1、酶与ATP本专题是根据近三年（20182020）的高考真题情况，去组织和命制题目。专题中有近三年的高考真题，根据真题加以模仿的题和百强名校对应考点的题。该专题主要考查酶的化学本质及作用特性；ATP的结构和功能等。1（2020年全国III卷29）照表中内容，围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。反应部位（1）_叶绿体的类囊体膜线粒体反应物葡萄糖丙酮酸等反应名称（2）_光合作用的光反应有氧呼吸的部分过程合成ATP的能量来源化学能（3）_化学能终产物（除ATP外）乙醇、CO2（4）_（5）_【答案】(1)细胞质基质 (2)无氧呼吸 (3)光能 (4)O2、NADPH (5)H2O、CO2【解析】（1
2、）由反应产物乙醇、CO2可知，该反应为无氧呼吸，反应场所为细胞质基质。（2）由反应产物乙醇、CO2可知，该反应为无氧呼吸。（3）由分析可知，光合作用的光反应中光能转化成活跃的化学能，储存在ATP中。（4）由分析可知，光合作用的光反应的产物为O2和NADPH。（5）由分析可知，线粒体内进行有氧呼吸的第二阶段产物为CO2，第三阶段产物为H2O。【点睛】本题通过ATP的合成过程中能量的来源，考查有氧呼吸、无氧呼吸以及光合作用的场所、反应物、产物和能量转化的知识，考查内容较基础。2（2020年浙江卷10）为研究酶作用的影响因素，进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是（ ）A反应小
3、室应保持在适宜水温的托盘中B加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致C将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液D比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围【答案】C【解析】温度也会影响酶的活性，且该实验中温度为无关变量，应保持相同且适宜，则反应小室应保持在适宜水温的托盘中，A正确；各组的滤纸片大小和数量属于无关变量，应保持一致，B正确；应将反应小室稍立起，使有滤纸片的一侧在上面，然后依次小心加入pH缓冲液和H2O2溶液，此时混合液不能与滤纸片接触，C错误；比较各组量筒中收集的气体量，可以反映在不同pH条件下过氧化氢酶的活性大小，从而判断过氧化氢酶的适
4、宜pH范围，D正确。【点睛】探究pH对过氧化氢酶的影响实验中，自变量是过氧化氢酶所处环境的pH，因变量是过氧化氢酶的活性，通过相同时间内过氧化氢酶催化反应释放的气体量反映，其他条件为无关变量，应保持相同且适宜。3（2019天津卷，2）下列过程需ATP水解提供能量的是（ ）A唾液淀粉酶水解淀粉 B生长素的极性运输C光反应阶段中水在光下分解 D乳酸菌无氧呼吸的第二阶段【答案】B【解析】本题主要考查细胞中生理活动的相关知识。唾液淀粉酶水解淀粉，形成麦芽糖，不消耗能量，A错误；生长素的极性运输是以主动运输的方式，在幼嫩组织中从形态学上端运到形态学下端，需要ATP提供能量，B正确；光反应阶段中水在光下分
5、解，需要光能，不需要ATP功能，C错误；乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸变成乳酸，不需要ATP供能，D错误。因此，本题答案选B。【点睛】解答本题关键要熟悉细胞中不同的生理活动的具体过程，来判断是否需要ATP功能。1细胞代谢离不开酶，下列叙述正确的是（ ）A酶既可以作为催化剂，又可以作为反应底物B活细胞产生的酶在生物体外没有活性C酶通过为化学反应提供能量发挥催化作用D分化程度不同的活细胞中含有的酶完全不同【答案】A【解析】酶既可以作为催化剂，又可以作为反应底物，例如，唾液淀粉酶作为催化剂，能够催化淀粉水解成还原糖，唾液淀粉酶也可以作为反应底物，被蛋白酶催化水解，A正确；若条件适宜，活细胞产生的酶
6、在生物体外也有活性，B错误；酶通过降低化学反应的活化能而发挥催化作用，C错误；由于基因的选择性表达，分化程度不同的活细胞中会含有不同的酶，但也会含有相同的酶，如催化ATP分解的酶，D错误。2酶对细胞代谢起着非常重要的作用，可以降低化学反应的活化能。下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（ ）A酶不能脱离生物体起作用B酶只有释放到细胞外才起作用C所有的酶其化学本质都是蛋白质D酶是具有催化作用的有机物【答案】D【解析】酶在生物体外，环境适宜也可以起作用，A错误；酶在细胞内外均可以起作用，B错误；绝大部分酶其化学本质都是蛋白质，少部分酶是RNA，C错误；酶是具有催化作用的有机物，D正确。【点睛】
7、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的）。3某同学进行了下列有关酶的实验，下列叙述错误的是（ ）甲组：淀粉溶液新鲜唾液用斐林试剂检测出现砖红色沉淀乙组：蔗糖溶液新鲜唾液用斐林试剂检测不出现砖红色沉淀丙组：蔗糖溶液蔗糖酶溶液用斐林试剂检测？A该实验可用来验证酶的专一性B丙组的实验结果是“出现砖红色沉淀”C三组的实验结果都可用碘液进行检验D实验的自变量是底物的种类和酶的种类【答案】C【解析】甲组和乙组对照
8、，淀粉酶能水解淀粉，不能水解蔗糖，乙组和丙组对照，蔗糖只能被蔗糖酶水解，能证明酶有专一性，A正确；丙组中的蔗糖酶溶液可将蔗糖催化水解成葡萄糖和果糖，与斐林试剂在水浴加热的条件下可产生砖红色沉淀，B正确；碘液可鉴定淀粉是否被水解，但不能鉴定蔗糖是否被水解，所以该实验中的指示剂不可用碘液替代，C错误；由以上分析可知，甲组和乙组对照，自变量是底物的种类，乙组和丙组对照，自变量是酶的种类，D正确。4人体蛋白质被水解的过程如下图所示，下列相关叙述正确的是（ ）A蛋白质的水解只发生在细胞外，如消化道内B该过程中酶分子可发生可逆性形变C该过程为放能反应，释放的能量可用于合成ATPD可用单位时间内分解蛋白质的
9、量代表酶活性【答案】B【解析】蛋白质的水解可发生在细胞外，如消化道内，也可发生在细胞内，A错误；题图中蛋白酶的活性部位与蛋白质结合后其空间结构会发生形变，催化反应完成后蛋白酶的空间结构又可恢复，即酶在催化化学反应的过程中酶分子可发生可逆性形变，B正确；该蛋白质的水解反应不能释放能量用于合成ATP，用于合成ATP的能量来自光合作用或呼吸作用，C错误；用单位时间内分解蛋白质的量可代表酶促反应的速率，单位时间内分解蛋白质的量不能代表酶活性，D错误。【点睛】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA；2、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性；3、酶促反应速
10、率通常用单位时间内底物浓度的减小量或产物浓度的增加量来表示；4、分析题图：酶的活性中心往往与底物分子在空间结构上具有特殊的匹配关系，当酶与底物结合形成酶底物复合物后，便启动酶催化化学反应的发生，反应结束后，酶分子的数量和性质不发生改变。5可以用“酶的作用条件较温和”进行解释的生物学现象是（ ）A“沸水浸泡过的加酶洗衣粉的洗涤效果不佳”和“低温保存的食物不易腐败”B“人发高烧时，浑身无力，食欲下降”和“寒冷时，人不由自主地打寒战”C“胃蛋白酶进入小肠后不再催化蛋白质水解”和“胰岛素只能注射”D“高原反应”和“不能用纯氧抢救煤气中毒的病人”【答案】A【解析】“沸水浸泡过的加酶洗衣粉的洗涤效果不佳”
11、是由于高温破坏了酶的结构，“低温保存的食物不易腐败”是由于微生物细胞内的酶在低温条件下活性受到抑制，两个实例均能体现出“酶的活性需要适宜的温度”这一特性，A正确；“人发高烧时，浑身无力，食欲下降”能体现酶的催化需要适宜的温度，但“寒冷时，人不由自主地打寒战”是体温调节造成的，不能体现“酶的作用条件较温和”，B错误；“胃蛋白酶进入小肠后不再催化蛋白质水解”是酶的催化需要适宜的pH，但“胰岛素只能注射”是因为胰岛素能被消化道中的蛋白酶水解，不能体现“酶的作用条件较温和”，C错误；“高原反应”是由于机体缺氧，“不能用纯氧抢救煤气中毒的病人”是由于血液中的二氧化碳可以作为化学物质刺激呼吸中枢，D错误。
12、6淀粉酶是人体消化液中重要的消化酶，在代谢中起到重要作用。为了探究不同物质对胰淀粉酶活性的影响，研究人员进行了如下实验。下列选项不正确的是（ ）A甲为空白对照，目的是为了测定胰淀粉酶在适宜条件下的活性B实验结果说明茶花粉提取物对胰淀粉酶的活性具有抑制作用C胰淀粉酶能将淀粉水解成果糖，进而再代谢水解为葡萄糖被人体吸收D推测维生素C对茶花粉提取物降低血糖的作用没有影响【答案】C【解析】该实验的目的是探究不同物质对胰淀粉酶活性的影响，自变量是加入的“不同物质”，因变量是胰淀粉酶活性。甲没有加入“不同物质”，为空白对照，目的是为了测定胰淀粉酶在适宜条件下的活性，以便与加入“不同物质”后的胰淀粉酶的活性
13、进行对照，A正确；反映实验结果的柱形图显示：加入茶花粉提取物的各实验组的胰淀粉酶的活性均低于对照组甲，说明茶花粉提取物对胰淀粉酶的活性具有抑制作用，B正确；胰淀粉酶能将淀粉水解成麦芽糖，进而再代谢水解为葡萄糖被人体吸收，C错误；甲、乙、丁三组对照，同时加入茶花粉提取物与维生素C的实验组丁与只加入茶花粉提取物的实验组乙的胰淀粉酶活性相同，但都低于对照组甲，说明维生素C对胰淀粉酶的活性没有影响，也不能缓解茶花粉提取物对胰淀粉酶活性的抑制作用，进而推知维生素C对茶花粉提取物降低血糖的作用没有影响，D正确。7肽酰转移酶是催化肽键形成的酶，对RNA酶敏感，对蛋白酶不敏感。下列对该酶的叙述错误的是（ ）A
14、该酶可催化氨基酸脱水缩合B该酶应该存在于核糖体中C线粒体和叶绿体内不会含有该酶D肽酰转移酶是具有催化活性的RNA【答案】C【解析】根据题干信息可知，肽酰转移酶可催化氨基酸脱水缩合形成肽键，A正确；氨基酸形成肽链的场所是核糖体，故肽酰转移酶应该存在于核糖体中，B正确；线粒体和叶绿体中含有少量的DNA，可通过转录和翻译形成蛋白质，因此，在这两种细胞器内也可存在肽酰转移酶，C错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，根据肽酰转移酶对RNA酶敏感，而对蛋白酶不敏感，可知该酶的成分为RNA，D正确。8其他条件相同且适宜的情况下，某酶的3个实验组：第1组（20）、第2组（40）和第3组（60）在不同反应时间内的
15、产物浓度如图所示。下列相关说法错误的是（ ）A三个温度中，该酶活性最高时对应的温度是40Bt2时，第3组中反应物未全部发生反应C若将第2组温度提高5，其催化速度会下降Dt3时，给第1组增加2倍量的底物，其产物浓度会升高【答案】C 【解析】本题主要考查温度对酶活性的影响，考查学生的理解能力和获取信息的能力。三个温度下，第2组的产物浓度单位时间内上升最快，所以三组中，40时该酶活性最高，A项正确。由于其他条件相同且适宜，底物的量应该一样，所以三组完全反应产物浓度应该一样，第3组的产物浓度明显比其他两组的低，说明第3组的反应物未全部发生反应，B项正确。三个温度中，40时该酶活性最高，但是该酶的最适温
16、度可能低于或高于40，将第2组温度提高5，其催化速度不一定下降，C项错误。t3时，第1组产物浓度不再增加，说明底物已经完全反应了，但是酶还在，再增加底物，其产物浓度会升高，D项正确。9ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列关于ATP的叙述，正确的是（ ）A生命活动旺盛的细胞中ATP的含量较多B人体成熟的红细胞在O2充足时只能通过无氧呼吸产生ATPC酵母菌只有在缺氧的条件下，其细胞质基质中才能形成ATPD生物体内ADP转化成ATP所需要能量都来自细胞呼吸【答案】B【解析】ATP在细胞内含量不高，生命活动旺盛的细胞中ATP与ADP转化速度较快，A错误；人体成熟的红细胞无线粒体，只能通过无氧呼吸产
17、生ATP，B正确；细胞质基质是酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段的场所，不管是否缺氧，其细胞质基质中都能形成ATP，C错误；生物体内ADP转化成ATP所需要能量可来自细胞呼吸、光合作用及化能合成作用，D错误。10下列各项与ATP和DNA有关的叙述中正确的是（ ）AATP脱去两个磷酸基团后是DNA的基本组成单位之BATP的能量主要储存在腺苷和磷酸基团之间的化学键中CATP中的“A”与DNA中的碱基“A”含义不同D甘油进入小肠绒毛上皮细胞内会便细胞内ADP的含量增加【答案】C【解析】ATP脱去两个磷酸基团后是AMP，是组成RNA的基本单位之一，A错误；ATP的能量主要储存在磷酸基团和磷酸基团之间的高
18、能磷酸键中，B错误；ATP中的“A”是腺苷，DNA中的碱基“A”是腺嘌呤，两者含义不同，C正确；甘油进入小肠绒毛上皮细胞的方式是自由扩散，不消耗ATP，D错误。【点睛】ATP 的结构简式是A-PPP，其中A代表腺苷，T是三的意思，P代表磷酸基团，ATP的能量主要储存在磷酸基团之间的高能磷酸键中，ATP分子脱去两个磷酸基以后成为AMP，AMP为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一；甘油进入小肠绒毛上皮细胞属于自由扩散，不需要消耗能量。11ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。据图分析，下列叙述不正确的是（ ）A能量1不能直接用于机体各项生命活动B放能反应一般与甲过程相联系C乙过程释放的
19、能量可用于C3的还原D活细胞中甲、乙两过程是时刻不停地发生且恒定不变的【答案】D【解析】能量1为用于合成ATP的能量，不能直接用于机体各项生命活动；甲过程为ATP的合成，放能反应一般与ATP的合成相联系；乙过程是ATP的水解，释放能量可用于三碳化合物的还原；活细胞中甲、乙两过程是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。12下列关于酶和ATP的相关叙述，正确的是（ ）A基因的表达需要酶和ATP，酶和ATP也是基因表达的产物B酶在细胞内外都可以发挥作用，ATP只能在细胞内发挥作用C酶和ATP都具有高效性和专一性D酶促反应不一定有ATP的参与，但ATP的生成一定有酶参与【答案】D【解析】ATP不是基因
20、表达的产物，A错误； 酶和AP都可以在细胞内外都可以发挥作用，B错误；ATP没有专一性，可以作用于任何需要耗能的生命活动，C错误；酶促反应不一定消耗能量,因此不一定有ATP的参与，但ATP的生成一定有酶参与，D正确。【点睛】本题考查酶和ATP的有关知识，旨在考查学生的识记能力。13下列关于细胞内代谢活动和ATP的叙述，正确的是（ ）A蓝藻光合作用的光反应和暗反应阶段都产生ATPB乳酸菌有氧呼吸产生的ATP可用于核糖体合成蛋白质C大分子物质通过核孔进出细胞核需要ATP供能DATP可通过核孔进入细胞核为转录等生命活动提供能量【答案】C【解析】本题考查了细胞内代谢活动与ATP的产生、消耗的关系。光合
21、作用的暗反应阶段不产生ATP，但消耗光反应阶段产生的ATP，A项错误；乳酸菌不进行有氧呼吸，B项错误；大分子物质如酶、mRNA等通过核孔进出细胞核需要ATP供能，C项正确；ATP进入细胞核是通过核膜不是通过核孔，D项错误。ABC图1 图214下图1为ATP的分子结构图，图2为ATP与ADP相互转化过程图。下列有关叙述正确的是（ ）A图1中的B可作为合成DNA的原料之一B图1中的化学键在图2中很容易形成或断裂C图2中过程所需的能量都来自于有机物的氧化分解D图2中催化过程和过程的酶肯定不是同一种酶【答案】D【解析】图1中B为腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的原料之一；图1中的化学键在图2中很容易形成
22、或断裂；图2中过程所需的能量可以来自于细胞内有机物的氧化分解，也可以来自于光能；图2中催化过程和过程的酶分别是ATP水解酶和ATP合成酶，不是同一种酶。15某同学从厨房的油污中筛选出了能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取出了脂肪酶，请回答问题：(1)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为_。(2)测定脂肪酶活性时，应选择_作为该酶作用的物质，反应液中应加入_溶液以维持其酸碱度稳定，_(需要、不需要)加入ATP。 【答案】（1）蛋白质 (2)脂肪 缓冲 不需要16细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。请回答下列问题：（1）ATP
23、的结构式可以简写成 ，绿色植物叶肉细胞中合成ATP的场所有 。（2）目前常以葡萄糖为能源物质，利用啤酒酵母进行工业化生产ATP。葡萄糖进入酵母菌细胞时 （填“需要”或“不需要”）消耗ATP。在没有葡萄糖的情况下，酵母菌会分泌一种 ，将蔗糖分解成单糖以便吸收利用。（3）同样是储能分子，ATP与葡萄糖具有不同的特点，从能量稳定性角度分析它们的不同之处： 。【答案】（1）A-PPP 叶绿体、细胞质基质、线粒体（2）需要 蔗糖转化酶（或蔗糖酶）（3）ATP分子中所含的化学能是活跃的化学能，而葡萄糖分子中所含的化学能是稳定的化学能17酶的抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通
24、过实验研究了两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，对实验的结果进行分析并绘图如图所示，请回答下列问题：(1)该实验的自变量是_，实验中对无关变量应进行控制，该实验的无关变量有_(答出两项即可)。(2)据图分析，随着底物浓度的升高，抑制剂_（填类型）的作用逐渐减小甚至消失。从活化能的角度分析，推测抑制剂能降低酶促反应速率的原因是：_。【答案】（1）抑制剂种类和底物浓度 温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量等(合理即可) （2） 在抑制剂的作用下，酶的活性(催化效率)降低，其降低化学反应活化能的能力下降(合理即可) 【解析】（1）由图可知，该实验的自变量有两个，分别是抑制剂种类和底物浓度。该实验的无关变量有温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量、反应时间等。（2）由图可知，随着底物浓度的升高，曲线的酶促反应速率逐渐与曲线无抑制剂时相同，即抑制剂I的作用逐渐减小甚至消失。抑制剂能降低酶活性，酶能降低化学反应的活化能。【点睛】本题考查与酶有关的实验，意在考查考生的分析能力和实验与探究能力。高中生物实验遵循的原则主要有单一变量原则、对照原则、平行重复原则。实验中的变量可以分为自变量、因变量和无关变量。对无关变量要控制好，使其保持相同且适宜，避免无关变量对实验结果的干扰。