考點10ATP和酶（精講+精練）目錄知識點精準記憶典型例題剖析ATP的結構和特點分析ATP與ADP之間的相互轉化及ATP的利用酶的本質、作用與特性的綜合分析影響酶促反應速率的因素易混易錯辨析高考真題感悟高頻考點精練第一部分：知識點精準記憶一、ATP是一種高能磷酸化合物第一部分：知識點精準記憶1．中文名稱：腺苷三磷酸。2．結構簡式：A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團，～代表特殊的化學鍵。3．特點(1)ATP不穩(wěn)定的原因：ATP中兩個相鄰的磷酸基團都帶負電荷而相互排斥等原因，使得特殊的化學鍵不穩(wěn)定，末端磷酸基團有較高的轉移勢能。(2)ATP的水解過程就是釋放能量的過程，1molATP水解釋放的能量高達30.54kJ，所以說ATP是一種高能磷酸化合物。4．功能：ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質。5．ATP的供能機理：ATP在酶的作用下水解時，脫離下來的末端磷酸基團挾能量與其他分子結合，從而使后者發(fā)生變化。6.生物體內的能源物質總結(1)能源物質：糖類、脂肪、蛋白質、ATP。(2)主要能源物質：糖類。(3)儲能物質：脂肪、淀粉(植物細胞)、糖原(動物細胞)。(4)主要儲能物質：脂肪。(5)直接能源物質：ATP。(6)最終能量來源：太陽能。二、ATP與ADP之間的相互轉化及ATP的利用1．ATP與ADP之間的相互轉化項目ATP的合成ATP的水解反應式ADP＋Pi＋能量eq\o(→,\s\up7(酶))ATPATPeq\o(→,\s\up7(酶))ADP＋Pi＋能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量來源光能(光合作用)、化學能(細胞呼吸)儲存在特殊化學鍵中的能量能量去路儲存在特殊化學鍵中用于各項生命活動反應場所細胞質基質、線粒體、葉綠體生物體的需能部位2.ATP與ADP轉化的特點①ATP與ADP的這種相互轉化是時刻不停地發(fā)生并且處在動態(tài)平衡之中的。②ATP與ADP相互轉化的能量供應機制，在所有生物的細胞內都是一樣的，這體現了生物界的統(tǒng)一性。3．ATP的利用(1)ATP的利用(2)ATP為主動運輸供能的機理①參與Ca2＋主動運輸的載體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當膜內側的Ca2＋與其相應位點結合時，其酶活性就被激活了。②在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基團脫離下來與載體蛋白結合，這一過程伴隨著能量的轉移，這就是載體蛋白的磷酸化。③載體蛋白磷酸化導致其空間結構發(fā)生變化，使Ca2＋的結合位點轉向膜外側，將Ca2＋釋放到膜外。(3)ATP是細胞內流通的能量“貨幣”①吸能反應一般與ATP水解的反應相聯(lián)系，由ATP水解提供能量。②放能反應一般與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量儲存在ATP中。③能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間流通。三、酶在細胞代謝中的作用1．細胞代謝(1)概念：細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統(tǒng)稱為細胞代謝。(2)條件：需酶的催化。(3)意義：細胞代謝是細胞生命活動的基礎。2．酶的作用原理(1)活化能：分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。(2)原理：酶降低活化能的作用更顯著。(3)意義：使細胞代謝能在溫和條件下快速有序地進行。3．酶的特性(1)高效性①含義解讀：與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。②作用實質：酶和無機催化劑一樣，只能縮短到達化學平衡所需要的時間，不能改變化學反應的平衡點。因此，酶不能改變最終生成物的量。(2)專一性①含義解讀：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。②曲線解讀：酶A可催化底物水解，酶B則與“無酶”相同，說明酶催化具有專一性。③模型解讀(3)作用條件較溫和曲線解讀：在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；高溫、過酸、過堿等條件會使酶的空間結構遭到破壞而永久失活；低溫條件下酶的活性很低，但空間結構穩(wěn)定。4.酶促反應速率的影響曲線分析(1)酶促反應產物濃度與反應時間的關系曲線(2)溫度和pH對酶促反應速率的影響據圖可知，不同pH條件下，酶最適溫度不變；不同溫度條件下，酶最適pH也不變，即反應溶液pH(溫度)的變化不影響酶作用的最適溫度(pH)。(3)底物濃度和酶濃度對酶促反應速率的影響①底物濃度對酶促反應速率的影響②酶濃度對酶促反應速率的影響第二部分：典型例題剖析第二部分：典型例題剖析ATP的結構和特點分析1.在有關DNA分子的研究中常用32P來標記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個磷酸基團所處的位置(A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ)。下列說法錯誤的是()A．細胞中絕大多數需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量的B．一分子dATP由三分子磷酸基團、一分子核糖和一分子腺嘌呤組成C．用32P標記dATP的α位磷酸基團，利用其合成DNA，可將32P標記到新合成的DNA分子上D．用32P標記細胞中染色體的DNA，一次有絲分裂后子細胞中所有染色體都有放射性【答案】B【解析】一分子dATP由三分子磷酸基團、一分子脫氧核糖和一分子腺嘌呤組成，B錯誤；dA—Pα～Pβ～Pγ脫去Pβ和Pγ這兩個磷酸基團后，余下的結構為腺嘌呤脫氧核苷酸，是DNA的基本組成單位之一，若用32P標記dATP的α位磷酸基團，利用其合成DNA，可將32P標記到新合成的DNA分子上，C正確；用32P標記細胞中染色體的DNA，依據DNA分子的半保留復制可知，在有絲分裂前的間期DNA完成復制后，每條染色體含有兩個DNA分子，且分別位于組成該染色體的兩條姐妹染色單體上，而且每個雙鏈DNA分子的兩條鏈中只有一條鏈含有32P標記，在有絲分裂后期，著絲粒分裂，姐妹染色單體分開成為兩條子染色體，分別移向細胞兩極，進而分別進入兩個子細胞中，因此一次有絲分裂后子細胞中所有染色體都有放射性，D正確。ATP與ADP的相互轉化和ATP的利用2.人體胃內的酸性環(huán)境主要通過細胞膜上的質子泵來維持，胃酸過多會導致患者出現燒心、反酸、胃部疼痛等癥狀。質子泵催化1分子的ATP水解所釋放的能量，可驅動1個H＋從胃壁細胞進入胃腔和1個K＋從胃腔進入胃壁細胞，K＋又可經過通道蛋白順濃度進入胃腔。下列相關敘述錯誤的是()A．該質子泵既能催化化學反應又能轉運H＋B．H＋、K＋等離子進出胃壁細胞都需要消耗ATPC．利用藥物抑制質子泵的活性可以改善胃反酸等癥狀D．該質子泵的合成與加工依賴于核糖體、內質網、高爾基體等細胞器【答案】B【解析】該質子泵既可催化ATP的水解，又可驅動H＋從胃壁細胞進入胃腔，A正確；K＋經過通道蛋白順濃度由胃壁細胞進入胃腔，為協(xié)助擴散，不需要消耗ATP，B錯誤；利用藥物抑制質子泵的活性，可以減少H＋從胃壁細胞進入胃腔，避免胃酸過多，改善胃反酸等癥狀，C正確；該質子泵的化學本質為蛋白質，其合成與加工依賴于核糖體、內質網、高爾基體等細胞器，D正確。酶的本質、作用與特性的綜合分析3.溫度會影響酶促反應速率，其作用機理可用下圖坐標曲線表示。其中a表示底物分子具有的能量，b表示溫度對酶空間結構的影響，c表示酶促反應速率與溫度的關系。下列說法正確的是()A．隨著溫度的升高，底物分子具有的活化能增加B．處于曲線c中1、2位點酶分子活性是相同的C．酶促反應速率是底物分子的能量與酶空間結構共同作用的結果D．酶適于低溫保存，原因是底物分子的能量低【答案】C【解析】由圖可知，隨著溫度的升高，底物分子具有的能量增加，A錯誤；處于曲線c中1、2位點酶促反應速率相等，但酶分子活性不一定相同，B錯誤；由圖可知，底物分子的能量與酶空間結構都會影響酶促反應速率，C正確；酶適于低溫保存，原因是低溫只是抑制酶活性，不會使酶變性失活，D錯誤。酶促反應速率的影響因素4.下圖為最適溫度下酶促反應曲線，Km表示反應速率為1/2Vmax時的底物濃度。競爭性抑制劑與底物結構相似，可與底物競爭性結合酶的活性部位；非競爭性抑制劑可與酶的非活性部位不可逆性結合，從而使酶的活性部位功能喪失。下列分析正確的是()A．適當升高溫度，Vmax和Km均會增大B．加入非競爭性抑制劑，Vmax降低C．加入競爭性抑制劑，Km值降低D．Km值越大，酶與底物親和力越高【答案】B【解析】由題干可知，圖中曲線表示在最適溫度下催化速率隨底物濃度的變化，溫度高于或低于最適溫度，反應速率都會變慢，故適當升高溫度，Vmax會減小，A錯誤；非競爭性抑制劑與酶的非活性部位不可逆性結合，從而使酶的活性部位功能喪失，反應物不能與活性部位結合，故加入非競爭性抑制劑，導致Vmax降低，B正確；競爭性抑制劑與底物結構相似，可與底物競爭酶的活性部位，從而降低底物與酶結合的機會，使反應速率降低，故加入競爭性抑制劑，會導致Km值增大，C錯誤；Km表示反應速率為1/2Vmax時的底物濃度，酶與底物親和力越高，酶促反應速率越大，則Km值越小；說明Km值越大，酶與底物親和力越低，D錯誤。第三部分：易混易錯辨析第三部分：易混易錯辨析1.酶活性實驗探究中的4個易錯易混點(1)若底物選擇淀粉和蔗糖，用淀粉酶來驗證酶的專一性時，檢測底物是否被分解的試劑“宜”選用斐林試劑，“不宜”選用碘液，因為碘液無法檢測蔗糖是否被分解。(2)若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測底物被分解的試劑“宜”選用碘液，“不宜”選用斐林試劑，因為用斐林試劑鑒定時需水浴加熱，而該實驗中需嚴格控制溫度。(3)在探究酶的適宜溫度的實驗中，“不宜”選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶作實驗材料，因為過氧化氫(H2O2)在常溫常壓時就能分解，加熱的條件下分解會加快，從而影響實驗結果。(4)在探究pH對酶活性影響時，“宜”保證酶的最適溫度(排除溫度干擾)，且將酶溶液的pH調至實驗要求的pH后再讓酶與底物接觸，“不宜”在未達到預設pH前，讓底物與酶接觸。2.名詞解釋(1)(必修1P76)細胞代謝：細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統(tǒng)稱為細胞代謝。(2)(必修1P78)活化能：分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。(3)(必修1P81)酶：酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質。第四部分：高考真題感悟第四部分：高考真題感悟1．(2021·北京，1)ATP是細胞的能量“通貨”，關于ATP的敘述錯誤的是()A．含有C、H、O、N、PB．必須在有氧條件下合成C．胞內合成需要酶的催化D．可直接為細胞提供能量【答案】B【解析】ATP中含有腺嘌呤、核糖與磷酸基團，故元素組成為C、H、O、N、P，A正確；在無氧條件下，無氧呼吸過程中也能合成ATP，B錯誤；ATP合成過程中需要ATP合成酶的催化，C正確；ATP是生物體的直接能源物質，可直接為細胞提供能量，D正確。2．(2021·湖南，5)某些蛋白質在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位點發(fā)生磷酸化和去磷酸化，參與細胞信號傳遞，如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．這些蛋白質磷酸化和去磷酸化過程體現了蛋白質結構與功能相適應的觀點B．這些蛋白質特定磷酸化位點的氨基酸缺失，不影響細胞信號傳遞C．作為能量“通貨”的ATP能參與細胞信號傳遞D．蛋白質磷酸化和去磷酸化反應受溫度的影響【答案】B【解析】通過蛋白質磷酸化和去磷酸化改變蛋白質的空間結構，進而來實現細胞信號的傳遞，體現出蛋白質結構與功能相適應的觀點，A正確；如果這些蛋白質特定磷酸化位點的氨基酸缺失，將會使該位點無法磷酸化，進而影響細胞信號的傳遞，B錯誤；根據題干信息：進行細胞信息傳遞的蛋白質需要磷酸化才能起作用，而ATP為其提供了磷酸基團和能量，從而參與細胞信號傳遞，C正確；溫度會影響蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，進而影響蛋白質磷酸化和去磷酸化反應，D正確。3．(2020·海南，8)下列關于胰蛋白酶和胰島素的敘述，正確的是()A．都可通過體液運輸到全身B．都在細胞內發(fā)揮作用C．發(fā)揮作用后都立即被滅活D．都能在常溫下與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產生紫色反應【答案】D【解析】胰腺分泌的胰液中含有胰蛋白酶，通過導管運輸至消化道內發(fā)揮作用，而胰島素由胰島B細胞分泌，可通過血液運輸至全身，A錯誤；胰蛋白酶在消化道內發(fā)揮作用，而胰島素通過與靶細胞膜上的受體結合，進而調節(jié)靶細胞的代謝活動，二者均不在細胞內發(fā)揮作用，B錯誤；胰蛋白酶在催化反應前后性質不改變，胰島素發(fā)揮作用后會被滅活，C錯誤；胰蛋白酶和胰島素的化學本質都是蛋白質，都能在常溫下與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，D正確。4．(2020·北京，4)用新鮮制備的含過氧化氫酶的馬鈴薯懸液進行分解H2O2的實驗，兩組實驗結果如圖。第1組曲線是在pH＝7.0、20℃條件下，向5mL1%的H2O2溶液中加入0.5mL酶懸液的結果。與第1組相比，第2組實驗只做了一個改變。第2組實驗提高了()A．懸液中酶的濃度 B．H2O2溶液的濃度C．反應體系的溫度 D．反應體系的pH【答案】B【解析】提高酶的濃度能夠提高反應速率，不能提高生成氧氣的量，A錯誤；提高H2O2溶液的濃度，就是提高底物濃度，可使產物的量增加，B正確；適度的提高溫度可以加快反應速率，不能提高產物的量，C錯誤；改變反應體系的pH，可以改變反應速率，不能提高產物的量，D錯誤。第五部分：高頻考點精練第五部分：高頻考點精練1．某同學對蛋白酶TSS的最適催化條件開展初步研究，結果見下表。下列分析錯誤的是（

）組別pHCaCl2溫度（℃）降解率（%）①9+9038②9+7088③9-700④7+7058⑤5+4030注：+/-分別表示有/無添加，反應物為Ⅰ型膠原蛋白A．該酶的催化活性依賴于CaCl2B．結合①、②組的相關變量分析，自變量為溫度C．該酶催化反應的最適溫度70℃，最適pH9D．尚需補充實驗才能確定該酶是否能水解其他反應物【答案】C【解析】分析②③組可知，沒有添加CaCl2，降解率為0，說明該酶的催化活性依賴于CaCl2，A正確；分析①②變量可知，pH均為9，都添加了CaCl2，溫度分別為90℃、70℃，故自變量為溫度，B正確；②組酶的活性最高，此時pH為9，溫度為70℃，但由于溫度梯度、pH梯度較大，不能說明最適溫度為70℃，最適pH為9，C錯誤；該實驗的反應物為Ⅰ型膠原蛋白，要確定該酶能否水解其他反應物還需補充實驗，D正確。2．下列關于生物體中酶的敘述，正確的是（

）A．在細胞中，核外存在參與DNA合成的酶B．由活細胞產生的酶在生物體外沒有催化活性C．酶的本質是RNA和蛋白質D．唾液淀粉酶催化反應最適溫度和保存溫度是37℃【答案】A【解析】葉綠體、線粒體中也可進行DNA的復制，因此核外也有參與DNA合成的酶，A正確；酶在生物體外也具有催化活性，B錯誤；酶的本質是蛋白質或RNA，C錯誤；唾液淀粉酶最適溫度是37℃，酶需要低溫保存，D錯誤。3．欲“探究pH對過氧化氫酶活性的影響”，某同學設計了多組如圖甲、乙的裝置并進行了實驗。下列相關分析錯誤的是（

）A．不同組別甲裝置內的緩沖液pH不同，且與過氧化氫溶液混勻后再轉動玻璃瓶B．不同組別乙裝置水槽中的清水水溫應均相同且適宜，否則會造成實驗結果不準確C．乙裝置量筒內出現的氣泡是氧氣，氣泡的產生速率可反映該實驗因變量的變化情況D．各組實驗持續(xù)反應一段時間后，每組乙裝置量筒內收集到的氣體體積一定各不相同【答案】D【解析】本實驗的目的是探究pH對過氧化氫酶活性的影響，緩沖液要設置為不同pH，與過氧化氫溶液混勻后再轉動玻璃瓶，使酶和底物混合，A正確；乙裝置水槽清水的水溫應設置相同且適宜，以避免溫度對實驗結果造成影響，B正確；過氧化氫分解產生氧氣，故量筒內收集到的氣泡是氧氣，氣泡的產生速率反映了過氧化氫的分解速率，可反映該實驗因變量的變化情況，C正確；酶在兩種不同pH的緩沖溶液中的活性可能相同，每組實驗經足夠時間反應后，有些乙裝置中量筒內收集的氣體體積可能會相同，另外若各組的過氧化氫都徹底分解，則乙裝置中量筒內收集到的氣體體積應相同，D錯誤。4．洗滌劑中的堿性蛋白酶受到其他成分的影響而改變構象，部分解折疊后可被正常堿性蛋白酶特異性識別并降解（自溶）失活。此外，加熱也能使堿性蛋白酶失活，如圖所示。下列敘述錯誤的是（）A．堿性蛋白酶在一定條件下可發(fā)生自溶失活B．加熱導致堿性蛋白酶構象改變是不可逆的C．添加酶穩(wěn)定劑可提高加堿性蛋白酶洗滌劑的去污效果D．添加堿性蛋白酶可降低洗滌劑使用量，減少環(huán)境污染【答案】B【解析】由題“部分解折疊后可被正常堿性蛋白酶特異性識別并降解（自溶）失活”可知，堿性蛋白酶在一定條件下可發(fā)生自溶失活，A正確；由圖可知，加熱導致堿性蛋白酶由天然狀態(tài)變?yōu)椴糠纸庹郫B，部分解折疊的堿性蛋白酶降溫后可恢復到天然狀態(tài)，因此加熱導致堿性蛋白酶構象改變是可逆的，B錯誤；堿性蛋白酶受到其他成分的影響而改變構象，而且加熱也能使堿性蛋白酶失活，會降低堿性蛋白酶的洗滌劑去污效果，添加酶穩(wěn)定劑可提高加堿性蛋白酶洗滌劑的去污效果，C正確；酶具有高效性，堿性蛋白酶能使蛋白質水解成多肽和氨基酸，具有很強的分解蛋白質的能力，可有效地清除汗?jié)n、奶漬、醬油漬等污漬，添加堿性蛋白酶可降低洗滌劑使用量，減少環(huán)境污染，D正確。5．幽門螺旋桿菌（Hp）能產生脲酶催化尿素分解形成氨和二氧化碳，因此若要檢測某人胃內是否存在Hp，常用14C呼吸實驗檢測，受檢者口服特殊的尿素（14CO（NH2）2）膠囊，根據受檢者是否能產生14CO2及含量判斷有無Hp感染。下列相關敘述錯誤的是（

）A．脲酶是具有催化作用的蛋白質，能夠被蛋白酶水解失活B．溫度、pH會影響脲酶的活性，而尿素濃度的改變不影響脲酶活性C．一定時間內產生14CO2的量與脲酶含量有關，與口服尿素劑量無關D．外出聚餐可能會增加Hp的傳播途徑【答案】C【解析】脲酶的化學本質是蛋白質，能夠被蛋白酶水解失活，A正確；溫度、pH會改變蛋白質的結構，從而影響脲酶的活性，而尿素濃度的改變不影響脲酶活性，B正確；一定時間內產生14CO2的量與脲酶含量有關，與口服尿素含量也有關，尿素濃度不影響酶活性，但可在一定程度上直接影響酶促反應速率，C錯誤；外出就餐頻率越高，接觸到Hp的概率就高，增加了Hp的傳播途徑，D正確。6．關于酶的相關知識，下列敘述不正確的是（

）A．含酶牙膏可以分解細菌，預防齲齒B．吞噬細胞的溶酶體中缺少分解硅塵的酶，硅塵破壞溶酶體導致硅肺C．溶菌酶能夠溶解細菌的細胞壁，具有抗菌消炎的作用D．用淀粉、蔗糖和淀粉酶來探究酶的專一性，可用碘液對實驗結果進行檢測【答案】D【解析】生物酶牙膏中含有酶，可以分解細菌預防齲齒，A正確；吞噬細胞的溶酶體中不含有分解硅塵的酶，導致溶酶體膜破裂，水解酶釋放出來破壞細胞結構，導致硅肺的形成，B正確；溶菌酶能夠溶解細菌的細胞壁，具有抗菌消炎的作用，C正確；蔗糖及其蔗糖的水解產物都不與碘液反應，因此無法判斷淀粉酶是否將蔗糖水解，D錯誤。7．經內質網加工的蛋白質進入高爾基體后，S酶會在其中的某些蛋白質上形成M6P標志。具有該標志的蛋白質能被高爾基體膜上的M6P受體識別，經高爾基體膜包裹形成囊泡，在囊泡逐漸轉化為溶酶體的過程中，帶有M6P標志的蛋白質轉化為溶酶體酶；不能發(fā)生此識別過程的蛋白質經囊泡運往細胞膜。下列說法錯誤的是（

）A．M6P標志的形成過程體現了S酶的專一性B．溶酶體的酶和運往細胞膜的蛋白加工路徑相同C．S酶功能喪失的細胞正常功能會受到影響D．M6P受體基因缺陷的細胞中，帶有M6P標志的蛋白質會聚集在高爾基體內【答案】D【解析】由題干“S酶會在其中的某些蛋白質上形成M6P標志”可知，M6P標志的形成過程體現了S酶的專一性，A正確；溶酶體的酶和運往細胞膜的蛋白都要經過內質網和高爾基體的加工，B正確；S酶功能喪失的細胞中，某些蛋白質上就不能形成M6P標志，此類蛋白質就不能轉化為溶酶體酶，造成衰老和損傷的細胞器不能及時清理而在細胞內積累，細胞功能異常，C正確；M6P受體基因缺陷的細胞中，不能表達出正常的M6P受體蛋白，帶有M6P標志的蛋白質會經囊泡運往細胞膜，D錯誤。8．豬籠草是一種食蟲植物，為了驗證豬籠草分泌液中有蛋白酶，某學生設計了兩組實驗，如圖所示。在35℃水浴中保溫一段時間后，1、2中加入適量雙縮脲試劑，3、4不加任何試劑，下列實驗能達到目的的是（

）A．實驗② B．實驗①C．實驗①、實驗② D．無【答案】A【解析】由題意可知，本實驗的目的是檢測豬籠草分泌液中是否含有蛋白酶，實驗依據的原理是若豬籠草分泌液中含有蛋白酶，蛋白質會分解，又由于蛋白酶的本質是蛋白質，蛋白酶也可以與雙縮脲試劑反應，因此不能用雙縮脲試劑檢測蛋白質是否分解，可以通過蛋白塊體積變化判斷蛋白質是否水解，即實驗①不能達到實驗目的，實驗②能達到實驗目的，綜上所述，BCD不符合題意，A符合題意。9．其他條件適宜，探究pH對小麥淀粉酶活性的影響的實驗結果如圖所示。下列有關該實驗的說法正確的是（

）A．由實驗結果分析可知該淀粉酶的最適pH為7B．由圖可推斷該淀粉酶在pH=3時比pH=9時活性低C．強酸不會使淀粉酶變性失活D．在一個反應體系內，將pH連續(xù)從13降至7，淀粉的剩余量變化會逐漸增快【答案】B【解析】由實驗結果分析可知，該淀粉酶的最適pH為7左右，A錯誤；酸能促進淀粉水解，故pH=3時比pH=9盡管淀粉剩余量相同，但pH=3是酸和酶共同作用的結果，B正確；酶是蛋白質，強酸能使淀粉酶變性失活，C錯誤；在一個反應體系內，pH=13，酶已經失活，淀粉剩余量不再變化，D正確。10．下列關于研究淀粉酶的催化作用及特性實驗的敘述，正確的是（

）A．低溫主要通過改變淀粉酶的氨基酸組成，導致酶變性失活B．稀釋100萬倍的淀粉酶仍有催化能力，是因為酶的作用具高效性C．淀粉酶在一定pH范圍內起作用，酶活性隨pH升高而不斷升高D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，會加快淀粉的水解速率【答案】B【解析】低溫可以抑制酶的活性，不會改變淀粉酶的氨基酸組成，也不會導致酶變性失活，A錯誤；酶具有高效性，故稀釋100萬倍的淀粉酶仍有催化能力，B正確；酶活性的發(fā)揮需要適宜條件，在一定pH范圍內，隨著pH升高，酶活性升高，超過最適pH后，隨pH增加，酶活性降低甚至失活，C錯誤；淀粉酶的本質是蛋白質，若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，會將淀粉酶水解，則淀粉的水解速率會變慢，D錯誤。11．如圖為ATP的結構示意圖，①③表示組成ATP的物質或基團，②④表示化學鍵。下列有關敘述錯誤的是（

）A．①表示腺嘌呤B．吸能反應一般與②的斷裂相聯(lián)系C．在ATP與ADP的相互轉化中③可重復利用D．若化學鍵④斷裂，則左邊的化合物是ADP【答案】D【解析】圖中①和核糖組成腺苷，故①表示腺嘌呤，A正確；②表示特殊的化學鍵，化學鍵②斷裂會釋放能量，因此吸能反應一般與②的斷裂相聯(lián)系，B正確；③表示磷酸，在ATP與ADP的相互轉化中③可重復利用，C正確；若化學鍵④斷裂，則左邊的化合物是AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本單位之一，D錯誤。12．細胞中有許多重要的化合物，下列相關敘述錯誤的是（

）A．核酸由核苷酸聚合而成，可儲存與傳遞遺傳信息B．蛋白質在食鹽溶液中可析出，其空間結構發(fā)生了改變C．糖類是主要的能源物質，也可作為遺傳物質的組成部分D．ATP在細胞中的含量很少，但與ADP之間的轉化很迅速【答案】B【解析】核酸分為DNA和RNA兩種，均由核苷酸聚合而成，可儲存與傳遞（如mRNA）遺傳信息，A正確；蛋白質的鹽析是物理變化，不改變蛋白質的空間結構，B錯誤；糖類是主要的能源物質，而單糖中的脫氧核糖可以構成脫氧核苷酸，從而形成DNA（細胞中的遺傳物質），C正確；ATP在細胞中的含量很少，但與ADP之間的轉化很迅速，以維持細胞內能量供應，D正確。13．螢火蟲尾部的發(fā)光細胞中含有熒光素和熒光素酶，熒光素接受能量后，在熒光素酶的作用下形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。某實驗小組將若干螢火蟲的發(fā)光器割下，干燥研磨成粉末，均分放入甲、乙兩組試管中，分別加入等量的水，發(fā)現有熒光出現，待熒光消失后，向甲組試管中加入葡萄糖，乙組試管中加入ATP，發(fā)現甲組試管中沒有熒光出現，乙組試管中出現了熒光。下列敘述錯誤的是（

）A．此實驗證明了螢火蟲的直接能源物質是ATP而不是葡萄糖B．熒光素形成氧化熒光素的過程中涉及的化學反應為吸能反應C．螢火蟲尾部發(fā)生熒光的過程中存在活躍的化學能到光能的轉換D．在甲組試管中加入熒光素酶后也會出現熒光【答案】D【解析】分析題干信息，甲組試管中加入葡萄糖沒有熒光出現，乙組試管中加入ATP出現了熒光，證明螢火蟲的直接能源物質是ATP而不是葡萄糖，A正確；熒光素接受能量后，在熒光素酶的作用下形成氧化熒光素，該過程需要吸收能量，屬于吸能反應，B正確；螢火蟲尾部發(fā)光的過程中，ATP中的活躍的化學能轉換為光能，C正確；在甲組試管中加入熒光素酶，由于沒有ATP也不能使其出現熒光，D錯誤。14．下列關于人體中的酶與ATP的表述，錯誤的是（

）A．細胞器內、細胞質基質中、細胞核中及細胞膜上均可能有酶B．酶可分布于細胞內、內環(huán)境與外分泌液中C．ATP的分布場所與酶完全相同，很多代謝反應需要酶與ATP共同發(fā)揮作用D．ATP水解兩個磷酸基團后，即可成為某種酶的基本單位之一【答案】C【解析】細胞器內、細胞質基質中、細胞核中及細胞膜上都會發(fā)生生化反應，均可能有酶，A正確；酶可分布于細胞內、內環(huán)境與外分泌液中，比如胞內的呼吸酶、外分泌液的唾液淀粉酶等，B正確；ATP的分布場所與酶不完全相同，C錯誤；ATP水解兩個磷酸基團后變成腺嘌呤核糖核苷酸，即可成為本質為RNA的酶的基本單位之一，D正確。15．磷酸肌酸是在肌肉或其他興奮性組織（如腦和神經）中的一種高能磷酸化合物，是高能磷酸基的暫時貯存形式，ATP和磷酸肌酸在一定條件下可相互轉化。下列相關敘述錯誤的是（

）磷酸肌酸（C～P）＋ADP?ATP＋肌酸（C）A．磷酸肌酸（C～P）在形成肌酸的過程中特殊化學鍵斷裂B．磷酸肌酸是肌肉中能量儲存的一種形式，是細胞內的直接能源物質C．劇烈運動時，在磷酸肌酸的作用下肌肉細胞ATP的含量保持相對穩(wěn)定D．磷酸肌酸釋放的能量不能用于各項生命活動【答案】B【解析】磷酸肌酸（C?P）在形成肌酸的過程中高能磷酸鍵（?）斷裂，并釋放能量，A正確；一般而言，細胞內的直接能源物質是ATP，磷酸肌酸質的能量也需要先轉移到ATP中才能直接供應于生命活動，B錯誤；由于一定條件下ATP和磷酸肌酸可相互轉化，故劇烈運動時，在磷酸肌酸的作用下肌肉細胞ATP的含量保持相對穩(wěn)定，C正確；磷酸肌酸釋放的能量需要先轉移到ATP中才可以用于各項生命活動，D正確。16．ATP結合到肌球蛋白上并釋放能量，從而改變其構象，進而驅動肌肉細胞的收縮，機理如圖所示。下列說法正確的是(

)A．肌肉細胞中只消耗ATP，不會產生ATPB．ATP釋放能量過程中失去了兩個磷酸基團C．肌球蛋白構象的改變依賴于ATP水解供能D．該過程中ATP中的化學能轉化成了熱能【答案】C【解析】肌肉細胞也會進行細胞呼吸，也會產生ATP，A錯誤；ATP釋放能量過程中失去了1個磷酸基團，B錯誤；由圖可知，肌球蛋白構象的改變依賴于ATP水解供能，C正確；該過程中ATP中的化學能轉化成了肌肉細胞的收縮的能量，D錯誤。17．ATP是細胞生命活動的直接能源物質，下列關于ATP的敘述錯誤的是（

）A．細胞質和細胞核中都有ATPB．正常細胞中ATP和ADP的比值相對穩(wěn)定C．ATP可以水解為ADP和磷酸D．呼吸作用產生的ATP可用于光合作用【答案】D【解析】細胞質和細胞核中都需要能量，都有ATP，A正確；正常細胞中ATP和ADP的比值保持動態(tài)平衡，B正確；ATP可以水解為ADP和磷酸，C正確；光合作用中的ATP來自于光能，D錯誤。18．dATP是三磷酸脫氧腺苷的英文名稱縮寫，其結構式可簡寫成dA—P?P?P（該結構式中的dA表示脫氧腺苷）。下列關于dATP和ATP的敘述正確的是（）A．dATP與ATP分子結構的主要區(qū)別是含氮堿基不同B．ATP徹底水解后可形成3種有機物C．ATP經過水解之后可以得到某種核酸的基本單位之一D．一般來說動物細胞內生成ATP的場所主要在細胞質基質【答案】C【解析】ATP與dATP分子結構的主要區(qū)別是五碳糖不同，前者含的是核糖，后者含的是脫氧核糖，A錯誤；結合分析可知，dATP徹底水解后可形成脫氧核糖和腺嘌呤共2種有機物（產物磷酸不是有機物），B錯誤；ATP經過水解之后可以得到腺嘌呤核糖核苷酸，是構成RNA的基本單位之一，C正確；ATP合成發(fā)生在線粒體、葉綠體、細胞質基質，所以，動物細胞內生成ATP的場所主要在線粒體、細胞質基質，D錯誤。19．生物界有許多發(fā)光生物，如發(fā)光真菌、螢火蟲等。研究發(fā)現，螢火蟲發(fā)光與熒光素有關，并且調整熒光素的結構，可以產生不同形式的腺苷酰氧化蟲熒光素，進而發(fā)出不同顏色的光。下列敘述錯誤的是（

）A．發(fā)光真菌和螢火蟲都具有多種類型的生物膜B．發(fā)光真菌發(fā)光時，可由葡萄糖直接提供能量C．腺苷酰氧化蟲熒光素的形式影響熒光的顏色D．螢火蟲的發(fā)光離不開熒光素酶的催化作用【答案】B【解析】發(fā)光真菌和螢火蟲都是真核生物，而構成真核生物的細胞內往往有復雜的生物膜系統(tǒng)，該系統(tǒng)內含有多種類型的生物膜，A正確；葡萄糖是重要的能源物質，但不是直接的能源物質，B錯誤；從題干信息可知，熒光的顏色與不同形式的腺苷酰氧化蟲熒光素有關，C正確；螢火蟲發(fā)光需要熒光素酶的催化，D正確。20．磷酸肌酸（C~P）是一種存在于肌肉和其他興奮性組織（如腦和神經）中的高能磷酸化合物，它和ATP在一定條件下可以相互轉化。細胞在急需供能時，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基團轉移到ADP分子上，余下部分為肌酸（C），可以在短時間內維持細胞中ATP的含量相對穩(wěn)定。下列敘述錯誤的是（）A．1分子ATP水解后可得1分子腺苷、1分子核糖和3分子磷酸B．磷酸肌酸可作為能量的存儲形式，但不能直接為肌肉細胞供能C．劇烈運動時，肌肉細胞中磷酸肌酸與肌酸含量比值會有所下降D．細胞中的磷酸肌酸對于維持ATP含量的相對穩(wěn)定具有重要作用【答案】A【解析】1分子ATP初步水解可得到一分子ADP和一分子磷酸，ATP徹底水解后得到1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸，A錯誤；磷酸肌酸可作為能量的存儲形式，但不能直接為肌肉細胞供能，直接能源物質是ATP，B正確；劇烈運動時，消耗ATP加快，ADP轉化為ATP的速率也加快，磷酸肌酸的磷酸基團轉移到ADP分子上，產生肌酸，導致磷酸肌酸和肌酸含量的比值會有所下降，C正確；由題意可知，細胞中的磷酸肌酸對維持ATP含量的穩(wěn)定具有重要作用，D正確。二、綜合題21．ATP和酶是維持細胞正常代謝的兩種重要物質。下圖為ATP的結構式和某類酶促反應原理模型圖。回答下列問題：(1)ATP結構式中的五碳糖是___（填“核糖”或“脫氧核糖”）。若以ATP為原料合成某種酶，則需要ATP脫掉_______(2)ATP在細胞中含量都很低，但是細胞內的_____機制實現了細胞對大量能量的需求。酶的含量也很低，但是因為其具有_________,所以能夠保證化學反應的正常進行。(3)若某類酶促反應模型中產物是兩分子葡萄糖，則圖中的酶的名稱為____，推測該酶促反應過程________（填“需要”或“不需要”）ATP提供能量。【答案】(1)

核糖

兩分子磷酸基團(2)

ATP與ADP相互轉化的能量供應

高效性(3)

麥芽糖酶

不需要【解析】(1)由題圖知ATP結構式中的五碳糖含有兩個羥基為核糖。若以ATP為原料合成某種酶，該酶應為RNA，此時ATP需要脫掉兩分子磷酸基團。(2)細胞中的ATP含量雖然很低，但是細胞內ATP與ADP相互轉化的能量供應機制可以實現對細胞大量供能。因為酶具有高效性，所以酶的含量雖然很低，但是也能夠保證化學反應的正常進行。(3)兩分子葡萄糖脫水形成的化合物為麥芽糖，所以若某類酶促反應模型中產物是兩分子葡萄糖，則圖中的酶的名稱應該為麥芽糖酶，酶能夠降低化學反應活化能，故該酶促反應過程是不需要ATP提供能量的。22．白色念珠藍細菌是存在于人體上呼吸道和腸道黏膜中的真菌，當機體免疫功能下降時，菌絲大量生長，侵入細胞引起疾病。V蛋白具有ATP酶活性，對菌絲形成有重要作用。為研究藥物D（一種ATP酶抑制劑）的作用，科研人員進行了如下實驗。(1)白色念珠藍細菌與大腸桿菌在細胞結構上最主要的區(qū)別是白色念珠藍細菌具有__________。V蛋白將ATP水解為ADP時，儲存在ATP分子__________中的能量被釋放出來，同時產生無機磷。(2)為研究不同濃度藥物D對V蛋白的作用，科研人員將V蛋白與反應緩沖液混合，實驗組加入用DMS0溶解的不同濃度的藥物D溶液，室溫孵育l0min之后向反應體系中加入ATP溶液，室溫反應30min。再向反應體系中加入孔雀綠試劑（可與無機磷反應呈現綠色），定量分析反應體系的綠色深淺，得到如圖所示結果。①本實驗中測定的綠色深淺，可反映出_____________的量，從而得到V蛋白活性。②本實驗以對照組數據作為V蛋白活性相對值1，對照組的處理是將V蛋白與反應緩沖液混合，加入等量DMSO溶液，室溫孵育10min，向反應體系中加入ATP溶液，室溫反應30min。③實驗結果說明_______________________________。【答案】(1)

核膜包被的細胞核

特殊的化學鍵(2)

ATP水解

藥物D能抑制V蛋白的活性，且隨藥物D濃度增加，抑制作用增強【解析】(1)根據題干信息已知，白色念珠菌是存在于人體上呼吸道和腸道粘膜中的真菌，屬于真核生物，而大腸桿菌屬于原核生物，兩者在細胞結構上最主要的區(qū)別是白色念珠藍細菌具有核膜包被的細胞核。ATP分子的結構簡式A-P~P~P，V蛋白將ATP水解為ADP時，儲存在ATP分子特殊的化學鍵中的能量被釋放出來，同時產生無機磷。(2)①根據題干信息已知，反應體系中加入的孔雀綠試劑可與無機磷反應呈現綠色，而無機磷是ATP水解為ADP時產生的，因此本實驗中測定的綠色深淺，可反映出ATP水解無機磷的生成量，從而得到V蛋白活性。③據圖分析，隨著藥物D濃度的增加，V蛋白活性的相對值先緩慢下降，后快速降低，說明藥物D能抑制V蛋白的活性，且隨藥物D濃度增加，抑制作用增強。23．某研究小組探究了影響H2O2分解的因素和ATP的結構和功能。相應的實驗結果如下圖所示(實驗1、實驗2均在適宜條件下進行，實驗3其他條件適宜)(1)圖甲中，實驗1若溫度升高10℃，加過氧化氫酶的催化反應曲線斜率將________(填“增大”或“減小”)，實驗2中的bc段，O2產生速率不再增大的原因最可能為_________。(2)實驗3的結果顯示，H2O2酶的最適pH為________，實驗結果表明，當pH小于d或大于f時，H2O2酶的活性將永久喪失，其原因是____________________________________。(3)圖乙中的物質①表示_______（填中文名稱），化學鍵②斷裂的化學反應屬于________（選填“吸能反應”或“放能反應”），若化學鍵④斷裂，則左邊的化合物是________。ATP水解釋放的磷酸基團能使蛋白質等分子________。【答案】(1)

減小

過氧化氫酶的數量有限(2)

e

酶的空間結構被破壞(3)

腺嘌呤

放能反應

AMP（或腺嘌呤核糖核苷酸）

磷酸化【解析】(1)圖甲中，實驗1在適宜條件下進行，若溫度升高10℃，氧化氫酶的活性將會降低，其催化的反應曲線斜率將減小；實驗2結果反映，在b、c所對應的H2O2濃度