专题4 酶和ATP 十年高考母题原型训练-【备战高考】备战2027高考生物母题题源同步练

②是高浓度到低浓度，不需要能量和载体蛋白，是自 由扩散，③是低浓度到高浓度，需要载体蛋白和能量， 是主动运输，需要载体蛋白的是协助扩散和主动运 输。(3)需要消耗能量的是主动运输。(4)从低浓度 到高浓度的是主动运输。(5)钾离于进入红细胞是主 动运输，葡萄糖进入红细胞是协助扩散，二氧化碳进 入红细胞是自由扩散。(6)细胞膜中磷脂是双层的， 测得磷脂占有面积是S,细胞膜表面积应是S/2。 (7)细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。(8)细 胞膜的功能特点是具有选择透过性，可以利用此特点 将金属离于和水分开。 [答案](1)蛋白质（载体蛋白）ATP(三磷酸 腺苷)(2)①协助扩散③主动运输(3)③ 主动运输(4)③主动运输(5)主动运输协助 扩散自由扩散(6)0.5S(7)一定的流动性 (8)选择透过性 题源2观察植物细胞的质壁分离和复原 1.B成熟植物细胞的细胞液通过原生质层与 外界溶液构成渗透系统。当细胞液浓度大于外界溶 液浓度时，细胞吸水，质量增加：相反则反。从题图中 可以看出：a点表示水分进出细胞达到平衡状态，b点 细胞处于失水状态。当把b点溶液中的萝卜条移入 a浓度溶液中后，细胞吸水，质量增大。 2.D同一细胞，X/Y值越小，表示失水越多，紫 色越深，越不复原；XY值越大，失水越少，蔗糖溶液 浓度越小，所以A、B、C都不正确。不同细胞用相同 浓度蔗糖溶液处理，XY值越大，表示该细胞失水越 小，则该细胞的正常细胞液浓度越高。故D正确。 3.B半透膜两侧溶液有浓度差，浓度差越大， 水分于扩散越快，漏斗管内的液面越高。据最终实验 结果可断定甲中B浓度大于C浓度。当管中液面上 升到一定程度时，h段液柱产生的静水压与渗透压相 等，此时水分于进出半透膜达到动态平衡，管中的液 面停止上升，A、C、D项正确，渗透压越大，表明溶液 的浓度越大，又因h1>h2,说明乙图中渗透压B中溶 液大于C中溶液，也就是说B的浓度一定大于C的 浓度。B选项是错误的。 题源3细胞膜的透性 1.B甲图中漏斗内浓度大于烧杯，根据渗透作 用原理，漏斗液面上升，加入蔗糖酶，蔗糖水解为单 糖，浓度进一步升高，漏斗液面进一步上升，但单槽会 渐渐透过半透膜进入烧杯，内外浓度差减小，漏斗液 。1 面下降，但不会立即下降：乙图玻璃管内液面上升，水 分通过根吸收进入玻璃管，根部发生渗透作用产生向 上的推力：甲装置中蔗糖酶为大分于物质，烧杯中检 测不到蔗糖酶；根据实验的对照原则，单一变量原则， 为验证蒸腾作用，先排除根的干扰，先将A、B两株天 竺葵的茎从中部切断，取上端部分，一株不作处理，一 株用胶水涂抹，封住植物叶片上的气孔，防止蒸腾作 用散失水分。 2.C图中显示S分于由膜外进入膜内时，一方 面需载体C协助，另一方面需消耗能量，故应属主动 运输，而主动运输也可从高浓度到低浓度。 3,B由于半透膜的两侧有浓度差，所以高浓度 的S液面会升高，但是由于液体压强的存在，两侧的 浓度不会最终达到平衡，$侧的浓度依然会高于 R侧。 4.[解析]根据实验目的“探究低温是否会影响 物质的跨膜运输”，确定自变量为温度，即在低温和常 温条件下对比物质的跨膜运输的速率。由于该实验 为探究实验，所以预测实验结果和结论不是唯一的， 解答时三种可能性及相应结论都要叙述出来。分析 低温影响活细胞跨膜运输的原因时，应从跨膜运输的 方式人手，跨膜运输与膜的流动性有关，另外主动运 输和胞吞、胞吐还需要消耗呼吸作用释放的能量，从 而找到解答该题的突破口。 [答案](1)渗透(2)①若1组漏斗液面高度 比2组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输 速率减慢②若2组漏斗的液面高度比1组高，则说 明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率加快③ 若1、2组漏斗的液面高度相同，则说明低温并不影响 物质跨膜运输(3)①低温会影响细胞膜的流动性， 从而影响其功能②低温会影响酶的活性，从而影响 呼吸作用释放能量的过程 专题4酶和ATP A组 题源1酶在代谢中的作用 1,C高温能破坏酶的结构使其失去活性，而低 温抑制酶的活性，当温度升高时，酶活性可以恢复。 酶是活细胞产生并具有催化作用的有机物，大多数是 蛋白质，少数是RNA。细胞质基质中有催化葡萄糖 分解形成丙酮酸的酶（即细胞呼吸第一阶段的酶）。 细胞质中线粒体和叶绿体中的DNA可复制转录，故 其内有解旋酶。 2.D甜玉米在成熟过程中可溶性糖会在酶的 作用下转化为淀粉，放在沸水中可破坏酶的结构，使 酶失去活性，所以可溶性糖不能转化成淀粉。 3.D嫩肉粉的主要作用在于利用蛋白酶把肉 中的弹性蛋白和胶原蛋白进行部分水解，使肉类制品 口感达到嫩而不韧、味美鲜香的效果。A、B和C项 都有高温会导致蛋白酶失活，D项在室温下酶的活性 较强，放置一段时间，让蛋白酶有足够的作用时间，这 样的效果最佳。 4.C蛋白酶不能水解所有的肽键，蛋白酶对其 所作用的反应底物有严格的选择性，一种蛋白酶仅能 作用于蛋白质分于中一定的肽键，如胰蛋白酶催化水 解碱性氨基酸所形成的肽键。利用酶工程可以提高 蛋白酶的稳定性，固定化酶比液体的稳定性高。 5.[解析](1)分于从常态转变为易发生化学 反应的活跃状态所需要的能量称活化能。(2)在同一 底物浓度条件下，Ⅱ和I相比较，酶反应速率慢是因 而Ⅱ的温度低，酶活性低。(3)AB段酶促反应速率 随底物浓度增加而加快，由此可知此段的主要限制因 素是底物浓度；BC段酶促反应速率不再随底物浓度 改变而变化，由此可知该段的主要限制因素是酶浓 度。(4)若想探究酶的最适pH,至少应设计3组不同 的pH(一组为最适pH,一组低于最适pH,一组高于 最适pH)。(5)绘制的曲线低于Ⅱ曲线，形状类似于 Ⅱ曲线。 [答案](1)活化能(2)温度低，酶的活性低 (3)底物浓度酶浓度(4)3(5)略 题源2酶的实验与探究 1.C加酶洗衣粉中的酶在水温45~60℃时， 能充分发挥洗涤作用，水温高于60℃时，碱性蛋白酶 要失去活力，水温低于15℃时，酶的活性迅速下降， 影响洗涤效果。低于40℃时，则酶作用缓慢，但不易 被破坏而失活，A错；表面活性剂能影响碱性蛋白酶 活性，还会使酶失活，B项错误；碱性蛋白酶适合的 pH值为6.0~8.5，故C项正确；蛋白质是衣物上最普 遍存在的污垢，而且是最难被表面活性剂和其他助洗 剂所去除的。蛋白酶能把衣物上蛋白质先分解成可 溶性的肽，然后再分解成氨基酸，从而很容易被洗去， D错。 2.AQ-淀粉酶最适宜温度在60℃左右，在 。1 0℃、25℃时活性较低，100℃温度下变性失活，所以三 支试管用碘液检测都有可能变蓝。0℃、25℃时虽然 酶活性较低，但A、B两支试管还是能产生一些还原 糖，C试管不产生。三支试管中没有一支是处于最适 宜温度条件下，所以三支试管都不能作为对照。每隔 10℃设置一个实验组，温度梯度跨度较大，所以不能 确定该反应的最适温度。 3.[解析]本实验验证的是蔗糖酶和淀粉酶的 催化作用具有专一性，自变量是两种酶，因变量是是 否有砖红色沉淀。实验过程中遵循对照原则和单一 变量原则。 甲、丁对照说明蔗糖酶只催化蔗糖而不催化淀粉 分解，体现了蔗糖酶的专一性。乙、丙对照说明淀粉 酶只催化淀粉而不催化蔗糖分解，体现了淀粉酶的专 一性。甲、乙都能反应产生还原糖，而丙、丁没有还原 性糖的产生。动物体内的酶的最适温度是37℃，温 度下降酶活性下降。 [答案](1) 唾液 溶液 蔗糖 蔗糖溶液 淀粉溶液 淀粉 试管 酶溶液 酶溶液 甲 乙 X 丙 丁 + (2)②混匀，37℃恒温水浴一段时间 ③取出试 管，分别加入适量的斐林试剂，混匀，沸水水浴一段时 间④观察实验现象并记录实验结果(3)含有蔗糖 和蔗糖酶溶液的试管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的试 管中出现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀 (4)酶的催化作用具有专一性(5)20℃低于酶的 最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少 题源3ATP在能量代谢中的作用 1.D叶绿体合成ATP需光照而不需氧气。有 O2时线粒体有氧呼吸能为叶绿体光合作用提供 CO2,但线粒体产生的ATP不能用于光合作用。无 光条件下叶绿体不能进行光合作用，故不能产生 ATP。叶绿体、线粒体能合成ATP说明含有催化 ATP合成的酶，而光合作用与呼吸作用实质上是一 系列的氧化还原反应。 2.B无氧条件下，通过无氧呼吸可以产生 ATP。在有氧的条件下，叶肉细胞进行有氧呼吸，细 胞质基质、线粒体可以合成ATP。在有光的条件下， 叶绿体内在光反应阶段可以合成ATP。叶绿体内合 成ATP不需要氧。细胞质中消耗的ATP来源于细 胞质基质、线粒体和叶绿体。 3.B细胞核无法进行细胞呼吸，细胞核需要的 ATP主要由线粒体提供，A项正确；ATP是生命活 动直接的能源物质，机体无时无刻不在消耗ATP,睡 眠时生命活动并没停止，也需要消耗能量，故B项错 误：有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中 有ATP形成，C项正确；根细胞吸收矿质元素离于主 要通过主动运输的形式，其消耗的能量主要是由细胞 呼吸所提供的ATP,故D项正确。 4.D在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸 的第一阶段产生少量的ATP,故A正确。正常情况 下线粒体内形成ATP是有氧呼吸的第三阶段需要消 耗氧气，故B正确。在叶绿体内形成ATP需要光照， 故C正确。ADP与ATP能快速地相互转化，细胞内 的ATP不会大量积累，故D错误。 5.AATP属于高能化合物，其水解时一般只 断裂远离腺苷的那个高能磷酸键。纤维素是植物细 胞中的细胞壁的组成成分，淀粉是植物细胞中的储能 物质。在动物体内，根据需要葡萄糖与肝糖原之间可 以相互转化，而肌糖原不能直接分解为葡萄糖。 6.AATP是由1分于的腺嘌呤、1分于的核糖 和3分于的磷酸基组成，因此构成ATP的元素有C、 H、O、N、P:人体内成熟的红细胞中没有线粒体，但也 能通过无氧呼吸产生ATP;原核细胞中没有线粒体， ATP的产生也能通过进行有氧呼吸产生，如硝化 细菌。 7.AATP是生物体生命活动的直接能源物 质，但不是唯一能源物质，ATP在细胞质基质、线粒 体、叶绿体中均可形成。ATP中的A代表的是“腺嘌 吟十核糖”即腺苷。 8.B无氧条件下，呼吸作用的第一阶段也可产 生ATP,A、D错；线粒体中进行的有氧呼吸的第二阶 段，有ATP的合成但不依赖氧，C错。 9.B人体内的红细胞可进行无氧呼吸产生 ATP,故①错；光合作用和化能合成作用过程中分别 发生了光能、化学能向ATP的转化，ATP中的能量 也可以转化为光能（萤火虫）和化学能（合成葡萄糖）。 ATP中的“A”为腺苷，构成DNA和RNA中的碱基 ·1 “A”为腺嘌呤。 10.AA为腺苷，由腺嘌吟和核糖组成，与一个 磷酸结合后即为构成RNA的基本单位之一：腺嘌吟 核糖核苷酸；腺嘌吟核糖核苷酸与一个磷酸结合即为 ADP,与两个磷酸结合即为ATP。 B组 题源1酶在代谢中的作用 1,B由图可知，在一定温度范围内，随温度的 升高酶活性增强，t1属于此区间；超过适宜温度后， 酶活性随温度升高而下降，：属于此区间。在高温 没有使酶失活的范围内，酶活性可随温度的变化而变 化，只有较高的温度才能破坏酶的空间结构。 2.D20℃和30℃培养条件下相比较，30℃时淀 粉酶的活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解成麦芽糖 的速率更快，相同条件下产生的麦芽糖更多。麦芽糖 属于还原性糖，与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，麦 芽糖越多显色越明显。斐林试剂本身为蓝色。 3.D根据图表可知甲含有蛋白质，乙含有淀 粉，甲和乙混合后产生了还原糖，所以可证明甲含有 淀粉酶，将淀粉分解，产生还原性糖。 4.B在氨基酸脱水缩合成蛋白质过程中，氨基 和羧基数目减少，A错：纯化蛋白质时，透析液应选用 缓冲液，C错：蛋白酶具有专一性，不能对油渍的分解 起作用，D错。 5.A酶对催化的底物具有专一性，所以①正 确：酶在体内起了催化作用后就被分解或灭活，然后 再生成利用，所以②错误：酶在一定的温度范围内，随 温度的升高酶的活性增加至最强，然后随温度的增 加，活性逐渐减弱至失活，所以③错误：低温使酶的活 性降低但不会使其失活，所以④正确：酶能够起催化 作用的实质是降低化学反应的活化能，所以⑤正确； 酶可以在体内起作用，也可以在体外起作用，所以⑥ 错误：酶只能由活细胞产生而起催化作用，其本质是 有机物蛋白质或RNA,所以⑦正确，故A正确。 6.C温度和pH值在一定范围内使酶活性逐渐 增强，超过一定值酶活性会下降，甚至失活：在底物充 足的情况下，反应速率与酶浓度呈成正比。 7.D酶量增加一倍时，在底物浓度相同的情况 下，反应速度加快，但是整个反应中，生成物的总量不 变。在其他条件一定的情况下，反应开始时，底物浓 度高反应速度快，随着底物浓度的降低，反应速度逐 渐减慢，因此图③能表示在反应开始后的一段时间内 3 反应速度与时间的关系。 8.AB随着反应时间的延长，反应物逐渐被催 化成生成物，因此反应物逐渐减少。当酶浓度提高 时，反应速度加快，单位时间内生成物的量增多，当反 应物全部参与反应生成产物后，催化反应不再进行。 过氧化氢酶的催化效率远大于Fe3+的催化效率，所 以可用实线表示F3+的催化效率，虚线表示过氧化 氢酶的催化效率：曲线②可以表示不同温度下，生成 物的量与时间的关系，而且在最适温度之前，随着温 度升高，反应结束时间越早，超过最适温度后，随着温 度升高，反应速度降低，反应结束时间越晚，超过失活 的温度后，则是与横坐标平行。如果纵坐标表示反应 速度，则不同温度下，反应速度可以用平行的直线 表示。 9.DA.在曲线的AB段会随着底物浓度的增 大，反应速率增大，限制因素是底物浓度。B酶量会 影响化学反应速率，酶量的增加，可以增大化学反应 速率，酶量减少，可以降低化学反应速率。pH影响 酶活性，在最适pH条件下，减小pH值，酶活性降 低，化学反应速率降低，B点位置下降。 题源2酶的实验与探究 1.D据图可知各种酶都存在的情况下，只提供 氨基酸1就能存活；细菌的变种要提供1、2、5才能生 存，可以判断缺少酶V(因为需要添加氨基酸2)、酶Z (因为需要添加氨基酸5)。 2.C不同温度分别进行实验时，40℃左右反应 最快，说明此时酶的活性较强；从低温升到适宜温度 过程中，酶的活性逐渐增强；高温使酶的空间结构道 到破坏，不能恢复；酶具有高效性，混合后在适宜的温 度下（温度还未升高到60℃时），就会发生凝固现象。 3.[解析](1)3号试管内加入Na2SO,溶液， 4号试管加入蒸馏水对照，两支试管结果相同，都是 浅砖红色，说明Na和SO不影响肠淀粉酶催化活 性。2号试管与3号试管内所加物质的区别在阳离 于，2号为Cu+,3号为Na+,结果2号不反应，3号 出现砖红色，说明C+对酶的活性有抑制作用。1 号试管与3号试管所加物质的区别是阴离于，1号为 C1,3号为SO,1号试管结果为深砖红色，反应比 3号试管更彻底，说明C对酶活性有促进作用。 (2)比较4支试管可知，各试管中加入的物质不同，自 变量为不同的离于。(3)4号试管加入的是蒸馏水， 没有加入任何离于，为空白对照组。(4)不同离于会 。1 引起溶液酸碱度发生变化，酸碱度对酶活性有影响， 为了消除酸碱度的影响，加入缓冲液，使反应液的酸 碱度保持稳定。(5)斐林试剂是NaOH溶液和 CuSO,溶液等量混合而成，含有Na+、Cu+和SO 等，若将步骤⑤和⑥对调顺序，会对实验结果造成 影响。 [答案](1)Na和SO对肠淀粉酶催化活性 没有影响Cu+对（肠淀粉）酶的催化活性有抑制作 用C1厂对（肠淀粉）酶的催化活性有促进作用 (2)不同的离于(3)4(4)维持反应液中pH的稳 定（答案合理即可）(5)不能。因为斐林试剂中有 C+,可参与反应。步骤⑤和⑤对调，其设计不符合 单因于（单一变量）原则的要求 4.[解析](1)图甲中，随着底物浓度的增加，参 与催化的酶量也增多，当底物达到一定浓度时，参与 催化反应的酶已经饱和，化学反应速率达到最大，不 再增加。(2)图甲反应的是底物浓度与反应速率的关 系，则自变量应为底物浓度，影响该反应酶活性的无 关变量还有温度、pH等。(3)图乙中，a点酶活性最 高，其对应的pH值称作该酶的最适pH值。从图示 可知，当pH为4时，酶已失活，故当pH由6降到2 的过程中，酶由于失活而不起作用，反应速率不会发 生变化。(4)动物体内的酶最适pH大多在6.5~8.0 之间，但胃蛋白酶的最适pH例外，为1.5~2；植物体 内酶的最话pH大多在4.5~6.5之间。故图乙可表 示胃蛋白酶催化反应的速率变化曲线。 [答案](1)底物充足，酶已饱和(2)底物浓度 温度、pH等(3)最适pH不变(4)B 题源3ATP在能量代谢中的作用 1.B安静时肌细胞进行有氧呼吸，而剧烈运动 时肌细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，所以消耗 等摩尔的葡萄糖生成的ATP的量与安静时不等。 Na主要维持细胞外液的渗透压，主要存在于细胞外 液，若细胞内Na+浓度偏高，为维持Na浓度的稳 定，需经主动运输运到细胞外，此过程消耗ATP。人 是恒温动物，当人在寒冷环境中时，肾上腺素和甲状 腺激素分泌增多，代谢增加，细胞产生ATP增加。饥 饿状态下，ATP和ADP相互转化缓慢，但细胞中 ATP与ADP的含量仍处于动态平衡。 2.C主动运输、胞吞、蛋白质的合成都需要消 耗ATP提供的能量，淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖 不需要消耗ATP提供的能量。 3.D能使ADP含量增多的生理过程即消耗 ATP的生理过程。蒸腾作用即水通过植物叶片气孔 散失到大气中的过程，组织液中的氧气以自由扩散的 方式进入肝细胞，这两个过程都不消耗ATP。特殊 状态的叶绿素a接受光能被激发而失去电于，失去电 于的特殊状态的叶绿素在功能上发生了变化，成为 强氧化剂，可以最终从水中夺得电于而恢复原结构。 这样特殊状态的叶绿素a分于就把光能转变成电能， 然后在酶的作用下把电能储存在ATP中，因此叶绿 体中叶绿素a失去电于不但不消耗ATP,还会产 生ATP。 4.[解析]在绿色植物体内，光能转变成ATP 中的化学能，然后再转移到有机物中，有机物被动物 消化吸收后，可以氧化分解释放出其中的能量，大部 分以热能的形式散失，维持生物体的体温，少部分能 量转移到ATP中用于各种生命活动，如生物放电、肌 肉收缩等。静脉滴注ATP时，ATP要到达组织细胞 内，首先要通过毛细血管的管壁细胞(2层膜)，然后 进入组织细胞(1层膜)，共通过3层细胞膜。 [答案](1)④(2)③(3)①②③④(4)C (5)ATP与ADP之间进行相互转化(6)B 专题5细胞呼吸 A组 题源1细胞呼吸 1.D无氧呼吸的最终产物应该是乳酸或者是 酒精和二氧化碳，有氧呼吸前两阶段产生的[H门在线 粒体内膜上与氧结合生成水。无氧呼吸不需要) 参与，但是并没有[H]的积累，[H]只在细胞质基质 中参与反应，产生了无氧呼吸的产物。质量相同的脂 肪和糖类，脂肪所储存的能量更多，因此脂肪是主要 的储能物质。 2.B破伤风梭状芽孢杆菌侵入了人体深部的 组织细胞后大量繁殖，所以其代谢类型应为无氧呼 吸；由于该细菌已经侵人细胞，所以消灭该菌首先要 通过细胞免疫途径。 3.A过量摄入糖类会导致葡萄糖经过糖酵解， 即细胞呼吸的第一阶段，生成丙酮酸，丙酮酸经过转 化，可以生成甘油和脂肪酸，两者可合成脂肪，导致体 内脂肪积累，因此图中的过程X、物质Y和物质Z分 别是糖酵解、丙酮酸和脂肪酸。 。1 4.D考查植物个体发育时有关代谢的知识。 种于萌发是一个活跃的生长过程，旺盛的物质代谢和 活跃的物质运输都需要呼吸作用提供物质和能量保 证，因此种于萌发需吸收大量的氧气。在种于萌发初 期由于种皮的透气能力较差，供氧不足，种于进行无 氧呼吸。随水分的吸收种皮软化或破裂，种皮的透气 性增强，有氧呼吸逐渐增强。种于萌发出土前，不能 进行光合作用，其萌发所需的营养物质来自于种于本 身所贮存的养料。 5.C有氧呼吸是体内绝大多数细胞呼吸作用 的主要方式，能够为各种细胞的生命活动提供能量， 其进行场所主要是线粒体。在题目给出的选项中，红 细胞无线粒体这一结构，只能进行无氧呼吸而不进行 有氧呼吸。 6.D无氧呼吸虽然氧化分解不彻底，但仍属于 氧化反应。在完全无氧的环境中贮藏的水果，会进行 无氧呼吸，产生的酒精引起水果腐烂，因此水果贮藏 需要低氧环境。无氧呼吸的酶只存在于细胞基质而 不存在于线粒体，有氧呼吸的酶则存在于细胞质基 质、线粒体内膜和基质中。 7.B蔬菜和水果不断地进行呼吸作用，消耗有 机物，要想保证有机物尽量少地消耗，需要降低呼吸 作用。温度能够影响酶的活性，所以低温、低氧能够 降低呼吸作用。而保鲜则需要适宜的湿度，不同的蔬 菜、水果需要的湿度不同。 8.D考查对不同生物呼吸作用的理解。有氧 呼吸和无氧呼吸的第一阶段是相同的，即场所相同、 物质变化相同和所需要的酶相同。有氧呼吸的第二、 三阶段是在线粒体内进行的，且释放的能量多，有氧 呼吸的产物是二氧化碳和水，酒精或乳酸是无氧呼吸 的产物。 9.D细胞呼吸是指在生物体内有机物在细胞 内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他 产物，并且释放出能量的过程。无论有氧呼吸还是无 氧呼吸，糖类都是主要的能源物质。有氧呼吸和无氧 呼吸第一阶段完全相同，都能产生还原性氢和丙酮 酸。植物的有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物是二氧 化碳，能量都是逐步释放。 10.A完全无氧环境中，物质消耗并不是最少， 在一定氧浓度下，无氧呼吸受抑制，同时有氧呼吸很 弱，物质损耗可减小到最低程度；酵母菌既可进行有 氧呼吸，也可进行无氧呼吸；线粒体基质中也存在有 5[解析](1)绿色植物进行光合作用合成ATP的能量来源 是光照，光合作用释放的氧气全部来源于水。呼吸作用和大气 中的二氧化碳共同为植物提供二氧化碳。(2)有机物在线粒体 中氧化分解，形成ATP为生命活动提供能量，消耗的氧气除来 自大气外还来自光合作用。(3)不一样，前者为二氧化碳，后者 为氧气。(4)光合作用需要光能，而呼吸作用只要温度不变，呼 吸强度就基本不变，所以前者产生气泡量基本不变，后者逐渐减 少直至停止。考查光合作用与呼吸作用的物质变化及相互 关系。 [答案](1)光能C的还原水的分解呼吸作用(2) 有机物的分解生命活动光合作用(3)不一样。因为丙酮 酸在线粒体中进行有氧呼吸，产生了CO,而叶绿体利用HCO 进行光合作用产生O:。(4)前者基本不变，后者逐渐减少直 至停止。因为光是光合作用的必需条件，而在温度恒定时，呼吸 作用基本稳定。 解题模型3.4 生物体内的能源物质总结 在细胞中，糖类、脂肪、蛋白质都是有机物且含量较 多，贮存着大量的化学能。当其被氧化分解时，这些化学 能就释放出来，供生命活动所利用，因此它们是能源物质。 但在正常情况下，糖类分解供能约占总能量的70%以上， 因此，糖类是生命活动的主要能源物质。具体地说，葡萄 糖是细胞内的重要能源物质，糖类中的淀粉是植物细胞中 贮存能量的物质，糖原是动物细胞中贮存能量的物质。 脂肪分子中贮存的能量多（每克糖类或蛋白质完全氧 化时放出17.15kJ的能量，每克脂肪完全氧化时放出 38.91kJ的能量，是同质量的糖类、蛋白质的两倍还多)，是 理想的贮能物质，所以脂肪是生物的主要贮能物质。蛋白 质在细胞内是主要的结构物质和调节物质，虽也少量地分 解供能，但供能比例小，所以是能源物质，但不是主要能源 物质。若动物长时间严重饥饿，就会大量分解蛋白质作能 源物质，但这样会破坏细胞和生物体的基本结构，使生物 体不能维持正常的新陈代谢，从而危及生命。 细胞中还有高能化合物如ATP,它们的分子中有高能 磷酸键。ATP水解时可放出较多的能量，直接为生命活动 供能，所以ATP是直接能源物质。 (1)细胞中的重要能源物质—一葡萄糖。 (2)植物细胞中储存能量的物质一淀粉。 (3)动物细胞中储存能量的物质一糖原。 (4)生物体内储存能量的主要物质一一脂肪。 (5)生物体进行各项生命活动的主要能源物质一 糖类。 (6)生物体进行各项生命活动的直接能源物 质一ATP。 (7)生物体进行各项生命活动的最终能源物质一一太 阳能。 注意：(1)ADP形成ATP时有H2)生成，ATP转化 为ADP时则需消耗HO。 (2)叶绿体中产生的ATP专用于光合作用暗反应，不 可用于其他生命细胞，且光反应中产生的ATP远多于呼 吸作用过程所产生的ATP。 [真题17](2004·广东、广西)ATP是生物体内的高能化 合物。人和动物的生命活动所需要的ATP主要通过 作用释放的能量来合成。植物体内ATP主要通过 作 用释放的能量来合成。植物体内ADP转化成ATP所需要的能 量主要来自 作用和 作用。ATP中 水解，释放能量用于生命活动。 [解析]考查动、植物体内ATP的来源和作用。动物体内 使ADP合成ATP的能量来自呼吸作用（包括有氧呼吸和无氧 呼吸)；植物体内的ATP除来自呼吸作用外还可以来自光合作 用。ATP是生物体内的直接能源物质，其高能磷酸键水解，释 放出的能量，可被用于生物体的各项生命活动。 [答案]呼吸光合呼吸光合高能磷酸键 十年高考母题原型训练 (★代表高考出现的频次) A组 题源1酶在代谢中的作用（★★★★★） 1.(2021·重庆)下列有关酶的叙述，正确的是 ( A.高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性 B.酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质 C.细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶 D.细胞质中没有作用于DNA的解旋酶 2.(2021·上海)将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻， 可保持其甜味。这是因为加热会 A.提高淀粉酶活性 B.改变可溶性糖分于结构 C.防止玉米粒发芽 D.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶 3.(2021·广东)嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加 剂，就酶的作用特点而言，下列使用方法中最佳的是 A.炒肉的过程中加入 B.肉炒熟后起锅前加入 C.先用沸水溶解后与肉片混匀，炒熟 D.室温下与肉片混匀，放置一段时间，炒熟 4.(2020·广东)关于蛋白酶的叙述，不正确的是() A.蛋白酶是蛋白质 B.蛋白酶可以作为药品治疗某些疾病 C.蛋白酶可以水解所有的肽键 D.利用酶工程可以提高蛋白酶的稳定性 5.下图表示在不同条件下，酶促反应的速度变化曲线，试 分析： 反应速度 B ￡1酶浓度相对值为2个单位37℃ Ⅱ酶浓度相对值为2个单位25℃ 0 底物浓度 (1)分于从常态转变为易发生化学反应的活跃状态所需要 的能量称 (2)Ⅱ和I相比较，酶反应速率慢，这是因为 (3)AB段和BC段影响酶反应速率的主要限制因于分别是 (4)若想探究酶的最适pH,至少应设计 组不同 的pH。 (5)请在坐标系中绘出在酶浓度相对值为1、温度为25℃条 件下酶的反应速度曲线。 题源2酶的实验与探究（★★★★★） 1.(2023·江苏)下列关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是 ( A.高温易使酶失活，因此冷水洗涤去污效果应该比温水好 B.洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进 作用 C.在pH低于7.0的自来水中，碱性蛋白酶依然能起作用 D.洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥 作用 2.取3支试管分别加入等量α-淀粉酶溶液，分为A、B、C 组，并分别调整到0℃、25C、100C,然后在每支试管中加入温度 分别为0°℃、25℃、100℃的等量淀粉溶液，保持各组温度30分钟 后，继续进行实验。下列关于该实验的说法合理的是() A.若向三支试管中各加入等量的碘液，试管内液体颜色都 可能出现蓝色 B.若向三支试管中各加人等量的斐林试剂，水浴加热一段 时间，试管中都不出现砖红色沉淀 C.该实验的对照组是A组，实验组是B,C组 D.只要在0℃和100C之间每隔10C设置一个实验组，就 可确定该反应的最适温度 3.(2021·全国)请用所给的实验材料和用具，设计实验来 验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求 完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答 问题。 实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀 粉4种溶液，斐林试剂，试管，37°C恒温水浴锅，沸水浴锅。 (1)若“+”代表加入适量的溶液，“一”代表不加溶液，甲、乙 等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计。 溶液 蔗糖 淀粉 蔗糖酶 唾液淀粉 试管 溶液 溶液 溶液 酶溶液 甲 (2)实验步骤： ①按照上表中的设计，取试管、加溶液。 ② ③ ④ (3)结果预测： (4)结论： (5)在上述实验中，如果仅将37°C恒温水浴锅的温度调到 20C,而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现砖红色试 管中的颜色会比37°℃时的浅，其原因是 题源3ATP在能量代谢中的作用（★★★） 1.(2021·上海)下列关于叶肉细胞能量代谢的叔述中，正 确的是 () A.适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要)2 B.只要提供O2,线粒体就能为叶绿体提供CO2和ATP C.无光条件下，线粒体和叶绿体都产生ATP D.叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原 反应 2.(2020·广东)关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的 描述，正确的是 A.无氧条件下，光合作用是细胞ATP的唯一来源 B.有氧条件下，线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产 生ATP C.线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧 D.细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体 3.(2023·大纲)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。 下列有关ATP的叙述，错误的是 () A.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用 B.机体在运动时消耗ATP,睡眼时则不消耗ATP C.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP D.植物根细胞吸收矿质元素离于所需的ATP来源于呼吸 作用 4.下列关于真核细胞内合成ATP的叙述，错误的是() A.在有氧与缺氧的条件下，细胞质基质都能形成ATP B.正常情况下，线粒体内形成ATP时伴随着氧气的消耗 C.在绿色植物叶绿体内，形成ATP的过程需要光照 D.ADP与ATP相互转化，使细胞内ATP大量积累 5,关于细胞内能源物质的描述正确的是 ①ATP属于高能化合物②纤维素是植物细胞中的储能 物质③ATP水解时一般只断裂远离腺苷的那个高能磷酸键 ④在动物体内，根据需要葡萄糖与肝糖原、肌糖原之间可以相 互转化 A.①③ B.②③ C.③④ D.①④ 6.以下关于ATP的叙述中，正确的是 A.细胞中ATP与ADP处于动态平衡中 B.组成ATP的元素有C、H、O、N、P、S C.人体内成熟的红细胞中没有线粒体，因而不能产生ATP D.原核细胞中没有线粒体，ATP的产生只能依靠无氧呼吸 7.生物体内关于ATP的描述错误的是 () ①ATP是生物体生命活动的唯一能源物质②ATP可在 线粒体、叶绿体中形成③ATP在细胞质基质中也能形成 ④ATP只能在线粒体中形成⑤ATP中A代表腺苷，也就是 腺嘌吟⑥高等植物体内产生ATP的生理过程有光合作用、细 胞呼吸 A.①④⑤B.②③⑥C.④⑤⑥D.①②③ 8.关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的描述，正确的是 () A.无氧条件下，光合作用是细胞内ATP的唯一来源 B.无氧条件下，线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产 生ATP C.线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧 D.细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体 9.下列有关ATP的叙述，其中正确的是 ( ①人体内成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATP ②ATP中的能量可以来源于光能和化学能，也可以转化为光能 和化学能③在有氧与缺氧的条件下，细胞质基质都能形成 ATP④ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示的 不是同一物质 A.①②③ B.②③④ C.③④ D.①②③④ 10.ATP的结构简式可表示为A一PPP,下列图示正确 表示ATP的是 A.腺嘌呤(A) 核糖 B. 腺嘌呤(A) 核糖 团 基闭 C. 腺嘌呤(A) 团 团 D. 腺嘌吟(A) 团 核糖 B组 题源1酶在代谢中的作用（★★★★★） 1.(2021·宁夏)如图表示酶活性与温度的关系。下列叙述 正确的是 () 醇活性 0温度/℃」 A.当反应温度由t调到最适温度时，酶活性下降 B.当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升 C.酶活性在t:时比t1高，故t2时更适合酶的保存 D.酶活性在t!时比t?低，表明t1时酶的空间结构破坏更 严重 2.(2005·全国)将小麦种于分别置于20°C和30℃培养箱 中培养4天，依次取等量的萌发种于分别制成提取液I和提取 液Ⅱ。取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按下 图加入等量的提取液和蒸馏水，45C水浴保温5分钟，立即在3 支试管中加入等量斐林试剂并煮沸2分钟，摇匀观察试管中的 ·5 颜色。结果是 甲 丙 提取液I 提取液i 蒸馏水 淀粉液 淀粉液 A.甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色 B.甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色 C.甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色 D.甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色 3.(2023·广东)分析下表，可推测 溶液 双缩脲试剂 碘液 斐林试剂 ⑧ + - 乙 ++ 甲、乙混合 + + 注：“十”显色，“十十”显色更深；“一”不显色。 A.甲溶液含有淀粉 B.乙溶液含有还原糖 C.混合溶液不含淀粉 D.混合溶液含有淀粉酶 4.(2022·江苏)某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形 成的蛋白质，下列叙述正确的是 () A.该蛋白酶分于结构中至少含有129个氨基和129个 羧基 B.该蛋白酶溶液与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应 C,利用透析法纯化该蛋白酶时，应以蒸馏水作为透析液 D.用含该蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶 洗衣粉好 5.下列关于酶的论述，正确的是 () ①对底物有严格的选择性②酶在体内不能更新③温度 越高酶的活性越大④酶制剂通常在低温下保存⑤酶能降低 化学反应所需要的能量⑥酶只能在细胞内发挥催化作用 ⑦酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 A.①④⑤⑦ B.②④⑤⑦ C.②③④⑥ D.①②⑥⑦ 6.酶在催化生物体内的化学反应时，反应速率与很多因素 有关。下列曲线中正确的是（假设其他条件都适宜且稳定） 反1 反↑ 葉 葉 温度 酶浓度 A B 反1 反 应速率 率 反应物浓度 pH值 D 7.下图表示在不同条件下，酶催化反应的速度（或生成物） 变化，下列叙述不正确的是 反 反 成物 应 速 量 ①底物浓度 (mg) ②反应时间（分钟） ③反应时间 A.图①虚线表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速度 关系 B.图②虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量变 化的示意曲线 C.若图②中的实线表示Fe3+的催化效率，则虚线可表示过 氧化氢酶的催化效率 D.图③不能表示在反应开始后的一段时间内反应速度与时 间的关系 8.(多选)下图表示在不同条件下，酶催化反应的速度（或生 成物)变化情况。以下有关叔述正确的是 成物量 反应时间(min) ⊙ ② A.图①能用来表示反应物浓度与反应时间的关系 B.图②虚线表示增加酶浓度后，其他条件不变时，生成物量 与反应时间关系的变化情况 C.若图②中的实线表示过氧化氢酶对H2)2分解的催化效 率，则虚线可表示Fe+的催化效率 D.图②也可以用来表示不同温度下，反应速度与时间的 关系 9.下图中曲线a表示在最适t℃、最适pH条件下，底物浓 度与酶促反应速率的关系。据图分析，下列叙述不正确的是 ( ◆反应速率 曲线b B 曲线a A …曲线C 底物浓度 A.在曲线的AB段限制反应速率的主要因素是底物浓度 B.在曲线的B点时再加入一定量的酶，可以用曲线b表示 C.酶的数量减少后，图示反应速率可用曲线c表示 D.减小pH值，重复该实验，曲线中B点位置不变 题源2酶的实验与探究（★★★★★） 1.如图表示细菌的反应程序，在这个程序中一种氨基酸由 另一种氨基酸通过酶的作用产生。1到6代表不同的氨基酸，V 到Z代表不同的酶。所有氨基酸对生命都是重要的，原始种的 细菌只需要氨基酸1，而细菌的变种只有在培养基中提供氨基酸 1、2、5才能生存，则该变种细菌不存在的酶是 ·5 V。W 1 +2 8 *4 z 3 6 A.V、W B.w、YC.Y、Z D.V、Z 2.下图实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影 响。先将酶和乳汁分别放入2支试管，然后将2试管放入同一 水浴（温度用℃表示）中保温15min,再将酶和乳汁倒入同一试 管中混合，保温并记录凝乳所需要的时间。通过多次实验，记录 在不同温度下乳所需要的时间，结果如下表： (控制 酶、乳汁 定温度 混合物 2mL酶 2mL乳汁 装置 A B C D E F 水浴温度(C) 10 20 30 40 50 60 凝乳时间/min 不凝固 7.0 4.0 1.5 4.0 不凝固 关于该实验的下列叙述中，错误的是 A.该实验说明酶的活性受温度的影响，40°C左右是凝乳酶 比较适宜的温度 B.将装置A内的混合物加温到40℃时也会使乳汁凝固，说 明温度适当升高时，酶的活性增强 C.将酶和乳汁倒入同一试管中混合后，再升温至60°C时， 乳汁不凝固 D.将F内混合物降温至10℃时，不会发生乳汁凝固现象 3.为探究不同离于对肠淀粉酶（最适pH为8）活性的影响， 某同学开展了相关的实验，其实验步骤和结果见表。请回答： 试管编 1号1% 2号1% 3号1% 号及试剂 4号蒸馏 NaC】溶 CuSO:溶 NaS(),溶 实验步骤 水(mL) 液(mL) 液(mL) 液(mL) ①加入试剂 1 1 1 1 ②加入pH8线 1 1 1 冲液(mL) ③加入1%淀粉 1 1 1 1 溶液(mL) ④加人肠淀粉 酶溶液(mL) ⑤各试管室温下反应2min ⑥加入刚配制好的斐林试剂1mL ⑦将各试管放人盛有5065℃温水的大烧杯中加热约2min ⑧观察、记录 深砖 无砖红色 结果 浅砖红色 浅砖红色 红色 (或浅蓝色) (1)分析结果，得出结论： 比较3号与4号试管的实验结果，可得出的结论是 比较2号与3号试管的实验结果，可得出的结论是 比较1号与3号试管的实验结果，可得出的结论是 (2)本实验的自变量是 (3)四组实验中属于空白对照的是 号试管的实验。 (4)实验中加入缓冲液的作用是 (5)实验步骤⑤和步骤⑥能否对调（即先做步骤⑥，再做步 骤⑤)？请作出判断并简述理由： 4.图甲、乙分别表示酶浓度一定时，反应速率与底物浓度 pH值的关系。请据图回答下列问题： 反 应 率 率 pH 01234底物浓度 024681 图用 图乙 (1)图甲中，底物达到某一浓度后，反应速率趋向稳定，其原 因是 (2)为绘制图甲曲线，实验中的自变量为 ,无 关变量包括 (3)图乙中，a点对应的pH值称作该酶的 。在 该实验中若将pH从6降到2，反应速率将 (4)图乙可表示下列 催化反应的速率变化曲线。 A.唾液淀粉酶 B.胃蛋白酶 C.胰蛋白酶 D.植物淀粉酶 题源3ATP在能量代谢中的作用（★★★） 1.(2020·天津)下列有关ATP的叙述，正确的是() ①人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成 ATP的量与安静时相等 ②若细胞内Na浓度偏高，为维持Na浓度的稳定，细胞消 耗ATP的量增加 ③人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生 ATP的量塔加 ④人在饥机饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态 平衡 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 2.(2023·江苏)下列生命活动中不需要ATP提供能量的是 A.叶肉细胞合成的糖运输到果实 B.吞噬细胞吞噬病原体的过程 C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖 D.细胞中由氨基酸合成新的肽链 3.下列生理过程中，不能使ADP含量增多的是 ①暗反应②小肠吸收葡萄糖③蒸腾作用④呼吸运动 ⑤组织液中氧气进入肝细胞⑥有丝分裂⑦叶绿体中叶绿 素a失去电于⑧兴奋在神经纤维上传导 A.①②③ B.④⑤⑥ C.⑤⑦⑧ D.③⑤⑦ 4.如图为生物体的新陈代谢与ATP关系的示意图，请 回答： ATP 无机物 ① ® ② ADP 有机物 ADP ④ ③ Pi 分解产物 ATP (1)海洋中的电鲠有放电现象，其电能是由图中的 过程释放的能量转变而来的。 (2)某人感冒发烧，其体温上升所需要的能量是由图中 过程释放出来的。 (3)用图中的数宇依次表示光能转变为骨骼肌收缩所需能 量的过程： 0 (4)医药商店出售的ATP注射液可治心肌炎。若人体静脉 滴注这种药物，ATP到达心肌细胞内最少要通过的细胞膜有 A.1层 B.2层 C.3层 D.4层 (5)经测定，正常成年人静止状态下24h将有40 kgATP发 生转化，而细胞内ADP、ATP的总量仅为2~10mmol/L,为满 足能量需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是 (6)下图中，能正确表示动物组织内ATP的生成量与氧气 供应量之间的关系的是 ATPA 盛 盛 O2供应量 02供应量 B ATP 生 盛 O2供应量 0,供应量 D