【高考生物】酶与ATP

04酶和ATP1.（2024·全国甲卷）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RNAC.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2.（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3.（2024·广东卷）现有一种天然多糖降解酶，其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。

研究者将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见表。

关于各段序列的生物学功能，下列分析错误的是()肽链纤维素类底物褐藻酸类底物W₁W₂S₁S₂Ce5-Ay3-Bi-CB+++++++++ Ce5+++——Ay3-Bi-CB——+++++ Ay3——+++++ Bi————CB————组1组2组3组4组5组6注：—表示无活性，+表示有活性，+越多表示活性越强。

A.Ay3与Ce5催化功能不同，但可能存在相互影响B.Bi无催化活性，但可判断与Ay3的催化专一性有关C.该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关D.无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关4.（2024·6月浙江卷）脲酶催化尿素水解，产生的氨可作为细菌的氮源。

脲酶被去除镍后失去活性。

下列叙述错误的是（）A.镍是组成脲酶的重要元素B.镍能提高尿素水解反应的活化能Cl为唯一氮源的培养基生长繁殖C.产脲酶细菌可在以NH4D.以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌5.(2024·安徽）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。

酶和ATP1．[2020·福建厦门外国语学校调研]当你品尝各种美味佳肴时，你可能不得不感谢三磷酸腺苷(ATP)这种化学物质。

新的研究显示，ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键的作用。

据以上信息我们不能推出的结论是( )A．ATP与能量供应相关B．作为信息分子的ATP不能提供能量C．ATP也可作为信息传递分子D．神经细胞膜外表面可能有ATP的受体【答案】 B【解析】“ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键的作用”，由此可知ATP与能量供应有关，且ATP可作为信号分子，作用于神经细胞，神经细胞膜外表面可能有ATP的受体。

2．[2020·山东青岛调研]ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物，它们彻底水解的产物只有碱基不同，下列叙述错误的是( )A．ATP不是细胞内唯一的直接能源物质B．一分子GTP中含有2个高能磷酸键C．CTP中“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的D．UTP彻底水解的产物中有碱基尿嘧啶【答案】 C【解析】ATP是细胞内的直接能源物质，但不是唯一的，题干信息显示GTP、CTP和UTP也可以直接提供能量，A正确；根据题干信息可知，ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物，它们彻底水解的产物只有碱基不同，说明一分子GTP、CTP和UTP的组成成分也包含3个磷酸基团、2个高能磷酸键、1个碱基、1个核糖，B正确；CTP中“C”是由胞嘧啶和核糖构成的，C错误；UTP彻底水解的产物有尿嘧啶、磷酸和核糖，D正确。

3．在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶——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)上而形成ADP。

以下有关推测不合理的是( )A．腺苷酸激酶催化1分子ATP分解伴随着1分子ADP的形成B．腺苷酸激酶的数量多少可能影响细胞呼吸强度C．腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关D．ADP转化成ATP时所需的能量可来自乳酸发酵【解析】腺苷酸激酶将1分子ATP末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上形成1分子ADP，同时ATP失去1个磷酸基团形成1分子ADP，总共形成2分子ADP，A错误；细胞呼吸过程伴随着ATP的合成，而腺苷酸激酶催化的题干所述反应中ATP是反应物，故腺苷酸激酶的数量多少可能影响细胞呼吸强度，B正确；腺苷酸激酶能促进ATP的水解，故腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关，C正确；乳酸发酵产生的能量一部分可用于形成ATP，D正确。

专题02 物质进出细胞、酶和ATP1．（2021年全国统一高考生物试卷（全国甲卷)·29）植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。

回答下列问题：（1）细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞。

细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构特点是_______。

（2）细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。

离子通道是由_______复合物构成的，其运输的特点是_______（答出1点即可）。

（3）细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。

在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K+的吸收速率降低，原因是_______。

【答案】（1）具有一定的流动性（2）蛋白质顺浓度或选择性（3）细胞逆浓度梯度吸收K+是主动运输过程，需要能量，呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供能，故使细胞主动运输速率降低【分析】植物根细胞的从外界吸收各种离子为主动运输，一般从低到高主动地吸收或排出物质，以满足生命活动的需要，需要耗能、需要载体协助。

【详解】（1）生物膜的结构特点是具有一定的流动性。

（2）离子通道是由蛋白质复合物构成的，一种通道只能先让某种离子通过，而另一些离子则不容易通过，即离子通道具有选择性。

（3）细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。

可知是主动运输过程，主动运输需要消耗能量，而细胞中的能量由细胞呼吸提供，因此呼吸抑制剂会影响细胞对K+的吸收速率。

【点睛】本题考查植物细胞对离子的运输方式，主动运输的特点等，要求考生识记基本知识点，理解描述基本生物学事实。

2．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅱ)·5）取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度（单位为g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍）。

水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。

在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。

专题4 酶和ATP专题检测题组 A组1.研究发现,枯草杆菌蛋白酶既能将蛋白质水解为氨基酸,也能在有机溶剂中催化蛋白质的合成。

下列叙述正确的是( )A.枯草杆菌蛋白酶可以与双缩脲试剂发生反应,溶液呈蓝色B.升温处理和枯草杆菌蛋白酶处理均能降低化学反应的活化能C.枯草杆菌蛋白酶水解或合成蛋白质后,其自身空间结构可保持原状D.枯草杆菌蛋白酶既能催化蛋白质水解又能催化其合成,故不具有专一性答案 C 根据题意可知,枯草杆菌蛋白酶是一种蛋白质,蛋白质可以和双缩脲试剂发生反应,溶液呈紫色,A 错误;枯草杆菌蛋白酶能降低化学反应的活化能,但是升温处理不能降低化学反应的活化能,B错误;酶催化化学反应前后其数量和性质不变,C正确;酶的专一性指的是酶能催化一种或一类化学反应,因此枯草杆菌蛋白酶具有专一性,D错误。

2.ATP是细胞生命活动的直接能源物质,下列叙述错误的是( )A.人成熟红细胞可通过无氧呼吸产生ATPB.人体细胞ATP合成所需的能量由磷酸提供C.ATP可用于物质逆浓度梯度跨膜运输D.ATP释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合答案 B 人体细胞ATP合成所需的能量是由有机物在氧化分解过程中释放的能量提供的,B错误。

3.过氧化氢酶(CAT)是植物体内主要的抗氧化酶之一,可以催化细胞内过氧化氢的分解,对细胞起到保护作用。

用不同种保鲜袋包装对菠菜CAT活性的影响如图所示。

下列相关分析错误的是( )A.取储藏8 d的菠菜研磨液放入试管中可以催化过氧化氢分解B.随着储藏时间的延长,用保鲜袋包装的菠菜的CAT活性逐渐增强C.与保鲜袋①相比,用保鲜袋②包装更适用于储藏保鲜D.低温条件有利于储藏菠菜,与低温可减弱菠菜的呼吸作用有关答案 B 分析曲线可知,储藏8 d的菠菜研磨液中含有CAT,可以催化过氧化氢分解,A正确;随着储藏时间的延长,用保鲜袋包装的菠菜的CAT活性先减弱后增强,B错误;用保鲜袋②包装的菠菜的CAT的活性更高,因此更能保护细胞,利于储藏保鲜,C正确;低温可减弱酶的活性,从而使菠菜的呼吸作用减弱,降低对有机物的消耗,有利于储藏菠菜,D正确。

高考生物知识点酶和atp酶和ATP：生命活力的关键生物学作为自然科学的一门学科，研究生命的起源、结构、功能以及演化等方面的知识。

而在生物学的学习过程中，酶和ATP常常作为重要的知识点被广泛讨论和研究。

本文将深入探讨酶和ATP在生物体内的作用及其重要性，为高考生物学学习提供一些参考。

酶，最早被认识为一种能够加速化学反应速率的蛋白质。

细胞是生命的基本单位，其中众多的生化反应决定着细胞的正常运作。

然而，在生物体内，这些化学反应本身所需的能量却十分有限。

而酶的作用正是解决了这一难题。

简单来说，酶通过降低活化能，加速了生物化学反应的进行，而且在反应过程中自身不发生改变。

酶是一种高度专一的催化剂，其催化效率可以达到惊人的程度。

正是因为酶的存在，许多在体温下本来需要数小时甚至数天才能完成的化学反应，在细胞内可以在瞬间完成。

例如，糖类的分解与合成都需要酶的存在，而在这些反应中，酶的作用不仅提高了反应速率，也控制了反应的方向。

这种专一性的催化是由酶的空间结构所决定的，也是酶能够发挥作用的重要基础。

另一个我们不得不提到的重要生物分子就是ATP（腺苷三磷酸）。

在生物学中，ATP被誉为“生命的能量货币”，其作用可远不止于此。

ATP是由腺嘌呤、核糖和三个磷酸残基组成，是一种高能化合物。

在细胞内，ATP的分解释放出大量的能量，供细胞各种生化反应所需。

同时，ATP能够通过磷酸化反应合成ADP（腺苷二磷酸）和磷酸盐，从而将能量储存在化学键中。

生物体内的几乎所有能量代谢过程都与ATP密切相关。

可见，ATP在维持生物体内能量平衡中起着非常重要的作用。

例如，在光合作用中，植物通过光能合成ATP，为其它生物过程提供能量。

再如，ATP在肌肉收缩过程中也发挥着至关重要的作用，其提供的能量为肌肉细胞的收缩提供动力。

可以说，ATP既是能量的储存者，又是传递者，是维持生命活动所必不可少的分子。

酶和ATP在生物体内的作用是息息相关的。

酶通过降低化学反应的活化能，加速生化反应的进行；而ATP则为这些反应提供所需的能量。

【备考2024】生物高考一轮复习第7讲酶和ATP[课标要求] 1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响2．解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质实验：探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素[核心素养] (教师用书独具)1.通过关于酶本质的探索的学习，认识酶的化学本质，并进行分析综合，总结出酶的作用，并能设计实验证明酶的作用及化学本质。

(生命观念科学思维科学探究)2．通过分析与综合，明确酶的高效性和专一性的含义，并学会设计实验，探究酶的专一性和温度、pH等对酶促反应的影响，进而明确酶在生产和生活中的应用。

(科学探究科学思维社会责任)3．基于对细胞生命活动实例的分析，理解ATP是生命活动的直接能源物质，并结合ATP的结构特点，认同结构和功能相适应的观点。

(生命观念科学思维)考点1酶的本质作用和特性一、酶的作用和本质1．酶本质的探索历程(连线)提示：①—f②—a③—c④—d、e⑤—b2．酶的本质和作用化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体主要是细胞核(真核细胞)来源一般来说，活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶作用场所细胞内、外或生物体外均可生理功能催化作用3.酶作用机理(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。

(2)作用机理：降低化学反应的活化能。

(3)如图曲线表示在无酶催化和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。

①无酶催化与有酶催化的反应曲线分别是②①。

②ca段与ba段的含义分别是无催化剂的条件下反应所需要的活化能、酶降低的活化能。

③若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b点在纵轴上将向上移动。

4．比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验过程(2)变量分析二、酶的特性1．酶的催化特性(1)高效性：催化效率是无机催化剂的107～1013倍。

(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

考点10 ATP和酶（精讲+精练）目录一、知识点精准记忆二、典型例题剖析1、ATP的结构和特点分析2、ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用3、酶的本质、作用与特性的综合分析4、影响酶促反应速率的因素三、易混易错辨析四、高考真题感悟五、高频考点精练1．中文名称：腺苷三磷酸。

2．结构简式：A —P ～P ～P ，其中A 代表腺苷，P 代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。

3．特点(1)ATP 不稳定的原因：ATP 中两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团有较高的转移势能。

(2)ATP 的水解过程就是释放能量的过程，1 mol ATP 水解释放的能量高达30.54 kJ ，所以说ATP 是一种高能磷酸化合物。

4．功能：ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质。

5．ATP 的供能机理：ATP 在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。

6.生物体内的能源物质总结(1)能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP 。

(2)主要能源物质：糖类。

(3)储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。

(4)主要储能物质：脂肪。

(5)直接能源物质：ATP 。

(6)最终能量来源：太阳能。

二、ATP 与ADP 之间的相互转化及ATP 的利用 1．ATP 与ADP 之间的相互转化项目 ATP 的合成ATP 的水解反应式 ADP ＋Pi ＋能量――→酶ATPATP ――→酶ADP ＋Pi ＋能量所需酶 ATP 合成酶ATP 水解酶能量来源 光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)储存在特殊化学键中的能量能量去路 储存在特殊化学键中 用于各项生命活动 反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位①ATP 与ADP 的这种相互转化是时刻不停地发生并且处在动态平衡之中的。

②ATP 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。

2021届高考生物一轮复习知识点专题12 酶和ATP一、基础知识必备1、酶的本质（1）酶的定义酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物。

（2）酶的作用机理酶能够降低化学反应的活化能。

与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,两者的比较如图所示。

（3）酶的本质绝大多数酶是蛋白质,少数酶为RNA。

2、酶的特性（1）.高效性酶的催化效率很高,大约是无机催化剂的107~1013倍。

（2）专一性:酶对底物具有严格的选择性,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:在最适宜的温度、pH条件下,酶的活性最高。

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。

一般在低温条件下,酶的活性降低,但不会失活。

由低温恢复到适宜温度时,酶活性可以恢复。

3、ATP的结构和形成（1）ATP的结构ATP的结构简式为A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键。

ATP 分子中大量的能量就储存在高能磷酸键中。

（2）ATP去掉2个磷酸基团即是构成RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸。

4、ATP与ADP的相互转化ATP的合成ATP的水解反应式ADP+Pi+能量A TP ATP ADP+Pi+能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸) 储存在高能磷酸键中的能量能量去路储存于形成的高能磷酸键中用于各项生命活动生理过程呼吸作用、光合作用的光反应阶段肌肉收缩、细胞分裂、兴奋传导、物质吸收等反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体内的需能部位,如细胞膜、叶绿体基质、细胞质基质、细胞核等关系ATP与ADP的相互转化过程中反应类型,反应所需的酶以及能量的来源、去路和反应场所都不完全相同,因此A TP的合成和水解不可逆3二、通关秘籍1、酶(1)酶只能催化热力学上允许进行的反应。

(2)酶可以缩短化学反应到达平衡的时间,但不改变反应的平衡点。

(3)酶通过降低活化能加快化学反应速率。

2024高考生物复习考点解析—酶和ATP01酶1．（2022·宁夏·学业考试）下列关于酶的叙述中正确的是（）A．酶的基本单位都是氨基酸B．酶只能在生物体内起催化作用C．酶在代谢中提供能量D．酶与底物结合形成酶—底物复合物，该复合物会发生一定的形状变化【答案】D【详解】A、绝大多数酶的化学本质是蛋白质，其基本单位是氨基酸，少数酶的化学本质是RNA，是基本单位是核糖核苷酸，A错误；B、酶也可以在生物体外发挥催化作用，B错误；C、酶只能起催化作用，不能提供能量，C错误；D、酶通过降低化学反应的活化能而加快反应速度，酶与底物结合形成酶-底物复合物，该复合物会发生一定的形状变化，D正确。

故选D。

2．酶是细胞代谢中的催化剂，其活性对于细胞完成正常的代谢至关重要。

下列关于酶的实验中，说法正确的是（）A．选择淀粉酶探究pH对酶活性的影响时，H+可以促进淀粉水解，不会影响实验效果B．若用淀粉、蔗糖以及淀粉酶来探究酶的专一性，用碘液无法检验蔗糖是否被分解C．若用蛋白酶和蛋白质、淀粉探究酶的专一性，可用双缩脲试剂检验淀粉是否被分解D．若探究温度对过氧化氢酶的影响时，温度升高会促进过氧化氢分解、不会影响实验效果【答案】B【详解】A、H+可以促进淀粉水解，所以用淀粉酶和淀粉探究PH对酶活性的影响时，会影响实验结果，A 错误；B、碘液可以检测是否含有淀粉，但不能检测蔗糖，所以用淀粉、蔗糖以及淀粉酶来探究酶的专一性时，不宜用碘液作为检测试剂，B正确；C、双缩脲试剂可以用来检测蛋白质，不能检测淀粉，C错误；D、过氧化氢在高温条件下会加速分解，会影响酶促反应的效果，D错误。

故选B。

3．（2022·重庆·高考真题）植物蛋白酶M和L能使肉类蛋白质部分水解，可用于制作肉类嫩化剂。

某实验小组测定并计算了两种酶在37℃、不同pH下的相对活性，结果见如表。

下列叙述最合理的是（）pH酶相对活性357911M0.7 1.0 1.0 1.00.6L0.5 1.00.50.20.1A．在37℃时，两种酶的最适pH均为3B．在37℃长时间放置后，两种酶的活性不变C．从37℃上升至95℃，两种酶在pH为5时仍有较高活性D．在37℃、pH为3~11时，M更适于制作肉类嫩化剂【答案】D【详解】A、根据表格数据可知，在37°C时，M的适宜pH为5~9，而L的适宜pH为5左右，A错误；B、酶适宜在低温条件下保存，在37°C长时间放置后，两种酶的活性会发生改变，B错误；C、酶发挥作用需要适宜的温度，高温会导致酶变性失活，因此从37°C上升至95°C，两种酶在pH为5时都已经失活，C错误；D、在37°C、pH为3~11时，M比L的相对活性高，因此M更适于制作肉类嫩化剂，D正确。

专题 3 酶与ATP专题分析➢题型解读该专题是高中阶段首次详细解读实验，高考中常以实验设计的形式（包括选择题和填空题）命题，有一定难度。

➢考向分析围绕自变量、因变量、实验流程和结果分析进行。

➢答题技巧熟悉每一步实验操作及其目的，牢记实验原则，明确酶的特性。

一、单选题1．（2023·河南洛阳·统考二模）在适宜的条件下，某实验小组在一定量的淀粉溶液中加入少量淀粉酶，酶促反应速率随反应时间的变化如图所示。

下列相关叙述错误的是（）A．ab段内，酶与底物结合时酶的构象会发生改变B．bd段内，酶促反应速率下降的原因是底物浓度逐渐降低C．随着反应时间的延长，c点处酶活性比b点低D．若增加淀粉酶的用量并进行重复实验，则b点会向左上方移动2．（2023·北京大兴·校考三模）某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。

下列分析正确的是（）组别pH CaCl2温度（℃）降解率（%）①9 + 90 38②9 + 70 88③9 - 70 0④7 + 70 58⑤ 5 + 40 30注：+/-分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白A．该酶的催化活性依赖于CaCl2B．在②组基础上增加酶浓度可提高降解率以及产物量C．该酶催化反应的最适温度70℃，最适pH9D．①和②组结果对比能说明酶具有高效性3．（2023·湖南·湖南师大附中校考三模）科学家提取到的第一份纯酶结晶是脲酶，与没有催化剂相比，适宜条件下，脲酶可以将尿素分解的速率提高1014倍。

幽门螺杆菌是一种与胃部疾病密切相关的细菌，常寄生于胃黏膜组织中，通过分泌脲酶水解尿素产生氨。

下列相关叙述错误的是（）A．脲酶只能够催化尿素分解，说明脲酶具有专一性B．幽门螺杆菌核糖体合成脲酶所需ATP来自细胞质C．与没有催化剂相比，脲酶可以将尿素分解的速率提高1014倍，说明脲酶具有高效性D．幽门螺杆菌产生的NH3可以抵抗胃酸的杀灭作用，同时也会导致人“口气”重4．（2023·福建宁德·统考模拟预测）一位同学设计以下图装置验证酶的专一性。