第08讲 酶和ATP（高考考情+2大核心知识+6大题型必刷）（专项训练）（黑吉辽蒙专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦酶与ATP高频考点，以考情定向为引领，通过“概念梳理-实验探究-分层训练”构建系统性方法体系，融合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| |----|-----------|----------|----------| |考情定向|5年考情+7大情境|考频分析+情境关联法|新课标要求→考题统计→命题趋势推导| |核心知识|2大核心+4类实验|实验变量控制（对照/单一变量）、曲线分析技巧|酶（本质-特性-影响因素）→ATP（结构-转化-功能）递进关联| |分层专练|3类题型+21道典例|概念辨析法、图表信息转化法、跨模块综合应用|基础题（概念记忆）→创新题（情境分析）→压轴题（实验探究）梯度提升|

第08讲 酶与ATP（黑吉辽蒙专用） 第一部分 五年考情·精准定向 黑吉辽蒙考情概览 黑吉辽蒙热点情境 黑吉辽蒙备考策略 第二部分 核心知识·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心01 降低化学反应活化能的酶 核心02 细胞的“能量货币”ATP 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（全国视野，6大题型） 一年重难·创新题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国，单选+不定项+非选择题） 三年真题·压轴题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1. 酶的作用、本质与特性：重点考查酶的概念、化学本质、催化机理，以及三大特性的理解与应用。 2. 影响酶活性的因素及探究实验。 3. 酶的合成场所、作用场所、保存条件，以及酶与激素的区别等。 4. ATP的结构与功能。 5. ATP与ADP的相互转化。 6. ATP的来源与利用机制。 2026・黑吉辽蒙・衰老细胞的特征-酶的活性 2026・黑吉辽蒙・ATP的功能与来源 2026・浙江1月・化学渗透与ATP合成 2026・河南・酶的特性 2026・陕晋青宁·测定酶的活性、酶的保存条件 2025・黑吉辽蒙・酶的本质、酶的特性 2025・北京・酶的作用与特性 考情分析： 1． 考查频次：近5年新高考高考生物对“酶和ATP”的考查频次较高，属于高频核心考点。根据现有资料统计：酶的功能与原理：共出现约27次；酶的本质与特性：共出现约29次；ATP的结构与利用：共出现约10次。 2． 考查要点：考查内容聚焦：高频考查酶作为生物催化剂的本质（RNA或蛋白质），强调其通过降低反应能垒来提速的机理，以及高效性、专一性和对环境敏感这三大固有属性。 紧密结合细胞呼吸（有氧/无氧）和光合作用（光反应）考查ATP的生成路径，同时以载体蛋白的磷酸化驱动主动运输为例，剖析ATP水解供能的具体分子机制。 3.命题情境：命题重心已逐渐从单一的知识记忆迁移至概念深挖与实验探究的融合。 热点情境 情境1 土壤修复与物质循环：常以黑土地保护（如秸秆还田）、矿山生态修复等为背景，考查微生物的分解作用（离不开酶的催化）以及物质循环中的能量流动（与ATP紧密相关）。 情境2 特色农业与植物生理：常结合水稻种植、林业资源等场景，考查光合作用与细胞呼吸过程中的酶（如参与卡尔文循环的酶）和ATP（光反应与暗反应的能量纽带）。例如，通过林木的光合与呼吸数据分析，来考查学生对相关酶和能量转换的理解。 情境3绿色生产技术：在饲料中添加植酸酶以提高磷的利用率、减少污染，这里考查的就是酶的特性（高效性、专一性）及影响其活性的因素（如pH）。 情境4基因工程与分子生物学工具：这是高频考点。例如耐高温的DNA聚合酶（如Taq酶），这是PCR技术的核心工具。真题常考查其化学本质（蛋白质）、基本单位（氨基酸，而非脱氧核苷酸）、作用条件（是否在细胞内外均可发挥作用）及最适温度等。 情境5细胞能量代谢的核心机制：前沿研究中常涉及ATP合酶。它会出现在线粒体内膜（参与有氧呼吸）或叶绿体类囊体薄膜（参与光合作用）等情境中，考查其作为转运蛋白和催化酶的双重功能。 情境6细胞工程与信号转导：在干细胞培养、细胞衰老等情境中，常涉及蛋白质激酶等与ATP相关的信号分子。例如，考查ATP如何通过磷酸化（提供磷酸基团）来激活某些酶或蛋白质，从而参与细胞信号的传递过程。 情境7生物工程与合成生物学：在利用基因工程改造微生物（如酵母菌）生产药物或燃料的情境中，会涉及发酵工程中微生物的代谢调控，这背后是复杂的酶促反应和ATP驱动的能量代谢网络。 第二部分 三大核心·主干速记 内容速览：酶与ATP。 一图串联 核心梳理 核心知识1 降低化学反应活化能的酶 考点1 酶的概念及作用 1. 酶的概念：酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。 2. 酶的作用验证实验：通过过氧化氢分解实验对比不同条件。对照组无气泡；加热组气泡较少；无机催化剂组气泡较多；酶催化组产生大量气泡。结论：加热、无机催化剂和酶都能加快反应，但酶催化效率最高，体现高效性。 3. 作用机理：酶通过降低化学反应的活化能加快反应速率。无催化剂时活化能最高，无机催化剂降低活化能，酶降低活化能最多。 酶降低的活化能 考点2 酶的特性与分子机制 1. 高效性：酶催化效率远高于无机催化剂，因能更有效降低活化能。 （1）曲线a、c对比说明：酶具有高效性 。 （2）曲线a、b对比说明：酶具有催化作用 。a b c 时间 产物浓度 加酶 不加催化剂 加无机催化剂 2. 专一性：一种酶只催化一种或一类反应，源于活性中心与底物的特异性结合。 3. 温和性：酶需适宜温度和pH，高温、极端pH会破坏结构导致失活，低温抑制活性但可恢复。 考点3 影响酶促反应的因素 1. 温度：高温破坏酶结构导致永久失活，低温抑制活性但可恢复。人体酶最适温度约37℃。 2. pH：pH影响酶结构和底物结合，不同酶最适pH不同，如胃蛋白酶pH1.5，胰蛋白酶pH7.8-8.5。过酸过碱破坏结构。 3. 酶浓度：底物充足时，反应速率与酶浓度正相关。 4. 底物浓度：低浓度时速率随底物浓度增加而增加；高浓度时酶饱和，速率不再增加。 5. 抑制剂与激活剂：激活剂提高酶活性，如氯离子对唾液淀粉酶；抑制剂抑制活性，分竞争性（可被底物浓度减弱）和非竞争性（不可逆）两种。 考点4 高考酶相关实验设计与探究 探究酶的高效性、专一性和影响酶活性的因素 （1）探究酶催化的高效性 验证酶高效性的实验中需设置两组对照实验， 第一组：反应物＋无机催化剂； 第二组：反应物＋等量的与反应物相应的酶溶液，观察比较两组反应速率的快慢。 预期结果：第一组反应速率慢，第二组反应速率快。 实例：比较过氧化氢在不同条件下的分解。 （2）探究酶的专一性 验证酶的专一性的实验可有两种设计思路， 思路一： 第一组：反应物+相应酶溶液； 第二组：另一反应物+等量相同酶溶液，观察两组中反应物是否被分解。 预期结果：第一组反应物被分解，第二组反应物不被分解。 思路二： 第一组：反应物+相应酶溶液； 第二组：相同反应物+等量另一种酶溶液，观察两组中反应物是否被分解。 预期结果：第一组反应物被分解，第二组反应物不被分解。 实例：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用。 （3）探究温度对酶的活性的影响 若以新鲜的稀释的唾液（含唾液淀粉酶）、体积分数为3%的可溶性淀粉溶液、37℃温水、95℃热水、冰水、碘液等材料进行“探究温度对酶活性的影响”实验。 ①实验原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解；滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。 ②实验步骤 a.取6支试管，分别编号为1与1'、2与2'、3与3'; b.在1、2、3号试管中各加入2mL稀释的唾液，在1′、2′、3'试管中分别加入2mL可溶性淀粉溶液； c.将1号与1′号试管置于冰水中水浴5min，将2与2′号试管置于37℃温水中水浴5min，将3与3′号试管置于95℃热水中水浴5min; d.将1、2、3号试管中的溶液分别加入1'、2'、3'试管中混合，摇匀，并将1′、2'、3′号试管依次置于冰水、37℃温水、95℃热水中数分钟； e.取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象。 ③实验现象：1′号和3′号试管呈蓝色，2′号试管无蓝色出现。 ④实验结论：酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高或过低都会影响酶活性。 在此类实验中应特别注意，底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。另外，检测底物是否被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。 （4）探究pH对酶活性的影响 以质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为5%的HCl溶液、质量分数为5%的NaOH溶液、蒸馏水、带火星的卫生香等材料进行“探究pH对酶活性的影响”实验。 ①实验原理：肝脏研磨液中有过氧化氢酶，过氧化氢酶可催化过氧化氢分解为水和O₂,pH影响酶的活性，从而影响O₂的生成速率，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2的生成速率。 ②实验步骤： a.取3支试管，分别编号为1、2、3号，并分别加入2滴过氧化氢酶溶液； b.在1、2、3号试管中依次加入1mL蒸馏水、1mL 5%的HCI溶液、1mL 5%的NaOH溶液； c.在1、2、3号试管中加入2mL过氧化氢溶液，立即将带火星的卫生香插入试管内（液面的上方），观察燃烧情况。 ③实验现象：1号试管中的卫生香燃烧剧烈，2、3号试管中卫生香燃烧较弱。 ④实验结论：过酸、过碱都会影响酶的活性，适宜pH下酶的活性最高。 核心知识2 细胞的“能量货币”ATP 考点1 ATP的结构 1.构建ATP的模型图（画出化学键） 2.归纳ATP的结构简式 ①中文名称： 腺苷三磷酸 ; ②元素组成： C、H、O、N、P ; ③结构简式： A-P~P~P。 ④其中“A”代表 腺苷 （由 腺嘌呤 和 核糖 组成），“T”代表 三 ，“P”代表 磷酸基团 ，“—”代表 普通的化学键 ，“”代表 特殊的化学键 。一个ATP分子中有 1 个A， 2 个特殊的化学键， 3 个磷酸基团。 3.完成下表，说出“A”的含义 化合物 结构简式 “ A”含义 共同点 ATP 腺苷（由腺嘌呤和核糖组成） A的共同点是 都含有腺嘌呤 DNA 腺嘌呤脱氧核苷酸 RNA 腺嘌呤核糖核苷酸 核苷酸 腺嘌呤 考点2 ATP与ADP相互转化 反应 ATPADP＋Pi＋能量 ADP＋Pi＋能量ATP 反应类型 水解反应 合成反应 酶的类型 水解酶 合成酶 场所 所有需能部位 线粒体、叶绿体、细胞质基质等 能量来源 特殊的化学键中的化学能 植物 有机物中的化学能（呼吸作用）光能（光合作用） 动物 呼吸作用有机物释放的能量 能量去向 用于各项生命活动 储存于特殊化学键中 ①ATP与ADP的相互转化时刻发生并处于 动态平衡之中 ②在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的 统一性 。 ③ATP与ADP的相互转化反应式不属于可逆反应，其中物质是可逆的，能量是不可逆的、酶 是 不相同 的。 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（全国视野，概念辨析与识记） 考查重点：考查概念辨析与识记。直接考查课本原话，比如酶的本质（蛋白质/RNA）、作用机理（降低活化能）、特性（专一性/高效性），以及ATP的结构简式（A-P~P~P）和功能（直接能源物质）。 题型一：酶的本质与作用机理 1.（2026·辽宁·高考模拟）下列关于酶的作用特点及本质的叙述，错误的是（ ） A．酶不能脱离生物体起作用 B．催化化学反应更高效 C．不能为反应物提供能量 D．酶不都是蛋白质 2.（2025·内蒙古赤峰·阶段检测）1982年科学家发现了一种具有催化功能的RNA，并将其命名为“核酶”。下列关于酶与ATP的叙述正确的是（ ） A．作为催化剂的核酶在反应过程中要与底物活性部位结合发生构象改变，但反应结束后核酶与底物分离构象复原 B．加酶洗衣粉由于直接加入了从生物体内提取的酶，所以比普通洗衣粉具有更强的去污能力 C．在DNA的复制中，ATP能直接提供能量，但脱去两个磷酸基团不能作为DNA复制的材料 D．很多放能反应需要磷酸基团从ATP转移到反应物上，导致反应物活化推动反应的进行 3.（2024·河北·高考） 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.（2026·内蒙古呼和浩特·一模）T4噬菌体基因编码的T4DNA连接酶，可连接具有黏性末端和平末端的DNA分子，下列有关T4DNA连接酶的叙述正确的是（ ） A．组成元素为C、H、O、N、P B．在T4噬菌体的核糖体上合成 C．能连接黏性末端和平末端，不具有专一性 D．可降低DNA分子间形成磷酸二酯键所需的活化能 题型二：酶的特性 5.（2026·黑龙江·模拟预测）下列关于实验操作的叙述，正确的是（ ） A．探究淀粉酶的专一性时，可用碘液检测淀粉和蔗糖是否水解 B．洋葱根尖解离后放入冰箱冷藏室，以诱导染色体数目加倍 C．用来观察细胞质流动的黑藻，应事先放在光照、室温条件下培养 D．探究土壤微生物的分解作用时，对照组的土壤中没有微生物 6.（2025·黑龙江齐齐哈尔·三模）为探究温度对糖化酶（可催化淀粉分解）和α-淀粉酶的影响，某实验小组进行A、B、C、D四组实验，反应温度依次为冰浴、室温、60℃和85℃。每组实验各取4支试管，分别依次编号1、2、3、4，每支试管中均加入1mL淀粉溶液，各组1号试管都不加入酶，2～4号分别加入0.5mL 10万活性糖化酶、5万活性糖化酶、α-淀粉酶。反应一段时间，冷却后每支试管分别加入4滴碘液检测，实验结果如表所示。下列叙述正确的是（ ） 组别 反应温度（℃） 实验效果 1号 2号 3号 4号 A 冰浴 ＋＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋ － B 室温 ＋＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋ － C 60 ＋＋＋＋ ― ― ― D 85 ＋＋＋＋ ＋＋ ＋＋ － 注：“＋”表示溶液显蓝色，“＋”的数目表示蓝色的深浅；“－”表示不变蓝。 A．1号试管不加酶的目的是作空白对照，每组将淀粉和酶混合后再进行不同温度处理 B．实验中B组2号试管颜色比D组2号试管深，说明升高温度可以提高酶的活性 C．C组2号和3号试管不变蓝色的原因是糖化酶在此温度下已变性失活，无法水解淀粉 D．对比不同温度下两种酶催化作用的效果，表明糖化酶对温度的敏感程度高于α-淀粉酶 7.（2025·黑吉辽蒙·高考）下列关于耐高温的DNA聚合酶的叙述正确的是（ ） A．基本单位是脱氧核苷酸 B．在细胞内或细胞外均可发挥作用 C．当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应 D．为维持较高活性，适宜在70℃~75℃下保存 8. （2026·北京·高考）某种加酶洗衣粉包装袋上注有下列信息：本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶；洗涤前先浸泡15～20min，特别脏的衣物可减少浸泡用水量；请勿使用60℃以上热水。下列叙述错误的是（ ） A. 该洗衣粉含多种酶，不适合洗涤纯棉衣物 B. 洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解 C. 减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度 D. 水温过高导致酶活性下降 9. （2025·江苏·高考）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 10. （2024·江苏·高考）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 题型三：酶促反应的影响因素 11.（2025·吉林·二模）图甲为酶催化反应过程模式图，图乙表示在最适温度下，酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。下列说法正确的是（ ） A．图甲为概念模型，可以解释酶具有专一性 B．若在A点提高反应温度，反应速率会升高 C．若在B点增加②的浓度，反应速率升高 D．若在C点增加①的浓度，反应速率升高 要原因，尤其在香蕉、莲藕等果蔬中表现明显，其核心机制是多酚氧化酶（PPO）在有氧条件下催化酚类物质形成褐色物质。PPO的最适pH一般接近中性。下列防止褐变的措施不恰当的是（ ） A．果蔬表面涂抹酚类物质 B．低氧环境下贮藏果蔬 C．用无毒的有机酸处理果蔬 D．食品加工时进行热烫处理 13.（2024·黑龙江齐齐哈尔·一模）已知酸和淀粉酶都能促进淀粉分解，而碱不能。下图为某生物兴趣小组在不同pH条件下测定淀粉酶对淀粉的分解作用的实验结果。下列有关叙述正确的是 A．pH为11时，淀粉酶的活性完全丧失 B．pH为3和9时，淀粉酶的活性不同 C．试管中溶液的pH由13调为7后，淀粉含量明显减少 D．先将淀粉与淀粉酶溶液混合，再调节各组混合液的pH 14.（2024·辽宁丹东·二模）超高压技术和木瓜蛋白酶广泛应用于食品工业，为探究木瓜蛋白酶在高压食品体系中的应用，某科研小组将木瓜蛋白酶溶液分别在0.1MPa（对照组）、200MPa和600MPa的压力下处理，测定其平均氢键数量（处理50纳秒（ns）的平均值）和木瓜蛋白酶相对活性变化的数据（注：氢键是稳定蛋白质空间结构的重要非共价结合力），下列说法错误的是（ ） 压力 0.1MPa 200MPa 600MPa 平均氢键数（个） 157.5 155.5 150.5 木瓜蛋白酶相对活性（%） 100 120 80 A．木瓜蛋白酶是具有催化作用的有机物，基本单位是氨基酸和核糖核苷酸 B．实验过程中适当增加木瓜蛋白酶的浓度会增加木瓜蛋白酶的相对活性 C．实验结果表明，木瓜蛋白酶适宜在最适温度、最适PH和200MPa压力下保存 D．600MPa下，木瓜蛋白酶的相对活性降低可能与该压力下酶的空间结构被破坏有关 15. （2025·江西·高考）芸香糖苷酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物生产槲皮素、柚皮素和橙皮素等活性物质，具有重要的应用前景。研究人员比较了芸香糖苷酶I、Ⅱ和Ⅲ的酶学性质，部分结果如表。下列叙述正确的是（ ） 芸香糖苷酶 最适温度（℃） 最适pH I 50 4.0 Ⅱ 70 4.0 Ⅲ 40 6.0 A. 酶I的反应温度升高20℃，其他条件不变，酶I与酶Ⅱ活性一致 B. 三种酶在最适的温度和pH条件下，催化底物的活性相同 C. 三种酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物，表明它们具有专一性 D. 三种酶的空间结构会因环境温度和pH的改变而发生变化 题型四：ATP的结构与功能 16. （2024·全国卷·高考）ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成，ATP结构如图所示，图中～表示高能磷酸键，下列叙述错误的是（ ） A. ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量 B. 用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA C. β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂 D. 光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键 17.（2025高三上·内蒙古鄂尔多斯·期末）如图表示ATP的结构，科研人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1～2min后迅速分离得到细胞内的ATP，发现其含量没有明显变化，但大部分ATP的磷酸基团已带上放射性标记。下列相关叙述正确的是（ ） A．图中“X”代表的基团为“—H” B．细胞内ATP被32P标记的位点是β和α C．ADP可接受ATP释放的能量并结合Pi重新合成ATP D．有些转运蛋白被ATP水解释放的磷酸基团磷酸化后才能转运物质进出细胞 18.（2024·吉林·一模）ATP是细胞的直接能源物质，图为ATP的结构式（注：C1表示碳原子的位置是1号碳，其他同理），下列相关叙述正确的是（ ） A．ATP断裂两个“”后，是某些酶的基本组成单位 B．ATP末端磷酸基团（Pγ）转移，可与放能反应相联系 C．ATP中的五碳糖是核糖，与脱氧核糖的区别在C3 D．剧烈运动骨骼肌细胞无氧呼吸，丙酮酸生成乳酸时能产生少量ATP 题型五：ATP与ADP的相互转化 19.（2024·黑龙江·模拟预测）磷酸化是指将一个磷酸基团导入一个有机分子，如蛋白质磷酸化、核苷酸磷酸化等。下列关于磷酸化的叙述错误的是（ ） A．蛋白质磷酸化过程中伴随着ATP的水解，属于吸能反应 B．蛋白质磷酸化和去磷酸化过程中的相关物质和能量都能重复利用 C．蛋白质去磷酸化过程中不伴随ATP的合成 D．细胞膜上的载体蛋白经磷酸化后被活化，有利于主动运输 20.（2026·内蒙古包头·一模）ATP是能够直接给细胞的生命活动提供能量的有机物。发生在植物体中的下列过程能够合成ATP的是（ ） A．光反应 B．暗反应 C．有氧呼吸 D．主动运输 题型六：酶相关的实验设计与分析 21. （2025·贵州·高考）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 22.（2025·辽宁丹东·模拟预测）下列有关生物学研究方法叙述正确的是（ ） A．在光学显微镜下拍摄的有丝分裂各个时期的照片属于物理模型 B．探究淀粉酶的最适温度实验属于对比实验 C．用H218O和CO2进行光合作用实验，产生的O2都具有放射性 D．细胞学说的建立运用了完全归纳法 23. （2025·浙江·高考）取鸡蛋清，加入蒸馏水，混匀并加热一段时间后，过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物，探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响，实验结果如表所示。 组别 1 2 3 4 5 温度（℃） 27 37 47 57 67 滤液变澄清时间（min） 16 9 4 6 50min未澄清 据表分析，下列叙述正确的是（ ） A. 滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关 B. 组3滤液变澄清时间最短，酶促反应速率最快 C. 若实验温度为52℃，则滤液变澄清时间为4～6min D. 若实验后再将组5放置在57℃，则滤液变澄清时间为6min 一年重难·创新题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国） 酶的本质特性、影响因素实验、ATP结构与转化、新情境综合应用。考查图表分析与变量推理。 1.（2025·内蒙古赤峰·模拟预测）α-鹅蕈毒环肽存在于某些毒蘑菇中，有学者测定其对真核细胞中三种RNA聚合酶I、Ⅱ、Ⅲ活性的影响，结果如下图。下列叙述错误的是（ ） A．RNA聚合酶I的合成场所与催化作用场所不同 B．RNA聚合酶活性的变化可通过RNA的产生速率测定 C．三种酶中，RNA聚合酶Ⅲ对α-鹅蕈毒环肽最敏感 D．当α-鹅蕈毒环肽浓度为101μg/mL时，RNA聚合酶Ⅱ的活性完全被抑制 2.（2026·吉林长春·一模）Na+-K+泵是细胞膜上转运Na+和K+的载体蛋白，因其具有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 3.（2025·内蒙古·阶段检测）迁移体是由我国科学家发现的一种细胞器，受损线粒体可通过进入迁移体（一种囊泡结构）而被释放到细胞外，即“线粒体胞吐”。为研究K基因在该过程中的作用，对红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作，检测迁移体中的红色荧光，操作及结果如图。下列叙述正确的是（ ） （注：用药物C处理细胞使线粒体受损；“+”“-”分别代表进行和未进行操作） A．线粒体代谢会生成大量的ATP，可用于细胞内多种放能反应 B．迁移体清除受损线粒体与溶酶体清除受损线粒体的机理相同 C．K基因或其表达产物可在线粒体受损时促进“线粒体胞吐” D．可以利用哺乳动物成熟红细胞做材料来观察“线粒体胞吐” 4.（2025·内蒙古包头·二模）为验证质子梯度能够驱动ATP合成的假说，科学家设计了如下实验：分别将细菌紫膜质、ATP合酶、解偶联剂按下图所示加入人工脂质体上，光照处理后结果如下图（光照处理前人工脂质体两侧H+浓度相等且在人工脂质体外提供ADP和Pi）。下列叙述正确的是（ ） A．图甲中H+通过细菌紫膜质逆浓度梯度运输消耗的能量是光能 B．ATP合酶能够将光能直接转化为ATP中的化学能 C．ATP合酶既具有催化作用也具有运输作用 D．图丁实验结果进一步验证了质子梯度对于ATP合成的关键作用 5.（2026·辽宁·三模）裂解性多糖单加氧酶（LPMO）通过氧化裂解反应破坏纤维素等多糖表面的结晶，为纤维素酶提供更多的结合位点，从而提高纤维素的降解效率。图1表示Cu2+对该酶活性的影响，图2、图3分别表示pH和温度对该酶活性的影响。下列叙述错误的是（ ） A．据图1可知，Cu2+对该酶的活性具有低浓度促进、高浓度抑制的特点 B．探究pH和温度对该酶活性影响时，先将酶与底物混合再在预设条件下进行测定 C．据实验结果可知，该酶在pH为7、温度为50℃时为化学反应提供的活化能最多 D．据实验结果可知，该酶在pH为7、温度为50℃时稳定性最高，应在此条件下保存 三年真题·压轴题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国） 考查实验探究与跨模块综合。设计实验验证酶的专一性或pH影响（注意对照原则、无关变量控制）。更难的会结合遗传信息的表达（酶合成受阻）或物质跨膜运输（ATP供能）。 1.（2026·黑吉辽蒙·高考）成纤维细胞经适当剂量X射线处理后进入衰老状态，细胞内自由基水平上升，衰老相关β-半乳糖苷酶活性升高，染色质形成致密团块。下列叙述错误的是（ ） A．高剂量X射线可引起细胞坏死 B．清除过量的自由基有助于延缓细胞衰老进程 C．β-半乳糖苷酶活性升高表明细胞代谢活动增强 D．染色质收缩是形成致密染色质团块的重要原因 2. （2026·河南·高考）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 3. （2026·陕晋青宁·高考）某同学用苹果制备果醋前欲对果实品质进行检测。下列叙述正确的是（ ） A. 检测果实细菌污染状况时，需将稀释液滴到涂布器上再进行涂布 B. 测定果实淀粉酶活性时，为保持酶活性需在4℃下进行酶促反应 C. 室温下加入斐林试剂测定砖红色沉淀量，以分析果实糖含量 D. 探究果实储存状况时，可用CO2和O2传感器测定果实呼吸速率 4. （2026·安徽·高考）细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1（PFK1）是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是（ ） A. 在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等 B. PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活 C. ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于负反馈调节 D. 运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快 5. （2025·福建·高考）关于生物科学史中经典实验对应的实验设计，下列叙述错误的是（ ） 选项 经典实验 实验设计 A 恩格尔曼探究叶绿体的功能 选择水绵为实验材料、利用需氧细菌指示氧气释放的场所 B 艾弗里证明DNA是遗传物质 利用“减法原理”设法分离DNA和蛋白质等物质。研究它们的作用 C 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制 选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术进行探究 D 毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与 破碎酵母菌细胞，获得不含细胞的提取液进行发酵 A. A B. B C. C D. D 6. （2025·河北·高考）下列过程涉及酶催化作用的是（ ） A. Fe3+催化H2O2的分解 B. O2通过自由扩散进入细胞 C. PCR过程中DNA双链的解旋 D. 植物体细胞杂交前细胞壁的去除 7. （2025·湖南·高考）用替代的实验材料或者试剂开展下列实验，不能达成实验目的的是（ ） 选项 实验内容 替代措施 A 用高倍显微镜观察叶绿体 用“菠菜叶”替代“藓类叶片” B DNA的粗提取与鉴定 用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞” C 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液” D 比较过氧化氢在不同条件下的分解 用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液” A. A B. B C. C D. D 8. （2025·四川·高考）下列以土豆为材料的实验描述，错误的是（ ） A. 土豆DNA溶于酒精后，与二苯胺试剂混合呈蓝色 B. 向土豆匀浆中加入一定量的碘液后，溶液会呈蓝色 C. 利用土豆匀浆制备的培养基，可用于酵母菌的培养 D. 土豆中的过氧化氢酶可用于探究pH对酶活性的影响 9. （2025·四川·高考）D-阿洛酮糖是一种低热量多功能糖，有助于肥胖人群的体重管理。Co2+可协助酶Y催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件（含Co2+条件）下，测定不同浓度D-果糖的转化率（转化率=产物量/底物量×100%），其变化趋势如下图。下列叙述正确的是（ ） A. 升高反应温度，可进一步提高D-果糖转化率 B. D-果糖的转化率越高，说明酶Y的活性越强 C. 若将Co2+的浓度加倍，酶促反应速率也加倍 D. 2h时，三组中500g·L-1果糖组产物量最高 10.（2025·云南·高考） 黄酒是我国古老的发酵酒之一，传统酿制中，先用蒸煮过的小麦或麸皮为原料，对之前发酵留存的少量酒曲（曲种）进行扩大制曲；再将酒曲和蒸煮后的糯米、大米混合处理一段时间后，添加足量酒母（含酵母菌）完成发酵，压榨成品。下列说法错误的是（ ） A. 小麦、麸皮等原料为酒曲中微生物的生长繁殖提供了碳源和氮源等营养物质 B. 为避免制曲过程被杂菌污染影响黄酒品质，扩大制曲前需对留存的酒曲灭菌 C. 糯米、大米蒸煮后立即与酒曲混合会导致酶空间结构改变而降低其催化效率 D. 将酒曲混合糯米、大米处理一段时间，是为了获得酒母发酵时的底物葡萄糖 11. （2025·浙江·高考）血红素是血红蛋白的组成成分，其合成的简要过程如图所示，其中甲、乙和丙代表不同的物质，酶X能催化甲和乙转变为丙，“（-）”表示抑制作用。下列叙述正确的是（ ） A. 酶X为甲和乙的活化提供了能量 B. 与甲、乙结合后，酶X会发生不可逆的结构变化 C. 血红素浓度过高会通过反馈调节抑制酶X 的活性 D. 随着甲和乙的浓度提高，酶X 催化反应的速率不断提高 12. （2024·浙江·高考）红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶（PAL）能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取 PAL 酶液，测定 PAL 的活性，测定过程如下表。 下列叙述错误的是（ ） A.低温提取以避免PAL 失活 B. 30℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗 C. ④加H2O补齐反应体系体积 D. ⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应 13. （2024·重庆·高考）科研小组以某种硬骨鱼为材料在鱼鳍（由不同组织构成）“开窗”研究组织再生的方向性和机制（题图所示），下列叙述不合理的是（ ） A. “窗口”愈合过程中，细胞之间的接触会影响细胞增殖 B. 对照组“窗口”远端，细胞不具有增殖和分化的潜能 C. “窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关，F可抑制远端H酶活性 D. 若要比较尾鳍近、远端的再生能力，则需沿鳍近、远端各开“窗口”观察 14. （2024·广西·高考）我国科研工作者利用病毒衣壳蛋白VP16作为纳米骨架，包裹大肠杆菌碱性磷酸酶，构建了高效、易调控的蛋白类纳米酶。关于该纳米酶的说法，错误的是（ ） A. 催化效率受pH、温度影响 B. 可在细胞内发挥作用 C. 显著降低反应的活化能 D. 可催化肽键的断裂 15. （2024·福建·高考）科研人员用CCK-8试剂盒检测化合物M对肝细胞增殖的作用效果。该试剂盒的检测原理：在活细胞线粒体脱氢酶催化产物的介导下，试剂盒中无色的WST-8被还原成橙黄色甲腈，通过检测反应液颜色深浅判定活细胞的相对数量。下列叙述正确的是（ ） A. WST-8可影响肝细胞线粒体脱氢酶的专一性 B. 线粒体脱氢酶参与肝细胞有氧呼吸的第一阶段 C. 用该方法对肝细胞增殖情况检测无需控制反应温度 D. 若M促进肝细胞增殖能力越强则反应液颜色越深 16. （2024·湖南·高考）某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时，发现DNA完全没有被酶切，分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是（ ） A. 限制酶失活，更换新的限制酶 B. 酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等 C. 质粒DNA突变导致酶识别位点缺失，更换正常质粒DNA D. 酶切位点被甲基化修饰，换用对DNA甲基化不敏感的限制酶 17.（2026·黑吉辽蒙·高考）植物细胞膜上存在钙泵和钙通道两种转运蛋白。钙泵又称Ca²⁺-ATP酶，能够催化细胞膜内侧的ATP水解释放能量，驱动细胞内的Ca²⁺泵出细胞。下列叙述错误的是 A．Ca²⁺需与钙通道蛋白结合才能进入细胞 B．Ca²⁺泵出细胞的运输速率存在最大值 C．抑制细胞的呼吸作用会影响钙泵的功能 D．钙泵在发挥作用过程中，空间结构会发生变化 18. （2026·陕青宁晋·高考）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 19. （2025·河北·高考）ATP是一种能为生命活动供能的化合物，下列过程不消耗ATP的是（ ） A. 肌肉的收缩 B. 光合作用的暗反应 C. Ca2+载体蛋白的磷酸化 D. 水的光解 20.（2025·重庆·高考） 能量胶是马拉松运动员常用的胶状补给品，可快速供能。下表是某能量胶的营养成分表。据表分析，下列叙述正确的是（ ） 项目 每100g 能量 850KJ 蛋白质 0g 脂肪 0g 碳水化合物 50g 核糖 450mg 钠钾氯等 235mg A. 核糖是ATP的组成成分，补充核糖有助于合成ATP B. 推测表中的碳水化合物主要是淀粉 C. 比赛过程中大量出汗，少量补充能量胶即可维持水盐平衡 D. 能量胶不含脂肪和蛋白质是因为它们不能为机体提供能量 21.（2025·贵州·高考）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，低温保存的目的是______。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） 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第08讲 酶与ATP（黑吉辽蒙专用） 第一部分 五年考情·精准定向 黑吉辽蒙考情概览 黑吉辽蒙热点情境 黑吉辽蒙备考策略 第二部分 核心知识·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心01 降低化学反应活化能的酶 核心02 细胞的“能量货币”ATP 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（全国视野，6大题型） 一年重难·创新题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国，单选+不定项+非选择题） 三年真题·压轴题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1. 酶的作用、本质与特性：重点考查酶的概念、化学本质、催化机理，以及三大特性的理解与应用。 2. 影响酶活性的因素及探究实验。 3. 酶的合成场所、作用场所、保存条件，以及酶与激素的区别等。 4. ATP的结构与功能。 5. ATP与ADP的相互转化。 6. ATP的来源与利用机制。 2026・黑吉辽蒙・衰老细胞的特征-酶的活性 2026・黑吉辽蒙・ATP的功能与来源 2026・浙江1月・化学渗透与ATP合成 2026・河南・酶的特性 2026・陕晋青宁·测定酶的活性、酶的保存条件 2025・黑吉辽蒙・酶的本质、酶的特性 2025・北京・酶的作用与特性 考情分析： 1． 考查频次：近5年新高考高考生物对“酶和ATP”的考查频次较高，属于高频核心考点。根据现有资料统计：酶的功能与原理：共出现约27次；酶的本质与特性：共出现约29次；ATP的结构与利用：共出现约10次。 2． 考查要点：考查内容聚焦：高频考查酶作为生物催化剂的本质（RNA或蛋白质），强调其通过降低反应能垒来提速的机理，以及高效性、专一性和对环境敏感这三大固有属性。 紧密结合细胞呼吸（有氧/无氧）和光合作用（光反应）考查ATP的生成路径，同时以载体蛋白的磷酸化驱动主动运输为例，剖析ATP水解供能的具体分子机制。 3.命题情境：命题重心已逐渐从单一的知识记忆迁移至概念深挖与实验探究的融合。 热点情境 情境1 土壤修复与物质循环：常以黑土地保护（如秸秆还田）、矿山生态修复等为背景，考查微生物的分解作用（离不开酶的催化）以及物质循环中的能量流动（与ATP紧密相关）。 情境2 特色农业与植物生理：常结合水稻种植、林业资源等场景，考查光合作用与细胞呼吸过程中的酶（如参与卡尔文循环的酶）和ATP（光反应与暗反应的能量纽带）。例如，通过林木的光合与呼吸数据分析，来考查学生对相关酶和能量转换的理解。 情境3绿色生产技术：在饲料中添加植酸酶以提高磷的利用率、减少污染，这里考查的就是酶的特性（高效性、专一性）及影响其活性的因素（如pH）。 情境4基因工程与分子生物学工具：这是高频考点。例如耐高温的DNA聚合酶（如Taq酶），这是PCR技术的核心工具。真题常考查其化学本质（蛋白质）、基本单位（氨基酸，而非脱氧核苷酸）、作用条件（是否在细胞内外均可发挥作用）及最适温度等。 情境5细胞能量代谢的核心机制：前沿研究中常涉及ATP合酶。它会出现在线粒体内膜（参与有氧呼吸）或叶绿体类囊体薄膜（参与光合作用）等情境中，考查其作为转运蛋白和催化酶的双重功能。 情境6细胞工程与信号转导：在干细胞培养、细胞衰老等情境中，常涉及蛋白质激酶等与ATP相关的信号分子。例如，考查ATP如何通过磷酸化（提供磷酸基团）来激活某些酶或蛋白质，从而参与细胞信号的传递过程。 情境7生物工程与合成生物学：在利用基因工程改造微生物（如酵母菌）生产药物或燃料的情境中，会涉及发酵工程中微生物的代谢调控，这背后是复杂的酶促反应和ATP驱动的能量代谢网络。 第二部分 三大核心·主干速记 内容速览：酶与ATP。 一图串联 核心梳理 核心知识1 降低化学反应活化能的酶 考点1 酶的概念及作用 1. 酶的概念：酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。 2. 酶的作用验证实验：通过过氧化氢分解实验对比不同条件。对照组无气泡；加热组气泡较少；无机催化剂组气泡较多；酶催化组产生大量气泡。结论：加热、无机催化剂和酶都能加快反应，但酶催化效率最高，体现高效性。 3. 作用机理：酶通过降低化学反应的活化能加快反应速率。无催化剂时活化能最高，无机催化剂降低活化能，酶降低活化能最多。 酶降低的活化能 考点2 酶的特性与分子机制 1. 高效性：酶催化效率远高于无机催化剂，因能更有效降低活化能。 （1）曲线a、c对比说明：酶具有高效性 。 （2）曲线a、b对比说明：酶具有催化作用 。a b c 时间 产物浓度 加酶 不加催化剂 加无机催化剂 2. 专一性：一种酶只催化一种或一类反应，源于活性中心与底物的特异性结合。 3. 温和性：酶需适宜温度和pH，高温、极端pH会破坏结构导致失活，低温抑制活性但可恢复。 考点3 影响酶促反应的因素 1. 温度：高温破坏酶结构导致永久失活，低温抑制活性但可恢复。人体酶最适温度约37℃。 2. pH：pH影响酶结构和底物结合，不同酶最适pH不同，如胃蛋白酶pH1.5，胰蛋白酶pH7.8-8.5。过酸过碱破坏结构。 3. 酶浓度：底物充足时，反应速率与酶浓度正相关。 4. 底物浓度：低浓度时速率随底物浓度增加而增加；高浓度时酶饱和，速率不再增加。 5. 抑制剂与激活剂：激活剂提高酶活性，如氯离子对唾液淀粉酶；抑制剂抑制活性，分竞争性（可被底物浓度减弱）和非竞争性（不可逆）两种。 考点4 高考酶相关实验设计与探究 探究酶的高效性、专一性和影响酶活性的因素 （1）探究酶催化的高效性 验证酶高效性的实验中需设置两组对照实验， 第一组：反应物＋无机催化剂； 第二组：反应物＋等量的与反应物相应的酶溶液，观察比较两组反应速率的快慢。 预期结果：第一组反应速率慢，第二组反应速率快。 实例：比较过氧化氢在不同条件下的分解。 （2）探究酶的专一性 验证酶的专一性的实验可有两种设计思路， 思路一： 第一组：反应物+相应酶溶液； 第二组：另一反应物+等量相同酶溶液，观察两组中反应物是否被分解。 预期结果：第一组反应物被分解，第二组反应物不被分解。 思路二： 第一组：反应物+相应酶溶液； 第二组：相同反应物+等量另一种酶溶液，观察两组中反应物是否被分解。 预期结果：第一组反应物被分解，第二组反应物不被分解。 实例：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用。 （3）探究温度对酶的活性的影响 若以新鲜的稀释的唾液（含唾液淀粉酶）、体积分数为3%的可溶性淀粉溶液、37℃温水、95℃热水、冰水、碘液等材料进行“探究温度对酶活性的影响”实验。 ①实验原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解；滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。 ②实验步骤 a.取6支试管，分别编号为1与1'、2与2'、3与3'; b.在1、2、3号试管中各加入2mL稀释的唾液，在1′、2′、3'试管中分别加入2mL可溶性淀粉溶液； c.将1号与1′号试管置于冰水中水浴5min，将2与2′号试管置于37℃温水中水浴5min，将3与3′号试管置于95℃热水中水浴5min; d.将1、2、3号试管中的溶液分别加入1'、2'、3'试管中混合，摇匀，并将1′、2'、3′号试管依次置于冰水、37℃温水、95℃热水中数分钟； e.取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象。 ③实验现象：1′号和3′号试管呈蓝色，2′号试管无蓝色出现。 ④实验结论：酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高或过低都会影响酶活性。 在此类实验中应特别注意，底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。另外，检测底物是否被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。 （4）探究pH对酶活性的影响 以质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为5%的HCl溶液、质量分数为5%的NaOH溶液、蒸馏水、带火星的卫生香等材料进行“探究pH对酶活性的影响”实验。 ①实验原理：肝脏研磨液中有过氧化氢酶，过氧化氢酶可催化过氧化氢分解为水和O₂,pH影响酶的活性，从而影响O₂的生成速率，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2的生成速率。 ②实验步骤： a.取3支试管，分别编号为1、2、3号，并分别加入2滴过氧化氢酶溶液； b.在1、2、3号试管中依次加入1mL蒸馏水、1mL 5%的HCI溶液、1mL 5%的NaOH溶液； c.在1、2、3号试管中加入2mL过氧化氢溶液，立即将带火星的卫生香插入试管内（液面的上方），观察燃烧情况。 ③实验现象：1号试管中的卫生香燃烧剧烈，2、3号试管中卫生香燃烧较弱。 ④实验结论：过酸、过碱都会影响酶的活性，适宜pH下酶的活性最高。 核心知识2 细胞的“能量货币”ATP 考点1 ATP的结构 1.构建ATP的模型图（画出化学键） 2.归纳ATP的结构简式 ①中文名称： 腺苷三磷酸 ; ②元素组成： C、H、O、N、P ; ③结构简式： A-P~P~P。 ④其中“A”代表 腺苷 （由 腺嘌呤 和 核糖 组成），“T”代表 三 ，“P”代表 磷酸基团 ，“—”代表 普通的化学键 ，“”代表 特殊的化学键 。一个ATP分子中有 1 个A， 2 个特殊的化学键， 3 个磷酸基团。 3.完成下表，说出“A”的含义 化合物 结构简式 “ A”含义 共同点 ATP 腺苷（由腺嘌呤和核糖组成） A的共同点是 都含有腺嘌呤 DNA 腺嘌呤脱氧核苷酸 RNA 腺嘌呤核糖核苷酸 核苷酸 腺嘌呤 考点2 ATP与ADP相互转化 反应 ATPADP＋Pi＋能量 ADP＋Pi＋能量ATP 反应类型 水解反应 合成反应 酶的类型 水解酶 合成酶 场所 所有需能部位 线粒体、叶绿体、细胞质基质等 能量来源 特殊的化学键中的化学能 植物 有机物中的化学能（呼吸作用）光能（光合作用） 动物 呼吸作用有机物释放的能量 能量去向 用于各项生命活动 储存于特殊化学键中 ①ATP与ADP的相互转化时刻发生并处于 动态平衡之中 ②在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的 统一性 。 ③ATP与ADP的相互转化反应式不属于可逆反应，其中物质是可逆的，能量是不可逆的、酶 是 不相同 的。 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（全国视野，概念辨析与识记） 考查重点：考查概念辨析与识记。直接考查课本原话，比如酶的本质（蛋白质/RNA）、作用机理（降低活化能）、特性（专一性/高效性），以及ATP的结构简式（A-P~P~P）和功能（直接能源物质）。 题型一：酶的本质与作用机理 1.（2026·辽宁·高考模拟）下列关于酶的作用特点及本质的叙述，错误的是（ ） A．酶不能脱离生物体起作用 B．催化化学反应更高效 C．不能为反应物提供能量 D．酶不都是蛋白质 【答案】A 【详解】A、酶可以在生物体内或体外发挥作用，如体外实验中酶仍具有催化活性，A错误； B.酶通过显著降低化学反应的活化能，使反应速率加快，具有高效性，B正确； C.酶仅起催化作用，不提供能量，反应所需的能量由反应物自身提供，C正确； D.绝大多数酶是蛋白质，但少数酶（如某些RNA）也具有催化功能，因此酶不都是蛋白质，D正确。 故选A。 2.（2025·内蒙古赤峰·阶段检测）1982年科学家发现了一种具有催化功能的RNA，并将其命名为“核酶”。下列关于酶与ATP的叙述正确的是（ ） A．作为催化剂的核酶在反应过程中要与底物活性部位结合发生构象改变，但反应结束后核酶与底物分离构象复原 B．加酶洗衣粉由于直接加入了从生物体内提取的酶，所以比普通洗衣粉具有更强的去污能力 C．在DNA的复制中，ATP能直接提供能量，但脱去两个磷酸基团不能作为DNA复制的材料 D．很多放能反应需要磷酸基团从ATP转移到反应物上，导致反应物活化推动反应的进行 【答案】C 【详解】A、发生反应时，底物与酶的活性部位结合，A错误； B.加酶洗衣粉中的酶不是直接来自生物体的，而是经过酶工程改造的产品，比一般的酶稳定性强，B错误； C.在DNA的复制中，ATP能直接提供能量，但脱去两个磷酸基团是腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的原料，不能作为DNA复制的材料，C正确； D.磷酸基团从ATP转移到反应物上，磷酸基团携带能量，使反应物磷酸化转化为活化状态，这是吸能反应，D错误。 故选C。 3.（2024·河北·高考） 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 【详解】A、一般来说，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，但其作用的反应物不一定是有机物，如过氧化氢酶作用的反应物过氧化氢就是无机物，A错误； B.胃蛋白酶应在酸性、低温下保存，B错误； C.醋酸杆菌是细菌，属于原核生物，不具有线粒体结构，C错误； D.成年牛、羊等草食类动物肠道中有可以分解纤维素的微生物，所以从其肠道内容物中可以获得纤维素酶，D正确。 故选D。 4.（2026·内蒙古呼和浩特·一模）T4噬菌体基因编码的T4DNA连接酶，可连接具有黏性末端和平末端的DNA分子，下列有关T4DNA连接酶的叙述正确的是（ ） A．组成元素为C、H、O、N、P B．在T4噬菌体的核糖体上合成 C．能连接黏性末端和平末端，不具有专一性 D．可降低DNA分子间形成磷酸二酯键所需的活化能 【答案】D 【详解】A、T4DNA连接酶的本质为蛋白质，蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，多数不含P元素，A错误； B.T4噬菌体属于病毒，无细胞结构，不含有核糖体，B错误； C.酶的专一性指一种酶可催化一种或一类化学反应，T4DNA连接酶只能催化DNA片段间磷酸二酯键的形成，虽然可连接两类末端，仍具有专一性，C错误； D.酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，DNA连接酶的功能是催化DNA片段间形成磷酸二酯键，因此可降低该反应的活化能，D正确。 题型二：酶的特性 5.（2026·黑龙江·模拟预测）下列关于实验操作的叙述，正确的是（ ） A．探究淀粉酶的专一性时，可用碘液检测淀粉和蔗糖是否水解 B．洋葱根尖解离后放入冰箱冷藏室，以诱导染色体数目加倍 C．用来观察细胞质流动的黑藻，应事先放在光照、室温条件下培养 D．探究土壤微生物的分解作用时，对照组的土壤中没有微生物 【答案】C 【详解】A、蔗糖无论是否水解都不能与碘液发生反应，因此不能用碘液检测两种底物的分解情况，A错误； B.洋葱根尖解离后，根尖细胞已经死亡，无法诱导染色体加倍，B错误； C.适宜光照、温度条件下培养黑藻，细胞代谢增强，细胞质流动加快，用黑藻叶片制作临时装片观察细胞质流动时，最好先将材料放在光照、室温下培养，C正确。 D.探究土壤微生物分解作用的实验中，对照组土壤不进行灭菌处理，含有微生物，D错误。 故选C。 6.（2025·黑龙江齐齐哈尔·三模）为探究温度对糖化酶（可催化淀粉分解）和α-淀粉酶的影响，某实验小组进行A、B、C、D四组实验，反应温度依次为冰浴、室温、60℃和85℃。每组实验各取4支试管，分别依次编号1、2、3、4，每支试管中均加入1mL淀粉溶液，各组1号试管都不加入酶，2～4号分别加入0.5mL 10万活性糖化酶、5万活性糖化酶、α-淀粉酶。反应一段时间，冷却后每支试管分别加入4滴碘液检测，实验结果如表所示。下列叙述正确的是（ ） 组别 反应温度（℃） 实验效果 1号 2号 3号 4号 A 冰浴 ＋＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋ － B 室温 ＋＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋ － C 60 ＋＋＋＋ ― ― ― D 85 ＋＋＋＋ ＋＋ ＋＋ － 注：“＋”表示溶液显蓝色，“＋”的数目表示蓝色的深浅；“－”表示不变蓝。 A．1号试管不加酶的目的是作空白对照，每组将淀粉和酶混合后再进行不同温度处理 B．实验中B组2号试管颜色比D组2号试管深，说明升高温度可以提高酶的活性 C．C组2号和3号试管不变蓝色的原因是糖化酶在此温度下已变性失活，无法水解淀粉 D．对比不同温度下两种酶催化作用的效果，表明糖化酶对温度的敏感程度高于α-淀粉酶 【答案】BD 【详解】A、1号不加入酶，目的是作为空白对照。淀粉和相应的酶在反应前需要分别在相应温度保温一段时间，保证反应是在所设置的温度下进行的，排除非预设温度对实验结果的干扰，A错误； B.检测试剂选用的是碘液，碘液能让淀粉溶液呈现蓝色，淀粉越多，蓝色越深，B组2号试管颜色比D组2号试管的颜色深，说明B组2号试管酶促反应过后淀粉的剩余量较多，D组2号试管中淀粉的剩余量较少，即升高温度可以提高糖化酶的活性，B正确； C.C组（60℃）2号和3号试管不变蓝（-），说明淀粉被完全分解，糖化酶在此温度下活性较高，而非变性失活，C错误； D.从A、B、C、D4组实验的实验结果可以得出，加5万活性α-淀粉酶0.5mL的4号试管在冰浴、室温、60℃、85℃条件下的实验结果都是“-”，即不变蓝，证明淀粉基本上被水解，α-淀粉酶催化效率都较高，说明α-淀粉酶对温度不敏感，各个温度下都表现出较强的活性；而糖化酶在各处理组都有相对明显差异的实验结果，说明糖化酶对温度敏感，D正确。 故选BD。 7.（2025·黑吉辽蒙·高考）下列关于耐高温的DNA聚合酶的叙述正确的是（ ） A．基本单位是脱氧核苷酸 B．在细胞内或细胞外均可发挥作用 C．当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应 D．为维持较高活性，适宜在70℃~75℃下保存 【答案】B 【详解】A、耐高温的DNA聚合酶的本质是蛋白质，基本单位为氨基酸，A错误； B.耐高温DNA聚合酶在细胞内的DNA复制和体外的PCR反应中均能发挥作用，B正确； C.缺少引物和缓冲液时反应无法启动，C错误； D.耐高温的 DNA 聚合酶虽然能在较高温度下发挥作用，但保存时一般在低温下保存，而不是在70℃~75℃下保存，D错误。 故选B。 8. （2026·北京·高考）某种加酶洗衣粉包装袋上注有下列信息：本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶；洗涤前先浸泡15～20min，特别脏的衣物可减少浸泡用水量；请勿使用60℃以上热水。下列叙述错误的是（ ） A. 该洗衣粉含多种酶，不适合洗涤纯棉衣物 B. 洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解 C. 减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度 D. 水温过高导致酶活性下降 【答案】A 【详解】A、酶具有专一性，纯棉衣物的主要成分是纤维素，而该洗衣粉含有的酶为蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶，均无法分解纤维素，故不会损坏纯棉衣物，A错误； B.洗涤前浸泡可延长酶与污渍的接触时间，有利于酶与污渍结合催化其分解，B正确； C.一定范围内，减少用水量会提高酶的浓度，从而加快反应速率，C正确； D.酶活性的发挥需要适宜温度，高温会破坏其空间结构导致酶活性下降，故勿使用60℃以上热水，D正确。 故选A。 9. （2025·江苏·高考）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。 10. （2024·江苏·高考）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。 题型三：酶促反应的影响因素 11.（2025·吉林·二模）图甲为酶催化反应过程模式图，图乙表示在最适温度下，酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。下列说法正确的是（ ） A．图甲为概念模型，可以解释酶具有专一性 B．若在A点提高反应温度，反应速率会升高 C．若在B点增加②的浓度，反应速率升高 D．若在C点增加①的浓度，反应速率升高 【答案】D 【详解】A、图甲是图片，是物理模型，图中酶与底物的缺口互补，酶与特定底物结合体现专一性，A错误； B.本实验是在最适温度条件下进行的，若再提高温度，酶活性会下降，则反应速率降低，B错误； C.曲线BC段随反应物浓度的增加，催化速率不变，所以在B点增加反应物浓度，反应速率不变，C错误； D.曲线BC段随着反应物浓度的增加，催化速率不变，说明此时限制催化速率的因素最有可能是酶的数量，所以C点时，往反应物中加入少量同样的酶即①，反应速率会加快，D正确。 故选D。 12.（2026·吉林长春·二模）酶促褐变是果蔬褐变的主要原因，尤其在香蕉、莲藕等果蔬中表现明显，其核心机制是多酚氧化酶（PPO）在有氧条件下催化酚类物质形成褐色物质。PPO的最适pH一般接近中性。下列防止褐变的措施不恰当的是（ ） A．果蔬表面涂抹酚类物质 B．低氧环境下贮藏果蔬 C．用无毒的有机酸处理果蔬 D．食品加工时进行热烫处理 【答案】A 【详解】A、果蔬表面涂抹酚类物质会增加酶促反应的底物浓度，促进褐变反应进行，无法起到防止褐变的作用，A错误； B.酶促褐变需要有氧条件，低氧环境可抑制该反应的进行，能防止褐变，B正确； C.PPO的最适pH接近中性，用无毒有机酸处理会使环境pH偏离PPO的最适值，抑制PPO的活性，可防止褐变，C正确； D.热烫处理的高温会使本质为蛋白质的PPO变性失活，失去催化功能，可防止褐变，D正确。 13.（2024·黑龙江齐齐哈尔·一模）已知酸和淀粉酶都能促进淀粉分解，而碱不能。下图为某生物兴趣小组在不同pH条件下测定淀粉酶对淀粉的分解作用的实验结果。下列有关叙述正确的是 A．pH为11时，淀粉酶的活性完全丧失 B．pH为3和9时，淀粉酶的活性不同 C．试管中溶液的pH由13调为7后，淀粉含量明显减少 D．先将淀粉与淀粉酶溶液混合，再调节各组混合液的pH 【答案】B 【详解】A、由题干信息可知，酸和淀粉酶都能促使淀粉分解，pH为11时，1 h后淀粉剩余量相对值小于1.0，说明淀粉酶的活性没有完全丧失，A错误； B.由题图可知，pH为3时与pH为9时，1 h后淀粉剩余量相对值相同，又由于酸能促使淀粉分解，所以两组中淀粉酶的活性不同，B正确； C.分析题图可知，pH为13时，淀粉酶已经完全丧失活性，将pH由13调为7后，淀粉酶的活性不会恢复，淀粉含量不会明显减少，C错误； D.若先将淀粉与淀粉酶溶液混合，再调节各组混合液的pH，会导致每组实验的淀粉酶在没有达到设定的PH之前就已经开始进行催化反应了，造成实验结果不准确，D错误。 故选B。 14.（2024·辽宁丹东·二模）超高压技术和木瓜蛋白酶广泛应用于食品工业，为探究木瓜蛋白酶在高压食品体系中的应用，某科研小组将木瓜蛋白酶溶液分别在0.1MPa（对照组）、200MPa和600MPa的压力下处理，测定其平均氢键数量（处理50纳秒（ns）的平均值）和木瓜蛋白酶相对活性变化的数据（注：氢键是稳定蛋白质空间结构的重要非共价结合力），下列说法错误的是（ ） 压力 0.1MPa 200MPa 600MPa 平均氢键数（个） 157.5 155.5 150.5 木瓜蛋白酶相对活性（%） 100 120 80 A．木瓜蛋白酶是具有催化作用的有机物，基本单位是氨基酸和核糖核苷酸 B．实验过程中适当增加木瓜蛋白酶的浓度会增加木瓜蛋白酶的相对活性 C．实验结果表明，木瓜蛋白酶适宜在最适温度、最适PH和200MPa压力下保存 D．600MPa下，木瓜蛋白酶的相对活性降低可能与该压力下酶的空间结构被破坏有关 【答案】ABC 【详解】A、木瓜蛋白酶是具有催化作用的有机物，化学本质是蛋白质，基本单位是氨基酸，A错误； B.酶的浓度不会影响酶的活性，B错误； C.酶应该在低温保存，抑制其活性，C错误； D.600MPa下，木瓜蛋白酶的相对活性降低，可能与该压力下酶的空间结构被破坏有关，空间结构破坏酶就会失去活性，不能起催化作用，D正确。 故选ABC。 15. （2025·江西·高考）芸香糖苷酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物生产槲皮素、柚皮素和橙皮素等活性物质，具有重要的应用前景。研究人员比较了芸香糖苷酶I、Ⅱ和Ⅲ的酶学性质，部分结果如表。下列叙述正确的是（ ） 芸香糖苷酶 最适温度（℃） 最适pH I 50 4.0 Ⅱ 70 4.0 Ⅲ 40 6.0 A. 酶I的反应温度升高20℃，其他条件不变，酶I与酶Ⅱ活性一致 B. 三种酶在最适的温度和pH条件下，催化底物的活性相同 C. 三种酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物，表明它们具有专一性 D. 三种酶的空间结构会因环境温度和pH的改变而发生变化 【答案】D 【详解】A、酶的活性受温度影响，在最适温度前，随温度升高酶活性增强；超过最适温度，随温度升高酶活性下降。酶I的最适温度为50℃，升高20℃至70℃时，超过其最适温度，酶活性会因高温变性而下降；而酶Ⅱ的最适温度为70℃，此时活性最高。两者活性不可能一致，A错误； B.最适条件仅表明此时酶活性最高，但不同酶在最适条件下的催化效率（即酶活性）可能因酶的种类和结构差异而不同，B错误； C.酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。三种酶均能水解同一类底物（芸香糖苷类黄酮化合物），体现的是酶的催化作用具有共性，而非专一性（专一性强调对特定底物的催化），C错误； D.酶的活性受温度和pH的影响，温度和pH的变化会影响酶的空间结构，进而影响酶的活性。当环境温度或pH偏离最适条件时，酶的空间结构可能发生改变，甚至导致酶变性失活，D正确。 故选D。 题型四：ATP的结构与功能 16. （2024·全国卷·高考）ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成，ATP结构如图所示，图中～表示高能磷酸键，下列叙述错误的是（ ） A. ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量 B. 用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA C. β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂 D. 光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键 【答案】C 【详解】A、ATP为直接能源物质，γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量，可为离子主动运输提供能量，A正确； B、ATP分子水解两个高能磷酸键后，得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA，B正确； C、ATP可在细胞核中发挥作用，如为rRNA合成提供能量，故β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键能在细胞核中断裂，C错误； D.光合作用光反应，可将光能转化为活跃的化学能储存于ATP的高能磷酸键中，故光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键，D正确。 故选C。 17.（2025高三上·内蒙古鄂尔多斯·期末）如图表示ATP的结构，科研人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1～2min后迅速分离得到细胞内的ATP，发现其含量没有明显变化，但大部分ATP的磷酸基团已带上放射性标记。下列相关叙述正确的是（ ） A．图中“X”代表的基团为“—H” B．细胞内ATP被32P标记的位点是β和α C．ADP可接受ATP释放的能量并结合Pi重新合成ATP D．有些转运蛋白被ATP水解释放的磷酸基团磷酸化后才能转运物质进出细胞 【答案】D 【详解】A、图示为ATP结构，“X”代表的基团为“-OH”，A错误； B.根据题意，ATP水解时远离A的磷酸键易断裂，所以细胞内ATP被32P标记的位点是γ，B错误； C.动物体内ATP合成的能量来源为细胞呼吸，C错误； D、ATP为蛋白质磷酸化的提供能量，磷酸化的蛋白质会通过改变自身的空间构象来运输物质，所以部分载体蛋白被ATP水解释放的磷酸基团磷酸化后才具有活性运输物质，D正确。 故选D。 18.（2024·吉林·一模）ATP是细胞的直接能源物质，图为ATP的结构式（注：C1表示碳原子的位置是1号碳，其他同理），下列相关叙述正确的是（ ） A．ATP断裂两个“”后，是某些酶的基本组成单位 B．ATP末端磷酸基团（Pγ）转移，可与放能反应相联系 C．ATP中的五碳糖是核糖，与脱氧核糖的区别在C3 D．剧烈运动骨骼肌细胞无氧呼吸，丙酮酸生成乳酸时能产生少量ATP 【答案】A 【详解】A、 ATP断裂两个“”后为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位，酶的化学本质大多是蛋白质，少数是RNA，A正确； B. ATP末端磷酸基团转移，往往伴随着能量的释放，可与吸能反应相联系，B错误； C. ATP中的五碳糖是核糖，核糖与脱氧核糖的区别在于C2上，核糖的C2上是羟基，脱氧核糖的 C2上是氢，C错误； D. 剧烈运动骨骼肌细胞无氧呼吸，丙酮酸生成乳酸的过程（为无氧呼吸第二阶段）不产生ATP，无氧呼吸只有在第一阶段产生少量ATP，D错误。 故选A。 题型五：ATP与ADP的相互转化 19.（2024·黑龙江·模拟预测）磷酸化是指将一个磷酸基团导入一个有机分子，如蛋白质磷酸化、核苷酸磷酸化等。下列关于磷酸化的叙述错误的是（ ） A．蛋白质磷酸化过程中伴随着ATP的水解，属于吸能反应 B．蛋白质磷酸化和去磷酸化过程中的相关物质和能量都能重复利用 C．蛋白质去磷酸化过程中不伴随ATP的合成 D．细胞膜上的载体蛋白经磷酸化后被活化，有利于主动运输 【答案】B 【详解】A、蛋白质的磷酸基团来自ATP末端磷酸基团，该过程伴随着ATP的水解，由ATP水解提供能量，属于吸能反应，A正确； B.能量不能重复利用，B错误； C.活化的蛋白质去磷酸化后，失去活性，不伴随ATP的合成，C正确； D.主动运输过程中首先是ATP的磷酸基团转移到载体蛋白上，载体蛋白被活化，有利于物质的运输，D正确。 故选B。 20.（2026·内蒙古包头·一模）ATP是能够直接给细胞的生命活动提供能量的有机物。发生在植物体中的下列过程能够合成ATP的是（ ） A．光反应 B．暗反应 C．有氧呼吸 D．主动运输 【答案】AC 【详解】有氧呼吸和光合作用中的光反应都能合成ATP，暗反应和主动运输消耗ATP，AC符合题意，BD不符合题意。 题型六：酶相关的实验设计与分析 21. （2025·贵州·高考）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。 22.（2025·辽宁丹东·模拟预测）下列有关生物学研究方法叙述正确的是（ ） A．在光学显微镜下拍摄的有丝分裂各个时期的照片属于物理模型 B．探究淀粉酶的最适温度实验属于对比实验 C．用H218O和CO2进行光合作用实验，产生的O2都具有放射性 D．细胞学说的建立运用了完全归纳法 【答案】B 【详解】A、光学显微镜下拍摄的有丝分裂照片是真实细胞分裂状态的记录，属于实物影像，不是物理模型，A错误； B.对比实验是设置两个或多个实验组，通过相互对照得出结论。探究淀粉酶的最适温度时，不同温度组互为对照，通过比较各组反应速率确定最适温度，属于对比实验，B正确； C.光合作用中，产物氧气中的氧原子全部来自水（H2O），用H218O和CO2进行光合作用实验，产生的1802，但180为稳定元素，不具有放射性，C错误； D.完全归纳法需对研究对象的所有个体进行观察总结，而不完全归纳法是基于部分个体得出普遍结论。 细胞学说的建立是基于植物细胞和动物细胞等部分生物的观察，运用的是不完全归纳法，D错误。 故选B。 23. （2025·浙江·高考）取鸡蛋清，加入蒸馏水，混匀并加热一段时间后，过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物，探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响，实验结果如表所示。 组别 1 2 3 4 5 温度（℃） 27 37 47 57 67 滤液变澄清时间（min） 16 9 4 6 50min未澄清 据表分析，下列叙述正确的是（ ） A. 滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关 B. 组3滤液变澄清时间最短，酶促反应速率最快 C. 若实验温度为52℃，则滤液变澄清时间为4～6min D. 若实验后再将组5放置在57℃，则滤液变澄清时间为6min 【答案】B 【详解】A、浑浊的滤液为变性的蛋白质液体，滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈负相关，即蛋白酶活性越强，蛋白质水解越快，澄清时间越短，A错误； B.组3滤液变澄清时间最短，说明酶活性最高，酶促反应速率最快，B正确； C.若实验温度为52℃，可能酶活性大于第3、4组，时间可能小于4min，C错误； D.组5蛋白酶已经失活，实验后再将组5放置在57℃，滤液也不会澄清，D错误。 故选B。 一年重难·创新题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国） 酶的本质特性、影响因素实验、ATP结构与转化、新情境综合应用。考查图表分析与变量推理。 1.（2025·内蒙古赤峰·模拟预测）α-鹅蕈毒环肽存在于某些毒蘑菇中，有学者测定其对真核细胞中三种RNA聚合酶I、Ⅱ、Ⅲ活性的影响，结果如下图。下列叙述错误的是（ ） A．RNA聚合酶I的合成场所与催化作用场所不同 B．RNA聚合酶活性的变化可通过RNA的产生速率测定 C．三种酶中，RNA聚合酶Ⅲ对α-鹅蕈毒环肽最敏感 D．当α-鹅蕈毒环肽浓度为101μg/mL时，RNA聚合酶Ⅱ的活性完全被抑制 【答案】C 【详解】A、RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体。RNA聚合酶催化转录过程，转录主要发生在细胞核中（还有线粒体、叶绿体等），所以RNA聚合酶的合成场所与催化作用场所不同，A正确； B.RNA聚合酶催化核糖核苷酸合成RNA，所以RNA聚合酶活性的变化可通过RNA的产生速率来测定，B正确； C.从图中可以看出，在较低浓度的α - 鹅膏毒环肽下，RNA聚合酶Ⅱ的活性就急剧下降，而RNA聚合酶Ⅲ在相对较高浓度的α - 鹅膏毒环肽下活性才明显下降，RNA聚合酶Ⅰ的活性没有下降，所以三种酶中，RNA聚合酶Ⅱ对α - 鹅膏毒环肽最敏感，而不是RNA聚合酶Ⅲ，C错误； D.由图可知，当α - 鹅膏毒环肽浓度为101μg/mL时，RNA聚合酶Ⅱ的活性降为0，即活性完全被抑制，D正确。 故选C。 2.（2026·吉林长春·一模）Na+-K+泵是细胞膜上转运Na+和K+的载体蛋白，因其具有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。 3.（2025·内蒙古·阶段检测）迁移体是由我国科学家发现的一种细胞器，受损线粒体可通过进入迁移体（一种囊泡结构）而被释放到细胞外，即“线粒体胞吐”。为研究K基因在该过程中的作用，对红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作，检测迁移体中的红色荧光，操作及结果如图。下列叙述正确的是（ ） （注：用药物C处理细胞使线粒体受损；“+”“-”分别代表进行和未进行操作） A．线粒体代谢会生成大量的ATP，可用于细胞内多种放能反应 B．迁移体清除受损线粒体与溶酶体清除受损线粒体的机理相同 C．K基因或其表达产物可在线粒体受损时促进“线粒体胞吐” D．可以利用哺乳动物成熟红细胞做材料来观察“线粒体胞吐” 【答案】C 【详解】A、线粒体中进行的代谢反应会生成大量ATP， ATP 能够为反应提供能量（ATP水解释放能量），需要 ATP 提供能量的反应为吸能反应，A错误； B.迁移体清除受损线粒体的机理是把受损的线粒体迁移至细胞外面，而细胞内的溶酶体通过释放消化酶直接降解受损线粒体，它们的机理不同，B错误； C.分析图可知，未敲除K基因并用药物C处理时，荧光相对值大，而敲除该基因并用药物C处理时，相对值小，说明K基因或其表达产物可在线粒体受损时促进“线粒体胞吐”，C正确； D.哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，不能用来观察“线粒体胞吐”，D错误。 故选C。 4.（2025·内蒙古包头·二模）为验证质子梯度能够驱动ATP合成的假说，科学家设计了如下实验：分别将细菌紫膜质、ATP合酶、解偶联剂按下图所示加入人工脂质体上，光照处理后结果如下图（光照处理前人工脂质体两侧H+浓度相等且在人工脂质体外提供ADP和Pi）。下列叙述正确的是（ ） A．图甲中H+通过细菌紫膜质逆浓度梯度运输消耗的能量是光能 B．ATP合酶能够将光能直接转化为ATP中的化学能 C．ATP合酶既具有催化作用也具有运输作用 D．图丁实验结果进一步验证了质子梯度对于ATP合成的关键作用 【答案】ACD 【详解】A、观察图甲，在光照条件下，H+通过细菌紫膜质从人工脂质体外侧向内侧运输，是从低浓度向高浓度运输，且利用了光能，所以H+通过细菌紫膜质逆浓度梯度运输消耗的能量是光能，A正确； B.由图可知，ATP合酶是利用质子梯度的势能来催化ATP的合成，而不是将光能直接转化为ATP中的化学能，B错误； C.从图丙可以看出，ATP合酶能够催化ADP和Pi合成ATP，同时还能运输H+，所以ATP合酶既具有催化作用也具有运输作用，C正确； D.图丁中加入了解偶联剂，破坏了质子梯度，结果无ATP产生，与图丙形成对照，进一步验证了质子梯度对于ATP合成的关键作用，D正确。 故选ACD。 5.（2026·辽宁·三模）裂解性多糖单加氧酶（LPMO）通过氧化裂解反应破坏纤维素等多糖表面的结晶，为纤维素酶提供更多的结合位点，从而提高纤维素的降解效率。图1表示Cu2+对该酶活性的影响，图2、图3分别表示pH和温度对该酶活性的影响。下列叙述错误的是（ ） A．据图1可知，Cu2+对该酶的活性具有低浓度促进、高浓度抑制的特点 B．探究pH和温度对该酶活性影响时，先将酶与底物混合再在预设条件下进行测定 C．据实验结果可知，该酶在pH为7、温度为50℃时为化学反应提供的活化能最多 D．据实验结果可知，该酶在pH为7、温度为50℃时稳定性最高，应在此条件下保存 【答案】BCD 【详解】A、图1中，Cu2+浓度为0的组别为对照组，与对照组相比，Cu2+浓度小于1mmol/L时，促进该酶活性，Cu2+浓度大于或等于1mmol/L时，抑制该酶活性，A正确； B.探究pH和温度对该酶活性影响时，先让酶与底物达到预设条件再混合，B错误； C、根据实验结果可知，该酶在pH为7、温度为50℃时酶的活性最高，即降低化学反应的活化能最多，但不能为化学反应提供活化能，C错误； D.酶的活性在最适pH和低温条件下稳定性最高，故应在此条件下保存，D错误。 三年真题·压轴题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国） 考查实验探究与跨模块综合。设计实验验证酶的专一性或pH影响（注意对照原则、无关变量控制）。更难的会结合遗传信息的表达（酶合成受阻）或物质跨膜运输（ATP供能）。 1.（2026·黑吉辽蒙·高考）成纤维细胞经适当剂量X射线处理后进入衰老状态，细胞内自由基水平上升，衰老相关β-半乳糖苷酶活性升高，染色质形成致密团块。下列叙述错误的是（ ） A．高剂量X射线可引起细胞坏死 B．清除过量的自由基有助于延缓细胞衰老进程 C．β-半乳糖苷酶活性升高表明细胞代谢活动增强 D．染色质收缩是形成致密染色质团块的重要原因 【答案】C 【解析】A选项（正确）：高剂量的X射线属于物理诱变因素，会导致细胞内的DNA受到严重损伤，进而引起细胞坏死或凋亡。 B选项（正确）：根据细胞衰老的“自由基学说”，细胞代谢产生的自由基会攻击DNA、蛋白质等生物分子，加速细胞衰老。因此，清除过量的自由基有助于延缓细胞衰老。 C选项（错误）：衰老细胞的特征之一是“多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，整体新陈代谢减弱”。虽然β-半乳糖苷酶是鉴定衰老细胞的标志物，其活性会升高，但这属于特定现象，不能代表细胞整体代谢活动增强。 D选项（正确）：细胞衰老时，细胞核体积增大，核膜内折，染色质会发生收缩、固缩，形成致密的团块。 2. （2026·河南·高考）胰蛋白酶可水解精氨酸与下一位氨基酸（脯氨酸除外）之间的肽键。抗体甲的第27、96位均为精氨酸。通过蛋白质工程将第27位替换为苯丙氨酸，第97位替换为脯氨酸。改造后的甲不被胰蛋白酶水解，并保持抗体活性。下列叙述错误的是（ ） A. 甲的设计改造需要遵循遗传信息传递的一般规律 B. 胰蛋白酶不能水解改造后的甲，体现了酶的专一性 C. 第96位氨基酸未被替换的原因可能是该位点与抗体功能相关 D. 由于密码子的简并性，改造后编码甲的基因序列不一定改变 【答案】D 【解析】A、蛋白质工程从预期蛋白质功能出发，经结构设计、氨基酸序列推导最终改造对应基因，再通过基因表达获得改造蛋白，整个过程遵循中心法则即遗传信息传递的一般规律，A正确； B.酶的专一性指酶只能催化一种或一类化学反应，胰蛋白酶仅能识别特定序列的肽键，改造后的甲无其可作用的位点因此不能被水解，体现了酶的专一性，B正确； C.改造后甲仍保持抗体活性，第96位精氨酸未被替换，推测该位点可能与抗体的功能密切相关，替换后可能导致抗体活性丧失，C正确； D.密码子简并性是指同一种氨基酸可对应多种密码子，但本次改造中第27位、97位的氨基酸种类发生了改变，不同氨基酸对应的密码子存在差异，因此改造后编码甲的基因序列一定发生改变，D错误。 3. （2026·陕晋青宁·高考）某同学用苹果制备果醋前欲对果实品质进行检测。下列叙述正确的是（ ） A. 检测果实细菌污染状况时，需将稀释液滴到涂布器上再进行涂布 B. 测定果实淀粉酶活性时，为保持酶活性需在4℃下进行酶促反应 C. 室温下加入斐林试剂测定砖红色沉淀量，以分析果实糖含量 D. 探究果实储存状况时，可用CO2和O2传感器测定果实呼吸速率 【答案】D 【详解】A、采用稀释涂布平板法检测细菌污染时，需先将稀释液滴加到固体培养基表面，再用灼烧冷却后的涂布器将菌液涂布均匀，A错误； B.测定酶活性时，酶促反应应在酶的最适温度下进行，4℃会抑制淀粉酶活性，无法准确测定酶活性，该温度一般用于酶的低温保存，B错误； C.斐林试剂与还原糖反应生成砖红色沉淀需要水浴加热的条件，室温下无法发生显色反应；并且，斐林试剂只能检测还原糖的有无及含量，果实中糖也含有非还原糖，C错误； D.果实细胞呼吸过程会消耗O2、释放CO2，因此可利用CO2和O2传感器测定单位时间内CO2释放量或O2吸收量，进而计算果实呼吸速率，判断果实储存状况，D正确。 4. （2026·安徽·高考）细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1（PFK1）是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是（ ） A. 在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等 B. PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活 C. ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于负反馈调节 D. 运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快 【答案】CD 【详解】A、细胞呼吸第一阶段葡萄糖最终分解为丙酮酸，需要一系列酶促反应即需要多种酶参与，而磷酸果糖激酶1（PFK1）是其中的一个关键酶，因此PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸，A错误； B.由题意可知，当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡，说明PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变但还具有其活性，B错误； C.由题意可知，ATP/AMP浓度比变化，最终保证细胞中能量的供求平衡，说明其调节属于负反馈调节，C正确； D.运动时肌细胞消耗ATP增多，细胞中 ATP减少，ADP和AMP会增多，从而 AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快，细胞中 ATP含量增多，从而维持能量供应，D正确。 故选CD。 5. （2025·福建·高考）关于生物科学史中经典实验对应的实验设计，下列叙述错误的是（ ） 选项 经典实验 实验设计 A 恩格尔曼探究叶绿体的功能 选择水绵为实验材料、利用需氧细菌指示氧气释放的场所 B 艾弗里证明DNA是遗传物质 利用“减法原理”设法分离DNA和蛋白质等物质。研究它们的作用 C 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制 选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术进行探究 D 毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与 破碎酵母菌细胞，获得不含细胞的提取液进行发酵 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【详解】A、恩格尔曼探究叶绿体的功能时，选择水绵为实验材料，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，利用需氧细菌指示氧气释放的场所，因为需氧细菌会向氧气浓度高的部位聚集，A正确； B.艾弗里利用“减法原理”（即通过酶解法分别去除DNA、蛋白质、RNA等成分）去除某种化学成分，研究哪种成分是转化因子（遗传物质），证明DNA是遗传物质，而不是设法分离DNA和蛋白质等物质，B错误； C.梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制时，选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术（用15N标记）和密度梯度离心，进行探究，C正确； D.毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与，是把酵母菌细胞放在石英砂中研磨，加水搅拌，再进行过滤，获得不含酵母菌细胞的提取液，然后进行发酵，D正确。 故选B。 6. （2025·河北·高考）下列过程涉及酶催化作用的是（ ） A. Fe3+催化H2O2的分解 B. O2通过自由扩散进入细胞 C. PCR过程中DNA双链的解旋 D. 植物体细胞杂交前细胞壁的去除 【答案】D 【详解】A、Fe3+催化H2O2的分解，Fe3+是无机催化剂，不是酶，A错误； B.O2通过自由扩散进入细胞，这是一种简单的物质跨膜运输方式，不涉及酶的催化作用，B错误； C.PCR过程中DNA双链的解旋是通过高温实现的，不需要酶来解旋（在生物体内DNA解旋需要解旋酶），C错误； D.植物体细胞杂交前细胞壁的去除，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，涉及酶的催化作用，D正确。 故选D。 7. （2025·湖南·高考）用替代的实验材料或者试剂开展下列实验，不能达成实验目的的是（ ） 选项 实验内容 替代措施 A 用高倍显微镜观察叶绿体 用“菠菜叶”替代“藓类叶片” B DNA的粗提取与鉴定 用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞” C 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液” D 比较过氧化氢在不同条件下的分解 用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液” A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【详解】A、藓类叶片薄，只有一层细胞，可直接用于观察叶绿体，菠菜叶由多层细胞构成，但可用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮细胞来观察叶绿体，因为叶肉细胞中有叶绿体，所以能用“菠菜叶”替代“藓类叶片”进行高倍显微镜观察叶绿体的实验，A正确； B.猪是哺乳动物，猪成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器，也就不含DNA，而猪肝细胞含有细胞核和线粒体等含有DNA的结构，所以不能用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞”进行DNA的粗提取与鉴定实验，B错误； C.醋酸洋红液和甲紫溶液都属于碱性染料，都能使染色体着色，所以在观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，能用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液”，C正确； D.肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，所以在比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，能用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液”，D正确。 故选B。 8. （2025·四川·高考）下列以土豆为材料的实验描述，错误的是（ ） A. 土豆DNA溶于酒精后，与二苯胺试剂混合呈蓝色 B. 向土豆匀浆中加入一定量的碘液后，溶液会呈蓝色 C. 利用土豆匀浆制备的培养基，可用于酵母菌的培养 D. 土豆中的过氧化氢酶可用于探究pH对酶活性的影响 【答案】A 【详解】A、DNA 不溶于酒精，A错误； B.碘液可以将淀粉染成蓝色，所以向土豆匀浆中加入一定量的碘液后，溶液会呈蓝色，B正确； C.利用土豆匀浆制备的培养基，含有碳源、氮源、水、无机盐和其他酵母菌生长需要的物质，所以可用于酵母菌的培养，C正确； D.过氧化氢酶的活性受到pH的影响，所以土豆中的过氧化氢酶可用于探究pH对酶活性的影响，D正确。 故选A。 9. （2025·四川·高考）D-阿洛酮糖是一种低热量多功能糖，有助于肥胖人群的体重管理。Co2+可协助酶Y催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件（含Co2+条件）下，测定不同浓度D-果糖的转化率（转化率=产物量/底物量×100%），其变化趋势如下图。下列叙述正确的是（ ） A. 升高反应温度，可进一步提高D-果糖转化率 B. D-果糖的转化率越高，说明酶Y的活性越强 C. 若将Co2+的浓度加倍，酶促反应速率也加倍 D. 2h时，三组中500g·L-1果糖组产物量最高 【答案】D 【详解】A、题干中实验是在最适反应条件下进行的，升高温度会使酶的活性降低，从而降低D-果糖转化率，A错误； B.D-果糖的转化率不仅与酶Y的活性有关，还与底物（D-果糖）的浓度、反应时间等因素有关，所以不能仅根据转化率高就说明酶Y的活性强，B错误； C、Co2+可协助酶Y催化反应，但Co2+不是酶，将Co2+的浓度加倍，不一定会使酶促反应速率也加倍，酶促反应速率还受到酶的数量、底物浓度等多种因素影响，C错误； D. 转化率=产物量/底物量×100%，2h时，500g·L-1果糖组的转化率不是最高，但底物量是最多的，且转化率也较高，根据产物量=底物量×转化率，可知其产物量最高，D正确。 故选D。 10.（2025·云南·高考） 黄酒是我国古老的发酵酒之一，传统酿制中，先用蒸煮过的小麦或麸皮为原料，对之前发酵留存的少量酒曲（曲种）进行扩大制曲；再将酒曲和蒸煮后的糯米、大米混合处理一段时间后，添加足量酒母（含酵母菌）完成发酵，压榨成品。下列说法错误的是（ ） A. 小麦、麸皮等原料为酒曲中微生物的生长繁殖提供了碳源和氮源等营养物质 B. 为避免制曲过程被杂菌污染影响黄酒品质，扩大制曲前需对留存的酒曲灭菌 C. 糯米、大米蒸煮后立即与酒曲混合会导致酶空间结构改变而降低其催化效率 D. 将酒曲混合糯米、大米处理一段时间，是为了获得酒母发酵时的底物葡萄糖 【答案】B 【详解】A、小麦、麸皮等原料含有蛋白质、糖类等多种营养成分，蛋白质可以为微生物提供氮源，糖类等可以为微生物提供碳源，所以能为酒曲中微生物的生长繁殖提供碳源和氮源等营养物质，A正确； B.扩大制曲前对留存的酒曲不能灭菌，因为酒曲本身含有发酵所需的菌种，若灭菌会杀死这些菌种，导致无法进行正常的发酵过程，B错误； C.糯米、大米蒸煮后温度较高，立即与酒曲混合，高温会使酶的空间结构改变，导致酶活性降低，从而降低其催化效率，C正确； D.酒曲中含有淀粉酶等酶类，将酒曲混合糯米、大米处理一段时间，淀粉酶可将糯米、大米中的淀粉分解为葡萄糖，从而为后续酒母（含酵母菌）发酵提供底物葡萄糖，D正确。 故选B。 11. （2025·浙江·高考）血红素是血红蛋白的组成成分，其合成的简要过程如图所示，其中甲、乙和丙代表不同的物质，酶X能催化甲和乙转变为丙，“（-）”表示抑制作用。下列叙述正确的是（ ） A. 酶X为甲和乙的活化提供了能量 B. 与甲、乙结合后，酶X会发生不可逆的结构变化 C. 血红素浓度过高会通过反馈调节抑制酶X 的活性 D. 随着甲和乙的浓度提高，酶X 催化反应的速率不断提高 【答案】C 【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能而非提供能量，A错误； B.酶与底物结合是可逆的，反应完成后酶会恢复原状，B错误； C.据图可知，图示中“（-）”表示血红素（丙）对酶X的反馈抑制，血红素浓度过高会通过反馈调节抑制酶X 的活性，从而使血红素浓度维持在相对稳定的状态，C正确； D.一定范围内，反应速率会随底物浓度增加而提高，但达到酶饱和后速率不再变化，此外血红素的反馈抑制会限制速率持续提高，D错误。 故选C。 12. （2024·浙江·高考）红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶（PAL）能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取 PAL 酶液，测定 PAL 的活性，测定过程如下表。 下列叙述错误的是（ ） A.低温提取以避免PAL 失活 B. 30℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗 C. ④加H2O补齐反应体系体积 D. ⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应 【答案】B 【详解】A、温度过高，酶失活，因此本实验采用低温提取，以避免PAL 失活，A正确； B.本实验是测定酶活性的实验，需要根据单位时间内产物生成量来计算酶活性，所以不能在 1h 内将试管里的苯丙氨酸消耗完，否则产物量由实验开始时的底物量决定，而与酶活性无关，无法达到实验目的，B错误； C.④加H2O，补齐了②试管1没有加入的液体的体积，即补齐反应体系体积，保存无关变量相同，C正确； D、pH过低或过高酶均会失活，⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应，D正确。 故选B。 13. （2024·重庆·高考）科研小组以某种硬骨鱼为材料在鱼鳍（由不同组织构成）“开窗”研究组织再生的方向性和机制（题图所示），下列叙述不合理的是（ ） A. “窗口”愈合过程中，细胞之间的接触会影响细胞增殖 B. 对照组“窗口”远端，细胞不具有增殖和分化的潜能 C. “窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关，F可抑制远端H酶活性 D. 若要比较尾鳍近、远端的再生能力，则需沿鳍近、远端各开“窗口”观察 【答案】B 【详解】A、“窗口”愈合过程中存在细胞增殖以增加细胞的数量，正常细胞增殖过程中存在接触抑制，即细胞之间的接触会影响细胞增殖，A正确； B.处理组与对照组比较发现，添加F后，“窗口”远端的细胞继续增殖和分化，说明对照组“窗口”远端的细胞保留了增殖分化的能力，B错误； C.由图可知，“窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关，由活性低的向活性高的方向再生，添加F后可抑制远端H酶活性，使组织再生的方向往中间延伸，C正确； D.图中的近端和远端为同一个“窗口”，只能判断出再生的方向，若要判断出再生的能力，则需沿鳍近、远端各开“窗口”分别观察，D正确。 故选B。 14. （2024·广西·高考）我国科研工作者利用病毒衣壳蛋白VP16作为纳米骨架，包裹大肠杆菌碱性磷酸酶，构建了高效、易调控的蛋白类纳米酶。关于该纳米酶的说法，错误的是（ ） A. 催化效率受pH、温度影响 B. 可在细胞内发挥作用 C. 显著降低反应的活化能 D. 可催化肽键的断裂 【答案】D 【详解】A、酶对化学反应的催化效率，受温度、pH等影响，需要温和的作用条件，A正确； B.适宜条件下酶在细胞内和细胞外都能发挥作用，B正确； C.纳米酶是利用病毒衣亮蛋白VP16作为纳米骨架，包裹大肠杆菌碱性磷酸酶，因此会显著降低反应的活化能，C正确； D.纳米酶是利用病毒衣亮蛋白VP16作为纳米骨架，包裹大肠杆菌碱性磷酸酶，因此不可以催化肽键的断裂，D错误。 故选D。 15. （2024·福建·高考）科研人员用CCK-8试剂盒检测化合物M对肝细胞增殖的作用效果。该试剂盒的检测原理：在活细胞线粒体脱氢酶催化产物的介导下，试剂盒中无色的WST-8被还原成橙黄色甲腈，通过检测反应液颜色深浅判定活细胞的相对数量。下列叙述正确的是（ ） A. WST-8可影响肝细胞线粒体脱氢酶的专一性 B. 线粒体脱氢酶参与肝细胞有氧呼吸的第一阶段 C. 用该方法对肝细胞增殖情况检测无需控制反应温度 D. 若M促进肝细胞增殖能力越强则反应液颜色越深 【答案】D 【详解】A、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类生物化学反应，在活细胞线粒体脱氢酶催化产物的介导下，试剂盒中无色的WST-8被还原成橙黄色甲腈，WST-8并不会影响线粒体脱氢酶的专一性，A错误； B.有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，线粒体脱氢酶参与肝细胞有氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体基质中，丙酮酸脱氢，B错误； C、该方法使用到了酶的作用，因此需要控制温度，C错误； D.若M促进肝细胞增殖能力越强，则能量需求高，活细胞线粒体脱氢酶催化产物多，因此反应液颜色越深，D正确。 故选D。 16. （2024·湖南·高考）某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时，发现DNA完全没有被酶切，分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是（ ） A. 限制酶失活，更换新的限制酶 B. 酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等 C. 质粒DNA突变导致酶识别位点缺失，更换正常质粒DNA D. 酶切位点被甲基化修饰，换用对DNA甲基化不敏感的限制酶 【答案】B 【详解】A、限制酶失活会使DNA完全不被酶切，此时应更换新的限制酶，A正确； B.酶切条件不合适通常会使切割效果下降，调整反应条件如温度和PH等，调整酶的用量没有作用，B错误； C.质粒DNA突变会导致限制酶识别位点缺失，进而造成限制酶无法进行切割，此时应更换为正常质粒，C正确； D.质粒DNA上酶切位点被甲基化修饰，会导致对DNA甲基化敏感的限制酶无法进行酶切，此时应换用对DNA甲基化不敏感的限制酶，D正确。 故选B。 17.（2026·黑吉辽蒙·高考）植物细胞膜上存在钙泵和钙通道两种转运蛋白。钙泵又称Ca²⁺-ATP酶，能够催化细胞膜内侧的ATP水解释放能量，驱动细胞内的Ca²⁺泵出细胞。下列叙述错误的是 A．Ca²⁺需与钙通道蛋白结合才能进入细胞 B．Ca²⁺泵出细胞的运输速率存在最大值 C．抑制细胞的呼吸作用会影响钙泵的功能 D．钙泵在发挥作用过程中，空间结构会发生变化 【答案】C 【详解】A选项：钙通道蛋白是协助扩散的转运蛋白，通道蛋白形成的是亲水性通道，离子不需要与通道蛋白结合就能通过，所以“Ca²⁺需与钙通道蛋白结合才能进入细胞”的说法是错误的。 - B选项：Ca²⁺泵出细胞的方式是主动运输，需要载体蛋白（钙泵）和能量，由于细胞膜上的钙泵数量有限，所以运输速率存在最大值，该选项正确。 - C选项：钙泵的功能需要ATP供能，细胞呼吸作用会产生ATP，抑制细胞呼吸会影响ATP的合成，进而影响钙泵的功能，该选项正确。 - D选项：钙泵（Ca²⁺-ATP酶）在催化ATP水解、驱动Ca²⁺运输的过程中，会发生构象（空间结构）的改变，从而完成物质运输，该选项正确。 18. （2026·陕青宁晋·高考）剧烈运动过程中，骨骼肌细胞有氧呼吸供能占比随运动时间变化趋势如图。下列叙述错误的是（ ） A. 60 s时，肌细胞的无氧呼吸产生乳酸 B. 78.6 s时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖量相等 C. 肌细胞水解ATP生成的ADP可循环利用 D. 运动后期，供氧增加促进了线粒体内反应物的彻底氧化 【答案】B 【详解】A、60s时有氧呼吸供能占比不足100%，说明骨骼肌细胞同时进行无氧呼吸，人体骨骼肌细胞无氧呼吸的产物为乳酸，A正确； B.78.6s时有氧呼吸供能占比为50%，即有氧呼吸与无氧呼吸释放的能量相等，由于消耗等量葡萄糖时有氧呼吸释放的能量远多于无氧呼吸，因此此时无氧呼吸消耗的葡萄糖量远多于有氧呼吸，二者消耗葡萄糖量不相等，B错误； C.细胞中ATP水解生成ADP和Pi并释放能量，ADP和Pi又可在呼吸作用等放能反应中重新合成ATP，因此ADP可循环利用，C正确； D.运动后期有氧呼吸供能占比升高，说明供氧逐渐充足，氧气参与有氧呼吸第三阶段，可促进线粒体内反应物的彻底氧化分解，D正确。 19. （2025·河北·高考）ATP是一种能为生命活动供能的化合物，下列过程不消耗ATP的是（ ） A. 肌肉的收缩 B. 光合作用的暗反应 C. Ca2+载体蛋白的磷酸化 D. 水的光解 【答案】D 【详解】A、肌肉收缩通过肌球蛋白与肌动蛋白相互作用，需要ATP水解供能，A不符合题意； B.光合作用暗反应中C3的还原需要消耗ATP（来自光反应产生的ATP），B不符合题意； C、ATP为主动运输供能时载体蛋白空间结构发生变化，Ca²⁺载体蛋白磷酸化需ATP水解提供磷酸基团和能量，C不符合题意； D.水的光解发生在光反应阶段，由光能驱动，不消耗ATP，反而生成ATP，D符合题意。 故选D。 20.（2025·重庆·高考） 能量胶是马拉松运动员常用的胶状补给品，可快速供能。下表是某能量胶的营养成分表。据表分析，下列叙述正确的是（ ） 项目 每100g 能量 850KJ 蛋白质 0g 脂肪 0g 碳水化合物 50g 核糖 450mg 钠钾氯等 235mg A. 核糖是ATP的组成成分，补充核糖有助于合成ATP B. 推测表中的碳水化合物主要是淀粉 C. 比赛过程中大量出汗，少量补充能量胶即可维持水盐平衡 D. 能量胶不含脂肪和蛋白质是因为它们不能为机体提供能量 【答案】A 【详解】A、ATP由腺苷（腺嘌呤+核糖）和三个磷酸基团组成，核糖是ATP的组成成分，“补充核糖”可为腺苷的合成提供原料，间接支持ATP生成，故补充核糖有助于合成ATP，A正确； B.碳水化合物若为淀粉（多糖），需分解为葡萄糖才能快速供能，但能量胶需“快速供能”，推测其碳水化合物应为单糖（如葡萄糖）或二糖（如麦芽糖），而非淀粉，B错误； C.大量出汗会导致水和电解质大量流失，能量胶中钠钾氯仅235mg/100g，少量补充不足以完全维持水盐平衡，需额外补充水和电解质，C错误； D.脂肪和蛋白质均可供能，但脂肪供能慢，蛋白质主要参与结构构建，能量胶不含二者是因快速供能需优先利用碳水化合物，D错误。 故选A。 21.（2025·贵州·高考）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，低温保存的目的是______。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） ①. 温度和光照 ②. 类囊体薄膜 ③. 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） ①. 低温条件下，酶活性低，叶绿素不易被降解 ②. 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 【解析】 （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。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第08讲 酶与ATP（黑吉辽蒙专用） 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（全国视野，6大题型，单选+不定项） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 A C D D C BD B A C B D A B ABC 题号 15 16 17 18 19 20 21 22 23 答案 D C D A B AC C B B 一年重难·创新题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国，单选+不定项） 题号 1 2 3 4 5 答案 C C C ACD BCD 三年真题·压轴题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国，单选+多选+非选择题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D CD B D B A D B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C B B D D B C B D A 21.【答案】【答案】（1）①. 温度和光照 ②. 类囊体薄膜 ③. 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）①. 低温条件下，酶活性低，叶绿素不易被降解 ②. 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 学科网（北京）股份有限公司 $