第 08 讲 酶与 ATP（专项训练） （1图4核心6易错+三层精练）（江苏专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 高中生物学一轮复习酶与ATP专项训练，以考情定向为引领，通过核心概念串联、易错点突破及分层训练，构建“概念-实验-应用”三维备考体系，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| |----|-----------|----------|----------| |五年考情·精准定向|5年江苏真题统计|考情分析+高频考点情境归纳|新课标要求→考题统计→备考策略，建立考情与知识关联| |四大核心·主干速记|4大核心+速记口诀|一图串联法+对比知识网络构建|酶的本质→特性→影响因素；ATP结构→转化→功能，形成物质与能量观| |六大易错·逐点击破|6类易错点|概念辨析+实验误区警示|从本质辨析到实验操作，纠正认知偏差| |分层专练·靶向攻关|基础题+情境题+压轴题|曲线分析+实验设计变量控制|从基础概念到复杂情境，提升探究实践能力|

第 08 讲 酶与ATP 两年模拟·基础题（全国视野，单选+多选） 一、单选题 1．B 2．B 3．D 4．A 5．C 6．D 7．B 8．C 9．D 10．D 二、多选题 11．ABC 12．ABD 13．ABC 一年重难·情境题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 一、单选题 1．A 2．D 3．B 4．C 5．D 6．A 7．C 8．C 9．C 10．D 11．B 12．D 13．D 14．A 15．C 16．C 17．C 18．A 19．D 20．B 二、多选题 21．BD 22．BC 23．ABD 24．BC 25．AC 26．AB 三、非选择题 27．(1) 细胞质基质 ATP、还原型辅酶Ⅰ（NADH） (2) 抑制 升高 (3) γ PDH磷酸化 PDH活性降低 - + 28．(1) 细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜 从细胞质基质运输到细胞壁 从细胞质基质运输到细胞液 (2) 提高 H+-ATP酶可促进气孔开放，利于水稻吸收CO2，进而促进暗反应进行 (3) 主动运输 植株S1~S3根细胞的H+-ATP酶活性增强，转运到根细胞外的H+增多，增大了质膜两侧的H+浓度梯度，可为K+、、等离子的转运提供更多的能量，促进了根细胞对K+、、等离子的吸收 29．(1) 基质中 暗反应 (2) 下降（或降低） 不是 若主要是气孔因素（气孔关闭）导致，则高温组Ci（胞间CO2浓度）应下降；而实验结果中高温（乙）组的Ci显著高于适宜温度（甲）组，说明CO2供应充足，因此主要原因不是气孔因素 (3) RuBP（五碳化合物，核酮糖-1，5-二磷酸，C5）和14C标记的NaHCO3溶液（或者CO2或者放射性同位素标记的CO2） 两组反应液中放射性有机物（或固定CO2的速率）的生成量 乙组（高温处理植株）叶绿体提取液中放射性有机物生成量（或CO2固定速率）显著低于甲组 30．(1) pH、粗酶液种类 破碎/研磨 (2) 较高 氧气生成速率较快 6.6-7.4 (3)充分反应后生成的氧气量取决于底物的量，两组加入的底物量相等 三年真题·压轴题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 一、单选题 1．C 2．C 3．A 4．B 5．D 6．C 二、多选题 7．BC 三、非选择题 8．(1) 温度和光照 类囊体薄膜 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，几乎不吸收绿光，绿光被反射出来 (2) 低温条件下，酶活性低，叶绿素不易被降解 无水乙醇 (3)PSNAC5基因沉默后促进了叶绿素合成相关基因的表达，抑制了与叶绿素分解相关基因的表达 9．(1)线粒体（或“线粒体内膜”） (2) NADPH（或“还原型辅酶Ⅱ”） 暗反应（或“卡尔文循环”） (3) 降低 叶绿体 升高 (4) H基因表达（或“H蛋白数量”） 过多消耗光合产物（或“有氧呼吸增强”） 10．(1)抑制酶的活性（降低蛋白质或酶的活性），防止蛋白质变性 (2) 转基因 M (3)CD (4) 增殖分化 逆转录/反转录 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第 08 讲 酶与ATP 第一部分 五年考情·精准定向 …………………………………………………………………… 1 江苏考情概览 高频考点情境 高效备考策略 第二部分 四大核心·主干速记 …………………………………………………………………… 2 一图串联·核心梳理·速记口诀 核心 01 酶的本质、作用与特性 核心 02 影响酶促反应速率的因素 核心 03 ATP 的结构与相互转化 核心 04 酶的相关实验 第三部分 六大易错·逐点击破 …………………………………………………………………… 10 易错 01 混淆酶的本质与合成场所 易错 02 误认为酶能为化学反应提供能量 易错 03 混淆酶活性与酶促反应速率的影响因素 易错 04 对 ATP 的结构和能量来源认识错误 易错 05 误认为 ATP 与 ADP 的相互转化是可逆反应 易错 06 酶相关实验的选材与操作误区 第四部分 分层专练·靶向攻关 …………………………………………………………………… 11 两年模拟·基础题（全国视野，单选+多选） 一年重难·情境题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 三年真题·压轴题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 江苏考情概览 新课标要求 考题统计 1. 说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素（如 pH 和温度等）的影响 2. 解释 ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质 2025・江苏・酶的抑制剂与酶活性调节 2024・江苏・ATP 的结构与能量转化 2023・江苏・酶的特性与实验设计 2022・江苏・酶的本质与功能 2021・江苏・ATP 与细胞代谢的联系 高频考点情境 1.考查频次：近 5 年江苏高考对 "酶与 ATP" 这一考点每年必考 1 道选择题，分值 2 分，偶尔在细胞呼吸、光合作用的非选择题中作为核心环节考查，是必修 1 模块的基础必考内容。常与细胞代谢、人体稳态、基因表达综合命题。 2.考查要点：考查内容高度聚焦于酶的本质与合成、酶的作用机理与特性、温度和 pH 对酶活性的影响、ATP 的结构简式、ATP 与 ADP 的相互转化、酶的相关实验设计与结果分析。江苏卷特别注重考查 "物质与能量观"，以及酶和 ATP 在农业生产、医药工业中的实际应用。 3.命题情境：试题多以酶制剂的工业应用、人体酶缺乏症、新型酶的科研发现、加酶洗衣粉的使用、细胞能量代谢调控为命题背景，突出考查学生运用酶与 ATP 的原理分析实际问题的能力。 备考策略 1.抓牢核心概念：必背：酶、活化能、高效性、专一性、ATP、高能磷酸键、细胞呼吸、光合作用。 2.构建对比知识网络：以 "酶的本质→作用机理→特性→影响因素" 和 "ATP 的结构→转化→来源→功能" 为主线，理清酶与无机催化剂的区别、ATP 与其他能源物质的联系。 3.联系实际应用：关注加酶洗衣粉的使用条件、酶制剂在疾病治疗中的应用、ATP 在肌肉收缩和神经传导中的作用；结合生活实例理解酶的特性和 ATP 的功能。 4.强化题型方法： 概念辨析题：准确区分酶与激素、酶与无机催化剂、ATP 与 ADP、高能磷酸键与普通化学键。 曲线分析题：掌握温度、pH、底物浓度、酶浓度、抑制剂对酶促反应速率影响的曲线分析方法，以及 ATP 生成速率与细胞代谢强度的关系曲线。 实验分析题：掌握验证酶的高效性、专一性，探究温度和 pH 对酶活性影响的实验原理、操作步骤及结果分析，能设计实验探究酶的最适温度或最适 pH。 5.紧扣命题趋势：关注酶的定向改造、核酶的最新研究、ATP 与细胞信号转导的联系，以及酶在合成生物学中的应用。 一图串联 速记口诀 酶是活细胞产生，蛋白 RNA 两类别； 降活化能提速率，高效专一条件和； 温度 pH 影响大，过酸过碱热失活； ATP 是能量通货，特殊化学键储能量； 光合呼吸来合成，生命活动供能量。 核心梳理 核心 01 酶的本质、作用与特性 1．酶的本质和作用 酶 本质 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 合成原料 氨基酸或核糖核苷酸 合成场所 核糖体或细胞核等 作用场所 细胞内外及生物体外均可 来源 一般情况下，活细胞都能产生酶（除哺乳动物成熟红细胞等部分细胞外） 功能 具有生物催化作用，催化作用是酶的唯一功能 2．酶的特性 (1)酶具有高效性 ①原因：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。 ②意义：使细胞代谢快速进行。 ③曲线分析(如图) 酶对应曲线A，无机催化剂对应曲线B，未加催化剂对应曲线C(填字母)。 (2)酶具有专一性 ①定义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ②意义：使细胞代谢有条不紊地进行。 ③锁钥学说：整个酶分子的天然构象具有刚性结构，酶表面具有特定的形状，酶与底物的关系就像锁和钥匙。 (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。在最适温度和pH条件下，酶的活性最高。 ②温度过高、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活。低温条件下酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，温度适宜时，酶的活性会升高。因此，酶制剂适宜在低温下保存。 核心 02 影响酶促反应速率的因素 1．影响酶活性的因素 (1)酶活性：酶催化特定化学反应的能力。可以用一定条件下__酶促反应__速率表示。 (2)影响酶活性的因素主要包括__温度、pH__等。酶活性还受某些激活剂或抑制剂的影响，前者可__提高__酶活性，后者则__降低__酶活性。另外，酶活性还受反应物浓度和产物浓度的影响(苏教版)。 2．影响酶促反应速率的曲线分析 分类 图像 核心作用规律 温度、pH 据图可知，不同pH条件下，酶最适温度__不变__；不同温度条件下，酶最适pH__不变__，即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。 以上表示酶的最适温度和最适pH的示意图。实际上，某种酶的活性可能有多个最适温度或最适pH。 反应物 在酶量一定时，底物浓度较低时，反应速率随底物浓度升高而快速上升；底物浓度达到一定值后，酶被饱和，反应速率不再随底物浓度升高而显著增加 底物浓度是影响酶促反应速率的重要因素，酶的饱和点是反应速率的上限 酶浓度 在底物充足时，酶促反应速率与酶浓度呈正相关，酶浓度越高，反应速率越快 该规律仅在底物浓度足够大、酶未被饱和的前提下成立 抑制剂 ①竞争性抑制剂：与底物竞争活性部位，增加底物浓度可减弱抑制 ②非竞争性抑制剂：改变酶空间结构，增加底物浓度无法减弱抑制 核心 03 ATP 的结构与相互转化 1．ATP是一种高能磷酸化合物 ATP 中文名称 腺苷三磷酸 元素组成 C、H、O、N、P 结构简式 A-P~P~P 化学组成 1分子腺苷和3分子磷酸基团，A代表腺苷 结构不稳定性 末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能 能量特性 1 mol ATP水解可释放30.54 kJ能量，属于高能磷酸化合物 生理功能 驱动细胞生命活动的直接能源物质，细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由ATP直接供能 结构模型 2．ATP的合成和利用 (1)ATP与ADP的相互转化 ①ATP与ADP的相互转化不是一个可逆反应。分析原因：从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量的来源等方面来看是不可逆的。 ②人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，人体内ATP的总含量并没有太大变化，原因是ATP与ADP时刻不停地发生相互转化，并且处于动态平衡之中。 (2)ATP的能量循环核心逻辑 核心内容 能量流向 细胞内的放能反应 释放能量，为ATP合成提供能量来源 ATP的合成 利用放能反应释放的能量，将ADP和Pi合成ATP，能量储存在ATP的高能磷酸键中 ATP的利用 ATP水解，释放高能磷酸键中的能量，为细胞的吸能反应供能 能量从ATP转移到吸能反应中 细胞内的吸能反应 利用ATP水解释放的能量，完成各项生命活动 消耗能量，实现细胞的各项生理功能 吸能反应实例 肌肉收缩、生物发电、发光、物质的主动运输、物质合成、大脑思考 (3)ATP供能机制 ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与特定的化学反应。 核心 04 酶的相关实验 1．酶在细胞代谢中的作用：比较过氧化氢在不同条件下的分解 (1)过程、结果及结论 试管编号 处理条件 操作要点 气泡产生情况 卫生香燃烧情况 反应速率 结果分析 1 号 常温（不做任何处理） 不作任何处理，作为空白对照 几乎无气泡产生 不复燃 极慢 常温下过氧化氢自然分解速率极慢 2 号 90℃水浴加热 用试管夹夹住试管，放入盛有 90℃热水的大烧杯中加热 有少量气泡产生 不复燃或微弱复燃 较慢 加热能提高过氧化氢分子的能量，加快分解速率 3 号 常温，加入 2 滴 FeCl₃溶液 滴加 FeCl₃溶液后轻轻振荡试管，使溶液混合均匀 有较多气泡产生 复燃但不剧烈 较快 Fe³⁺作为无机催化剂，能降低化学反应的活化能，加快反应速率 4 号 常温，加入 2 滴肝脏研磨液 滴加肝脏研磨液后轻轻振荡试管，使溶液混合均匀 有大量气泡产生 剧烈燃烧，火焰明亮 极快 过氧化氢酶作为生物催化剂，降低活化能的作用更显著，催化效率更高 (2)实验过程的变量分析 自变量：温度和催化剂 因变量：底物的分解速率，可用单位时间内产生气泡数目多少、带火星卫生香的复燃情况表示 无关变量：加入H2O2的量；实验室的温度；FeC13溶液和肝脏研磨液的新鲜程度等 2．探究酶的专一性 方案Ⅰ：酶相同、底物不同 实验步骤 一 取两支试管，编号1、2 二 1号试管中加入2 mL淀粉溶液 2号试管中加入2 mL蔗糖溶液 三 加入淀粉酶溶液2滴，振荡，试管下半部浸到60 ℃左右的热水中，保温5 min 四 加入斐林试剂→振荡→沸水浴煮沸1 min 实验现象 砖红色沉淀 无变化 结论 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解 方案Ⅱ：底物相同、酶不同 思考：1.使用斐林试剂可检测酶促反应是否发生，原因是淀粉和蔗糖都不是还原糖，但淀粉和蔗糖的水解产物都是还原糖。 2．不能(填“能”或“不能”)选用碘液进行检测，因为蔗糖和蔗糖的水解产物均不与碘液发生颜色反应，若选用碘液作为检测试剂，则无法检测蔗糖是否被水解。 二、探究温度和pH对酶活性的影响 1．探究温度对酶活性的影响 实验步骤 一 6支试管分三组分别进行编号 1 1′ 2 2′ 3 3′ 二 可溶性淀粉溶液 2 mL － 2 mL － 2 mL － 三 淀粉酶溶液 － 1 mL － 1 mL － 1 mL 四 分别在不同条件下放置5 min 0 ℃保温 60 ℃保温 100 ℃保温 五 混合 在各自的温度下反应约5 min 六 加碘液 分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象 现象 变蓝 不变蓝 变蓝 结论 温度对酶的活性有影响，温度偏低或偏高都会降低酶的活性 注意事项： （1）温度预处理必须充分，确保淀粉溶液和淀粉酶溶液都达到预设温度后再混合，避免温度变化影响实验结果 （2） 混合后必须在原温度下继续反应，保证整个反应过程的温度恒定 （3）碘液的滴加量要一致，避免因碘液浓度不同导致颜色观察出现误差 （4）淀粉酶溶液要新鲜配制，避免酶活性降低影响实验结果 （5）观察颜色变化时要在白色背景下进行，便于准确判断蓝色的深浅 2．探究pH对酶活性的影响 实验步骤 一 1号试管 2号试管 3号试管 二 各加入肝脏研磨液2滴 三 加蒸馏水1 mL 等量的5%HCl 等量的5%NaOH 四 各加入3%的过氧化氢2 mL 五 反应约5 min，记录气泡产生情况 实验现象 较多气泡 几乎无气泡 几乎无气泡 结论 过酸、过碱会影响酶的活性，适宜pH下酶的催化效率最高 注意：实验材料选过氧化氢和肝脏研磨液，而不选淀粉和淀粉酶，因为酸性条件下淀粉会分解。 易错 01 混淆酶的本质与合成场所 绝大多数酶是蛋白质，少数酶是 RNA。蛋白质类酶的合成场所是核糖体，RNA 类酶的合成场所主要是细胞核。 补充：酶的合成过程需要消耗 ATP，并且需要酶的催化。 易错 02 误认为酶能为化学反应提供能量 酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而不是为化学反应提供能量。无机催化剂也能降低化学反应的活化能，但酶降低活化能的作用更显著。 补充：酶只能催化热力学上允许进行的化学反应，不能改变反应的平衡点。 易错 03 混淆酶活性与酶促反应速率的影响因素 酶活性是指酶催化化学反应的能力，其影响因素主要是温度、pH 和抑制剂；酶促反应速率是指单位时间内反应物的减少量或生成物的增加量，其影响因素除了酶活性外，还包括底物浓度、酶浓度等。 补充：在底物充足的情况下，酶浓度增加，酶促反应速率加快，但酶的活性不变。 易错 04 对 ATP 的结构和能量来源认识错误 ATP 分子中含有 2 个高能磷酸键，其中远离腺苷的高能磷酸键容易断裂释放能量。ATP 中的能量主要来自细胞呼吸和光合作用，细胞呼吸产生的 ATP 可用于各项生命活动，光合作用光反应产生的 ATP 只能用于暗反应阶段 C₃的还原。 补充：1 分子 ATP 水解生成 ADP 和 Pi 时，释放的能量约为 30.54kJ/mol。 易错 05 误认为 ATP 与 ADP 的相互转化是可逆反应 ATP 与 ADP 的相互转化过程中，物质是可逆的，但能量是不可逆的，并且催化两个过程的酶不同、反应场所不同，因此不是可逆反应。 补充：细胞内 ATP 的含量很少，但 ATP 与 ADP 的相互转化非常迅速，处于动态平衡之中。 易错 06 酶相关实验的选材与操作误区 探究温度对酶活性的影响时，不能用过氧化氢酶，因为过氧化氢在高温下会自行分解，干扰实验结果。 探究 pH 对酶活性的影响时，不能用淀粉酶，因为淀粉在酸性条件下会自行水解，干扰实验结果。 验证酶的专一性实验中，若用淀粉酶、淀粉和蔗糖作为实验材料，不能用碘液作为检测试剂，因为碘液不能检测蔗糖是否水解。 补充：实验中要注意控制单一变量，无关变量要保持相同且适宜。 两年模拟·基础题（全国视野，单选+多选） 亮点预览：结合极端嗜盐古菌视紫红质考查光能驱动离子转运与 ATP 合成（T3） 结合菠菜类囊体膜人工体系考查 ATP 合酶功能与能量转化（T11） 结合肿瘤细胞乳酸转运考查 H + 梯度驱动的继发性主动运输（T13） 结合水稻根细胞 H+-ATP 酶考查离子协同转运与矿质吸收（T15） 一、单选题 1．【酶调节・别构反馈】（2026·重庆九龙坡·模拟）图为细胞代谢关键酶 PykA的别构调节机制：酶具有活性中心+别构调节位点，底物结合活性中心启动催化，代谢终产物可特异性结合别构位点，使酶发生构象改变、永久失活，实现代谢反馈调控。下列叙述正确的是（　　） A．终产物与底物竞争酶的活性中心，属于竞争性抑制 B．该反馈抑制机制可避免代谢产物过量积累，节约物质能量 C．别构抑制剂结合酶后，不会改变酶的空间结构 D．底物达到饱和浓度后，终产物的抑制作用会完全消失 【答案】B 【详解】A、竞争性抑制的特点是抑制剂与底物竞争酶的活性中心，本题中代谢终产物结合的是酶的别构调节位点，不与底物竞争活性中心，不属于竞争性抑制，A错误； B、该反馈抑制机制可在代谢终产物积累过多时，通过抑制关键酶的活性减少代谢产物的生成，避免代谢产物过量积累，节约物质和能量，B正确； C、由题干和图示信息可知，别构抑制剂（终产物）结合酶后会使酶的空间结构（构象）发生扭曲，导致活性中心关闭，C错误； D、终产物通过改变酶的空间结构使酶永久失活，即使底物达到饱和浓度，失活的酶也无法结合底物发挥催化作用，终产物的抑制作用不会消失，D错误。 2．【基础辨析・酶与 ATP】（2026·湖南长沙·三模）酶与ATP是细胞代谢顺利进行的重要保障，下列说法正确的是（    ） A．酶具有高效性，原因是酶能为化学反应提供活化能 B．叶绿体中既能完成ATP的合成，也能发生ATP的水解 C．低温处理会破坏酶的空间结构，导致酶永久失活 D．ATP脱去两个磷酸基团后可作为DNA合成的原料 【答案】B 【详解】A、酶具有高效性的原因是酶能显著降低化学反应的活化能，酶不能为化学反应提供能量，A错误； B、叶绿体的类囊体薄膜上可通过光反应合成ATP，叶绿体基质中暗反应阶段C₃的还原过程需要消耗ATP，发生ATP的水解，因此叶绿体中既能完成ATP的合成，也能发生ATP的水解，B正确； C、低温只会抑制酶的活性，不会破坏酶的空间结构，温度恢复后酶活性可恢复；高温、过酸、过碱才会破坏酶的空间结构，使酶永久失活，C错误； D、ATP脱去两个磷酸基团后剩余腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，不能作为DNA合成的原料，D错误。 3．【能量转化・古菌光合】（2026·河南驻马店·模拟）极端嗜盐古菌的一种感光蛋白——视紫红质可利用光能将细胞内的H+泵出细胞，当H+顺浓度梯度通过ATP合成酶回流时，可驱动ATP合成。DCCD（N，N′一二环己基碳二亚胺）能抑制极端嗜盐古菌膜上ATP合成酶的活性。下列叙述错误的是（　　） A．ATP合成酶运输H+的方式属于被动运输 B．ATP合成酶同时具有运输和催化的功能 C．H+运出细胞需要载体蛋白协助，且消耗能量 D．DCCD会使细胞膜两侧的H+浓度差迅速消失 【答案】D 【详解】A、ATP合成酶运输H+是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量，属于协助扩散，归为被动运输，A正确； B、ATP合成酶既可作为转运蛋白运输H+，又可催化ADP和Pi合成ATP，因此同时具有运输和催化的功能，B正确； C、H+运出细胞是逆浓度梯度的过程，需要视紫红质作为载体蛋白协助，且消耗光能，属于主动运输，C正确； D、DCCD仅抑制ATP合成酶的活性，阻断H+通过ATP合成酶顺浓度梯度回流的途径；视紫红质仍可利用光能将H+泵出细胞，因此细胞膜两侧的H+浓度差反而会增大，D错误。 易错点 1：混淆 ATP 合成酶运输 H⁺的方式 错误认知：认为 ATP 合成酶运输 H⁺是主动运输 正确解析：H⁺顺浓度梯度通过 ATP 合成酶回流，属于协助扩散（被动运输），能量来自浓度梯度势能，不消耗 ATP 易错点 2：误解 DCCD 对 H⁺浓度差的影响 错误认知：DCCD 抑制 ATP 合成酶会使细胞膜两侧 H⁺浓度差迅速消失 正确解析：DCCD 仅阻断 H⁺通过 ATP 合成酶的回流途径，视紫红质仍可利用光能持续将 H⁺泵出细胞，最终会导致膜两侧 H⁺浓度差增大而非消失 4．【核心关系・酶与 ATP】（2026·湖南长沙·三模）酶与ATP是细胞代谢的核心物质基础，下列说法正确的是（　　） A．酶的合成都需要ATP供能，ATP的合成都需要酶的催化 B．酶能为化学反应提供活化能，因此催化效率远高于无机催化剂 C．人体剧烈运动时，骨骼肌细胞内ATP的合成速率远大于分解速率 D．ATP脱去三个磷酸基团后，可作为DNA复制的原料 【答案】A 【详解】A、酶的合成（转录、翻译过程）需要ATP供能，ATP的合成过程需要ATP合成酶的催化，二者相互依存，A正确； B、酶的催化原理是显著降低化学反应的活化能，而非提供活化能，B错误； C、人体剧烈运动时，细胞内ATP与ADP的相互转化速率加快，但ATP含量始终维持动态平衡，合成速率等于分解速率，C错误； D、ATP脱去三个磷酸基团后为腺苷（腺嘌呤+核糖），不是DNA复制的原料；脱去两个磷酸基团后，为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA复制的原料，D错误。 5．【功能辨析・酶与 ATP】（2026·湖南长沙·三模）酶与ATP是支撑细胞代谢的核心物质，下列说法正确的是（　　） A．酶的化学本质都是蛋白质，组成元素与ATP完全一致 B．酶催化化学反应后，自身氨基酸序列会发生不可逆改变 C．ATP的水解常与细胞内的吸能反应相偶联，为反应提供能量 D．人体剧烈运动时，细胞内ATP的合成速率远大于分解速率 【答案】C 【详解】A、酶的化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA；蛋白质的组成元素主要是C、H、O、N，RNA和ATP的组成元素均为C、H、O、N、P，二者组成元素不一定完全相同，A错误； B、酶作为生物催化剂，催化化学反应前后自身的结构和性质不发生改变，氨基酸序列不会改变，B错误； C、ATP水解释放能量，常与细胞内的吸能反应相偶联，为吸能反应提供能量，C正确； D、人体剧烈运动时，细胞内ATP的合成速率与分解速率仍保持动态平衡，ATP含量维持相对稳定，D错误。 6．【核酶研究・RNA 催化】（2026·湖北·二模）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。 7．【酶稳定性・底物保护】（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。 8．【科学史・酶与 ATP】（2026·广东广州·二模）下列关于科学史的叙述错误的是（　　） A．毕希纳实验说明酵母菌细胞中的某些物质仍能够在细胞破碎后起催化作用。 B．切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有催化功能。 C．美国科学家沃森因发明PCR技术而获得了1993年诺贝尔化学奖 D．魏斯曼从理论上预测了减数分裂和受精作用的染色体数目变化。 【答案】C 【详解】A、毕希纳通过实验证明，酵母菌细胞破碎后的提取液仍可催化葡萄糖发酵产生酒精，说明酵母菌细胞中的催化物质（酶）在细胞破碎后仍能发挥作用，A正确； B、切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能，补充了酶的本质的相关结论，B正确； C、PCR技术的发明者是穆利斯，沃森的核心贡献是与克里克共同提出DNA双螺旋结构模型，C错误； D、魏斯曼从理论层面预测了配子形成时染色体数目减半、受精作用时染色体数目恢复的变化规律，该预测后续被实验证实，D正确。 9．【纳米酶・人工催化】（2026·甘肃定西·三模）我国科学家发现，将Fe3O4破碎为纳米级别的颗粒，具有类似过氧化氢酶的催化效率，并将这种纳米颗粒称为“纳米酶”。据此推测，该“纳米酶”（　　） A．可以为过氧化氢的分解提供活化能 B．具有与天然过氧化氢酶相似的空间结构 C．本质是一种具有催化作用的有机物 D．与无机催化剂FeCl3相比具有高效性 【答案】D 【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而非提供活化能，纳米酶具有类似过氧化氢酶的催化效率，其作用机理与酶一致，A错误； B、纳米酶是Fe3O4纳米颗粒，属于无机物，天然过氧化氢酶是蛋白质，二者本质不同，空间结构不可能相似，B错误； C、纳米酶是Fe3O4破碎形成的纳米颗粒，本质为无机化合物，并非有机物，C错误； D、酶具有高效性，即与无机催化剂相比，催化效率更高，纳米酶有类似过氧化氢酶的催化效率，因此与无机催化剂FeCl3相比具有高效性，D正确。 10．【药物作用・竞争性抑制】（2026·陕西榆林·模拟）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。 二、多选题 11．【人工体系・叶绿体 ATP 合成】（2026·江苏徐州·三模）中科院团队将菠菜叶绿体的类囊体膜转化为平面膜并负载在质子交换膜上，组装成电解水体系实现电能驱动ATP合成，如图所示。下列相关叙述正确的有（    ） A．叶绿体类囊体堆叠成基粒，增大了膜面积，提升了光反应效率 B．质子交换膜上含有很多ATP合酶，利用膜内外的H⁺浓度差合成ATP C．反应体系需控制的条件有电压、温度、H⁺浓度、ADP和Pi等 D．该体系与绿色植物一样，均是将光能转化成电能，最终转化为化学能 【答案】ABC 【详解】A、叶绿体中类囊体堆叠形成基粒，大幅增大了膜面积，可供更多光合色素和光反应相关酶附着，从而提升光反应的效率，A正确； B、该体系中类囊体膜负载在质子交换膜上，ATP合酶是类囊体膜的固有组分，可认为该复合结构的质子交换膜上分布有ATP合酶；ATP合酶的作用机制就是利用膜两侧H⁺顺浓度梯度扩散释放的势能，催化ADP和Pi合成ATP，B正确； C、该体系为电能驱动，因此电压是必须控制的条件；ATP合酶的活性受温度影响，需要控制适宜温度；H⁺浓度差是驱动ATP合成的动力，ADP和Pi是合成ATP的原料，均需要控制，C正确； D、绿色植物的光反应是将光能转化为电能，最终转化为ATP中的化学能，但该体系是直接利用电能驱动ATP合成，能量转化是电能→化学能，二者能量转化过程不同，D错误。 12．【光合机制・细菌视紫红质】（2026·吉林·模拟）科学家发现，在高盐、缺氧条件下生活着噬盐杆菌，其细胞膜上的视紫红质蛋白能转化光能，为噬盐杆菌生长提供所需能量，机理如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．视紫红质与光合色素功能相似，均能捕获光能 B．视紫红质既是H+跨膜运输的载体，也是接受光信号的受体 C．H+能穿过F0-F1复合体进入细胞，该过程为主动运输 D．尝试将噬盐杆菌的视紫红质蛋白基因导入微生物，解决“人工光合作用”核心问题 【答案】ABD 【详解】A 、从图中信息可知，视紫红质蛋白能转化光能，与光合色素的功能相似，都能捕获光能，A正确； B 、据图可知，视紫红质接受光信号，并利用光能运输H+，B正确； C 、H+能穿过F0-F1复合体进入细胞，能产生ATP， 该过程属于协助扩散，C错误； D 、噬盐杆菌的细胞膜上的视紫红质蛋白能转化光能，研究细菌视紫红质，意义主要体现在解决人工光合作用的困难，D正确。 13．【实验应用・种子活力检测】（2026·江西宜春·模拟）酸性磷酸酯酶（最适pH在4～6之间）是一种存在于生物体内水解有机磷酸酯键的酶。该酶能以对硝基酚磷酸钠作为底物，水解生成黄色的对硝基酚。酸性磷酸酯酶在各类种子中普遍存在，其活性与种子活力呈正比。为鉴定作物甲的种子是否有活性，进行了表中所示实验。下列叙述正确的是（    ） 步骤 处理 试管1 试管2 ① 作物甲的种子提取液 1.0 mL — ② 缓冲溶液 1.0 mL ？ ③ 对硝基酚磷酸钠溶液 1.0 mL 1.0 mL ④ 35℃水浴10 min ⑤ NaOH溶液（0.5 mol/L） 1.0 mL 1.0 mL ⑥ 检测2支试管颜色变化 A．制备种子提取液时，应在低温下进行 B．步骤②的试管2中，应加入2 mL缓冲溶液 C．步骤④的目的是提供适宜温度使反应充分进行 D．步骤⑤的目的是创设碱性环境使反应充分进行 【答案】ABC 【详解】A、制备种子提取液时，为了防止酶失活，应在低温下进行，因为高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶失活，A正确； B、该实验的目的是鉴定作物甲的种子是否有活性，自变量为是否加入作物甲的种子提取液，试管1加入作物甲的种子提取液1.0mL，为保证单一变量原则，步骤②的试管2中，应加入缓冲溶液2mL，B正确； C、步骤④进行35℃水浴10min，该温度是酸性磷酸酯酶的适宜温度，且保证一定的反应时间，目的是使反应充分进行，C正确； D、步骤⑤加入NaOH溶液，目的是终止反应，因为酸性磷酸酯酶以对硝基酚磷酸钠作为底物，水解生成黄色的对硝基酚，需要在一定条件下进行，加入NaOH溶液可以使反应停止，便于后续检测颜色变化，而不是创设碱性环境，D错误。 一年重难·情境题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 设题创新：结合蜂蜜品质鉴定的 α- 淀粉酶检测考查酶活性实验设计与变量控制（T1） 结合保卫细胞蓝光调控 H⁺泵考查离子转运与气孔运动调控（T17） 结合肿瘤细胞 MCT1 蛋白考查乳酸协同转运与癌症代谢靶点（T26） 结合水稻根细胞 H⁺-ATP 酶考查离子协同转运与矿质营养吸收（T28） 一、单选题 1．【酶活性检测・实验设计原则】（2026·江苏南通·模拟）蜂蜜（主要成分是果糖）中含有α-淀粉酶，其酶活性水平是评价蜂蜜品质的核心指标。某同学为比较两个品牌蜂蜜的品质设计了如下实验方案。相关叙述正确的是（　　） 步骤 甲组 乙组 ① 加入5mL淀粉溶液 ？ ② 加入0.1mL碘液 ？ ③ 观察到两组溶液均出现蓝色且深浅一致 ④ 加入A品牌蜂蜜2mL 加入B品牌蜂蜜2mL ⑤ 观察两组溶液蓝色的深浅 A．乙组步骤①和②应分别加入5mL淀粉溶液和0.1mL碘液 B．步骤⑤中蓝色较深试管对应品牌的蜂蜜品质较好 C．本实验还可以证明蜂蜜中的α-淀粉酶具有专一性 D．本实验中也可以用斐林试剂代替碘液作为检测试剂 【答案】A 【详解】A、本实验自变量为蜂蜜品牌，其余无关变量应保持相同且适宜，因此乙组步骤①②的处理应与甲组完全一致，分别加入5mL淀粉溶液和0.1mL碘液，A正确； B、步骤⑤中蓝色较深说明试管中剩余淀粉更多，对应蜂蜜的α-淀粉酶活性更低，蜂蜜品质更差，B错误； C、验证酶的专一性需要设置同种酶催化不同底物的实验组，本实验仅以淀粉作为底物，无法证明α-淀粉酶具有专一性，C错误； D、蜂蜜的主要成分是果糖，果糖属于还原糖，会对斐林试剂检测还原糖的结果产生干扰，且斐林试剂使用时需要水浴加热，会改变温度影响酶活性，因此不能用斐林试剂代替碘液，D错误。 2．【酵母菌专题实验・细胞呼吸】（2026·江苏南通·模拟预测）下列有关酵母菌的高中生物实验，部分操作步骤叙述错误的是（　　） 实验名称 部分操作步骤 A 探究酵母菌细胞呼吸的方式 用酸性重铬酸钾检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精，应先耗尽培养液中的葡萄糖 B 酶的催化作用具有高效性 3支试管中分别滴入等量新鲜的酵母菌液、质量分数为5%的FeCl3溶液和蒸馏水 C 探究培养液中某种酵母菌种群数量的动态变化 在显微镜下用血细胞计数板计数，每个样品计数3次，取其平均值 D 配制马铃薯葡萄糖琼脂培养基 将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞，放入高压蒸汽灭菌锅中 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、常温下酸性重铬酸钾不仅会和酒精发生特征性颜色反应（橙色变为灰绿色），还会与葡萄糖发生反应，因此检测酒精时需耗尽培养液中的葡萄糖，A正确； B、探究酶的高效性，自变量是酶和无机催化剂，对照组只需设置酵母菌液（过氧化氢酶）和FeCl₃溶液（无机催化剂），无需加蒸馏水组；蒸馏水组起空白对照作用，B正确； C、用血球计数板计数时，为减小实验误差，每个样品重复计数 3 次，取平均值，C正确； D、配制马铃薯葡萄糖琼脂培养基后，将其转移至锥形瓶加棉塞且需要包上牛皮纸，再进行高压蒸汽灭菌，是微生物培养基制备的标准操作，D错误。 3．【高中生物综合实验・实验原理与结论辨析】（2026·江苏徐州·三模）下列有关高中生物学实验的归纳，下列叙述正确的是（    ） 选项 实验名称 原理或方法 结果或结论 A 淀粉酶对淀粉和糖的水解用 斐林试剂可以鉴定还原糖 淀粉酶具有专一性和高效性 B 观察根尖分生区组织细胞的有效分裂 苯酚品红溶液使染色质《或染色体》着色 处于分裂间期的细胞数量多于有丝分裂期的细胞数量 C 证明DNA半保留复制 放射性同位素标记法 第二代细菌DNA离心后得到两种不同密度的条带 D 土中解尿素细菌的分离与计数 稀释涂布平板法 选择培养出的菌落全为分解尿素的细菌 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、该实验通过淀粉酶分别处理淀粉和蔗糖，用斐林试剂检测还原糖生成情况，仅能证明淀粉酶仅催化淀粉水解，体现酶的专一性；酶的高效性需要酶与无机催化剂的催化效率对比才能得出，本实验无法证明高效性，A错误； B、苯酚品红是碱性染料，可使染色质（染色体）着色，适用于观察根尖分生区细胞的有丝分裂；由于细胞周期中分裂间期的占比远长于分裂期，因此视野中处于分裂间期的细胞数量多于分裂期，B正确； C、证明DNA半保留复制的实验使用15N标记，15N是无放射性的稳定同位素，实验方法不属于放射性同位素标记法，C错误； D、以尿素为唯一氮源的选择培养基可筛选分解尿素的细菌，但培养基上可能存在自生固氮菌等杂菌生长，因此选择培养出的菌落并非全为分解尿素的细菌，还需要进一步鉴定，D错误。 4．【高中生物实验操作・酶的最适 pH】（2026·江苏扬州·三模）下列关于高中生物实验叙述正确的是（　　） A．不同条件下酶的最适pH相同 B．未振荡取样或滴加样液后未静置都会导致酵母菌计数结果偏小 C．不可用稀释涂布平板法测定饮用水中大肠杆菌数目 D．用适宜浓度的蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片，可先后观察到质壁分离与复原现象 【答案】C 【详解】A、酶的最适pH不是固定常数，会受温度、缓冲液类型等条件影响，不同条件下酶的最适pH存在差异，A错误； B、未振荡时酵母菌大量沉降在试管底部，若取上层清液计数结果偏小，若取下层浑浊液计数结果偏大，并非都会导致结果偏小，只有滴加样液后未静置会因酵母菌未完全沉降导致计数偏小，B错误； C、稀释涂布平板法可用于统计活菌数目，要求平板上的菌落数在30~300，饮用水中的大肠杆菌数目较少，不可以通过稀释涂布平板法（或滤膜法）进行计数，C正确； D、新鲜黑藻叶具有大液泡，是质壁分离实验的适宜材料，用适宜浓度的蔗糖溶液处理可观察到质壁分离，之后滴加清水才可观察到质壁分离复原，D错误。 5．【细胞的分子组成・ATP】（2026·江苏南通·三模）海鲜类食物具有“高蛋白、高嘌呤、高微量元素、低饱和脂肪酸”的特点。相关叙述正确的是（　　） A．烹饪海鲜时，肽键断裂导致蛋白质变性而产生浓郁香味 B．嘌呤是ATP的组成成分，是生命活动的直接能源物质 C．锌、硒、钾等微量元素含量虽少，但生命活动必不可少 D．饱和脂肪酸不含碳碳双键，熔点高于同碳数的不饱和脂肪酸 【答案】D 【详解】A、高温导致蛋白质变性的机理是破坏蛋白质的空间结构，肽键并未发生断裂，香味产生是蛋白质部分水解产生小分子风味物质导致的，A错误； B、生命活动的直接能源物质是ATP，嘌呤只是ATP的组成成分之一，本身不属于直接能源物质，B错误； C、钾属于大量元素，不属于微量元素，C错误； D、饱和脂肪酸的碳链中不含碳碳双键，熔点更高，常温下多为固态，同碳数的不饱和脂肪酸含有碳碳双键，熔点更低，常温下多为液态，D正确。 6．【高中生物综合实验・酶的专一性】（2026·江苏连云港·模拟预测）下列有关高中生物学实验的归纳，下列叙述正确的是（　　） 选项 实验名称 原理或方法 结果或结论 A 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 苯酚品红溶液使染色质（或染色体）着色 处于分裂间期的细胞数量多于有丝分裂期的细胞数量 B 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 斐林试剂可以鉴定还原糖 淀粉酶具有专一性和高效性 C 证明DNA半保留复制 放射性同位素标记法 第一代细菌DNA离心后得到两种不同密度的条带 D 土壤中分解尿素细菌的分离与计数 稀释涂布平板法 选择培养出的菌落全为分解尿素的细菌 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，苯酚品红为碱性染料，可使染色质（染色体）着色；细胞周期中分裂间期的时长占比远高于分裂期，因此视野中处于分裂间期的细胞数量多于分裂期，A正确； B、淀粉酶可水解淀粉产生还原糖，不能水解蔗糖，用斐林试剂检测可证明淀粉酶具有专一性，但该实验未设置无机催化剂对照组，无法证明酶的高效性，B错误； C、证明DNA半保留复制实验使用的是15N稳定同位素标记（无放射性），且第一代细菌的DNA均为一条链含15N、一条链含14N，离心后仅出现1种中密度条带，C错误； D、选择培养基上可能生长可利用空气中氮气的自生固氮菌等杂菌，因此选择培养出的菌落并非全部为分解尿素的细菌，D错误。 7．【糖酵解・酶的反馈调节】（2026·江苏徐州·三模）在糖酵解过程中，若ATP浓度高，则ATP与磷酸果糖激酶结合，抑制该酶活性，糖酵解速率减慢，ATP合成减少；反之酶活性恢复，反应正常进行。下列相关叙述正确的是（    ） A．生物体内ATP含量高，以确保能量的供应 B．磷酸果糖激酶作为信号分子，调节ATP的合成 C．ATP含量的动态平衡是某些酶被反馈调节的结果 D．抑制磷酸果糖激酶的活性，不影响有氧呼吸第二、三阶段ATP的合成 【答案】C 【详解】A、生物体内ATP含量很低，但ATP与ADP的相互转化速率极快，可满足能量供应需求，A错误； B、磷酸果糖激酶是酶，功能是催化相关化学反应，不属于信号分子，信号分子起传递信息的作用，无催化功能，B错误； C、由题干可知，ATP浓度高时会抑制磷酸果糖激酶的活性，减少ATP的合成；ATP浓度低时酶活性恢复，ATP合成增加，该负反馈调节机制可维持ATP含量的动态平衡，C正确； D、磷酸果糖激酶参与的糖酵解是有氧呼吸第一阶段，抑制其活性会导致有氧呼吸第一阶段的产物（丙酮酸、NADH）生成量减少，进而影响有氧呼吸第二、三阶段的反应，会使这两个阶段的ATP合成量下降，D错误。 8．【酶的本质与作用机理・核酶专题】（2026·江苏镇江·三模）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．核酶的基本单位是氨基酸 B．核酶为反应提供的活化能较少 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、核酶的本质是具有催化功能的RNA，其基本单位是核糖核苷酸，A错误； B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不能为反应提供活化能，B错误； C、核酶和底物的本质都是RNA，由图可知二者通过碱基互补配对形成双链区，进而形成酶-底物复合物，C正确； D、由图可知，底物仅被催化断裂为两个RNA片段，没有彻底水解为核糖、磷酸和含氮碱基，D错误。 9．【酶的特性实验・实验设计与评价】（2026·江苏南京·二模）下列关于酶的实验中，部分实验材料、过程及结果叙述正确的是（    ） 实验名称 实验材料 实验过程/结果 A 探究酶催化的专一性 蔗糖、淀粉和淀粉酶 加淀粉酶后用碘液或斐林试剂检测 B 探究酶催化的高效性 H2O2、FeCl3和过氧化氢酶 加酶组比加FeCl3组最终产生气体量多 C 探究温度对酶活性的影响 淀粉和淀粉酶 淀粉和淀粉酶需先在同一温度分别保温 D 探究pH对酶活性的影响 蛋白质和胃蛋白酶 设定系列pH梯度：3、5、7、9、11 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、探究酶催化专一性时，碘液只能检测淀粉是否被水解，无法检测蔗糖是否发生水解（蔗糖及蔗糖的水解产物都不与碘液发生显色反应），因此不能用碘液检测，A错误； B、酶和无机催化剂都只能加快反应速率，不改变反应的平衡点，两组底物H2O2量相同的情况下，最终产生的气体总量相同，B错误； C、探究温度对酶活性的影响时，将淀粉和淀粉酶先在同一温度下分别保温后再混合，可避免混合时温度变化影响酶活性，保证反应在预设温度下进行，C正确； D、胃蛋白酶的最适pH约为1.5，在pH≥7的环境中胃蛋白酶会变性失活，设置的pH梯度3~11不符合胃蛋白酶的活性范围，实验设计不合理，D错误。 10．【线粒体・有氧呼吸过程】（2026·江西·模拟预测）细胞中某细胞器的结构如图所示，下列对结构①~④中发生的代谢的叙述，正确的是（    ） A．结构①进行葡萄糖的跨膜运输 B．结构②氧化NADH生成CO2 C．结构③水解ATP释放大量热能 D．结构④进行基因的复制和转录 【答案】D 【详解】A、结构①为线粒体外膜，葡萄糖不能直接进入线粒体，其在细胞质基质中分解为丙酮酸后，才可进入线粒体。线粒体外膜无葡萄糖转运蛋白，A错误； B、NADH在线粒体内膜上被氧化，生产水，不生成CO₂，CO₂是在线粒体基质中产生，B错误； C、结构③是线粒体内膜，上面进行的是有氧呼吸第三阶段。有氧呼吸第三阶段的主要功能是合成（生成）大量ATP‌；‌该过程不涉及ATP水解‌，而是利用前两阶段产生的还原当量（[H]）与氧气结合形成水，并释放能量用于ATP合成‌‌，C错误； D、结构④为线粒体基质，含有DNA和RNA，能进行基因的复制和转录，D正确。 11．【酶的活性实验・定量分析】（2026·浙江宁波·二模）以淀粉为底物，研究温度对淀粉酶活性的影响。实验结束各组滴加等量适量的碘—碘化钾溶液，用分光光度计测定吸光度值，结果如下表。下列叙述正确的是（　　） 组别 1 2 3 4 温度/℃ 0 18 37 100 吸光度值 0.12 0.06 0.03 0.15 注：液体颜色越深，吸光度值越大 A．将淀粉酶在不同温度下保温适宜的时间后再加入底物 B．吸光度值与淀粉酶活性呈负相关 C．若实验温度为40℃，吸光度值介于0.03～0.15 D．实验后将组4置于37℃反应一段时间，吸光度值可变为0.03 【答案】B 【详解】A、探究温度对酶活性的影响时，需将淀粉酶和底物分别在对应设定温度下保温适宜时间后再混合，仅保温淀粉酶会导致混合后反应温度偏离设定值，影响实验结果，A错误； B、淀粉酶活性越高，淀粉分解量越多，剩余淀粉越少，加碘后溶液颜色越浅，吸光度值越小，因此吸光度值与淀粉酶活性呈负相关，B正确； C、表格仅能说明37℃是四个设置温度中淀粉酶活性最高的温度，无法确定酶的最适温度，若淀粉酶最适温度高于37℃，40℃时酶活性可能高于37℃，吸光度值小于0.03，并非一定介于0.03~0.15之间，C错误； D、组4温度为100℃，高温会破坏淀粉酶的空间结构，使其发生不可逆的变性失活，即使转移到37℃环境中酶活性也无法恢复，淀粉不能被分解，吸光度值不会变为0.03，D错误。 12．【ATP 的转化与应用・酶的实际应用】（2025·江苏盐城·二模）活鱼宰杀后，鱼肉中的ATP会逐步降解并转化为肌苷酸（IMP），IMP在酸性磷酸酶（ACP）等酶的作用下降解为次黄嘌呤和核糖，过程如图所示。IMP具有鲜味特性而次黄嘌呤和核糖无鲜味。下列叙述正确的是（　　） A．ATP、AMP中都含有腺苷和磷酸基团，都是RNA的基本单位之一 B．ATP在细胞中含量丰富，能持续为IMP的生成提供能量 C．腺苷脱氢酶、ACP、酶X都能为化学反应提供活化能 D．在IMP降解前有效抑制ACP的活性是鱼肉保持鲜味的思路之一 【答案】D 【详解】A、ATP由腺苷和三个磷酸基团组成，AMP由腺苷和一个磷酸基团组成，AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）是RNA的基本单位之一，A错误； B、ATP在细胞中含量很少，通过ATP与ADP的快速相互转化，持续为生命活动提供能量，B错误； C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，酶不能为化学反应提供能量，C错误； D、根据题干信息可知，IMP具有鲜味特性，IMP在ACP的作用下会降解为无鲜味的次黄嘌呤和核糖，所以在IMP降解前有效抑制ACP的活性，可使IMP不被降解，使鱼肉保持鲜味，D正确。 故选D。 13．【细胞代谢综合・ATP 的功能】（2026·江苏·模拟预测）我国科研团队在人造细胞内实现了“葡萄糖→丙酮酸→丙氨酸”的转化。人造细胞内ATP能驱动肌动蛋白聚合，使细胞形态改变。下列叙述错误的是（    ） A．葡萄糖、肌动蛋白都含有C、H、O元素 B．丙氨酸是对人造细胞生命活动有重要作用的非必需氨基酸 C．ATP水解释放的磷酸基团可与肌动蛋白结合使其发生磷酸化 D．肌动蛋白参与构成细胞膜的基本支架，与人造细胞形态转变密切相关 【答案】D 【详解】A、葡萄糖是糖类，组成元素为C、H、O；肌动蛋白是蛋白质，组成元素至少包含C、H、O、N，二者均含有C、H、O元素，A正确； B、由题干可知人造细胞可通过丙酮酸合成丙氨酸，说明丙氨酸是细胞自身能合成的非必需氨基酸，参与细胞代谢等生命活动，具有重要作用，B正确； C、ATP水解时，末端的磷酸基团转移至肌动蛋白，使其磷酸化，从而改变结构驱动聚合，C正确； D、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，肌动蛋白是细胞骨架的组成成分，不构成细胞膜的基本支架，D错误。 故选D。 14．【酶的活性实验・温度梯度设计】（2026·江苏无锡·一模）为探究淀粉酶活性随温度的变化，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是（　　） 步骤 操作项目 试管1 试管2 试管3 试管4 试管5 试管6 ① 加入淀粉酶溶液(mL) 1 1 1 1 1 1 ② 调节温度(℃) 0 20 40 60 80 100 ③ 保温时间(min) 5 5 5 5 5 5 ④ 加入可溶性淀粉溶液(mL) 2 2 2 2 2 2 ⑤ 振荡、继续保温(min) 5 5 5 5 5 5 ⑥ 加入某种试剂检测 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴 A．若步骤⑥加入的是碘液，则试管1、5、6均可能呈现较深的蓝色 B．若步骤⑥加入的是斐林试剂，则各试管均需水浴加热才能出现砖红色沉淀 C．若加入的可溶性淀粉溶液为常温，则检测结果酶催化活性会偏高 D．若结果呈现试管3、4的催化活性一致，则可说明淀粉酶的最适温度为50℃ 【答案】A 【详解】A、试管1为0℃，低温抑制淀粉酶活性，淀粉分解量少；试管5（80℃）、6（100℃）条件下淀粉酶已因高温变性失活，淀粉几乎不分解，因此加入碘液后三组均可能呈现较深的蓝色，A正确； B、斐林试剂检测还原糖需水浴加热，但5、6号试管酶已失活无还原糖生成，不会出现砖红色沉淀，且水浴加热会使低温组酶恢复活性干扰实验结果，并非各试管均能出现砖红色沉淀，B错误； C、若可溶性淀粉为常温未提前预热，仅会使低温组酶因短暂温度升高分解更多淀粉，导致低温组活性检测值偏高，高温组酶已经提前保温变性失活，活性检测结果不会偏高，并非所有组催化活性都偏高，C错误； D、试管3（40℃）、4（60℃）催化活性一致，仅能说明淀粉酶的最适温度在40~60℃区间内，不能直接判定最适温度为50℃，需在该区间设置更小的温度梯度进一步实验确定，D错误。 故选A。 15．【酶的应用・生物与生产生活】（2026·河北·一模）红茶属于全发酵茶，茶叶中的多酚类物质在酶的作用下生成茶黄素、茶红素等物质，发酵过程中有机酸的积累会影响发酵环境与产物的形成，从而形成红茶特有的品质，相关工艺流程如图所示。下列有关叙述错误的是（    ） A．萎凋是为了使茶叶中的自由水散失，使叶片柔软，增加韧性 B．揉捻如同研磨，可以使细胞破碎，酶与底物混合，从而启动发酵 C．在干燥高温的环境下发酵，可使酶促反应加速，并有效减少杂菌污染 D．发酵时，有机酸含量增加，可抑制杂菌生长，同时促进茶红素的形成 【答案】C 【详解】A、鲜叶经过一段时间的失水，散失了适当的自由水，减少了细胞张力，使叶片柔软，韧性增加，可为揉捻和提高茶叶细胞破损程度创造必要的条件，A正确； B、揉捻是红茶加工的关键步骤，通过机械力破坏茶叶细胞结构，使细胞液外溢，位于细胞中的多酚氧化酶与液泡中的茶多酚等底物充分接触，启动发酵，生成茶黄素、茶红素等物质，B正确； C、高温会导致多酚氧化酶等酶变性失活，反而抑制酶促反应，干燥高温还可能破坏茶叶品质，导致发酵不充分，C错误； D、在红茶发酵过程中，糖类等物质分解产生有机酸，导致pH下降，酸性环境能有效抑制多数杂菌的生长，保证发酵纯正，同时，酸性条件有利于茶多酚的氧化聚合，促进茶红素的形成和稳定，从而影响红茶的汤色和滋味，D正确。 故选C。 16．【生物科学史专题・酶的本质】（2026·广东梅州·一模）生物科学史是生物科学形成、发展和演变的历程，是探索生命现象及其本质的史实。下列叙述正确的是（    ） A．萨姆纳从刀豆种子中提取脲酶，证实了大部分酶是蛋白质，少数酶是RNA B．梅塞尔森和斯塔尔运用放射性同位素标记技术证明了DNA的半保留复制 C．林德曼通过对赛达伯格湖的能量流动分析揭示了能量流动的特点 D．美国科学家坎农提出内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节 【答案】C 【详解】A、萨姆纳从刀豆种子中提取脲酶并证明其化学本质为蛋白质，但萨姆纳的研究未涉及化学本质为RNA的酶，A错误； B、梅塞尔森和斯塔尔采用同位素标记法（15N和14N）证明DNA半保留复制，15N和14N不具有放射性，B错误； C、林德曼通过定量分析赛达伯格湖的能量流动，首次揭示生态系统能量单向流动、逐级递减的特点，C正确； D、坎农提出稳态概念，但明确指出其维持依赖神经调节和体液调节的共同作用，D错误。 故选C。 17．【离子转运・保卫细胞 H + 泵】（2026·甘肃武威·三模）保卫细胞的细胞膜上存在H+泵（具有ATP水解酶活性），可逆浓度梯度向胞外运输H+，其活性受蓝光信号调控。下列叙述正确的是（　　） A．H+泵逆浓度运输H+过程中，蓝光直接提供了能量 B．H+泵运输H+时需要与H+结合，但其构象不会发生改变 C．H+泵能降低ATP水解反应的活化能 D．推测在正常情况下，蓝光照射后保卫细胞外的溶液pH会升高 【答案】C 【详解】A、H+泵逆浓度运输H+属于主动运输，能量直接来自ATP水解，蓝光仅为调控H+泵活性的信号，不能直接提供能量，A错误； B、H+泵是运输H+的载体蛋白，与H+结合后会发生构象改变，以此完成H+的跨膜转运，B错误； C、题干明确H+泵具有ATP水解酶活性，酶的作用机理是降低化学反应的活化能，因此H+泵可降低ATP水解反应的活化能，C正确； D、正常情况下蓝光照射会激活质子泵活性，向胞外运输更多H⁺，胞外溶液H⁺浓度升高，pH会降低，D错误。 18．【酶活性・温度梯度实验】（2026·山西大同·三模）某生物兴趣小组探究不同温度条件下三种淀粉酶的活性，结果如下表。下列叙述正确的是（   ） 温度/℃酶的种类 10 20 30 40 50 酶甲 1.0 0.9 0.7 0.6 0.5 酶乙 0.9 0.8 0.5 0.3 0.4 酶丙 0.8 0.7 0.4 0.2 0.5 A．该实验的测量值可为淀粉剩余量，实验起始淀粉量需相等 B．温度为10℃时，酶甲已经失活，提高温度不能恢复活性 C．酶乙和酶丙的最适温度相同，且均小于酶甲的最适温度 D．各组实验结果表明，三种酶活性大小为酶甲>酶乙>酶丙 【答案】A 【详解】A、随着温度的升高，酶活性增强，底物（淀粉）的剩余量减少，超过最适温度后，随着温度的升高，酶活性降低，底物（淀粉）的剩余量增多，故底物（淀粉）的剩余量先降低后升高，与实验结果相符，故测量值可以是淀粉的剩余量，实验起始淀粉量为无关变量，需相等，A正确； B、温度为10℃时，酶甲的活性被抑制，提高温度能恢复活性，B错误； C、酶乙和酶丙的最适温度均为40℃左右，但实验温度梯度较大，无法确定最适温度是否相同，C错误； D、不同温度下三种酶活性大小不完全相同，50℃时三种酶活性大小为酶乙>酶甲=酶丙，D错误。 19．【酶特性・最适温度探究】（2026·辽宁沈阳·模拟）β-淀粉酶是食品工业常用的一种淀粉水解酶，可催化淀粉水解成麦芽糖。研究人员对β-淀粉酶进行提取、纯化，并测定了不同温度下的酶活性，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．不同温度下β-淀粉酶为淀粉的分解提供的活化能存在差异 B．温度50℃时β-淀粉酶的活性最高，适合酶的长期保存 C．实验后将70℃组的温度调节至35℃，可测得相对酶活性为80 D．在探究β-淀粉酶的最适温度时，应先将pH调至最适宜 【答案】D 【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不能为化学反应提供活化能，A错误； B、50℃时β-淀粉酶活性最高，但此时酶的空间结构不稳定，不适合长期保存，酶应在低温条件下保存，B错误； C、70℃时高温已经破坏了β-淀粉酶的空间结构，酶发生不可逆的失活，即使将温度调回35℃，酶活性也无法恢复，C错误； D、探究β-淀粉酶的最适温度时，pH属于无关变量，无关变量需要保持相同且适宜，因此应先将pH调至最适宜，避免pH干扰实验结果，D正确。 20．【能量代谢・ATP 供能判断】（2026·陕西西安·模拟）下列生理过程中，需要ATP直接供能的是（　　） A．哺乳动物成熟的红细胞摄取葡萄糖 B．DNA在解旋酶的作用下解开双链 C．蛋白质在消化道内被水解为多肽和氨基酸 D．磷酸盐缓冲体系对血液酸碱度的中和作用 【答案】B 【详解】A、哺乳动物成熟的红细胞摄取葡萄糖的方式为协助扩散，仅需载体蛋白协助、不消耗能量，不需要ATP直接供能，A错误； B、解旋酶在复制起始阶段利用ATP 水解供能，驱动自身沿DNA链移动并催化氢键断裂，从而使双链解开，该过程与ATP水解直接偶联，属于典型耗能过程，B正确； C、蛋白质在消化道内的水解属于酶促分解反应，该过程释放能量，不需要ATP直接供能，C错误； D、磷酸盐缓冲体系对血液酸碱度的中和属于普通酸碱中和反应，不消耗能量，不需要ATP直接供能，D错误。 二、多选题 21．【高中生物实验规范操作・酶活性实验】（2026·江苏南通·一模）规范操作是实验能否成功的关键。下列有关实验的部分操作，正确的是（　　） A．探究温度对酶活性的影响：淀粉溶液与淀粉酶混匀后才置于不同的温度下保温5min B．调查土壤中小动物类群的丰富度：观察、统计样方内小动物种类、数量 C．观察植物细胞有丝分裂：剪取2-3mm洋葱根尖立即放入卡诺氏液中解离3-5min D．DNA的粗提取：DNA溶液中加入等体积、预冷的酒精溶液，静置2-3min，用玻璃棒卷起丝状物 【答案】BD 【详解】A、在探究温度对酶活性影响的实验中，为避免酶在混合时已开始反应，应先将淀粉酶溶液和淀粉溶液分别预置于目标温度下保温，达到温度平衡后再混合，A错误； B、调查土壤中小动物类群的丰富度时，需通过取样器 取样获取样本，再观察、统计样方内小动物的种类 和数量。该操作符合丰富度调查的基本要求，B正确； C、观察植物细胞有丝分裂时，剪取2-3mm洋葱根尖后，应先放入解离液（盐酸和酒精混合液）中解离，卡诺氏液是固定液，用于固定细胞形态，C错误； D、DNA的粗提取实验中，DNA不溶于预冷的酒精溶液，向DNA溶液中加入等体积预冷酒精后，DNA会析出形成白色丝状物，静置后可用玻璃棒卷起。该操作符合DNA析出的实验步骤，D正确。 22．【酶的特性与作用机理】（2026·江苏镇江·模拟预测）下列关于酶实验的叙述正确的是（    ） A．探究酶的高效性实验时，自变量是有无催化剂 B．酶促反应过程中，酶的空间结构可以发生改变 C．验证酶的专一性时，可分别用淀粉酶和蔗糖酶处理淀粉 D．可用过氧化氢酶催化H2O2分解的反应，来探究温度对酶活性的影响 【答案】BC 【详解】A、探究酶的高效性时，实验需比较酶与无机催化剂的催化效率，自变量应为催化剂的类型，而非单纯的有无催化剂，A错误； B、酶在催化过程中会与底物结合，形成酶—底物复合物，此时酶的空间结构发生可逆性改变，反应结束后恢复原状，B正确； C、验证酶的专一性时，可用不同酶处理同一底物。淀粉酶能催化淀粉水解，而蔗糖酶不能，通过检测产物（如用碘液观察是否显蓝色）可验证专一性，C正确； D、探究温度对酶活性的影响时，不能选择H2O2作为底物，因为温度会使H2O2分解，D错误。 故选BC。 23．【细胞呼吸调节・糖酵解过程】（2025·江苏苏州·三模）细胞呼吸第一阶段（糖酵解过程）比较复杂，受PFKL、LDHA、GAPDH和PKM2等多种酶的活性影响。M酶也是细胞呼吸过程中的关键酶，研究人员为探究其磷酸化在癌症小鼠糖酵解过程中的作用，进行了相关实验，结果如图。下列相关叙述错误的有（    ） A．用未磷酸化的M酶处理正常小鼠作为对照组 B．PFKL等多种酶可提供活化能以促进反应进行 C．M酶的磷酸化能促进癌细胞中丙酮酸的生成 D．促进M酶磷酸化可作为癌症治疗的一种思路 【答案】ABD 【详解】A、根据题意可知，为探究M酶磷酸化在癌症小鼠的糖酵解过程中的作用，以癌症模型小鼠为材料进行了相关实验，实验组是用磷酸化的M酶处理，所以对照组的处理方式为用未磷酸化的M酶处理癌症模型小鼠，A错误； B、酶能降低化学反应的活化能，但不能提供活化能，B错误； C、根据图示信息可知，实验组中多种糖酵解的酶含量较高，由此可知，M酶磷酸化能够促进癌细胞中丙酮酸的形成，C正确； D、根据题意可知，M酶其磷酸化能促进肿瘤细胞的生长，因此通过抑制M酶磷酸化来抑制癌细胞的增殖可作为一种治疗思路，D错误。 故选ABD。 24．【呼吸机制・植物抗氰呼吸】（2026·山东淄博·三模）交替氧化酶（AOX）是植物线粒体抗氰呼吸途径的关键酶。干旱、低温、盐胁迫等诱导时，电子从细胞色素途径的泛醌（Q）处分叉，直接传递到AOX，将O2还原为H2O，但不合成ATP，能量主要以热能散失。下列说法错误的是（    ） A．抗氰呼吸的电子传递途径比细胞色素途径短 B．AOX主要催化来自NADPH的H+与O2结合生成H2O C．AOX途径增强时，单位葡萄糖释放的能量增加 D．AOX途径不会阻止细胞呼吸中间代谢产物的产生 【答案】BC 【详解】A、抗氰呼吸的电子从泛醌（Q）直接传递到 AOX，再到 O₂，不经过复合体 Ⅲ、Ⅳ，电子传递途径比细胞色素途径短，A正确； B、AOX 位于线粒体内膜，催化的是来自 NADH（呼吸链复合体 Ⅰ 产生）的电子，而非 NADPH（主要在光合作用中产生），B错误； C、细胞呼吸中葡萄糖的能量最终全部释放（部分储存在 ATP，部分以热能散失），AOX 途径只是改变了能量的分配比例（ATP 减少，热能增加），总能量不变，C错误； D、AOX 途径仅影响电子传递链的末端，不影响中间代谢过程，不会阻止中间代谢产物的产生，D正确。 25．【人工细胞・仿线粒体 ATP 合成】（2026·湖南·模拟）我国科研团队近期成功构建了一种高效仿线粒体的ATP发生器，可实现人工细胞的自主能量供给与代谢。该系统模拟了自然细胞内线粒体的关键功能，可在特定条件下依赖CAT-GOx双酶系统来持续合成ATP，如图所示。下列相关分析正确的是（　　） A．该系统可在无光条件下，以葡萄糖为底物持续合成ATP B．该系统必须持续供给O2才能合成ATP C．该发生器通过将毒性中间产物H2O2快速分解为O2来提高ATP合成效率 D．该系统中的能量转换机制与线粒体完全相同，均依赖电子传递链和ATP合酶 【答案】AC 【详解】A、该系统的能量来自葡萄糖的氧化分解，整个过程不需要光照参与，因此可以在无光条件下，以葡萄糖为底物持续合成ATP，A正确； B、GOx催化反应产生的中间产物H2​O2，可被CAT分解重新生成O2​，O2​可以循环利用；初始体系中存在O2​即可合成ATP，B错误; C、H2​O2是毒性中间产物，会破坏酶的空间结构导致酶失活；CAT快速分解H2​O2，既解除了毒性对酶的伤害，又实现了O2的循环利用，保证GOx持续催化反应，因此可以提高ATP合成效率，C正确； D、该系统只模拟了线粒体合成ATP的核心功能（质子梯度驱动ATP合成），线粒体中通过有氧呼吸逐步氧化分解有机物，该系统仅依赖双酶完成反应，能量转换机制和线粒体并非完全相同，D错误。 26．【肿瘤代谢・乳酸转运机制】（2026·全国·模拟）研究发现，肿瘤细胞膜上的MCT1蛋白（单羧酸转运蛋白）可依赖膜两侧的H+浓度梯度（H+浓度梯度依赖H+-ATP泵维持）将细胞呼吸产生的乳酸转运到胞外，此过程伴随H+的同向转运，如图所示。已知药物VB-123可特异性抑制MCT1蛋白的活性。下列叙述错误的是（    ） A．MCT1蛋白转运乳酸和H+的直接驱动力来自ATP水解 B．若细胞呼吸被抑制，MCT1蛋白介导的乳酸转运速率不变 C．VB-123处理后的肿瘤细胞，细胞内乳酸浓度将显著升高 D．MCT1蛋白在转运乳酸的过程中会发生自身构象改变 【答案】AB 【详解】A、MCT1蛋白转运乳酸和H+的直接驱动力是膜两侧的H+浓度梯度，ATP水解仅为H+-ATP泵维持H+浓度梯度供能，A错误； B、若细胞呼吸被抑制，细胞中ATP生成减少，H+-ATP泵无法正常维持H+浓度梯度，MCT1蛋白介导的乳酸转运失去直接驱动力，转运速率会下降，B错误； C、VB-123可特异性抑制MCT1蛋白的活性，乳酸无法转运到胞外，同时肿瘤细胞呼吸持续产生乳酸，会导致细胞内乳酸浓度显著升高，C正确； D、MCT1蛋白是转运乳酸的载体蛋白，转运物质过程中会发生自身构象的改变，实现与被转运物质的结合和释放，D正确。 易错点 1：混淆主动运输的直接驱动力与能量来源 错误认知：MCT1 转运乳酸和 H⁺的直接驱动力是 ATP 水解 正确解析：直接驱动力是膜两侧的 H⁺浓度梯度；ATP 水解仅用于 H⁺-ATP 泵维持 H⁺浓度梯度，属于间接供能 易错点 2：忽略细胞呼吸对离子转运的间接影响 错误认知：细胞呼吸被抑制后，MCT1 介导的乳酸转运速率不变 正确解析：细胞呼吸抑制→ATP 生成减少→H⁺-ATP 泵无法维持 H⁺浓度梯度→MCT1 转运的直接驱动力丧失→乳酸转运速率下降 三、非选择题 27．【代谢调控・衰老细胞呼吸】（2026·吉林长春·模拟）哺乳动物的丙酮酸脱氢酶（PDH）参与催化丙酮酸在线粒体中的氧化分解。PDK4是调控细胞呼吸代谢的关键基因，其编码的PDK4蛋白能调控PDH的活性，进而影响丙酮酸的去向。研究PDK4基因对衰老细胞呼吸代谢的影响，结果如图1.回答下列问题。 (1)在细胞呼吸过程中，丙酮酸在________（填场所）产生，该过程伴随有________（填2种物质）的生成。 (2)据图1推测，PDK4蛋白能________（填“促进”或“抑制”）PDH的活性，使衰老细胞乳酸生成速率________。 (3)进一步研究发现PDK4蛋白能催化PDH的磷酸化，机制如下。 利用分离纯化的PDK4蛋白和32P标记的ATP，验证磷酸化对PDH活性的影响，结果如图2，请回答相关问题。 ①ATP的分子结构简式为A—Pα~Pβ~Pγ，需要用32P标记ATP的________位磷酸基团（选填“α”、“β”或“γ”）。 ②基于以上研究，构建PDK4基因调控衰老细胞呼吸代谢途径的模型如下图，a、b、c和d分别为________、________、________、________（在a、b处补充文字说明；在c、d处选填“+”或“-”，分别表示促进或抑制）。 【答案】(1) 细胞质基质 ATP、还原型辅酶Ⅰ（NADH） (2) 抑制 升高 (3) γ PDH磷酸化 PDH活性降低 - + 【详解】（1）葡萄糖分解产生丙酮酸是细胞呼吸第一阶段，该过程发生在细胞质基质；细胞呼吸第一阶段除丙酮酸、ATP外，还会生成还原型辅酶I(NADH)。 （2）衰老细胞中PDK4蛋白表达量更高，乳酸生成速率也更高；降低PDK4基因表达后，衰老细胞乳酸生成速率下降。结合PDH可催化丙酮酸线粒体氧化分解，可推测：PDK4蛋白会抑制PDH活性，PDH活性降低后，丙酮酸进入线粒体氧化分解减少，更多丙酮酸通过无氧呼吸生成乳酸，因此衰老细胞乳酸生成速率升高。 （3）①ATP中远离腺苷的是γ位磷酸基团，磷酸化过程中PDH获得的磷酸来自ATP末端的γ位，因此需要标记γ位磷酸基团。 ②结合实验逻辑梳理调控途径：PDK4基因表达上升，会促进PDK4蛋白的合成，PDK4蛋白催化PDH磷酸化，因此a填写PDH磷酸化，磷酸化使PDH活性降低，因此b填写PDH活性降低；PDH可促进丙酮酸氧化分解为CO2​和H2​O，PDH活性降低后，抑制该有氧途径（c填-），促进丙酮酸转变为乳酸的无氧途径（d填+），和图1实验结果一致。 28．【离子转运・植物根细胞 H + 泵】（2026·陕西延安·三模）H+-ATP酶是一种分布在植物质膜、液泡膜上的转运蛋白，通过水解ATP介导H+的跨膜运输。已知水稻的根细胞中，细胞质基质的pH≈7.2、细胞壁的pH≈5.8、细胞液的pH≈5.2．回答下列问题： (1)水稻的根细胞中，能产生ATP的具体场所有_______；在质膜和液泡膜上，H+-ATP酶运输H+的方向分别是________、________。 (2)已知保卫细胞的H+-ATP酶被激活后，通过运输H+建立跨膜H+浓度梯度，驱动K+内流，导致细胞吸水膨胀，从而促进气孔开放。据此推测，H+-ATP酶可________（填“提高”或“降低”）水稻的光合速率，主要原因是________。 (3)研究人员向野生型水稻（WT）中导入编码H+-ATP酶的基因OSA1，获得H+-ATP酶过量表达的三种水稻植株S1~S3，比较不同水稻根细胞的H+-ATP酶活性，结果如图1所示。水稻根细胞膜上多种转运蛋白能协同H+转运多种离子，转运过程由H+浓度梯度提供能量，相关机制如图2所示。据图2分析，根细胞通过HAK吸收K+的方式为________；据图1、图2分析，与野生型水稻相比，植株S1~S3根细胞中K+、、等离子的含量增加，原因是_______。 【答案】(1) 细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜 从细胞质基质运输到细胞壁 从细胞质基质运输到细胞液 (2) 提高 H+-ATP酶可促进气孔开放，利于水稻吸收CO2，进而促进暗反应进行 (3) 主动运输 植株S1~S3根细胞的H+-ATP酶活性增强，转运到根细胞外的H+增多，增大了质膜两侧的H+浓度梯度，可为K+、、等离子的转运提供更多的能量，促进了根细胞对K+、、等离子的吸收 【详解】（1）水稻根细胞中，能产生ATP的具体场所： 水稻根细胞无叶绿体，通过细胞呼吸（有氧呼吸）产生ATP，场所为细胞质基质、线粒体（线粒体基质和线粒体内膜）。H⁺-ATP酶运输H⁺的方向： 细胞质基质的pH=7.2，H⁺浓度低；细胞壁的pH=5.8，H⁺浓度高；液泡的pH=5.2，H⁺浓度高。 H⁺-ATP酶是通过水解ATP介导H⁺的跨膜运输（主动运输），所以质膜上H⁺从细胞质基质运向细胞壁（胞外），液泡膜上H⁺从细胞质基质运入液泡。 （2）H⁺-ATP酶可提高水稻的光合速率。 主要原因：H⁺-ATP酶激活后，运出H⁺建立跨膜H⁺浓度梯度，驱动K⁺内流，使细胞吸水膨胀，促进气孔开放，CO₂供应增加，暗反应速率加快，光合速率提高。 （3）根细胞通过HAK吸收K⁺的方式： 由图2可知，HAK借助H⁺的浓度梯度（H⁺顺浓度内流）驱动K⁺吸收，属于主动运输。植株S1~S3根细胞中K⁺、SO₄²⁻、NO₃⁻等离子含量增加的原因：植株S1~S3根细胞的H+-ATP酶活性增强，转运到根细胞外的H+增多，增大了质膜两侧的H+浓度梯度，可为K+、、等离子的转运提供更多的能量，促进了根细胞对K+、、等离子的吸收，使离子含量增加。 29．【光合酶・Rubisco 高温抑制】（2026·湖北十堰·三模）Rubisco酶是光合作用中固定CO2的关键酶，但其催化特性具有双重性，在O2浓度高、CO2浓度低时会催化光呼吸，消耗有机物，降低作物产量。为探究Rubisco酶活性对番茄产量的影响，科研人员进行了相关研究。请回答下列问题： (1)Rubisco酶能催化CO2的固定，该过程发生在叶绿体的________，该过程属于光合作用的________阶段。 (2)为研究高温对Rubisco酶活性的影响，科研人员将生长状况相同的番茄植株随机分为两组，甲组在适宜温度（25℃）下培养，乙组在高温（40℃）下培养，其他条件相同且适宜。培养一段时间后，分别测定两组植株的净光合速率（Pn）和胞间CO2浓度（Ci），结果如图所示： 实验结果表明，高温导致净光合速率________，出现该结果的原因________（填“是”或“不是”）气孔因素导致的。请说明判断依据：________。 (3)为进一步验证“Rubisco酶活性降低是高温导致光合速率下降的关键原因”，请利用上述实验中的甲、乙两组植株材料，采用同位素标记法，补充实验设计思路。 实验步骤： ①取等量的甲、乙两组番茄植株的叶片，分别用相同体积的缓冲液制备叶绿体提取液 ②向两份提取液中加入等量且足量的Rubisco酶催化的底物：________，在25℃、适宜光照下反应一段时间。 ③检测并比较________。 预期结果：________。 【答案】(1) 基质中 暗反应 (2) 下降（或降低） 不是 若主要是气孔因素（气孔关闭）导致，则高温组Ci（胞间CO2浓度）应下降；而实验结果中高温（乙）组的Ci显著高于适宜温度（甲）组，说明CO2供应充足，因此主要原因不是气孔因素 (3) RuBP（五碳化合物，核酮糖-1，5-二磷酸，C5）和14C标记的NaHCO3溶液（或者CO2或者放射性同位素标记的CO2） 两组反应液中放射性有机物（或固定CO2的速率）的生成量 乙组（高温处理植株）叶绿体提取液中放射性有机物生成量（或CO2固定速率）显著低于甲组 【详解】（1）CO₂的固定是暗反应（卡尔文循环）的第一步，暗反应的发生场所是叶绿体基质，因此该过程属于光合作用的暗反应阶段。 （2）实验结果表明，高温导致净光合速率下降，可能的原因有高温条件下，酶活性降低，因此净光合速率降低；气孔因素导致光合下降的特征是，气孔关闭导致CO₂进入叶肉细胞减少，胞间CO₂浓度（Ci）降低；但实验中高温组的Ci 反而高于对照组，说明CO₂供应充足，因此不是气孔因素导致的光合下降。 （3）Rubisco 酶的功能是催化 CO₂与 C₅（RuBP）结合生成 C₃，实验目的是验证“Rubisco酶活性降低是高温导致光合速率下降的关键原因”，自变量是不同的温度的不同，因变量为两组反应液中放射性有机物（或固定CO2的速率）的生成量，Rubisco酶催化的底物有RuBP（五碳化合物，核酮糖-1，5-二磷酸，C5）和14C标记的NaHCO3溶液（或者CO2或者放射性同位素标记的CO2）， 检测并比较两组反应液中放射性有机物（或固定CO2的速率）的生成量，若乙组（高温处理植株）叶绿体提取液中放射性有机物生成量（或CO2固定速率）显著低于甲组，以此验证酶活性是光合下降的关键原因。 30．【酶实验・过氧化氢酶 pH 探究】（2026·浙江温州·模拟）为探究过氧化氢酶活性的影响因素，某研究小组制备了新鲜猪肝粗酶液和酵母菌粗酶液，以3%过氧化氢溶液为底物进行了系列实验，其他条件相同且适宜，测得各组的氧气生成速率如下表所示（单位：mL/min）。回答下列问题： 生成速率 pH6.2 pH6.6 pH7.0 pH7.4 pH7.8 新鲜猪肝粗酶液 16.9 29.1 30.3 26.6 16.1 酵母菌粗酶液 6.2 9.2 10.1 9.0 6.0 (1)本实验的自变量是________。为获得粗酶液，需对细胞做________处理。 (2)据表分析，相同pH条件下新鲜猪肝粗酶液中的氧化氢酶活性________或含量较多，因为新鲜猪肝粗酶液组________。新鲜猪肝细胞中过氧化氢酶的最适pH应介于pH________之间。 (3)pH7.0时，若反应时间足够长，则两种粗酶液催化生成的氧气量相等，原因是________。 【答案】(1) pH、粗酶液种类 破碎/研磨 (2) 较高 氧气生成速率较快 6.6-7.4 (3)充分反应后生成的氧气量取决于底物的量，两组加入的底物量相等 【详解】（1）变量是实验中人为改变的变量，本实验设置了5个pH梯度，同时对比了两种不同来源的粗酶液的催化效果，因此自变量为pH和酶的来源。过氧化氢酶是胞内酶，需要通过研磨、破碎细胞使酶释放到溶液中，才能获得粗酶液。 （2）相同pH下，新鲜猪肝粗酶液组的O2生成速率均显著高于酵母菌组，说明前者的过氧化氢酶活性更高或含量更多。 新鲜猪肝组的O2生成速率在pH7.0时达到峰值，pH6.6和pH7.4的速率均低于峰值，因此其最适pH介于6.6~7.4之间。 （3）酶的功能是降低化学反应活化能，仅加快反应速率，不改变反应的平衡点。两组实验的底物（3%过氧化氢溶液）用量完全相同，当反应时间足够长时，过氧化氢都会被完全分解，因此最终生成的O2量相等。 三年真题·压轴题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 设题创新：结合酶联受体信号通路考查 ATP 磷酸化与细胞分化调控（T5） 结合可降解塑料酶考查酶的工业应用与温度对酶活性影响（T2） 结合叶绿体发育调控考查 ATP 跨膜转运与细胞能量分配（T9） 结合 iPS 细胞定向分化考查细胞工程与基因表达调控（T10） 一、单选题 1．【酶的特性・专一性实验分析】（2025·江苏·高考真题）为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是（    ） 步骤 甲组 乙组 丙组 ① 加入2mL淀粉溶液 加入2mL淀粉溶液 加入2mL蔗糖溶液 ② 加入2mL淀粉酶溶液 加入2mL蒸馏水 ？ ③ 60℃水浴加热，然后各加入2mL斐林试剂，再60℃水浴加热 A．丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液 B．两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性 C．根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖 D．甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀 【答案】C 【详解】A、丙组步骤②应加入2mL淀粉酶溶液，而非蔗糖酶溶液。验证淀粉酶专一性需保持酶相同而底物不同，若加入蔗糖酶则无法证明淀粉酶的作用特性，A错误； B、第一次60℃水浴是为酶提供最适温度以催化反应，第二次水浴是斐林试剂与还原糖反应的条件，B错误； C、乙组（淀粉+蒸馏水）未加酶，若未显色说明淀粉本身不含还原糖，若显色则可能底物被污染或分解，因此乙组结果可用于判断淀粉是否含还原糖，C正确； D、甲组（淀粉+淀粉酶）水解产物为葡萄糖（还原糖），与斐林试剂在水浴条件下呈砖红色；丙组（蔗糖+淀粉酶）无水解产物，故丙组出现蓝色，D错误。 故选C。 2．【酶应用・塑料降解酶】（2025·贵州·高考真题）科研人员筛选得到某种可参与降解塑料的酶，并探究了温度对该酶催化反应速率的影响，实验结果如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．该实验中，酶的用量、pH、处理时间和初始底物浓度相同且适宜 B．该实验中，温度高于60℃后酶变性导致反应速率下降 C．该实验条件下，底物充足时增加酶的用量对反应速率无影响 D．进一步探究该酶最适温度时，宜在50~60℃之间设置更小温度梯度 【答案】C 【详解】A、探究温度对该酶催化反应速率的影响应遵循单一变量原则，酶的用量、pH、处理时间和初始底物浓度都是无关变量，无关变量相同且适宜，A正确； B、酶在高温条件下会变性失活，从图中可以看出，温度高于60℃后，反应速率下降，是因为高温使酶的空间结构遭到破坏，酶发生变性，B正确； C、在底物充足的情况下，酶促反应速率与酶的浓度呈正相关，增加酶的用量会使反应速率加快，C错误； D、由图可知，该酶的最适温度在50~60℃之间，所以进一步探究该酶最适温度时，宜在50~60℃之间设置更小温度梯度，D正确。 故选C。 3．【药物作用・脂肪酶抑制剂】（2025·广西·高考真题）研究人员探究了不同浓度的油菜蜂花粉多酚（以下简称“多酚”）和药物Q对胰脂肪酶活性的影响（图a）；以及不同pH处理多酚后，多酚对该酶的酶促水解速率的影响（图b）。下列说法正确的是（　　） A．单位时间内甘油的生成量，可作为以上实验的检测指标 B．在催化脂肪水解过程中，胰脂肪酶提供了大量的活化能 C．相同浓度下，药物Q对胰脂肪酶活性的抑制效果强于多酚 D．比较不同pH处理后的多酚，乙组对胰脂肪酶活性的抑制效果最弱 【答案】A 【详解】A、脂肪水解后的产物为甘油和脂肪酸，因此可以用单位时间内甘油的生成量，作为胰脂肪酶活性的检测指标，A正确； B、酶的作用机理为降低化学反应的活化能，而不是提供活化能，B错误； C、由图a可知，相同浓度下，药物Q处理后胰脂肪酶的相对活性高于多酚处理，因此药物Q对胰脂肪酶活性的抑制效果弱于多酚，C错误； D、在图b中，乙组酶促水解速率最低，说明乙组对胰脂肪酶活性的抑制作用最强，D错误。 故选A。 4．【细胞的分子组成・化合物综合辨析】（2024·江苏·高考真题）关于人体中肝糖原、脂肪和胃蛋白酶，下列叙述正确的是（    ） A．三者都含有的元素是C、H、O、N B．细胞中肝糖原和脂肪都是储能物质 C．肝糖原和胃蛋白酶的基本组成单位相同 D．胃蛋白酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸 【答案】B 【详解】A、肝糖原和脂肪只含有C、H、O，不含N元素，A错误； B、动物细胞中特有的储能物质是肝糖原，动物细胞和植物细胞都含有的储能物质是脂肪，B正确； C、肝糖原的基本组成单位是葡萄糖，胃蛋白酶的基本组成单位是氨基酸，C错误； D、酶具有专一性，胃蛋白酶只能水解蛋白质，不能水解脂肪，D错误。 故选B。 5．【信号转导・酶联受体通路】（2024·安徽·高考真题）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。下列叙述正确的是（　　） A．细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体 B．酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用 C．ATP 水解释放的磷酸基团与靶蛋白结合，使其去磷酸化而有活性 D．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 【答案】D 【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错误； 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靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性，C错误； 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D。 6．【经典实验・酶的高效性验证】（2023·浙江·高考真题）为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如表所示。下列叙述错误的是（    ） 组别 甲中溶液（0.2mL） 乙中溶液（2mL） 不同时间测定的相对压强（kPa） 0s 50s 100s 150s 200s 250s I 肝脏提取液 H2O2溶液 0 9.0 9.6 9.8 10.0 10.0 II FeCl3 H2O2溶液 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9 III 蒸馏水 H2O2溶液 0 0 0 0 0.1 0.1 A．分解生成导致压强改变 B．从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时 C．250s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行 D．实验结果说明酶的催化作用具有高效性 【答案】C 【详解】A、H2O2分解产物是H2O和O2，其中O2属于气体，会导致压强改变，A正确； B、据表分析可知，甲中溶液是酶或无机催化剂等，乙中是底物，应从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时，B正确； C、三组中的H2O2溶液均为2mL，则最终产生的相对压强应相同，据表可知，250s之前（200s）Ⅰ组反应已结束，但Ⅱ组和Ⅲ组压强仍未达到I组的终止压强10.0，故250s时Ⅱ组和Ⅲ组反应仍在进行，C错误； D、与Ⅱ组（无机催化剂组）相比，Ⅰ组反应更快，酶的催化效果更好，说明酶具有高效性，D正确。 故选C。 二、多选题 7．【实验技术・酶活性凝胶检测】（2023·辽宁·高考真题）基质金属蛋白酶MMP2和MMP9是癌细胞转移的关键酶。MMP2和MMP9可以降解明胶，明胶可被某染液染成蓝色，因此可以利用含有明胶的凝胶电泳检测这两种酶在不同条件下的活性。据下图分析，下列叙述正确的是（    ） A．SDS可以提高MMP2和MMP9活性 B．10℃保温降低了MMP2和MMP9活性 C．缓冲液用于维持MMP2和MMP9活性 D．MMP2和MMP9降解明胶不具有专一性 【答案】BC 【详解】A、37℃保温、加SDS、加缓冲液那组比37℃保温、不加SDS、加缓冲液那组的MMP2和MMP9条带周围的透明带面积更小，说明明胶被降解的更少，故MMP2和MMP9活性更低，因此，SDS可降低MMP2和MMP9活性，A错误； B、与30℃（不加SDS）相比，10℃（不加SDS），MMP2和MMP9条带周围的透明带面积更小，说明明胶被降解的更少，故MMP2和MMP9活性更低，因此，10℃保温降低了MMP2和MMP9活性，B正确； C、缓冲液可以维持pH条件的稳定，从而维持MMP2和MMP9活性，C正确； D、MMP2和MMP9都属于酶，酶具有专一性，D错误。 故选BC。 三、非选择题 8．【发育调控・花瓣叶绿素代谢】（2025·贵州·高考真题）牡丹绿色系品种“豆绿”开花初期花瓣绿色逐渐加深，中后期逐渐褪绿转为淡粉色。叶绿素是影响该花呈色的主要色素，其合成与降解需多种酶参与。回答下列问题： (1)开花初期花瓣绿色逐渐加深，影响这一过程的主要环境因素是______，叶绿素分布在叶绿体的______上，开花初期叶绿素使花呈现绿色的原因是______。 (2)为研究不同时期花瓣中叶绿素含量变化，需在不同时间取样，并将样品低温保存，低温保存的目的______。用于提取“豆绿”花瓣中叶绿素的试剂是______。 (3)研究表明，PSNAC5蛋白通过调控叶绿素代谢相关基因的表达影响叶绿素含量。下图所示为“豆绿”开花初期PSNAC5基因沉默对花瓣中叶绿素含量的影响。据图推测，PSNAC5基因沉默后叶绿素含量变化的根本原因可能是______。（答出2点） 【答案】(1) 温度和光照 类囊体薄膜 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，几乎不吸收绿光，绿光被反射出来 (2) 低温条件下，酶活性低，叶绿素不易被降解 无水乙醇 (3)PSNAC5基因沉默后促进了叶绿素合成相关基因的表达，抑制了与叶绿素分解相关基因的表达 【详解】（1）牡丹绿色系品种“豆绿”开花初期花瓣绿色逐渐加深，中后期逐渐褪绿转为淡粉色。叶绿素是影响该花呈色的主要色素，其合成与降解需多种酶参与，酶活性受温度的影响，此外叶绿素还会在光下分解，据此推测，开花初期花瓣绿色逐渐加深，影响这一过程的主要环境因素是温度和光照，叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，开花初期叶绿素使花呈现绿色的原因是叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，反射绿光，因此花瓣呈现绿色。 （2）为研究不同时期花瓣中叶绿素含量变化，需在不同时间取样，并将样品低温保存，这是因为低温条件下，酶活性低，叶绿素不易被降解，因而便于叶绿素含量的检测。用于提取“豆绿”花瓣中叶绿素的试剂是无水乙醇，这是根据叶绿素能溶解到有机溶剂中设计的。 （3）研究表明，PSNAC5蛋白通过调控叶绿素代谢相关基因的表达影响叶绿素含量。题图所示为“豆绿”开花初期PSNAC5基因沉默对花瓣中叶绿素含量的影响。图中显示，PSNAC5基因沉默后叶绿素含量比对照组增多，据此推测，PSNAC5基因沉默后叶绿素含量变化的根本原因可能是PSNAC5基因沉默后促进了叶绿素合成相关基因的表达，抑制了与叶绿素分解相关基因的表达。 9．【细胞器发育・叶绿体 ATP 转运】（2023·河北·高考真题）拟南芥发育早期的叶肉细胞中，未成熟叶绿体发育所需ATP须借助其膜上的转运蛋白H由细胞质基质进入。发育到一定阶段，叶肉细胞H基因表达量下降，细胞质基质ATP向成熟叶绿体转运受阻。 回答下列问题： (1)未成熟叶绿体发育所需ATP主要在___合成，经细胞质基质进入叶绿体。 (2)光照时，叶绿体类囊体膜上的色素捕获光能，将其转化为ATP和___中的化学能，这些化学能经___阶段释放并转化为糖类中的化学能。 (3)研究者通过转基因技术在叶绿体成熟的叶肉细胞中实现H基因过量表达，对转H基因和非转基因叶肉细胞进行黑暗处理，之后检测二者细胞质基质和叶绿体基质中ATP相对浓度，结果如图。相对于非转基因细胞，转基因细胞的细胞质基质ATP浓度明显___。据此推测，H基因的过量表达造成细胞质基质ATP被___（填“叶绿体”或“线粒体”）大量消耗，细胞有氧呼吸强度___。 (4)综合上述分析，叶肉细胞通过下调___阻止细胞质基质ATP进入成熟的叶绿体，从而防止线粒体___，以保证光合产物可转运到其他细胞供能。 【答案】(1)线粒体（或“线粒体内膜”） (2) NADPH（或“还原型辅酶Ⅱ”） 暗反应（或“卡尔文循环”） (3) 降低 叶绿体 升高 (4) H基因表达（或“H蛋白数量”） 过多消耗光合产物（或“有氧呼吸增强”） 【详解】（1）由题干可知，拟南芥幼苗叶肉细胞的叶绿体仍在发育且时，消耗的ATP主要来自自身线粒体。线粒体通过有氧呼吸为细胞提供生命活动所需的大约95%的能量。线粒体中能够大量合成ATP的化学反应在线粒体内膜上进行。 （2）在植物光合作用的光反应阶段，光能被光合色素捕获后，转化为储存在ATP和NADPH中的化学能。在暗反应阶段ATP和NADPH中的化学能再进一步转化固定到糖类等有机物中。 （3）由图可知，叶绿体成熟的非转基因叶肉细胞中H基因表达下调，细胞质基质ATP浓度远高于叶绿体基质。H基因过表达后，细胞质基质中ATP含量下降，且叶绿体基质中ATP含量未显著升高，表明叶绿体消耗了从细胞质基质中转入的ATP。推测，H基因过表达后，大量的ATP转运至叶绿体中被消耗，细胞需代偿性提高线粒体呼吸强度，以补充细胞质基质中的ATP。 （4）由题分析可知，ATP由细胞质基质向叶绿体转运过程中，H转运蛋白的数量是限制运输速率的一个主要因素。叶绿体成熟的叶肉细胞中H基因的表达下调，H转运蛋白的数量减少，进而ATP向叶绿体的流入被有效阻止，细胞质基质ATP可保持正常生理水平，从而避免了线粒体呼吸作用的额外增强、过多消耗光合产物，保证光合产物能被转运到其他细胞供能。 易错点 1：错误判断未成熟叶绿体的 ATP 来源 错误认知：未成熟叶绿体可通过自身光反应合成 ATP 满足发育需求 正确解析：发育早期叶绿体未成熟，无法进行有效光反应，所需 ATP 主要来自线粒体，通过转运蛋白 H 从细胞质基质进入 易错点 2：误解转基因后细胞质基质 ATP 浓度下降的原因 错误认知：H 基因过量表达导致线粒体有氧呼吸增强，消耗了更多 ATP 正确解析：H 基因过量表达使更多 ATP 转运蛋白分布在叶绿体膜上，大量细胞质基质 ATP 被转运进入叶绿体消耗，线粒体有氧呼吸增强是代偿性结果 10．【细胞工程・iPS 细胞分化】（2023·重庆·高考真题）妊娠与子宫内膜基质细胞的功能密切相关。某研究小组通过如图所示的实验流程获得了子宫内膜基质细胞，以期用于妊娠相关疾病的研究。 (1)手术获得的皮肤组织需在低温下运至实验室，低温对细胞中各种蛋白质的作用为_____。 (2)过程①中，诱导形成PS细胞时，需提高成纤维细胞中4个基因的表达量，可采用_____技术将这些基因导入该细胞。这4个基因的主要作用为：M基因促进增殖，S基因和C基因控制干细胞特性，K基因抑制凋亡和衰老。若成纤维细胞形成肿瘤细胞，最有可能的原因是_____基因过量表达。 (3)培养iPS细胞时，应对所处环境定期消毒以降低细胞被污染风险。可用紫外线进行消毒的是_____（多选）。 A．培养基 B．培养瓶 C．细胞培养室 D．CO2培养箱 (4)过程②中，iPS细胞经历的生命历程为_____。PCR技术可用于检测子宫内膜基质细胞关键基因的mRNA水平，mRNA需经过_____才能作为PCR扩增的模板。 【答案】(1)抑制酶的活性（降低蛋白质或酶的活性），防止蛋白质变性 (2) 转基因 M (3)CD (4) 增殖分化 逆转录/反转录 【详解】（1）低温可以抑制酶的活性，防止蛋白质变性，使细胞中的蛋白质维持正常的生理功能。 （2）将外源基因导入细胞内，通常需要转基因技术。即过程①中，诱导形成PS细胞时，需提高成纤维细胞中4个基因的表达量，可采用转基因技术将这些基因导入该细胞。M基因促进增殖，S基因和C基因控制干细胞特性，K基因抑制凋亡和衰老。肿瘤细胞（癌细胞）具有无限增殖的能力，因此若成纤维细胞形成肿瘤细胞，最有可能的原因是M基因过量表达造成的。 （3）培养iPS细胞时，应对所处环境定期消毒以降低细胞被污染风险。可用紫外线对细胞培养室和CO2培养箱进行消毒处理，而对培养基和培养瓶需要进行灭菌处理，因此AB错误，CD正确。 故选CD。 （4）由图可知，过程②中，iPS细胞经过细胞的分裂分化，即增殖分化，形成了体腔上皮。PCR扩增的模板为DNA，因此若想利用PCR技术检测子宫内膜基质细胞关键基因的mRNA水平，mRNA需经过逆转录过程形成DNA，才可作为PCR的模板。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第 08 讲 酶与ATP 第一部分 五年考情·精准定向 …………………………………………………………………… 1 江苏考情概览 高频考点情境 高效备考策略 第二部分 四大核心·主干速记 …………………………………………………………………… 2 一图串联·核心梳理·速记口诀 核心 01 酶的本质、作用与特性 核心 02 影响酶促反应速率的因素 核心 03 ATP 的结构与相互转化 核心 04 酶的相关实验 第三部分 六大易错·逐点击破 …………………………………………………………………… 10 易错 01 混淆酶的本质与合成场所 易错 02 误认为酶能为化学反应提供能量 易错 03 混淆酶活性与酶促反应速率的影响因素 易错 04 对 ATP 的结构和能量来源认识错误 易错 05 误认为 ATP 与 ADP 的相互转化是可逆反应 易错 06 酶相关实验的选材与操作误区 第四部分 分层专练·靶向攻关 …………………………………………………………………… 11 两年模拟·基础题（全国视野，单选+多选） 一年重难·情境题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 三年真题·压轴题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 江苏考情概览 新课标要求 考题统计 1. 说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素（如 pH 和温度等）的影响 2. 解释 ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质 2025・江苏・酶的抑制剂与酶活性调节 2024・江苏・ATP 的结构与能量转化 2023・江苏・酶的特性与实验设计 2022・江苏・酶的本质与功能 2021・江苏・ATP 与细胞代谢的联系 高频考点情境 1.考查频次：近 5 年江苏高考对 "酶与 ATP" 这一考点每年必考 1 道选择题，分值 2 分，偶尔在细胞呼吸、光合作用的非选择题中作为核心环节考查，是必修 1 模块的基础必考内容。常与细胞代谢、人体稳态、基因表达综合命题。 2.考查要点：考查内容高度聚焦于酶的本质与合成、酶的作用机理与特性、温度和 pH 对酶活性的影响、ATP 的结构简式、ATP 与 ADP 的相互转化、酶的相关实验设计与结果分析。江苏卷特别注重考查 "物质与能量观"，以及酶和 ATP 在农业生产、医药工业中的实际应用。 3.命题情境：试题多以酶制剂的工业应用、人体酶缺乏症、新型酶的科研发现、加酶洗衣粉的使用、细胞能量代谢调控为命题背景，突出考查学生运用酶与 ATP 的原理分析实际问题的能力。 备考策略 1.抓牢核心概念：必背：酶、活化能、高效性、专一性、ATP、高能磷酸键、细胞呼吸、光合作用。 2.构建对比知识网络：以 "酶的本质→作用机理→特性→影响因素" 和 "ATP 的结构→转化→来源→功能" 为主线，理清酶与无机催化剂的区别、ATP 与其他能源物质的联系。 3.联系实际应用：关注加酶洗衣粉的使用条件、酶制剂在疾病治疗中的应用、ATP 在肌肉收缩和神经传导中的作用；结合生活实例理解酶的特性和 ATP 的功能。 4.强化题型方法： 概念辨析题：准确区分酶与激素、酶与无机催化剂、ATP 与 ADP、高能磷酸键与普通化学键。 曲线分析题：掌握温度、pH、底物浓度、酶浓度、抑制剂对酶促反应速率影响的曲线分析方法，以及 ATP 生成速率与细胞代谢强度的关系曲线。 实验分析题：掌握验证酶的高效性、专一性，探究温度和 pH 对酶活性影响的实验原理、操作步骤及结果分析，能设计实验探究酶的最适温度或最适 pH。 5.紧扣命题趋势：关注酶的定向改造、核酶的最新研究、ATP 与细胞信号转导的联系，以及酶在合成生物学中的应用。 一图串联 速记口诀 酶是活细胞产生，蛋白 RNA 两类别； 降活化能提速率，高效专一条件和； 温度 pH 影响大，过酸过碱热失活； ATP 是能量通货，特殊化学键储能量； 光合呼吸来合成，生命活动供能量。 核心梳理 核心 01 酶的本质、作用与特性 1．酶的本质和作用 酶 本质 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 合成原料 氨基酸或核糖核苷酸 合成场所 核糖体或细胞核等 作用场所 细胞内外及生物体外均可 来源 一般情况下，活细胞都能产生酶（除哺乳动物成熟红细胞等部分细胞外） 功能 具有生物催化作用，催化作用是酶的唯一功能 2．酶的特性 (1)酶具有高效性 ①原因：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。 ②意义：使细胞代谢快速进行。 ③曲线分析(如图) 酶对应曲线A，无机催化剂对应曲线B，未加催化剂对应曲线C(填字母)。 (2)酶具有专一性 ①定义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ②意义：使细胞代谢有条不紊地进行。 ③锁钥学说：整个酶分子的天然构象具有刚性结构，酶表面具有特定的形状，酶与底物的关系就像锁和钥匙。 (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。在最适温度和pH条件下，酶的活性最高。 ②温度过高、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活。低温条件下酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，温度适宜时，酶的活性会升高。因此，酶制剂适宜在低温下保存。 核心 02 影响酶促反应速率的因素 1．影响酶活性的因素 (1)酶活性：酶催化特定化学反应的能力。可以用一定条件下__酶促反应__速率表示。 (2)影响酶活性的因素主要包括__温度、pH__等。酶活性还受某些激活剂或抑制剂的影响，前者可__提高__酶活性，后者则__降低__酶活性。另外，酶活性还受反应物浓度和产物浓度的影响(苏教版)。 2．影响酶促反应速率的曲线分析 分类 图像 核心作用规律 温度、pH 据图可知，不同pH条件下，酶最适温度__不变__；不同温度条件下，酶最适pH__不变__，即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。 以上表示酶的最适温度和最适pH的示意图。实际上，某种酶的活性可能有多个最适温度或最适pH。 反应物 在酶量一定时，底物浓度较低时，反应速率随底物浓度升高而快速上升；底物浓度达到一定值后，酶被饱和，反应速率不再随底物浓度升高而显著增加 底物浓度是影响酶促反应速率的重要因素，酶的饱和点是反应速率的上限 酶浓度 在底物充足时，酶促反应速率与酶浓度呈正相关，酶浓度越高，反应速率越快 该规律仅在底物浓度足够大、酶未被饱和的前提下成立 抑制剂 ①竞争性抑制剂：与底物竞争活性部位，增加底物浓度可减弱抑制 ②非竞争性抑制剂：改变酶空间结构，增加底物浓度无法减弱抑制 核心 03 ATP 的结构与相互转化 1．ATP是一种高能磷酸化合物 ATP 中文名称 腺苷三磷酸 元素组成 C、H、O、N、P 结构简式 A-P~P~P 化学组成 1分子腺苷和3分子磷酸基团，A代表腺苷 结构不稳定性 末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能 能量特性 1 mol ATP水解可释放30.54 kJ能量，属于高能磷酸化合物 生理功能 驱动细胞生命活动的直接能源物质，细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由ATP直接供能 结构模型 2．ATP的合成和利用 (1)ATP与ADP的相互转化 ①ATP与ADP的相互转化不是一个可逆反应。分析原因：从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量的来源等方面来看是不可逆的。 ②人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，人体内ATP的总含量并没有太大变化，原因是ATP与ADP时刻不停地发生相互转化，并且处于动态平衡之中。 (2)ATP的能量循环核心逻辑 核心内容 能量流向 细胞内的放能反应 释放能量，为ATP合成提供能量来源 ATP的合成 利用放能反应释放的能量，将ADP和Pi合成ATP，能量储存在ATP的高能磷酸键中 ATP的利用 ATP水解，释放高能磷酸键中的能量，为细胞的吸能反应供能 能量从ATP转移到吸能反应中 细胞内的吸能反应 利用ATP水解释放的能量，完成各项生命活动 消耗能量，实现细胞的各项生理功能 吸能反应实例 肌肉收缩、生物发电、发光、物质的主动运输、物质合成、大脑思考 (3)ATP供能机制 ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与特定的化学反应。 核心 04 酶的相关实验 1．酶在细胞代谢中的作用：比较过氧化氢在不同条件下的分解 (1)过程、结果及结论 试管编号 处理条件 操作要点 气泡产生情况 卫生香燃烧情况 反应速率 结果分析 1 号 常温（不做任何处理） 不作任何处理，作为空白对照 几乎无气泡产生 不复燃 极慢 常温下过氧化氢自然分解速率极慢 2 号 90℃水浴加热 用试管夹夹住试管，放入盛有 90℃热水的大烧杯中加热 有少量气泡产生 不复燃或微弱复燃 较慢 加热能提高过氧化氢分子的能量，加快分解速率 3 号 常温，加入 2 滴 FeCl₃溶液 滴加 FeCl₃溶液后轻轻振荡试管，使溶液混合均匀 有较多气泡产生 复燃但不剧烈 较快 Fe³⁺作为无机催化剂，能降低化学反应的活化能，加快反应速率 4 号 常温，加入 2 滴肝脏研磨液 滴加肝脏研磨液后轻轻振荡试管，使溶液混合均匀 有大量气泡产生 剧烈燃烧，火焰明亮 极快 过氧化氢酶作为生物催化剂，降低活化能的作用更显著，催化效率更高 (2)实验过程的变量分析 自变量：温度和催化剂 因变量：底物的分解速率，可用单位时间内产生气泡数目多少、带火星卫生香的复燃情况表示 无关变量：加入H2O2的量；实验室的温度；FeC13溶液和肝脏研磨液的新鲜程度等 2．探究酶的专一性 方案Ⅰ：酶相同、底物不同 实验步骤 一 取两支试管，编号1、2 二 1号试管中加入2 mL淀粉溶液 2号试管中加入2 mL蔗糖溶液 三 加入淀粉酶溶液2滴，振荡，试管下半部浸到60 ℃左右的热水中，保温5 min 四 加入斐林试剂→振荡→沸水浴煮沸1 min 实验现象 砖红色沉淀 无变化 结论 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解 方案Ⅱ：底物相同、酶不同 思考：1.使用斐林试剂可检测酶促反应是否发生，原因是淀粉和蔗糖都不是还原糖，但淀粉和蔗糖的水解产物都是还原糖。 2．不能(填“能”或“不能”)选用碘液进行检测，因为蔗糖和蔗糖的水解产物均不与碘液发生颜色反应，若选用碘液作为检测试剂，则无法检测蔗糖是否被水解。 二、探究温度和pH对酶活性的影响 1．探究温度对酶活性的影响 实验步骤 一 6支试管分三组分别进行编号 1 1′ 2 2′ 3 3′ 二 可溶性淀粉溶液 2 mL － 2 mL － 2 mL － 三 淀粉酶溶液 － 1 mL － 1 mL － 1 mL 四 分别在不同条件下放置5 min 0 ℃保温 60 ℃保温 100 ℃保温 五 混合 在各自的温度下反应约5 min 六 加碘液 分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象 现象 变蓝 不变蓝 变蓝 结论 温度对酶的活性有影响，温度偏低或偏高都会降低酶的活性 注意事项： （1）温度预处理必须充分，确保淀粉溶液和淀粉酶溶液都达到预设温度后再混合，避免温度变化影响实验结果 （2） 混合后必须在原温度下继续反应，保证整个反应过程的温度恒定 （3）碘液的滴加量要一致，避免因碘液浓度不同导致颜色观察出现误差 （4）淀粉酶溶液要新鲜配制，避免酶活性降低影响实验结果 （5）观察颜色变化时要在白色背景下进行，便于准确判断蓝色的深浅 2．探究pH对酶活性的影响 实验步骤 一 1号试管 2号试管 3号试管 二 各加入肝脏研磨液2滴 三 加蒸馏水1 mL 等量的5%HCl 等量的5%NaOH 四 各加入3%的过氧化氢2 mL 五 反应约5 min，记录气泡产生情况 实验现象 较多气泡 几乎无气泡 几乎无气泡 结论 过酸、过碱会影响酶的活性，适宜pH下酶的催化效率最高 注意：实验材料选过氧化氢和肝脏研磨液，而不选淀粉和淀粉酶，因为酸性条件下淀粉会分解。 易错 01 混淆酶的本质与合成场所 绝大多数酶是蛋白质，少数酶是 RNA。蛋白质类酶的合成场所是核糖体，RNA 类酶的合成场所主要是细胞核。 补充：酶的合成过程需要消耗 ATP，并且需要酶的催化。 易错 02 误认为酶能为化学反应提供能量 酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而不是为化学反应提供能量。无机催化剂也能降低化学反应的活化能，但酶降低活化能的作用更显著。 补充：酶只能催化热力学上允许进行的化学反应，不能改变反应的平衡点。 易错 03 混淆酶活性与酶促反应速率的影响因素 酶活性是指酶催化化学反应的能力，其影响因素主要是温度、pH 和抑制剂；酶促反应速率是指单位时间内反应物的减少量或生成物的增加量，其影响因素除了酶活性外，还包括底物浓度、酶浓度等。 补充：在底物充足的情况下，酶浓度增加，酶促反应速率加快，但酶的活性不变。 易错 04 对 ATP 的结构和能量来源认识错误 ATP 分子中含有 2 个高能磷酸键，其中远离腺苷的高能磷酸键容易断裂释放能量。ATP 中的能量主要来自细胞呼吸和光合作用，细胞呼吸产生的 ATP 可用于各项生命活动，光合作用光反应产生的 ATP 只能用于暗反应阶段 C₃的还原。 补充：1 分子 ATP 水解生成 ADP 和 Pi 时，释放的能量约为 30.54kJ/mol。 易错 05 误认为 ATP 与 ADP 的相互转化是可逆反应 ATP 与 ADP 的相互转化过程中，物质是可逆的，但能量是不可逆的，并且催化两个过程的酶不同、反应场所不同，因此不是可逆反应。 补充：细胞内 ATP 的含量很少，但 ATP 与 ADP 的相互转化非常迅速，处于动态平衡之中。 易错 06 酶相关实验的选材与操作误区 探究温度对酶活性的影响时，不能用过氧化氢酶，因为过氧化氢在高温下会自行分解，干扰实验结果。 探究 pH 对酶活性的影响时，不能用淀粉酶，因为淀粉在酸性条件下会自行水解，干扰实验结果。 验证酶的专一性实验中，若用淀粉酶、淀粉和蔗糖作为实验材料，不能用碘液作为检测试剂，因为碘液不能检测蔗糖是否水解。 补充：实验中要注意控制单一变量，无关变量要保持相同且适宜。 两年模拟·基础题（全国视野，单选+多选） 亮点预览：结合极端嗜盐古菌视紫红质考查光能驱动离子转运与 ATP 合成（T3） 结合菠菜类囊体膜人工体系考查 ATP 合酶功能与能量转化（T11） 结合肿瘤细胞乳酸转运考查 H + 梯度驱动的继发性主动运输（T13） 结合水稻根细胞 H+-ATP 酶考查离子协同转运与矿质吸收（T15） 一、单选题 1．【酶调节・别构反馈】（2026·重庆九龙坡·模拟）图为细胞代谢关键酶 PykA的别构调节机制：酶具有活性中心+别构调节位点，底物结合活性中心启动催化，代谢终产物可特异性结合别构位点，使酶发生构象改变、永久失活，实现代谢反馈调控。下列叙述正确的是（　　） A．终产物与底物竞争酶的活性中心，属于竞争性抑制 B．该反馈抑制机制可避免代谢产物过量积累，节约物质能量 C．别构抑制剂结合酶后，不会改变酶的空间结构 D．底物达到饱和浓度后，终产物的抑制作用会完全消失 2．【基础辨析・酶与 ATP】（2026·湖南长沙·三模）酶与ATP是细胞代谢顺利进行的重要保障，下列说法正确的是（    ） A．酶具有高效性，原因是酶能为化学反应提供活化能 B．叶绿体中既能完成ATP的合成，也能发生ATP的水解 C．低温处理会破坏酶的空间结构，导致酶永久失活 D．ATP脱去两个磷酸基团后可作为DNA合成的原料 3．【能量转化・古菌光合】（2026·河南驻马店·模拟）极端嗜盐古菌的一种感光蛋白——视紫红质可利用光能将细胞内的H+泵出细胞，当H+顺浓度梯度通过ATP合成酶回流时，可驱动ATP合成。DCCD（N，N′一二环己基碳二亚胺）能抑制极端嗜盐古菌膜上ATP合成酶的活性。下列叙述错误的是（　　） A．ATP合成酶运输H+的方式属于被动运输 B．ATP合成酶同时具有运输和催化的功能 C．H+运出细胞需要载体蛋白协助，且消耗能量 D．DCCD会使细胞膜两侧的H+浓度差迅速消失 4．【核心关系・酶与 ATP】（2026·湖南长沙·三模）酶与ATP是细胞代谢的核心物质基础，下列说法正确的是（　　） A．酶的合成都需要ATP供能，ATP的合成都需要酶的催化 B．酶能为化学反应提供活化能，因此催化效率远高于无机催化剂 C．人体剧烈运动时，骨骼肌细胞内ATP的合成速率远大于分解速率 D．ATP脱去三个磷酸基团后，可作为DNA复制的原料 5．【功能辨析・酶与 ATP】（2026·湖南长沙·三模）酶与ATP是支撑细胞代谢的核心物质，下列说法正确的是（　　） A．酶的化学本质都是蛋白质，组成元素与ATP完全一致 B．酶催化化学反应后，自身氨基酸序列会发生不可逆改变 C．ATP的水解常与细胞内的吸能反应相偶联，为反应提供能量 D．人体剧烈运动时，细胞内ATP的合成速率远大于分解速率 6．【核酶研究・RNA 催化】（2026·湖北·二模）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 7．【酶稳定性・底物保护】（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 8．【科学史・酶与 ATP】（2026·广东广州·二模）下列关于科学史的叙述错误的是（　　） A．毕希纳实验说明酵母菌细胞中的某些物质仍能够在细胞破碎后起催化作用。 B．切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有催化功能。 C．美国科学家沃森因发明PCR技术而获得了1993年诺贝尔化学奖 D．魏斯曼从理论上预测了减数分裂和受精作用的染色体数目变化。 9．【纳米酶・人工催化】（2026·甘肃定西·三模）我国科学家发现，将Fe3O4破碎为纳米级别的颗粒，具有类似过氧化氢酶的催化效率，并将这种纳米颗粒称为“纳米酶”。据此推测，该“纳米酶”（　　） A．可以为过氧化氢的分解提供活化能 B．具有与天然过氧化氢酶相似的空间结构 C．本质是一种具有催化作用的有机物 D．与无机催化剂FeCl3相比具有高效性 10．【药物作用・竞争性抑制】（2026·陕西榆林·模拟）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 二、多选题 11．【人工体系・叶绿体 ATP 合成】（2026·江苏徐州·三模）中科院团队将菠菜叶绿体的类囊体膜转化为平面膜并负载在质子交换膜上，组装成电解水体系实现电能驱动ATP合成，如图所示。下列相关叙述正确的有（    ） A．叶绿体类囊体堆叠成基粒，增大了膜面积，提升了光反应效率 B．质子交换膜上含有很多ATP合酶，利用膜内外的H⁺浓度差合成ATP C．反应体系需控制的条件有电压、温度、H⁺浓度、ADP和Pi等 D．该体系与绿色植物一样，均是将光能转化成电能，最终转化为化学能 12．【光合机制・细菌视紫红质】（2026·吉林·模拟）科学家发现，在高盐、缺氧条件下生活着噬盐杆菌，其细胞膜上的视紫红质蛋白能转化光能，为噬盐杆菌生长提供所需能量，机理如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．视紫红质与光合色素功能相似，均能捕获光能 B．视紫红质既是H+跨膜运输的载体，也是接受光信号的受体 C．H+能穿过F0-F1复合体进入细胞，该过程为主动运输 D．尝试将噬盐杆菌的视紫红质蛋白基因导入微生物，解决“人工光合作用”核心问题 13．【实验应用・种子活力检测】（2026·江西宜春·模拟）酸性磷酸酯酶（最适pH在4～6之间）是一种存在于生物体内水解有机磷酸酯键的酶。该酶能以对硝基酚磷酸钠作为底物，水解生成黄色的对硝基酚。酸性磷酸酯酶在各类种子中普遍存在，其活性与种子活力呈正比。为鉴定作物甲的种子是否有活性，进行了表中所示实验。下列叙述正确的是（    ） 步骤 处理 试管1 试管2 ① 作物甲的种子提取液 1.0 mL — ② 缓冲溶液 1.0 mL ？ ③ 对硝基酚磷酸钠溶液 1.0 mL 1.0 mL ④ 35℃水浴10 min ⑤ NaOH溶液（0.5 mol/L） 1.0 mL 1.0 mL ⑥ 检测2支试管颜色变化 A．制备种子提取液时，应在低温下进行 B．步骤②的试管2中，应加入2 mL缓冲溶液 C．步骤④的目的是提供适宜温度使反应充分进行 D．步骤⑤的目的是创设碱性环境使反应充分进行 一年重难·情境题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 设题创新：结合蜂蜜品质鉴定的 α- 淀粉酶检测考查酶活性实验设计与变量控制（T1） 结合保卫细胞蓝光调控 H⁺泵考查离子转运与气孔运动调控（T17） 结合肿瘤细胞 MCT1 蛋白考查乳酸协同转运与癌症代谢靶点（T26） 结合水稻根细胞 H⁺-ATP 酶考查离子协同转运与矿质营养吸收（T28） 一、单选题 1．【酶活性检测・实验设计原则】（2026·江苏南通·模拟）蜂蜜（主要成分是果糖）中含有α-淀粉酶，其酶活性水平是评价蜂蜜品质的核心指标。某同学为比较两个品牌蜂蜜的品质设计了如下实验方案。相关叙述正确的是（　　） 步骤 甲组 乙组 ① 加入5mL淀粉溶液 ？ ② 加入0.1mL碘液 ？ ③ 观察到两组溶液均出现蓝色且深浅一致 ④ 加入A品牌蜂蜜2mL 加入B品牌蜂蜜2mL ⑤ 观察两组溶液蓝色的深浅 A．乙组步骤①和②应分别加入5mL淀粉溶液和0.1mL碘液 B．步骤⑤中蓝色较深试管对应品牌的蜂蜜品质较好 C．本实验还可以证明蜂蜜中的α-淀粉酶具有专一性 D．本实验中也可以用斐林试剂代替碘液作为检测试剂 2．【酵母菌专题实验・细胞呼吸】（2026·江苏南通·模拟预测）下列有关酵母菌的高中生物实验，部分操作步骤叙述错误的是（　　） 实验名称 部分操作步骤 A 探究酵母菌细胞呼吸的方式 用酸性重铬酸钾检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精，应先耗尽培养液中的葡萄糖 B 酶的催化作用具有高效性 3支试管中分别滴入等量新鲜的酵母菌液、质量分数为5%的FeCl3溶液和蒸馏水 C 探究培养液中某种酵母菌种群数量的动态变化 在显微镜下用血细胞计数板计数，每个样品计数3次，取其平均值 D 配制马铃薯葡萄糖琼脂培养基 将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞，放入高压蒸汽灭菌锅中 A．A B．B C．C D．D 3．【高中生物综合实验・实验原理与结论辨析】（2026·江苏徐州·三模）下列有关高中生物学实验的归纳，下列叙述正确的是（    ） 选项 实验名称 原理或方法 结果或结论 A 淀粉酶对淀粉和糖的水解用 斐林试剂可以鉴定还原糖 淀粉酶具有专一性和高效性 B 观察根尖分生区组织细胞的有效分裂 苯酚品红溶液使染色质《或染色体》着色 处于分裂间期的细胞数量多于有丝分裂期的细胞数量 C 证明DNA半保留复制 放射性同位素标记法 第二代细菌DNA离心后得到两种不同密度的条带 D 土中解尿素细菌的分离与计数 稀释涂布平板法 选择培养出的菌落全为分解尿素的细菌 A．A B．B C．C D．D 4．【高中生物实验操作・酶的最适 pH】（2026·江苏扬州·三模）下列关于高中生物实验叙述正确的是（　　） A．不同条件下酶的最适pH相同 B．未振荡取样或滴加样液后未静置都会导致酵母菌计数结果偏小 C．不可用稀释涂布平板法测定饮用水中大肠杆菌数目 D．用适宜浓度的蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片，可先后观察到质壁分离与复原现象 5．【细胞的分子组成・ATP】（2026·江苏南通·三模）海鲜类食物具有“高蛋白、高嘌呤、高微量元素、低饱和脂肪酸”的特点。相关叙述正确的是（　　） A．烹饪海鲜时，肽键断裂导致蛋白质变性而产生浓郁香味 B．嘌呤是ATP的组成成分，是生命活动的直接能源物质 C．锌、硒、钾等微量元素含量虽少，但生命活动必不可少 D．饱和脂肪酸不含碳碳双键，熔点高于同碳数的不饱和脂肪酸 6．【高中生物综合实验・酶的专一性】（2026·江苏连云港·模拟预测）下列有关高中生物学实验的归纳，下列叙述正确的是（　　） 选项 实验名称 原理或方法 结果或结论 A 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 苯酚品红溶液使染色质（或染色体）着色 处于分裂间期的细胞数量多于有丝分裂期的细胞数量 B 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 斐林试剂可以鉴定还原糖 淀粉酶具有专一性和高效性 C 证明DNA半保留复制 放射性同位素标记法 第一代细菌DNA离心后得到两种不同密度的条带 D 土壤中分解尿素细菌的分离与计数 稀释涂布平板法 选择培养出的菌落全为分解尿素的细菌 A．A B．B C．C D．D 7．【糖酵解・酶的反馈调节】（2026·江苏徐州·三模）在糖酵解过程中，若ATP浓度高，则ATP与磷酸果糖激酶结合，抑制该酶活性，糖酵解速率减慢，ATP合成减少；反之酶活性恢复，反应正常进行。下列相关叙述正确的是（    ） A．生物体内ATP含量高，以确保能量的供应 B．磷酸果糖激酶作为信号分子，调节ATP的合成 C．ATP含量的动态平衡是某些酶被反馈调节的结果 D．抑制磷酸果糖激酶的活性，不影响有氧呼吸第二、三阶段ATP的合成 8．【酶的本质与作用机理・核酶专题】（2026·江苏镇江·三模）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．核酶的基本单位是氨基酸 B．核酶为反应提供的活化能较少 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．【酶的特性实验・实验设计与评价】（2026·江苏南京·二模）下列关于酶的实验中，部分实验材料、过程及结果叙述正确的是（    ） 实验名称 实验材料 实验过程/结果 A 探究酶催化的专一性 蔗糖、淀粉和淀粉酶 加淀粉酶后用碘液或斐林试剂检测 B 探究酶催化的高效性 H2O2、FeCl3和过氧化氢酶 加酶组比加FeCl3组最终产生气体量多 C 探究温度对酶活性的影响 淀粉和淀粉酶 淀粉和淀粉酶需先在同一温度分别保温 D 探究pH对酶活性的影响 蛋白质和胃蛋白酶 设定系列pH梯度：3、5、7、9、11 A．A B．B C．C D．D 10．【线粒体・有氧呼吸过程】（2026·江西·模拟预测）细胞中某细胞器的结构如图所示，下列对结构①~④中发生的代谢的叙述，正确的是（    ） A．结构①进行葡萄糖的跨膜运输 B．结构②氧化NADH生成CO2 C．结构③水解ATP释放大量热能 D．结构④进行基因的复制和转录 11．【酶的活性实验・定量分析】（2026·浙江宁波·二模）以淀粉为底物，研究温度对淀粉酶活性的影响。实验结束各组滴加等量适量的碘—碘化钾溶液，用分光光度计测定吸光度值，结果如下表。下列叙述正确的是（　　） 组别 1 2 3 4 温度/℃ 0 18 37 100 吸光度值 0.12 0.06 0.03 0.15 注：液体颜色越深，吸光度值越大 A．将淀粉酶在不同温度下保温适宜的时间后再加入底物 B．吸光度值与淀粉酶活性呈负相关 C．若实验温度为40℃，吸光度值介于0.03～0.15 D．实验后将组4置于37℃反应一段时间，吸光度值可变为0.03 12．【ATP 的转化与应用・酶的实际应用】（2025·江苏盐城·二模）活鱼宰杀后，鱼肉中的ATP会逐步降解并转化为肌苷酸（IMP），IMP在酸性磷酸酶（ACP）等酶的作用下降解为次黄嘌呤和核糖，过程如图所示。IMP具有鲜味特性而次黄嘌呤和核糖无鲜味。下列叙述正确的是（　　） A．ATP、AMP中都含有腺苷和磷酸基团，都是RNA的基本单位之一 B．ATP在细胞中含量丰富，能持续为IMP的生成提供能量 C．腺苷脱氢酶、ACP、酶X都能为化学反应提供活化能 D．在IMP降解前有效抑制ACP的活性是鱼肉保持鲜味的思路之一 13．【细胞代谢综合・ATP 的功能】（2026·江苏·模拟预测）我国科研团队在人造细胞内实现了“葡萄糖→丙酮酸→丙氨酸”的转化。人造细胞内ATP能驱动肌动蛋白聚合，使细胞形态改变。下列叙述错误的是（    ） A．葡萄糖、肌动蛋白都含有C、H、O元素 B．丙氨酸是对人造细胞生命活动有重要作用的非必需氨基酸 C．ATP水解释放的磷酸基团可与肌动蛋白结合使其发生磷酸化 D．肌动蛋白参与构成细胞膜的基本支架，与人造细胞形态转变密切相关 14．【酶的活性实验・温度梯度设计】（2026·江苏无锡·一模）为探究淀粉酶活性随温度的变化，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是（　　） 步骤 操作项目 试管1 试管2 试管3 试管4 试管5 试管6 ① 加入淀粉酶溶液(mL) 1 1 1 1 1 1 ② 调节温度(℃) 0 20 40 60 80 100 ③ 保温时间(min) 5 5 5 5 5 5 ④ 加入可溶性淀粉溶液(mL) 2 2 2 2 2 2 ⑤ 振荡、继续保温(min) 5 5 5 5 5 5 ⑥ 加入某种试剂检测 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴 A．若步骤⑥加入的是碘液，则试管1、5、6均可能呈现较深的蓝色 B．若步骤⑥加入的是斐林试剂，则各试管均需水浴加热才能出现砖红色沉淀 C．若加入的可溶性淀粉溶液为常温，则检测结果酶催化活性会偏高 D．若结果呈现试管3、4的催化活性一致，则可说明淀粉酶的最适温度为50℃ 15．【酶的应用・生物与生产生活】（2026·河北·一模）红茶属于全发酵茶，茶叶中的多酚类物质在酶的作用下生成茶黄素、茶红素等物质，发酵过程中有机酸的积累会影响发酵环境与产物的形成，从而形成红茶特有的品质，相关工艺流程如图所示。下列有关叙述错误的是（    ） A．萎凋是为了使茶叶中的自由水散失，使叶片柔软，增加韧性 B．揉捻如同研磨，可以使细胞破碎，酶与底物混合，从而启动发酵 C．在干燥高温的环境下发酵，可使酶促反应加速，并有效减少杂菌污染 D．发酵时，有机酸含量增加，可抑制杂菌生长，同时促进茶红素的形成 16．【生物科学史专题・酶的本质】（2026·广东梅州·一模）生物科学史是生物科学形成、发展和演变的历程，是探索生命现象及其本质的史实。下列叙述正确的是（    ） A．萨姆纳从刀豆种子中提取脲酶，证实了大部分酶是蛋白质，少数酶是RNA B．梅塞尔森和斯塔尔运用放射性同位素标记技术证明了DNA的半保留复制 C．林德曼通过对赛达伯格湖的能量流动分析揭示了能量流动的特点 D．美国科学家坎农提出内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节 17．【离子转运・保卫细胞 H + 泵】（2026·甘肃武威·三模）保卫细胞的细胞膜上存在H+泵（具有ATP水解酶活性），可逆浓度梯度向胞外运输H+，其活性受蓝光信号调控。下列叙述正确的是（　　） A．H+泵逆浓度运输H+过程中，蓝光直接提供了能量 B．H+泵运输H+时需要与H+结合，但其构象不会发生改变 C．H+泵能降低ATP水解反应的活化能 D．推测在正常情况下，蓝光照射后保卫细胞外的溶液pH会升高 18．【酶活性・温度梯度实验】（2026·山西大同·三模）某生物兴趣小组探究不同温度条件下三种淀粉酶的活性，结果如下表。下列叙述正确的是（   ） 温度/℃酶的种类 10 20 30 40 50 酶甲 1.0 0.9 0.7 0.6 0.5 酶乙 0.9 0.8 0.5 0.3 0.4 酶丙 0.8 0.7 0.4 0.2 0.5 A．该实验的测量值可为淀粉剩余量，实验起始淀粉量需相等 B．温度为10℃时，酶甲已经失活，提高温度不能恢复活性 C．酶乙和酶丙的最适温度相同，且均小于酶甲的最适温度 D．各组实验结果表明，三种酶活性大小为酶甲>酶乙>酶丙 19．【酶特性・最适温度探究】（2026·辽宁沈阳·模拟）β-淀粉酶是食品工业常用的一种淀粉水解酶，可催化淀粉水解成麦芽糖。研究人员对β-淀粉酶进行提取、纯化，并测定了不同温度下的酶活性，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．不同温度下β-淀粉酶为淀粉的分解提供的活化能存在差异 B．温度50℃时β-淀粉酶的活性最高，适合酶的长期保存 C．实验后将70℃组的温度调节至35℃，可测得相对酶活性为80 D．在探究β-淀粉酶的最适温度时，应先将pH调至最适宜 20．【能量代谢・ATP 供能判断】（2026·陕西西安·模拟）下列生理过程中，需要ATP直接供能的是（　　） A．哺乳动物成熟的红细胞摄取葡萄糖 B．DNA在解旋酶的作用下解开双链 C．蛋白质在消化道内被水解为多肽和氨基酸 D．磷酸盐缓冲体系对血液酸碱度的中和作用 二、多选题 21．【高中生物实验规范操作・酶活性实验】（2026·江苏南通·一模）规范操作是实验能否成功的关键。下列有关实验的部分操作，正确的是（　　） A．探究温度对酶活性的影响：淀粉溶液与淀粉酶混匀后才置于不同的温度下保温5min B．调查土壤中小动物类群的丰富度：观察、统计样方内小动物种类、数量 C．观察植物细胞有丝分裂：剪取2-3mm洋葱根尖立即放入卡诺氏液中解离3-5min D．DNA的粗提取：DNA溶液中加入等体积、预冷的酒精溶液，静置2-3min，用玻璃棒卷起丝状物 22．【酶的特性与作用机理】（2026·江苏镇江·模拟预测）下列关于酶实验的叙述正确的是（    ） A．探究酶的高效性实验时，自变量是有无催化剂 B．酶促反应过程中，酶的空间结构可以发生改变 C．验证酶的专一性时，可分别用淀粉酶和蔗糖酶处理淀粉 D．可用过氧化氢酶催化H2O2分解的反应，来探究温度对酶活性的影响 23．【细胞呼吸调节・糖酵解过程】（2025·江苏苏州·三模）细胞呼吸第一阶段（糖酵解过程）比较复杂，受PFKL、LDHA、GAPDH和PKM2等多种酶的活性影响。M酶也是细胞呼吸过程中的关键酶，研究人员为探究其磷酸化在癌症小鼠糖酵解过程中的作用，进行了相关实验，结果如图。下列相关叙述错误的有（    ） A．用未磷酸化的M酶处理正常小鼠作为对照组 B．PFKL等多种酶可提供活化能以促进反应进行 C．M酶的磷酸化能促进癌细胞中丙酮酸的生成 D．促进M酶磷酸化可作为癌症治疗的一种思路 24．【呼吸机制・植物抗氰呼吸】（2026·山东淄博·三模）交替氧化酶（AOX）是植物线粒体抗氰呼吸途径的关键酶。干旱、低温、盐胁迫等诱导时，电子从细胞色素途径的泛醌（Q）处分叉，直接传递到AOX，将O2还原为H2O，但不合成ATP，能量主要以热能散失。下列说法错误的是（    ） A．抗氰呼吸的电子传递途径比细胞色素途径短 B．AOX主要催化来自NADPH的H+与O2结合生成H2O C．AOX途径增强时，单位葡萄糖释放的能量增加 D．AOX途径不会阻止细胞呼吸中间代谢产物的产生 25．【人工细胞・仿线粒体 ATP 合成】（2026·湖南·模拟）我国科研团队近期成功构建了一种高效仿线粒体的ATP发生器，可实现人工细胞的自主能量供给与代谢。该系统模拟了自然细胞内线粒体的关键功能，可在特定条件下依赖CAT-GOx双酶系统来持续合成ATP，如图所示。下列相关分析正确的是（　　） A．该系统可在无光条件下，以葡萄糖为底物持续合成ATP B．该系统必须持续供给O2才能合成ATP C．该发生器通过将毒性中间产物H2O2快速分解为O2来提高ATP合成效率 D．该系统中的能量转换机制与线粒体完全相同，均依赖电子传递链和ATP合酶 26．【肿瘤代谢・乳酸转运机制】（2026·全国·模拟）研究发现，肿瘤细胞膜上的MCT1蛋白（单羧酸转运蛋白）可依赖膜两侧的H+浓度梯度（H+浓度梯度依赖H+-ATP泵维持）将细胞呼吸产生的乳酸转运到胞外，此过程伴随H+的同向转运，如图所示。已知药物VB-123可特异性抑制MCT1蛋白的活性。下列叙述错误的是（    ） A．MCT1蛋白转运乳酸和H+的直接驱动力来自ATP水解 B．若细胞呼吸被抑制，MCT1蛋白介导的乳酸转运速率不变 C．VB-123处理后的肿瘤细胞，细胞内乳酸浓度将显著升高 D．MCT1蛋白在转运乳酸的过程中会发生自身构象改变 三、非选择题 27．【代谢调控・衰老细胞呼吸】（2026·吉林长春·模拟）哺乳动物的丙酮酸脱氢酶（PDH）参与催化丙酮酸在线粒体中的氧化分解。PDK4是调控细胞呼吸代谢的关键基因，其编码的PDK4蛋白能调控PDH的活性，进而影响丙酮酸的去向。研究PDK4基因对衰老细胞呼吸代谢的影响，结果如图1.回答下列问题。 (1)在细胞呼吸过程中，丙酮酸在________（填场所）产生，该过程伴随有________（填2种物质）的生成。 (2)据图1推测，PDK4蛋白能________（填“促进”或“抑制”）PDH的活性，使衰老细胞乳酸生成速率________。 (3)进一步研究发现PDK4蛋白能催化PDH的磷酸化，机制如下。 利用分离纯化的PDK4蛋白和32P标记的ATP，验证磷酸化对PDH活性的影响，结果如图2，请回答相关问题。 ①ATP的分子结构简式为A—Pα~Pβ~Pγ，需要用32P标记ATP的________位磷酸基团（选填“α”、“β”或“γ”）。 ②基于以上研究，构建PDK4基因调控衰老细胞呼吸代谢途径的模型如下图，a、b、c和d分别为________、________、________、________（在a、b处补充文字说明；在c、d处选填“+”或“-”，分别表示促进或抑制）。 28．【离子转运・植物根细胞 H + 泵】（2026·陕西延安·三模）H+-ATP酶是一种分布在植物质膜、液泡膜上的转运蛋白，通过水解ATP介导H+的跨膜运输。已知水稻的根细胞中，细胞质基质的pH≈7.2、细胞壁的pH≈5.8、细胞液的pH≈5.2．回答下列问题： (1)水稻的根细胞中，能产生ATP的具体场所有_______；在质膜和液泡膜上，H+-ATP酶运输H+的方向分别是________、________。 (2)已知保卫细胞的H+-ATP酶被激活后，通过运输H+建立跨膜H+浓度梯度，驱动K+内流，导致细胞吸水膨胀，从而促进气孔开放。据此推测，H+-ATP酶可________（填“提高”或“降低”）水稻的光合速率，主要原因是________。 (3)研究人员向野生型水稻（WT）中导入编码H+-ATP酶的基因OSA1，获得H+-ATP酶过量表达的三种水稻植株S1~S3，比较不同水稻根细胞的H+-ATP酶活性，结果如图1所示。水稻根细胞膜上多种转运蛋白能协同H+转运多种离子，转运过程由H+浓度梯度提供能量，相关机制如图2所示。据图2分析，根细胞通过HAK吸收K+的方式为________；据图1、图2分析，与野生型水稻相比，植株S1~S3根细胞中K+、、等离子的含量增加，原因是_______。 29．【光合酶・Rubisco 高温抑制】（2026·湖北十堰·三模）Rubisco酶是光合作用中固定CO2的关键酶，但其催化特性具有双重性，在O2浓度高、CO2浓度低时会催化光呼吸，消耗有机物，降低作物产量。为探究Rubisco酶活性对番茄产量的影响，科研人员进行了相关研究。请回答下列问题： (1)Rubisco酶能催化CO2的固定，该过程发生在叶绿体的________，该过程属于光合作用的________阶段。 (2)为研究高温对Rubisco酶活性的影响，科研人员将生长状况相同的番茄植株随机分为两组，甲组在适宜温度（25℃）下培养，乙组在高温（40℃）下培养，其他条件相同且适宜。培养一段时间后，分别测定两组植株的净光合速率（Pn）和胞间CO2浓度（Ci），结果如图所示： 实验结果表明，高温导致净光合速率________，出现该结果的原因________（填“是”或“不是”）气孔因素导致的。请说明判断依据：________。 (3)为进一步验证“Rubisco酶活性降低是高温导致光合速率下降的关键原因”，请利用上述实验中的甲、乙两组植株材料，采用同位素标记法，补充实验设计思路。 实验步骤： ①取等量的甲、乙两组番茄植株的叶片，分别用相同体积的缓冲液制备叶绿体提取液 ②向两份提取液中加入等量且足量的Rubisco酶催化的底物：________，在25℃、适宜光照下反应一段时间。 ③检测并比较________。 预期结果：________。 30．【酶实验・过氧化氢酶 pH 探究】（2026·浙江温州·模拟）为探究过氧化氢酶活性的影响因素，某研究小组制备了新鲜猪肝粗酶液和酵母菌粗酶液，以3%过氧化氢溶液为底物进行了系列实验，其他条件相同且适宜，测得各组的氧气生成速率如下表所示（单位：mL/min）。回答下列问题： 生成速率 pH6.2 pH6.6 pH7.0 pH7.4 pH7.8 新鲜猪肝粗酶液 16.9 29.1 30.3 26.6 16.1 酵母菌粗酶液 6.2 9.2 10.1 9.0 6.0 (1)本实验的自变量是________。为获得粗酶液，需对细胞做________处理。 (2)据表分析，相同pH条件下新鲜猪肝粗酶液中的氧化氢酶活性________或含量较多，因为新鲜猪肝粗酶液组________。新鲜猪肝细胞中过氧化氢酶的最适pH应介于pH________之间。 (3)pH7.0时，若反应时间足够长，则两种粗酶液催化生成的氧气量相等，原因是________。 三年真题·压轴题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 设题创新：结合酶联受体信号通路考查 ATP 磷酸化与细胞分化调控（T5） 结合可降解塑料酶考查酶的工业应用与温度对酶活性影响（T2） 结合叶绿体发育调控考查 ATP 跨膜转运与细胞能量分配（T9） 结合 iPS 细胞定向分化考查细胞工程与基因表达调控（T10） 一、单选题 1．【酶的特性・专一性实验分析】（2025·江苏·高考真题）为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是（    ） 步骤 甲组 乙组 丙组 ① 加入2mL淀粉溶液 加入2mL淀粉溶液 加入2mL蔗糖溶液 ② 加入2mL淀粉酶溶液 加入2mL蒸馏水 ？ ③ 60℃水浴加热，然后各加入2mL斐林试剂，再60℃水浴加热 A．丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液 B．两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性 C．根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖 D．甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀 2．【酶应用・塑料降解酶】（2025·贵州·高考真题）科研人员筛选得到某种可参与降解塑料的酶，并探究了温度对该酶催化反应速率的影响，实验结果如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．该实验中，酶的用量、pH、处理时间和初始底物浓度相同且适宜 B．该实验中，温度高于60℃后酶变性导致反应速率下降 C．该实验条件下，底物充足时增加酶的用量对反应速率无影响 D．进一步探究该酶最适温度时，宜在50~60℃之间设置更小温度梯度 3．【药物作用・脂肪酶抑制剂】（2025·广西·高考真题）研究人员探究了不同浓度的油菜蜂花粉多酚（以下简称“多酚”）和药物Q对胰脂肪酶活性的影响（图a）；以及不同pH处理多酚后，多酚对该酶的酶促水解速率的影响（图b）。下列说法正确的是（　　） A．单位时间内甘油的生成量，可作为以上实验的检测指标 B．在催化脂肪水解过程中，胰脂肪酶提供了大量的活化能 C．相同浓度下，药物Q对胰脂肪酶活性的抑制效果强于多酚 D．比较不同pH处理后的多酚，乙组对胰脂肪酶活性的抑制效果最弱 4．【细胞的分子组成・化合物综合辨析】（2024·江苏·高考真题）关于人体中肝糖原、脂肪和胃蛋白酶，下列叙述正确的是（    ） A．三者都含有的元素是C、H、O、N B．细胞中肝糖原和脂肪都是储能物质 C．肝糖原和胃蛋白酶的基本组成单位相同 D．胃蛋白酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸 5．【信号转导・酶联受体通路】（2024·安徽·高考真题）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。下列叙述正确的是（　　） A．细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体 B．酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用 C．ATP 水解释放的磷酸基团与靶蛋白结合，使其去磷酸化而有活性 D．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 6．【经典实验・酶的高效性验证】（2023·浙江·高考真题）为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如表所示。下列叙述错误的是（    ） 组别 甲中溶液（0.2mL） 乙中溶液（2mL） 不同时间测定的相对压强（kPa） 0s 50s 100s 150s 200s 250s I 肝脏提取液 H2O2溶液 0 9.0 9.6 9.8 10.0 10.0 II FeCl3 H2O2溶液 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9 III 蒸馏水 H2O2溶液 0 0 0 0 0.1 0.1 A．分解生成导致压强改变 B．从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时 C．250s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行 D．实验结果说明酶的催化作用具有高效性 二、多选题 7．【实验技术・酶活性凝胶检测】（2023·辽宁·高考真题）基质金属蛋白酶MMP2和MMP9是癌细胞转移的关键酶。MMP2和MMP9可以降解明胶，明胶可被某染液染成蓝色，因此可以利用含有明胶的凝胶电泳检测这两种酶在不同条件下的活性。据下图分析，下列叙述正确的是（    ） A．SDS可以提高MMP2和MMP9活性 B．10℃保温降低了MMP2和MMP9活性 C．缓冲液用于维持MMP2和MMP9活性 D．MMP2和MMP9降解明胶不具有专一性 三、非选择题 8．【发育调控・花瓣叶绿素代谢】（2025·贵州·高考真题）牡丹绿色系品种“豆绿”开花初期花瓣绿色逐渐加深，中后期逐渐褪绿转为淡粉色。叶绿素是影响该花呈色的主要色素，其合成与降解需多种酶参与。回答下列问题： (1)开花初期花瓣绿色逐渐加深，影响这一过程的主要环境因素是______，叶绿素分布在叶绿体的______上，开花初期叶绿素使花呈现绿色的原因是______。 (2)为研究不同时期花瓣中叶绿素含量变化，需在不同时间取样，并将样品低温保存，低温保存的目的______。用于提取“豆绿”花瓣中叶绿素的试剂是______。 (3)研究表明，PSNAC5蛋白通过调控叶绿素代谢相关基因的表达影响叶绿素含量。下图所示为“豆绿”开花初期PSNAC5基因沉默对花瓣中叶绿素含量的影响。据图推测，PSNAC5基因沉默后叶绿素含量变化的根本原因可能是______。（答出2点） 9．【细胞器发育・叶绿体 ATP 转运】（2023·河北·高考真题）拟南芥发育早期的叶肉细胞中，未成熟叶绿体发育所需ATP须借助其膜上的转运蛋白H由细胞质基质进入。发育到一定阶段，叶肉细胞H基因表达量下降，细胞质基质ATP向成熟叶绿体转运受阻。 回答下列问题： (1)未成熟叶绿体发育所需ATP主要在___合成，经细胞质基质进入叶绿体。 (2)光照时，叶绿体类囊体膜上的色素捕获光能，将其转化为ATP和___中的化学能，这些化学能经___阶段释放并转化为糖类中的化学能。 (3)研究者通过转基因技术在叶绿体成熟的叶肉细胞中实现H基因过量表达，对转H基因和非转基因叶肉细胞进行黑暗处理，之后检测二者细胞质基质和叶绿体基质中ATP相对浓度，结果如图。相对于非转基因细胞，转基因细胞的细胞质基质ATP浓度明显___。据此推测，H基因的过量表达造成细胞质基质ATP被___（填“叶绿体”或“线粒体”）大量消耗，细胞有氧呼吸强度___。 (4)综合上述分析，叶肉细胞通过下调___阻止细胞质基质ATP进入成熟的叶绿体，从而防止线粒体___，以保证光合产物可转运到其他细胞供能。 10．【细胞工程・iPS 细胞分化】（2023·重庆·高考真题）妊娠与子宫内膜基质细胞的功能密切相关。某研究小组通过如图所示的实验流程获得了子宫内膜基质细胞，以期用于妊娠相关疾病的研究。 (1)手术获得的皮肤组织需在低温下运至实验室，低温对细胞中各种蛋白质的作用为_____。 (2)过程①中，诱导形成PS细胞时，需提高成纤维细胞中4个基因的表达量，可采用_____技术将这些基因导入该细胞。这4个基因的主要作用为：M基因促进增殖，S基因和C基因控制干细胞特性，K基因抑制凋亡和衰老。若成纤维细胞形成肿瘤细胞，最有可能的原因是_____基因过量表达。 (3)培养iPS细胞时，应对所处环境定期消毒以降低细胞被污染风险。可用紫外线进行消毒的是_____（多选）。 A．培养基 B．培养瓶 C．细胞培养室 D．CO2培养箱 (4)过程②中，iPS细胞经历的生命历程为_____。PCR技术可用于检测子宫内膜基质细胞关键基因的mRNA水平，mRNA需经过_____才能作为PCR扩增的模板。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $