第08讲 酶和ATP（培优专练）（26年高考真题+强化训练+限时模拟）（全国通用）2027年高考生物一轮复习高效培优系列

**基本信息** 以高考真题为引领，通过“真题感知-进阶演练-限时模拟”三阶训练，系统构建酶与ATP的知识网络，融合直选法、排除法等解题技巧，强化生命观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |真题·命题感知|3道高考真题|直选法、排除法、核心结论记忆法、定量计算分析法|酶的专一性→蛋白质结构与功能→蛋白质工程；ATP合成→细胞呼吸过程→能量代谢| |进阶·强化演练|情境探究12题、图表分析15题、实验探究6题|情境迁移法、图表信息转化法、实验变量控制法|酶的特性→影响因素→实践应用；ATP结构→转化机制→跨膜运输能量供应| |拔高·限时模拟|15选择+5非选择|综合应用法、实验设计与结果分析|酶与ATP的综合应用→代谢调控→疾病与健康关联|

第08讲 酶和ATP（一轮培优练） 目 录 真题·命题感知（含2026年高考真题） 1 进阶·强化演练（含情景探究、图表分析、实验探究类） 4 拔高·限时模拟（75分钟 100分） 24 真题·命题感知 1．（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 命题情境 本题以蛋白质工程改造抗体为背景，结合酶的专一性、基因突变、密码子简并性等知识点命题，紧扣现代生物工程与酶特性的综合应用，属于分子生物学应用型情境，贴合高考对蛋白质工程、酶特性的考查趋势。 考点解读 核心考点：蛋白质工程原理、酶的专一性、氨基酸结构与肽键、密码子的简并性、蛋白质结构与功能的关系。 蛋白质工程本质是改造基因，遵循中心法则（遗传信息传递规律）； 酶的专一性：胰蛋白酶只能识别并水解特定肽键，底物结构改变则无法水解； 蛋白质关键位点的氨基酸决定其空间结构与生理功能，保守位点一般不随意替换； 密码子具有简并性：氨基酸改变，对应的基因碱基序列一定改变；若氨基酸不变，基因序列才可能不变。 解题方法 直选法：D 选项逻辑错误。本题人为替换了氨基酸，密码子必然改变，编码基因序列一定改变，直接判定 D 为答案。 逐项排除法： A：蛋白质工程改造基因，遵循中心法则，正确； B：肽键结构改变，胰蛋白酶无法水解，体现酶的专一性，正确； C：96 位精氨酸未替换，推测该位点影响抗体活性，正确。 2．（2026·浙江·高考真题）细胞有氧呼吸第三阶段中，NADH中的和可与结合生成，并伴随ATP的合成，如图所示。当缺乏时，此过程中ATP的合成减少，其原因是（　　） A．合成ATP的酶催化能力降低 B．膜两侧浓度梯度增大 C．第三阶段中电子的传递受阻 D．释放的能量更多以热能形式散失 命题情境 本题以有氧呼吸第三阶段的物质与能量变化为情境，结合电子传递、ATP 合成机制设问，聚焦细胞呼吸微观过程，属于代谢机理探究类情境。 考点解读 核心考点：有氧呼吸第三阶段过程、电子传递链、ATP 合成的能量来源。 有氧呼吸第三阶段场所为线粒体内膜，依赖电子传递链，O₂是最终电子受体； 缺乏 O₂时，电子无法正常传递，NADH 的氧化过程受阻，无法释放能量驱动 ATP 合成； 该过程 ATP 合成依赖电子传递建立的质子梯度，并非酶活性、能量散失比例改变。 解题方法 核心结论记忆法：牢记有氧呼吸第三阶段 O₂的作用是接收电子和氢，缺 O₂则电子传递受阻，选 C。 排除法： A：酶的催化能力未下降，错误； B：缺 O₂无法形成正常 H⁺浓度梯度，梯度不会增大，错误； D：ATP 减少的直接原因是反应中断，不是能量以热能散失增多，错误 3．（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 命题情境 本题以人体剧烈运动时骨骼肌细胞呼吸为生活化情境，结合曲线图考查有氧呼吸、无氧呼吸的综合分析，贴近人体生理代谢的考查方向。 考点解读 核心考点：有氧呼吸与无氧呼吸的过程、反应式、能量代谢、ATP 与 ADP 的转化。 人体骨骼肌细胞无氧呼吸产物为乳酸，不产生 CO₂； 呼吸反应式：有氧呼吸C6H12O~6O2 ~30ATP，无氧呼吸C6H12O6~ATP，相同供能下，无氧呼吸消耗葡萄糖远多于有氧呼吸； ATP 与 ADP 可相互转化，物质循环利用；运动后期供氧充足，有氧呼吸增强，有机物彻底氧化分解。 解题方法 定量计算分析法：B 选项错误。78.6 s 时有氧呼吸供能占比固定，二者供能不等，消耗葡萄糖量必然不相等。 基础判断法： A：剧烈运动肌细胞进行产乳酸的无氧呼吸，正确； C：ADP 可循环再生 ATP，正确； D：供氧增加促进有氧呼吸，有机物彻底氧化，正确。 进阶·强化演练 情境探究类 1．【生活应用】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 2．【生活应用】普洱茶含有脂肪酶，可促进脂肪分解，达到减肥的效果，因此备受人们喜爱。普洱茶的制作工艺流程一般为采摘→萎凋→杀青→揉捻→解块、晾晒→发酵→干燥、筛分、存储。下列说法错误的是（　　） A．萎凋的目的是使脂肪酶活化，发挥其降低化学反应活化能的作用 B．干燥过程中的高温使酶失活，冷却降温后酶的活性恢复正常 C．酶的活性受温度等因素的影响，因此在发酵过程中需控制好发酵温度 D．喝普洱茶可以减肥，说明酶可以在生物体外起作用 3．【代谢调控】大肠杆菌中发现的RNaseP是一种由蛋白质和RNA组成的复合体（一种酶），某实验小组提取核心组件M1（可在一定盐离子环境下体外单独催化tRNA加工过程），经蛋白酶处理后的M1仍然具有催化功能，而经RNA水解酶处理后的M1不再具备催化功能。下列说法中正确的是 A．可用双缩脲试剂检测核心组件成分M1 B．M1能为tRNA的体外加工过程提供活化能 C．M1功能的丧失主要影响基因表达中的转录过程 D．核心组件M1也具有高效性、专一性和作用条件温和的特点 4．【研究实践】薇甘菊是恶性入侵草本植物，农业生产中常用25%滴酸·氨氯吡、24%滴酸·二氯吡和70%嘧磺隆等除草剂对其进行防控。研究人员进行实验探究了不同除草剂对土壤微生态的影响，相关实验结果如图所示，CK为空白对照组。下列叙述错误的是（　　） 注：H2O2酶的活性高低通常代表着土壤进行生化代谢的能力以及土壤的健康程度。 A．H2O2酶可降低H2O2分解所需的活化能 B．CK组的土壤有相对稳定的H2O2分解能力 C．三种除草剂均表现为明显抑制H2O2酶活性 D．推测70%嘧磺隆对H2O2酶活性的影响因土壤条件而异 5．【民生热点】今年央视3·15晚会曝光了部分商家使用含有重金属的工业H2O2浸泡凤爪，以达到漂白和增重的目的。下列叙述错误的是（　　） A．H2O2通过主动运输进入细胞导致凤爪增重 B．重金属进入人体后，与酶分子结合，导致酶活性下降 C．H2O2能破坏凤爪中蛋白质空间结构，改变其色泽和质地 D．可用新鲜猪肝研磨液，检测浸泡液中是否残留H2O2 6．【AI科技前沿】随着工业的发展，人类合成了许多自然界原本不存在的物质(如塑料、农药等)。科学家发现，这些污染物因结构各异，难以被单一天然酶降解。为此，研究人员基于酶——底物结合的专一性原理，利用AI技术设计了一种多功能酶SENZ。该酶的特殊之处在于能将不同结构的底物结合并特异性汇集于单一活性中心，实现对多种顽固污染物的高效降解。下列叙述错误的是（    ） A．SENZ能降解多种污染物，说明其活性中心具有比天然酶更灵活的空间构象，可适应不同底物结构 B．通过基因工程在大肠杆菌内生成目的蛋白需要经过转录和翻译过程，但无内质网和高尔基体的加工 C．实验验证时，若研究pH对酶活性的影响，温度应设为无关变量并保持相同且适宜 D．催化效率应用测试时，若在60℃测得的酶活性比40 ℃和80℃更高，说明该酶的最适温度就是 60℃ 7．【生活饮食】我国制茶工艺中，茶的种类与发酵方式密切相关。以下是关于不同茶类发酵过程的描述： 种类 制作流程 示例 轻发酵茶 杀青、揉捻、干燥，不经过发酵 绿茶 半发酵茶（发酵程度在20%~70%） 揉捻后利用茶叶内部酶氧化茶多酚 铁观音、乌龙茶 全发酵茶（发酵程度为90%以上） 揉捻后利用茶叶内部酶氧化茶多酚 红茶 后发酵茶 揉捻后渥堆（保温保湿堆放），微生物参与并 分泌酶分解茶叶成分 黑茶，如普洱茶 下列叙述错误的是（　　） A．绿茶“杀青”是通过高温破坏茶叶内部酶的活性，防止茶多酚氧化 B．为缩短红茶发酵时间，在揉捻后添加高浓度蛋白酶有助于提升红茶品质 C．后发酵茶独有的口感和色泽与微生物产生的多种酶将茶叶中的相关成分水解有关 D．铁观音发酵过程中，茶多酚的氧化速率受酶数量、温度、pH等多种因素影响 8．【社会热点】高三的学习强度非常大，同学们经常会喝杯咖啡提神，咖啡中的咖啡因作为一种中枢神经系统兴奋剂，化学结构与腺苷类似，能够竞争性地结合到腺苷受体上，阻止腺苷与其受体结合，减缓疲劳。根据相关知识以下说法错误的是（    ） A．咖啡因的提神作用只是“骗身体”的感觉，作用退去，腺苷很可能积累使身体更疲劳 B．腺苷含腺嘌呤和核糖，如果结合三个磷酸基团，可能形成生物体的一种直接供能物质 C．腺苷可能是一种抑制性神经递质，与神经细胞膜上受体结合，使后膜电位不发生变化 D．咖啡因还可能会使交感神经兴奋，促进机体肾上腺素分泌增多，从而让机体兴奋 9．【科技前沿】科学家设计了一种纳米药物，由透明质酸交联的外壳、能与 ATP 结合的DNA序列及包裹在其中的化疗药物阿霉素构成，当其被运送到肿瘤细胞内后，细胞质中高浓度的 ATP 使 DNA双链结构发生变化，选择性地释放阿霉素，进而发挥药效。已证实纳米药物能促进乳腺癌细胞 MDA-MB-231的凋亡，作用过程如图所示。下列叙述错误的是（　　）    A．纳米药物进入细胞的方式为胞吞，利用了细胞膜的结构特性 B．阿霉素通过核孔进入细胞核，其促进RNA 和 DNA 的合成 C．乳腺癌细胞MDA-MB-231 的凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程 D．ATP 与 DNA 的基本结构中都含有腺嘌呤，但二者含有的五碳糖却不同 10．【科技前沿】人体大脑进行思考需要神经系统产生的生物电，生物电的产生又与细胞内外无机盐离子的分布和运输有关，在该过程中ATP发挥着重要作用。下列有关ATP的叙述错误的是（    ） A．神经细胞内K⁺浓度高于细胞外，该浓度差的维持需要消耗ATP B．ATP是生物体生命活动的直接能源物质，但在细胞内含量很少 C．与ATP水解释放能量的反应相关联的通常是放能反应 D．ATP去掉三个磷酸基团后与构成RNA中的碱基“A”不是同一物质 11．【新型核酶研究】中国以二氧化碳人工合成淀粉被国际学术界认为是影响世界的重大颠覆性技术，这一成果于2021年9月24日在国际学术期刊《科学》上发表。下列有关叙述错误的是（    ） A．可以利用碘液来检测人工合成的淀粉 B．淀粉经消化分解成葡萄糖后才能被人体细胞吸收利用 C．淀粉的基本组成单位是葡萄糖，其分子式可表示为（C12H2O6）n D．利用二氧化碳人工合成淀粉的过程中有生物酶参与 12．【科技前沿】蜂蜜是具有很高营养价值的保健食品，其主要化学成分为糖类、酸类、酶类、维生素、矿物质等。淀粉酶值（1g蜂蜜在1h内水解1%淀粉的毫升数）是评定蜂蜜质量的一项重要指标，淀粉酶值越高，蜂蜜营养价值越高。蜂蜜经不同温度处理后，分别测定淀粉酶值，结果如图所示。回答下列问题。    (1)蜜蜂细胞内合成淀粉酶的场所是___________，淀粉酶具有高效性的原因是___________。 (2)淀粉酶值随温度升高的变化情况是____________。从淀粉酶值的角度分析，蜂蜜的加工储藏及使用温度最好不要超过____________℃。 (3)假蜂蜜是用纯化的葡萄糖、果糖，色素，蜂蜜香精等原料生产的，并且添加了工业淀粉酶，与天然蜂蜜外观极为相似。但是假蜂蜜添加的工业淀粉酶与天然蜂蜜中淀粉酶的性质有很大差异，请根据下面两表检测结果，简述区别假蜂蜜和天然蜂蜜的实验思路：___________（要求检测指标最明显）。 天然蜂蜜（野桂花）贮存过程中淀粉酶值变化情况 单位：mL/g·h 贮存时间（d） 淀粉酶值（10℃） 淀粉酶值（37℃） 淀粉酶值（45℃） 0 7.16 7.16 7.16 10 7.16 6.37 4.60 20 7.16 5.54 3.59 30 7.15 4.87 2.71 假蜂蜜贮存过程中工业淀粉酶值变化情况 单位：mL/g·h 贮存时间（d） 淀粉酶值（10℃） 淀粉酶值（37℃） 淀粉酶值（45℃） 0 8.65 8.65 8.65 10 8.65 8.55 8.61 20 8.47 8.33 8.33 30 8.30 8.20 8.13 13．【医药健康】阿尔茨海默病（AD）是一种常见的神经退行性疾病。研究发现，用烟酰胺（NAD+的合成原料）或EGCG（绿茶中的抗氧化剂——儿茶素）单独处理老年神经元16小时，能显著提升细胞内GTP（细胞内一种高能磷酸化合物，结构与ATP相似，仅碱基不同）水平，使其接近年轻神经元的状态。而将两者联合使用能将GTP恢复到“完全年轻化”的水平。为探究烟酰胺和EGCG对神经元功能的影响，研究者进行了相关实验，部分结果如下表。回答下列问题： 组别 游离GTP水平（相对值） Rab7蛋白在轴突/树突积累量（相对值） Aβ聚集量（相对值） 正常年轻神经元 1.0 0.3 0.1 正常老年神经元 0.4 0.8 0.6 AD模型神经元 0.2 1.3 1.9 正常老年神经元+烟酰胺 0.7 0.5 0.4 正常老年神经元+EGCG 0.6 0.6 0.5 正常老年神经元+烟酰胺+EGCG 0.98 0.35 0.15 说明：Rab7蛋白在轴突/树突积累量的数值越大，表示异常积累越多。 (1)组成神经系统的细胞包括神经元和______，后者具有________等多种功能。 (2)据此推测GTP的中文名称是________。表格数据表明，细胞内游离GTP水平随年龄增加而显著______（填“增多”或“减少”）。 (3)研究发现，老年神经元维持线粒体游离NADH的能力明显下降，导致能量供应告急。烟酰胺能提升老年神经元GTP水平。提供烟酰胺的同时会增加氧自由基，让细胞的氧化压力更大，细胞易发生损伤，加入EGCG可缓解此问题，EGCG的作用是________。 (4)Aβ（β-淀粉样蛋白）聚集会使突触小体中线粒体损伤，引起_______释放的神经递质减少，兴奋在突触后膜处的传递速率下降，机体表现出记忆障碍。根据实验数据推测，Rab7蛋白可_______（填“促进”或“抑制”）自噬途径处理聚集的Aβ蛋白。 (5)对比实验数据，烟酰胺与EGCG联合使用对老年神经元GTP水平提升的优势是______（答出2点）。 图表分析类 1．【ATP 水解与吸能 / 放能反应】蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种分子开关，分子开关的机理如下图所示，形成有活性的蛋白是一个磷酸化的过程，即“开”的过程，形成无活性的蛋白是一个去磷酸化的过程，即“关”的过程。下列有关分子开关的说法错误的是（  ） A．细胞呼吸产生的ATP可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程 B．分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的 C．蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应，与ATP的水解相联系 D．蛋白质去磷酸化过程伴随ATP合成 2．【ATP 水解、物质跨膜运输】如图为某植物细胞膜部分结构与功能示意图。据图分析，下列叙述错误的是（    ） A．该细胞吸收果糖的方式是主动转运 B．图中载体蛋白能同时运输H+和果糖，不具有特异性 C．图中表明同种物质可通过不同方式跨膜运输 D．图中质子泵既是H+转运蛋白，又是ATP水解酶 3．【ATP 与吸能反应、酶的本质】蛋白质合成后，它的第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去，然后由氨酰-tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端，若该信号氨基酸为苏氨酸等必需氨基酸之一时，该蛋白质可长时间发挥作用；若为其它氨基酸，则该蛋白质不久后会被多个泛素（Ub）结合，进入蛋白酶体被降解。下列说法错误的是（    ） A．可通过改变信号氨基酸的种类来延长蛋白质的寿命 B．不是细胞内所有酶分子都含有一个信号氨基酸 C．多肽链与信号氨基酸脱水缩合发生在肽链的羧基和氨基酸的氨基之间 D．蛋白质泛素化降解过程属于吸能反应，而消化道内蛋白质水解过程不消耗ATP 4．【ATP 合成、载体蛋白特性】丙酮酸转运蛋白（MPC）运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。研究发现在线粒体内膜上还存在ATP合酶，该酶顺浓度梯度运输H+并催化合成ATP。下列相关叙述错误的是（　　） A．ATP合酶将H+由线粒体内外膜间隙运输到线粒体基质，此过程中ATP合成量的多少取决于H+浓度差的大小 B．图中丙酮酸根、H+与MPC结合后运输，在该运输过程中MPC的构象不发生改变 C．酵母菌有氧呼吸过程中，葡萄糖只能在细胞质基质中被分解，可能是线粒体内膜上不存在运输葡萄糖的转运蛋白 D．结合图中信息可知，MPC功能加强的动物细胞中产生的ATP可能会减少 5．【ATP 结构与转化】蛋白质的磷酸化与去磷酸化作为一种“分子开关”，是生物体内普遍存在的转化过程。如图是Rb蛋白磷酸化和去磷酸化过程，下列相关叙述正确的是（　　） A．ATP水解导致的Rb蛋白磷酸化和构象改变一般不可恢复 B．Rb蛋白磷酸化过程中ATP中的特殊化学键全部断裂 C．ATP水解过程产生的磷酸基团还可用于ATP的再次合成 D．Rb蛋白磷酸化的过程伴随着细胞中吸能反应的进行 6．【ATP 能量转换、酶促反应】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）。下列说法错误的是（　　）    A．ATP水解与磷酸化的蛋白质做功均属于放能反应 B．ATP推动细胞做功，存在吸能反应与放能反应过程 C．磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于再生ATP D．主动运输过程中，载体蛋白中的能量先增加后减少 7．【ATP 功能、酶的作用机理】尿酸是人体嘌呤代谢产物（如图），主要由肾脏排出，体内尿酸过高会形成结晶在关节和组织中积聚，这些结晶被吞噬细胞吞噬后可破坏溶酶体膜引起自溶死亡，进而引发痛风。与肉类相比，鸡蛋、牛奶是痛风患者蛋白质的优质来源。下列叙述正确的是（    ） A．人体肾脏细胞内的鸟嘌呤可作为直接能源物质 B．可利用Uox提高尿酸的活化能使其转化成更易排泄的尿囊素 C．吞噬细胞摄取尿酸盐结晶时需要消耗能量，不需要膜蛋白参与 D．鸡蛋、牛奶中所含细胞少，因此核酸分子较少，可减少嘌呤摄入 8．【ATP 作为直接能源物质】某实验小组将萤火虫发光器取下后，干燥研磨成粉末后，等量放入三支试管儿中，加入少量水混合后，试管中出现淡黄色荧光，15min后荧光消失。再向试管中分别加入葡萄糖、脂肪和ATP，观察是否出现荧光，实验过程如下图所示，下列叙述错误的是 A．向试管中加入少量水的目的是消耗自身的ATP B．萤火虫ATP中的能量可以直接来自光能，电能转化为光能 C．若加入的物质X是葡萄糖或脂肪，则试管中不会出现荧光 D．该实验能证明ATP可直接为生命活动提供能量 9．【酶的竞争性抑制作用】对氨基苯甲酸是细菌合成二氢叶酸的原料。磺胺类药与对氨基苯甲酸结构相似，与其竞争二氢叶酸合成酶的活性中心，从而抑制二氢叶酸的合成，起到杀菌作用，作用机理如图1所示。科研工作者测定对氨基苯甲酸浓度对二氢叶酸合成酶活性的影响，结果如图2所示。下列叙述正确的是（　　） A．二氢叶酸合成酶在发挥作用前后，其化学性质及数量均会改变 B．图1说明磺胺类药可改变对氨基苯甲酸结构，从而抑制合成过程 C．图2结果表明存在磺胺类药时不影响二氢叶酸合成酶的催化效率 D．图2表明当对氨基苯甲酸浓度足够高时，能解除磺胺类药的抑制作用 10．【温度对酶活性的影响】为探究酶的特性，研究人员设计了如图所示实验：A1～A5各注入0.25%可溶性淀粉溶液1mL，B1～B5各注入0.005%淀粉酶溶液1mL。将1～5号的A、B试管分别放置在相应编号的烧杯中水浴保温。5min后，将B试管中的淀粉酶溶液倒入同一温度的A试管，摇匀后继续保温5min，随后加入1mL5%NaOH溶液。下列叙述正确的是（　　） A．本实验的自变量是温度及pH B．加入1mL5%NaOH溶液的目的是终止反应 C．本实验的结果可以采用斐林试剂来进行检测 D．在最适温度条件下长期保存，酶一直保持着最高活性 11．【酶的本质与作用机理】锤头状核酶是一类小型催化RNA，能催化RNA链的自我切割，其“锤头状”结构由三个螺旋茎围绕一个保守核心组成（如图所示）。下列说法正确的是（    ） A．组成该酶的基本单位是氨基酸 B．核酶通过提供大量活化能来加速RNA链的自我切割 C．核酶在反应完成后会被降解，因此需要细胞持续合成 D．“锤头状”结构的形成依赖于RNA链内的碱基互补配对 12．【酶的作用特性（专一性）】“诱导契合学说”的核心是酶与底物结合时，酶的空间构象会发生改变，使酶的活性中心与底物精准结合，从而催化反应。某团队以α-淀粉酶为研究对象，基于“诱导契合学说”探究其催化淀粉水解的机制，过程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．淀粉与α-淀粉酶结合前，酶的活性中心构象并未与淀粉完全互补 B．淀粉与α-淀粉酶结合时，只有酶的空间结构发生改变，淀粉结构不变 C．产物从酶上脱落后，酶活性中心构象恢复原状，说明酶可反复催化反应 D．该学说可解释α-淀粉酶只能催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解的情况 13．【ATP 功能、酶与光合作用】某些植物具有一种CO2浓缩机制，部分过程见图1。在叶肉细胞中，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）可将HCO3-转化为有机物，该有机物经过一系列的变化，最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO2，提高了Rubisco附近的CO2浓度。 (1)由这种CO2浓缩机制可以推测，PEPC与无机碳亲和力______（填“高于”或“低于”或“等于”）Rubisco。 (2)图1所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是______。图中由Pyr转变为PEP的过程属于______反应（填“吸能”或“放能”）。 (3)通过转基因技术或蛋白质工程技术，可进一步提高植物光合作用的效率。图2是将玉米的PEPC酶基因与PPDK酶（催化CO2初级受体PEP”的生成）基因导入水稻后，在某一温度下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻的光合速率影响。图3是在光照为1000Lux下测得温度影响光合速率的变化曲线： ①原种水稻A点以后限制光合作用的主要环境因素为______（答出2点）。转基因水稻______（填“是”或“不是”）通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率。 ②据图推测，转基因水稻与原种水稻相比更适宜栽种在______环境中、研究者提取了这两种水稻等质量叶片的光合色素，并采用______法进行了分离，通过观察比较发现两种植株各种色素含量无显著差异，则可推断转基因水稻最可能是通过促进光合作用的______（填过程）来提高光合速率。 ③据图2可知，高光照强度下，转基因水稻的净光合速率大于原种水稻。为了探究“高光照强度下，转基因水稻光合速率的增加与导入的双基因编码的酶的相关性”，请利用转双基因水稻、PEPC酶的专一抑制剂A、PPDK酶的专一抑制剂B等设计实验。简要写出实验设计过程。 a．取生理状态相同的转双基因水稻若干，______； b．在高光照强度时，______； c．其余条件相同且适宜，一段时间后通过测定并计算出______量得到叶片的净光合速率。 14．【ATP 功能、综合应用】骨骼肌的收缩受运动神经元支配（如图10所示）。神经激活后，信号通过T小管向下深入肌肉。位于肌纤维膜上的DHPR受体蛋白感应去极化信号，并开启肌浆网（Ca2+存储点）终端处的Ca2+通道蛋白RYR1。Ca2+从肌浆网内被释放进肌纤维浆，进而刺激肌原纤维节收缩。          (1)图1中肌纤维膜的物质组成包括______。（编号选填） ①磷脂    ②脂肪    ③固醇    ④蛋白质    ⑤糖 (2)DHPR受体蛋白接受信息后结构变化，从而开启Ca2+通道蛋白RYRl。机体内驱动DHPR受体蛋白结构变化的直接能源是______。 A．蛋白质 B．脂肪 C．葡萄糖 D．腺苷三磷酸 研究发现，MTM1蛋白能维持DHPR与RYR1的接触和功能；DNM2蛋白能抑制T-小管的形成。编码上述蛋白的基因在染色体上的定位以及导致肌肉收缩缺损综合征的性质列在下表中。 (3)据下表及图2中各基因的致病条件，推测表中①为______染色体；②为______（显性/隐性）（已知8号无致病基因）。 基因名称 定位染色体 致病条件 致病基因 DHPR 1号 显性 DNM2 19号 患者个体的等位基因序列不一致 ② MTMI ① 参见图2 RYRI 19号 患者个体的等位基因均发生突变 (4)若仅考虑上表中基因DNM2和RYR1，假设某女性个体是针对这两对基因的杂合体，那么在其减数分裂形成的卵细胞中，含有的致病基因的个数可能是______。（编号选填） ①0个    ②1个    ③2个    ④3个    ⑤4个 (5)测序研究发现，DHPR基因内编码精氨酸的第1239位密码子编码链序列5’-CGT-3’中G突变为A（变成组氨酸密码子编码序列），是致病的主要因素。由此判断在患者体内，当DHPR-mRNA翻译至第1239位密码子时，运载相应氨基酸的tRNA反密码子序列是5’-______-3’。 (6)为了针对性治疗因上述基因突变所致肌肉收缩缺损综合征，科研人员开发了能特异性抑制某些突变基因高水平表达的所谓单链反义核酸药物。该药物能与目标致病性（突变性）mRNA发生碱基互补的单链RNA。结合所学知识判断，此类核酸药物的工作原理是______。 A．与mRNA结合促使其被降解 B．促进DNA聚合酶合成DNA C．抑制RNA聚合酶生成mRNA D．阻隔氨酰tRNA与mRNA结合 15．【酶的作用机理、酶活性探究实验】电影《长安的荔枝》中，李善德受命将岭南的鲜荔枝运送到千里之外的长安，将这看似不可能完成的任务变成了现实。现在科学家们已经弄清色变的原理，如下图： (1)参与酶促褐变反应的酶类主要是多酚氧化酶（PPO），它催化上述反应的原理是________。自然状态（未离本枝）下，成熟的荔枝没有发生褐变，是因为细胞中具有完整的________系统，使PPO与酚类物质分别储存在细胞的不同结构中而不能相遇。 (2)在完全无氧条件下，多酚氧化酶将无法催化上述褐变反应。________（填“能”或“不能”）在此条件下储藏荔枝，原因是________。 (3)据下图分析，糯米糍与妃子笑一整天（24小时）有机物的积累量的关系是________（填“糯米糍更高”“妃子笑更高”“二者相等”或“无法确定”），判断依据是________。 (4)把荔枝加工成果汁也很美味，榨汁时果肉细胞破碎引发褐变反应。瞬时（1~2min）高温处理果汁可以通过降低PPO的活性防止褐变，但高温又会破坏果汁中某些特定营养成分。为探究既能有效防止褐变，又能保留果汁特定营养成分的瞬时处理最佳温度，请提出简单的实验思路（检测方法不做要求）：________。 实验探究类 1．【酶的作用机理与活性影响】某科研团队研究多酚氧化酶（PPO）在水果褐变中的作用及其被不同种类蜂蜜抑制的效果，获得了相关实验数据。图甲为适宜条件下PPO催化反应示意图，图乙为不同种类蜂蜜对苹果中PPO活性抑制效果的柱状图。回答下列问题： (1)PPO引起水果褐变的原理是_______。图甲中，PPO催化反应时，温度升高10℃，反应速率会下降，这是因为温度变化_______。 (2)用含不同种类蜂蜜的溶液处理苹果切片后，观察苹果切片的褐变情况，褐变最轻的是用________（从图乙五种植物中选填）蜂蜜处理的苹果切片。若想探究不同浓度蜂蜜对PPO抑制的剂量—反应关系，可以设置不同浓度蜂蜜组，测定苹果切片褐变程度。正式实验前，进行预实验的目的是_______。预测结果是：随着蜂蜜浓度的增加，抑制效果会________，但可能在某一浓度后趋于________。 (3)研究人员设计实验验证还原糖在防止苹果褐变中的作用，实验方案为：用相同浓度的还原糖溶液和纯净水分别处理等量苹果切片，保持其他条件一致，观察褐变程度。该实验的核心假设是：还原糖可________（填“抑制”或“促进”）酶促反应，减少褐变。 2．【酶的特性与实验设计】土壤酶是土壤生态系统的重要组成部分，驱动着碳、氮等关键元素的循环。研究人员比较了四种禾草种植区（CD：青海草地早熟禾；HH：环湖寒生羊茅；DM：短芒老芒麦；WM：无芒雀麦）的土壤酶活性，结果如图所示。 注：β-葡萄糖苷酶（BG）参与纤维素分解；脲酶（URE）催化尿素分解，与氮循环相关；蛋白酶（PRO）催化蛋白质分解，与氮循环相关。 (1)土壤酶催化反应的机理是________。与无机催化剂相比，酶的特性包括________（答出两点即可）。 (2)土壤肥力最好的禾草种植区是________的土壤，据图分析，原因是________。 (3)研究者推测，不同禾草根系分泌的有机物种类和数量不同，是导致其根际土壤酶活性差异的重要原因。请以HH种植区的土壤为材料，设计一个实验来验证“禾草根系分泌物能够影响土壤酶活性”这一推测。 实验思路： ①采集________，均分为两组。 ②A组用适量的无菌水处理作为对照，B组用________处理。 ③相同且适宜的条件下培养一段时间后，分别测定并比较两组土壤中________。 3．【ATP、酶活性及抑制剂】腌制的泡菜往往含有大量的细菌，可利用“荧光素—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，根据发光强度可以计算出生物组织中 ATP 的含量。分析并回答下列问题。 (1)“荧光素—荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换的形式是_____能→光能。ATP的水解一般与_____（吸能反应/放能反应）相联系。 (2)“荧光素—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，加入等量的_____，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。 (3)图甲是某课题组的实验结果（注：A 酶和 B 酶分别是两种荧光素酶）分析图甲的实验结果可知，在40℃至60℃范围内，热稳定性较好的酶是_____。 (4)研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度的关系如图乙所示。 ①据图乙可知，Mg²⁺对荧光素酶的催化效率具有_____（填“促进”或“抑制”）作用； ②Hg²⁺处理后酶活性降低可能是因为_____。 (5)下图1表示酶的抑制作用示意图，图2表示分别加入两种抑制剂对起始反应速率的影响。 现有一种抑制剂抑制了酶的活性，请根据以上信息设计一个实验验证该抑制剂属于竞争性抑制剂，简要写出大致实验思路（含实验结果及结论） 实验思路：_____ 实验结果：_____ 实验结论：_____ 4．【ATP 结构与酶相关实验】正常情况下细菌细胞内 ATP 的含量维持在相对稳定的水平，技术人员据此研发出基于荧光素—荧光素酶体系的细菌数量快速测定方法，检测原理如图所示。现有研究小组运用该方法探究药物利福平（RFP）对结核分歧杆菌生长的影响。据图回答下列问题： (1)1 个 ATP 分子由 1 分子______、1 分子腺嘌呤和 3 个磷酸基团组成。据图分析，为荧光素发光供能时，1 个 ATP 水解释放______个磷酸基团。 (2)实验步骤 步骤 具体操作 1 取若干培养瓶，分别加入等量结核分歧杆菌悬液 2 取各培养瓶中的适量菌液加入细胞裂解液，沸水浴 8min 后转移至反应管（内含荧光素和缓冲液）中，待其a后分别加入 100ul 荧光素酶，混匀 3min 后检测初始荧光值（RLU） 3 将培养瓶分为 4 组，分别加入b后置于相同且适宜的环境中培养 4 在培养的 1、3、5、7 天时分别重复步骤 2 5 分析所得实验数据并得出结论 ①请补充上述实验步骤：a______；b______。 ②步骤 2 中加入细胞裂解液的目的是______。 (3)实验结果分析：如下图所示，利福平能够______（填“促进”或“抑制”）结核分歧杆菌的生长。 5．【ATP、遗传规律】萤火虫曾被视为七夕的浪漫礼物。如今却由于人们的大量采集与买卖而导致数量锐减，拯救萤火虫，刻不容缓。回答下列问题： （1）萤火虫的发光需要荧光素、荧光酶以及ATP等多种物质，其中ATP主要在细胞中的_________（填具体的生物膜结构）产生，其发挥作用的机理是远离由___________构成的腺苷的高能磷酸键水解，释放能量。 （2）萤火虫的体色由位于2号染色体上的一组复等位基因A+（红色）、A（黄色）、a（棕色）控制，且A+A+个体在胚胎期致死；只有基因B存在时，上述体色才能表现，否则表现为黑色。现有红色萤火虫（甲）与黑色萤火虫（乙）杂交，F1中红色：棕色=2:1，则亲本的基因型为_____________，F1中棕色个体交配产生F2中黑色个体的概率是____________。 （3）欲判断B、b基因是否位于2号染色体上，现利用F1萤火虫设计如下实验，请预测实验结果（不考虑交叉互换）： ①实验方案:取Fl中一只红色雄性萤火虫与F1中多只棕色雌性萤火虫进行交配，统计子代的表现型及比例。 ②结果预测及结论： a．若子代表现型及比例为___________，则B、b基因不在2号染色体上。 b．若子代表现型及比例为____________，则B、b基因在2号染色体上。 6．【酶的特性与实验探究】余甘子是云南特色水果之一，其果实味酸微涩、清热凉血，是一种药食两用的水果。余甘子果实采摘后易在多酚氧化酶（PPO）的作用下发生褐变，从而影响果实的品质和价格。研究人员对余甘子果实中的PPO活性进行了相关实验，实验结果如图所示。回答下列问题： (1)图1为余甘子果实PPO底物选择实验，由图可知以______为底物时，余甘子果实中PPO活性最大。PPO催化作用的机理是______。PPO只能使酚类物质氧化，而对其他物质不起作用，体现了酶的______。 (2)图2为利用筛选出的底物探究温度对余甘子果实PPO活性的影响曲线，由图可知，刚采摘的余甘子果实适宜在_____的条件下保存。 (3)若要在上述实验基础上继续探究pH对PPO活性的影响，请简要写出实验思路_____。 拔高·限时模拟 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1．慢性髓系白血病（CML）是一种造血干细胞恶性增殖导致的疾病，药物格列卫对CML有一定的疗效，相关机制如图。下列叙述正确的是（    ）    A．ATP为BCR-ABL蛋白的降解提供活化能 B．格列卫与ATP竞争BCR-ABL蛋白上的结合位点 C．使用格列卫治疗CML时，底物发生了磷酸化 D．BCR-ABL蛋白通过降解底物来降低CML发病率 2．运动员在比赛临近时心理压力会增大，为探究心理压力对运动员消化状况的影响，研究人员分别取运动员赛前3周和赛前3天的唾液，进行如下表所示的实验。下列叙述正确的是（    ） 实验处理 1号试管 2号试管 加入淀粉液 2mL 2mL 滴加碘液 2滴 2滴 加入唾液 赛前3周，运动员的唾液2mL 赛前3天，运动员的唾液2mL A．运动员交感神经兴奋时，分泌稀薄唾液 B．赛前时间的长短与心理压力的大小呈正相关 C．实验过程中控制相同的反应温度即可 D．若2号试管蓝色较早褪去，说明心理压力增加会使唾液中的酶量增加 3．科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。下列关于这两类细胞的叙述错误的是（    ） A．二者的元素组成在种类上基本相同 B．二者都有控制细胞代谢和遗传的相应结构 C．二者都有在结构和功能上紧密联系的生物膜系统 D．二者都存在ADP与ATP相互转化的能量供应机制 4．削皮的苹果在空气中放置一段时间后，切口表面会逐渐变为褐色。该过程主要是苹果细胞中的多酚氧化酶PPO在氧气的参与下，催化酚类物质氧化生成褐色产物。某兴趣小组据此提出以下几种推测，下列说法错误的是（　　） A．未削皮的苹果不变色，是因为果皮阻隔了果肉中的PPO及酚类底物与氧气的接触 B．向削皮的苹果表面滴加柠檬汁可抑制褐变，可能是因为柠檬汁中含抑制PPO活性的物质 C．削皮的苹果浸泡在淡盐水中可减缓变色，可能是因为盐水隔绝氧气并抑制PPO活性 D．低温下切开的苹果变色时间会变长，可能是因为低温破坏了PPO的空间结构 5．科学家发现，与ATP 分子结构和功能相似的物质还有GTP、CTP、UTP。其中GTP的结构可简写成G—P~P~P，GTP 可以由GDP 接收ATP 的一个磷酸基团转变而来，它能为细胞的生命活动提供能量，并可以激活细胞膜上的G蛋白发挥信号转导作用。下列相关叙述错误的是（    ） A．CTP 与 ATP的合成均与吸能反应相联系 B．GTP 分子末端的磷酸基团具有较高的转移势能 C．UTP 分子彻底水解的产物为磷酸、核糖和尿嘧啶 D．G蛋白发挥信号转导作用消耗的能量可由GTP 提供 6．变构调节是酶活性调节的重要方式，小分子与酶的调节位点结合会引起酶空间结构改变，进而改变酶与底物的亲和力。大肠杆菌嘧啶核苷酸合成的限速酶ATCase的变构调节如图所示（R态：底物亲和力高；T态：底物亲和力低），下列关于ATCase变构调节的叙述，正确的是（    ） A．ATP与CTP均可与ATCase的底物结合位点结合，引发酶的空间结构改变 B．CTP与ATCase结合后构象改变，该变构使酶与底物结合受阻且构象无法复原 C．R态的ATCase与T态相比，在相同条件下，达到相同反应速率所需底物浓度更低 D．ATP和CTP对ATCase的变构调节，属于生物代谢中的正反馈调节 7．Na+-K+泵是细胞膜上转运Na+和K+的载体蛋白，因其具ATP水解酶活性，又称Na+-K+-ATP酶，其作用过程如下图所示。据图分析，下列叙述正确的是（ ） A．Na+-K+泵的ATP水解酶活性需要其相应位点与K+结合后才能被激活 B．ATP水解后，靠近腺苷的磷酸基团与Na+-K+泵结合，使其磷酸化 C．Na+-K+泵的循环作用依赖于其磷酸化和去磷酸化的有序交替进行 D．Na+-K+泵的活动，有利于保证细胞内低K+高Na+的离子环境 8．已知叶酸是细菌合成DNA所必需的物质，某些细菌不能直接利用环境中的叶酸，只能在细菌体内以对氨基苯甲酸等为原料合成二氢叶酸，进而用二氢叶酸合成叶酸。磺胺类药与对氨基苯甲酸结构相似，与其竞争二氢叶酸合成酶的活性中心，从而抑制二氢叶酸的合成，起到抑菌作用，竞争机制如图甲所示。科研工作者测定对氨基苯甲酸浓度对二氢叶酸合成酶活性的影响，结果如图乙所示。下列叙述正确的是（　　）    A．二氢叶酸合成酶既能与抑制剂结合又能与底物结合，不具有专一性 B．磺胺类药使细菌无丝分裂过程中DNA合成受阻，从而起到抑菌作用 C．服用磺胺类药物时，适当加大剂量可加强药物在人体内的抑菌作用 D．据图乙可知，随底物浓度的升高，二氢叶酸合成酶的活性不断增加 9．为验证Ca2+泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，研究人员设计了实验如表所示。已知Ca2+泵的活性依赖脂质膜环境，且ATP水解酶抑制剂、囊泡都需预保温才能完全起效。下列叙述错误的是（　　） 组别 实验体系组成 甲组 缓冲液+含Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液 乙组 缓冲液+去除Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液 丙组 缓冲液+去Ca2+泵的细胞膜囊泡+ATP溶液 丁组 缓冲液+含Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液（ATP水解酶抑制剂与囊泡预保温30min） A．ATP水解释放的磷酸基团能使Ca2+泵分子磷酸化 B．该实验需要检测各组体系中ADP和Ca2+浓度的变化 C．甲组为对照组，乙、丙、丁组为实验组，运用了“减法原理” D．预测乙、丙、丁组的检测结果基本相同，缓冲液中Ca2+浓度均显著低于甲组 10．下图为肾小管上皮细胞重吸收原尿中Na+和葡萄糖的过程示意图。下列说法错误的是（    ）    A．葡萄糖进入肾小管上皮细胞不需要消耗能量 B．葡萄糖以协助扩散的方式运出肾小管上皮细胞 C．细胞内较低的Na+浓度需要消耗ATP来维持 D．如果转运蛋白1缺陷，可能导致原尿中的葡萄糖无法完全重吸收 11．科研工作者以烟草悬浮细胞为材料，研究不同质量浓度的PEG对细胞膜通透性的影响，结果如图所示。下列说法错误的是（    ） 注：吸光值OD600值越小，表示细胞膜通透性越小，细胞活力越大；CK为对照。 A．高浓度PEG使细胞活力显著降低 B．iATP和eATP总量随PEG浓度增加而增加 C．eATP相对水平越高，说明细胞膜通透性越大 D．在PEG胁迫下，eATP相对水平与iATP相对水平呈负相关 12．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）。下列说法错误的是（　　）    A．ATP水解与磷酸化的蛋白质做功均属于放能反应 B．ATP推动细胞做功，存在吸能反应与放能反应过程 C．磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于再生ATP D．主动运输过程中，载体蛋白中的能量先增加后减少 13．下图为人体细胞内ATP与ADP相互转化示意图。下列有关表述错误的是（    ）    A．ATP的中文名称为腺苷二磷酸 B．能量1来自于呼吸作用 C．能量2用于运动等生命活动 D．ATP与ADP相互转化处于动态平衡之中 14．GTP的结构和ATP类似，只是含有的碱基不同。研究发现细胞内某个信号转导过程中，GTP会在GTP酶的作用下水解为GDP。下列说法正确的是（    ） A．GTP的水解伴随着细胞内某些放能反应的进行 B．GTP在细胞中的作用是降低化学反应所需的活化能 C．GTP脱掉两个磷酸基团后可作为合成RNA的原料 D．GTP水解为GDP时离G最近的高能磷酸键发生断裂 15．将药用脐贴贴在患儿肚脐处，12小时可有效缓解小儿腹泻腹痛。如图所示，贴剂中的丁香酚经扩散最终进入胃壁细胞，刺激胃蛋白酶和胃酸分泌，进而促进食物的消化。下列相关叙述错误的是（    ） A．丁香酚进入细胞的速度不仅与浓度差有关，也与分子大小有关 B．H+-K+-ATP酶在转运离子时，会发生磷酸化和去磷酸化 C．H+-K+-ATP酶可为相关离子转运过程提供活化能 D．H+和胃蛋白酶的排出都需要膜上蛋白质的参与 二、非选择题：本题共5题，共55分。 16．（除标注外，每空1分，共8分）某兴趣小组成员做了以下两组实验： （一）有学生发现新鲜土豆和新鲜猪肝有同样的催化过氧化氢分解的效果。他们利用新鲜土豆完成了一组过氧化氢在不同条件下的分解的实验，请回答有关的问题： (1)实验原理：新鲜的土豆研磨液中含有____________，Fe3+是无机催化剂，它们都可以催化过氧化氢分解为水和氧气。 材料用具：量筒、试管、滴管、大烧杯、酒精灯等；新鲜的质量分数为30%的土豆研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为3.5%的FeCl3溶液、蒸馏水。 方法步骤： 分组 步骤 1号试管 2号试管 3号试管 4号试管 第一步 2mLH2O2 2mLH2O2 2mLH2O2 2mLH2O2 第二步 2滴蒸馏水 2滴蒸馏水，90℃水浴加热 2滴FeCl3溶液 2滴土豆研磨液 (2)结果预测：①1号试管和2号试管相比，1号试管中有微量气泡产生，2号试管中有少量气泡产生。这一现象说明加热能促进过氧化氢分解。 ②3号试管和4号试管相比，____________号试管中产生的气体量大。这一结果的对比，说明酶具有__________（酶的特性）。 （二）下表为一个小组探究温度对酶活性影响的实验步骤，据此回答下列问题： 实验步骤 分组 甲组 乙组 丙组 ①淀粉酶溶液 1mL 1mL 1mL ②可溶性淀粉溶液 5mL 5mL 5mL ③控制温度 0℃ 60℃ 90℃ ④将新鲜淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合，分别在不同温度下恒温处理 ⑤测定单位时间内淀粉的剩余量 (3)在该实验中，自变量是_____________，在实验中应该控制无关变量保持相同。 (4)实验步骤④为错误操作，正确的操作应该是_____________（2分）。 (5)实验的第⑤步最好选用碘液测定单位时间内淀粉的剩余量，淀粉的剩余量越多，说明酶活性越____________。 (6)一般不选择新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液作为该实验的实验材料的原因是_____________。 17．（除标注外，每空1分，共9分）在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键的物质，其分子结构简式如图1所示： (1)从ATP的分子结构简式可知，去掉两个磷酸基团后的剩余部分是__________________。 (2)人体骨骼肌细胞中，ATP的含量仅够剧烈运动时三秒钟内的能量供给。在校运动会上，某同学参加100m短跑过程中，其肌细胞中ATP相对含量变化如图2所示，试回答由整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明___________________________。 (3)某同学进行一项实验，目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象，说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。 ①必须待离体肌肉自身的___________消耗之后，才能进行实验。 ②在程序上，采取自身前后对照的方法，先滴加________ （选填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”），观察_______与否以后，再滴加___________选填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”）。 ③如果将上述顺序颠倒一下，实验结果是否可靠？______ 原因是______________________（2分）。 18．（除标注外，每空1分，共12分）盐超敏感（SOS）系统是植物感受以及传导盐胁迫信号的主要环节，该系统有四个成员：SOS1、SOS2、SOS3、NHX。SOS信号通路如下图所示，其中SOS1和AtNHX1均属于Na+/H+逆向转运蛋白。回答下列问题： (1)图中H+-ATP酶的作用是_____。H+-ATP酶运输H+的动力来自ATP（A-Pα~Pβ~Pγ）中_____（填“a”“β”或“γ”）位磷酸基团脱离时释放的能量。H+与H+-ATP酶结合时，H+-ATP酶构象_____（填“会”或“不会”）发生改变。 (2)SOS3位于SOS途径的最上游，当感知高Na+胁迫后，Ca2+开始与SOS3结合，同时SOS2被激发，活化的SOS2通过使SOS1载体蛋白磷酸化，以激活SOS1将Na+排出胞外。此外，植物通过SOS系统消除Na+毒害的另一途径为_____（2分），其意义除了降低Na+毒害外还可以_____（2分）。 (3)星星草兼具高抗盐性及高饲草价值，目前被广泛用于盐碱化草地的恢复及利用。某同学欲设计实验探究星星草的根部吸收无机盐K+是被动运输还是主动运输，请简要写出实验思路和预期结果及结论。 ①实验思路：_____。（3分） ②预期实验结果及结论：_____（2分）。 19．（每空2分，共10分）某同学设计了一组实验装置如下图所示，用于比较过氧化氢酶和的催化效率，据此回答下列问题：    (1)本实验的主要目的是探索酶具有______的特点。 (2)实验步骤： ①制备新鲜动物肝脏的研磨液（含有过氧化氢酶）； ②将滤纸片在肝脏研磨液中浸泡后取出，贴在反应室上侧的内壁； ③向反应小室内加入____________溶液； ④将反应小室旋转180度，变成图B所示状态； ⑤每隔30秒读取并记录量筒中水面的刻度一次，共进行5分钟； ⑥另取相同装置，将滤纸片换为相同数量和大小的浸过______溶液的滤纸片，重复以上步骤。 (3)若两次实验的现象均不明显，从实验材料分析，原因可能是____________放置时间过长而分解。 (4)与无机催化剂相比，酶具有更高催化效率的原因是其降低化学反应______的效果更显著。 20．（每空2分，共16分）土豆褐变会导致其风味和品质下降。在有氧条件下，土豆中多酚氧化酶（PPO）催化邻苯二酚氧化形成醌，醌再进一步氧化聚合形成褐色色素（称为黑色素或类黑精），进而导致土豆褐变。在红茶制作过程中PPO也可高效催化儿茶素类物质合成茶黄素，从土豆中分离提纯PPO 可为工业化制备高产量茶黄素提供一定的酶原料。研究人员对PPO的特性及活性影响因素进行了探究。回答下列问题： (1)研究人员将PPO分别滴入含不同底物的三支试管中，如下表所示。该实验的目的是探究PPO的________特性，推测________号试管不变色。 试管号 PPO酶液 邻苯二酚 间苯二酚 对苯二酚 37 ℃保温10 min，观察颜色变化 1 15滴 15滴 - - 2 15滴 - 15滴 - 3 15滴 - - 15滴 (2)研究人员探究了不同种土豆中PPO 活力（也称酶活性）与温度的关系，结果如图所示： ①酶活性是指________，可用________来表示。 ②该实验的自变量是________；对从五种土豆中提取的PPO进行保存时，温度和pH应分别设置为________。 ③防止大白花土豆褐变与利用其PPO制备茶黄素过程中所需的最适温度是否相同，并说明理由。________。若进一步探究大牛角土豆PPO的最适温度，可在温度为________℃范围内设置更小温度梯度进行重复实验。 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第08讲 酶和ATP（一轮培优练）参考答案 真题·命题感知 题号 1 2 3 答案 D C B 进阶·强化演练 情境探究类 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B D C A D B C B C 题号 11 答案 C 12.(1) 核糖体、内质网/核糖体 降低化学反应的活化能更显著 (2) 逐渐下降 70 (3)检测等量天然蜂蜜和假蜂蜜的淀粉酶值在45℃条件下随时间的变化情况，随时间延长淀粉酶值下降最明显的为天然蜂蜜，不明显的为假蜂蜜 13.(1) 神经胶质细胞 支持、保护、营养和修复神经元 (2) 三磷酸鸟苷 减少 (3)抗氧化（或清除氧自由基） (4) 突触小泡 抑制 (5)使GTP水平恢复到接近正常年轻神经元的水平（或“完全年轻化”）；提升效果优于单独使用烟酰胺或EGCG 图表分析类 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B C B C C B D B B 题号 11 12 答案 D B 13.(1)高于 (2) ATP和NADPH 吸能 (3) 温度、CO2浓度 不是 强光照 纸层析 暗反应 随机均分四组 分别进行不处理、仅用PEPC酶的专一抑制剂A处理、仅用PPDK酶的专一抑制剂B处理、PEPC酶的专一抑制剂A和PPDK酶的专一抑制剂B共同处理 四组转基因水稻的光合积累 14.(1)①④⑤ (2)D (3) X 显性 (4)①②③ (5)AUG (6)A 15.(1) 降低化学反应的活化能 生物膜 (2) 不能 无氧条件下，荔枝进行无氧呼吸产生酒精毒害细胞，不利于保存 (3) 无法确定 没有两个品种夜晚的呼吸速率信息 (4)设置一系列高温的温度梯度，分别测定PPO的相对酶活性和某些营养成分的含量，选取PPO活性相对较低、营养物质含量较高的组所对应的温度 实验探究类 1.(1) 降低酚类物质转化成醌的反应所需的活化能 使酶的活性降低，酶催化效率降低 (2) 枣花 为正式实验探索条件，避免浪费（或验证实验设计的科学性和可行性等） 增强 饱和（或稳定不变） (3)抑制 2.(1) 降低化学反应的活化能 高效性、专一性、作用条件较温和 (2) HH区 β-葡萄糖苷酶和脲酶的活性较高，促进了纤维素和尿素的分解 (3) HH种植区的土壤 等量的HH禾草根系分泌物提取液 土壤中碳肥与氮肥的含量或土壤酶的活性 3.(1) 化学 吸能反应 (2) 适量的荧光素和荧光素酶 发光强度 (3)A酶 (4) 促进 Hg²⁺破坏了荧光素酶的空间结构 (5) 实验分两组，对照组和实验组分别加入等量的酶，实验组中加入适量的抑制剂，对照组加入等量的蒸馏水或不作处理，测两组反应速率，一段时间后分别向两组加入足量的底物，反应一段时间后测两组反应速率。 开始时实验组反应速率明显低于对照组，在加入足量底物后，实验组反应速率和对照组差不多。 该抑制剂为竞争性抑制剂 4.(1) 核糖 2 (2) 冷却 等量不同浓度的利福平溶液/等量 0～1.0μg/mL 的利福平溶液 促进细胞破裂，使细胞内的 ATP 充分暴露 (3)抑制 5.线粒体内膜 腺嘌呤和核糖 A+aBB和A+abb 1/4 红色：棕色：黑色=3:3:2 红色：棕色：黑色=2:1:1或红色：棕色：黑色=1：2：1 6.(1) 焦性没食子酸 降低化学反应所需的活化能 专一性 (2)零上低温 (3)将余甘子果实匀浆均分成若干组，在不同pH缓冲液预处理后分别与等量焦性没食子酸（或底物）混匀，置于10℃条件下反应相同时间，检测并比较各实验组PPO的活性 拔高·限时模拟 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B B C B C B A B B 题号 11 12 13 14 15 答案 C A C C B 16．（除标注外，每空1分，共8分） (1)过氧化氢酶 (2) 4 高效性 (3)温度 (4)将新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别在实验温度下恒温后再混合（2分） (5)低 (6)因为温度会直接影响H2O2的分解 17．（除标注外，每空1分，共9分） (1)腺嘌呤核糖核苷酸 (2)ATP的生成和分解是同时进行的 (3) ATP 葡萄糖溶液 肌肉收缩 ATP溶液 结果不可靠 如果外源ATP 尚未耗尽，会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象，造成葡萄糖也被肌肉直接利用的假象（2分）。 18．（除标注外，每空1分，共12分） (1) 催化和运输 γ 会 (2) 通过液泡膜上的AtNHX1将细胞质中过多的Na+区域化在液泡中 （2分） 将Na+作为一种有益的渗透调节剂来增大细胞液的渗透压，从而达到适应盐渍环境的目的（2分） (3) 取甲、乙两组生长状况基本相同的星星草幼苗，放入适宜浓度的含有K+的溶液中，甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸，在适宜条件下培养一段时间后测定两组植物根系对K+的吸收速率 （3分） 若甲组星星草对K+的吸收速率大于乙组，说明星星草根部吸收K+是主动运输；若甲组和乙组星星草对K+的吸收速率无明显差别，说明星星草根部吸收K+是被动运输（2分） 19．（每空2分，共10分） (1)高效性 (2) 10mL3%的过氧化氢 FeCl3 (3)过氧化氢溶液 (4)活化能 20．（每空2分，共16分） (1) 专一性 2和3 (2) 酶催化特定化学反应的能力 可用一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示 土豆的种类和温度 较低的温度和最适pH 不一定相同，因为防止褐变需要抑制酶的活性，而制备茶黄素需要促进酶的活性 30～50 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第08讲 酶和ATP（一轮培优练） 目 录 真题·命题感知（含2026年高考真题） 1 进阶·强化演练（含情景探究、图表分析、实验探究类） 4 拔高·限时模拟（75分钟 100分） 38 真题·命题感知 1．（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 命题情境 本题以蛋白质工程改造抗体为背景，结合酶的专一性、基因突变、密码子简并性等知识点命题，紧扣现代生物工程与酶特性的综合应用，属于分子生物学应用型情境，贴合高考对蛋白质工程、酶特性的考查趋势。 考点解读 核心考点：蛋白质工程原理、酶的专一性、氨基酸结构与肽键、密码子的简并性、蛋白质结构与功能的关系。 蛋白质工程本质是改造基因，遵循中心法则（遗传信息传递规律）； 酶的专一性：胰蛋白酶只能识别并水解特定肽键，底物结构改变则无法水解； 蛋白质关键位点的氨基酸决定其空间结构与生理功能，保守位点一般不随意替换； 密码子具有简并性：氨基酸改变，对应的基因碱基序列一定改变；若氨基酸不变，基因序列才可能不变。 解题方法 直选法：D 选项逻辑错误。本题人为替换了氨基酸，密码子必然改变，编码基因序列一定改变，直接判定 D 为答案。 逐项排除法： A：蛋白质工程改造基因，遵循中心法则，正确； B：肽键结构改变，胰蛋白酶无法水解，体现酶的专一性，正确； C：96 位精氨酸未替换，推测该位点影响抗体活性，正确。 2．（2026·浙江·高考真题）细胞有氧呼吸第三阶段中，NADH中的和可与结合生成，并伴随ATP的合成，如图所示。当缺乏时，此过程中ATP的合成减少，其原因是（　　） A．合成ATP的酶催化能力降低 B．膜两侧浓度梯度增大 C．第三阶段中电子的传递受阻 D．释放的能量更多以热能形式散失 命题情境 本题以有氧呼吸第三阶段的物质与能量变化为情境，结合电子传递、ATP 合成机制设问，聚焦细胞呼吸微观过程，属于代谢机理探究类情境。 考点解读 核心考点：有氧呼吸第三阶段过程、电子传递链、ATP 合成的能量来源。 有氧呼吸第三阶段场所为线粒体内膜，依赖电子传递链，O₂是最终电子受体； 缺乏 O₂时，电子无法正常传递，NADH 的氧化过程受阻，无法释放能量驱动 ATP 合成； 该过程 ATP 合成依赖电子传递建立的质子梯度，并非酶活性、能量散失比例改变。 解题方法 核心结论记忆法：牢记有氧呼吸第三阶段 O₂的作用是接收电子和氢，缺 O₂则电子传递受阻，选 C。 排除法： A：酶的催化能力未下降，错误； B：缺 O₂无法形成正常 H⁺浓度梯度，梯度不会增大，错误； D：ATP 减少的直接原因是反应中断，不是能量以热能散失增多，错误 3．（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 命题情境 本题以人体剧烈运动时骨骼肌细胞呼吸为生活化情境，结合曲线图考查有氧呼吸、无氧呼吸的综合分析，贴近人体生理代谢的考查方向。 考点解读 核心考点：有氧呼吸与无氧呼吸的过程、反应式、能量代谢、ATP 与 ADP 的转化。 人体骨骼肌细胞无氧呼吸产物为乳酸，不产生 CO₂； 呼吸反应式：有氧呼吸C6H12O~6O2 ~30ATP，无氧呼吸C6H12O6~ATP，相同供能下，无氧呼吸消耗葡萄糖远多于有氧呼吸； ATP 与 ADP 可相互转化，物质循环利用；运动后期供氧充足，有氧呼吸增强，有机物彻底氧化分解。 解题方法 定量计算分析法：B 选项错误。78.6 s 时有氧呼吸供能占比固定，二者供能不等，消耗葡萄糖量必然不相等。 基础判断法： A：剧烈运动肌细胞进行产乳酸的无氧呼吸，正确； C：ADP 可循环再生 ATP，正确； D：供氧增加促进有氧呼吸，有机物彻底氧化，正确。 进阶·强化演练 情境探究类 1．【生活应用】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。 2．【生活应用】普洱茶含有脂肪酶，可促进脂肪分解，达到减肥的效果，因此备受人们喜爱。普洱茶的制作工艺流程一般为采摘→萎凋→杀青→揉捻→解块、晾晒→发酵→干燥、筛分、存储。下列说法错误的是（　　） A．萎凋的目的是使脂肪酶活化，发挥其降低化学反应活化能的作用 B．干燥过程中的高温使酶失活，冷却降温后酶的活性恢复正常 C．酶的活性受温度等因素的影响，因此在发酵过程中需控制好发酵温度 D．喝普洱茶可以减肥，说明酶可以在生物体外起作用 【答案】B 【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA。酶的特性：高效性、专一性以及作用条件温和的特性。 【详解】A、萎凋的目的是减少水分，使脂肪酶活化，发挥其降低化学反应活化能的作用，A正确； B、高温使酶变性失活，活性不能恢复，B错误； C、温度等因素会影响酶的活性，因此在发酵过程中需控制好发酵温度，C正确； D、喝普洱茶可以减肥，说明脂肪酶在普洱茶以外发挥了作用，说明酶可以在生物体外起作用，D正确。 故选A。 3．【代谢调控】大肠杆菌中发现的RNaseP是一种由蛋白质和RNA组成的复合体（一种酶），某实验小组提取核心组件M1（可在一定盐离子环境下体外单独催化tRNA加工过程），经蛋白酶处理后的M1仍然具有催化功能，而经RNA水解酶处理后的M1不再具备催化功能。下列说法中正确的是 A．可用双缩脲试剂检测核心组件成分M1 B．M1能为tRNA的体外加工过程提供活化能 C．M1功能的丧失主要影响基因表达中的转录过程 D．核心组件M1也具有高效性、专一性和作用条件温和的特点 【答案】D 【分析】根据题意，核心组件M1经蛋白酶处理后的M1仍然具有催化功能，而经RNA水解酶处理后的M1不再具备催化功能，表明M1是具有催化功能的是RNA。 【详解】A. 据题意，核心组件成分M1是RNA，而双缩脲试剂用于检测蛋白质，A错误； B. M1具有催化功能，原理是可以降低化学反应所需的活化能，B错误； C. M1功能的丧失即丧失催化功能，主要影响化学反应的速率，C错误； D. 核心组件M1具有催化功能，也具有高效性、专一性和作用条件温和的特点，D正确。 【点睛】本题考查酶化学本质的相关知识，意在考查学生获取信息以及运用所学知识解决实际问题的能力。 4．【研究实践】薇甘菊是恶性入侵草本植物，农业生产中常用25%滴酸·氨氯吡、24%滴酸·二氯吡和70%嘧磺隆等除草剂对其进行防控。研究人员进行实验探究了不同除草剂对土壤微生态的影响，相关实验结果如图所示，CK为空白对照组。下列叙述错误的是（　　） 注：H2O2酶的活性高低通常代表着土壤进行生化代谢的能力以及土壤的健康程度。 A．H2O2酶可降低H2O2分解所需的活化能 B．CK组的土壤有相对稳定的H2O2分解能力 C．三种除草剂均表现为明显抑制H2O2酶活性 D．推测70%嘧磺隆对H2O2酶活性的影响因土壤条件而异 【答案】C 【详解】A、H2O2酶具有催化功能，可降低H2O2分解所需的活化能，A正确； B、本实验的目的是探究不同除草剂对土壤微生态的影响，因此，CK组的土壤有相对稳定的H2O2分解能力，B正确； C、从结果可知，只有70%嘧磺隆的H2O2​酶活性全程低于空白对照组，表现为抑制；而25%滴酸·氨氯吡在处理14天、49天等多个时间点的酶活性高于CK组，表现为促进作用，并非三种除草剂都明显抑制H2O2酶活性，C错误； D、H2​O2酶活性受土壤pH、微生物组成等多种土壤条件影响，因此可推测70%嘧磺隆对H2​O2酶活性的影响会因土壤条件不同存在差异，D正确。 5．【民生热点】今年央视3·15晚会曝光了部分商家使用含有重金属的工业H2O2浸泡凤爪，以达到漂白和增重的目的。下列叙述错误的是（　　） A．H2O2通过主动运输进入细胞导致凤爪增重 B．重金属进入人体后，与酶分子结合，导致酶活性下降 C．H2O2能破坏凤爪中蛋白质空间结构，改变其色泽和质地 D．可用新鲜猪肝研磨液，检测浸泡液中是否残留H2O2 【答案】A 【详解】A、H2O2是小分子物质，通过自由扩散的方式跨膜运输，不属于主动运输，且凤爪细胞已死亡，细胞膜失去选择透过性，无法进行主动运输，A错误； B、重金属可与酶（本质多为蛋白质）结合，破坏酶的空间结构，导致酶活性下降，B正确； C、H2O2具有强氧化性，可破坏蛋白质的空间结构使其变性，因此能改变凤爪的色泽和质地，C正确； D、新鲜猪肝研磨液中含有过氧化氢酶，可催化H2O2分解产生氧气（出现气泡），因此可检测浸泡液中是否残留H2O2，D正确。 6．【AI科技前沿】随着工业的发展，人类合成了许多自然界原本不存在的物质(如塑料、农药等)。科学家发现，这些污染物因结构各异，难以被单一天然酶降解。为此，研究人员基于酶——底物结合的专一性原理，利用AI技术设计了一种多功能酶SENZ。该酶的特殊之处在于能将不同结构的底物结合并特异性汇集于单一活性中心，实现对多种顽固污染物的高效降解。下列叙述错误的是（    ） A．SENZ能降解多种污染物，说明其活性中心具有比天然酶更灵活的空间构象，可适应不同底物结构 B．通过基因工程在大肠杆菌内生成目的蛋白需要经过转录和翻译过程，但无内质网和高尔基体的加工 C．实验验证时，若研究pH对酶活性的影响，温度应设为无关变量并保持相同且适宜 D．催化效率应用测试时，若在60℃测得的酶活性比40 ℃和80℃更高，说明该酶的最适温度就是 60℃ 【答案】D 【详解】A、据题干信息可知，SENZ具有多种底物结合部位，可适应不同底物结构，其活性中心具有比天然酶更灵活的空间构象，能够催化不同污染物的分解，A正确； B、生成的目的蛋白可借助基因工程在受体菌——大肠杆菌体内合成，大肠杆菌为原核生物，无内质网和高尔基体，B正确； C、实验设计过程中，要遵循单一变量原则，无关变量要相同且适宜，所以研究pH对酶活性的影响，pH为自变量，温度等为无关变量，需保持相同且适宜，C正确； D、催化效率应用测试时，仅凭三个数据不能确定酶的最适温度，D错误。 7．【生活饮食】我国制茶工艺中，茶的种类与发酵方式密切相关。以下是关于不同茶类发酵过程的描述： 种类 制作流程 示例 轻发酵茶 杀青、揉捻、干燥，不经过发酵 绿茶 半发酵茶（发酵程度在20%~70%） 揉捻后利用茶叶内部酶氧化茶多酚 铁观音、乌龙茶 全发酵茶（发酵程度为90%以上） 揉捻后利用茶叶内部酶氧化茶多酚 红茶 后发酵茶 揉捻后渥堆（保温保湿堆放），微生物参与并 分泌酶分解茶叶成分 黑茶，如普洱茶 下列叙述错误的是（　　） A．绿茶“杀青”是通过高温破坏茶叶内部酶的活性，防止茶多酚氧化 B．为缩短红茶发酵时间，在揉捻后添加高浓度蛋白酶有助于提升红茶品质 C．后发酵茶独有的口感和色泽与微生物产生的多种酶将茶叶中的相关成分水解有关 D．铁观音发酵过程中，茶多酚的氧化速率受酶数量、温度、pH等多种因素影响 【答案】B 【详解】A、高温可破坏酶的空间结构使酶变性失活，绿茶“杀青”通过高温破坏茶多酚氧化酶的活性，避免茶多酚被氧化，A正确； B、红茶发酵依赖茶叶内部的多酚氧化酶（本质为蛋白质）氧化茶多酚，添加高浓度蛋白酶会分解多酚氧化酶，阻碍茶多酚的正常氧化，还会分解茶叶中的蛋白质等有效成分，反而降低红茶品质，B错误； C、后发酵茶制作过程有微生物参与，微生物分泌的多种酶可将茶叶中的多糖、蛋白质、茶多酚等成分水解，产生独特的风味物质，形成独有的口感和色泽，C正确； D、铁观音属于半发酵茶，茶多酚氧化属于酶促反应，酶促反应速率受酶的数量、温度、pH等因素影响，D正确。 8．【社会热点】高三的学习强度非常大，同学们经常会喝杯咖啡提神，咖啡中的咖啡因作为一种中枢神经系统兴奋剂，化学结构与腺苷类似，能够竞争性地结合到腺苷受体上，阻止腺苷与其受体结合，减缓疲劳。根据相关知识以下说法错误的是（    ） A．咖啡因的提神作用只是“骗身体”的感觉，作用退去，腺苷很可能积累使身体更疲劳 B．腺苷含腺嘌呤和核糖，如果结合三个磷酸基团，可能形成生物体的一种直接供能物质 C．腺苷可能是一种抑制性神经递质，与神经细胞膜上受体结合，使后膜电位不发生变化 D．咖啡因还可能会使交感神经兴奋，促进机体肾上腺素分泌增多，从而让机体兴奋 【答案】C 【分析】兴奋传导和传递的过程 1、静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差，产生局部电流，兴奋就以电信号的形式传递下去。 2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，具体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。 【详解】A、咖啡因只是与腺苷竞争受体，若作用消失，腺苷仍然会与受体结合，发挥作用，因此咖啡因作用退去，腺苷很可能积累使身体更疲劳，A正确； B、腺苷含腺嘌呤和核糖，腺苷通过特殊的化学键“～”结合三个磷酸基团，可形成ATP，ATP是生物体的一种直接供能物质，B正确； C、腺苷可能是抑制性神经递质，可使后膜上一些阴离子通道打开，如Cl-通道打开，引起Cl-内流，从而引起膜电位发生改变，膜两侧静息电位差变大，C错误； D、咖啡因还可能会使交感神经兴奋，交感神经兴奋，肾上腺素含量增多，从而让机体兴奋，D正确。 故选C。 9．【科技前沿】科学家设计了一种纳米药物，由透明质酸交联的外壳、能与 ATP 结合的DNA序列及包裹在其中的化疗药物阿霉素构成，当其被运送到肿瘤细胞内后，细胞质中高浓度的 ATP 使 DNA双链结构发生变化，选择性地释放阿霉素，进而发挥药效。已证实纳米药物能促进乳腺癌细胞 MDA-MB-231的凋亡，作用过程如图所示。下列叙述错误的是（　　）    A．纳米药物进入细胞的方式为胞吞，利用了细胞膜的结构特性 B．阿霉素通过核孔进入细胞核，其促进RNA 和 DNA 的合成 C．乳腺癌细胞MDA-MB-231 的凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程 D．ATP 与 DNA 的基本结构中都含有腺嘌呤，但二者含有的五碳糖却不同 【答案】B 【分析】细胞凋亡：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 结合题图可知，纳米药物进入细胞的方式为胞吞，依赖于细胞膜的流动性。 【详解】A、结合题图可知，纳米药物进入细胞的方式为胞吞，利用了细胞膜的结构特性：一定的流动性，A正确； B、分析题图可知，阿霉素通过核孔进入细胞核，已证实纳米药物能促进乳腺癌细胞 MDA-MB-231的凋亡，推测其促进有关RNA的合成，而不是DNA的合成（与细胞增殖有关），B错误； C、乳腺癌细胞MDA-MB-231 的凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程，对机体有积极意义，C正确； D、ATP 与 DNA 的基本结构中都含有腺嘌呤，但二者含有的五碳糖却不同，ATP含有核糖，DNA含有脱氧核糖，D正确。 故选B。 10．【科技前沿】人体大脑进行思考需要神经系统产生的生物电，生物电的产生又与细胞内外无机盐离子的分布和运输有关，在该过程中ATP发挥着重要作用。下列有关ATP的叙述错误的是（    ） A．神经细胞内K⁺浓度高于细胞外，该浓度差的维持需要消耗ATP B．ATP是生物体生命活动的直接能源物质，但在细胞内含量很少 C．与ATP水解释放能量的反应相关联的通常是放能反应 D．ATP去掉三个磷酸基团后与构成RNA中的碱基“A”不是同一物质 【答案】C 【分析】ATP中的能量可以直接转换成其他各种形式的能量，用于各项生命活动，这些能量形式主要有以下几种：机械能、电能、渗透能、化学能、光能、热能。 【详解】A、神经细胞内K⁺浓度高于细胞外，该浓度差的维持需要主动运输来实现，主动运输需要消耗ATP，A正确； B、ATP是生物体生命活动的直接能源物质，但在细胞内含量很少，通过ATP和ADP不断转化满足细胞对能量的需求，B正确； C、与ATP水解释放能量的反应相关联的通常是吸能反应，C错误； D、ATP去掉三个磷酸基团后形成的物质是腺苷（腺嘌呤+核糖），与构成RNA中的碱基“A”（腺嘌呤）不是同一物质，D正确。 故选C。 11．【新型核酶研究】中国以二氧化碳人工合成淀粉被国际学术界认为是影响世界的重大颠覆性技术，这一成果于2021年9月24日在国际学术期刊《科学》上发表。下列有关叙述错误的是（    ） A．可以利用碘液来检测人工合成的淀粉 B．淀粉经消化分解成葡萄糖后才能被人体细胞吸收利用 C．淀粉的基本组成单位是葡萄糖，其分子式可表示为（C12H2O6）n D．利用二氧化碳人工合成淀粉的过程中有生物酶参与 【答案】C 【分析】生物体内的糖类绝大多数以多糖［（C6H10O5）n］的形式存在，淀粉是最常见的多糖。 【详解】A、淀粉遇碘变蓝色，故可以利用碘液来检测人工合成的淀粉，A正确； B、淀粉是多糖，其基本组成单位是葡萄糖，多糖不能直接被人体细胞消化利用，淀粉需要经消化分解成葡萄糖后才能被人体细胞吸收利用，B正确； C、淀粉的基本组成单位是葡萄糖，其分子式可表示为（C6H10O5）n，C错误； D、利用二氧化碳人工合成淀粉的过程中需要生物酶参与，催化化学反应。D正确。 故选C。 12．【科技前沿】蜂蜜是具有很高营养价值的保健食品，其主要化学成分为糖类、酸类、酶类、维生素、矿物质等。淀粉酶值（1g蜂蜜在1h内水解1%淀粉的毫升数）是评定蜂蜜质量的一项重要指标，淀粉酶值越高，蜂蜜营养价值越高。蜂蜜经不同温度处理后，分别测定淀粉酶值，结果如图所示。回答下列问题。    (1)蜜蜂细胞内合成淀粉酶的场所是___________，淀粉酶具有高效性的原因是___________。 (2)淀粉酶值随温度升高的变化情况是____________。从淀粉酶值的角度分析，蜂蜜的加工储藏及使用温度最好不要超过____________℃。 (3)假蜂蜜是用纯化的葡萄糖、果糖，色素，蜂蜜香精等原料生产的，并且添加了工业淀粉酶，与天然蜂蜜外观极为相似。但是假蜂蜜添加的工业淀粉酶与天然蜂蜜中淀粉酶的性质有很大差异，请根据下面两表检测结果，简述区别假蜂蜜和天然蜂蜜的实验思路：___________（要求检测指标最明显）。 天然蜂蜜（野桂花）贮存过程中淀粉酶值变化情况 单位：mL/g·h 贮存时间（d） 淀粉酶值（10℃） 淀粉酶值（37℃） 淀粉酶值（45℃） 0 7.16 7.16 7.16 10 7.16 6.37 4.60 20 7.16 5.54 3.59 30 7.15 4.87 2.71 假蜂蜜贮存过程中工业淀粉酶值变化情况 单位：mL/g·h 贮存时间（d） 淀粉酶值（10℃） 淀粉酶值（37℃） 淀粉酶值（45℃） 0 8.65 8.65 8.65 10 8.65 8.55 8.61 20 8.47 8.33 8.33 30 8.30 8.20 8.13 【答案】(1) 核糖体、内质网/核糖体 降低化学反应的活化能更显著 (2) 逐渐下降 70 (3)检测等量天然蜂蜜和假蜂蜜的淀粉酶值在45℃条件下随时间的变化情况，随时间延长淀粉酶值下降最明显的为天然蜂蜜，不明显的为假蜂蜜 【分析】由图可知，随着温度的增加，蜂蜜中淀粉酶值逐渐下降。 【详解】（1）淀粉酶的化学本质是蛋白质，合成场所为核糖体（粗面内质网上的核糖体）。 酶的作用原理是降低化学反应的活化能，相对于无机催化剂具有高效性的原因是降低化学反应的活化能更显著。 （2）由图片可知，淀粉酶值随温度升高的变化情况是逐渐降低。 由图片可知，淀粉酶值在70℃后急剧下降，因此蜂蜜的加工储藏及使用温度最好不要超过70℃。 （3）对比表中数据可知，天然蜂蜜贮存过程中淀粉酶值随时间推移而下降，其中45℃下降速度最快；但假蜂蜜贮存过程中工业淀粉酶值几乎不变。因此可以检测等量天然蜂蜜和假蜂蜜的淀粉酶值在45℃条件下随时间的变化情况，随时间延长淀粉酶值下降较明显的为天然蜂蜜，不明显的为假蜂蜜。 【点睛】本题考查酶的本质、作用原理等知识点，意在考查考生对所学知识要点的理解，把握知识间内在联系，运用所学知识，准确判断问题的能力。 13．【医药健康】阿尔茨海默病（AD）是一种常见的神经退行性疾病。研究发现，用烟酰胺（NAD+的合成原料）或EGCG（绿茶中的抗氧化剂——儿茶素）单独处理老年神经元16小时，能显著提升细胞内GTP（细胞内一种高能磷酸化合物，结构与ATP相似，仅碱基不同）水平，使其接近年轻神经元的状态。而将两者联合使用能将GTP恢复到“完全年轻化”的水平。为探究烟酰胺和EGCG对神经元功能的影响，研究者进行了相关实验，部分结果如下表。回答下列问题： 组别 游离GTP水平（相对值） Rab7蛋白在轴突/树突积累量（相对值） Aβ聚集量（相对值） 正常年轻神经元 1.0 0.3 0.1 正常老年神经元 0.4 0.8 0.6 AD模型神经元 0.2 1.3 1.9 正常老年神经元+烟酰胺 0.7 0.5 0.4 正常老年神经元+EGCG 0.6 0.6 0.5 正常老年神经元+烟酰胺+EGCG 0.98 0.35 0.15 说明：Rab7蛋白在轴突/树突积累量的数值越大，表示异常积累越多。 (1)组成神经系统的细胞包括神经元和______，后者具有________等多种功能。 (2)据此推测GTP的中文名称是________。表格数据表明，细胞内游离GTP水平随年龄增加而显著______（填“增多”或“减少”）。 (3)研究发现，老年神经元维持线粒体游离NADH的能力明显下降，导致能量供应告急。烟酰胺能提升老年神经元GTP水平。提供烟酰胺的同时会增加氧自由基，让细胞的氧化压力更大，细胞易发生损伤，加入EGCG可缓解此问题，EGCG的作用是________。 (4)Aβ（β-淀粉样蛋白）聚集会使突触小体中线粒体损伤，引起_______释放的神经递质减少，兴奋在突触后膜处的传递速率下降，机体表现出记忆障碍。根据实验数据推测，Rab7蛋白可_______（填“促进”或“抑制”）自噬途径处理聚集的Aβ蛋白。 (5)对比实验数据，烟酰胺与EGCG联合使用对老年神经元GTP水平提升的优势是______（答出2点）。 【答案】(1) 神经胶质细胞 支持、保护、营养和修复神经元 (2) 三磷酸鸟苷 减少 (3)抗氧化（或清除氧自由基） (4) 突触小泡 抑制 (5)使GTP水平恢复到接近正常年轻神经元的水平（或“完全年轻化”）；提升效果优于单独使用烟酰胺或EGCG 【分析】神经纤维未受到刺激时，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负，当某一部位受刺激时，其膜电位变为外负内正；兴奋的传导方向和膜内侧的电流传导方向一致，与膜外侧的电流传导方向相反。兴奋在神经元之间的传递是单向的，神经递质存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜，因此兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突。信号由电信号转变为化学信号再转变为电信号。 【详解】（1）神经系统是由神经元和神经胶质细胞组成的。神经胶质细胞具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能。 （2）因为GTP结构与ATP相似，仅碱基不同，ATP是三磷酸腺苷，所以推测GTP的中文名称是三磷酸鸟苷。 分析表格数据，正常年轻神经元游离GTP水平相对值为1.0，正常老年神经元为0.4，AD模型神经元为0.2，由此可知细胞内游离GTP水平随年龄增加而显著减少。 （3）已知烟酰胺提供时会增加氧自由基使细胞氧化压力大易损伤，而加入EGCG可缓解此问题，又因为EGCG是绿茶中的抗氧化剂——儿茶素，所以EGCG的作用是抗氧化（或清除氧自由基）。 （4）神经递质是由突触小泡释放的。由表格可知，正常老年神经元中Rab7蛋白在轴突/树突积累量相对值为0.8，正常老年神经元+烟酰胺+EGCG组为0.35，Rab7蛋白在轴突/树突积累量数值越大表示异常积累越多，这说明Rab7蛋白可抑制自噬途径处理聚集的Aβ蛋白。 （5）对比表格中正常老年神经元组和正常老年神经元+烟酰胺+EGCG组的数据，烟酰胺与EGCG联合使用对老年神经元GTP水平提升的优势是：使GTP水平恢复到接近正常年轻神经元的水平（或“完全年轻化”）；提升效果优于单独使用烟酰胺或EGCG。 图表分析类 1．【ATP 水解与吸能 / 放能反应】蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种分子开关，分子开关的机理如下图所示，形成有活性的蛋白是一个磷酸化的过程，即“开”的过程，形成无活性的蛋白是一个去磷酸化的过程，即“关”的过程。下列有关分子开关的说法错误的是（  ） A．细胞呼吸产生的ATP可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程 B．分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的 C．蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应，与ATP的水解相联系 D．蛋白质去磷酸化过程伴随ATP合成 【答案】D 【分析】细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，普遍存在于生物界中，是生物界的共性；吸能反应一般与ATP的分解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系。 【详解】A、细胞呼吸产生的ATP可在蛋白激酶的作用释放能量，且脱去磷酸基团用于蛋白质的磷酸化，A正确； B、ATP将蛋白质磷酸化，形成ADP和磷酸化的蛋白质，同时蛋白质的空间结构发生改变，当磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落时会发生性状改变，因此分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的，B正确； C、细胞呼吸产生的ATP可在蛋白激酶的作用释放能量，且脱去磷酸基团用于蛋白质的磷酸化，为ATP的水解过程，与吸能反应相联系，C正确； D、蛋白质去磷酸化过程不伴随ATP合成，D错误。 故选D。 2．【ATP 水解、物质跨膜运输】如图为某植物细胞膜部分结构与功能示意图。据图分析，下列叙述错误的是（    ） A．该细胞吸收果糖的方式是主动转运 B．图中载体蛋白能同时运输H+和果糖，不具有特异性 C．图中表明同种物质可通过不同方式跨膜运输 D．图中质子泵既是H+转运蛋白，又是ATP水解酶 【答案】B 【分析】据图可知：果糖进入细胞的方式是主动运输；H+进细胞为协助扩散，出细胞为主动运输。 【详解】A、图中果糖逆浓度梯度运输，所以是主动转运，需要的能量来自H+膜内外的电化学势能，A正确； B、图中载体蛋白能同时运输H+和果糖，但不能运输别的物质，所以还是具有特异性，B错误； C、图中H+的转运方式有主动转运，也有协助扩散，表明同种物质可以通过不同方式跨膜运输，C正确； D、图中质子泵既是H+转运蛋白，又是ATP水解酶，D正确。 故选B。 3．【ATP 与吸能反应、酶的本质】蛋白质合成后，它的第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去，然后由氨酰-tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端，若该信号氨基酸为苏氨酸等必需氨基酸之一时，该蛋白质可长时间发挥作用；若为其它氨基酸，则该蛋白质不久后会被多个泛素（Ub）结合，进入蛋白酶体被降解。下列说法错误的是（    ） A．可通过改变信号氨基酸的种类来延长蛋白质的寿命 B．不是细胞内所有酶分子都含有一个信号氨基酸 C．多肽链与信号氨基酸脱水缩合发生在肽链的羧基和氨基酸的氨基之间 D．蛋白质泛素化降解过程属于吸能反应，而消化道内蛋白质水解过程不消耗ATP 【答案】C 【分析】氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，脱去一分子水后形成肽键将两个氨基酸连接起来的过程。 【详解】A、由题干信息可知，若该信号氨基酸为丝氨酸等必需氨基酸之一时，则该蛋白质可长时间发挥作用；若该信号氨基酸为其他氨基酸时，则该蛋白质进入蛋白酶体被降解，说明信号氨基酸可决定蛋白质的寿命，因此可通过改变信号氨基酸的种类来延长蛋白质的寿命，A正确； B、绝大部分的酶的化学本质是蛋白质，少数酶是RNA。RNA类型的酶不含氨基酸，故并不是细胞内所有酶分子中都含有一个信号氨基酸，B正确； C、由题意可知，氨酰－tRNA蛋白转移酶可把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端，因此多肽链与信号氨基酸脱水缩合发生在肽链的氨基和氨基酸的羧基之间，C错误； D、蛋白质泛素化后，被蛋白酶体降解成短肽或氨基酸，需要消耗能量，属于吸能反应，而消化道内蛋白质水解过程不消耗ATP，D正确。 故选C。 4．【ATP 合成、载体蛋白特性】丙酮酸转运蛋白（MPC）运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。研究发现在线粒体内膜上还存在ATP合酶，该酶顺浓度梯度运输H+并催化合成ATP。下列相关叙述错误的是（　　） A．ATP合酶将H+由线粒体内外膜间隙运输到线粒体基质，此过程中ATP合成量的多少取决于H+浓度差的大小 B．图中丙酮酸根、H+与MPC结合后运输，在该运输过程中MPC的构象不发生改变 C．酵母菌有氧呼吸过程中，葡萄糖只能在细胞质基质中被分解，可能是线粒体内膜上不存在运输葡萄糖的转运蛋白 D．结合图中信息可知，MPC功能加强的动物细胞中产生的ATP可能会减少 【答案】B 【详解】A、ATP合酶顺浓度梯度运输H+，H+浓度：线粒体内外膜间隙＞线粒体基质，因此H+从间隙运输到基质，H+浓度差为ATP合成提供势能，ATP合成量取决于浓度差大小，A正确； B、载体蛋白运输物质时，结合底物后空间构象一定会发生改变才能完成转运，从题图也可看出MPC结合丙酮酸根和H+后构象发生了变化，B错误； C、酵母菌有氧呼吸中，葡萄糖只能在细胞质基质被分解为丙酮酸，不能进入线粒体，原因就是线粒体内膜上不存在运输葡萄糖的转运蛋白，C正确； D、MPC会将H+一同转运进入线粒体基质，MPC功能加强会使更多H+进入基质，降低线粒体内膜两侧的H+浓度差，而ATP合酶合成ATP依赖该浓度差的势能，因此细胞产生的ATP可能减少，D正确。 5．【ATP 结构与转化】蛋白质的磷酸化与去磷酸化作为一种“分子开关”，是生物体内普遍存在的转化过程。如图是Rb蛋白磷酸化和去磷酸化过程，下列相关叙述正确的是（　　） A．ATP水解导致的Rb蛋白磷酸化和构象改变一般不可恢复 B．Rb蛋白磷酸化过程中ATP中的特殊化学键全部断裂 C．ATP水解过程产生的磷酸基团还可用于ATP的再次合成 D．Rb蛋白磷酸化的过程伴随着细胞中吸能反应的进行 【答案】C 【详解】A、ATP水解导致的Rb蛋白磷酸化和构象改变可通过去磷酸化过程恢复，A错误； B、Rb蛋白磷酸化过程中，只有ATP中远离A的特殊化学键会断裂，B错误； C、ATP水解过程产生的磷酸基团还可用于ATP的再次合成，C正确； D、Rb蛋白磷酸化的过程伴随着ATP水解，所以Rb蛋白磷酸化的过程伴随着细胞中放能反应的进行，D错误。 故选C。 6．【ATP 能量转换、酶促反应】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）。下列说法错误的是（　　）    A．ATP水解与磷酸化的蛋白质做功均属于放能反应 B．ATP推动细胞做功，存在吸能反应与放能反应过程 C．磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于再生ATP D．主动运输过程中，载体蛋白中的能量先增加后减少 【答案】C 【详解】A、ATP水解是放能反应，根据题干信息可知，蛋白质做功可以推动细胞内系列反应的进行，磷酸化的蛋白质做功也是放能反应，A正确； B、ATP推动细胞做功过程中，ATP的水解是放能反应，蛋白质磷酸化过程是吸能反应，因此该过程存在吸能反应和放能反应过程，B正确； C、磷酸化的蛋白质做功释放的能量，用于细胞的各种生命活动（如主动运输、肌肉收缩等）；而ATP的再生，其能量来自细胞呼吸或光合作用等放能反应，并非来自蛋白质做功的能量，C错误； D、主动运输过程中，ATP水解使载体蛋白磷酸化（载体蛋白获得能量，能量增加）；随后载体蛋白通过形状改变运输物质（做功，能量减少），因此载体蛋白的能量“先增加后减少”，D正确。 故选C。 7．【ATP 功能、酶的作用机理】尿酸是人体嘌呤代谢产物（如图），主要由肾脏排出，体内尿酸过高会形成结晶在关节和组织中积聚，这些结晶被吞噬细胞吞噬后可破坏溶酶体膜引起自溶死亡，进而引发痛风。与肉类相比，鸡蛋、牛奶是痛风患者蛋白质的优质来源。下列叙述正确的是（    ） A．人体肾脏细胞内的鸟嘌呤可作为直接能源物质 B．可利用Uox提高尿酸的活化能使其转化成更易排泄的尿囊素 C．吞噬细胞摄取尿酸盐结晶时需要消耗能量，不需要膜蛋白参与 D．鸡蛋、牛奶中所含细胞少，因此核酸分子较少，可减少嘌呤摄入 【答案】D 【详解】A、人体细胞内的直接能源物质是ATP（三磷酸腺苷），而鸟嘌呤是嘌呤的一种，属于含氮碱基，不能作为直接能源物质，A错误； B、酶的作用是降低化学反应的活化能，而不是提高。尿酸氧化酶（Uox）能催化尿酸转化为更易排泄的尿囊素，是通过降低该反应的活化能来实现的，并非提高，B错误； C、吞噬细胞摄取尿酸盐结晶的方式是胞吞，胞吞过程需要消耗能量，并且需要膜蛋白参与，C错误； D、核酸的基本组成单位是核苷酸，核苷酸包含含氮碱基（其中就有嘌呤）。鸡蛋、牛奶中所含细胞少，意味着核酸分子较少，进而可减少嘌呤的摄入，D正确。 故选D。 8．【ATP 作为直接能源物质】某实验小组将萤火虫发光器取下后，干燥研磨成粉末后，等量放入三支试管儿中，加入少量水混合后，试管中出现淡黄色荧光，15min后荧光消失。再向试管中分别加入葡萄糖、脂肪和ATP，观察是否出现荧光，实验过程如下图所示，下列叙述错误的是 A．向试管中加入少量水的目的是消耗自身的ATP B．萤火虫ATP中的能量可以直接来自光能，电能转化为光能 C．若加入的物质X是葡萄糖或脂肪，则试管中不会出现荧光 D．该实验能证明ATP可直接为生命活动提供能量 【答案】B 【分析】ATP含有一分子腺嘌呤、核糖和三分子磷酸，2个特殊的化学键。ATP与ADP之间可以相互转化，ATP是直接的能源物质。 【详解】A、向试管中加入少量水的目的是消耗自身的ATP，以避免自身的ATP对实验结果的影响，A项正确； B、萤火虫ATP的能量来自化学能，在绿色植物的细胞内ATP中的能量可来自光能，B项错误； C、若加入的物质X是葡萄糖或脂肪，由于二者不是直接能源物质，试管中不能检测到荧光，C项正确； D、该实验能证明ATP可直接为生命活动提供能量，D项正确。 故选B。 【点睛】注意：ATP是直接的能源物质，葡萄糖等有机物中的能量需要先进入ATP中才能被生命活动利用。 9．【酶的竞争性抑制作用】对氨基苯甲酸是细菌合成二氢叶酸的原料。磺胺类药与对氨基苯甲酸结构相似，与其竞争二氢叶酸合成酶的活性中心，从而抑制二氢叶酸的合成，起到杀菌作用，作用机理如图1所示。科研工作者测定对氨基苯甲酸浓度对二氢叶酸合成酶活性的影响，结果如图2所示。下列叙述正确的是（　　） A．二氢叶酸合成酶在发挥作用前后，其化学性质及数量均会改变 B．图1说明磺胺类药可改变对氨基苯甲酸结构，从而抑制合成过程 C．图2结果表明存在磺胺类药时不影响二氢叶酸合成酶的催化效率 D．图2表明当对氨基苯甲酸浓度足够高时，能解除磺胺类药的抑制作用 【答案】D 【详解】A、酶是生物催化剂，发挥催化作用前后，其化学性质和数量均不发生改变，A错误； B、图1显示磺胺类药与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶的活性中心，并没有改变对氨基苯甲酸的结构，B错误； C、图2中相同对氨基苯甲酸浓度下，存在磺胺类药时二氢叶酸合成酶活性更低，说明磺胺类药会降低该酶的催化效率，C错误； D、图2中当对氨基苯甲酸浓度足够高时，存在磺胺类药组的酶活性可以达到和无磺组相近的最大值，说明高浓度的对氨基苯甲酸可竞争结合更多酶的活性中心，解除磺胺类药的抑制作用，D正确。 10．【温度对酶活性的影响】为探究酶的特性，研究人员设计了如图所示实验：A1～A5各注入0.25%可溶性淀粉溶液1mL，B1～B5各注入0.005%淀粉酶溶液1mL。将1～5号的A、B试管分别放置在相应编号的烧杯中水浴保温。5min后，将B试管中的淀粉酶溶液倒入同一温度的A试管，摇匀后继续保温5min，随后加入1mL5%NaOH溶液。下列叙述正确的是（　　） A．本实验的自变量是温度及pH B．加入1mL5%NaOH溶液的目的是终止反应 C．本实验的结果可以采用斐林试剂来进行检测 D．在最适温度条件下长期保存，酶一直保持着最高活性 【答案】B 【详解】A、本实验仅设置了不同的温度梯度，pH属于无关变量，并未设置不同pH作为自变量，因此本实验自变量只有温度，A错误； B、NaOH为强碱物质，能使酶变性失活，实验中加入1mL5%NaOH溶液的目的是终止反应，B正确； C、斐林试剂检测需要水浴加热，本实验自变量是温度，为了避免干扰自变量，因此本实验的结果不可以采用斐林试剂来进行检测，C错误； D、在酶的最适温度条件下，酶的活性会逐渐降低；低温可以抑制酶的活性，应该低温保存，D错误。 11．【酶的本质与作用机理】锤头状核酶是一类小型催化RNA，能催化RNA链的自我切割，其“锤头状”结构由三个螺旋茎围绕一个保守核心组成（如图所示）。下列说法正确的是（    ） A．组成该酶的基本单位是氨基酸 B．核酶通过提供大量活化能来加速RNA链的自我切割 C．核酶在反应完成后会被降解，因此需要细胞持续合成 D．“锤头状”结构的形成依赖于RNA链内的碱基互补配对 【答案】D 【详解】A、由题干可知锤头状核酶的本质是RNA，组成RNA的基本单位是核糖核苷酸，氨基酸是蛋白质的基本组成单位，A错误； B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而非提供活化能，B错误； C、酶作为生物催化剂，在化学反应前后自身的化学性质和数量均不发生改变，不会在反应完成后被降解，C错误； D、图示“锤头状”结构的茎区存在碱基配对，是RNA单链内部分片段通过碱基互补配对形成的局部双链结构，因此该结构的形成依赖于RNA链内的碱基互补配对，D正确。 12．【酶的作用特性（专一性）】“诱导契合学说”的核心是酶与底物结合时，酶的空间构象会发生改变，使酶的活性中心与底物精准结合，从而催化反应。某团队以α-淀粉酶为研究对象，基于“诱导契合学说”探究其催化淀粉水解的机制，过程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．淀粉与α-淀粉酶结合前，酶的活性中心构象并未与淀粉完全互补 B．淀粉与α-淀粉酶结合时，只有酶的空间结构发生改变，淀粉结构不变 C．产物从酶上脱落后，酶活性中心构象恢复原状，说明酶可反复催化反应 D．该学说可解释α-淀粉酶只能催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解的情况 【答案】B 【详解】A、题意显示，“诱导契合学说”的核心是酶与底物结合时，酶的空间构象会发生改变，使酶的活性中心与底物精准结合，从而催化反应，据此推测，淀粉与α-淀粉酶结合前，酶的活性中心构象并未与淀粉完全互补，A正确； B、从图中 “同时形变” 的标注可以看出，酶与底物结合时，酶的活性中心和底物的空间结构都会发生改变，二者相互诱导、相互适应，最终形成契合的复合物。B错误； C、酶作为生物催化剂，在反应前后自身的性质和结构不会发生改变。从图中可以看到，产物脱落后，酶的构象恢复到初始状态，说明酶可以再次结合新的底物，反复催化反应，C正确； D、酶的专一性不仅可以用 “锁钥学说” 解释，也可以用诱导契合学说解释。只有底物能诱导酶的活性中心发生特定的构象变化，形成互补结构，才能被催化。蔗糖无法诱导 α- 淀粉酶的活性中心形成与自身互补的构象，因此不能被催化，体现了酶的专一性，D正确。 13．【ATP 功能、酶与光合作用】某些植物具有一种CO2浓缩机制，部分过程见图1。在叶肉细胞中，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）可将HCO3-转化为有机物，该有机物经过一系列的变化，最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO2，提高了Rubisco附近的CO2浓度。 (1)由这种CO2浓缩机制可以推测，PEPC与无机碳亲和力______（填“高于”或“低于”或“等于”）Rubisco。 (2)图1所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是______。图中由Pyr转变为PEP的过程属于______反应（填“吸能”或“放能”）。 (3)通过转基因技术或蛋白质工程技术，可进一步提高植物光合作用的效率。图2是将玉米的PEPC酶基因与PPDK酶（催化CO2初级受体PEP”的生成）基因导入水稻后，在某一温度下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻的光合速率影响。图3是在光照为1000Lux下测得温度影响光合速率的变化曲线： ①原种水稻A点以后限制光合作用的主要环境因素为______（答出2点）。转基因水稻______（填“是”或“不是”）通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率。 ②据图推测，转基因水稻与原种水稻相比更适宜栽种在______环境中、研究者提取了这两种水稻等质量叶片的光合色素，并采用______法进行了分离，通过观察比较发现两种植株各种色素含量无显著差异，则可推断转基因水稻最可能是通过促进光合作用的______（填过程）来提高光合速率。 ③据图2可知，高光照强度下，转基因水稻的净光合速率大于原种水稻。为了探究“高光照强度下，转基因水稻光合速率的增加与导入的双基因编码的酶的相关性”，请利用转双基因水稻、PEPC酶的专一抑制剂A、PPDK酶的专一抑制剂B等设计实验。简要写出实验设计过程。 a．取生理状态相同的转双基因水稻若干，______； b．在高光照强度时，______； c．其余条件相同且适宜，一段时间后通过测定并计算出______量得到叶片的净光合速率。 【答案】(1)高于 (2) ATP和NADPH 吸能 (3) 温度、CO2浓度 不是 强光照 纸层析 暗反应 随机均分四组 分别进行不处理、仅用PEPC酶的专一抑制剂A处理、仅用PPDK酶的专一抑制剂B处理、PEPC酶的专一抑制剂A和PPDK酶的专一抑制剂B共同处理 四组转基因水稻的光合积累 【分析】1、光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在类囊体的薄膜上进行的。2、叶绿体中的光合色素吸收的光能，有两方面用途：一是将水分解成氧和[H]，氧直接以分子的形成释放出去，[H]则被传递到叶绿体内的基质中，作为活跃的还原剂，参与到暗反应阶段的化学反应中去；二是在有关酶的催化作用下，促成ADP与Pi发生化学反应，形成ATP。这样光能就转变为储存在ATP中的化学能，这些ATP将参与光合作用第二个阶段的化学反应。 【详解】（1）由图1可知：由这种CO2浓缩机制可以推测，PEPC与无机碳亲和力高于Rubisco。 （2）图1所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是ATP和NADPH，图中由Pyr转变为PEP的过程需要ATP水解供能，属于吸能反应。 （3）①图2原种水稻是在某一温度下测定的净光合速率，A点对应的光照已经是光的饱和点，在A点后随着光照强度的增强净光合速率不再增加，因此A点以后限制光合作用的主要环境因素为温度和CO2浓度。 转基因水稻与原种水稻达到净光合速率最大对应的最适温度相同，因此转基因水稻不是通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率。 ②据图2推测，转基因水稻的光的饱和点高于原种水稻的，转基因水稻与原种水稻相比更适宜栽种在强光环境中； 分离叶绿体中的色素通常采用纸层析法，其依据的原理是不同种类的色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的速度不同，溶解度越高随层析液在滤纸上扩散得越快，反之则慢，因为两种植株各种色素含量无显著差异，所以两种水稻的光反应无显著差异，因此可推断转基因水稻最可能是通过促进暗反应来提高光合速率。 ③为了探究“高光照强度下，转基因水稻光合速率的增加与导入的双基因编码的酶的相关性”，实验的自变量是双基因的酶，因变量转双基因水稻净光合速率的变化，具体实验思路：取生理状态相同的转双基因水稻若干，均分四组，在高光照强度时，分别进行不处理，仅用PEPC酶的专一抑制剂A处理、仅有PPDK酶的专一抑制剂B处理，PEPC酶的专一抑制剂A和PPDK酶的专一抑制剂B共同处理，其余条件相同且适宜，一段时间后测定四组转基因水稻的净光合速率。 14．【ATP 功能、综合应用】骨骼肌的收缩受运动神经元支配（如图10所示）。神经激活后，信号通过T小管向下深入肌肉。位于肌纤维膜上的DHPR受体蛋白感应去极化信号，并开启肌浆网（Ca2+存储点）终端处的Ca2+通道蛋白RYR1。Ca2+从肌浆网内被释放进肌纤维浆，进而刺激肌原纤维节收缩。          (1)图1中肌纤维膜的物质组成包括______。（编号选填） ①磷脂    ②脂肪    ③固醇    ④蛋白质    ⑤糖 (2)DHPR受体蛋白接受信息后结构变化，从而开启Ca2+通道蛋白RYRl。机体内驱动DHPR受体蛋白结构变化的直接能源是______。 A．蛋白质 B．脂肪 C．葡萄糖 D．腺苷三磷酸 研究发现，MTM1蛋白能维持DHPR与RYR1的接触和功能；DNM2蛋白能抑制T-小管的形成。编码上述蛋白的基因在染色体上的定位以及导致肌肉收缩缺损综合征的性质列在下表中。 (3)据下表及图2中各基因的致病条件，推测表中①为______染色体；②为______（显性/隐性）（已知8号无致病基因）。 基因名称 定位染色体 致病条件 致病基因 DHPR 1号 显性 DNM2 19号 患者个体的等位基因序列不一致 ② MTMI ① 参见图2 RYRI 19号 患者个体的等位基因均发生突变 (4)若仅考虑上表中基因DNM2和RYR1，假设某女性个体是针对这两对基因的杂合体，那么在其减数分裂形成的卵细胞中，含有的致病基因的个数可能是______。（编号选填） ①0个    ②1个    ③2个    ④3个    ⑤4个 (5)测序研究发现，DHPR基因内编码精氨酸的第1239位密码子编码链序列5’-CGT-3’中G突变为A（变成组氨酸密码子编码序列），是致病的主要因素。由此判断在患者体内，当DHPR-mRNA翻译至第1239位密码子时，运载相应氨基酸的tRNA反密码子序列是5’-______-3’。 (6)为了针对性治疗因上述基因突变所致肌肉收缩缺损综合征，科研人员开发了能特异性抑制某些突变基因高水平表达的所谓单链反义核酸药物。该药物能与目标致病性（突变性）mRNA发生碱基互补的单链RNA。结合所学知识判断，此类核酸药物的工作原理是______。 A．与mRNA结合促使其被降解 B．促进DNA聚合酶合成DNA C．抑制RNA聚合酶生成mRNA D．阻隔氨酰tRNA与mRNA结合 【答案】(1)①④⑤ (2)D (3) X 显性 (4)①②③ (5)AUG (6)A 【分析】ATP是细胞中主要的直接能源物质，中文名称叫腺苷三磷酸，结构简式A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表特殊化学键。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，这种化学键不稳定，ATP水解时末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，具有较高的转移是能，当在ATP水解酶作用下水解时，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。 【详解】（1）肌膜即细胞膜，主要成分是磷脂和蛋白质，还含有少量多糖，即①④⑤。 （2） ATP是细胞中主要的直接能源物质，中文名称叫腺苷三磷酸。故选D。 （3） DMN2患者个体的等位基因序列不一致，说明患者是杂合子，致病基因是显性基因；分析图2，8和9号个体正常，10号患病，说明是隐性病，又8号个体不含致病基因，说明MTMI对应的是X染色体隐性病。 （4） DNM2和RYR1是同一对常染色体上的基因，DNM2是显性病，RYR1是隐性病，设该女性的基因型是AaBb，A和b为致病基因，则存在A和b在一条染色体或a和B在一条染色体两种情况，经过减数分裂后可能含有0或1或2个致病基因的卵细胞，即①②③。 （5） 突变后非模板链序列是5’-CAT-3’，即mRNA中5’-CAU-3’，tRNA中5’-AUG-3’。 （6） 该药物是能与目标致病性（突变性）mRNA发生碱基互补的单链RNA，则将阻止致病基因mRNA和核糖体的结合，进而使其不能表达。故选A。 15．【酶的作用机理、酶活性探究实验】电影《长安的荔枝》中，李善德受命将岭南的鲜荔枝运送到千里之外的长安，将这看似不可能完成的任务变成了现实。现在科学家们已经弄清色变的原理，如下图： (1)参与酶促褐变反应的酶类主要是多酚氧化酶（PPO），它催化上述反应的原理是________。自然状态（未离本枝）下，成熟的荔枝没有发生褐变，是因为细胞中具有完整的________系统，使PPO与酚类物质分别储存在细胞的不同结构中而不能相遇。 (2)在完全无氧条件下，多酚氧化酶将无法催化上述褐变反应。________（填“能”或“不能”）在此条件下储藏荔枝，原因是________。 (3)据下图分析，糯米糍与妃子笑一整天（24小时）有机物的积累量的关系是________（填“糯米糍更高”“妃子笑更高”“二者相等”或“无法确定”），判断依据是________。 (4)把荔枝加工成果汁也很美味，榨汁时果肉细胞破碎引发褐变反应。瞬时（1~2min）高温处理果汁可以通过降低PPO的活性防止褐变，但高温又会破坏果汁中某些特定营养成分。为探究既能有效防止褐变，又能保留果汁特定营养成分的瞬时处理最佳温度，请提出简单的实验思路（检测方法不做要求）：________。 【答案】(1) 降低化学反应的活化能 生物膜 (2) 不能 无氧条件下，荔枝进行无氧呼吸产生酒精毒害细胞，不利于保存 (3) 无法确定 没有两个品种夜晚的呼吸速率信息 (4)设置一系列高温的温度梯度，分别测定PPO的相对酶活性和某些营养成分的含量，选取PPO活性相对较低、营养物质含量较高的组所对应的温度 【详解】（1）酶通过降低化学反应的活化能来催化反应的进行。细胞中，能将不同物质隔离在不同区域结构是生物膜系统。 （2）若处于完全无氧的环境中，荔枝会进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳，过多的酒精会对荔枝自身造成毒害作用，所以不能在完全无氧的条件下储藏荔枝。 （3）光合作用只在有光照的环境下进行，而呼吸作用则可不间断进行，一整天期间，夜晚无光照，而题图只给出了两种植物净光合速率的变化，无法判断其在夜间呼吸速率的情况，所以无法确定糯米糍与妃子笑一整天（24小时）有机物的积累量大小关系。 （4）若要同时满足防止褐变和保留果汁营养成分两个目的，则在探究相应的最佳温度时，应兼顾PPO的相对活性以及营养成分的含量，所以可设置一系列高温的温度梯度，分别测定PPO的相对酶活性和某些营养成分的含量，选取PPO活性相对较低且营养物质含量较高的组所对应的温度，作为最佳温度。 实验探究类 1．【酶的作用机理与活性影响】某科研团队研究多酚氧化酶（PPO）在水果褐变中的作用及其被不同种类蜂蜜抑制的效果，获得了相关实验数据。图甲为适宜条件下PPO催化反应示意图，图乙为不同种类蜂蜜对苹果中PPO活性抑制效果的柱状图。回答下列问题： (1)PPO引起水果褐变的原理是_______。图甲中，PPO催化反应时，温度升高10℃，反应速率会下降，这是因为温度变化_______。 (2)用含不同种类蜂蜜的溶液处理苹果切片后，观察苹果切片的褐变情况，褐变最轻的是用________（从图乙五种植物中选填）蜂蜜处理的苹果切片。若想探究不同浓度蜂蜜对PPO抑制的剂量—反应关系，可以设置不同浓度蜂蜜组，测定苹果切片褐变程度。正式实验前，进行预实验的目的是_______。预测结果是：随着蜂蜜浓度的增加，抑制效果会________，但可能在某一浓度后趋于________。 (3)研究人员设计实验验证还原糖在防止苹果褐变中的作用，实验方案为：用相同浓度的还原糖溶液和纯净水分别处理等量苹果切片，保持其他条件一致，观察褐变程度。该实验的核心假设是：还原糖可________（填“抑制”或“促进”）酶促反应，减少褐变。 【答案】(1) 降低酚类物质转化成醌的反应所需的活化能 使酶的活性降低，酶催化效率降低 (2) 枣花 为正式实验探索条件，避免浪费（或验证实验设计的科学性和可行性等） 增强 饱和（或稳定不变） (3)抑制 【详解】（1）结合图甲可知，多酚氧化酶PPO可催化酚类在氧气存在下氧化生成醌，再转化为醌衍生物，醌衍生物聚合后产生褐色素，最终导致水果褐变，多酚氧化酶（PPO）能降低酚类物质转化成醌的反应所需的活化能。题干说明初始反应是在适宜条件下进行的，温度再升高10℃后，温度高于酶的最适温度，会使PPO酶活性降低，酶催化效率降低，因此反应速率下降。 （2）图乙纵坐标为PPO活性抑制率，抑制率越高，说明PPO活性被抑制程度越高，褐变程度越轻；图中枣花蜂蜜对PPO的抑制率最高，因此枣花蜂蜜处理的苹果切片褐变最轻。 预实验是正式实验前的预备实验，预实验的目的是：为正式实验探索条件，避免浪费（或验证实验设计的科学性和可行性等）。 从剂量效应来看，一般规律为：在一定范围内，随着蜂蜜浓度升高，对PPO的抑制效果逐渐增强，当蜂蜜浓度达到一定值后，PPO活性已经被充分抑制，抑制效果会趋于稳定。 （3）实验目的是验证还原糖在防止苹果褐变中的作用，因此实验的核心假设是：还原糖可以抑制PPO催化的酶促褐变，减少褐变。 2．【酶的特性与实验设计】土壤酶是土壤生态系统的重要组成部分，驱动着碳、氮等关键元素的循环。研究人员比较了四种禾草种植区（CD：青海草地早熟禾；HH：环湖寒生羊茅；DM：短芒老芒麦；WM：无芒雀麦）的土壤酶活性，结果如图所示。 注：β-葡萄糖苷酶（BG）参与纤维素分解；脲酶（URE）催化尿素分解，与氮循环相关；蛋白酶（PRO）催化蛋白质分解，与氮循环相关。 (1)土壤酶催化反应的机理是________。与无机催化剂相比，酶的特性包括________（答出两点即可）。 (2)土壤肥力最好的禾草种植区是________的土壤，据图分析，原因是________。 (3)研究者推测，不同禾草根系分泌的有机物种类和数量不同，是导致其根际土壤酶活性差异的重要原因。请以HH种植区的土壤为材料，设计一个实验来验证“禾草根系分泌物能够影响土壤酶活性”这一推测。 实验思路： ①采集________，均分为两组。 ②A组用适量的无菌水处理作为对照，B组用________处理。 ③相同且适宜的条件下培养一段时间后，分别测定并比较两组土壤中________。 【答案】(1) 降低化学反应的活化能 高效性、专一性、作用条件较温和 (2) HH区 β-葡萄糖苷酶和脲酶的活性较高，促进了纤维素和尿素的分解 (3) HH种植区的土壤 等量的HH禾草根系分泌物提取液 土壤中碳肥与氮肥的含量或土壤酶的活性 【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。 【详解】（1）酶催化反应的机理是降低化学反应的活化能；和无机催化剂相比，酶的特性是高效性、专一性、作用条件较温和。 （2）从柱形图可知，HH种植区的β-葡萄糖苷酶、脲酶的活性较高，促进了纤维素和尿素的分解，因此土壤肥力最好。 （3）本实验的目的是验证“禾草根系分泌物能够影响土壤酶活性”，自变量是是否添加禾草根系分泌物，因变量是土壤酶活性，遵循单一变量原则设计：①需要采集HH种植区的土壤，均分为两组，排除无关变量干扰；②对照组加适量的无菌水，实验组需要添加等量的HH禾草的根系分泌物提取液；③培养后，分别测定并比较土壤中碳肥与氮肥的含量或土壤酶的活性，即可验证推测。 3．【ATP、酶活性及抑制剂】腌制的泡菜往往含有大量的细菌，可利用“荧光素—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，根据发光强度可以计算出生物组织中 ATP 的含量。分析并回答下列问题。 (1)“荧光素—荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换的形式是_____能→光能。ATP的水解一般与_____（吸能反应/放能反应）相联系。 (2)“荧光素—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，加入等量的_____，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。 (3)图甲是某课题组的实验结果（注：A 酶和 B 酶分别是两种荧光素酶）分析图甲的实验结果可知，在40℃至60℃范围内，热稳定性较好的酶是_____。 (4)研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度的关系如图乙所示。 ①据图乙可知，Mg²⁺对荧光素酶的催化效率具有_____（填“促进”或“抑制”）作用； ②Hg²⁺处理后酶活性降低可能是因为_____。 (5)下图1表示酶的抑制作用示意图，图2表示分别加入两种抑制剂对起始反应速率的影响。 现有一种抑制剂抑制了酶的活性，请根据以上信息设计一个实验验证该抑制剂属于竞争性抑制剂，简要写出大致实验思路（含实验结果及结论） 实验思路：_____ 实验结果：_____ 实验结论：_____ 【答案】(1) 化学 吸能反应 (2) 适量的荧光素和荧光素酶 发光强度 (3)A酶 (4) 促进 Hg²⁺破坏了荧光素酶的空间结构 (5) 实验分两组，对照组和实验组分别加入等量的酶，实验组中加入适量的抑制剂，对照组加入等量的蒸馏水或不作处理，测两组反应速率，一段时间后分别向两组加入足量的底物，反应一段时间后测两组反应速率。 开始时实验组反应速率明显低于对照组，在加入足量底物后，实验组反应速率和对照组差不多。 该抑制剂为竞争性抑制剂 【分析】ATP是生命活动能量的直接来源，ATP来源于光合作用和呼吸作用；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。 【详解】（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—荧光素酶生物发光法”的操作过程是：①将泡菜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。 （3）分析图甲可知该实验的自变量是酶的种类和温度，在40℃至60℃范围内，A酶的活性变化范围较小且活性高，因此热稳定性较好的酶是A酶。 （4）①据图乙可知，Mg²⁺对荧光素酶的催化效率具有促进作用，因为在酶浓度相等的条件下，加入Mg²⁺的组发光强度大。②Hg²⁺处理后酶活性降低可能是因为Hg²⁺是重金属离子，破坏了荧光素酶的空间结构。 （5）竞争性抑制剂不会破坏酶的结构，增加底物浓度能够恢复酶促反应速率。因此为验证该抑制剂是否是竞争性抑制剂，可将实验分两组，对照组和实验组分别加入等量的酶，实验组中加入适量的抑制剂，对照组加入等量的蒸馏水或不作处理，测反应速率，一段时间后分别向两组加入足量的底物，反应一段时间后测两组反应速率。开始时实验组反应速率明显低于对照组，如果在加入足量底物后，实验组反应速率和对照组差不多，则该抑制剂为竞争性抑制剂。 4．【ATP 结构与酶相关实验】正常情况下细菌细胞内 ATP 的含量维持在相对稳定的水平，技术人员据此研发出基于荧光素—荧光素酶体系的细菌数量快速测定方法，检测原理如图所示。现有研究小组运用该方法探究药物利福平（RFP）对结核分歧杆菌生长的影响。据图回答下列问题： (1)1 个 ATP 分子由 1 分子______、1 分子腺嘌呤和 3 个磷酸基团组成。据图分析，为荧光素发光供能时，1 个 ATP 水解释放______个磷酸基团。 (2)实验步骤 步骤 具体操作 1 取若干培养瓶，分别加入等量结核分歧杆菌悬液 2 取各培养瓶中的适量菌液加入细胞裂解液，沸水浴 8min 后转移至反应管（内含荧光素和缓冲液）中，待其a后分别加入 100ul 荧光素酶，混匀 3min 后检测初始荧光值（RLU） 3 将培养瓶分为 4 组，分别加入b后置于相同且适宜的环境中培养 4 在培养的 1、3、5、7 天时分别重复步骤 2 5 分析所得实验数据并得出结论 ①请补充上述实验步骤：a______；b______。 ②步骤 2 中加入细胞裂解液的目的是______。 (3)实验结果分析：如下图所示，利福平能够______（填“促进”或“抑制”）结核分歧杆菌的生长。 【答案】(1) 核糖 2 (2) 冷却 等量不同浓度的利福平溶液/等量 0～1.0μg/mL 的利福平溶液 促进细胞破裂，使细胞内的 ATP 充分暴露 (3)抑制 【分析】分析题意和“荧光素—荧光素酶体系的细菌数量快速测定方法的检测原理图”可知，荧光素在荧光素酶和ATP等物质的参与下可进行反应发出荧光。因为发光强度与ATP的含量成正比，所以可以根据发光强度计算出生物组织中ATP的含量。 【详解】（1）ATP的结构可以简写成A—P～P～P，“A”代表由核糖和腺嘌呤组成的腺苷，“P”代表磷酸基团，“～”代表特殊的化学键，因此1 个 ATP 分子由 1 分子核糖、1 分子腺嘌呤和 3 个磷酸基团组成。1个腺苷一磷酸（AMP）含有1 个磷酸基团，是1 个ATP水解释放2个磷酸基团形成的。 （2）①为防止高温使加入的荧光素酶失活，需要将细胞裂解液沸水浴8min后转移至反应管（内含荧光素和缓冲液）中，待其冷却后分别加入100ul荧光素酶，混匀3min后检测初始荧光值（RLU）。结合（3）的反映实验结果的曲线图可知：本实验的自变量为利福平（RFP）的浓度和有无，因此将培养瓶分为4组，分别加入等量不同浓度的利福平溶液/等量0～1.0ug/mL的利福平溶液后置于相同且适宜的环境中培养。综上分析，a为冷却，b为等量不同浓度的利福平溶液（或“等量 0～1.0μg/mL 的利福平溶液”）。 ②步骤2中加入细胞裂解液的目的是促进细胞破裂，使细胞内的ATP充分暴露，便于为化学反应供能。 （3）分析曲线图可知，与对照组（RFP的浓度为0μg/mL）培养一天后，随着培养天数和利福平浓度的增加，结核分歧杆菌的数量增长均减慢甚至数量下降，说明利福平能够抑制结核分歧杆菌的生长。 5．【ATP、遗传规律】萤火虫曾被视为七夕的浪漫礼物。如今却由于人们的大量采集与买卖而导致数量锐减，拯救萤火虫，刻不容缓。回答下列问题： （1）萤火虫的发光需要荧光素、荧光酶以及ATP等多种物质，其中ATP主要在细胞中的_________（填具体的生物膜结构）产生，其发挥作用的机理是远离由___________构成的腺苷的高能磷酸键水解，释放能量。 （2）萤火虫的体色由位于2号染色体上的一组复等位基因A+（红色）、A（黄色）、a（棕色）控制，且A+A+个体在胚胎期致死；只有基因B存在时，上述体色才能表现，否则表现为黑色。现有红色萤火虫（甲）与黑色萤火虫（乙）杂交，F1中红色：棕色=2:1，则亲本的基因型为_____________，F1中棕色个体交配产生F2中黑色个体的概率是____________。 （3）欲判断B、b基因是否位于2号染色体上，现利用F1萤火虫设计如下实验，请预测实验结果（不考虑交叉互换）： ①实验方案:取Fl中一只红色雄性萤火虫与F1中多只棕色雌性萤火虫进行交配，统计子代的表现型及比例。 ②结果预测及结论： a．若子代表现型及比例为___________，则B、b基因不在2号染色体上。 b．若子代表现型及比例为____________，则B、b基因在2号染色体上。 【答案】 线粒体内膜 腺嘌呤和核糖 A+aBB和A+abb 1/4 红色：棕色：黑色=3:3:2 红色：棕色：黑色=2:1:1或红色：棕色：黑色=1：2：1 【分析】1、ATP是细胞生命活动的直接能源物质，ATP中的A代表腺苷，由1分子腺嘌呤碱基、1分子核糖组成。 2、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。 【详解】（1）萤火虫发光水解的ATP主要来自有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜；ATP中的腺苷由1分子核糖和1分子腺嘌呤碱基组成。 （2）由题意知，A+AB_、A+aB_为红色，AAB_、AaB_为黄色，aaB_为棕色，__bb为黑色，红色萤火虫甲（A+AB_、A+aB_）与黑色萤火虫乙（__bb为黑色）杂交，F1中红色（A+AB_、A+aB_）：棕色（aaB_为棕色）=2：1，说明甲乙都含有a基因、甲不含有b基因，因此亲本基因型是甲为A+aBB，乙为A+abb；子一代棕色个体的基因型是aaBb，自由交配后代的基因型及比例是aaBB：aaBb：aabb=1：2：1，黑色个体的基因型是aabb，概率是1/4。 ①该实验的目的是探究B（b）基因是否也位于2号染色体上，如果位于2号染色体上，则不遵循自由组合定律，遵循连锁定律，如果不位于2号染色体上，则遵循自由组合定律；子一代中红色雄性萤火虫的基因型是A+aBb，多只棕色雌性萤火虫的基因型是aaBb，②a.如果B、b不在2号染色体上，则杂交后代的基因型及比例是（1A+a：1aa）（3B_：1bb）=3A+aB_：1A+abb：3aaB_：1aabb，分别表现为红色、黑色、棕色、黑色，即红色：棕色：黑色=3：3：2。b.如果B（b）位于2号染色体上，A+aBb产生的配子的类型及比例是A+B：ab=1：1或aB：A+b=1：1，aaBb产生的配子的类型及比例是aB：ab=1：1，雌雄配子随机结合产生后代的基因型及比例是A+aBB：A+aBb：aaBb：aabb=1：1：1：1，分别表现为红色、红色、棕色、黑色，即红色：棕色：黑色=2：1：1或A+aBb：aaB_：A+abb=1：2：1，分别表现为红色、棕色、黑色，即红色：棕色：黑色=1：2：1。 【点睛】本题旨在考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质和使用条件，基因与染色体的位置关系，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识结合题干信息进行推理、解答问题，应用演绎推理的方法设计遗传实验，预期实验结果，获取结论。 6．【酶的特性与实验探究】余甘子是云南特色水果之一，其果实味酸微涩、清热凉血，是一种药食两用的水果。余甘子果实采摘后易在多酚氧化酶（PPO）的作用下发生褐变，从而影响果实的品质和价格。研究人员对余甘子果实中的PPO活性进行了相关实验，实验结果如图所示。回答下列问题： (1)图1为余甘子果实PPO底物选择实验，由图可知以______为底物时，余甘子果实中PPO活性最大。PPO催化作用的机理是______。PPO只能使酚类物质氧化，而对其他物质不起作用，体现了酶的______。 (2)图2为利用筛选出的底物探究温度对余甘子果实PPO活性的影响曲线，由图可知，刚采摘的余甘子果实适宜在_____的条件下保存。 (3)若要在上述实验基础上继续探究pH对PPO活性的影响，请简要写出实验思路_____。 【答案】(1) 焦性没食子酸 降低化学反应所需的活化能 专一性 (2)零上低温 (3)将余甘子果实匀浆均分成若干组，在不同pH缓冲液预处理后分别与等量焦性没食子酸（或底物）混匀，置于10℃条件下反应相同时间，检测并比较各实验组PPO的活性 【分析】酶：（1）酶活性：酶的活性受温度、pH、激活剂或抑制剂等因素的影响。（2）活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。（3）作用机理：催化剂是降低反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。（4）酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。（5）酶的特性：高效性、专一性、作用条件较温和（高温、过酸、过碱，都会使酶的结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活）。 【详解】（1）分析图1可知，图1为余甘子果实PPO底物选择实验，以焦性没食子酸为底物时，余甘子果实中PPO活性最大。PPO催化作用的机理是降低化学反应所需的活化能。PPO只能使酚类物质氧化，而对其他物质不起作用，体现了酶的专一性。 （2）图2为利用筛选出的底物探究温度对余甘子果实PPO活性的影响曲线，由图可知，刚采摘的余甘子果实适宜在零上低温的条件下保存。 （3）若要在上述实验基础上继续探究pH对PPO活性的影响需要将余甘子果实匀浆均分成若干组，在不同pH缓冲液预处理后分别与等量焦性没食子酸（或底物）混匀，置于10℃条件下反应相同时间，检测并比较各实验组PPO的活性 拔高·限时模拟 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1．慢性髓系白血病（CML）是一种造血干细胞恶性增殖导致的疾病，药物格列卫对CML有一定的疗效，相关机制如图。下列叙述正确的是（    ）    A．ATP为BCR-ABL蛋白的降解提供活化能 B．格列卫与ATP竞争BCR-ABL蛋白上的结合位点 C．使用格列卫治疗CML时，底物发生了磷酸化 D．BCR-ABL蛋白通过降解底物来降低CML发病率 【答案】B 【分析】由图可知，BCR-ABL蛋白同时结合ATP和底物，使底物磷酸化（或底物与一分子磷酸结合）经系列调节导致形成CML。药物格列卫是通过与ATP竞争该结合位点，使底物不发生磷酸化（或阻止底物与磷酸结合），所以阻止了CML的发生，通过霸占该蛋白与底物结合的结构区来达到治疗效果。 【详解】A、由题图可知，BCR-ABL蛋白可同时结合ATP和底物，同时它可催化ATP的磷酸基团转移到底物上，使底物磷酸化，因此是ATP为BCR-ABL蛋白的活化提供活化能，A错误； B、由图示可知，格列卫与ATP竞争BCR-ABL蛋白上的结合位点，从而达到治疗的目的，B正确； C、由题图可推测，ATP为BCR-ABL蛋白时，使底物发生了磷酸化，而不是使用格列卫治疗CML时，底物发生了磷酸化，C错误； D、由题图可知，药物“格列卫”是通过与ATP竞争该激酶的结合位点，从而抑制酶的活性，使底物不能磷酸化，来降低CML发病率，D错误。 故选B。 2．运动员在比赛临近时心理压力会增大，为探究心理压力对运动员消化状况的影响，研究人员分别取运动员赛前3周和赛前3天的唾液，进行如下表所示的实验。下列叙述正确的是（    ） 实验处理 1号试管 2号试管 加入淀粉液 2mL 2mL 滴加碘液 2滴 2滴 加入唾液 赛前3周，运动员的唾液2mL 赛前3天，运动员的唾液2mL A．运动员交感神经兴奋时，分泌稀薄唾液 B．赛前时间的长短与心理压力的大小呈正相关 C．实验过程中控制相同的反应温度即可 D．若2号试管蓝色较早褪去，说明心理压力增加会使唾液中的酶量增加 【答案】D 【分析】在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同以外，其他条件都相同的实验叫做对照实验。该实验以唾液 中唾液淀粉酶的含量作为检测指标，探究心理压力对运动员的影响，实验原理淀粉遇变蓝。 【详解】A、通常交感神经兴奋时，会抑制唾液腺的分泌，导致分泌粘稠唾液，而不是稀薄唾液，A错误； B、从题目所给信息可知，临近比赛时（赛前3天）心理压力增大，而赛前3周离比赛时间长心理压力相对小，所以赛前时间的长短与心理压力的大小呈负相关，B错误； C、在这个实验中，酶促反应受多种因素影响，除了温度外，pH等因素也需保持一致，仅控制反应温度是不够的，C错误； D、如果2号试管蓝色较早褪去，说明赛前3天（心理压力大时）唾液对淀粉的分解作用更强，由于实验中其他条件一致，只是唾液来源不同，所以可能是心理压力增加会使唾液中的酶量增加，D正确。 故选D。 3．科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。下列关于这两类细胞的叙述错误的是（    ） A．二者的元素组成在种类上基本相同 B．二者都有控制细胞代谢和遗传的相应结构 C．二者都有在结构和功能上紧密联系的生物膜系统 D．二者都存在ADP与ATP相互转化的能量供应机制 【答案】C 【分析】细胞生物膜系统是指由细胞膜、细胞核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等有膜围绕而成的细胞器的膜共同构成的生物膜系统。这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。此外，研究细胞生物膜系统在医学和生产过程中都有很广阔的前景。 【详解】A、二者的元素组成在种类上基本相同，主要是C、H、O、N等，A正确； B、二者都有控制细胞代谢和遗传的相应结构，遗传物质均为DNA，B正确； C、原核细胞只有细胞膜，没有生物膜系统，C错误； D、ADP与ATP的相互转化机制是生物界的共性，故二者都存在ADP与ATP相互转化的能量供应机制，D正确。 故选C。 4．削皮的苹果在空气中放置一段时间后，切口表面会逐渐变为褐色。该过程主要是苹果细胞中的多酚氧化酶PPO在氧气的参与下，催化酚类物质氧化生成褐色产物。某兴趣小组据此提出以下几种推测，下列说法错误的是（　　） A．未削皮的苹果不变色，是因为果皮阻隔了果肉中的PPO及酚类底物与氧气的接触 B．向削皮的苹果表面滴加柠檬汁可抑制褐变，可能是因为柠檬汁中含抑制PPO活性的物质 C．削皮的苹果浸泡在淡盐水中可减缓变色，可能是因为盐水隔绝氧气并抑制PPO活性 D．低温下切开的苹果变色时间会变长，可能是因为低温破坏了PPO的空间结构 【答案】D 【详解】A、果皮作为屏障，隔开了果肉里的PPO、酚类底物和氧气的接触，褐变反应无法进行，因此未削皮的苹果不变色，A正确； B、柠檬汁可能通过酸性环境改变PPO的空间结构，抑制其活性，从而减缓褐变，B正确； C、削皮苹果浸泡在淡盐水中时，盐水可隔绝空气减少氧气供应，同时盐溶液也会抑制PPO的活性，因此可减缓变色，C正确； D、低温只会抑制PPO的活性，并不会破坏酶的空间结构，温度恢复后酶活性可以恢复，只有高温、过酸、过碱才会破坏酶的空间结构，D错误。 5．科学家发现，与ATP 分子结构和功能相似的物质还有GTP、CTP、UTP。其中GTP的结构可简写成G—P~P~P，GTP 可以由GDP 接收ATP 的一个磷酸基团转变而来，它能为细胞的生命活动提供能量，并可以激活细胞膜上的G蛋白发挥信号转导作用。下列相关叙述错误的是（    ） A．CTP 与 ATP的合成均与吸能反应相联系 B．GTP 分子末端的磷酸基团具有较高的转移势能 C．UTP 分子彻底水解的产物为磷酸、核糖和尿嘧啶 D．G蛋白发挥信号转导作用消耗的能量可由GTP 提供 【答案】A 【分析】ATP结构式是A-P～P～P，其中A-表示腺苷、T-表示三个、P-表示磷酸基团，ATP是一种高能化合物，是生命活动能量的直接来源，ATP水解释放的能量来自末端的那个特殊的化学键的断裂，合成ATP所需能量来源于光合作用和呼吸作用，其场所是细胞质基质、叶绿体和线粒体。 【详解】A、CTP 与ATP结构相似，该分子的合成过程需要消耗能量，因而与许多放能反应相联系，A错误； B、该分子的结构与ATP结构相似，末端的磷酸基团具有较高的转移势能，因而也可作为直接能源物质，B正确； C、UTP的结构与ATP结构相似，该分子彻底水解的产物为三个磷酸、一分子的核糖和一分子的尿嘧啶，C正确； D、GTP的结构可简写成G—P~P~P，其末端的磷酸基团断裂可释放能量，G蛋白发挥信号转导作用消耗的能量可由GTP 提供，D正确。 故选A。 6．变构调节是酶活性调节的重要方式，小分子与酶的调节位点结合会引起酶空间结构改变，进而改变酶与底物的亲和力。大肠杆菌嘧啶核苷酸合成的限速酶ATCase的变构调节如图所示（R态：底物亲和力高；T态：底物亲和力低），下列关于ATCase变构调节的叙述，正确的是（    ） A．ATP与CTP均可与ATCase的底物结合位点结合，引发酶的空间结构改变 B．CTP与ATCase结合后构象改变，该变构使酶与底物结合受阻且构象无法复原 C．R态的ATCase与T态相比，在相同条件下，达到相同反应速率所需底物浓度更低 D．ATP和CTP对ATCase的变构调节，属于生物代谢中的正反馈调节 【答案】C 【详解】A、结合题意及题图可知，ATP、CTP与ATCase的调节位点结合引发酶的空间结构改变，A错误； B、CTP与ATCase调节位点结合后构象改变，该变构使酶与底物结合受阻，ATCase仅转变为低活性的T态，该转变是可逆的，B错误； C、ATP处理后ATCase为R态，对底物亲和力更高，因此达到相同反应速率时，ATP处理组所需的底物浓度比CTP处理组更低，C正确； D、ATP和CTP对ATCase的变构调节，属于生物代谢中的负反馈调节，如CTP是嘧啶核苷酸合成的产物，产物CTP积累后会抑制ATCase活性，减慢合成过程，该调节属于负反馈调节，D错误。 7．Na+-K+泵是细胞膜上转运Na+和K+的载体蛋白，因其具ATP水解酶活性，又称Na+-K+-ATP酶，其作用过程如下图所示。据图分析，下列叙述正确的是（ ） A．Na+-K+泵的ATP水解酶活性需要其相应位点与K+结合后才能被激活 B．ATP水解后，靠近腺苷的磷酸基团与Na+-K+泵结合，使其磷酸化 C．Na+-K+泵的循环作用依赖于其磷酸化和去磷酸化的有序交替进行 D．Na+-K+泵的活动，有利于保证细胞内低K+高Na+的离子环境 【答案】C 【详解】A、Na⁺-K⁺泵的ATP水解酶活性是在Na⁺结合到相应位点后被激活，从图中可看出，细胞内Na⁺结合后ATP水解，Na⁺-K⁺泵被磷酸化，进而转运Na⁺出细胞，A错误； B、ATP水解后，远离腺苷的磷酸基团与Na⁺-K⁺泵结合，使其磷酸化。ATP的结构中，远离腺苷的特殊化学键更易断裂、释放能量并转移磷酸基团，B错误； C、从图中过程可知，Na⁺-K⁺泵先结合Na⁺、被磷酸化（构象改变）排出Na⁺，再结合K⁺、去磷酸化（构象恢复）摄入K⁺。其循环工作依赖于其磷酸化和去磷酸化的有序交替，C正确； D、Na⁺-K⁺泵的功能是排出细胞内的Na⁺、摄入细胞外的K⁺，最终维持细胞内高K⁺、低Na⁺的离子环境，D错误。 故选C。 8．已知叶酸是细菌合成DNA所必需的物质，某些细菌不能直接利用环境中的叶酸，只能在细菌体内以对氨基苯甲酸等为原料合成二氢叶酸，进而用二氢叶酸合成叶酸。磺胺类药与对氨基苯甲酸结构相似，与其竞争二氢叶酸合成酶的活性中心，从而抑制二氢叶酸的合成，起到抑菌作用，竞争机制如图甲所示。科研工作者测定对氨基苯甲酸浓度对二氢叶酸合成酶活性的影响，结果如图乙所示。下列叙述正确的是（　　）    A．二氢叶酸合成酶既能与抑制剂结合又能与底物结合，不具有专一性 B．磺胺类药使细菌无丝分裂过程中DNA合成受阻，从而起到抑菌作用 C．服用磺胺类药物时，适当加大剂量可加强药物在人体内的抑菌作用 D．据图乙可知，随底物浓度的升高，二氢叶酸合成酶的活性不断增加 【答案】C 【详解】A、酶具有专一性，二氢叶酸合成酶能与对氨基苯甲酸（底物）结合，磺胺类药与对氨基苯甲酸结构相似，与其竞争二氢叶酸合成酶的活性中心，并非酶不具有专一性，A错误； B、叶酸是细菌合成DNA所必需的物质，磺胺类药物抑制二氢叶酸的合成，进而影响DNA合成，使细菌无法正常分裂，起到抑菌的作用，但细菌不进行无丝分裂，进行二分裂，B错误； C、磺胺类药是竞争性抑制剂，适当加大其浓度可增大其抑制作用，C正确； D、酶的活性受温度、pH等影响，底物浓度影响的是酶促反应速率，而非酶的活性，D错误。 故选C。 9．为验证Ca2+泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，研究人员设计了实验如表所示。已知Ca2+泵的活性依赖脂质膜环境，且ATP水解酶抑制剂、囊泡都需预保温才能完全起效。下列叙述错误的是（　　） 组别 实验体系组成 甲组 缓冲液+含Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液 乙组 缓冲液+去除Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液 丙组 缓冲液+去Ca2+泵的细胞膜囊泡+ATP溶液 丁组 缓冲液+含Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液（ATP水解酶抑制剂与囊泡预保温30min） A．ATP水解释放的磷酸基团能使Ca2+泵分子磷酸化 B．该实验需要检测各组体系中ADP和Ca2+浓度的变化 C．甲组为对照组，乙、丙、丁组为实验组，运用了“减法原理” D．预测乙、丙、丁组的检测结果基本相同，缓冲液中Ca2+浓度均显著低于甲组 【答案】D 【详解】A、Ca²⁺泵是参与Ca²⁺主动运输的载体蛋白，ATP水解释放的磷酸基团可使Ca²⁺泵分子磷酸化，使其空间结构改变，完成Ca²⁺的跨膜运输，A正确； B、验证Ca²⁺泵的ATP水解酶活性，需要检测ATP水解产物ADP的含量变化；验证其运输Ca²⁺的载体功能，需要检测缓冲液中Ca²⁺的浓度变化，因此需检测两组指标，B正确； C、甲组为未做处理的对照组，乙组去除Ca²⁺泵、丙组不添加Ca²⁺、丁组通过抑制剂抑制ATP水解酶活性，均是通过去除某种影响因素设置实验组，运用了实验设计的“减法原理”，C正确； D、甲组Ca²⁺泵可正常发挥功能，将缓冲液中的Ca²⁺运入囊泡，因此甲组缓冲液Ca²⁺浓度显著降低；乙组无Ca²⁺泵、丁组Ca²⁺泵活性被抑制剂抑制，均无法转运Ca²⁺，缓冲液Ca²⁺浓度显著高于甲组，丙组未添加Ca²⁺，不能得出其Ca²⁺浓度低于甲组的结论，D错误。 故选D。 10．下图为肾小管上皮细胞重吸收原尿中Na+和葡萄糖的过程示意图。下列说法错误的是（    ）    A．葡萄糖进入肾小管上皮细胞不需要消耗能量 B．葡萄糖以协助扩散的方式运出肾小管上皮细胞 C．细胞内较低的Na+浓度需要消耗ATP来维持 D．如果转运蛋白1缺陷，可能导致原尿中的葡萄糖无法完全重吸收 【答案】A 【分析】由图解可知：钠离子进入小肠上皮细胞时，是由高浓度向低浓度一侧运输，需要载体的协助，为协助扩散；而钠离子运出细胞时，则是由低浓度向高浓度一侧运输，需要载体并消耗能量，为主动运输。葡萄糖进入小肠上皮细胞时，是由低浓度向高浓度一侧运输，为主动运输，其载体同运输钠离子的载体，且消耗的能量来自于钠离子的跨膜运输；而葡萄糖运出细胞时，是从高浓度向低浓度一侧运输，需要载体的协助，但是不消耗能量，为协助扩散。 【详解】A、根据图，葡萄糖进入小肠上皮细胞时，是由低浓度向高浓度一侧运输，为主动运输，能量由钠离子顺浓度梯度运输时产生的势能提供，A错误； B、葡萄糖运出细胞时，是从高浓度向低浓度一侧运输，需要载体的协助，但是不消耗能量，为协助扩散，B正确； C、钠离子运出细胞时，则是由低浓度向高浓度一侧运输，需要载体并消耗ATP的能量来维持，C正确； D、如果转运蛋白1缺陷，导致钠离子无法运出细胞，细胞就很难吸收钠离子，由于图中葡萄糖和钠离子进入细胞时属于协同转运，那么导致葡萄糖的吸收也会减少，原尿中的葡萄糖无法完全重吸收，D正确。 故选A。 11．科研工作者以烟草悬浮细胞为材料，研究不同质量浓度的PEG对细胞膜通透性的影响，结果如图所示。下列说法错误的是（    ） 注：吸光值OD600值越小，表示细胞膜通透性越小，细胞活力越大；CK为对照。 A．高浓度PEG使细胞活力显著降低 B．iATP和eATP总量随PEG浓度增加而增加 C．eATP相对水平越高，说明细胞膜通透性越大 D．在PEG胁迫下，eATP相对水平与iATP相对水平呈负相关 【答案】B 【详解】A、分析题意，吸光值OD值越小，表示细胞膜通透性越小，细胞活力越大。由图可知，高浓度PEG时，OD值增大，即细胞膜通透性增大，细胞活力下降，A正确； B、据图可知，随着PEG浓度增加，iATP减小，故eATP和iATP总量并非持续增加，B错误； C、吸光值OD值越小，表示细胞膜通透性越小，由图示可知，iATP相对水平越高，OD值越小，说明细胞膜通透性越小，C正确； D、从图中可观察到在PEG胁迫下，eATP相对水平升高，而iATP相对水平降低，故二者呈负相关，D正确。 12．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）。下列说法错误的是（　　）    A．ATP水解与磷酸化的蛋白质做功均属于放能反应 B．ATP推动细胞做功，存在吸能反应与放能反应过程 C．磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于再生ATP D．主动运输过程中，载体蛋白中的能量先增加后减少 【答案】C 【详解】A、ATP水解是放能反应，根据题干信息可知，蛋白质做功可以推动细胞内系列反应的进行，磷酸化的蛋白质做功也是放能反应，A正确； B、ATP推动细胞做功过程中，ATP的水解是放能反应，蛋白质磷酸化过程是吸能反应，因此该过程存在吸能反应和放能反应过程，B正确； C、磷酸化的蛋白质做功释放的能量，用于细胞的各种生命活动（如主动运输、肌肉收缩等）；而ATP的再生，其能量来自细胞呼吸或光合作用等放能反应，并非来自蛋白质做功的能量，C错误； D、主动运输过程中，ATP水解使载体蛋白磷酸化（载体蛋白获得能量，能量增加）；随后载体蛋白通过形状改变运输物质（做功，能量减少），因此载体蛋白的能量“先增加后减少”，D正确。 故选C。 13．下图为人体细胞内ATP与ADP相互转化示意图。下列有关表述错误的是（    ）    A．ATP的中文名称为腺苷二磷酸 B．能量1来自于呼吸作用 C．能量2用于运动等生命活动 D．ATP与ADP相互转化处于动态平衡之中 【答案】A 【分析】1、ATP的结构简式为A－P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸，T代表三个，－代表普通磷酸键，～代表特殊化学键。 2、ADP转变成ATP的能量即合成ATP的能量在动物中来自于呼吸作用，植物中来自于呼吸作用和光合作用，而ATP水解成ADP时释放的能量，用于各种生命活动。 【详解】A、ATP的中文名称为腺苷三磷酸，A错误； B、对于人体细胞来说，能量1用于ATP的合成，来自细胞呼吸，B正确； C、人体内能量2（ATP水解释放的能量）可以用于各种生命活动如大脑思考、肌肉收缩运动等，C正确； D、在生命活动正常的细胞中，ATP和ADP的相互转化处于动态平衡之中，D正确。 故选A。 14．GTP的结构和ATP类似，只是含有的碱基不同。研究发现细胞内某个信号转导过程中，GTP会在GTP酶的作用下水解为GDP。下列说法正确的是（    ） A．GTP的水解伴随着细胞内某些放能反应的进行 B．GTP在细胞中的作用是降低化学反应所需的活化能 C．GTP脱掉两个磷酸基团后可作为合成RNA的原料 D．GTP水解为GDP时离G最近的高能磷酸键发生断裂 【答案】C 【分析】许多吸能反应与ATP水解反应相联系，由ATP水解提供能量；许多放能反应与ATP合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能。 【详解】A、GTP会在GTP酶的作用下水解为GDP，伴随着细胞内某些吸能反应的进行，A错误； B、GTP在细胞中的作用是提供能量，B错误； C、GTP脱掉两个磷酸基团后为鸟嘌呤核糖核苷酸，可作为合成RNA的原料，C正确； D、GTP水解为GDP时离G最远的高能磷酸键发生断裂，D错误。 故选C。 15．将药用脐贴贴在患儿肚脐处，12小时可有效缓解小儿腹泻腹痛。如图所示，贴剂中的丁香酚经扩散最终进入胃壁细胞，刺激胃蛋白酶和胃酸分泌，进而促进食物的消化。下列相关叙述错误的是（    ） A．丁香酚进入细胞的速度不仅与浓度差有关，也与分子大小有关 B．H+-K+-ATP酶在转运离子时，会发生磷酸化和去磷酸化 C．H+-K+-ATP酶可为相关离子转运过程提供活化能 D．H+和胃蛋白酶的排出都需要膜上蛋白质的参与 【答案】C 【分析】分析题图，丁香酚顺浓度梯度进入胃壁细胞，促进胃蛋白酶的分泌，并且通过H+-K+-ATP酶把K+转运进胃壁细胞，同时把H+转运出胃壁细胞，促进胃酸的分泌，具有促进消化的作用。 【详解】A、丁香酚进入细胞的速度不仅与浓度差有关，也与分子大小有关，A 正确； B、H+-K+-ATP酶在转运离子时，ATP水解提供能量，提供磷酸基团，该过程会发生磷酸化与去磷酸化过程，B正确； C、酶的作用是降低化学反应所需的活化能，而不是提供活化能，C错误； D、蛋白酶是大分子物质，排出细胞的方式是胞吐，胞吐过程需要膜上蛋白质的参与，由图可知，H+的排出也需要膜上蛋白质的参与，D正确。 故选C。 二、非选择题：本题共5题，共55分。 16．（除标注外，每空1分，共8分）某兴趣小组成员做了以下两组实验： （一）有学生发现新鲜土豆和新鲜猪肝有同样的催化过氧化氢分解的效果。他们利用新鲜土豆完成了一组过氧化氢在不同条件下的分解的实验，请回答有关的问题： (1)实验原理：新鲜的土豆研磨液中含有____________，Fe3+是无机催化剂，它们都可以催化过氧化氢分解为水和氧气。 材料用具：量筒、试管、滴管、大烧杯、酒精灯等；新鲜的质量分数为30%的土豆研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为3.5%的FeCl3溶液、蒸馏水。 方法步骤： 分组 步骤 1号试管 2号试管 3号试管 4号试管 第一步 2mLH2O2 2mLH2O2 2mLH2O2 2mLH2O2 第二步 2滴蒸馏水 2滴蒸馏水，90℃水浴加热 2滴FeCl3溶液 2滴土豆研磨液 (2)结果预测：①1号试管和2号试管相比，1号试管中有微量气泡产生，2号试管中有少量气泡产生。这一现象说明加热能促进过氧化氢分解。 ②3号试管和4号试管相比，____________号试管中产生的气体量大。这一结果的对比，说明酶具有__________（酶的特性）。 （二）下表为一个小组探究温度对酶活性影响的实验步骤，据此回答下列问题： 实验步骤 分组 甲组 乙组 丙组 ①淀粉酶溶液 1mL 1mL 1mL ②可溶性淀粉溶液 5mL 5mL 5mL ③控制温度 0℃ 60℃ 90℃ ④将新鲜淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合，分别在不同温度下恒温处理 ⑤测定单位时间内淀粉的剩余量 (3)在该实验中，自变量是_____________，在实验中应该控制无关变量保持相同。 (4)实验步骤④为错误操作，正确的操作应该是_____________（2分）。 (5)实验的第⑤步最好选用碘液测定单位时间内淀粉的剩余量，淀粉的剩余量越多，说明酶活性越____________。 (6)一般不选择新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液作为该实验的实验材料的原因是_____________。 【答案】(1)过氧化氢酶 (2) 4 高效性 (3)温度 (4)将新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别在实验温度下恒温后再混合（2分） (5)低 (6)因为温度会直接影响H2O2的分解 【分析】1.酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA； 2.酶的特性。①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍； ②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应； ③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。 【详解】（1）实验原理：新鲜的土豆研磨液中含有过氧化氢酶，而Fe3+是无机催化剂，它们都可以催化过氧化氢分解为水和氧气，且过氧化氢酶的催化效率更高。 （2）结果预测：①1号试管和2号试管相比，1号试管中有微量气泡产生，2号试管中有少量气泡产生。这一现象说明加热能促进过氧化氢分解。②3号试管和4号试管相比，由于酶具有高效性，因此，4号试管中产生的气体量大。这一结果的对比，说明与无机催化剂相比，酶具有高效性。 （3）在该实验中，自变量是温度的变化，因变量是酶活性的变化，在实验中对于无关变量的控制应该是保持相同且适宜。 （4）实验步骤④为错误操作，正确的操作应该是将新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别在实验温度下恒温后再混合，这样可以避免酶与底物混合过程中温度发生变化，进而对实验结果造成影响。 （5）实验的第⑤步最好选用碘液测定单位时间内淀粉的剩余量，淀粉的剩余量越多，说明在相同的时间内淀粉被分解得越少，因而说明酶活性越低。　 （6）一般不选择新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液作为该实验的实验材料，因为过氧化氢的分解过程直接受到温度的影响，进而无法确定反应速率的变化是酶活性的变化引起的，还是温度影响的结果。 17．（除标注外，每空1分，共9分）在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键的物质，其分子结构简式如图1所示： (1)从ATP的分子结构简式可知，去掉两个磷酸基团后的剩余部分是__________________。 (2)人体骨骼肌细胞中，ATP的含量仅够剧烈运动时三秒钟内的能量供给。在校运动会上，某同学参加100m短跑过程中，其肌细胞中ATP相对含量变化如图2所示，试回答由整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明___________________________。 (3)某同学进行一项实验，目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象，说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。 ①必须待离体肌肉自身的___________消耗之后，才能进行实验。 ②在程序上，采取自身前后对照的方法，先滴加________ （选填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”），观察_______与否以后，再滴加___________选填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”）。 ③如果将上述顺序颠倒一下，实验结果是否可靠？______ 原因是______________________（2分）。 【答案】(1)腺嘌呤核糖核苷酸 (2)ATP的生成和分解是同时进行的 (3) ATP 葡萄糖溶液 肌肉收缩 ATP溶液 结果不可靠 如果外源ATP 尚未耗尽，会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象，造成葡萄糖也被肌肉直接利用的假象（2分）。 【分析】ATP又叫三磷酸腺苷，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P。A-表示腺苷、T-表示三个、P-表示磷酸基团，“～”表示高能磷酸键。ATP是一种含有高能磷酸键的有机化合物，它的大量化学能就储存在高能磷酸键中，ATP水解释放能量断裂的是末端的那个高能磷酸键，ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高，人体细胞中ATP和ADP的相互转化在生活细胞中是永不停息地进行着，这可以避免一时用不尽的能量白白流失掉，又保证了及时供应生命活动所需要的能量。 【详解】（1）ATP分子去掉两个磷酸基团后的剩余部分是一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基(腺嘌呤)组成的化合物，即腺嘌呤核糖核苷酸。 （2）肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明ATP的生成和分解是同时进行的，ATP和ADP在体内迅速转化。 （3）①必须待离体肌肉自身的ATP消耗之后，才能进行实验，排除原有ATP对实验结果的影响。 ②在程序上，采取自身前后对照的方法，先滴加葡萄糖溶液，观察肌肉收缩与否以后，再滴加ATP溶液，目的是验证ATP才是直接能源物质。 ③如果将上述顺序颠倒，实验结果不可靠，原因是如果外源ATP尚未耗尽，会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象，造成葡萄糖也被肌肉直接利用的假象。 18．（除标注外，每空1分，共12分）盐超敏感（SOS）系统是植物感受以及传导盐胁迫信号的主要环节，该系统有四个成员：SOS1、SOS2、SOS3、NHX。SOS信号通路如下图所示，其中SOS1和AtNHX1均属于Na+/H+逆向转运蛋白。回答下列问题： (1)图中H+-ATP酶的作用是_____。H+-ATP酶运输H+的动力来自ATP（A-Pα~Pβ~Pγ）中_____（填“a”“β”或“γ”）位磷酸基团脱离时释放的能量。H+与H+-ATP酶结合时，H+-ATP酶构象_____（填“会”或“不会”）发生改变。 (2)SOS3位于SOS途径的最上游，当感知高Na+胁迫后，Ca2+开始与SOS3结合，同时SOS2被激发，活化的SOS2通过使SOS1载体蛋白磷酸化，以激活SOS1将Na+排出胞外。此外，植物通过SOS系统消除Na+毒害的另一途径为_____（2分），其意义除了降低Na+毒害外还可以_____（2分）。 (3)星星草兼具高抗盐性及高饲草价值，目前被广泛用于盐碱化草地的恢复及利用。某同学欲设计实验探究星星草的根部吸收无机盐K+是被动运输还是主动运输，请简要写出实验思路和预期结果及结论。 ①实验思路：_____。（3分） ②预期实验结果及结论：_____（2分）。 【答案】(1) 催化和运输 γ 会 (2) 通过液泡膜上的AtNHX1将细胞质中过多的Na+区域化在液泡中 （2分） 将Na+作为一种有益的渗透调节剂来增大细胞液的渗透压，从而达到适应盐渍环境的目的（2分） (3) 取甲、乙两组生长状况基本相同的星星草幼苗，放入适宜浓度的含有K+的溶液中，甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸，在适宜条件下培养一段时间后测定两组植物根系对K+的吸收速率 （3分） 若甲组星星草对K+的吸收速率大于乙组，说明星星草根部吸收K+是主动运输；若甲组和乙组星星草对K+的吸收速率无明显差别，说明星星草根部吸收K+是被动运输（2分） 【分析】物质的跨膜运输方式包括主动运输和被动运输；被动运输是物质顺浓度梯度的运输，包括自由扩散和协助扩散，其中物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散，不需要载体协助，不消耗能量；进出细胞的物质借助转运蛋白的扩散，叫协助扩散，该方式不消耗能量；物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时消耗能量，这种方式叫主动运输。 【详解】（1）①根据图中信息可知，H+-ATP酶在将ATP水解为ADP的同时，还能将H+由细胞质基质运输至液泡内，由此可得，H+-ATP酶具有催化和运输的作用； ②ATP水解时，是末端磷酸基团脱离而释放能量，即H+-ATP酶运输H+的动力来自ATP（A-Pα~Pβ~Pγ）中γ位磷酸基团脱离时释放的能量； ③根据①分析可得，H+-ATP酶运输H+的方式为主动运输，该过程中会发生H+-ATP酶构象的改变。 （2）①根据图中信息可知，植物通过SOS系统消除Na+毒害的另一途径为通过液泡膜上的AtNHX1将细胞质中过多的Na+区域化在液泡中； ②该途径的意义除了降低Na+的毒害外，还能够将Na+作为一种有益的渗透调节剂来增大细胞液的渗透压，从而达到适应盐渍环境的目的。 （3）①主动运输与被动运输最大的区别是主动运输需要细胞呼吸作用来提供ATP，因此欲设计实验探究星星草的根部吸收无机盐K+是被动运输还是主动运输，其实验设计思路为取甲、乙两组生长状况基本相同的星星草幼苗，放入适宜浓度的含有K+的溶液中，甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸，在适宜条件下培养一段时间后测定两组植物根系对K+的吸收速率； ②预期实验结果及结论为：若甲组星星草对K+的吸收速率大于乙组，说明星星草根部吸收K+是主动运输；若甲组和乙组星星草对K+的吸收速率无明显差别，说明星星草根部吸收K+是被动运输。 19．（每空2分，共10分）某同学设计了一组实验装置如下图所示，用于比较过氧化氢酶和的催化效率，据此回答下列问题：    (1)本实验的主要目的是探索酶具有______的特点。 (2)实验步骤： ①制备新鲜动物肝脏的研磨液（含有过氧化氢酶）； ②将滤纸片在肝脏研磨液中浸泡后取出，贴在反应室上侧的内壁； ③向反应小室内加入____________溶液； ④将反应小室旋转180度，变成图B所示状态； ⑤每隔30秒读取并记录量筒中水面的刻度一次，共进行5分钟； ⑥另取相同装置，将滤纸片换为相同数量和大小的浸过______溶液的滤纸片，重复以上步骤。 (3)若两次实验的现象均不明显，从实验材料分析，原因可能是____________放置时间过长而分解。 (4)与无机催化剂相比，酶具有更高催化效率的原因是其降低化学反应______的效果更显著。 【答案】(1)高效性 (2) 10mL3%的过氧化氢 FeCl3 (3)过氧化氢溶液 (4)活化能 【分析】酶是由生物活细胞产生的、对作用底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或者核糖核酸（RNA）。酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的，酶促反应需要最适的温度和最适的pH值条件。温度过高或过低，pH值过高或过低都会影响酶的活性，高温、过酸和过碱的条件会使酶永久失活。 【详解】（1）本实验比较过氧化氢酶和 Fe3+ 的催化效率，主要目的是探索酶具有高效性的特点。 （2）向反应小室内加入10mL3%的过氧化氢溶液，作为反应的底物；浸过FeCl3溶液的滤纸片含有无机催化剂FeCl3，作为条件对照组。 （3）过氧化氢溶液放置时间过长而分解，无法看出过氧化氢酶和 Fe3+ 的催化效率差异，导致实验现象不明显。 （4）酶能降低反应的活化能，能使反应速率加快。 20．（每空2分，共16分）土豆褐变会导致其风味和品质下降。在有氧条件下，土豆中多酚氧化酶（PPO）催化邻苯二酚氧化形成醌，醌再进一步氧化聚合形成褐色色素（称为黑色素或类黑精），进而导致土豆褐变。在红茶制作过程中PPO也可高效催化儿茶素类物质合成茶黄素，从土豆中分离提纯PPO 可为工业化制备高产量茶黄素提供一定的酶原料。研究人员对PPO的特性及活性影响因素进行了探究。回答下列问题： (1)研究人员将PPO分别滴入含不同底物的三支试管中，如下表所示。该实验的目的是探究PPO的________特性，推测________号试管不变色。 试管号 PPO酶液 邻苯二酚 间苯二酚 对苯二酚 37 ℃保温10 min，观察颜色变化 1 15滴 15滴 - - 2 15滴 - 15滴 - 3 15滴 - - 15滴 (2)研究人员探究了不同种土豆中PPO 活力（也称酶活性）与温度的关系，结果如图所示： ①酶活性是指________，可用________来表示。 ②该实验的自变量是________；对从五种土豆中提取的PPO进行保存时，温度和pH应分别设置为________。 ③防止大白花土豆褐变与利用其PPO制备茶黄素过程中所需的最适温度是否相同，并说明理由。________。若进一步探究大牛角土豆PPO的最适温度，可在温度为________℃范围内设置更小温度梯度进行重复实验。 【答案】(1) 专一性 2和3 (2) 酶催化特定化学反应的能力 可用一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示 土豆的种类和温度 较低的温度和最适pH 不一定相同，因为防止褐变需要抑制酶的活性，而制备茶黄素需要促进酶的活性 30～50 【分析】酶的特性： 1、酶具有高效率的催化能力：其效率是一般无机催化剂的107~1013； 2、酶具有专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应； 3、酶的作用条件较温和：(1)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)在最适宜的温度和ph条件下，酶的活性最高。温度和ph偏高或偏低，酶活性都会明显降低；(3)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。 【详解】（1）由题意“在有氧条件下，土豆中多酚氧化酶（PPO）催化邻苯二酚氧化形成醌，醌再进一步氧化聚合形成褐色色素（称为黑色素或类黑精），进而导致土豆褐变。”可知，PPO催化邻苯二酚氧化形成醌，而不能催化间苯二酚、对苯二酚氧化形成醌，因此该实验的目的是探究PPO的专一性的特性，试管2和3都不变色； （2）①酶活性也称酶活力，是指酶催化特定化学反应的能力。酶活性可用一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示； ②该实验的目的是探究了不同种土豆中PPO 活力（也称酶活性）与温度的关系，因此该实验的自变量为不同种类的土豆和温度；对从五种土豆中提取的PPO进行保存时，应设置较低的温度和最适pH，以抑制酶的活性，防止酶失活； ③防止大白花生土豆褐变与利用其制备茶黄素过程中所需的最适温度不一定相同，因为防止褐变需要抑制酶的活性，而制备茶黄素需要促进酶的活性。由图可以看出，PPO在40℃时酶活性较高，若进一步探究大牛角土豆PPO最适温度，就需要在30～50℃范围内设置更小温度梯度进行重复实验。 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $