专题三 细胞代谢-酶与ATP——高考生物学二轮复习典例分析及重难突破（含解析）

专题三 细胞代谢-酶与ATP——高考生物学二轮复习典例分析及重难突破
典例分析
1.（2024·河北·高考真题）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
2.（2024·湖南·高考真题）某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时，发现DNA完全没有被酶切，分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是（　　）
A.限制酶失活，更换新的限制酶
B.酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等
C.质粒DNA突变导致酶识别位点缺失，更换正常质粒DNA
D.酶切位点被甲基化修饰，换用对DNA甲基化不敏感的限制酶
3.（2024·广东·高考真题）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
W1 W2 S1 S2
Ce5-Ay3-Bi-CB + +++ ++ +++
Ce5 + ++ — —
Ay3-Bi-CB — — ++ +++
Ay3 — — +++ ++
Bi — — — —
CB — — — —
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·宁夏四川·高考真题）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RNA
C.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
【解题技巧】
酶本质及作用判断与分析
（1）结合教材内容，通过设计实验对酶的本质、作用、特性等进行考查。如依据特定的结果判断酶的本质、作用及特性。
（2）利用曲线、表格等形式的信息对影响酶促反应速率的因素进行考查。如依据酶促反应的底物、生成物总量变化曲线分析影响酶促反应速率的因素和影响酶活性的因素。
（3）设计实验探究温度、pH、抑制剂、激活剂等对酶活性、酶促反应速率的影响。如以温度为自变量，探究不同温度对酶活性的影响。对已给出的不完整的实验步骤进行补充，对有瑕疵的实验方案进行纠错等。
重案突破
1.ATP是细胞内的能量通货，下列有关ATP的说法正确的是( )
A.ATP分子中的A代表腺嘌呤
B.细胞中含有大量的ATP用于生命活动
C.ATP脱去两个磷酸基团后的物质是DNA的基本结构单位之一
D.DNA复制与转录过程均为吸能反应，伴随有ATP的水解
2.蛋白质的磷酸化与去磷酸化是生物体内普遍存在的转化过程，如图Rb蛋白质在蛋白激酶与蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化与去磷酸化，进而参与生命活动的调控，下列叙述正确的是( )
A.ATP中的腺苷包括脱氧核糖与腺嘌呤
B.Rb蛋白的磷酸化过程是一个吸能反应
C.蛋白磷酸化为Rb蛋白的去磷酸化过程提供活化能
D.Rb蛋白的磷酸化与去磷酸化过程不受温度的影响
3.Ca2+是植物细胞内的第二信使，细胞质的Ca2+浓度变化对调节植物体生长发育以及适应环境具有重要作用，Ca2+的运输依赖生物膜上的Ca2+的转运蛋白。下列叙述错误的是( )
A.Ca2+的转运蛋白的形成与氢键有关
B.Ca2+泵在运输Ca2+时，空间结构发生变化
C.抑制细胞呼吸，液泡内的Ca2+浓度会下降
D.图示一分子X中含有两个特殊化学键
4.研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1—2min后迅速分离得到细胞内的ATP，结果发现ATP中末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP的总含量与注入前几乎一致。下列有关叙述正确的是( )
A.该实验表明，细胞内全部ADP都转化成了ATP
B.该实验中带有放射性的ATP水解后产生的腺苷也有放射性
C.32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等
D.该实验表明ATP和ADP之间转化迅速
5.高强度运动会导致骨骼肌细胞中的ATP含量降低，此时磷酸肌酸作为一种高能磷酸化合物及时水解，将磷酸基团转移给ADP再生成ATP,该过程称为ATP—磷酸肌酸供能系统。下列说法错误的是( )
A.磷酸肌酸水解属于放能反应
B.磷酸肌酸可为肌肉收缩直接提供能量
C.ATP—磷酸肌酸供能系统有利于ATP含量保持相对稳定
D.由平原进入高原后可能会激活ATP—磷酸肌酸供能系统
6.为保证饮食安全，执法人员会使用ATP荧光检测系统对餐饮行业中餐具等用品的微生物含量进行检测。其设计灵感来源于萤火虫尾部发光器发光的原理。据图解题思路下列说法正确的是( )
注：ATP荧光检测系统由ATP荧光检测仪和检测试剂组成
A.荧光素酶为萤火虫发光提供了能量
B.ATP荧光检测仪只能检测需氧微生物，不能检测厌氧微生物
C.检测时用拭子反复擦拭可以破坏微生物的结构，进而更准确地检测出ATP的含量
D.为避免微生物影响太空环境，火箭发射前可用ATP荧光检测系统对太空舱进行微生物含量检测，此时警戒值应上调
7.“锁钥”学说认为，酶具有与底物相结合的互补结构；“诱导契合”学说认为，在与底物结合之前，酶的空间结构不完全与底物互补，在底物的作用下，可诱导酶出现与底物相结合的互补结构，继而完成酶促反应。为验证上述两种学说，科研人员利用枯草杆菌蛋白酶（S酶，该酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU，且与两者结合的催化中心位置相同）进行研究，得到的四组实验结果如下图所示，其中SCTH、SCU分别表示催化CTH、CU反应后的S酶。下列说法错误的是( )
A.S酶可催化CTH和CU，但催化CU的活性更高
B.该实验结果更加支持“诱导契合”学说
C.若增加SCU＋CU组，结果曲线应与②完全重合
D.为探究SCTH是失活还是空间结构固化，可增设SCTH＋CTH组
8.图甲表示ATP与ADP相互转化的过程，图乙表示某类酶作用的模型。下列有关叙述错误的是( )
A.图甲中的ATP含有的五碳糖是核糖
B.图乙中代表酶分子的是结构B
C.图甲中ATP与ADP之间可以相互转化，且ATP在生物体内含量较高
D.图甲②过程释放的磷酸基团会使其他分子空间结构和活性发生改变
9.利用淀粉酶、糖化酶生产葡萄糖的方法称为双酶法，大致生产流程如图。液化是将淀粉水解为低聚糖，糖化是将低聚糖水解为葡萄糖。液化时间过长会导致产物不纯。下列说法错误的是( )
A.双酶法生产葡萄糖体现了酶具有专一性的特点
B.不同生产阶段的温度不同是为了保持酶的活性
C.淀粉酶和糖化酶的作用机制是降低了化学反应的活化能
D.为保证产物纯度，液化后应先缓慢降温，后调pH，再加入糖化酶
10.蛋白酪氨酸激酶（PTK）能激活细胞内的多种信号通路，在细胞的异常增殖中起关键作用。姜黄素具有抗肿瘤的作用。研究人员探究了姜黄素对人慢性髓原白血病细胞中PTK活性的影响，结果如图所示。下列相关判断合理的是( )
A.本实验的自变量是姜黄素的浓度及其作用时间长短
B.除姜黄素外，pH及PTK的浓度也会影响PTK的活性
C.随姜黄素浓度增大，其对PTK活性的抑制作用增强
D.姜黄素会激活细胞中的信号通路而发挥抗肿瘤作用
11.某同学用不同pH的溶液处理人体消化道中的某种酶，实验记录如表所示。下列有关该实验的分析，正确的是( )
组别 A B C D E
实验处理 1块1cm3的正方体凝固蛋白块+等量酶溶液
实验温度
酶溶液的pH 1 2 3 4 5
蛋白块消失的时间/min 13 9 11 45 60
A.实验温度为无关变量，但其设置的情况会影响实验结果
B.该实验探究了pH对蛋白块中蛋白质结构的影响
C.将E组pH缓慢降低，该酶的活性将逐渐升高
D.该酶应在最适温度和最适pH条件下保存
12.胰脂肪酶是催化脂肪水解的酶，板栗壳黄酮和柚皮素可抑制脂肪酶活性，减少人体对脂肪的吸收，可用于治疗肥胖。为研究其作用机理进行了相关实验，实验结果如图1所示。其中一种酶抑制剂的作用模型如图2所示，此模型中底物与抑制剂竞争活性部位的能力与其浓度成正比。下列叙述错误的是( )
A.如图1所示的相关实验中，各组所加胰脂肪酶的量应保持相等
B.对于体内脂肪浓度较高患者，板栗壳黄酮治疗肥胖的效果更佳
C.胰脂肪酶的活性部位与脂肪结合后发生的形状变化是可逆的
D.最符合如图2所示的酶抑制剂作用模型的是板栗壳黄酮
13.当细胞开始进入有丝分裂时，细胞质中的ATP水平会迅速降低，持续的低能量状态会激活AMPK进入线粒体内使MCU磷酸化，帮助钙离子大量地进入线粒体内从而促进线粒体ATP的产生并维持整个细胞的能量稳态，染色体的正常分离需要由MCU介导产生的ATP提供能量。下列说法正确的是( )
A.细胞进入有丝分裂时，核DNA和蛋白质的合成都消耗ATP
B.线粒体ATP的产生不仅受到呼吸酶活性影响，也受钙离子调节
C.MCU基因大量敲除的细胞会较多地阻滞在有丝分裂后期
D.MCU基因大量敲除后染色体分离可由细胞质基质产生大量ATP供能
14.姜汁中的生姜蛋白酶可以促进牛奶中的酪蛋白水解，使牛奶凝固。传统美食姜撞奶的制作过程;将牛奶煮沸后冷却至一定的温度,快速冲入盛有现榨姜汁的容器中。下列有关叙述错误的是( )
A.将牛奶煮沸后冷却至一定的温度再冲入姜汁，可防止生姜蛋白酶失活
B.快速冲入会使酪蛋白与生姜蛋白酶更好接触,提高反应速率
C.适当增加生姜汁量会提高生姜蛋白酶的活性,延长凝固时间
D.将生姜磨成姜汁有利于释放出生姜细胞中的生姜蛋白酶
15.Gabija细菌防御系统具有抗病毒作用，其防御作用与GajA酶有关。正常浓度的ATP会抑制GajA酶的活性，病毒侵入后高强度的转录会激活GajA酶，激活的GajA酶能对外来病毒的核酸进行切割，从而抵抗病毒的感染。下列有关叙述错误的是( )
A.激活的GajA酶能破坏病毒核酸分子的磷酸二酯键
B.GajA酶被激活的原因是高强度的转录消耗大量ATP
C.病毒的入侵会显著降低细菌细胞中ADP/ATP的值
D.病毒入侵后，激活的GajA酶的空间结构会发生改变
16.2024年冬季，哈尔滨部分餐饮店将冻梨切片摆盘招待南方“小金豆”再次登上热搜。“冻梨”是东北地区人们冬季特有的一种食物，深受当地人的喜爱。下列有关叙述错误的是( )
A.将普通白梨冰冻成乌黑色冻梨的过程中，低温并没有破坏细胞结构
B.低温保存水果不仅可以减缓微生物繁殖，也可以抑制一些酶的分解作用
C.冷冻水果基本不会影响它的营养价值，含有丰富的膳食纤维、维生素等，但偏寒凉，多食易引发腹泻
D.冻梨储存不当，也会变质
17.拟南芥中的RuBP羧化酶在一定条件下既能催化CO2固定，又能催化C5与氧反应生成CO2和C3，下列有关RuBP羧化酶的叙述，正确的是( )
A.与其他酶相比较，RuBP羧化酶不具有专一性
B.RuBP羧化酶能为CO2固定提供所需的活化能
C.提取RuBP羧化酶时，研磨叶片时应加入无水乙醇
D.RuBP羧化酶发挥作用需适宜的温度和pH等条件
18.磷酸肌酸（C～P）是在肌肉或其他兴奋性组织中的一种高能磷酸化合物，其在肌酸激酶的催化下，将其磷酸基团很快转移到ADP分子上，从而生成肌酸（C）和ATP，使细胞内ATP含量维持在一定水平。下列相关叙述正确的是( )
A.磷酸肌酸和ATP均为细胞内的直接能源物质
B.磷酸基团转移到ADP分子上需要ATP合成酶参与
C.剧烈运动时，肌肉细胞中的（C～P）/C比值升高
D.肌肉细胞中ATP的合成主要发生细胞质基质中
19.某地红粒小麦的穗发芽率明显低于白粒小麦,已知穗发芽率与淀粉水解有关。为探究α-淀粉酶和β-淀粉酶活性在两种小麦穗发芽率差异中的作用,科研人员取穗发芽时间相同、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,经相应处理后进行了如下实验:
甲组:红粒管1、白粒管1各加入相应提取液0.5ml→加入1ml缓冲液→加入适量某试剂使α-淀粉酶失活→加入1ml淀粉→37℃保温适当时间→冷却至常温加适量碘液
乙组:红粒管2、白粒管2各加入相应提取液0.5ml→加入1ml缓冲液→X处理→加入1ml淀粉→37℃保温适当时间→冷却至常温加适量碘液
结果显示:甲组两管显色结果无明显差异,乙组的红粒管2颜色显著深于白粒管2
下列叙述错误的是( )
A.红、白粒小麦提取液应去除淀粉,加入缓冲液的目的是维持pH
B.乙组实验中的X处理是加入等量某试剂使β-淀粉酶失活
C.甲、乙两组利用减法原理,分别研究α-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性对发芽率的影响
D.实验结果表明α-淀粉酶活性是引起两种小麦穗发芽率差异的主要原因
20.植物体内的多聚半乳糖醛酸酶可将果胶降解为半乳糖醛酸，能促进果实的软化和成熟脱落。为探究该酶的特性，进行以下4组实验，条件及结果如下表。下列说法错误的是( )
条件及产物 组别 果胶 多聚半乳糖醛酸酶 Ca2+ Mn2+ 55℃ 半乳糖醛酸
① + + - - +
② + + + -
③ + + - + - +++
④ + + - - + ++
注：“+”表示存在和量的多少，“-”表示无。①～③组在常温下实验
A.分析①②③组可知，多聚半乳糖醛酸酶的活性受不同离子的影响
B.分析①④组可知，其自变量为温度，因变量为半乳糖醛酸的量
C.55℃可能高于多聚半乳糖醛酸酶的最适温度
D.该实验可证明多聚半乳糖醛酸酶不具有专一性
21.ATP处理能使酚类（对人体有较高的营养价值）含量上升从而延长黄瓜保鲜时间，4CL是酚类合成的关键酶。研究小组将鲜切黄瓜在1.6mmol/LATP处理10min后，测定其在10℃、72h贮藏期间的4CL活性。结果如下图所示（CK为对照组）。下列叙述错误的是( )
A.ATP处理后鲜切黄瓜4CL酶活性呈先升后降的趋势
B.ATP处理48h后，鲜切黄瓜的4CL酶活性和总酚的含量均最高
C.低温储存能延长黄瓜保鲜时间，因此本实验须在相对低温条件下完成
D.可增设不同ATP浓度处理以探究促进黄瓜保鲜的最适ATP浓度
22.脱氧核酶是人工合成的具有催化活性的单链DNA分子。下图为脱氧核酶RadDz3与靶DNA结合并进行定点切割的示意图。切割断裂位点位于底物鸟嘌呤核苷酸中的脱氧核糖4’碳原子位置，导致脱氧核糖裂解，从而使底物DNA链断裂。下列叙述错误的是( )
A.RadDz3具有专一性
B.RadDz3脱氧核酶含有C、H、O、N、P等元素
C.RadDz3分子内部碱基间具有氢键
D.RadDz3水解底物DNA中的磷酸二酯键
23.细胞所处的能量状态用ATP、ADP和AMP（腺苷—磷酸）之间的关系式来表示，称为能荷。能荷=（[ATP]+1/2[ADP]）/（[ATP]+[ADP]+[AMP]）。[ATP]+[ADP]+[AMP]指总腺苷酸系统（ATP、ADP和AMP的总和）的浓度；[ATP]+1/2[ADP]指ATP及相当ATP的浓度。高能荷时，ATP生成过程被抑制，ATP的利用过程被激发；低能荷时，其效应相反。下列相关叙述正确的是( )
A.小麦叶肉细胞的细胞质基质和叶绿体基质中都含有ATP合酶
B.当细胞内的所有腺苷酸充分磷酸化为ATP，其能荷值最大为1
C.人体红细胞和小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程都会引起细胞能荷增大
D.当细胞内用于转录形成RNAAMP含量较高时，ATP的含量一定高
24.ATP的合成是细胞内重要的反应之一，而ATP的合成需要ATP合成酶的参与。ATP合成酶主要由伸在膜外的亲水性头部和嵌入膜内的疏水性尾部组成，在跨膜质子（H+）动力势能下推动合成ATP，其工作原理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.ATP合成酶具有运输和催化的作用
B.如图所示结构可以为线粒体内膜或叶绿体类囊体薄膜
C.ATP合成酶跨膜部位呈疏水性，利于与膜结合部位的稳定
D.若ATP中特殊的化学键全部断裂后，产物有腺苷和三个磷酸基团
25.研究人员对β-葡萄糖苷酶的催化活性进行研究，得到结果如图。回答下列问题：
(1)据图分析，该实验的自变量是______________。随着反应时间的延长，反应60min和120min对应的酶活性最高时的温度为______________。该实验结果说明该酶的最适温度并非固定值，而是______________。产生这种现象的原因是温度在影响分子热运动和______________两个层面综合影响酶的催化活性。
(2)为了验证上述变量之间的关系，研究人员对常温储存的β-葡萄糖苷酶的活性进行了如下表中的3组实验，完成下列表格。
实验材料 实验组：常温储存的β-葡萄糖苷酶；阳性对照组：______________；阴性对照组______________
实验条件 置于______________℃水浴以确保酶促反应高效进行
结果测量 每分钟取适量溶液测定结果，连续测量至第15min
(3)加酶洗衣粉的最适温度为40℃～50℃，为提高加酶洗衣粉的冷水洗涤效率，请简要阐述改造酶制剂可行的设计思路：______________。
答案以及解析
典例分析
1.答案：D
详解：A、一般来说，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，但其作用的反应物不一定是有机物，如过氧化氢酶作用的反应物过氧化氢就是无机物，A错误；
B、胃蛋白酶应在酸性、低温下保存，B错误；
C、醋酸杆菌是细菌，属于原核生物，不具有线粒体结构，C错误；
D、成年牛、羊等草食类动物肠道中有可以分解纤维素的微生物，所以从其肠道内容物中可以获得纤维素酶，D正确。
2.答案：B
详解：A、限制酶失活会使DNA完全不被酶切，此时应更换新的限制酶，A正确；
B、酶切条件不合适通常会使切割效果下降，调整反应条件如温度和PH等，调整酶的用量没有作用，B错误；
C、质粒DNA突变会导致限制酶识别位点缺失，进而造成限制酶无法进行切割，此时应更换为正常质粒，C正确；
D、质粒DNA上酶切位点被甲基化修饰，会导致对DNA甲基化敏感的限制酶无法进行酶切，此时应换用对DNA甲基化不敏感的限制酶，D正确。
3.答案：B
详解：A、由表可知，Ce5具有催化纤维素类底物的活性，Ay3具有催化褐藻酸类底物的活性，Ay3与Ce5催化功能不同，Ay3-Bi-CB与Ce5-Ay3-Bi-CB相比，当缺少Ce5后，就不能催化纤维素类底物，当Ay3与Ce5同时存在时催化纤维素类底物的活性增强，所以Ay3与Ce5 可能存在相互影响，A正确；
B、由表可知，不论是否与Bi结合，Ay3均可以催化S1与S2，说明Bi与Ay3的催化专一性无关，B错误；
C、由表可知，Ay3-Bi-CB与Ce5-Ay3-Bi-CB相比，去除Ce5后，催化褐藻酸类底物的活性不变，说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关，C正确；
D、需要检测Ce5-Ay3-Bi肽链的活性，才能判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关，D正确。
4.答案：C
详解：A、ATP为直接能源物质，γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量，可为离子主动运输提供能量，A正确；
B、ATP分子水解两个高能磷酸键后，得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA，B正确；
C、ATP可在细胞核中发挥作用，如为rRNA合成提供能量，故β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键能在细胞核中断裂，C错误；
D、光合作用光反应，可将光能转化活跃的化学能储存于ATP的高能磷酸键中，故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，D正确。
重案突破
1.答案：D
解析：A、ATP分子中的A代表腺苷，A错误；B、细胞中ATP的含量很少，ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，B错误；C、ATP脱去两个磷酸基团后的物质是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本结构单位之一，C错误；D、DNA复制与转录过程需要能量，是吸能反应，需要ATP供能，因此伴随有ATP的水解，D正确。故选D。
2.答案：B
解析：A、ATP中的腺苷包括核糖与腺嘌呤，A错误；
B、Rb蛋白的磷酸化过程伴随着ATP的水解，是一个吸能反应，B正确；
C、蛋白磷酸化为Rb蛋白的去磷酸化过程降低活化能，C错误；
D、蛋白质磷酸化和去磷酸化的过程需要酶的作用，酶的活性受温度的限制，D错误。
故选B。
3.答案：D
解析：A、氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能够盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子，因此Ca2+的转运蛋白的形成与氢键有关，A正确；
B、主动运输需要载体蛋白参与，据图可知在Ca2+通过Ca2+泵时消耗能量，因此Ca2+泵属于载体蛋白，而载体蛋白在运输相应物质时，空间结构发生改变，B正确；
C、抑制细胞呼吸，ATP产生减少，Ca2+经主动运输至液泡内的量减少，同时经Ca2+通道持续将钙离子运出液泡，致使液泡内的Ca2+浓度下降，C正确；
D、图示X指的是ADP，一分子ADP中只有一个特殊化学键，D错误。
故选D。
4.答案：D
解析：A、该实验可说明细胞内的ADP转化成了ATP，但是无法说明细胞内全部ADP都转化成了ATP，A错误；B、根据题意“结果发现ATP中末端磷酸基团被32P标记”，ATP水解时脱去末端带标记的磷酸基团，故产生的腺苷没有放射性，B错误；C、根据题意可知，放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团，故32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率不等，C错误；D、1—2min后ATP中末端磷酸基团被32P标记，但总含量与注入前几乎一致，可知ATP和ADP之间转化迅速，D正确。故选D。
5.答案：B
解析：A、磷酸肌酸作为一种高能磷酸化合物能及时水解将磷酸基团转移给ADP再生ATP,ADP生成ATP需要消耗磷酸肌酸水解提供的能量，因此磷酸肌酸水解属于放能反应，A正确； B、由题干信息可知，高强度运动时，骨骼肌细胞中的ATP含量不足时，需要磷酸肌酸水解将磷酸基团转移给ADP再生ATP，再由ATP为肌肉收缩供能，说明磷酸肌酸不可为肌肉收缩直接提供能量，B错误； C、当ATP含量低时，磷酸肌酸作为一种高能磷酸化合物能及时水解将磷酸基团转移给ADP再生ATP，说明ATP磷酸肌酸供能系统可使细胞中ATP含量在一段时间内维持相对稳定，C正确； D、由平原进入高原后氧气变少，有氧呼吸减弱，产生的ATP减少，故可能会激活ATP一磷酸肌酸供能系统，D正确。
故选：B。
6.答案：C
解析：A、荧光素酶只能降低化学反应所需要的活化能不能为化学反应提供能量，A错误；
B、无论是好氧微生物还是厌氧微生物，体内都能产生ATP，所以ATP英光检测仪可以检测两类微生物的含量，B错误；
C、ATP存在于细胞内，检测时用试纸反复擦拭可以破坏细胞结构，释放ATP，C正确；
D、火箭发射前太空舱微生物含量越低越好，所以此时警戒值应下调，D错误。
故选C。
7.答案：C
解析：A、②曲线在更短的反应时间内纵坐标的值比①曲线纵坐标的值大，S酶可催化CTH和CU，但催化CU的活性更高，A正确；B、S酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU，且与两者结合的催化中心位置相同，③曲线说明SCU仍能催化CTH底物的反应，而④曲线说明SCTH几乎不能催化CU底物的反应，该实验结果更加支持“诱导契合”学说，B正确；C、根据①③曲线纵坐标差值可说明，SCU和S酶的活性不同，若增加SCU＋CU组，结果曲线应与②不完全重合，C错误；D、为探究SCTH是失活还是空间结构固化，可增设SCTH＋CTH组，若不能催化CTH底物反应，则是失活，若能催化CTH底物反应，则是空间结构固化，D正确。故选C。
8.答案：C
解析：A、图甲中的ATP含有的五碳糖是核糖，与腺嘌呤合在一起称腺苷，A正确；B、酶作为催化剂，反应前后不变，故图乙中代表酶分子的是结构B，B正确；C、图甲中ATP与ADP之间可以相互转化，且ATP在生物体内含量少，但转化速度快，C错误；D、水解时远离A的特殊化学键断裂，图甲②过程释放的磷酸基团会使其他分子空间结构和活性发生改变，D正确。故选C。
9.答案：D
解析：A、液化是淀粉酶将淀粉水解为低聚糖，糖化是糖化酶将低聚糖水解为葡萄糖，体现了酶具有专一性的特点，A正确；
B、酶的作用条件较温和，不同生产阶段的温度和pH不同是为了保持酶的活性，B正确；
C、酶的催化作用机制是降低化学反应的活化能，C正确；
D、液化时间过长会导致产物不纯，因此为保证产物纯度，液化后应先迅速降温、调pH，加入糖化酶，D错误。
故选D。
10.答案：C
解析：A、由图可知，本实验的自变量是姜黄素的浓度，A错误；
B、PTK的浓度不会影响PTK的活性，B错误；
C、由图可知，随姜黄素浓度增大，抑制率增大，即其对PTK活性的抑制作用增强，C正确；
D、由题意可知，PTK能激活细胞内的多种信号通路，姜黄素对PTK的活性具有抑制作用，即姜黄素会抑制细胞中的信号通路而发挥抗肿瘤作用，D错误。
故选C。
11.答案：A
解析：A、实验温度为无关变量，但其设置的情况会影响实验结果，无关变量应该设置为相同且适宜，A正确；
B、该实验旨在探究pH对人体消化道中某种酶活性的影响，B错误；
C、实验中的酶为蛋白酶，E组pH条件下，该酶的结构发生了不可逆的破坏，再降低pH，该酶的活性不会恢复，C错误；
D、该酶应在低温和最适pH条件下保存，D错误。
故选A。
12.答案：D
解析：A、图1所示实验的目的是研究在不同浓度的脂肪条件下，加入板栗壳黄酮和柚皮素对胰脂肪酶催化脂肪水解的影响，故各组所加胰脂肪酶的量是实验的无关变量，应保持相等，A正确；
B、结合图1可知，在较高浓度的脂肪条件下，加入板栗壳黄酮时胰脂肪酶催化脂肪水解的速率比柚皮素慢，故对于体内脂肪浓度较高患者，板栗壳黄酮治疗肥胖的效果更佳，B正确；
C、胰脂肪酶的活性部位与脂肪（胰脂肪酶作用的底物）结合后会催化脂肪水解，且反应前后酶的性质不变，故胰脂肪酶发生的形状变化是可逆的，C正确；
D、由图2可知，抑制剂与底物竞争酶的活性部位，且“此模型中底物与抑制剂竞争活性部位的能力与其浓度成正比”，故该抑制剂为竞争性抑制剂；而图1中加入板栗壳黄酮后的曲线未与对照组重叠，说明板栗壳黄酮可能使酶的原有的空间结构发生改变，而加入柚皮素后随脂肪浓度的升高，酶促反应速率加快，故最符合如图2所示的酶抑制剂作用模型的是柚皮素，D错误。
故选D。
13.答案：B
解析：A、细胞进入有丝分裂前，需要进行一系列的准备工作，包括DNA的复制和蛋白质的合成。这些过程都是耗能过程，需要消耗ATP。但是，当细胞正式进入有丝分裂时，核膜核仁已经解体，染色质高度螺旋化形成染色体，此时细胞核已经不存在，因此核DNA的合成（实际上在有丝分裂前的间期已完成）和蛋白质的合成都不是在有丝分裂期间进行的，且这些过程虽然消耗ATP，但并非直接在有丝分裂开始时进行，A错误；
B、根据题干信息，“持续的低能量状态会激活AMPK进入线粒体内使MCU磷酸化，帮助钙离子大量地进入线粒体内从而促进线粒体ATP的产生并维持整个细胞的能量稳态”。这说明线粒体ATP的产生不仅受到呼吸酶活性的影响（呼吸酶催化呼吸链反应，产生ATP），还受到钙离子的调节。MCU（线粒体钙单向转运体）的磷酸化促进了钙离子进入线粒体，进而影响了线粒体的代谢和ATP的生成，B正确；
C、MCU的主要作用是促进钙离子进入线粒体，从而增加线粒体ATP的产生。如果MCU基因被大量敲除，那么钙离子进入线粒体的量会减少，导致线粒体ATP的产生减少。这会影响整个细胞的能量稳态，进而可能影响有丝分裂的多个阶段，而不仅仅是后期。此外，染色体的正常分离需要由MCU介导产生的ATP提供能量，因此MCU的缺失更可能导致细胞阻滞在前期或中期，而不是后期，C错误；
D、细胞质基质确实能为细胞代谢提供能量，但主要是通过呼吸作用的第一阶段，即葡萄糖的分解产生少量的ATP。大量的ATP主要是通过线粒体产生的，D错误。
故选B。
14.答案：C
解析：高温会使酶的空间结构发生改变，从而使酶变性失活，将煮沸的牛奶冷却至一定的温度再冲入姜汁可防止生姜蛋白酶失活，A正确；快速冲入可使牛奶中的酪蛋白与姜汁中的生姜蛋白酶更好接触，提高反应速率，B正确；增加生姜汁量可增加生姜蛋白酶的量，可提高酶促反应速率，但不能提高蛋白酶的活性，C错误；将生姜磨成姜汁，破坏了植物细胞的结构，有利于释放出生姜细胞中的生姜蛋白酶，D正确。
15.答案：C
解析：A、依据题干信息，激活的GajA酶能对外来病毒的核酸进行切割，核苷酸之间通过磷酸二酯键进行连接，故激活的GajA酶能破坏病毒核酸分子的磷酸二酯键，A正确；
B、依据题干信息，正常浓度的ATP会抑制GajA酶的活性，当高强度的转录消耗大量ATP，会导致ATP低于正常水平，激活GajA酶，B正确；
C、病毒的入侵会导致ATP消耗增多，故会提高细菌细胞中ADP/ATP的值，C错误；
D、病毒入侵后，GaiA酶被激活，既由抑制状态变为激活状态，激活的GaiA酶的空间结构会发生改变，D正确。
故选C。
16.答案：A
解析：将普通白梨冰冻成乌黑色冻梨的过程中，细胞结构受到了破坏，A错误；
17.答案：D
解析：
A选项 RuBP羧化酶在一定条件下既能催化CO2固定，又能催化C5与氧反应生成C3和C2，RuBP羧化酶具有专一性 ×
B选项 酶能降低化学反应所需的适化能，不熊为化学反应提供适化熊，因此RuBP羧化酶不能为CO2固定提供所需的活化能 ×
C选项 无水乙醇会破坏酶的结构，在提取RuBP羧化酶实验中，研磨叶片时不应该加入无水乙醇 ×
D选项 酶的特性之一是作用条件较温和，酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高 √
18.答案：B
解析：由题意可知，磷酸肌酸在肌酸激酶的催化下，将磷酸基团转移到ADP分子上，从而生成肌酸（C）和ATP，ATP是细胞内的直接能源物质，A错误；磷酸基团转移到ADP分子上需要ATP合成酶参与，进而合成ATP，B正确；剧烈运动时，肌肉细胞中的磷酸肌酸去磷酸化参与ATP的合成，此时肌酸含量增加，磷酸肌酸含量减少，故肌肉细胞中的（C~P）/C比值降低，C错误；肌肉细胞通过有氧呼吸合成ATP，该反应主要发生在线粒体中，D错误。
19.答案：C
解析：据题干信息可知该实验的目的是探究α-淀粉酶和β-淀粉酶活性在两种小麦穗发芽率差异中的作用，实验的自变量是淀粉酶的种类及小麦种子种类，无关变量如温度、pH等需相同且适宜；加入缓冲液的目的是维持pH；为了防止提取液中的淀粉对实验有干扰，实验前需去除提取液中的淀粉，A正确。甲组加入适量某试剂使α-淀粉酶失活，其目的是保证甲组中使淀粉水解的酶是β-淀粉酶，则乙组需加入等量某试剂使β-淀粉酶失活，保证使淀粉水解的酶是α-淀粉酶，甲、乙两组分别去除了提取液中的相应酶，采用的是减法原理，B正确、C错误。甲组去除了α-淀粉酶、含有β-淀粉酶，实验结果无明显差异，说明引起小麦穗发芽率差异的不是β-淀粉酶；乙组去除了β-淀粉酶、含有α-淀粉酶，实验结果有明显差异，说明引起小麦穗发芽率差异的是α-淀粉酶，D正确。
20.答案：D
解析：A、由①④组条件只有温度不同,自变量为温度,因变量为多聚半乳糖醛酸酶的活性,检测指标为半乳糖醛酸的量,A正确；
B、由①②③条件为离子不同,因变量为半乳糖醛酸的量,表明多聚半乳糖醛酸酶的活性受离子影响,B正确；
C、喷施Mn2+制剂,半乳糖醛酸增多,能促进果实的软化和成熟脱落,缩短果实成熟期,C正确；
D、多聚半乳糖醛酸酶具有专一性,D错误。
故选D。
21.答案：B
解析：A、据图分析ATP处理组的曲线，可知ATP处理后鲜切黄瓜4CL酶活性呈先升微微后降的趋势，A正确；
B、实验的因变量是4CL酶活性，据图分析ATP处理组的曲线，ATP处理48h后，鲜切黄瓜的4CL酶活性最高，但不能判断总酚的含量，B错误；
C、低温储存时可能4CL活性相对较高，会使酚类含量上升从而延长黄瓜保鲜时间，因此本实验须在相对低温条件下完成，C正确；
D、本实验只是单一的在1.6mmol/LATP的条件下做的测定，若要探究促进黄瓜保鲜的最适ATP浓度可增设不同ATP浓度处理，D正确。
故选B。
22.答案：D
解析：A、脱氧核酶RadDz3与靶DNA结合并进行定点切割，说明RadDz3具有专一性，A正确；
B、脱氧核酶的本质是DNA，所以含有C、H、O、N、P等元素，B正确；
C、图中RadDz3脱氧核酶分子内部碱基间是通过氢键相连，C正确；
D、RadDz3切割断裂位点位于底物鸟嘌呤核苷酸中的脱氧核糖4’碳原子位置，导致脱氧核糖裂解，从而使底物DNA链断裂，D错误。
故选D。
23.答案：B
解析：A、叶绿体基质是暗反应的场所，无合成ATP的酶，不能合成ATP，A错误；B、分析题意可知，当细胞内的所有腺苷酸充分磷酸化为ATP，其能荷值最大为1；当细胞内所有腺苷（酸）去磷酸化为AMP时，能荷值为零，据此推测能荷数值的变动范围在0-l之间，B正确；C、人体红细胞吸收葡萄糖的过程是协助扩散，不消耗ATP，不会导致细胞能荷增大，C错误；D、合成RNA的AMP高时，ATP不一定高，因为ATP的含量取决于线粒体的代谢强度，D错误。故选B。
24.答案：D
解析：A、ATP合成酶既可协助H+运输，也能催化ATP形成，故ATP合成酶具有运输和催化的作用，A正确；
B、光合作用的光反应和有氧呼吸都可以产生ATP，如图所示为膜结构上有ATP的合成，所以该结构为线粒体内膜或叶绿体类囊体薄膜，B正确；
C、ATP合成酶跨膜部位是生物膜成分中磷脂的尾部，呈疏水性，有利于与膜结合部位的稳定，C正确；
D、ATP中全部特殊的化学键断裂后，形成一个腺嘌呤核糖核苷酸和两个磷酸，D错误。
故选D。
25.答案：（1）温度和反应时间；37℃；随反应时间而变化；蛋白质空间结构
（2）低温储存的β-葡萄糖昔酶；高温失活的β–葡萄糖苷酶；42
（3）在常年低温环境中筛选耐低温或嗜冷微生物，从生物体中寻找符合要求的低温酶（或利用人工智能技术、基因编辑技术预测并定点优化现有酶的蛋白质空间结构）
解析：（1）图中横坐标是温度、不同曲线表示反应时间不同，所以该实验的自变量是温度和反应时间。据图分析可知，反应时间为20min时，相对活性峰值是在温度为42℃时，随看反应时间的延长，当到60min和120min时，相对活性峰值的温度为37℃,表明该酶最适温度随着反应时间而发生变化，这主要是由于温度对分子运动和分子空间结构的影响有关。
（2）阳性对照是正常方式储存，目前对酶的储存方式是低温储存，阴性对照是让酶失活。由于该实验是进行15min,所以条件温度控制在42℃。
（3）该小题是开放，性的，只要回答可行的思路就可以。