D 【分析】葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质；ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，其水解释放的能量可满足细胞各项生命活动对能量的需求。 【详解】A、由图可知，走路上学比手洗衣服在单位时间内耗能更多，A正确； B、葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”，B正确； C、爬楼梯时消耗的能量不是全部用于肌肉收缩，部分会转化为热能，C正确； D、有机械助力时人确实比无机械助力消耗的能量少，但机械助力会消耗更多的能量，不利于缓解温室效应，D错误。 故选D。 5．（2021·北京·高考真题）ATP是细胞的能量“通货”，关于ATP的叙述错误的是（　　） A．含有C、H、O、N、P B．必须在有氧条件下合成 C．胞内合成需要酶的催化 D．可直接为细胞提供能量 【答案】B 【分析】A代表腺苷，P代表磷酸基团，ATP中有1个腺苷，3个磷酸基团，2个高能磷酸键，结构简式为A-P～P～P。 【详解】A、ATP中含有腺嘌呤、核糖与磷酸基团，故元素组成为C、H、O、N、P，A正确； B、在无氧条件下，无氧呼吸过程中也能合成ATP，B错误； C、ATP合成过程中需要ATP合成酶的催化，C正确； D、ATP是生物体的直接能源物质，可直接为细胞提供能量，D正确。 故选B。 6．（2020·北京·高考真题）用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH=7．0、20℃条件下，向5mL1%的H2O2溶液中加入0．5mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了（    ） A．悬液中酶的浓度 B．H2O2溶液的浓度 C．反应体系的温度 D．反应体系的pH 【答案】B 【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。由图可知，第2组比第1组生成的氧气的总量高。 【详解】A、提高酶的浓度能够提高速率，不能提高氧气的量，A错误； B、提高H2O2溶液的浓度，就是提高底物浓度，产物的量增加，B正确； C、适度的提高温度可以加快反应速率，不能提高产物的量，C错误； D、改变反应体系的pH，可以改变反应速率，不能提高产物的量，D错误。 故选B。 7．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）剧烈运动过程中，骨骼肌细胞有氧呼吸供能占比随运动时间变化趋势如图。下列叙述错误的是（　　） A．60 s时，肌细胞的无氧呼吸产生乳酸 B．78.6 s时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖量相等 C．肌细胞水解ATP生成的ADP可循环利用 D．运动后期，供氧增加促进了线粒体内反应物的彻底氧化 【答案】B 【详解】A、60s时有氧呼吸供能占比不足100%，说明骨骼肌细胞同时进行无氧呼吸，人体骨骼肌细胞无氧呼吸的产物为乳酸，A正确； B、78.6s时有氧呼吸供能占比为50%，即有氧呼吸与无氧呼吸释放的能量相等，由于消耗等量葡萄糖时有氧呼吸释放的能量远多于无氧呼吸，因此此时无氧呼吸消耗的葡萄糖量远多于有氧呼吸，二者消耗葡萄糖量不相等，B错误； C、细胞中ATP水解生成ADP和Pi并释放能量，ADP和Pi又可在呼吸作用等放能反应中重新合成ATP，因此ADP可循环利用，C正确； D、运动后期有氧呼吸供能占比升高，说明供氧逐渐充足，氧气参与有氧呼吸第三阶段，可促进线粒体内反应物的彻底氧化分解，D正确。 8．（2026·河南·高考真题）胰蛋白酶可水解精氨酸与下一位氨基酸（脯氨酸除外）之间的肽键。抗体甲的第27、96位均为精氨酸。通过蛋白质工程将第27位替换为苯丙氨酸，第97位替换为脯氨酸。改造后的甲不被胰蛋白酶水解，并保持抗体活性。下列叙述错误的是（　　） A．甲的设计改造需要遵循遗传信息传递的一般规律 B．胰蛋白酶不能水解改造后的甲，体现了酶的专一性 C．第96位氨基酸未被替换的原因可能是该位点与抗体功能相关 D．由于密码子的简并性，改造后编码甲的基因序列不一定改变 【答案】D 【详解】A、蛋白质工程从预期蛋白质功能出发，经结构设计、氨基酸序列推导最终改造对应基因，再通过基因表达获得改造蛋白，整个过程遵循中心法则即遗传信息传递的一般规律，A正确； B、酶的专一性指酶只能催化一种或一类化学反应，胰蛋白酶仅能识别特定序列的肽键，改造后的甲无其可作用的位点因此不能被水解，体现了酶的专一性，B正确； C、改造后甲仍保持抗体活性，第96位精氨酸未被替换，推测该位点可能与抗体的功能密切相关，替换后可能导致抗体活性丧失，C正确； D、密码子简并性是指同一种氨基酸可对应多种密码子，但本次改造中第27位、97位的氨基酸种类发生了改变，不同氨基酸对应的密码子存在差异，因此改造后编码甲的基因序列一定发生改变，D错误。 9．（2025·江西·高考真题）芸香糖苷酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物生产槲皮素、柚皮素和橙皮素等活性物质，具有重要的应用前景。研究人员比较了芸香糖苷酶I、Ⅱ和Ⅲ的酶学性质，部分结果如表。下列叙述正确的是（　　） 芸香糖苷酶 最适温度(℃) 最适pH I 50 4.0 Ⅱ 70 4.0 Ⅲ 40 6.0 A．酶I的反应温度升高20℃，其他条件不变，酶I与酶Ⅱ活性一致 B．三种酶在最适的温度和pH条件下，催化底物的活性相同 C．三种酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物，表明它们具有专一性 D．三种酶的空间结构会因环境温度和pH的改变而发生变化 【答案】D 【详解】A、酶的活性受温度影响，在最适温度前，随温度升高酶活性增强；超过最适温度，随温度升高酶活性下降。酶I的最适温度为50℃，升高20℃至70℃时，超过其最适温度，酶活性会因高温变性而下降；而酶Ⅱ的最适温度为70℃，此时活性最高。两者活性不可能一致，A错误； B、最适条件仅表明此时酶活性最高，但不同酶在最适条件下的催化效率（即酶活性）可能因酶的种类和结构差异而不同，B错误； C、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。三种酶均能水解同一类底物（芸香糖苷类黄酮化合物），体现的是酶的催化作用具有共性，而非专一性（专一性强调对特定底物的催化），C错误； D、酶的活性受温度和pH的影响，温度和pH的变化会影响酶的空间结构，进而影响酶的活性。当环境温度或pH偏离最适条件时，酶的空间结构可能发生改变，甚至导致酶变性失活，D正确。 故选D。 10．（2025·重庆·高考真题）能量胶是马拉松运动员常用的胶状补给品，可快速供能。下表是某能量胶的营养成分表。据表分析，下列叙述正确的是（    ） 项目 每100g 能量 850KJ 蛋白质 0g 脂肪 0g 碳水化合物 50g 核糖 450mg 钠钾氯等 235mg A．核糖是ATP的组成成分，补充核糖有助于合成ATP B．推测表中的碳水化合物主要是淀粉 C．比赛过程中大量出汗，少量补充能量胶即可维持水盐平衡 D．能量胶不含脂肪和蛋白质是因为它们不能为机体提供能量 【答案】A 【详解】A、ATP由腺苷（腺嘌呤+核糖）和三个磷酸基团组成，核糖是ATP的组成成分，“补充核糖”可为腺苷的合成提供原料，间接支持ATP生成，故补充核糖有助于合成ATP，A正确； B、碳水化合物若为淀粉（多糖），需分解为葡萄糖才能快速供能，但能量胶需“快速供能”，推测其碳水化合物应为单糖（如葡萄糖）或二糖（如麦芽糖），而非淀粉，B错误； C、大量出汗会导致水和电解质大量流失，能量胶中钠钾氯仅235mg/100g，少量补充不足以完全维持水盐平衡，需额外补充水和电解质，C错误； D、脂肪和蛋白质均可供能，但脂肪供能慢，蛋白质主要参与结构构建，能量胶不含二者是因快速供能需优先利用碳水化合物，D错误。 故选A。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第08讲 酶和ATP 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B B D B D C C C C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C D B A C B B D C D 两年重难·情境题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B D B D C A D D 题号 11 12 答案 C C 五年真题·压轴题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C C D B B B D D A 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第08讲 酶和ATP 第一部分 五年考情·精准定向 北京考情概览 北京热点情境 北京备考策略 第二部分 两大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心知识01 酶 核心知识02 ATP 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 两年重难·情境题（北京模拟，单选） 五年真题·压轴题（北京视野，单选，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1.细胞代谢为什么离不开酶？ 2.酶是什么物质？ 3.通过对酶本质的探索过程的分析，你对科学是怎样发展的有哪些领悟？ 4.为什么说ATP是细胞的能量“货币”？ 5.ATP与ADP是怎样相互转化的？这有什么意义？ 6.细胞中的哪些生命活动需要ATP提供能量？ 2025年北京卷，酶的特性 2022年北京卷，影响酶促反应的因素及实验 2021年北京卷，酶的特性 2021年北京卷，ATP的功能及利用 1．考查频次：近5年北京高考有三次考查酶的内容，是个高频考点。重点考查酶的特性，影响酶促反应的因素及实验。ATP仅在2021年考查，分值两分。ATP的内容很少单独出题，常用细胞呼吸和光合作用一起考查。 2．考查要点：考查内容聚焦三大板块：一是，酶的组成与特性；二是影响酶促反应的因素及实验；三是，ATP的功能，及放能反应与吸能反应的判断。 热点情境 情境1：北京大学肿瘤医院，《Cancer Research》（2024），“Mitochondrial DNA-Deficient Breast Cancer Cells Rely on Glycolysis and Recruit Mitochondria from Stromal Cells”。 研究了线粒体ATP酶与细胞代谢之间的关系，揭示了线粒体ATP酶与肿瘤细胞形成与代谢的分子机制。 对应知识点：酶的特性及作用，ATP的合成。 情境2：中科院植物所（北京），《Plant Physiology》（2021），“Rubisco Activase and ATP Synthase Co-Regulate Photosynthesis in Beijing Urban Forests”。该研究以北京城市森林为对象，阐明Rubisco 活化酶（Rca）与 ATP 合成酶协同调控光合作用：ATP 合成酶提供 ATP 驱动 Rca 活化 Rubisco，高温同时抑制两者，导致光合下降；北京本土树种通过增强二者稳定性适应城市热岛，维持碳汇功能。 对应知识点：ATP 合成酶（复合体 V）：叶绿体 / 线粒体内膜，跨膜质子梯度驱动 ATP 合成。 备考策略 1.核心概念精准记忆 ATP （1）结构：腺苷 + 三个磷酸基团，两个高能磷酸键；断裂远离腺苷的键释放能量。 （2）转化：ATP⇌ADP+Pi + 能量，物质可逆、能量、酶、场所均不可逆；细胞内含量少、转化快。 （3）功能：直接能源物质，区分能源物质层级（葡萄糖→脂肪→ATP）。 （4）场所：光合光反应、细胞呼吸全程合成 ATP；主动运输、胞吞胞吐、分子运动、酶促反应（如 Rubisco 活化）消耗 ATP。 酶 （1）本质：绝大多数蛋白质，少数 RNA；作用机理：降低化学反应活化能（不改变平衡点）。 （2）特性：专一性、高效性、作用条件温和；区分酶失活（高温、强酸强碱，不可逆）和酶活性暂时降低（低温，可逆）。 （3）影响因素：温度、pH、底物浓度、酶浓度、抑制剂 / 激活剂，熟练绘制经典曲线图并解读。 2. 打通代谢联动（北京卷必考逻辑） 牢牢绑定光合 + 呼吸两大代谢： （1）光反应：类囊体膜ATP 合成酶合成 ATP、NADPH，专供暗反应； （2）暗反应：Rubisco、Rubisco 活化酶（需 ATP 供能）完成 CO₂固定； （3）有氧呼吸：线粒体内膜 ATP 合成酶产能，全程多种呼吸酶协同作用； （4）核心逻辑链：酶活性 → ATP 供应 →代谢速率（城市高温、逆境胁迫高频考查）。 第二部分 两大核心·主干速记 内容速览：酶和ATP。 一图串联 核心梳理 核心知识1 酶 考点1:酶的作用和本质 1.细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢，包括分解代谢和合成代谢。 2.酶在细胞代谢中的作用 （1）作用：酶在细胞代谢中具有催化作用。 （2）作用机理：降低化学反应的活化能。 （3）意义：正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速有序地进行。 3.【探究实践】比较过氧化氢在不同条件下的分解 1 2 3 4 3 4 实验讨论： （1）1.2号管现象与1号管不同，说明了什么？ 【答案】加热能促进H2O2的分解,提高反应速率； （2）3号和4号管并未加热，也有大量气泡产生，说明什么？ 【答案】FeCl3中的Fe3+ 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。 （3）3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号反应速率更快,这说明什么？ 【答案】过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多。 （4）2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多,为什么？ 【答案】一样多，几支试管的H2O2 溶液的体积和浓度都相同。 （5）实验结论： ①水浴加热、FeCl3、过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。 ②与无机催化剂FeCl3相比，过氧化氢酶的催化效率要高得多。 ③过氧化氢酶在细胞外（或体外）也能发挥作用。 4.酶的作用机理：降低反应的活化能 5. 酶的本质 （1）本质：绝大多数是蛋白质，少数是RNA。 （2）合成原料：氨基酸、核酸核苷酸。 （3）合成场所：核糖体、细胞核等。 （4）来源：大多数活细胞。 （5）功能：具有催化作用。 【注意】反应前后，酶的化学性质和数量保持不变。 【拓展】鉴定酶本质的实验原理和方法 例题：某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解 为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理 设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验 思路，并预期实验结果及结论(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。 考点2:酶的特性 1. 酶具有高效性 （1）含义：与无机催化剂相比，酶的催化效率是无机催化剂的107～103倍。 （2）图解： （3）分析： ①酶比无机催化剂的催化效率更高； ②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。 ③酶不能改变最终生成物的量。 2. 酶具有专一性 （1）含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 （2）图解： 加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。而加入酶A的反应速率明显较快，说明酶A可催化该反应，即酶具有专一性。 （3）图解酶的专一性 如图表示酶促反应的过程,图中A表示酶,B表示被催化的反应物,C、D表示生成物,酶在反应前后的性质和数量均不发生变化。 3.酶的作用条件较温和 （1）含义：酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。 （2）图解： ①在最适温度和pH条件下，酶的活性最高，温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会降低。 ②过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 考点3:影响酶促反应速率的因素 1.酶促反应速率:在酶的催化作用下化学反应进行的速率称为酶促反应速率,一般用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。 2.酶活性:可用在一定条件下酶催化某一化学反应的速率表示。 3.影响酶促反应速率的因素可分为影响酶活性的因素和不影响酶活性的因素,前者通过影响酶的空间结构影响酶活性,包括温度、pH、抑制剂、激活剂、重金属等;后者包括底物浓度、酶浓度。 4.影响酶促反应的因素曲线分析 (1)温度和pH对酶促反应的影响 ①在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围,酶的催化作用逐渐减弱。 ②过酸、过碱、高温会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活;低温只是会影响酶促反应速率,但不会破坏酶的空间结构,在适宜升高温度的情况下,酶促反应速率会逐步提高。 ③在0 ℃左右时,酶促反应速率很低,但酶的空间结构稳定,因此酶制剂适宜在低温保存。 ④从下图可以看出:反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。 (2)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 乙 甲 a.甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率随底物浓度的增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶量的限制,酶促反应速率不再增加。 b.乙图:在其他条件适宜、底物充足的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。 考点4:验证酶的作用及特性的实验设计与分析 实验目的 实验组 对照组 实验组衡量标准 自变量 验证酶具有催化作用 底物+相应酶液 底物+等量蒸馏水等 底物是否被分解或底物分解速率 酶溶液的有无 验证酶的专一性 底物+相应酶液 另一底物+等量同种酶液 底物是否被分解 不同底物 底物+相应酶液 相同底物+等量另一种酶液 不同酶溶液 验证酶具有高效性 底物+相应酶液 底物+等量无机催化剂 底物分解速率或产物生成速率 无机催化剂和酶溶液 【拓展】 （1）探究温度对酶活性的影响时，一定要让底物和酶在所需的温度下保温一段时间，再进行混合。 （2）若选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度，检测的试剂不可用斐林试剂代替碘液。因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会与还原糖发生特定的颜色反应，而该实验中需严格控制温度。 （3）探究温度对酶活性的影响时，不适宜用H2O2为底物，因为高温条件下H2O2会分解。 考点5：影响酶活性的抑制剂和激活剂 1.抑制剂 （1）竞争性抑制剂：抑制剂与底物竞争酶。 ①第一类竞争性抑制剂：抑制剂的结构与酶的活性中心相似，当抑制抑制与酶结合时，就阻止了底物与酶结合，如果底物与酶结合也会阻止抑制与酶结构。 ②第二类竞争性抑制剂：抑制剂与酶的活性中心以外的部位结合，从而使酶的活性中心结构改变，阻止了酶与底物结合。如果酶与活性中心结合，使抑制剂结合部位的空间结构发生改变，从而阻止抑制与酶结合。 （2）非竞争性抑制剂：抑制剂与底物不存在竞争关系。 如图，抑制剂与酶的活性中心以外的部位结合，但是不会使酶活性中心的结构改变，因此，不影响酶与底物的结合，这样就形成了底物-酶-抑制剂的三元复合物，但是底物不会被酶催化为产物，从而达到抑制的作用。 核心知识2 ATP 考点1:ATP的分子结构与功能 1.组成元素：C、H、O、N、P。 2.名称：腺苷三磷酸。 3.化学组成：1分子腺苷和3分子磷酸基团。 4.结构简式：A-P~P~P。 ATP中，A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖构成；T代表三，P代表磷酸基团；一代表普通化学键，～代表一种特殊的化学键。 5.特点 （1）ATP是一种高能磷酸化合物，含有2个“~”。 （2）由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥，使得“～”不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。 （6）功能：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 【注意】生物体内的能源物质总结 (1)能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP。 (2)主要能源物质：糖类。 (3)储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。 (4)主要储能物质：脂肪。 (5)直接能源物质：ATP。 (6)最终能量来源：太阳能。 【易错警示】 (1)ATP≠能量。ATP是一种高能磷酸化合物，是一种储能物质，不能将两者等同起来。 (2)生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含量很少。其供应取决于ATP与ADP之间快速转化。 (3)ATP合成往往与放能反应(如呼吸作用)相联系(合成ATP相当于合成了一种高能化合物)，ATP水解往往与吸能反应(如主动运输、物质合成、神经传导等)相联系。 (4)切不可认为ATP分解大于合成或合成大于分解，事实上，ATP与ADP转化总处于动态平衡中——耗能较多时ATP水解迅速，但其合成也迅速。　 (5)无O2存在时也能合成ATP，无氧呼吸同样可以产生ATP，为生命活动提供能量。 6.辨析下列物质中A的含义 （1）ATP与核苷酸的关系 组成ATP和核苷酸的元素是相同的，都是C、H、O、N、P。ATP分子去掉2个磷酸基团后剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸（AMP），是RNA的基本组成单位之一。 （2）不同物质结构中“A”的含义不同 ①ATP中的A为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。 ②DNA分子中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。 ③RNA分子中的A为腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成。 ④核苷酸中的A为腺嘌呤。 ⑤联系：它们的共同点是都含有腺嘌呤。其中，AMP（腺苷一磷酸，又名腺嘌呤核糖核苷酸）是RNA的基本组成单位之一。 考点2:ATP与ADP可以相互转化 1. 转化原因 ATP中远离腺苷的“～”既容易水解，也容易形成，伴随着“～”的水解实现ATP到ADP的转化，而“～”的形成与ADP到ATP的转化相伴随。 2. ATP与ADP可以相互转化 3. ATP与ADP的相互转化分析 项目 ATP的合成 ATP的水解 反应式 ADP+Pi+能量→ATP ATP→ADP+Pi+能量 能量来源 光能（光合作用）、化学能（细胞呼吸） 储存在特殊化学键中的能量 能量去路 形成特殊的化学键 用于各项生命活动 反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位 联系 （1）ATP在生物体内含量少，但转化十分迅速，从而使细胞中的ATP和ADP总是处于一种动态平衡 （2）ATP与ADP的相互转化不是可逆反应。因为转化过程中所需的酶、能量的来源和去路及反应场所不完全相同 （3）合成ATP的过程中有水生成，水解ATP的过程中有水消耗 4. 意义 （1）保证细胞内有一个相对稳定的能量供应库。 （2）ATP在能源物质供能过程中处于核心地位，绝大多数能源物质中的能量只有先转移到ATP中才能为生命活动供能。在生命活动中，ATP中的能量可以转化为不同形式的能量。 （3）能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。因此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。 【注意】ATP不是唯一的直接能源物质 除ATP外，还有UTP、GTP和CTP。UTP是由一个尿嘧啶、一个核糖、三个磷酸连接而成的；GTP是由一个鸟嘌呤、一个核糖、三个磷酸连接而成的；CTP是由一个胞嘧啶、一个核糖、三个磷酸连接而成的。每个分子去掉两个磷酸基团后都是构成RNA的基本单位，它们的关系如下图所示： 这四种物质中，ATP是生物体的直接能源物质，当人体在运动、吸收氨基酸、葡萄糖等营养物质时都会消耗ATP，ATP是能量“货币”。GTP可用于合成蛋白质，CTP可用于合成脂质，UTP可用于合成多糖。另外，ATP中的核糖若改变为脱氧核糖，就转变为dATP(脱氧腺苷三磷酸)。 考点3:ATP的利用 1.ATP的利用形式 ATP中的能量可以直接转化成其他各种形式的能量，用于各项生命活动，这些能量主要有以下6种形式。渗透能、机械能、电能、化学能、光能、热能。 2.ATP为主动运输供能 （1）参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。 （2）在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。 （3）载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。 考点4:细胞中的吸能和放能反应 1．概念：吸能反应中产物分子中的势能比反应物分子中的势能高；放能反应中产物分子中的势能比反应物分子中的势能低。 2．吸能、放能反应与ATP的关系 ATP是吸能反应与放能反应之间的纽带，ATP水解产生的能量用于吸能反应，ATP合成的能量来自细胞中的放能反应。 绿色植物细胞中最重要的吸能反应是光合作用，所有细胞中最重要的放能反应是细胞呼吸。 3.如果一个反应发生时释放ATP，则这个反应为放能反应；相反，则为吸能反应。 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 考查重点：酶的结构与功能，酶的特性，ATP的结构、功能、相互转化 题型一：酶 1．（2026·北京昌平·二模）月季花色深浅受花瓣中花青素含量影响，研究发现适度低温可提升浅色品种月季花青素合成酶的活性。相关叙述错误的是（　　） A．低温使浅色品种月季花瓣颜色变浅 B．温度影响花青素合成酶的空间结构 C．花青素合成酶降低花青素合成反应的活化能 D．月季花色是基因和环境共同作用的结果 2．（2026·北京朝阳·二模）为探究pH对酶活性的影响，研学小组将新鲜土豆片（含过氧化氢酶）放入过氧化氢溶液中，观察土豆片上浮所用时间，结果如图。 下列叙述错误的是（    ） A．实验中温度、过氧化氢浓度等保持相同且适宜 B．将土豆片与过氧化氢溶液混合后再调pH C．判断过氧化氢酶的较适宜pH在7左右 D．pH=1或13的组，实验后调中性，土豆片仍不上浮 3．（2026·北京·三模）将己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。该实验可得出的结论是（    ） A．45℃是己糖激酶维持活性的最适温度 B．过量底物能提高己糖激酶的热稳定性 C．底物浓度越高，己糖激酶的活性越高 D．45℃水浴12min后，酶活性下降的原因是被消耗 4．（2026·北京通州·一模）在工业生产中，将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的糖化。水解的方法主要有两种，用稀硫酸催化淀粉水解，或者用淀粉酶来催化水解。下列叙述正确的是（　　） A．都能为淀粉糖化过程提供能量 B．单位时间生成葡萄糖的量相同 C．反应后淀粉酶结构改变失去活性 D．酶催化时所需条件比酸催化温和 5．（25-26高三下·北京海淀·期中）含酶牙膏能有效分解口腔内的细菌，使用时建议使用温水，牙膏在口腔中停留1～2分钟再漱口。下列叙述正确的是（　　） A．该牙膏中的酶可分解口腔中所有类型的残留物 B．刷牙时牙膏在口腔中停留1～2分钟有利于酶发挥作用 C．使用温水刷牙可提高酶的活性，因此水温越高越好 D．牙膏中的酶能提供活化能，从而降低反应所需的能量 6．（2026·北京门头沟·一模）下列过程涉及酶催化作用的是（    ） A．Fe3+催化H2O2的分解 B．水分子通过原生质层进出液泡 C．PCR过程中DNA双链的解旋 D．植物体细胞杂交中细胞壁的去除 7．（2026·北京石景山·一模）下列有关高中生物学实验的叙述中，正确的是（　　） A．探究温度对淀粉酶活性的影响的实验中，用斐林试剂检测实验结果 B．模拟生物体维持pH稳定的实验中，肝匀浆pH随HCl的滴加保持不变 C．探究土壤微生物的分解作用的实验中，实验组土壤需经高温处理 D．鉴定DNA时，可将丝状物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴 8．（25-26高三上·北京石景山·期末）研究发现核酶的催化效率较低。下图表示某核酶催化反应的过程，相关叙述正确的是（    ） A．核酶的基本单位是脱氧核苷酸 B．核酶为反应提供的能量较少 C．核酶通过碱基配对形成酶-底物复合物 D．在该核酶的催化下底物被彻底水解 9．（25-26高三上·北京·期中）图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH＝b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下叙述正确的是（　　） A．pH＝c时，e点为0 B．pH＝a时，e点下移，d点左移 C．温度降低时，e点不移动，d点右移 D．H2O2量增加时，e点不移动，d点左移 10．（25-26高三上·北京通州·期中）加酶洗衣粉中会加入脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶等生物酶制剂。下列叙述正确的是（    ） A．酶通过为反应物提供能量以降低化学反应的活化能 B．利用蛋白酶的专一性和高效性可去除衣服淀粉污渍 C．为提高不同类型污渍的去除效果酶制剂应搭配使用 D．使用开水或加入强碱溶解酶制剂可以增加清洁效果 题型二：ATP 11．（2026·北京通州·一模）适度运动、体重管理是健康的生活方式之一，下列叙述正确的是（　　） A．运动时由脂肪直接供能 B．运动时大量出汗只需补充水分 C．有氧运动有利于体重管理 D．运动强度越大越利于健康 12．（2026·北京朝阳·一模）动物屠宰后，肌肉组织供能不足导致细胞中肌动蛋白与肌球蛋白结合后难以解离，引起宰后僵硬，影响口感。相关推测不合理的是（　　） A．血液循环停止导致肌肉组织氧气供应中断 B．乳酸等代谢产物积累使肌肉组织的pH降低 C．肌动蛋白与肌球蛋白的正常解离需ATP供能 D．抑制肌动蛋白与肌球蛋白的解离可改善口感 13．（2025·北京通州·一模）衣原体是一类原核胞内寄生生物，缺乏细胞呼吸相关酶，不能产生自身生命活动所需能量，因此需从寄主吸收（　　） A．葡萄糖 B．ATP C．蛋白质 D．糖原 14．（25-26高三上·北京平谷·阶段检测）关于下列四种小分子物质的叙述，正确的是（　　） ①葡萄糖②核苷酸③氨基酸④ATP A．都可以存在于细胞质基质中 B．都是含N和P元素的物质 C．都是构建生物大分子的单体 D．都是细胞内的主要能源物质 15．（25-26高三上·北京大兴·开学考试）肌肉收缩是粗肌丝和细肌丝之间的相对滑动导致的，肌球蛋白位于粗肌丝内，其头部具有一个结合ATP的位点（如下图）。细肌丝中存在肌球蛋白的结合位点，肌球蛋白与细肌丝结合并引起细肌丝滑动，然后肌球蛋白又回到原来的状态。下列叙述不正确的是（    ） A．肌球蛋白与ATP结合后，其空间结构发生改变 B．肌球蛋白具有催化ATP水解的特性 C．不同条件下肌肉收缩都需要线粒体的参与 D．ATP驱动肌肉运动，实现“化学能→机械能”转换 16．（24-25高三上·北京西城·阶段检测）如图表示ATP与ADP的相互转化的过程。下列叙述正确的是（    ） A．人体在剧烈运动时，体内ATP含量会明显减少 B．ATP脱去2个磷酸基团就是RNA的基本单位之一 C．能量Q2可作为能量Q1继续参与①过程 D．此相互转化机制在只发生在真核细胞中 17．（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 18．（2025·河北·高考真题）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 19．（24-25高三上·北京·阶段检测）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 20．（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 两年重难·情境题（主要北京模拟，单选） 设题创新:黄嘌呤氧化酶（XO），考察酶的特性(T1);“超级酶”考查酶的作用（T5）;“线粒体胶囊”，考查ATP的组成与作用(T10);人工设计跨膜蛋白，考查ATP的合成(T11) 1．（2026·北京昌平·一模）人体内黄嘌呤氧化酶（XO）活性异常升高可导致高尿酸血症。研究人员发现苦荞黄酮可通过结合XO的活性中心，抑制其活性，并检测了不同浓度苦荞黄酮对XO的抑制率，结果如图。相关叙述正确的是（    ） A．苦荞黄酮通过与XO结合，提高催化反应的活化能 B．苦荞黄酮浓度越高，高尿酸血症症状越严重 C．实验中药品添加顺序为黄嘌呤、XO、苦荞黄酮 D．该实验不支持底物浓度可影响酶促反应速率 2．（2026·北京顺义·一模）蓝莓、树莓富含黄烷醇，能改善心脑血流、延缓认知衰退。香蕉含有多酚氧化酶(PPO)可降解黄烷醇。下图是食用两种奶昔6h内血浆中黄烷醇浓度的变化。相关叙述正确的是（　　） A．水果种类越多，奶昔营养越丰富 B．PPO能降低黄烷醇降解反应的活化能 C．制作奶昔的搅拌过程使酶的活性丧失 D．蓝莓护心脑，与香蕉同食效果更佳 3．交替氧化酶（OA）是有氧呼吸第三阶段的关键酶，氰化物能阻断有氧呼吸第三阶段。在氧气充足和其他适宜条件下利用氰化物处理植物根细胞和胰岛细胞，测得线粒体中OA活性和NADH含量，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A．胰岛细胞可能不存在交替氧化酶 B．NADH中的H均来源于葡萄糖 C．OA可能与降低NADH与O2反应所需的活化能有关 D．NADH积累可能激活了根细胞线粒体中OA参与的NADH消耗途径 4．（25-26高三上·北京昌平·期末）α-淀粉酶是一种重要的工业酶，研究人员采用计算机辅助设计对该酶分子进行改造，获得D162K突变酶，检测不同温度对酶活性的影响，结果如下图。相关叙述正确的是（    ） A．淀粉酶为淀粉的分解反应提供所需的活化能 B．低温使酶的空间结构发生改变降低酶活性 C．D162K酶较天然α-淀粉酶催化效率提高 D．所有数据点均为多次独立实验的平均值 5．（24-25高三上·北京西城·阶段检测）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是塑料制品的主要成分，科学家们发现一种分解PEI特殊的细菌，其后又对其进行改良，合成了一种能降解PET的“超级酶”，以期解决塑料垃圾难降解的问题。下列有关“超级酶”的叙述，不正确的是（    ） A．能特异性结合PET B．温度越高，降解速率越快 C．也可作为其他酶促反应的底物 D．细胞内产生，细胞外作用 6．（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 7．（2026·北京顺义·二模）脑神经元消耗 ATP 后产生腺苷，腺苷通过与 A 受体结合，抑制神经元活动并促进睡眠。 咖啡因的分子结构与腺苷相似，能竞争结合 A 受体。下列相关叙述不合理的是（    ） A．脑神经元产生和传导兴奋的过程消耗 ATP B．腺苷积累与脑神经元能量供应密切相关 C．咖啡因与 A 受体结合能增强腺苷的作用 D．咖啡因能短期有效提升清醒度和注意力 8．研究发现，在用药物氯喹治疗疟疾的过程中，有些疟原虫会对氯喹产生抗性，其原因是疟原虫的消化泡表面存在一种依赖ATP的药物外排泵，该泵的核苷酸结合域可与ATP或ADP结合，与ATP完全结合时可转运溶质分子，作用机制如图所示。该泵可外排一类小分子药物，进而减少药物对疟原虫的毒害。下列叙述错误的是（　　） A．该泵通过磷酸化和去磷酸化改变构象，进而运输物质 B．推测疟原虫可能也会通过该泵对其他小分子药物产生抗性 C．该泵首先在游离核糖体上合成，最后需要经过高尔基体的加工 D．该泵是变异和自然选择综合作用的结果，属于疟原虫的有利变异 9．科学家在深海热液口发现了一种新型化能自养细菌，其体内存在一种特殊的“逆向TCA循环”（TCA循环：细胞有氧呼吸第二阶段的重要过程，将丙酮酸生成的乙酰辅酶A转化为CO2和H2O。该细菌利用硫化物氧化释放的化学能，驱动TCA循环向“还原”方向进行，将CO2和H2O合成为乙酰辅酶A，进而合成有机物。下列关于该细菌的叙述，正确的是（　　） A．该细菌与硝化细菌的代谢类型相同，都属于自养需氧型 B．逆向TCA循环中，CO2转化为有机物的过程不需要ATP供能 C．该细菌的逆向TCA循环发生在线粒体中 D．研究该细菌的逆向TCA循环，为人工合成淀粉提供了新的酶促反应思路 10．2026年2月，我国科学家在《细胞》杂志发表研究成果，成功开发出“线粒体胶囊”移植技术，将健康线粒体包裹在红细胞来源的囊泡中，高效递送至病变细胞。下列叙述正确的是（　　） A．移植健康线粒体后，病变细胞中ATP都来自健康线粒体 B．健康线粒体植入后，病变细胞中ATP合成速率长期大于分解速率 C．红细胞来源的囊泡与病变细胞膜融合，依赖于细胞膜的选择透过性 D．移植的健康线粒体有可能改善病变细胞的能量供应，缓解线粒体相关疾病 11．2025年2月，Nature发布人工设计跨膜蛋白的突破性研究成果。ATP合酶是一种跨膜蛋白复合物，由F1和F0两部分组成，能利用跨膜的质子（H⁺）梯度来合成ATP，如图所示。下列说法错误的是（　　） A．ATP合酶广泛存在于线粒体和叶绿体中，也可能存在于细胞膜上 B．通道蛋白与ATP合酶均属于跨膜蛋白，但二者的功能有所不同 C．ATP合酶作用的原理是利用膜两侧H⁺的电化学梯度，为ATP的合成提供能量 D．人工设计跨膜蛋白的成功，为开发新型生物能源转换器提供了新思路 12．植物细胞膜上的H+泵将ATP水解，将H+从细胞质释放到细胞壁，使细胞壁区的pH较低。在酸性环境中，IAA的羧基不易解离，主要呈非解离型（IAAH），较亲脂。细胞顶部的生长素输入载体是H+/IAA-协同运输载体，阴离子型IAA-通过该蛋白质主动地与H+协同转运进入细胞质。在基部的细胞膜上，有专性的生长素输出载体，该蛋白负责将IAA-运出细胞。如此反复进行，就形成了生长素的极性运输。下列有关说法不正确的是（    ） A．细胞膜上的H+泵，生长素输入载体、输出载体异常都可影响生长素的运输 B．细胞壁空间的pH较低，IAA可以IAAH形式通过自由扩散的方式进入细胞 C．IAA-通过生长素输入载体进入细胞的方式为主动运输，需要直接消耗ATP D．H+通过载体蛋白运出细胞的过程中，H+需要与载体蛋白的相应部位结合 五年真题·压轴题（主要北京视野，单选） 高频考点：重点酶的结构与特性，ATP的合成与利用 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．（2022·北京·高考真题）实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序有误的是（　　） 选项 高中生物学实验内容 操作步骤 A 检测生物组织中的蛋白质 向待测样液中先加双缩脲试剂A液，再加B液 B 观察细胞质流动 先用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞，再换高倍镜观察 C 探究温度对酶活性的影响 室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后，在设定温度下保温 D 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 将解离后的根尖用清水漂洗后，再用甲紫溶液染色 A．A B．B C．C D．D 3．（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 4．（2021·北京·高考真题）在有或无机械助力两种情形下，从事家务劳动和日常运动时人体平均能量消耗如图。对图中结果叙述错误的是（　　） A．走路上学比手洗衣服在单位时间内耗能更多 B．葡萄糖是图中各种活动的重要能量来源 C．爬楼梯时消耗的能量不是全部用于肌肉收缩 D．借助机械减少人体能量消耗就能缓解温室效应 5．（2021·北京·高考真题）ATP是细胞的能量“通货”，关于ATP的叙述错误的是（　　） A．含有C、H、O、N、P B．必须在有氧条件下合成 C．胞内合成需要酶的催化 D．可直接为细胞提供能量 6．（2020·北京·高考真题）用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH=7．0、20℃条件下，向5mL1%的H2O2溶液中加入0．5mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了（    ） A．悬液中酶的浓度 B．H2O2溶液的浓度 C．反应体系的温度 D．反应体系的pH 7．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）剧烈运动过程中，骨骼肌细胞有氧呼吸供能占比随运动时间变化趋势如图。下列叙述错误的是（　　） A．60 s时，肌细胞的无氧呼吸产生乳酸 B．78.6 s时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖量相等 C．肌细胞水解ATP生成的ADP可循环利用 D．运动后期，供氧增加促进了线粒体内反应物的彻底氧化 8．（2026·河南·高考真题）胰蛋白酶可水解精氨酸与下一位氨基酸（脯氨酸除外）之间的肽键。抗体甲的第27、96位均为精氨酸。通过蛋白质工程将第27位替换为苯丙氨酸，第97位替换为脯氨酸。改造后的甲不被胰蛋白酶水解，并保持抗体活性。下列叙述错误的是（　　） A．甲的设计改造需要遵循遗传信息传递的一般规律 B．胰蛋白酶不能水解改造后的甲，体现了酶的专一性 C．第96位氨基酸未被替换的原因可能是该位点与抗体功能相关 D．由于密码子的简并性，改造后编码甲的基因序列不一定改变 9．（2025·江西·高考真题）芸香糖苷酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物生产槲皮素、柚皮素和橙皮素等活性物质，具有重要的应用前景。研究人员比较了芸香糖苷酶I、Ⅱ和Ⅲ的酶学性质，部分结果如表。下列叙述正确的是（　　） 芸香糖苷酶 最适温度(℃) 最适pH I 50 4.0 Ⅱ 70 4.0 Ⅲ 40 6.0 A．酶I的反应温度升高20℃，其他条件不变，酶I与酶Ⅱ活性一致 B．三种酶在最适的温度和pH条件下，催化底物的活性相同 C．三种酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物，表明它们具有专一性 D．三种酶的空间结构会因环境温度和pH的改变而发生变化 10．（2025·重庆·高考真题）能量胶是马拉松运动员常用的胶状补给品，可快速供能。下表是某能量胶的营养成分表。据表分析，下列叙述正确的是（    ） 项目 每100g 能量 850KJ 蛋白质 0g 脂肪 0g 碳水化合物 50g 核糖 450mg 钠钾氯等 235mg A．核糖是ATP的组成成分，补充核糖有助于合成ATP B．推测表中的碳水化合物主要是淀粉 C．比赛过程中大量出汗，少量补充能量胶即可维持水盐平衡 D．能量胶不含脂肪和蛋白质是因为它们不能为机体提供能量 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $