2027届高考生物人教版一轮复习练习第3课时酶和ATP

**基本信息** 聚焦酶和ATP核心概念，通过基础辨析与实验探究结合高考真题，构建物质与能量观的系统性训练 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础训练|8题（含3道高考真题）|概念辨析、曲线解读、实验对照|酶的特性（专一性/高效性）与ATP功能的概念生成，通过实例推导影响酶活性的因素| |能力提升|4题（含2道实验大题）|实验设计、数据表格分析、跨概念比较|结合dATP与酶最适条件探究，构建酶-ATP-细胞代谢的物质与能量转化逻辑链，体现科学思维与探究实践|

第3课时　 酶和ATP 基础训练 1．下列生命活动中不需要ATP提供能量的是(　　) A．淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖 B．吞噬细胞吞噬病原体的过程 C．细胞中由氨基酸合成新的肽链 D．叶绿体基质中三碳化合物的还原 2．ATP是细胞中的能量通货，关于ATP的叙述中不正确的是(　　) A．人在饥饿时，ATP可水解为一个腺苷和三个磷酸 B．ATP的元素组成有C、H、O、N、P C．ATP中的能量可来自光能和化学能，也可转化为光能和化学能 D．在有氧与缺氧的条件下，细胞质基质都能形成ATP 3．(2024·河北，2)下列关于酶的叙述，正确的是(　　) A．作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有机物 B．胃蛋白酶应在酸性、37 ℃条件下保存 C．醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其线粒体内膜上 D．从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶 4．(2025·八省联考四川)生菜是一种在保存和运输过程中易发生褐变的蔬菜。多酚氧化酶(PPO)在有氧条件下能催化酚类物质形成褐色的醌类物质，导致植物组织褐变。某团队研究生菜多酚氧化酶在不同条件下的特性，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) 注：吸光度大小与醌类物质含量成正相关。 A．低氧环境可促进褐变发生 B．喷洒柠檬酸可抑制褐变发生 C．保存和运输生菜的最适pH值为6 D．40 ℃时PPO活性最高，适于生菜保存 5.(2025·海南高考)某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析，下列有关叙述错误的是(　　) A．该酶可耐受一定的高温 B．在t1时，该酶催化反应速率随温度升高而增大 C．不同温度下，该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同 D．相同温度下，在不同反应时间该酶的催化反应速率不同 6．为研究酶的特性，进行了如表所示实验，下列叙述错误的是(　　) 步骤 实验过程 试管A 试管B 1 加入2%过氧化氢溶液 3 mL 3 mL 2 加入马铃薯匀浆 少许 － 3 加入二氧化锰 － 少许 4 检测 A.实验的可变因素是催化剂的种类 B．可用产生气泡的速率作检测指标 C．该实验能说明酶的作用具有高效性 D．不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验 7．某同学设计了探究酶的实验，如下表所示。相关叙述不正确的是(　　) 试管编号 1 2 3 4 2%淀粉溶液/mL 3 － 3 － 2%蔗糖溶液/mL － 3 － 3 新鲜唾液/mL 1 1 － － 蔗糖酶溶液/mL － － 1 1 斐林试剂/mL 2 2 2 2 实验结果 注：“－”表示不加入。 A．该实验可证明酶的专一性 B．指示剂可以用碘液代替 C．能检测出还原糖生成的是1、4号试管 D．反应物混合后还需要进行水浴加热 8．驱动蛋白能催化ATP水解，还能与细胞骨架特异性结合，并沿着骨架定向行走，将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置。驱动蛋白每行走一步需要消耗一个ATP分子。下列相关叙述不正确的是(　　) A．驱动蛋白能识别ATP分子和细胞骨架 B．驱动蛋白催化ATP的特殊化学键断裂 C．细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道 D．物质和结构随细胞质的流动随机运输 能力提升 9．脱氧腺苷三磷酸(dATP)和腺苷三磷酸(ATP)的结构类似，二者在组成上的差异在于前者含有脱氧核糖，后者含有核糖。下列相关叙述正确的是(　　) A．细胞内的直接能源物质只有dATP和ATP B．dATP和ATP在细胞内都在生物膜上合成 C．肌细胞内的dATP和ATP含量明显高于口腔上皮细胞 D．dATP和ATP去掉两个磷酸基团后，剩余部分是核酸的合成原料 10．某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见表。下列分析错误的是(　　) 组别 pH CaCl2 温度(℃) 降解率(%) ① 9 ＋ 90 38 ② 9 ＋ 70 88 ③ 9 － 70 0 ④ 7 ＋ 70 58 ⑤ 5 ＋ 40 30 注：＋/－分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白。 A．该酶的催化活性依赖于CaCl2 B．结合①②组的相关变量分析，自变量为温度 C．该酶催化反应的最适温度为70 ℃，最适pH为9 D．尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物 11．如表分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验和探究过氧化氢酶的最适pH的实验结果。据此回答下列问题： 实验一：探究温度对酶活性影响的实验 实验步骤 分组 甲组 乙组 丙组 加入淀粉酶溶液 0.1 mL 0.1 mL 0.1 mL 加入可溶性淀粉溶液 5 mL 5 mL 5 mL 控制温度 0 ℃ 60 ℃ 100 ℃ 测定淀粉剩余量 (1)在实验一中，pH属于________变量。需要根据表格中最后一步测定的数据计算出________________来代表淀粉酶的活性。 (2)请指出实验设计中的错误并改正：______________________________________________。 (3)如果将实验一的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换成新鲜肝脏研磨液和H2O2，你认为实验是否科学合理？请判断并解释原因：______________________________________。 实验二：探究过氧化氢酶的最适pH的实验 组别 A组 B组 C组 D组 E组 pH 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 H2O2完全分解所需时间(s) 300 180 90 192 284 (4)分析实验二的结果，可得到的结论是________________________________。如果实验二是预实验的实验结果，在正式实验时，应当在pH为____________之间设置梯度进行研究。 12．脲酶能够催化尿素分解成二氧化碳和氨(氨溶于水后形成铵根离子)。某研究人员利用一定浓度的尿素溶液进行了铜离子对脲酶活性的影响实验，得到如图所示结果。请回答下列问题： (1)美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶的结晶，并用多种方法证明了脲酶的化学本质是________。 (2)图示实验的自变量为______________；实验结果表明，随着铜离子浓度的升高，脲酶的活性________。图中显示，脲酶作用的最适温度范围是________ ℃。为了进一步探究脲酶作用的最适温度，请写出实验设计的基本思路：__________________________________________ ______________________________________________________________。 (3)幽门螺旋杆菌是导致胃炎的罪魁祸首，该微生物也可以产生脲酶，并分泌到细胞外发挥作用，该微生物合成脲酶的过程中参与的细胞器是________。13C呼气试验检测系统是国际上公认的幽门螺旋杆菌检查的“金标准”，被测者先口服用13C标记的尿素，然后向专用的呼气卡中吹气留取样本，即可以准确地检测出被测者是否被幽门螺旋杆菌感染。请简要说明呼气试验检测的原理：____________________________________________________________ _________________________________。 第3课时 酶和ATP参考答案 基础训练 1．下列生命活动中不需要ATP提供能量的是(　　) A．淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖 B．吞噬细胞吞噬病原体的过程 C．细胞中由氨基酸合成新的肽链 D．叶绿体基质中三碳化合物的还原 答案：A 2．ATP是细胞中的能量通货，关于ATP的叙述中不正确的是(　　) A．人在饥饿时，ATP可水解为一个腺苷和三个磷酸 B．ATP的元素组成有C、H、O、N、P C．ATP中的能量可来自光能和化学能，也可转化为光能和化学能 D．在有氧与缺氧的条件下，细胞质基质都能形成ATP 答案：A 3．(2024·河北，2)下列关于酶的叙述，正确的是(　　) A．作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有机物 B．胃蛋白酶应在酸性、37 ℃条件下保存 C．醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其线粒体内膜上 D．从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶 答案：D 解析：作为生物催化剂，酶的作用底物可以是无机物，A错误；应在低温和最适pH条件下保存酶，B错误；醋酸杆菌为原核生物，无线粒体，C错误；牛、羊等草食类动物的肠道中含有能产生纤维素酶的微生物，能将纤维素分解成葡萄糖，供草食类动物吸收，因此，从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶，D正确。 4．(2025·八省联考四川)生菜是一种在保存和运输过程中易发生褐变的蔬菜。多酚氧化酶(PPO)在有氧条件下能催化酚类物质形成褐色的醌类物质，导致植物组织褐变。某团队研究生菜多酚氧化酶在不同条件下的特性，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) 注：吸光度大小与醌类物质含量成正相关。 A．低氧环境可促进褐变发生 B．喷洒柠檬酸可抑制褐变发生 C．保存和运输生菜的最适pH值为6 D．40 ℃时PPO活性最高，适于生菜保存 答案：B 解析：多酚氧化酶(PPO)在有氧条件下能催化酚类物质形成褐色的醌类物质，因此低氧环境可抑制褐变发生，A错误；由图示可知，柠檬酸可以减弱PPO相对活性，从而减少醌类物质的形成，即抑制褐变发生，B正确；结合图示可知，pH值为6时吸光度最大，而吸光度和醌类物质含量成正相关，说明pH值为6时褐变易发生，从而不利于保存和运输生菜，C错误；结合图示可知，温度为40 ℃时吸光度最大，而吸光度和醌类物质含量成正相关，说明温度为40 ℃时褐变易发生，PPO活性最高，从而不利于生菜的保存，D错误。 5.(2025·海南高考)某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析，下列有关叙述错误的是(　　) A．该酶可耐受一定的高温 B．在t1时，该酶催化反应速率随温度升高而增大 C．不同温度下，该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同 D．相同温度下，在不同反应时间该酶的催化反应速率不同 答案：D 解析：据图可知，该酶在70 ℃条件下仍具有一定的活性，故该酶可以耐受一定的高温，A正确；据图可知，在t1时，酶催化反应速率随温度升高而增大，即反应速率与温度的关系为40 ℃＜50 ℃＜60 ℃＜70 ℃，B正确；由题图可知，在不同温度下，该酶达到最大催化反应速率(曲线变平缓)时所需时间不同，其中70 ℃达到该温度下的最大反应速率时间最短，C正确；相同温度下，不同反应时间内该酶的反应速率可能相同，如达到最大反应速率(曲线平缓)之后的反应速率相同，D错误。 6．为研究酶的特性，进行了如表所示实验，下列叙述错误的是(　　) 步骤 实验过程 试管A 试管B 1 加入2%过氧化氢溶液 3 mL 3 mL 2 加入马铃薯匀浆 少许 － 3 加入二氧化锰 － 少许 4 检测 A.实验的可变因素是催化剂的种类 B．可用产生气泡的速率作检测指标 C．该实验能说明酶的作用具有高效性 D．不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验 答案：D 解析：比较表中试管A和试管B中加入的物质，可知本实验的自变量是催化剂的种类，A正确；马铃薯匀浆中含有过氧化氢酶，二氧化锰属于无机催化剂，通过比较二者催化过氧化氢分解的情况，可以证明酶具有高效性，C正确；鸡肝匀浆中也含有过氧化氢酶，所以可以用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验，D错误。 7．某同学设计了探究酶的实验，如下表所示。相关叙述不正确的是(　　) 试管编号 1 2 3 4 2%淀粉溶液/mL 3 － 3 － 2%蔗糖溶液/mL － 3 － 3 新鲜唾液/mL 1 1 － － 蔗糖酶溶液/mL － － 1 1 斐林试剂/mL 2 2 2 2 实验结果 注：“－”表示不加入。 A．该实验可证明酶的专一性 B．指示剂可以用碘液代替 C．能检测出还原糖生成的是1、4号试管 D．反应物混合后还需要进行水浴加热 答案：B 解析：碘液不能测定蔗糖是否被分解，本实验不能用碘液作指示剂，B错误；淀粉酶能催化淀粉水解为麦芽糖和葡萄糖，蔗糖酶能催化蔗糖分解成葡萄糖和果糖，麦芽糖、葡萄糖和果糖都是还原糖，C正确；斐林试剂鉴定还原糖需要水浴加热，D正确。 8．驱动蛋白能催化ATP水解，还能与细胞骨架特异性结合，并沿着骨架定向行走，将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置。驱动蛋白每行走一步需要消耗一个ATP分子。下列相关叙述不正确的是(　　) A．驱动蛋白能识别ATP分子和细胞骨架 B．驱动蛋白催化ATP的特殊化学键断裂 C．细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道 D．物质和结构随细胞质的流动随机运输 答案：D 解析：由题意知，驱动蛋白能催化ATP水解，还能与细胞骨架特异性结合，说明驱动蛋白能识别ATP分子和细胞骨架，A正确；驱动蛋白能催化ATP水解，说明驱动蛋白能够催化ATP的特殊化学键断裂，B正确；由题干驱动蛋白“与细胞骨架特异性结合，并沿着骨架定向行走，将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置”，说明细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道，C正确，D错误。 能力提升 9．脱氧腺苷三磷酸(dATP)和腺苷三磷酸(ATP)的结构类似，二者在组成上的差异在于前者含有脱氧核糖，后者含有核糖。下列相关叙述正确的是(　　) A．细胞内的直接能源物质只有dATP和ATP B．dATP和ATP在细胞内都在生物膜上合成 C．肌细胞内的dATP和ATP含量明显高于口腔上皮细胞 D．dATP和ATP去掉两个磷酸基团后，剩余部分是核酸的合成原料 答案：D 解析：细胞内的直接能源物质除了dATP和ATP，还有dGTP、dTTP、dCTP、GTP、CTP和UTP等，A错误；ATP的合成场所有线粒体内膜、线粒体基质、叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质，B错误；肌细胞和口腔上皮细胞内的dATP和ATP含量都很少，C错误；dATP和ATP去掉两个磷酸基团后，剩余部分依次是腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸，依次是DNA和RNA的合成原料，D正确。 10．某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见表。下列分析错误的是(　　) 组别 pH CaCl2 温度(℃) 降解率(%) ① 9 ＋ 90 38 ② 9 ＋ 70 88 ③ 9 － 70 0 ④ 7 ＋ 70 58 ⑤ 5 ＋ 40 30 注：＋/－分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白。 A．该酶的催化活性依赖于CaCl2 B．结合①②组的相关变量分析，自变量为温度 C．该酶催化反应的最适温度为70 ℃，最适pH为9 D．尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物 答案：C 解析：分析②③组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A正确；分析①②组的变量可知，pH均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90 ℃、70 ℃，故自变量为温度，B正确；②组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70 ℃，但由于温度梯度、pH梯度较大，不能说明最适温度为70 ℃，最适pH为9，C错误；该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白，没有与其他底物比较，因此要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D正确。 11．如表分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验和探究过氧化氢酶的最适pH的实验结果。据此回答下列问题： 实验一：探究温度对酶活性影响的实验 实验步骤 分组 甲组 乙组 丙组 加入淀粉酶溶液 0.1 mL 0.1 mL 0.1 mL 加入可溶性淀粉溶液 5 mL 5 mL 5 mL 控制温度 0 ℃ 60 ℃ 100 ℃ 测定淀粉剩余量 (1)在实验一中，pH属于________变量。需要根据表格中最后一步测定的数据计算出________________来代表淀粉酶的活性。 (2)请指出实验设计中的错误并改正：______________________________________________。 (3)如果将实验一的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换成新鲜肝脏研磨液和H2O2，你认为实验是否科学合理？请判断并解释原因：______________________________________。 实验二：探究过氧化氢酶的最适pH的实验 组别 A组 B组 C组 D组 E组 pH 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 H2O2完全分解所需时间(s) 300 180 90 192 284 (4)分析实验二的结果，可得到的结论是________________________________。如果实验二是预实验的实验结果，在正式实验时，应当在pH为____________之间设置梯度进行研究。 答案：(1)无关　单位时间内淀粉的消耗量(或单位时间内还原糖的产生量) (2)应当将淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别在预设温度下保温一段时间后再混合 (3)不科学，温度会直接影响H2O2的分解 (4)过氧化氢酶的最适pH在7.0左右　6.0和8.0 12．脲酶能够催化尿素分解成二氧化碳和氨(氨溶于水后形成铵根离子)。某研究人员利用一定浓度的尿素溶液进行了铜离子对脲酶活性的影响实验，得到如图所示结果。请回答下列问题： (1)美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶的结晶，并用多种方法证明了脲酶的化学本质是________。 (2)图示实验的自变量为______________；实验结果表明，随着铜离子浓度的升高，脲酶的活性________。图中显示，脲酶作用的最适温度范围是________ ℃。为了进一步探究脲酶作用的最适温度，请写出实验设计的基本思路：__________________________________________ ______________________________________________________________。 (3)幽门螺旋杆菌是导致胃炎的罪魁祸首，该微生物也可以产生脲酶，并分泌到细胞外发挥作用，该微生物合成脲酶的过程中参与的细胞器是________。13C呼气试验检测系统是国际上公认的幽门螺旋杆菌检查的“金标准”，被测者先口服用13C标记的尿素，然后向专用的呼气卡中吹气留取样本，即可以准确地检测出被测者是否被幽门螺旋杆菌感染。请简要说明呼气试验检测的原理：____________________________________________________________ _________________________________。 答案：(1)蛋白质 (2)温度和铜离子浓度　降低　40～60　在不加入铜离子(或铜离子浓度一定)的情况下，在温度为40～60 ℃范围内设置更小的温度梯度进行实验，测定尿素分解速率 (3)核糖体　(幽门螺旋杆菌会产生脲酶，)脲酶能催化尿素分解成NH3和13CO2，如果检测到被测者呼出的气体中含有13CO2，则说明被测者被幽门螺旋杆菌感染 解析：(2)图中温度和铜离子浓度是实验中人为改变的量，是自变量。实验结果表明，随着铜离子浓度的升高，产生的铵根离子减少，说明脲酶的活性降低。图中显示，脲酶在50 ℃时活性最高，所以作用的最适温度范围是40～60 ℃。为了进一步探究脲酶作用的最适温度，在不加入铜离子(或铜离子浓度一定)的情况下，在温度为40～60 ℃范围内设置更小的温度梯度进行实验，测定尿素分解速率，尿素分解速率最高时的温度为脲酶作用的最适温度。 学科网（北京）股份有限公司 $