周练（三）酶、ATP与细胞呼吸-【高考领航】2027年高考生物总复习四测通关卷（A版）

**基本信息** 聚焦酶、ATP与细胞呼吸核心模块，以实验探究为载体，融合生命观念与科学思维的系统性周测训练。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |酶|4题（含1图）|实验变量控制与曲线分析|从酶的本质→特性→影响因素构建逻辑链，突出温度/pH对活性的调控机制| |ATP|1题|结构与功能辨析|通过ATP-ADP转化考查能量载体的动态平衡，链接细胞代谢的能量观| |细胞呼吸|10题（含3图1表）|过程分析与实验探究|以有氧/无氧呼吸为核心，整合场所、物质变化及影响因素，强化物质与能量观的应用|

周练(三)　酶、ATP与细胞呼吸 (时间：45分钟　满分：100分) 一、选择题：本题共9小题，每小题4分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质。下列与酶有关的叙述，正确的是(　　) A．探究酶的专一性实验中，自变量一定是酶的种类 B．探究酶的高效性实验，实验组加酶液、对照组加等量蒸馏水 C．探究温度对酶活性的影响时，底物与酶混合后再调节温度 D．探究pH对酶活性的影响时，一般不选择淀粉酶为实验对象 2．如图曲线b表示最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。下列分析正确的是(　　) A．温度升高后，图示反应速率可用曲线c表示 B．酶量减少后，图示反应速率可用曲线c表示 C．反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素 D．减小pH，重复该实验A、B两点位置都不变 3．ATP是活细胞内一种特殊的能量载体，在细胞核、线粒体、叶绿体以及细胞质基质中广泛存在，它不断与ADP相互转化形成ATP系统。下列叙述正确的是(　　) A．ATP分子的磷酸基团都带正电荷而相互排斥，导致特殊的化学键不稳定 B．细胞内所有生命活动消耗的能量都是由ATP直接提供的 C．ATP水解脱离下来的末端磷酸基团与载体蛋白结合，可使其构象改变 D．发生放能反应时，ATP转化成ADP的量多于ADP转化成ATP的量 4．生物兴趣小组利用如图装置探究酵母菌的无氧呼吸，有关叙述正确的是(　　) A．甲瓶中含酵母菌、葡萄糖溶液、5%重铬酸钾溶液 B．乙瓶中含澄清石灰水和0.1%溴麝香草酚蓝溶液 C．甲瓶中的酵母菌只在细胞质基质中分解葡萄糖 D．甲瓶中的酵母菌产生ATP的场所是线粒体 5．《齐民要术》中系统记载了古人在农牧、食品加工与贮藏等方面的经验，其中许多做法都与生物代谢息息相关。下列相关叙述正确的是(　　) A．“酒冷沸止，米有不消者，便是曲势尽”中“沸”是由于微生物有氧呼吸产生大量CO2 B．“极熟时，全房折取。于屋下作荫坑，凿壁为孔。”说明应在低温无氧条件下储存果蔬 C．“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内瓮中。”该泡菜制作过程中乳酸菌产生CO2的场所是细胞质基质 D．“锄不厌数，勿以无草而中缀”中“锄”可以促进植物吸收更多的无机盐 6．广州市增城区盛产的荔枝甜美多汁。将新鲜的荔枝放入纸箱中密封保存，第3天取果时发现果实发热，存放时间长会闻到酒味。现将一些荔枝放入密闭容器中，若细胞呼吸的底物都是葡萄糖，当通入不同浓度的氧气时，其O2的消耗量和CO2的产生量如表所示，则下列叙述错误的是(　　) 氧浓度(%) a b c d e CO2产生量(mol/min) 1.2 1.0 1.3 1.6 3.0 O2的消耗量(mol/min) 0 0.5 0.7 1.2 3.0 A．氧浓度为a时，荔枝的细胞呼吸仅在细胞质基质中进行 B．氧浓度为c时，荔枝产生C2H5OH的量为0.6 mol/min C．氧浓度为d时，消耗的葡萄糖有1/2用于酒精发酵 D．氧浓度为e时，细胞无氧呼吸最弱，较适宜荔枝的储藏 7．如图表示在密闭容器中某植物非绿色器官呼吸过程中O2和CO2的变化示意图(底物只考虑葡萄糖)。下列相关叙述错误的是(　　) A．A点时植物开始进行有氧呼吸且B点时呼吸作用最强 B．曲线①②分别表示CO2释放量和O2吸收量 C．AC段葡萄糖释放的能量大部分以热能形式散失 D．若以脂肪为底物，只进行有氧呼吸时曲线①和②不重合 8．甜瓜是一种耐淹性较强的植物。如图表示水淹后甜瓜幼苗细胞中存 在的部分代谢途径。下列说法错误的是(　　) A．酶a和酶b均存在于甜瓜幼苗细胞的细胞质基质中 B．Ⅱ、Ⅲ过程在甜瓜幼苗细胞中均能产生少量ATP C．图示Ⅰ过程在有氧情况下也存在 D．酵母菌细胞和骨骼肌细胞中分别含有酶a和酶b 9．有氧呼吸及无氧呼吸都需要NADH的参与。有氧时，电子传递给最终受体O2，此过程需消耗大量的NADH，细胞质基质中因缺乏NADH导致丙酮酸未能按无氧呼吸的方式被还原。下列叙述错误的是(　　) A．真核细胞中有氧呼吸的电子传递链存在于线粒体内膜上 B．有氧呼吸过程产生的NADH中的氢可来自葡萄糖和水 C．人体无氧呼吸产生的乳酸可在肝脏中再次转化为葡萄糖 D．NADH参与O2和丙酮酸还原过程均可以合成ATP 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 10．塑料污染是全球性环境问题，PET塑料难以自然降解。最新研究成果以蛋白纤维为骨架，结合特定功能蛋白模块，打造出“蛋白模块”支架。该支架可将PET降解酶与MHET降解酶按8～30 nm的距离有序排列，显著提升塑料降解效率，还能自动聚集成可回收的蛋白凝胶。酶在使用10次后仍能保持约75%的活性，比单独使用游离酶的降解效率提升了3倍多。下列有关说法错误的是(　　) A．PET降解酶和MHET降解酶宜在常温条件下保存 B．酶在重复使用过程中，酶的空间结构会发生改变 C．该技术提升降解效率的原理是提高了酶与底物的浓度 D．蛋白凝胶的形成依赖于氨基酸分子间的肽键连接 11．如图为某细胞的部分代谢过程示意图，A、B代表物质，数字序号代表某种反应。下列叙述错误的是(　　) A．A表示[H]，B表示酒精 B．经过①⑤过程，葡萄糖中的大部分能量以热能的形式释放 C．①④⑤所示反应均发生于细胞质基质 D．①②③所示反应均与ATP的合成相联系 12．气调保鲜技术是指在冷冻贮藏的基础上，通过控制氮气、二氧化碳和氧气的比例来创造一个适合特定食品的包装条件，以减慢食品腐败的速度。为探究充入氮气对樱桃果实贮藏的影响，科研人员在0 ℃贮藏温度下进行实验，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．据图可知，该实验的自变量为储藏时间和有无充入氮气 B．与实验组相比，对照组的樱桃果实进行无氧呼吸的时间晚 C．9 d时，实验组樱桃果实细胞产生二氧化碳的场所为叶绿体基质 D．若继续延长储藏时间，实验组的CO2释放速率不可能升高 答 题 栏 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 三、非选择题：本题共3小题，共46分。 13．(15分)“多酶片”是经特殊工艺制成的双层药片，内层是肠溶衣(不易溶于胃液，可溶于肠液)包裹的胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶，外层是糖衣(可溶于胃液)包裹的胃蛋白酶。某兴趣小组探究37 ℃条件下pH对多酶片中两种消化酶活性的影响，结果见下表。回答下列相关问题： pH 1.0 X 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 淀粉酶活性(mg/g·30 min) 200 203 250 300 350 490 450 200 蛋白酶活性(μg/g·30 min) 1520 1750 1500 1400 1020 980 700 500 (1)酶是活细胞产生的具有________作用的有机物，其作用机理是________________________________________________。 (2)该实验的自变量是_____________，因变量是_______________。 (3)表中X为________。 (4)为治疗因肠道原因引起的消化不良，使药物充分发挥作用应________(填“整片”或“捣碎”)服用，理由是______________________。 14．(15分)农业生产中，旱粮地低洼处易积水，影响作物根细胞的呼吸作用。据研究，某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，水淹过程中其活性变化如图所示。回答下列问题： (1)正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，从物质和能量的角度分析，其代谢特点有__________________________；参与有氧呼吸的酶是________(填“甲”或“乙”)，写出有氧呼吸的化学反应式：____________________________________。 (2)在水淹0～3 d阶段，影响呼吸作用强度的主要环境因素是________________；水淹第3 d时，经检测，作物根的CO2释放量为0.4 μmol·g-1·min-1，O2吸收量为0.2 μmol·g-1·min-1，若不考虑乳酸发酵，无氧呼吸分解葡萄糖的量是有氧呼吸的________倍。 (3)若水淹3 d后排水，作物长势可在一定程度上得到恢复，从代谢角度分析，原因是___________________________________(答出2点即可)。 15．(16分)植物无氧呼吸的类型主要受无氧呼吸相关酶活性及种类的影响，其中起关键作用的有乳酸脱氢酶(LDH)、丙酮酸脱羧酶(PDC)和乙醇脱氢酶(ADH)。研究表明，当氧气的浓度低于临界氧分压时，就会引起玉米根细胞中LDH活性增强。当乳酸积累到一定程度会引起细胞内pH下降，激活PDC和ADH，LDH活性被抑制，各种酶的作用过程如图所示，回答下列问题： (1)无氧条件下玉米根细胞可在____________(填场所)将丙酮酸分解为________。 (2)无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，每分子葡萄糖经第一阶段反应后释放能量的主要去向____________。图中乙醛在ADH作用下被NADH还原成乙醇过程中________(填“产生”或“不产生”)ATP。 (3)在如图坐标系中绘制出玉米在水淹胁迫(缺氧)情况下根细胞生成乙醇和CO2速率随时间的变化。 (4)推测某些高等植物的组织或器官，如马铃薯块茎、甜菜块根在缺氧状态下只能产生乳酸的原因是__________________________________。 学科网（北京）股份有限公司 $ 周练(三)　酶、ATP与细胞呼吸 1．D　探究酶的专一性实验中，自变量可以是酶的种类，也可以是底物的种类，A错误；探究酶的高效性实验，实验组加酶液、对照组加无机催化剂，B错误；探究温度对酶活性的影响时，底物与酶应分别先调节温度，再混合，C错误；由于酸能催化淀粉水解，所以探究pH对酶活性的影响时，一般不选择淀粉酶为实验对象，D正确。 2．C　曲线b表示最适温度、最适pH条件下得到的反应物浓度与酶促反应速率的关系，温度升高后，酶的活性下降，酶促反应速率降低，达到最大酶促反应的速率应降低，不能用曲线c表示，A错误；酶量减少后，酶促反应速率降低，随反应物浓度的增大，达到最大酶促反应速率较小，不能用曲线c表示反应速率，B错误；AB段反应速率没有达到最大，影响其酶促反应速率的主要因素应为反应物浓度，C正确；减小pH，酶的活性下降，A、B两点位置均会下降，D错误。 3．C　磷酸基团带的是负电荷，A错误；细胞内大多数的生命活动所需能量是由ATP直接提供的，B错误；磷酸基团与载体蛋白结合是载体蛋白磷酸化过程，载体蛋白磷酸化会导致其空间结构发生变化，C正确；放能反应发生时伴随着ATP的合成，ADP转化成ATP的量较大，D错误。 4．C　甲瓶用于探究酵母菌的无氧呼吸，应包含酵母菌和葡萄糖溶液(反应底物)，重铬酸钾溶液用于检测酒精(无氧呼吸产物)，但通常是在实验结束后加入，而非直接混入反应体系，A错误；乙瓶用于检测CO2(无氧呼吸产物)，澄清石灰水(变浑浊)或溴麝香草酚蓝溶液(蓝→绿→黄)均可用于此目的，但通常不混合使用，B错误；酵母菌的无氧呼吸仅在细胞质基质中完成，葡萄糖分解为丙酮酸后生成酒精和CO2，C正确；无氧呼吸中，ATP仅在细胞质基质中产生(少量)，无线粒体参与，D错误。 5．D　“酒冷沸止”中的“沸”是起泡，是由于微生物进行无氧呼吸产生的CO2释放形成的，A错误；“荫坑”可保持低温、低氧、一定的湿度的环境，便于果蔬的储存，B错误；乳酸菌无氧呼吸产物是乳酸，不产生CO2，C错误；种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，产生大量的能量，从而有利于根细胞对无机盐的主动吸收，这就是“锄土出肥”的原理，D正确。 6．D　氧浓度为a时，只有CO2的释放，没有氧气的消耗，说明只进行无氧呼吸，无氧呼吸是在细胞质基质中进行，A正确；氧浓度为c时，有氧呼吸O2的消耗量等于CO2的释放量，无氧呼吸产生酒精的量等于其同时产生的CO2的量，所以无氧呼吸产生CO2量为1.3－0.7＝0.6 mol/min，产生酒精量也为0.6 mol/min，B正确；氧浓度为d时，无氧呼吸产生CO2量为1.6－1.2＝0.4 mol/min，消耗葡萄糖0.2 mol/min，有氧呼吸消耗葡萄糖1.2÷6＝0.2 mol/min，所以消耗的葡萄糖有1/2用于酒精发酵，C正确；氧浓度为b时，产生的CO2量最少，表明呼吸作用最弱，较适宜于荔枝的储藏，而氧气浓度为e时，CO2产生量与O2消耗量相等，细胞只进行有氧呼吸，此条件下无氧呼吸强度最弱，D错误。 7．A　A点时植物只进行有氧呼吸，有氧呼吸开始时间比A点早，B点时消耗氧气及产生二氧化碳最多，呼吸作用最强，A错误；若细胞只进行有氧呼吸，则释放的二氧化碳等于吸收的氧气，若两种呼吸方式都有，则释放的二氧化碳大于吸收的氧气，故①②分别表示密闭容器中CO2和O2的变化曲线，B正确；AC段时植物只进行有氧呼吸，其能量大部分以热能的形式散失，C正确；若以脂肪为呼吸底物，由于脂肪C、H比例高，耗氧量大，只进行有氧呼吸时会出现CO2释放量小于O2吸收量的现象，则曲线①和②不重合，D正确。 8．B　图中所示为无氧呼吸过程，无氧呼吸场所是细胞质基质，酶a和酶b参与无氧呼吸后续反应，所以均存在于甜瓜幼苗细胞的细胞质基质中，A正确。Ⅱ、Ⅲ过程为无氧呼吸第二阶段，该阶段不产生ATP，无氧呼吸只在第一阶段(Ⅰ过程)产生少量ATP，B错误。在有氧情况下，植物细胞也会进行部分无氧呼吸过程，只是以有氧呼吸为主，图示Ⅰ(无氧呼吸)过程在有氧时也存在，C正确。酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2，含有酶a；骨骼肌细胞无氧呼吸产生乳酸，含有酶b，D正确。 9．D　真核细胞中有氧呼吸的电子传递链(氧化磷酸化)发生在线粒体内膜上，此处NADH被氧化生成水，并释放能量合成ATP，A正确；有氧呼吸中，葡萄糖分解为丙酮酸(第一阶段)产生的NADH的氢来自葡萄糖，而丙酮酸分解为CO2(第二阶段)产生的NADH的氢部分来自水(因反应中水的参与)，B正确；人体无氧呼吸产生的乳酸可通过血液循环运输至肝脏，经糖异生作用转化为葡萄糖，C正确；NADH参与O2的还原过程(有氧呼吸第三阶段)可合成ATP，但参与丙酮酸的还原过程(无氧呼吸第二阶段)不合成ATP，仅用于再生NAD＋，D错误。 10．ACD　PET降解酶和MHET降解酶属于蛋白质，宜在低温条件下保存，A错误；酶在重复使用过程中，可能会受到环境等因素影响，其空间结构会发生改变，进而影响酶的活性，B正确；该技术通过将两种酶按8～30 nm距离有序排列，优化了酶促反应的顺序性与效率，没有提高酶和底物浓度，C错误；蛋白凝胶的形成依赖于“蛋白模块”支架使酶自动聚集，而不是氨基酸分子间的肽键连接，D错误。 11．B　据图可知，①是呼吸作用第一阶段，A是第一阶段的产物，可用于第三阶段，表示[H]，B是无氧呼吸产物，表示酒精，A正确；经过①⑤无氧呼吸过程，葡萄糖中的大部分能量储存在酒精中，B错误；①④⑤都属于无氧呼吸过程，场所都是细胞质基质，C正确；①是呼吸作用第一阶段，②是有氧呼吸第二阶段，③是有氧呼吸第三阶段，①②③所示反应均与ATP的合成相联系，D正确。 12．CD　分析题意和题图可知该实验的自变量有两个：一个是储藏时间，一个是有无充入氮气，A正确；与对照组相比，实验组的樱桃果实二氧化碳释放速率下降更快，进行无氧呼吸的时间早，B正确；6～9 d时，实验组樱桃果实产生二氧化碳的速率相对稳定，由此判断该阶段其只进行无氧呼吸，因此9 d时，实验组樱桃果实细胞产生二氧化碳的场所是细胞质基质，C错误；若继续延长储藏时间，实验组因充氮保鲜有效阻断氧气供应，但无氧呼吸强度会增大，可能导致CO2释放速率升高，D错误。 13．(1)催化　降低化学反应的活化能　(2)酶的种类和pH　淀粉酶活性和蛋白酶活性　(3)2.0　(4)整片　整片吞服使肠溶衣在胃液中不被破坏，确保肠溶衣包裹的酶在肠溶液中发挥作用(或若嚼碎服用，肠溶衣包裹的酶释放后会在酸性的胃液中失活，无法发挥作用) 14．解析：(1)正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，有氧呼吸是在氧气充足的情况下，将有机物彻底氧化分解，释放大量能量，生成大量ATP；随着水淹天数的增多，乙的活性降低，说明乙是与有氧呼吸有关的酶，有氧呼吸的化学反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量。(2)在水淹0～3 d阶段，随着水淹天数的增加，氧气含量减少，有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强，所以影响呼吸作用强度的主要环境因素是O2的含量；CO2释放量为0.4 μmol·g-1·min-1，O2吸收量为0.2 μmol·g-1·min-1，有氧呼吸需要消耗氧气，葡萄糖的消耗量、氧气消耗量和CO2释放量为1∶6∶6，无氧呼吸葡萄糖消耗量和CO2释放量比为1∶2，有氧呼吸和无氧呼吸均产生0.2 μmol·g-1·min-1CO2，所以无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。(3)若水淹3 d后排水，植物长势可在一定程度上得到恢复，原因是排水后氧气含量上升，有氧呼吸增强，产生的能量增多，说明催化有氧呼吸的酶活性并未完全丧失；由图可知，第四天无氧呼吸有关的酶活性显著降低，无氧呼吸积累的酒精较少，对细胞毒害较小；0～3 d无氧呼吸产生的能量维持了基本的生命活动。 答案：(1)需要氧气参与；有机物被彻底氧化分解；释放大量能量，生成大量ATP　乙　C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量　(2)O2的含量　3 (3)无氧呼吸积累的酒精较少，对细胞毒害较小；0～3 d无氧呼吸产生的能量维持了基本的生命活动；催化有氧呼吸的酶活性并未完全丧失 15．(1)细胞质基质　乳酸　(2)以热能形式散失　不产生 (3) (4)缺少丙酮酸脱羧酶(PDC)和乙醇脱氢酶(ADH)，而含有乳酸脱氢酶(LDH) 学科网（北京）股份有限公司 $