第08讲 酶和ATP（2大核心速记+3层高分专练）（专项训练）（天津专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以天津考情为导向，构建“考情-核心-专练”三维体系，融合物质与能量观，通过实验探究与逻辑推理实现酶和ATP知识的系统突破。 **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|考情概览+备考策略|考频分析+考点分层+情境归类|从考查规律到备考策略，建立靶向突破路径| |三大核心·主干速记|2大核心+实验模板|概念链梳理（本质→机理→特性）+实验变量控制|酶（作用机理-特性-实验）与ATP（结构-转化-功能）形成知识网络| |分层专练·靶向攻关|基础+重难+真题|曲线分析+实验评价+跨模块综合|从基础识记到情境应用，契合科学思维与探究实践要求|

第8讲 酶和ATP （天津专用） 第1部分 五年考情·精准定向 第2部分 三大核心·主干速记 核心1 降低化学反应活化能的酶 核心2 细胞的能量“货币”ATP 第3部分 分层专练·靶向攻关 天津专练+全国视野 两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 1． 通过比较不同条件下过氧化氢的分解实验，认识酶的作用。 2．结合影响酶活性的相关实验，和曲线图，理解温度，PH等对酶活性的影响规律。 3．理解ATP的结构与功能相适应。 4. 基于酶和ATP在细胞代谢中的作用，形成物质与能量观。 考情分析： 1．考查频次：五年连续必考，酶考查权重远高于 ATP，酶相关考点：5 年全覆盖，每年至少 1 道题选择题：每年稳定 1 道基础判断，2023 年出现 2 道酶相关单选；非选择题：几乎每年嵌入细胞代谢 / 实验大题，以曲线、实验分析设问为主，区分度高。ATP 相关考点：年年涉及，但极少独立命题，不单独出大题，全部融合跨膜运输、光合、呼吸、生命活动综合设问，多依附选择题或大题填空。五年真题命题频次：2021：酶基础判断、ATP 结合主动运输；2022：ATP 功能综合、酶特性正误辨析；2023（考查峰值）：T1 ATP 功能、T6 酶的化学本质、T14 酶促反应实验大题；2024：酶活性曲线、光合呼吸中 ATP 产生与消耗； 2025：抑制剂对酶影响、ATP 与吸能 / 放能反应配对。 2．考查要点： 酶：1. 基础识记类（选择题送分点）酶的化学本质：绝大多数蛋白质（核糖体合成）、少数 RNA（核仁合成）；区分基本单位（氨基酸 / 核糖核苷酸）；作用机理：降低化学反应活化能，对比无机催化剂；三大特性：高效性、专一性、作用条件温和；高频易错辨析：低温仅抑制活性、高温 / 过酸过碱永久破坏空间结构；底物浓度不改变酶活性。2.能力重难点（大题、曲线必考）酶促反应影响因素曲线：温度、pH、酶浓度、底物浓度、竞争性 / 非竞争性抑制剂图像分析；实验探究：探究温度 /pH 对酶活性影响、酶专一性实验；考查自变量、因变量、无关变量、对照设置、实验缺陷评价；跨模块融合：光合 / 呼吸关键酶、细胞器内酶促反应、工业酶、消化酶（胃蛋白酶、胰蛋白酶）。 ATP（基础融合考点，侧重逻辑关联） 1. 基础概念 ATP 结构简式 A-P～P～P，腺苷组成、特殊化学键；ATP 脱去两磷酸为 RNA 原料；ATP 与 ADP 相互转化：酶、场所、能量来源完全不同，反应不可逆；新教材核心：ATP 是细胞直接能源货币，连接放能反应、吸能反应。2. 综合考查方向（天津卷特色）ATP 供能实例：主动运输、胞吞胞吐、物质合成、肌肉收缩；自由扩散 / 协助扩散不耗能；光合、呼吸中 ATP 对比：产生场所、能量来源、ATP 去向；拓展迁移：类比 GTP、UTP 等高能核苷三磷酸结构与功能。 3．命题情境：（1）教材原型变式情境（占比最高 60%）直接改编课本实验：探究淀粉酶专一性、温度对过氧化氢酶 / 淀粉酶影响；图表、数据表格均源自教材基础模型，侧重识图、变量分析。（2）生产生活真实情境 加酶洗衣粉、人体消化酶、食品工业酶制剂、酶抑制剂药物、低温保鲜原理；贴合天津卷生活化命题风格。 （3）科研前沿综合情境（近三年逐年增多）新型酶抑制剂、工业催化酶、膜转运蛋白 ATP 供能机制、人工改造酶；文字信息量大，考查信息提取与知识迁移。 备考策略 1．抓牢核心点：酶：本质→作用机理→三大特性→影响因素→实验模板；ATP ：结构→转化→来源（光合 / 呼吸）→去路（各类耗能生命活动）。 2．熟记关键点：酶的本质、特性等；所有吸能反应均由 ATP 水解驱动，放能反应合成 ATP。 3．紧扣命题趋势： 酶实验、抑制剂曲线仍是区分度核心，大概率继续设置实验评价类开放性填空；ATP 会持续绑定光合呼吸、离子转运综合设问，侧重能量逻辑分析，不再单独考结构；情境会侧重生物医药、农业生产（设施种植控温、酶制剂应用）；跨模块综合力度加大，细胞代谢大题同时覆盖酶、ATP、光合、物质运输；基础选择题维持稳定，保证基础分值，难度梯度清晰，基础题不偏不怪，难题侧重探究与说理。 三大核心·主干速记 核心1 降低化学反应活化能的酶 一、酶在代谢中的作用、本质及作用机理 1、比较过氧化氢在不同条件下的分解 1号试管（自然状态）：过氧化氢几乎不分解，作为空白对照。 2号试管（90℃水浴加热）：出现少量气泡，说明加热可以为反应提供能量，促进过氧化氢分解，加快反应速率。 3号试管（加无机催化剂\ce{FeCl_{3}}）：产生较多小气泡，带火星卫生香复燃，说明无机催化剂能降低化学反应活化能，加快反应。 4号试管（加肝脏研磨液，含过氧化氢酶）：产生大量大气泡，卫生香猛烈燃烧，说明酶的催化效果远强于无机催化剂。 实验结论：和无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高（酶具有高效性）。 2、实验变量分析 自变量：人为改变的变量，本实验是温度、催化剂的种类（无催化剂剂FeCl3/过氧化氢酶） 因变量：随自变量变化的变量，本实验是过氧化氢的分解速率，观测指标可以是单位时间气泡产生的数量、带火星卫生香的复燃剧烈程度。 无关变量：除自变量外能影响实验结果、需要保持相同且适宜的变量，本实验包括过氧化氢的用量、环境温度、FeCl3与肝脏研磨液的新鲜程度、试剂滴加量等。 3、酶的作用机理 (1)活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。 (2)酶催化作用的原理：降低化学反应的活化能。 特别提醒！ ①加热不能降低化学反应的活化能，但是可以为反应提供能量。②酶可以重复多次利用，不会立即被降解。③检验蛋白酶对蛋白质的水解时应选用蛋白块，通过观察其消失情况得出结论，因蛋白酶本身也是蛋白质，不能用双缩脲试剂鉴定。④酶既可以作为催化剂，又可以作为另一个化学反应的底物。 4、酶的本质、特性 （1）酶本质的探索 科学家 核心观点 / 成就 巴斯德 糖类变酒精必须有活酵母菌细胞参与 李比希 引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母菌细胞死亡并裂解后才能发挥作用 毕希纳 从酵母细胞中提取出引起发酵的物质 —— 酿酶 萨姆纳 从刀豆种子中提取出第一个脲酶，同时证明脲酶的化学本质 (蛋白质) 和作用 (分解尿素) 切赫和奥特曼 发现少数 RNA 也有生物催化功能 特别提醒！ 将酵母菌细胞研磨粉碎、加水搅拌后过滤，将提取液加入葡萄糖溶液中，也能产生酒精，说明引起发酵的是一种化学物质(模拟毕希纳的实验)。 （2）酶的本质及作用 项目 具体内容 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、细胞核等 作用场所 细胞内外、生物体外均可 来源 一般情况下，活细胞都能产生酶 功能 具有生物催化作用→唯一功能 特别提醒！ 核酶是具有催化作用的小分子RNA，主要功能是催化磷酸二酯键水解和磷酸基团转移。 3、酶的特性及影响酶促反应速率的因素 (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)。 特别提醒！ 酶与无机催化剂的相同点：①都能降低化学反应的活化能；②可加快化学反应速率，缩短达到平衡点的时间，但不改变平衡点。 (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曲线分析(如图) 在底物A中加入酶A，反应速率明显加快，说明酶A能催化底物A参与的反应。 在底物B中加入酶A，反应速率明显不变，说明酶A不能催化底物B参与的反应。 ④模型解读 酶与底物在空间距离上彼此接近时，酶受底物分子的诱导，其构象发生有利于底物结合的变化，从而互补契合进行反应，形成酶—底物复合体。 A:酶，B：表示能被A催化的底物，C、D物质表示不能被A催化的物质 即酶具有专一性。酶与被催化的反应物分子均具有特定的结构 (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。 （4）酶活性、酶促反应速率及影响因素的分析 酶促反应速率与酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反应速率表示。 A．酶浓度 a、在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈正相关。 b、ab段限制因素是酶浓度；bc段限制因素是底物浓度。 B．底物浓度(酶浓度一定) a、ab段：在一定底物浓度范围内，随底物浓度的增加，反应速率增加(酶没有完全与底物结合)。b、bc段：当底物浓度增大到某一值(M)时，反应速率达到最大值，不再增加(酶完全与底物结合)。c、ab段限制因素是底物浓度；bc段限制因素是酶浓度(或酶活性)。 C．抑制剂的作用原理 二、酶特性的探究实验 1、探究酶的专一性 方案：酶相同、底物不同 Ⅰ.底物1＋酶溶液 Ⅱ.等量底物2＋等量相同酶溶液 实验步骤 一 取两支试管，编号1、2 二 1号试管中加入2 mL可溶性淀粉溶液 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 取出试管，各加入2 mL斐林试剂(边加入边轻轻振荡)→试管下半部放进盛有热水的大烧杯中，用酒精灯加热约2 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 特别提醒！A.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。B．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。 2、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 特别提醒！ 1、实验时，步骤四、五不能颠倒。应先控制好变量，再让底物和酶混合反应。 2、实验材料不能选过氧化氢和过氧化氢酶。过氧化氢常温常压下即可分解，加热分解更快，并不能准确反映酶活性的变化。3、在探究温度对蛋白酶活性的影响实验中，可以选用蛋白块(填“蛋白质溶液”或“蛋白块”)作为反应底物，酶活性的观测指标是相同时间内蛋白块体积的变化。 （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 特别提醒！ 思考：为什么实验材料选过氧化氢和肝脏研磨液，而不选淀粉和淀粉酶？酸性条件下淀粉会分解。 核心2 细胞的能量“货币”ATP 一、ATP是一种高能磷酸化合物 1、ATP的组成结构 （1）本质：高能磷酸化合物 （2）元素组成：C、H、O、N、P （3）化学组成：1分子腺苷和3分子磷酸基团 （4）结构简式：A—P～P～P （5）结构特点：远离A的特殊化学键容易水解 特别提醒！ATP≠能量，ATP是一种高能磷酸化合物，是一种储存能量的物质。 2、ATP和ADP的结构 直接供能物质还有UTP、GTP、CTP等 3、ATP的供能原理 （1）两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等； （2）ATP中的特殊化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，即具有较高的转移势能； （3）ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团携能量与其他分子结合，从而使后者发生变化 二、ATP和ADP的相互转化 类别 ATP 的合成 ATP 的水解 核心反应式 ADP+Pi+能量酶​ATP ATP酶​ADP+Pi+能量 催化所需酶 ATP 合酶 ATP 水解酶 反应发生场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位 能量来源 光能（光合作用）、化学能（细胞呼吸） 远离腺苷（A）的那个特殊化学键 能量去向 储存在 ATP（远离 A 的那个特殊化学键）中 可直接转化成其他形式的能量（如机械能、电能等），用于各项生命活动 核心特点 细胞中 ATP 含量很少，ATP 与 ADP 转 化非常迅速及时，且处于动态平衡之中 生物界共性结论 ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制， 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 特别提醒！ (1)ATP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。 (3)ATP转化为ADP是水解过程，需要水作为反应物。 三、ATP的利用 (1)ATP为主动运输供能的过程(以Ca2＋释放为例) 特别提醒！　参与主动运输的载体蛋白的功能：①催化功能：催化ATP水解，为主动运输提供能量。②运输功能：运输物质通过生物膜。 (2)细胞内的吸能反应和放能反应 A. 放能反应与ATP合成的关系 细胞内的放能反应会释放能量，这些释放的能量可以驱动ATP的合成，把能量暂时储存在ATP的高能磷酸键中。 B. 吸能反应与ATP利用的关系 细胞内的吸能反应需要消耗能量，依靠ATP的水解（利用）释放能量来供能，具体应用场景有：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 C. ATP的核心作用 ATP是细胞内流通的能量“货币”，充当细胞内能量转换的中间载体，串联起放能反应和吸能反应：放能反应储能进ATP，吸能反应从ATP获取能量。 四、ATP产生量与O2供给量的关系分析 左图（绝大多数含线粒体细胞） A 点：无氧气供给条件下，细胞仅依靠无氧呼吸分解有机物，生成少量 ATP。 AB 段：随着 O₂供给量不断增多，细胞有氧呼吸强度显著增强，ATP 的产生量逐步增多。 BC 段：氧气供给量持续提升，但 ATP 产生量不再增加，曲线趋于平稳；限制 ATP 产量的因素不再是氧气浓度，而是酶、有机物底物等其他条件。 右图（哺乳动物成熟红细胞专属曲线） 哺乳动物成熟红细胞无任何细胞器，不含线粒体，只能进行无氧呼吸；无论 O₂供给量如何变化，细胞 ATP 产生量始终保持恒定，氧气不会影响其 ATP 生成。 补充核心知识点:ATP 是细胞内流通的能量 “货币”，充当细胞内能量转换的中间载体，衔接放能反应与吸能反应：放能反应释放的能量储存进 ATP，吸能反应分解 ATP 从中获取能量。 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 一、单选题 （2026·天津滨海新区·模拟预测）蓝纹奶酪是一种具有独特风味的发酵乳制品，其标志性的蓝色纹路和浓郁口感源于多种微生物的作用。蓝纹奶酪制作流程如下：①原料乳中加入乳酸菌和凝乳酶，形成凝乳；②将凝乳切块，加入青霉菌，穿刺凝乳块形成通气孔；③2~3个月后，发酵成熟。阅读下列材料，回答问题。 1．下列关于蓝纹奶酪生产过程中气体条件的叙述，正确的是（　　） A．发酵全程需要氧气 B．发酵全程不需要氧气 C．发酵前期不需要氧气，后期需要氧气 D．发酵前期需要氧气，后期不需要氧气 2．蓝纹奶酪切开后里面有很多空洞，这是因为细胞呼吸中（　　） A．原料不足 B．产热不足 C．产生CO2 D．产生H2O 3．凝乳酶能催化酪蛋白中的特定肽键断裂，破坏酪蛋白结构，促进酪蛋白凝聚固化，形成凝乳。下列叙述正确的是（　　） A．凝乳酶是活细胞产生的一种有机物 B．可用双缩脲试剂检测是否添加了凝乳酶 C．凝乳酶的添加可有效降低牛奶中的含糖量 D．0℃冷藏会破坏凝乳酶和酪蛋白的结构 【答案】1．C 2．C 3．A 【难度】0.82 【知识点】酶的作用及机理、酶的特性、有氧呼吸过程、酸奶的制作 【详解】1．发酵前期乳酸菌进行厌氧的乳酸发酵，不需要氧气，发酵后期添加的青霉菌为好氧真菌，需要氧气完成代谢，C正确，ABD错误。 2．A、空洞形成与微生物代谢产物有关，并非原料不足，A错误； B、产热与能量释放有关，但不会直接形成空洞，B错误； C、青霉菌进行有氧呼吸产生CO₂，气体积累形成空洞，C正确； D、水为液态，不会形成气体空洞，D错误。 3．A、凝乳酶属于酶，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，A正确； B、牛奶本身含有酪蛋白等大量蛋白质，无论是否添加凝乳酶，加入双缩脲试剂都会出现紫色反应，无法检测凝乳酶的存在，B错误； C、凝乳酶作用底物是蛋白质（酪蛋白），仅能催化肽键断裂，不能催化糖类分解，无法降低牛奶含糖量，C错误； D、0℃冷藏为低温条件，仅会抑制酶的活性，不会破坏凝乳酶和酪蛋白的空间结构，高温才会破坏蛋白质空间结构，D错误。 4．（2026·天津·三模）根据实验目的，下列实验的对照设置不合理的是（　　） 选项 实验目的 对照设置 A 探究生长素类调节剂促进插条生根 预实验中用清水处理插条生根 B 比较过氧化氢在不同条件下的分解 在过氧化氢溶液中加入2滴FeCl3溶液 C 探究植物细胞的吸水和失水 滴加蔗糖溶液前，观察中央液泡大小及原生质层位置 D 土壤中分解尿素的细菌的分离 在以尿素为唯一氮源的培养基上接种无菌水 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】细胞的吸水和失水、酶促反应的因素及实验、探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 【详解】A、探究生长素类调节剂促进插条生根的预实验中，清水处理组为空白对照，可判断生长素类调节剂的作用效果，同时确定适宜浓度的大致范围，对照设置合理，A不符合题意； B、比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，对照组应为常温下未做特殊处理的过氧化氢组，加入FeCl3溶液的组别属于无机催化剂处理的实验组，不是该实验的对照，对照设置不合理，B符合题意； C、探究植物细胞的吸水和失水采用自身前后对照，滴加蔗糖溶液前观察中央液泡大小及原生质层位置作为初始对照，对照设置合理，C不符合题意； D、土壤中分解尿素的细菌的分离实验中，接种无菌水的尿素唯一氮源培养基为空白对照，可检验培养基灭菌是否合格，排除杂菌污染干扰，对照设置合理，D不符合题意。 5．（2026·天津北辰·二模）线粒体的内外膜间隙中存在着腺苷酸激酶，它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）上，进而形成ADP。下列有关分析错误的是（    ） A．腺苷酸激酶为该反应提供能量，从而提高反应速率 B．腺苷酸激酶催化该反应的产物是两分子ADP C．腺苷酸激酶是以碳链为基本骨架 D．腺苷酸激酶发挥作用时伴随着特殊化学键的断裂与形成 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】生物大分子以碳链为骨架、酶的作用及机理、ATP的功能及利用、ATP的结构 【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能量，腺苷酸激酶作为酶仅通过降低活化能提高反应速率，A错误； B、1分子ATP脱去1个末端磷酸基团生成1分子ADP，该磷酸基团转移到1分子AMP上可生成1分子ADP，共两分子ADP，B正确； C、腺苷酸激酶的本质为蛋白质，属于以碳链为基本骨架的生物大分子，C正确； D、腺苷酸激酶发挥作用时，ATP的特殊化学键发生断裂，同时AMP与磷酸基团之间形成新的特殊化学键，D正确。 6．（2026·天津红桥·二模）下列关于高中生物学教材实验的叙述，正确的是（    ） A．在“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验中，用重铬酸钾检测有氧、无氧两组培养液，均出现灰绿色 B．在“探究温度对酶活性影响”实验中，宜选择过氧化氢酶和过氧化氢作为实验材料 C．在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，解离后可直接用甲紫溶液染色 D．在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，先盖上盖玻片，再在盖玻片边缘滴加培养液 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】酶促反应的因素及实验、探究酵母菌细胞呼吸的方式、有丝分裂实验、探究培养液中酵母菌种群数量的变化 【详解】A、酸性重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色，酵母菌有氧呼吸不产生酒精，仅无氧呼吸产生酒精，因此只有无氧组培养液会出现灰绿色，有氧组不会，A错误； B、过氧化氢本身在高温条件下会自发分解，会干扰实验结果，无法准确判断温度对酶活性的影响，因此探究温度对酶活性影响的实验不宜选择过氧化氢酶和过氧化氢作为实验材料，B错误； C、观察根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验流程为解离→漂洗→染色→制片，解离后需先漂洗去除残留的解离液，避免解离液与碱性染料反应影响染色效果，不能直接进行染色，C错误； D、探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中，使用血细胞计数板计数时，先盖盖玻片再在盖玻片边缘滴加培养液，可避免产生气泡、防止盖玻片漂浮导致计数体积偏大，保证计数结果准确，D正确。 7．（2026·天津·一模）某中学科研小组探究影响酶活性的因素，实验结果显示：在pH约为7时，唾液淀粉酶的活性最高。下列相关叙述不正确的是（　　） A．酶的活性是指酶催化化学反应的效率 B．pH低于7时，唾液淀粉酶的活性可能会降低 C．温度对唾液淀粉酶活性的影响与pH完全相同 D．唾液淀粉酶的活性不受底物浓度的影响 【答案】C 【难度】0.68 【知识点】酶促反应的因素及实验、酶的特性 【详解】A、酶活性指的就是酶催化化学反应的效率，A正确； B、题干可知唾液淀粉酶最适pH约为7，低于最适pH时，酶的空间结构受干扰，活性会随pH降低逐渐下降，因此pH低于7时其活性可能降低，B正确； C、低温仅抑制酶活性，不会破坏酶的空间结构，温度回升后酶活性可恢复；但过酸、过碱会直接破坏酶的空间结构，使酶永久失活，因此温度和pH对唾液淀粉酶活性的影响并不完全相同，C错误； D、酶活性是酶本身的催化能力，受温度、pH、酶抑制剂等因素影响，底物浓度只会影响酶促反应速率，不会改变酶本身的活性，D正确。 8．（2025·天津武清·二模）细胞中L酶上的两个位点（位点1和位点2）可以与ATP和亮氨酸结合，进而催化tRNA与亮氨酸结合，促进蛋白质的合成。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2，在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度，结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．ATP水解释放的磷酸基团可使L酶磷酸化，进而抑制L酶的活性 B．突变体细胞L1中L酶不能与ATP结合 C．ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点1和位点2结合 D．ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】酶的特性、ATP的功能及利用、ATP的结构 【分析】据图可知，当位点1突变时不影响ATP与L酶的结合，位点2突变时影响ATP与L酶的结合。 【详解】A、从图中可以看出，在添加亮氨酸和[3H]ATP以及添加ATP和[3H]亮氨酸的情况下，野生型L酶有放射性，而突变体细胞L1和L2在相应条件下放射性有变化，说明ATP水解释放的磷酸基团可使L酶磷酸化，进而激活L酶的活性，A错误； B、根据左图，突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同，说明突变体细胞L1中L酶能与ATP结合，B错误； C、据左图可知，突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同，说明该突变不影响与ATP结合，而突变体细胞L2中检测到的放射性明显降低，说明L2突变不能结合ATP，故推测ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点2和位点1结合，C错误； D、亮氨酸与L酶的位点1结合，根据右图，突变L2细胞检测到的放射性极低，说明ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合，D正确。 故选D。 9．（2025·天津·二模）酶A、酶B与酶C是科学家分别从三种生物中纯化出的ATP水解酶。研究人员分别测量其对不同浓度的ATP的水解反应速率，实验结果如下图。下列叙述错误的是（    ） A．在相同ATP浓度下，酶A催化产生的最终ADP和Pi量最多 B．各曲线达到最大反应速率一半时，三种酶所需要的ATP浓度相同 C．ATP浓度相同时，酶促反应速率大小为酶A>酶B>酶C D．当反应速率相对值达到400时，酶A所需要的ATP浓度最低 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】酶促反应的因素及实验 【分析】分析题意，本实验目的是测量酶A、酶B与酶C三种酶对不同浓度的ATP的水解反应速率，实验的自变量是酶的种类及ATP浓度，因变量是反应速率。 【详解】A、据图可知，在相同ATP浓度下，酶A催化产生的反应速率相对值最高，但ADP和Pi的生成量与底物ATP的量有关，在相同ATP浓度下，三者产生的最终ADP和Pi量相同，A错误； B、据图可知，酶A、酶B和酶C的最大反应速率分别是1200、 800和400，各曲线达到最大反应速率一半时，三种酶需要的ATP浓度分别是10、 10和10，三者相同，B正确； C、据图可知，ATP浓度相同时，酶促反应速率大小为酶A＞酶B＞酶C，C正确； D、当反应速率相对值达到400时，酶A、酶B和酶C的所需要的ATP浓度依次增加，即酶A所需要的ATP浓度最低，D正确。 故选A。 二、非选择题 10．（2026·天津和平·三模）小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。 (1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨制成提取液（去淀粉），并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下： 分组 步骤 红粒管 白粒管 对照管 ① 加样 0.5 mL提取液 0.5 mL提取液 C ② 加缓冲液（mL） 1 1 1 ③ 加淀粉溶液（mL） 1 1 1 ④ 37℃保温适当时间后，终止反应，冷却至常温，加适量B试剂显色 显色结果 +++ + +++++ 注：“+”数目越多表示蓝色越深 步骤①中加入的C是____________。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是__________；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越__________。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应适当______（填“缩短”“延长”或“不变”）。 (2)小麦中的淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案： X处理的作用是使__________。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著_______（填“深于”或“浅于”）白粒管，则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。 【答案】(1) 0.5mL蒸馏水 红粒小麦 低 缩短 (2) β-淀粉酶失活 深于 【难度】0.57 【知识点】酶促反应的因素及实验 【详解】（1）根据表格数据分析可知实验的单一变量是小麦籽粒，则“加样”属于无关变量，应该保持相同，所以步骤①中加入的C是0.5mL蒸馏水作为对照；实验的因变量是显色结果，颜色越深，说明淀粉被分解得越少，则种子的发芽率越低，因此红粒小麦的淀粉酶活性较低。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应缩短。 （2）为进一步探究α-淀粉酶和β-淀粉酶活性在穗发芽率差异中的作用，Ⅰ组处理使α-淀粉酶失活，X处理的目的是使β-淀粉酶失活。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著深于白粒管，则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。 11．（2025·天津河西·一模）土豆褐变会导致其风味和品质下降。在有氧条件下，土豆中多酚氧化酶（PPO）催化邻苯二酚氧化形成醌，醌再进一步氧化聚合形成褐色色素（称为黑色素或类黑精），进而导致土豆褐变。在红茶制作过程中PPO也可高效催化儿茶素类物质合成茶黄素，从土豆中分离提纯PPO可为工业化制备高产量茶黄素提供一定的酶原料。研究人员对PPO的特性及活性影响因素进行了探究。 (1)研究人员将PPO分别滴入含不同底物的三支试管中，如下表所示。该实验的目的是探究PPO的_______特性，推测_______号试管不变色。 试管号 PPO酶液 邻苯二酚 间苯二酚 对苯二酚 37℃保温10min，观察颜色变化 1 15滴 15滴 2 15滴 15滴 3 15滴 15滴 (2)研究人员探究了不同种土豆中PPO活力（也称酶活性）与温度的关系，结果如图所示： ①酶活性是指酶催化特定化学反应的能力，可用一定条件下酶所催化某一化学反应的_______来表示。 ②该实验的自变量是_______；对从五种土豆中提取的PPO进行保存时，温度和pH应分别设置为_______。 ③防止大白花土豆褐变的土豆保存温度与利用其PPO制备茶黄素过程中所需的最适温度是否相同，并说明理由。_______。 【答案】(1) 专一性 2、3 (2) 速率 土豆的种类和温度 低温（20℃）、最适pH 不相同，两个过程中PPO催化的反应不同 【难度】0.65 【知识点】酶促反应的因素及实验、酶的特性、验证性实验与探究性实验 【分析】酶的特性： 1、酶具有高效率的催化能力：其效率是一般无机催化剂的107~1013； 2、酶具有专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应； 3、酶的作用条件较温和： (1)酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的； (2)在最适宜的温度和ph条件下，酶的活性最高。温度和ph偏高或偏低，酶活性都会明显降低； (3)过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 【详解】（1）由题意“在有氧条件下，土豆中多酚氧化酶（PPO）催化邻苯二酚氧化形成醌，醌再进一步氧化聚合形成褐色色素（称为黑色素或类黑精），进而导致土豆褐变。”可知，PPO催化邻苯二酚氧化形成醌，而不能催化间苯二酚、对苯二酚氧化形成醌，因此该实验的目的是探究PPO的专一性的特性，试管2和3都不变色。 （2）①酶活性也称酶活力，是指酶催化特定化学反应的能力。酶活性可用一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。 ②该实验的目的是探究了不同种土豆中PPO 活力（也称酶活性）与温度的关系，因此该实验的自变量为不同种类的土豆和温度；对从五种土豆中提取的PPO进行保存时，应设置低温（20℃）和最适pH，以抑制酶的活性，防止酶失活。 ③防止大白花生土豆褐变与利用其制备茶黄素过程中所需的最适温度不相同，因为防止褐变需要抑制酶的活性，而制备茶黄素需要促进酶的活性，即两个过程中PPO催化的反应不同。 12．（2025·天津和平·二模）下图为定量测量过氧化氢酶与过氧化氢反应放出O2的实验装置，水槽内注有清水，倒转的量筒内也充满了清水。    实验一： ①制备新鲜动物肝脏的研磨液，制作大小相同的圆形小滤纸片若干； ②将4片圆形小滤纸片在肝脏研磨液中浸泡吸收后取出，并贴在反应小室上侧的内壁上（如图A所示）； ③向反应小室内加入10mL3%H2O2溶液（如图A所示），并安装好装置； ④将反应小室上下旋转180度，使滤纸片与H2O2溶液接触，呈图B所示状态； ⑤每隔30s读取并记录一次量筒中水面的刻度，连续进行5min。 实验二： 除了将圆形小滤纸片的数量改为2片外，其它均与实验一相同。 (1)进行上述两个实验的目的是：探究________与酶促反应速率的关系。本实验通过测定单位时间内________作为酶促反应速率的观测指标。此外，还可以用收集5mL气体________作为观测指标 (2)如果上述两个实验的现象、结果无明显差异，则需如何进行改进？________或________进行实验。 (3)如果根据实验一得到的数据绘制出了下图所示的曲线。那么实验二的大致曲线应该是怎么样的？请在下图中添画该曲线________。 (4)如果要利用上述实验的试剂、材料、装置等研究温度对酶促反应速率的影响，则与上述实验相比，不同的做法是： ①在各次实验中，清水的温度不同（如0℃、30℃、100℃等）； ②在各次实验中，________不变。 ③要在H2O2溶液的温度达到与清水相同的温度后再把反应小室旋转180度。 【答案】(1) 酶的浓度 O2的产生量 所需时间 (2) 再用更少（1片、1/2片、1/4片等） 更多的圆形滤纸片（6片、8片等） (3) (4)圆形滤纸片的数量 【难度】0.65 【知识点】酶促反应的因素及实验 【分析】1、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低；另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。 2、酶能降低化学反应的活化能，提高化学反应速率，在底物充足，其它条件不变的情况下，酶浓度越高，化学反应速率越快，但酶不能改变化学反应的平衡点。 【详解】（1） 根据实验过程可知，实验中改变的是圆形小滤纸片的数量，即酶的浓度不同，故该实验的目的是探究酶的浓度与酶促反应速率的关系。H2O2在酶的催化作用下分解为分解为H2O和O2，因此可通过检测单位时间内O2的产生量作为酶促反应速率的观测指标，此外，还可以用收集5mL气体所需时间作为观测指标。 （2）如果上述两个实验的现象、结果无明显差异，则说明酶的浓度过大，反应速率过快或酶的浓度太小，反应速率太慢，因此可将实验改为用更少（1片、1/2片、1/4片等）或更多的圆形滤纸片（6片、8片等）进行实验。 （3）实验一的圆形小滤纸片的数量大于实验二，反应速率应大于实验二，因此实验二的反应曲线应在实验一的下方，但反应平衡点最终相同，结果如图所示：。 （4）如果要利用上述实验的试剂、材料、装置等研究温度对酶促反应速率的影响，则自变量为温度，实验过程中要保证无关变量相同且适宜，因此各组酶的数量、浓度应相同，故与上述实验相比，不同的做法是：②在各次实验中，圆形滤纸片的数量不变。 一年重难·情境应用 一、单选题 1．【新联系·将科学研究情境与物质的酶的相关知识相结合】（2026·广东·一模）碱性蛋白酶能催化酪蛋白水解，使低脂奶在特定波长处的吸光值降低。利用这一原理可测定碱性蛋白酶的活性，研究人员据此分别测定了（图1）和pH为3~13（图2）时碱性蛋白酶对低脂奶的水解效率。下列分析错误的是（     ） 注：水解效率是指一定条件下，被水解低脂奶的量占初始总低脂奶量的比值。 A．图1中水解效率趋于稳定的主要原因不是底物不足 B．图2中pH为9~11时，吸光值相对比较低 C．和都会改变碱性蛋白酶的空间结构 D．进行图2实验时，水解反应时间至少要35min 【答案】D 【难度】0.64 【知识点】酶促反应的因素及实验 【详解】A、图1中，pH=9时水解效率随时间延长逐渐趋于稳定，主要原因是酶促反应随时间达到饱和，底物仍有剩余，而非底物不足，A正确； B、碱性蛋白酶活性越高，低脂奶被水解越充分，特定波长下的吸光值越低。图2中pH=9~11时水解效率最高，因此吸光值相对较低，B正确； C、过酸（pH=3）和过碱（pH=13）会破坏碱性蛋白酶的空间结构，导致酶失活，因此水解效率几乎为0，C正确； D、图2中pH=9的时候水解效率为10%，对应图1中水解效率为10%应该是5分钟左右，D错误。 2．（2026·湖南长沙·三模）酶与ATP是细胞代谢有序进行的物质基础。下列叙述正确的是（　　） A．酶的合成都需要核糖体、内质网和高尔基体共同参与 B．ATP分子中含有三个特殊的化学键，是细胞的直接能源物质 C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率 D．细胞内ATP含量丰富，可满足剧烈运动时的能量需求 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】细胞器的结构、功能及分离方法、酶的作用及机理、酶的本质 【详解】A、本质为RNA的酶不在核糖体合成，DNA聚合酶等一些胞内酶也无需内质网、高尔基体加工，A错误； B、ATP分子中含有2个特殊的化学键，B错误； C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，进而提高化学反应速率，C正确； D、细胞内ATP含量很少，依靠ATP和ADP的快速转化持续供能，D错误。 故选C。 3．（2026·湖南长沙·三模）酶与ATP是细胞代谢有序进行的物质保障。下列相关叙述正确的是（     ） A．酶的合成过程均发生在核糖体上，且需要消耗ATP B．ATP分子中含有两个特殊化学键，远离腺苷的特殊化学键更易水解 C．酶能为化学反应提供活化能，从而加快化学反应速率 D．叶肉细胞中ATP的生成均伴随着氧气的消耗 【答案】B 【难度】0.72 【知识点】酶的作用及机理、酶的本质、ATP的结构、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化 【详解】A、少数酶的化学本质是RNA，其合成场所不是核糖体，A错误； B、ATP分子含两个特殊化学键，远离腺苷的特殊化学键更易断裂释放能量，B正确； C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而非提供活化能，C错误； D、光反应阶段生成ATP伴随氧气的释放，不消耗氧气，D错误。 4．【新考法·具体代谢酶的情境，考查酶的特性】（2026·重庆九龙坡·模拟预测）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 【难度】0.65 【知识点】酶的作用及机理、酶的特性 【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。 5．【新考法·将科学研究中的具体酶作为情境考查酶相关知识】（2026·湖北荆州·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 【难度】0.65 【知识点】酶的作用及机理、酶的本质、酶的特性、遗传信息的转录 【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。 6．【新情境·利用科学情境考查酶的特性、本质】（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 【难度】0.65 【知识点】酶的作用及机理、酶的本质、酶的特性 【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。 二、非选择题 7．【新考法·激素调节与酶知识相结合】（2026·新疆·模拟预测）肾素是“肾素—血管紧张素—醛固酮系统（RAAS）”的启动信号，肾素激活后推高血压，其部分作用机理如下图所示。回答下列问题： (1)图中，肾素是由球旁细胞分泌的一类蛋白酶，在血管紧张素原生成血管紧张素Ⅰ的过程中起______作用。图示血压升高过程的调节方式是______调节。 (2)图中醛固酮分泌增加，可通过作用于______，使肾脏对水和钠的重吸收增加，导致细胞外液容量增加。当人体出现严重腹泻等症状时，醛固酮分泌增加，是因为______。 (3)不能通过注射抗利尿激素来治疗高血压，原因是______。长期高血压不加干预可导致肾功能进一步恶化，高血压更严重，这种调节机制属于______。 【答案】 (1) 催化 神经-体液 (2) 肾小管和集合管 严重腹泻时，人体会丢失大量水和无机盐，导致细胞外液量减少、血钠含量降低 (3) 抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收，会使细胞外液容量增加，导致血压进一步升高 正反馈调节 【难度】0.62 【知识点】酶的作用及机理、神经调节与体液调节的比较、水盐平衡调节、血压及其调节 【详解】（1）结合图示分析，肾素是由球旁细胞分泌的一类蛋白酶，在血管紧张素原生成血管紧张素Ⅰ的过程中起催化作用。图示过程既有交感神经参与的神经调节，也有肾素、血管紧张素、醛固酮等物质参与的体液调节，所以血压升高过程的调节方式是神经—体液调节。 （2）①醛固酮作用于肾小管和集合管，促进其对水和钠的重吸收，导致细胞外液容量增加。  严重腹泻时，人体会丢失大量水和无机盐，导致细胞外液量减少、血钠含量降低，这会刺激醛固酮分泌增加，以促进肾脏对钠的重吸收、维持血容量。 （3）抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收，会使细胞外液容量增加，导致血压进一步升高，所以不能通过注射抗利尿激素来治疗高血压。 长期高血压导致肾功能恶化，肾功能恶化又加重高血压，这种调节机制属于正反馈调节。 8．【新考法·细胞代谢中考查酶和ATP相关知识】（2026·陕西榆林·二模）种质资源库指利用仪器设备控制贮藏环境、长期贮存植物种质的仓库，对于作物品种改良，培育高产、优质、抗逆性强的作物新品种等具有重要意义。为丰富种质资源库，研究人员以玉米种子为例进行保存及相关研究。回答下列问题。 (1)在低温（-20℃）干燥保存条件下，玉米种子的细胞呼吸速率显著降低，主要原因是低温抑制了________的活性，同时干燥环境导致细胞中________不足，无法进行正常代谢。 (2)玉米种子萌发过程中，淀粉最终水解为葡萄糖，葡萄糖作为呼吸底物，在有氧状态下，彻底氧化分解，并释放能量，释放的能量去向有________。萌发初期，若氧气供应不足，胚细胞中丙酮酸的分解场所是________。 (3)将玉米种子浸种发芽后研磨成匀浆，过滤，得到提取液。取3支试管编号为A、B、C，分别加入等量的淀粉溶液，调整到不同温度，如A（20℃）、B（40℃）、C（100℃），然后在每支试管中加入等量的玉米种子提取液，继续保持温度3min后，向A、B、C三支试管中分别加入等量的碘液，观察发现，三支试管液体呈现不同深度的蓝色，产生该现象的原因可能是________。 (4)生产实践中常用TTC法检测种子活力，TTC（无色）进入活细胞后可被[H]还原成TTF（红色）。红色越深，种子活力越高的理论依据是________。 【答案】(1) （呼吸）酶 （自由）水 (2) 大部分以热能形式散失，少部分转移到ATP中 细胞质基质 (3)三支试管均有淀粉剩余，遇碘变蓝 (4)红色越深，说明TTF生成量越多，推测细胞呼吸产生的[H]越多，说明细胞呼吸越旺盛，种子活力越高 【难度】0.62 【知识点】酶促反应的因素及实验、有氧呼吸过程、影响细胞呼吸的因素 【详解】（1）（呼吸）酶在最适宜温度下活性最高，高于或低于最适温度，活性都会降低。-20℃时种子细胞呼吸速率显著降低，说明低温抑制了（呼吸）酶的活性。种子干燥处理，失去的主要是自由水，一般自由水多，细胞代谢旺盛，所以干燥环境导致细胞中（自由）水不足，无法进行正常代谢。 （2）葡萄糖在有氧状态下，彻底氧化分解，并释放大量的能量，能量的去向有两个：大部分以热能形式散失，少部分转移到ATP中。若氧气供应不足，胚细胞中丙酮酸通过无氧呼吸分解，场所是细胞质基质，若氧气供应充足，则胚细胞中丙酮酸进入线粒体，通过有氧呼吸（第二阶段）分解，场所是线粒体（基质）。 （3）向三支试管中分别加入等量的碘液，发现液体的颜色都是蓝色，说明三个试管均有淀粉，遇碘变蓝。 （4）根据题目信息：TTC（无色）进入活细胞后可被[H]还原成TTF（红色），所以红色越深，说明TTF生成量越多，推测细胞呼吸产生的[H]越多，说明细胞呼吸越旺盛，种子活力越高。 9．【新考法·细胞代谢中考查酶和ATP相关知识】（2026·福建福州·二模）哺乳动物丙酮酸脱氢酶（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______（场所）产生，该过程伴随有ATP和______（填物质）的生成。 (2)据图1推测，PDK4蛋白能______PDH的活性，使衰老细胞乳酸生成速率______。 (3)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，研究PDH磷酸化对其活性的影响，结果如图2。 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____、____、____、____。（在a、b处补充文字说明：c、d处选填“+”或“-”，分别表示促进或抑制） 【答案】(1) 细胞质基质 还原型辅酶I(NADH) (2) 抑制 升高 (3) γ PDH磷酸化 PDH活性降低 - + 【难度】0.53 【知识点】酶的特性、ATP的结构、有氧呼吸过程、无氧呼吸过程 【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）① ATP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H2O，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。 高考真题·考向感知 一、单选题 1．（2026·湖北·高考真题）为探究某种酶的活性，某同学在最适温度C条件下，测得不同底物浓度下对应的反应速率，结果如下表。 试管编号 1 2 3 4 5 底物浓度（mol·L-1） 6.3×10-6 7.5×10-5 1.0×10-4 1.0×10-3 1.0×10-2 反应速率（nmol·L-1·min-1） 15 56 60 75 75 下列叙述错误的是（     ） A．若将1号试管的原酶液稀释10倍，其反应速率会下降 B．若3号试管反应温度改为37℃，其反应速率会下降 C．若4号试管多加1倍酶量，其反应速率会升高 D．实验说明底物浓度过高不利于该酶促反应进行 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】酶促反应的因素及实验、酶的特性 【详解】A、1号试管底物浓度较低，酶液稀释后酶浓度降低，单位时间内可结合的底物分子数减少，反应速率会下降，A正确； B、实验是在最适温度下进行的，将温度改为37℃，偏离最适温度后酶活性降低，反应速率会下降，B正确； C、4号试管反应速率已达到最大值，说明此时底物充足，限制反应速率的因素是酶浓度，增加酶量后反应速率会升高，C正确； D、底物浓度从1.0×10-3mol·L-1升高到1.0×10-2mol·L-1时，反应速率保持不变，并未下降，不能说明底物浓度过高不利于该酶促反应进行，D错误。 2．（2026·湖南·高考真题）关于过氧化氢酶的叙述，错误的是（     ） A．过氧化氢酶可以降低H2O2分解反应所需的活化能 B．若用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，应设置不加酶的对照组 C．持续升高H2O2浓度不一定加快过氧化氢酶的酶促反应速率 D．过氧化氢酶活性随pH降低而降低，随pH升高而升高 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】酶促反应的因素及实验、酶的作用及机理 【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，过氧化氢酶催化H2O2分解的本质就是降低该反应的活化能，A正确； B、H2O2本身不稳定，温度升高会加快其自发分解速率，因此探究温度对过氧化氢酶活性的影响时，需要设置不加酶的对照组，排除温度对底物自身分解的干扰，保证实验结果是酶活性差异导致的，B正确； C、酶促反应速率受底物浓度、酶浓度等因素共同影响，当酶的数量达到饱和后，继续升高H2O2浓度，酶促反应速率不再加快，因此持续升高H2O2浓度不一定能加快反应速率，C正确； D、过氧化氢酶的活性存在最适pH：在一定pH范围内，低于最适pH时，随pH升高酶活性升高；高于最适pH时，随pH升高酶活性降低；过酸、过碱都会使酶空间结构被破坏，永久失活，D错误。 3．（2026·河北·高考真题）酶与无机催化剂催化的两类反应中能量变化如图1和图2所示，下列分析错误的是（     ） A．图1所示反应中酶与无机催化剂降低活化能的差值为e B．图1所示为放能反应，图2所示为吸能反应 C．与①反应相比，②反应所需的条件一般较温和 D．图2所示反应中酶促反应的活化能为f 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】酶的作用及机理、酶的特性、吸能反应与放能反应 【详解】A、图1中更高的曲线为无机催化剂催化的反应能量变化，更低的曲线为酶催化的反应能量变化，二者所需活化能的差值就是酶比无机催化剂多降低的活化能，对应数值为e，A正确； B、放能反应的产物能量低于反应物能量，吸能反应的产物能量高于反应物能量，因此图1为放能反应，图2为吸能反应，B正确； C、①是无机催化剂催化的反应，②是酶促反应，与无机催化剂相比，酶的作用条件一般更温和，需要适宜的温度和pH，C正确； D、活化能是反应物分子从常态转变为易发生反应的活跃状态所需的能量，即图2中反应物2的能量水平到曲线峰值的能量差，f是②曲线峰值到产物2的能量差，不属于酶促反应的活化能，D错误。 4．（2026·四川·高考真题）四川主产的浓香型白酒畅销全国。其发酵用的酒曲富含霉菌、酵母菌、细菌等微生物。从酒曲中分离纯化的某些酵母菌可利用其产生的乙醇合成低水溶性的乙酸乙酯，催化该反应的酶也能催化酯分解。下列叙述正确的是（     ） A．向培养基中加入青霉素，可有效抑制细菌和霉菌的生长 B．向培养基中添加乙酸乙酯，可根据透明圈筛选产酯酵母 C．酵母菌被破碎处理成匀浆后，不能催化乙酸乙酯的合成 D．与无氧相比，有氧条件培养酵母菌能产生更多乙酸乙酯 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】酶的特性、探究酵母菌细胞呼吸的方式、培养基的类型及其应用、果酒和果醋的制作原理 【详解】A、青霉素的作用机理是抑制细菌肽聚糖细胞壁的合成，只能抑制细菌生长；霉菌属于真菌，细胞壁成分为几丁质，青霉素对霉菌无抑制作用，A错误； B、据题干信息可知，乙酸乙酯是低水溶性物质，加入培养基后会使培养基呈浑浊状态；目标酵母菌能产生催化酯合成/分解的酯酶，可分解菌落周围的乙酸乙酯，从而形成透明圈，因此可以根据透明圈筛选出产酯酵母，B正确； C、催化乙酸乙酯合成的是酵母菌产生的酶，酵母菌破碎成匀浆后，酵母菌匀浆中仍含有催化乙酸乙酯合成的相关酶，只要温度、pH等反应条件适宜，依然可以催化反应进行，C错误； D、合成乙酸乙酯的原料是酵母菌产生的乙醇，乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物；有氧条件下酵母菌进行有氧呼吸，不产生乙醇，缺少原料无法合成更多乙酸乙酯，D错误。 5．（2026·江西·高考真题）蛋白酶E被广泛用作洗涤剂的生产原料，但洗涤剂中的物质S能将E的第n位甲硫氨酸氧化，降低其活性。研究人员将上述甲硫氨酸替换为丝氨酸，提高了E对S的耐受性。下列叙述错误的是（　　） A．第n位甲硫氨酸的氧化会影响E的空间结构，从而影响酶的活性 B．将第n位的甲硫氨酸替换为丝氨酸可通过基因工程实现 C．判断E的改造效果，需用S处理一段时间后测定酶活性 D．甲硫氨酸的替换在提高E对S耐受性的同时，降低了E的专一性 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】酶的特性、蛋白质工程原理及操作流程 【详解】A、酶的活性依赖其特定的空间结构，第n位甲硫氨酸氧化会改变蛋白酶E的局部结构，进而改变E的空间结构，导致酶活性下降，A正确； B、蛋白质的氨基酸序列由编码它的基因的碱基序列决定，替换特定位置的氨基酸可通过蛋白质工程（即第二代基因工程）改造对应基因的碱基序列，再经表达获得改造后的蛋白酶，B正确； C、本次改造的目的是提高E对S的耐受性，因此判断改造效果的指标是经S处理后酶的活性保留情况，需用S处理一段时间后测定酶活性进行对比，C正确； D、酶的专一性由酶活性位点的结构决定，替换甲硫氨酸提高了E对S的耐受性，没有信息表明该替换改变了酶的活性位点结构，无法得出E的专一性降低的结论，D错误。 6．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）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 【难度】0.7 【知识点】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质、酶促反应的因素及实验、细胞呼吸原理在生产和生活中的应用、微生物的接种方法 【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。 7．（2026·江西·高考真题）海洋是生命的摇篮。深海热泉周围存在一类具有细胞结构、能够独立生存的特殊微生物，它们既不属于真核生物，也不属于典型的原核生物。下列关于该类生物的推测，合理的是（　　） A．依赖叶绿体进行光合作用 B．无机盐离子通过自由扩散进出细胞 C．胞内酶的最适温度比常见生物体的高 D．具有细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核等结构 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】真核细胞与原核细胞、主动运输、酶的特性 【详解】A、叶绿体是真核自养生物才具有的细胞器，该生物不属于真核生物，且深海热泉无光照，无法进行光合作用，因此不存在依赖叶绿体进行光合作用的情况，A错误； B、无机盐离子进出细胞的方式为协助扩散或主动运输，无法通过自由扩散跨膜运输，B错误； C、该生物生存于深海热泉的高温环境中，胞内酶需要适应高温环境才能正常发挥作用，因此其胞内酶的最适温度比常见生物体的高，C正确； D、成形的细胞核是真核生物特有的结构，该生物不属于真核生物，不具有细胞核，D错误。 8．（2026·河南·高考真题）胰蛋白酶可水解精氨酸与下一位氨基酸（脯氨酸除外）之间的肽键。抗体甲的第27、96位均为精氨酸。通过蛋白质工程将第27位替换为苯丙氨酸，第97位替换为脯氨酸。改造后的甲不被胰蛋白酶水解，并保持抗体活性。下列叙述错误的是（　　） A．甲的设计改造需要遵循遗传信息传递的一般规律 B．胰蛋白酶不能水解改造后的甲，体现了酶的专一性 C．第96位氨基酸未被替换的原因可能是该位点与抗体功能相关 D．由于密码子的简并性，改造后编码甲的基因序列不一定改变 【答案】D 【难度】0.6 【知识点】酶的特性、遗传信息的翻译、蛋白质工程原理及操作流程 【详解】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。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第8讲 酶和ATP （天津专用） 第1部分 五年考情·精准定向 第2部分 三大核心·主干速记 核心1 降低化学反应活化能的酶 核心2 细胞的能量“货币”ATP 第3部分 分层专练·靶向攻关 天津专练+全国视野 两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 1． 通过比较不同条件下过氧化氢的分解实验，认识酶的作用。 2．结合影响酶活性的相关实验，和曲线图，理解温度，PH等对酶活性的影响规律。 3．理解ATP的结构与功能相适应。 4. 基于酶和ATP在细胞代谢中的作用，形成物质与能量观。 考情分析： 1．考查频次：五年连续必考，酶考查权重远高于 ATP，酶相关考点：5 年全覆盖，每年至少 1 道题选择题：每年稳定 1 道基础判断，2023 年出现 2 道酶相关单选；非选择题：几乎每年嵌入细胞代谢 / 实验大题，以曲线、实验分析设问为主，区分度高。ATP 相关考点：年年涉及，但极少独立命题，不单独出大题，全部融合跨膜运输、光合、呼吸、生命活动综合设问，多依附选择题或大题填空。五年真题命题频次：2021：酶基础判断、ATP 结合主动运输；2022：ATP 功能综合、酶特性正误辨析；2023（考查峰值）：T1 ATP 功能、T6 酶的化学本质、T14 酶促反应实验大题；2024：酶活性曲线、光合呼吸中 ATP 产生与消耗； 2025：抑制剂对酶影响、ATP 与吸能 / 放能反应配对。 2．考查要点： 酶：1. 基础识记类（选择题送分点）酶的化学本质：绝大多数蛋白质（核糖体合成）、少数 RNA（核仁合成）；区分基本单位（氨基酸 / 核糖核苷酸）；作用机理：降低化学反应活化能，对比无机催化剂；三大特性：高效性、专一性、作用条件温和；高频易错辨析：低温仅抑制活性、高温 / 过酸过碱永久破坏空间结构；底物浓度不改变酶活性。2.能力重难点（大题、曲线必考）酶促反应影响因素曲线：温度、pH、酶浓度、底物浓度、竞争性 / 非竞争性抑制剂图像分析；实验探究：探究温度 /pH 对酶活性影响、酶专一性实验；考查自变量、因变量、无关变量、对照设置、实验缺陷评价；跨模块融合：光合 / 呼吸关键酶、细胞器内酶促反应、工业酶、消化酶（胃蛋白酶、胰蛋白酶）。 ATP（基础融合考点，侧重逻辑关联） 1. 基础概念 ATP 结构简式 A-P～P～P，腺苷组成、特殊化学键；ATP 脱去两磷酸为 RNA 原料；ATP 与 ADP 相互转化：酶、场所、能量来源完全不同，反应不可逆；新教材核心：ATP 是细胞直接能源货币，连接放能反应、吸能反应。2. 综合考查方向（天津卷特色）ATP 供能实例：主动运输、胞吞胞吐、物质合成、肌肉收缩；自由扩散 / 协助扩散不耗能；光合、呼吸中 ATP 对比：产生场所、能量来源、ATP 去向；拓展迁移：类比 GTP、UTP 等高能核苷三磷酸结构与功能。 3．命题情境：（1）教材原型变式情境（占比最高 60%）直接改编课本实验：探究淀粉酶专一性、温度对过氧化氢酶 / 淀粉酶影响；图表、数据表格均源自教材基础模型，侧重识图、变量分析。（2）生产生活真实情境 加酶洗衣粉、人体消化酶、食品工业酶制剂、酶抑制剂药物、低温保鲜原理；贴合天津卷生活化命题风格。 （3）科研前沿综合情境（近三年逐年增多）新型酶抑制剂、工业催化酶、膜转运蛋白 ATP 供能机制、人工改造酶；文字信息量大，考查信息提取与知识迁移。 备考策略 1．抓牢核心点：酶：本质→作用机理→三大特性→影响因素→实验模板；ATP ：结构→转化→来源（光合 / 呼吸）→去路（各类耗能生命活动）。 2．熟记关键点：酶的本质、特性等；所有吸能反应均由 ATP 水解驱动，放能反应合成 ATP。 3．紧扣命题趋势： 酶实验、抑制剂曲线仍是区分度核心，大概率继续设置实验评价类开放性填空；ATP 会持续绑定光合呼吸、离子转运综合设问，侧重能量逻辑分析，不再单独考结构；情境会侧重生物医药、农业生产（设施种植控温、酶制剂应用）；跨模块综合力度加大，细胞代谢大题同时覆盖酶、ATP、光合、物质运输；基础选择题维持稳定，保证基础分值，难度梯度清晰，基础题不偏不怪，难题侧重探究与说理。 三大核心·主干速记 核心1 降低化学反应活化能的酶 一、酶在代谢中的作用、本质及作用机理 1、比较过氧化氢在不同条件下的分解 1号试管（自然状态）：过氧化氢几乎不分解，作为空白对照。 2号试管（90℃水浴加热）：出现少量气泡，说明加热可以为反应提供能量，促进过氧化氢分解，加快反应速率。 3号试管（加无机催化剂\ce{FeCl_{3}}）：产生较多小气泡，带火星卫生香复燃，说明无机催化剂能降低化学反应活化能，加快反应。 4号试管（加肝脏研磨液，含过氧化氢酶）：产生大量大气泡，卫生香猛烈燃烧，说明酶的催化效果远强于无机催化剂。 实验结论：和无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高（酶具有高效性）。 2、实验变量分析 自变量：人为改变的变量，本实验是温度、催化剂的种类（无催化剂剂FeCl3/过氧化氢酶） 因变量：随自变量变化的变量，本实验是过氧化氢的分解速率，观测指标可以是单位时间气泡产生的数量、带火星卫生香的复燃剧烈程度。 无关变量：除自变量外能影响实验结果、需要保持相同且适宜的变量，本实验包括过氧化氢的用量、环境温度、FeCl3与肝脏研磨液的新鲜程度、试剂滴加量等。 3、酶的作用机理 (1)活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。 (2)酶催化作用的原理：降低化学反应的活化能。 特别提醒！ ①加热不能降低化学反应的活化能，但是可以为反应提供能量。②酶可以重复多次利用，不会立即被降解。③检验蛋白酶对蛋白质的水解时应选用蛋白块，通过观察其消失情况得出结论，因蛋白酶本身也是蛋白质，不能用双缩脲试剂鉴定。④酶既可以作为催化剂，又可以作为另一个化学反应的底物。 4、酶的本质、特性 （1）酶本质的探索 科学家 核心观点 / 成就 巴斯德 糖类变酒精必须有活酵母菌细胞参与 李比希 引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母菌细胞死亡并裂解后才能发挥作用 毕希纳 从酵母细胞中提取出引起发酵的物质 —— 酿酶 萨姆纳 从刀豆种子中提取出第一个脲酶，同时证明脲酶的化学本质 (蛋白质) 和作用 (分解尿素) 切赫和奥特曼 发现少数 RNA 也有生物催化功能 特别提醒！ 将酵母菌细胞研磨粉碎、加水搅拌后过滤，将提取液加入葡萄糖溶液中，也能产生酒精，说明引起发酵的是一种化学物质(模拟毕希纳的实验)。 （2）酶的本质及作用 项目 具体内容 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、细胞核等 作用场所 细胞内外、生物体外均可 来源 一般情况下，活细胞都能产生酶 功能 具有生物催化作用→唯一功能 特别提醒！ 核酶是具有催化作用的小分子RNA，主要功能是催化磷酸二酯键水解和磷酸基团转移。 3、酶的特性及影响酶促反应速率的因素 (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)。 特别提醒！ 酶与无机催化剂的相同点：①都能降低化学反应的活化能；②可加快化学反应速率，缩短达到平衡点的时间，但不改变平衡点。 (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曲线分析(如图) 在底物A中加入酶A，反应速率明显加快，说明酶A能催化底物A参与的反应。 在底物B中加入酶A，反应速率明显不变，说明酶A不能催化底物B参与的反应。 ④模型解读 酶与底物在空间距离上彼此接近时，酶受底物分子的诱导，其构象发生有利于底物结合的变化，从而互补契合进行反应，形成酶—底物复合体。 A:酶，B：表示能被A催化的底物，C、D物质表示不能被A催化的物质 即酶具有专一性。酶与被催化的反应物分子均具有特定的结构 (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。 （4）酶活性、酶促反应速率及影响因素的分析 酶促反应速率与酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反应速率表示。 A．酶浓度 a、在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈正相关。 b、ab段限制因素是酶浓度；bc段限制因素是底物浓度。 B．底物浓度(酶浓度一定) a、ab段：在一定底物浓度范围内，随底物浓度的增加，反应速率增加(酶没有完全与底物结合)。b、bc段：当底物浓度增大到某一值(M)时，反应速率达到最大值，不再增加(酶完全与底物结合)。c、ab段限制因素是底物浓度；bc段限制因素是酶浓度(或酶活性)。 C．抑制剂的作用原理 二、酶特性的探究实验 1、探究酶的专一性 方案：酶相同、底物不同 Ⅰ.底物1＋酶溶液 Ⅱ.等量底物2＋等量相同酶溶液 实验步骤 一 取两支试管，编号1、2 二 1号试管中加入2 mL可溶性淀粉溶液 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 取出试管，各加入2 mL斐林试剂(边加入边轻轻振荡)→试管下半部放进盛有热水的大烧杯中，用酒精灯加热约2 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 特别提醒！A.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。B．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。 2、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 特别提醒！ 1、实验时，步骤四、五不能颠倒。应先控制好变量，再让底物和酶混合反应。 2、实验材料不能选过氧化氢和过氧化氢酶。过氧化氢常温常压下即可分解，加热分解更快，并不能准确反映酶活性的变化。3、在探究温度对蛋白酶活性的影响实验中，可以选用蛋白块(填“蛋白质溶液”或“蛋白块”)作为反应底物，酶活性的观测指标是相同时间内蛋白块体积的变化。 （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 特别提醒！ 思考：为什么实验材料选过氧化氢和肝脏研磨液，而不选淀粉和淀粉酶？酸性条件下淀粉会分解。 核心2 细胞的能量“货币”ATP 一、ATP是一种高能磷酸化合物 1、ATP的组成结构 （1）本质：高能磷酸化合物 （2）元素组成：C、H、O、N、P （3）化学组成：1分子腺苷和3分子磷酸基团 （4）结构简式：A—P～P～P （5）结构特点：远离A的特殊化学键容易水解 特别提醒！ATP≠能量，ATP是一种高能磷酸化合物，是一种储存能量的物质。 2、ATP和ADP的结构 直接供能物质还有UTP、GTP、CTP等 3、ATP的供能原理 （1）两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等； （2）ATP中的特殊化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，即具有较高的转移势能； （3）ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团携能量与其他分子结合，从而使后者发生变化 二、ATP和ADP的相互转化 类别 ATP 的合成 ATP 的水解 核心反应式 ADP+Pi+能量酶​ATP ATP酶​ADP+Pi+能量 催化所需酶 ATP 合酶 ATP 水解酶 反应发生场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位 能量来源 光能（光合作用）、化学能（细胞呼吸） 远离腺苷（A）的那个特殊化学键 能量去向 储存在 ATP（远离 A 的那个特殊化学键）中 可直接转化成其他形式的能量（如机械能、电能等），用于各项生命活动 核心特点 细胞中 ATP 含量很少，ATP 与 ADP 转 化非常迅速及时，且处于动态平衡之中 生物界共性结论 ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制， 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 特别提醒！ (1)ATP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。 (3)ATP转化为ADP是水解过程，需要水作为反应物。 三、ATP的利用 (1)ATP为主动运输供能的过程(以Ca2＋释放为例) 特别提醒！　参与主动运输的载体蛋白的功能：①催化功能：催化ATP水解，为主动运输提供能量。②运输功能：运输物质通过生物膜。 (2)细胞内的吸能反应和放能反应 A. 放能反应与ATP合成的关系 细胞内的放能反应会释放能量，这些释放的能量可以驱动ATP的合成，把能量暂时储存在ATP的高能磷酸键中。 B. 吸能反应与ATP利用的关系 细胞内的吸能反应需要消耗能量，依靠ATP的水解（利用）释放能量来供能，具体应用场景有：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 C. ATP的核心作用 ATP是细胞内流通的能量“货币”，充当细胞内能量转换的中间载体，串联起放能反应和吸能反应：放能反应储能进ATP，吸能反应从ATP获取能量。 四、ATP产生量与O2供给量的关系分析 左图（绝大多数含线粒体细胞） A 点：无氧气供给条件下，细胞仅依靠无氧呼吸分解有机物，生成少量 ATP。 AB 段：随着 O₂供给量不断增多，细胞有氧呼吸强度显著增强，ATP 的产生量逐步增多。 BC 段：氧气供给量持续提升，但 ATP 产生量不再增加，曲线趋于平稳；限制 ATP 产量的因素不再是氧气浓度，而是酶、有机物底物等其他条件。 右图（哺乳动物成熟红细胞专属曲线） 哺乳动物成熟红细胞无任何细胞器，不含线粒体，只能进行无氧呼吸；无论 O₂供给量如何变化，细胞 ATP 产生量始终保持恒定，氧气不会影响其 ATP 生成。 补充核心知识点:ATP 是细胞内流通的能量 “货币”，充当细胞内能量转换的中间载体，衔接放能反应与吸能反应：放能反应释放的能量储存进 ATP，吸能反应分解 ATP 从中获取能量。 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 一、单选题 （2026·天津滨海新区·模拟预测）蓝纹奶酪是一种具有独特风味的发酵乳制品，其标志性的蓝色纹路和浓郁口感源于多种微生物的作用。蓝纹奶酪制作流程如下：①原料乳中加入乳酸菌和凝乳酶，形成凝乳；②将凝乳切块，加入青霉菌，穿刺凝乳块形成通气孔；③2~3个月后，发酵成熟。阅读下列材料，回答问题。 1．下列关于蓝纹奶酪生产过程中气体条件的叙述，正确的是（　　） A．发酵全程需要氧气 B．发酵全程不需要氧气 C．发酵前期不需要氧气，后期需要氧气 D．发酵前期需要氧气，后期不需要氧气 2．蓝纹奶酪切开后里面有很多空洞，这是因为细胞呼吸中（　　） A．原料不足 B．产热不足 C．产生CO2 D．产生H2O 3．凝乳酶能催化酪蛋白中的特定肽键断裂，破坏酪蛋白结构，促进酪蛋白凝聚固化，形成凝乳。下列叙述正确的是（　　） A．凝乳酶是活细胞产生的一种有机物 B．可用双缩脲试剂检测是否添加了凝乳酶 C．凝乳酶的添加可有效降低牛奶中的含糖量 D．0℃冷藏会破坏凝乳酶和酪蛋白的结构 4．（2026·天津·三模）根据实验目的，下列实验的对照设置不合理的是（　　） 选项 实验目的 对照设置 A 探究生长素类调节剂促进插条生根 预实验中用清水处理插条生根 B 比较过氧化氢在不同条件下的分解 在过氧化氢溶液中加入2滴FeCl3溶液 C 探究植物细胞的吸水和失水 滴加蔗糖溶液前，观察中央液泡大小及原生质层位置 D 土壤中分解尿素的细菌的分离 在以尿素为唯一氮源的培养基上接种无菌水 A．A B．B C．C D．D 5．（2026·天津北辰·二模）线粒体的内外膜间隙中存在着腺苷酸激酶，它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）上，进而形成ADP。下列有关分析错误的是（    ） A．腺苷酸激酶为该反应提供能量，从而提高反应速率 B．腺苷酸激酶催化该反应的产物是两分子ADP C．腺苷酸激酶是以碳链为基本骨架 D．腺苷酸激酶发挥作用时伴随着特殊化学键的断裂与形成 6．（2026·天津红桥·二模）下列关于高中生物学教材实验的叙述，正确的是（    ） A．在“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验中，用重铬酸钾检测有氧、无氧两组培养液，均出现灰绿色 B．在“探究温度对酶活性影响”实验中，宜选择过氧化氢酶和过氧化氢作为实验材料 C．在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，解离后可直接用甲紫溶液染色 D．在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，先盖上盖玻片，再在盖玻片边缘滴加培养液 7．（2026·天津·一模）某中学科研小组探究影响酶活性的因素，实验结果显示：在pH约为7时，唾液淀粉酶的活性最高。下列相关叙述不正确的是（　　） A．酶的活性是指酶催化化学反应的效率 B．pH低于7时，唾液淀粉酶的活性可能会降低 C．温度对唾液淀粉酶活性的影响与pH完全相同 D．唾液淀粉酶的活性不受底物浓度的影响 8．（2025·天津武清·二模）细胞中L酶上的两个位点（位点1和位点2）可以与ATP和亮氨酸结合，进而催化tRNA与亮氨酸结合，促进蛋白质的合成。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2，在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度，结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．ATP水解释放的磷酸基团可使L酶磷酸化，进而抑制L酶的活性 B．突变体细胞L1中L酶不能与ATP结合 C．ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点1和位点2结合 D．ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合 9．（2025·天津·二模）酶A、酶B与酶C是科学家分别从三种生物中纯化出的ATP水解酶。研究人员分别测量其对不同浓度的ATP的水解反应速率，实验结果如下图。下列叙述错误的是（    ） A．在相同ATP浓度下，酶A催化产生的最终ADP和Pi量最多 B．各曲线达到最大反应速率一半时，三种酶所需要的ATP浓度相同 C．ATP浓度相同时，酶促反应速率大小为酶A>酶B>酶C D．当反应速率相对值达到400时，酶A所需要的ATP浓度最低 二、非选择题 10．（2026·天津和平·三模）小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。 (1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨制成提取液（去淀粉），并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下： 分组 步骤 红粒管 白粒管 对照管 ① 加样 0.5 mL提取液 0.5 mL提取液 C ② 加缓冲液（mL） 1 1 1 ③ 加淀粉溶液（mL） 1 1 1 ④ 37℃保温适当时间后，终止反应，冷却至常温，加适量B试剂显色 显色结果 +++ + +++++ 注：“+”数目越多表示蓝色越深 步骤①中加入的C是____________。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是__________；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越__________。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应适当______（填“缩短”“延长”或“不变”）。 (2)小麦中的淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案： X处理的作用是使__________。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著_______（填“深于”或“浅于”）白粒管，则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。 11．（2025·天津河西·一模）土豆褐变会导致其风味和品质下降。在有氧条件下，土豆中多酚氧化酶（PPO）催化邻苯二酚氧化形成醌，醌再进一步氧化聚合形成褐色色素（称为黑色素或类黑精），进而导致土豆褐变。在红茶制作过程中PPO也可高效催化儿茶素类物质合成茶黄素，从土豆中分离提纯PPO可为工业化制备高产量茶黄素提供一定的酶原料。研究人员对PPO的特性及活性影响因素进行了探究。 (1)研究人员将PPO分别滴入含不同底物的三支试管中，如下表所示。该实验的目的是探究PPO的_______特性，推测_______号试管不变色。 试管号 PPO酶液 邻苯二酚 间苯二酚 对苯二酚 37℃保温10min，观察颜色变化 1 15滴 15滴 2 15滴 15滴 3 15滴 15滴 (2)研究人员探究了不同种土豆中PPO活力（也称酶活性）与温度的关系，结果如图所示： ①酶活性是指酶催化特定化学反应的能力，可用一定条件下酶所催化某一化学反应的_______来表示。 ②该实验的自变量是_______；对从五种土豆中提取的PPO进行保存时，温度和pH应分别设置为_______。 ③防止大白花土豆褐变的土豆保存温度与利用其PPO制备茶黄素过程中所需的最适温度是否相同，并说明理由。_______。 12．（2025·天津和平·二模）下图为定量测量过氧化氢酶与过氧化氢反应放出O2的实验装置，水槽内注有清水，倒转的量筒内也充满了清水。    实验一： ①制备新鲜动物肝脏的研磨液，制作大小相同的圆形小滤纸片若干； ②将4片圆形小滤纸片在肝脏研磨液中浸泡吸收后取出，并贴在反应小室上侧的内壁上（如图A所示）； ③向反应小室内加入10mL3%H2O2溶液（如图A所示），并安装好装置； ④将反应小室上下旋转180度，使滤纸片与H2O2溶液接触，呈图B所示状态； ⑤每隔30s读取并记录一次量筒中水面的刻度，连续进行5min。 实验二： 除了将圆形小滤纸片的数量改为2片外，其它均与实验一相同。 (1)进行上述两个实验的目的是：探究________与酶促反应速率的关系。本实验通过测定单位时间内________作为酶促反应速率的观测指标。此外，还可以用收集5mL气体________作为观测指标 (2)如果上述两个实验的现象、结果无明显差异，则需如何进行改进？________或________进行实验。 (3)如果根据实验一得到的数据绘制出了下图所示的曲线。那么实验二的大致曲线应该是怎么样的？请在下图中添画该曲线________。 (4)如果要利用上述实验的试剂、材料、装置等研究温度对酶促反应速率的影响，则与上述实验相比，不同的做法是： ①在各次实验中，清水的温度不同（如0℃、30℃、100℃等）； ②在各次实验中，________不变。 ③要在H2O2溶液的温度达到与清水相同的温度后再把反应小室旋转180度。 一年重难·情境应用 一、单选题 1．【新联系·将科学研究情境与物质的酶的相关知识相结合】（2026·广东·一模）碱性蛋白酶能催化酪蛋白水解，使低脂奶在特定波长处的吸光值降低。利用这一原理可测定碱性蛋白酶的活性，研究人员据此分别测定了（图1）和pH为3~13（图2）时碱性蛋白酶对低脂奶的水解效率。下列分析错误的是（     ） 注：水解效率是指一定条件下，被水解低脂奶的量占初始总低脂奶量的比值。 A．图1中水解效率趋于稳定的主要原因不是底物不足 B．图2中pH为9~11时，吸光值相对比较低 C．和都会改变碱性蛋白酶的空间结构 D．进行图2实验时，水解反应时间至少要35min 2．（2026·湖南长沙·三模）酶与ATP是细胞代谢有序进行的物质基础。下列叙述正确的是（　　） A．酶的合成都需要核糖体、内质网和高尔基体共同参与 B．ATP分子中含有三个特殊的化学键，是细胞的直接能源物质 C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率 D．细胞内ATP含量丰富，可满足剧烈运动时的能量需求 3．（2026·湖南长沙·三模）酶与ATP是细胞代谢有序进行的物质保障。下列相关叙述正确的是（     ） A．酶的合成过程均发生在核糖体上，且需要消耗ATP B．ATP分子中含有两个特殊化学键，远离腺苷的特殊化学键更易水解 C．酶能为化学反应提供活化能，从而加快化学反应速率 D．叶肉细胞中ATP的生成均伴随着氧气的消耗 4．【新考法·具体代谢酶的情境，考查酶的特性】（2026·重庆九龙坡·模拟预测）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 5．【新考法·将科学研究中的具体酶作为情境考查酶相关知识】（2026·湖北荆州·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 6．【新情境·利用科学情境考查酶的特性、本质】（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 二、非选择题 7．【新考法·激素调节与酶知识相结合】（2026·新疆·模拟预测）肾素是“肾素—血管紧张素—醛固酮系统（RAAS）”的启动信号，肾素激活后推高血压，其部分作用机理如下图所示。回答下列问题： (1)图中，肾素是由球旁细胞分泌的一类蛋白酶，在血管紧张素原生成血管紧张素Ⅰ的过程中起______作用。图示血压升高过程的调节方式是______调节。 (2)图中醛固酮分泌增加，可通过作用于______，使肾脏对水和钠的重吸收增加，导致细胞外液容量增加。当人体出现严重腹泻等症状时，醛固酮分泌增加，是因为______。 (3)不能通过注射抗利尿激素来治疗高血压，原因是______。长期高血压不加干预可导致肾功能进一步恶化，高血压更严重，这种调节机制属于______。 8．【新考法·细胞代谢中考查酶和ATP相关知识】（2026·陕西榆林·二模）种质资源库指利用仪器设备控制贮藏环境、长期贮存植物种质的仓库，对于作物品种改良，培育高产、优质、抗逆性强的作物新品种等具有重要意义。为丰富种质资源库，研究人员以玉米种子为例进行保存及相关研究。回答下列问题。 (1)在低温（-20℃）干燥保存条件下，玉米种子的细胞呼吸速率显著降低，主要原因是低温抑制了________的活性，同时干燥环境导致细胞中________不足，无法进行正常代谢。 (2)玉米种子萌发过程中，淀粉最终水解为葡萄糖，葡萄糖作为呼吸底物，在有氧状态下，彻底氧化分解，并释放能量，释放的能量去向有________。萌发初期，若氧气供应不足，胚细胞中丙酮酸的分解场所是________。 (3)将玉米种子浸种发芽后研磨成匀浆，过滤，得到提取液。取3支试管编号为A、B、C，分别加入等量的淀粉溶液，调整到不同温度，如A（20℃）、B（40℃）、C（100℃），然后在每支试管中加入等量的玉米种子提取液，继续保持温度3min后，向A、B、C三支试管中分别加入等量的碘液，观察发现，三支试管液体呈现不同深度的蓝色，产生该现象的原因可能是________。 (4)生产实践中常用TTC法检测种子活力，TTC（无色）进入活细胞后可被[H]还原成TTF（红色）。红色越深，种子活力越高的理论依据是________。 9．【新考法·细胞代谢中考查酶和ATP相关知识】（2026·福建福州·二模）哺乳动物丙酮酸脱氢酶（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______（场所）产生，该过程伴随有ATP和______（填物质）的生成。 (2)据图1推测，PDK4蛋白能______PDH的活性，使衰老细胞乳酸生成速率______。 (3)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，研究PDH磷酸化对其活性的影响，结果如图2。 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____、____、____、____。（在a、b处补充文字说明：c、d处选填“+”或“-”，分别表示促进或抑制） 高考真题·考向感知 一、单选题 1．（2026·湖北·高考真题）为探究某种酶的活性，某同学在最适温度C条件下，测得不同底物浓度下对应的反应速率，结果如下表。 试管编号 1 2 3 4 5 底物浓度（mol·L-1） 6.3×10-6 7.5×10-5 1.0×10-4 1.0×10-3 1.0×10-2 反应速率（nmol·L-1·min-1） 15 56 60 75 75 下列叙述错误的是（     ） A．若将1号试管的原酶液稀释10倍，其反应速率会下降 B．若3号试管反应温度改为37℃，其反应速率会下降 C．若4号试管多加1倍酶量，其反应速率会升高 D．实验说明底物浓度过高不利于该酶促反应进行 2．（2026·湖南·高考真题）关于过氧化氢酶的叙述，错误的是（     ） A．过氧化氢酶可以降低H2O2分解反应所需的活化能 B．若用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，应设置不加酶的对照组 C．持续升高H2O2浓度不一定加快过氧化氢酶的酶促反应速率 D．过氧化氢酶活性随pH降低而降低，随pH升高而升高 3．（2026·河北·高考真题）酶与无机催化剂催化的两类反应中能量变化如图1和图2所示，下列分析错误的是（     ） A．图1所示反应中酶与无机催化剂降低活化能的差值为e B．图1所示为放能反应，图2所示为吸能反应 C．与①反应相比，②反应所需的条件一般较温和 D．图2所示反应中酶促反应的活化能为f 4．（2026·四川·高考真题）四川主产的浓香型白酒畅销全国。其发酵用的酒曲富含霉菌、酵母菌、细菌等微生物。从酒曲中分离纯化的某些酵母菌可利用其产生的乙醇合成低水溶性的乙酸乙酯，催化该反应的酶也能催化酯分解。下列叙述正确的是（     ） A．向培养基中加入青霉素，可有效抑制细菌和霉菌的生长 B．向培养基中添加乙酸乙酯，可根据透明圈筛选产酯酵母 C．酵母菌被破碎处理成匀浆后，不能催化乙酸乙酯的合成 D．与无氧相比，有氧条件培养酵母菌能产生更多乙酸乙酯 5．（2026·江西·高考真题）蛋白酶E被广泛用作洗涤剂的生产原料，但洗涤剂中的物质S能将E的第n位甲硫氨酸氧化，降低其活性。研究人员将上述甲硫氨酸替换为丝氨酸，提高了E对S的耐受性。下列叙述错误的是（　　） A．第n位甲硫氨酸的氧化会影响E的空间结构，从而影响酶的活性 B．将第n位的甲硫氨酸替换为丝氨酸可通过基因工程实现 C．判断E的改造效果，需用S处理一段时间后测定酶活性 D．甲硫氨酸的替换在提高E对S耐受性的同时，降低了E的专一性 6．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）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 7．（2026·江西·高考真题）海洋是生命的摇篮。深海热泉周围存在一类具有细胞结构、能够独立生存的特殊微生物，它们既不属于真核生物，也不属于典型的原核生物。下列关于该类生物的推测，合理的是（　　） A．依赖叶绿体进行光合作用 B．无机盐离子通过自由扩散进出细胞 C．胞内酶的最适温度比常见生物体的高 D．具有细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核等结构 8．（2026·河南·高考真题）胰蛋白酶可水解精氨酸与下一位氨基酸（脯氨酸除外）之间的肽键。抗体甲的第27、96位均为精氨酸。通过蛋白质工程将第27位替换为苯丙氨酸，第97位替换为脯氨酸。改造后的甲不被胰蛋白酶水解，并保持抗体活性。下列叙述错误的是（　　） A．甲的设计改造需要遵循遗传信息传递的一般规律 B．胰蛋白酶不能水解改造后的甲，体现了酶的专一性 C．第96位氨基酸未被替换的原因可能是该位点与抗体功能相关 D．由于密码子的简并性，改造后编码甲的基因序列不一定改变 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第8讲 酶和ATP （天津专用） 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 一、单选题 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 C C A B A D C D A 二、非选择题 10． (1) 0.5mL蒸馏水 红粒小麦 低 缩短 (2) β-淀粉酶失活 深于 11． (1) 专一性 2、3 (2) 速率 土豆的种类和温度 低温（20℃）、最适pH 不相同，两个过程中PPO催化的反应不同 12． (1) 酶的浓度 O2的产生量 所需时间 (2) 再用更少（1片、1/2片、1/4片等） 更多的圆形滤纸片（6片、8片等） (3) (4)圆形滤纸片的数量 一年重难·情境应用 一、单选题 · 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 D C B B D D · · 二、非选择题 · 7． · 【答案】 (1) 催化 神经-体液 (2) 肾小管和集合管 严重腹泻时，人体会丢失大量水和无机盐，导致细胞外液量减少、血钠含量降低 (3) 抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收，会使细胞外液容量增加，导致血压进一步升高 正反馈调节 · 8．【答案】 (1) （呼吸）酶 （自由）水 (2) 大部分以热能形式散失，少部分转移到ATP中 细胞质基质 (3)三支试管均有淀粉剩余，遇碘变蓝 (4)红色越深，说明TTF生成量越多，推测细胞呼吸产生的[H]越多，说明细胞呼吸越旺盛，种子活力越高 · 9． 【答案】 (1) 细胞质基质 还原型辅酶I(NADH) (2 抑制 升高 (3) γ PDH磷酸化 PDH活性降低 - + 高考真题·考向感知 一、单选题 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D D D B D D C D 1、 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $