2024版高考生物一轮复习第3单元第7课酶和atp学案.docx

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1、第三单元细胞的能量供应和利用第7课酶和ATP学业质量水平要求1通过关于酶本质的探索和学习，认识酶的化学本质，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，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)考点一酶的本质、作用和特性1酶本质的探索历程(连线)答案：facd、eb2酶的本质及作用化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原

2、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、外或生物体外生理功能催化作用3酶的作用机理分析(如下图)为有酶催化的反应曲线；为没有催化剂的反应曲线；为有无机催化剂催化的反应曲线。4酶的催化特性(连线)答案：bac5比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验过程。步骤相同处理向4支试管中分别加入2 mL 过氧化氢溶液不同处理不处理放在90 左右的水浴中加热滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝脏研磨液现象气泡基本无少较多很多带火星卫生香无复燃有复燃复燃性较强复燃性很强(2)变量分析。(3)实验结论：酶具有催化作用，同无机

3、催化剂相比，催化效率更高。6淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用(1)实验原理。淀粉和蔗糖都是非还原糖，葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原糖。斐林试剂能鉴定溶液中有无还原糖。淀粉酶能催化淀粉水解为还原糖，不能催化蔗糖水解。(2)实验步骤。序号操作步骤试管1试管21注入可溶性淀粉溶液2 mL2注入蔗糖溶液2 mL3注入新鲜的淀粉酶溶液2 mL2 mL4振荡混匀，将试管的下半部浸到60 左右的热水中，保温5 min5取出试管，各加入2 mL斐林试剂，振荡摇匀6将两支试管的下半部放进盛有热水的大烧杯中，煮沸1 min，观察颜色变化砖红色沉淀淡蓝色(3)实验结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。这说明酶具

4、有专一性。1由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性。()2酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物。()3酶提供了反应过程中所必需的活化能。()4酶活性的发挥离不开其特定的结构。()5同一个体各种体细胞中酶的种类相同、数量不同，代谢不同。()6酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。()7唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度都是37 。()【教材细节命题】1(必修1 P82“探究实践”)已知胃蛋白酶的最适pH为1.5，小肠液的pH为7.6，胃蛋白酶随食糜进入小肠后还能发挥作用吗？不能。为什么？因为没有了适宜的pH，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再发挥作用。2(必修1 P85“科学技

5、术社会”)溶菌酶为什么具有抗菌消炎的作用？溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，起到抗菌消炎的作用。细菌性溶菌酶不能(填“能”或“不能”)用于真菌感染。为什么？由于真菌和细菌细胞壁的成分不同和酶具有专一性等原因，细菌性溶菌酶不能用于真菌感染。1酶相关模型的构建与解读(1)酶的高效性。与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。酶和无机催化剂一样，只能缩短达到化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。(2)酶的专一性。加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶A对此反应有催化作用。(3)影响酶活性的因素。图甲曲线分析：在一定

6、温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子的结构未被破坏，温度升高可恢复活性。图乙曲线分析：纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反应速率越慢；图示pH7时，反应物剩余量最少，应为最适pH；反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。(4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响。图甲：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率先随底物浓度增加而加快，当底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再增加。图乙：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比

7、。2影响因素制约酶活性的机理(1)高温、过酸、过碱可破坏酶分子的空间结构而导致酶永久性失活(不可逆转)。(2)低温仅抑制酶活性，并不破坏酶分子的空间结构，当温度适当升高时活性可恢复。(3)酶活性还受某些激活剂或抑制剂的影响，前者可提升酶活性，后者则降低酶活性。考向1|酶的本质、作用和特性1(2022湖南卷)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是()A碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活B加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的C添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污

8、效果D添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染B解析：由题“部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活”可知，碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活，A正确；由图可知，加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折叠，部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到天然状态，因此部分加热导致的碱性蛋白酶构象改变是可逆的，B错误；碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，而且加热也能使碱性蛋白酶失活，会降低加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果，添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果，C正确；酶具有高效性，碱性蛋白酶能使蛋白质水解成多肽和氨基酸，具有很强的分解蛋白质的能力，可有效地清除汗渍、奶渍、

9、酱油渍等污渍，添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染，D正确。2下列有关酶的叙述，正确的是()A酶的催化效率比无机催化剂更高是因为酶能降低反应的活化能B酶都是在核糖体上合成的，但不一定需要内质网和高尔基体的加工C在最适温度和最适pH的条件下，酶对细胞代谢的调节作用最强D酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应D解析：酶和无机催化剂都能降低反应的活化能，酶在降低反应的活化能方面比无机催化剂更显著，因而催化效率更高，A错误；酶不都在核糖体上合成，如某些化学本质是RNA的酶，蛋白质类酶的合成也不一定需要内质网和高尔基体的参与，B错误；酶在细胞代谢中有催化作用，在最适温度和最适pH的条件

10、下，酶的催化作用最强，C错误；酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，D正确。考向2|影响酶活性的因素3(2022浙江6月选考)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是()A低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活B稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性C淀粉酶在一定pH范围内起作用，酶活性随pH升高而不断升高D若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率B解析：低温可以抑制酶的活性，不会改变淀粉酶的氨基酸组成，也不会导致酶变性失活，A错误；酶具有高效性，故稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，B正确；酶活性的发挥需要适宜条件，在一

11、定pH范围内，随着pH升高，酶活性升高，超过最适pH后，随pH增加，酶活性降低甚至失活，C错误；淀粉酶的本质是蛋白质，若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，淀粉酶会被水解，则淀粉的水解速率会变慢，D错误。4下图表示改变某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果。请据此分析，改变下列哪种因素才能获得改变后的结果？()A淀粉溶液量 BpHC温度D唾液量A解析：改变底物的量，产物的量则会减少，图中对照组的还原糖生成量一直多于实验组的还原糖生成量，故改变的是淀粉溶液量，即降低了底物的量，A正确；改变pH或温度(会影响酶的活性)及改变唾液淀粉酶的量，都会影响化学反应速率，但不改变化学反

12、应的平衡点，即产物的最终产量不变，B、C、D错误。考点二(探究实践)探究影响酶活性的因素1探究温度对酶活性的影响(1)实验原理。温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。(2)实验材料。质量分数为2%的淀粉酶溶液、体积分数为3%的可溶性淀粉溶液、热水、蒸馏水、冰块、碘液(相关用具省略)。(3)实验步骤。序号实验操作内容试管1试管2试管31加入等量的可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2控制不同的温度条件冰块(5 min)60 温水(5 min)沸水(5 min)3加入等量的新鲜唾液淀粉酶溶液1 mL(5 min)1 mL(5 min)1 mL

13、(5 min)4加入等量的碘液2滴2滴2滴5观察实验现象蓝色无蓝色出现蓝色(4)实验结论：温度过高、过低都会影响酶的活性，适宜温度下酶的活性最高。2探究pH对酶活性的影响(1)实验原理：2H2O22H2OO2。pH影响酶的活性，从而影响O2的生成速率，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2的生成速率。(2)实验材料。质量分数为20%的肝脏研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、物质的量浓度为0.01 mol/L的HCl溶液、物质的量浓度为0.01 mol/L的NaOH溶液、蒸馏水等。(3)实验步骤。序号实验操作内容试管1试管2试管31加入等量的过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴2加入等量的不同pH的溶液

14、1 mL蒸馏水1 mL 0.01 mol/L的HCl溶液1 mL 0.01 mol/L的NaOH溶液3加入等量的体积分数为3%的过氧化氢溶液2 mL2 mL2 mL4观察实验现象有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生5将带火星的卫生香插入试管内液面的上方燃烧剧烈不燃烧不燃烧(4)实验结论：过酸、过碱都会影响酶的活性，适宜pH下酶的活性最高。1酶活性最高时的温度不适合酶的保存。()2温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率；底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。()3低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构。()4若探究温度对淀粉酶活性的影响，可选择过氧化氢溶液作为底物。

15、()5温度过高、低温都能使酶活性降低，二者的作用原理不同。()1实验材料选择时的注意事项(1)在探究温度对酶活性的影响实验中，不能选择过氧化氢和过氧化氢酶作为实验材料，因为过氧化氢在常温下就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。(2)在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，因为在酸性条件下淀粉分解也会加快，从而影响实验结果。2实验步骤和结果检测的注意事项(1)在探究温度对酶活性的影响实验中，底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。(2)在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将

16、酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。(3)若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不能选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需要水浴加热，而该实验需严格控制温度。考向1|影响酶活性的因素的基础实验分析1(2023广东深圳模拟)红平菇对纤维素的降解是菌丝分泌纤维素酶作用的结果，纤维素酶活性影响菌株对培养基质的降解能力，影响红平菇的生产周期。某研究团队研究了温度对红平菇纤维素酶活性的影响，结果如下图所示。下列分析错误的是()A纤维素酶活性的测定可以用单位时间内纤维素的降解量表示B该实验结果表明40 为红平菇纤

17、维素酶的最适温度C高温或低温对酶活性的影响机理不同D为指导生产，还可在此实验基础上测定pH等因素对纤维素酶活性的影响B解析：酶活性可以用单位时间内反应物的降解量或产物的生成量来表示，A正确；该实验结果表明纤维素酶的最适温度在30 到50 之间，不一定是40 ，B错误；高温破坏酶的空间结构，低温没有破坏酶的空间结构，只是抑制了酶活性，C正确；为指导生产，还需要在此实验基础上测定pH等因素对纤维素酶活性的影响，才能确定适合红平菇生长的最适条件，D正确。2(2021海南卷)某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析，下列有关叙述错误的是()A该酶可耐受一定的高温B在t1时，该酶催化

18、反应速率随温度升高而增大C不同温度下，该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同D相同温度下，在不同反应时间该酶的催化反应速率不同D解析：由题图可知，该酶在70 条件下仍具有一定的活性，故该酶可以耐受一定的高温，A正确；由图可知，在t1时，酶促反应速率随温度升高而增大，B正确；由题图可知，在不同温度下，该酶达到最大催化反应速率(曲线变平缓)时所需时间不同，其中70 达到该温度下的最大反应速率时间最短，C正确；相同温度下，不同反应时间内该酶的反应速率可能相同，如达到最大反应速率(曲线平缓)之后的反应速率相同，D错误。考向2|实验的拓展和应用3某同学欲通过下图所示的装置进行与酶有关的实验研究，下列分析

19、正确的是()A若不同滤纸片上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3+，则该装置可用于探究酶的专一性B该装置可用于探究温度对过氧化氢酶活性的影响C酶促反应速率可用滤纸片进入烧杯液面到浮出烧杯液面的时间(t3t1)来表示D该装置不能用于探究pH对酶活性的影响C解析：若滤纸片上分别附有过氧化氢酶、Fe3+，自变量是不同的催化剂，可用来探究酶的高效性，A错误；过氧化氢在高温下分解会加快，故不能选择过氧化氢溶液来探究温度对酶活性的影响，B错误；该装置可以用来探究pH对酶活性的影响，D错误。4(2021湖北卷)使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：一类是可逆抑制剂(与酶可逆结合，酶的

20、活性能恢复)；另一类是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复)。已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对酶A的活性有抑制作用。实验材料和用具：蒸馏水，酶A溶液，甲物质溶液，乙物质溶液，透析袋(人工合成半透膜)，试管，烧杯等。为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路，并写出实验预期结果。(1)实验设计思路取_支试管(每支试管代表一个组)，各加入等量的酶A溶液，再分别加等量_，一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。(2)实验预期结果与结论若出现结

21、果：_。结论：甲、乙均为可逆抑制剂。若出现结果：_。结论：甲、乙均为不可逆抑制剂。若出现结果：_。结论：甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。若出现结果：_。结论：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。解析：(1)由题可知，实验目的是探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，则实验的自变量为甲、乙物质的有无，因变量为酶A的活性，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：取2支试管各加入等量的酶A溶液，再分别加等量甲物质溶液、乙物质溶液(单一变量和对照原则)；一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理；透析后，从透析袋中取出酶液，测定各自的酶活

22、性。(2)由题可知，物质甲和物质乙对酶A的活性有抑制，但作用机理未知，且透析前有物质甲和乙的作用，透析后无物质甲和物质乙的作用，前后对照可推测两种物质的作用机理，可能的情况有：甲、乙均为可逆抑制剂，则酶的活性能恢复，故透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高。甲、乙均为不可逆抑制剂，则两组中酶的活性均不能恢复，故透析前后，两组的酶活性均不变。甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂，则甲组中酶活性可以恢复，而乙组不能恢复，故加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高；加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变。甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂，则甲组中酶活性不能恢复，而乙组能恢复，故加甲物质溶液组，透析前后酶活性

23、不变；加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高。答案：(1)2甲物质溶液、乙物质溶液(2)透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高透析前后，两组的酶活性均不变加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高；加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变；加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高考点三ATP1ATP的组成元素：C、H、O、N、P。2ATP的分子结构(1)分子结构式：APPP(简写)。(2)组成图解(填出各部分名称)。由结构式可看出，ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个腺苷、二个特殊的化学键、三个磷酸基团。3ATP与ADP的相互转化(1)转化基础：ATP的化学

24、性质不稳定，末端磷酸基团具有较高的转移势能。(2)ATP和ADP的相互转化过程比较比较内容ATP水解ATP合成反应式ATPADPPi能量ADPPi能量ATP酶ATP水解酶ATP合成酶场所活细胞内多种场所细胞质基质、线粒体、叶绿体(植物细胞)能量转化放能吸能能量来源ATP的水解呼吸作用、光合作用能量去向用于各项生命活动储存在ATP中4ATP为主动运输供能(以Ca2+主动运输为例)(1)参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，酶活性被激活。(2)在载体蛋白的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，即载

25、体蛋白的磷酸化。(3)载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。1ATP与ADP时刻不停地进行相互转化。()2ATP水解释放的能量可用于细胞内的放能反应。()3无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源。()4DNA与ATP中所含元素的种类相同。()5ATP的结构简式为APPP，“A”代表腺苷，“P”代表磷酸基团。()【教材细节命题】1(必修1 P87正文)人体内，在剧烈运动时，每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP，以供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化，请分析原因：ATP与ADP时刻不停地快速地发生相互转化，并且处于动

26、态平衡之中。2(必修1 P89阅读材料拓展)“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”诗中描述的萤火虫发光的原理是萤火虫尾部细胞中的荧光素接受ATP提供的能量后被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素而发光。1概括ATP与核苷酸的关系2比较以下四种结构中“A”的含义结构“A”的名称“A”的分子组成腺苷 腺嘌呤和核糖腺嘌呤脱氧核苷酸1分子腺嘌呤、1分子脱氧核糖和1分子磷酸腺嘌呤核糖核苷酸1分子腺嘌呤、1分子核糖和1分子磷酸腺嘌呤3ATP的再生和利用图解4ATP产生量与O2供给量的关系分析(1)A点为无氧条件下，细胞可通过无氧呼吸分解有

27、机物，产生少量ATP。(2)AB段随O2供给量增多，有氧呼吸明显加强，ATP产生量逐渐增多。(3)BC段O2供给量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸基团等。考向1|ATP的结构和功能1(2022浙江1月选考改编)下列关于腺苷三磷酸分子的叙述，正确的是()A由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成B分子中与磷酸基团相连接的化学键称为特殊化学键C在水解酶的作用下不断地合成和水解D是细胞中吸能反应和放能反应的纽带D解析：1分子的ATP是由1分子核糖、1分子腺嘌呤和3分子磷酸基团组成的，A错误；ATP分子的结构式可以简写成APPP，磷酸基团与磷酸基团相连接

28、的化学键是一种特殊的化学键，B错误；在水解酶的作用下ATP水解，在合成酶的作用下ADP和磷酸吸收能量合成ATP，C错误；吸能反应一般与ATP的分解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系，故吸能反应和放能反应之间的纽带就是ATP，D正确。2ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，下图是ATP的分子结构图，下列分析正确的是()A圆圈内所示为含氮碱基腺嘌呤B方框内所示为腺嘌呤核糖核苷酸C细胞合成蛋白质时利用断裂释放的能量D在光合作用过程中容易形成但不易断裂A解析：ATP由腺嘌呤、核糖、磷酸基团(三个)构成，有两个特殊的化学键(图中)。图中圆圈内为腺嘌呤，A正确；腺嘌呤与核糖一起形成方块内的结构，即腺苷，B错误

29、；合成蛋白质时，利用ATP中远离A的那个磷酸基团脱离，即断裂供能，C错误；光合作用过程中，ATP中远离A的那个磷酸基团容易结合，也容易脱离，光反应阶段ADP与Pi利用光能形成ATP，而暗反应阶段ATP水解(即断裂)供能，D错误。考向2|ATP与ADP的相互转化3(2022湖北黄冈模拟)下图表示ATP与ADP的相互转化过程，下列相关叙述错误的是()A图中的M指的是腺嘌呤，N指的是核糖B食物为ATP充电指的是呼吸作用分解来自食物中的有机物产能C运动时肌肉细胞中ATP的充电速率远高于其放能速率DATP的“充电”和“放能”所需要的酶不同C解析：根据题图判断，M指的是腺嘌呤，N指的是核糖，A正确；食物中

30、稳定的化学能转化成ATP中活跃的化学能，需通过呼吸作用来完成，B正确；ATP的合成和分解速率始终处于一种动态平衡状态，C错误；酶具有专一性，故ATP的合成和分解所需要的酶不同，D正确。【易错提醒】ATP理解的两点提醒(1)ATP不等同于能量：ATP是与能量有关的一种高能磷酸化合物，水解时会释放出大量的能量。(2)ATP与ADP的相互转化不可逆：从物质方面来看是可逆的，但从酶、进行的场所、能量等方面来看是不可逆的。【命题动态】酶和ATP是细胞代谢有序进行的必备物质和条件。“酶”的内容主要包括酶的化学本质、作用特性以及对相关实验的分析和设计；“ATP”的内容主要包括ATP的结构及其在能量供应系统中

31、的作用。 从近年的高考看，该专题主要以选择题的形式从“酶在代谢中的作用”角度考查酶的本质、种类、作用特性以及与其他生理过程的联系，另外还常以实验题的形式考查与酶特性有关的实验设计。预计2024年高考中该专题仍将从物质与能量的视角考查酶的作用原理与ATP的结构及其功能。1(2022全国卷)某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件。某同学进行了下列5组实验(表中“”表示有，“”表示无)。实验组底物RNA组分蛋白质组分低浓度Mg2+高浓度Mg2+产物根据实验结果可以得出的结论是()A酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性B蛋白质组分的催化活

32、性随Mg2+浓度升高而升高C在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性D在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性C解析：第组中，酶P在低浓度Mg2+条件下，有产物生成，说明酶P在该条件下具有催化活性，A错误；第组和第组对照，无关变量是底物和蛋白质组分，自变量是Mg2+浓度，无论是高浓度Mg2+条件下还是低浓度Mg2+条件下，两组均没有产物生成，说明蛋白质组分无催化活性，B、D错误；第组和第组对照，无关变量是底物和RNA组分，自变量是Mg2+浓度，第组在高浓度Mg2+条件下有产物生成，第组在低浓度Mg2+条件下没有产物生成，说明在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性，C正确。2(20

33、21北京卷)ATP是细胞的能量“通货”，关于ATP的叙述错误的是()A含有C、H、O、N、PB必须在有氧条件下合成C胞内合成需要酶的催化D可直接为细胞提供能量思维培养B解析：ATP中含有腺嘌呤、核糖与磷酸基团，故元素组成为C、H、O、N、P，A正确；在无氧条件下，无氧呼吸过程中也能合成少量ATP，B错误；ATP合成过程中需要ATP合成酶的催化，C正确；ATP是生物体的直接能源物质，可直接为细胞提供能量，D正确。1(生活、学习和实践情境)某小组为了解某种加酶洗衣粉对蛋白质的水解作用，将完全相同的蛋白块置于等量适宜浓度的该洗衣粉溶液中，蛋白块消失所需的时间与温度的关系如图所示。下列有关叙述正确的是

34、()A该洗衣粉水解脂肪的最适温度也是45 BB、C两点催化效率相同且均低于A点的原理相同C若改变该洗衣粉溶液的pH，则A点会向左或向右移动D若减小该洗衣粉溶液的浓度，A、B、C三点均向上移动D解析：分析题图可知，该洗衣粉中的蛋白酶水解蛋白质的最适温度是45 ，由于实验没有涉及温度对该洗衣粉中脂肪酶活性的影响，故无法得出该洗衣粉水解脂肪的最适温度，A错误；B、C两点虽催化效率相同，但低于A点的原理不同，30 时蛋白酶的活性受到抑制，酶的空间结构没有发生不可逆变化，而60 时蛋白酶的空间结构发生不可逆改变，B错误；在不同pH条件下，酶的最适温度不变，即改变该洗衣粉溶液的pH，A点不会向左或向右移动

35、，C错误；减小该洗衣粉溶液的浓度，相当于减小其中的酶浓度，催化一定量的底物时，酶浓度越小，反应速率越慢，蛋白块消失所需的时间越长，故A、B、C三点均向上移动，D正确。2(科学实验与探究情境)米胚芽是天然的脂肪酶抑制剂原料，从中提取的脂肪酶抑制剂可作为一种良好的减肥药物。为探讨该脂肪酶抑制剂的抑制机理，研究者进行了实验探究：将底物乳液、抑制剂和胰脂肪酶按3种顺序加入，反应相同时间后测定和计算对酶促反应的抑制率，结果如图所示。下列说法错误的是()顺序1：底物乳液与胰脂肪酶反应10 min后，加入抑制剂；顺序2：抑制剂与胰脂肪酶混合预热10 min后，加入底物乳液进行反应。A上述反应应该在温度为37

36、 、pH为7.6左右的条件下进行B顺序3应该是底物乳液与抑制剂混合预热10 min后，加入胰脂肪酶进行反应C该脂肪酶抑制剂主要通过与酶结合，阻碍底物酶的结合达到抑制作用D该脂肪酶抑制剂通过抑制脂肪酶发挥作用，阻止脂肪的消化，起到减肥作用C解析：本实验的目的是探讨该脂肪酶抑制剂的抑制机理，实验的自变量是抑制剂使用顺序的不同，因变量是抑制率的变化，而温度和pH均为无关变量，实验过程中要求无关变量相同且适宜，因此，该实验需要在 37 、pH 为 7.6 左右的条件下进行，A正确；结合以上分析可知，该实验的自变量是抑制剂、底物和酶的加入顺序变化，因此，顺序 3 应该是底物乳液与抑制剂混合预热10 mi

37、n后，加入胰脂肪酶进行反应，B正确；根据实验结果可知，顺序3的抑制率最高，这说明该脂肪酶抑制剂主要通过与底物结合，进而阻碍底物酶的结合来达到抑制作用，C错误；该脂肪酶抑制剂通过抑制脂肪酶与底物的结合，进而发挥阻止脂肪的消化，减少了脂肪分解产物的吸收，因而可起到减肥作用，D正确。课时质量评价(七)(建议用时：40分钟)一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。1(2022山东青岛模拟)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()AATP不是细胞内唯一的直接能源物质B一分子GTP中含有2个特殊的化学键CCTP中的“C

38、”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的DUTP彻底水解的产物中有碱基尿嘧啶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；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1分子GTP、CTP和UTP的组成成分也包含3分子磷酸基团、2分子特殊的化学键、1分子碱基、1分子核糖，B正确；CTP中的“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。2(2023广东广州模拟)酪氨酸酶可催化酪氨酸转化为多巴醌，引起果蔬褐变。螺旋藻多糖可与酪氨酸竞争，结合于酪氨酸酶的

39、活性位点，其机制如图甲所示。某科研团队研究了不同浓度螺旋藻多糖对酪氨酸酶促反应速率的影响，实验结果如图乙所示。据此分析下列表述错误的是()A螺旋藻多糖与酪氨酸的部分结构相似B螺旋藻多糖可被酪氨酸酶催化产生多巴醌C添加螺旋藻多糖可抑制果蔬的褐变D螺旋藻多糖可降低酪氨酸酶促反应的速率B解析：据图可知，螺旋藻多糖与酪氨酸均可与酪氨酸酶结合，说明螺旋藻多糖与酪氨酸的部分结构相似，A正确；酪氨酸酶可催化酪氨酸转化为多巴醌，而螺旋藻多糖不能被催化为多巴醌，B错误；分析题意可知，酪氨酸酶可催化酪氨酸转化为多巴醌，引起果蔬褐变，而添加的螺旋藻多糖能够与酪氨酸竞争性结合酪氨酸酶结合位点，从而使多巴醌的生成减少，

40、可抑制果蔬的褐变，C正确；根据题图可知，螺旋藻多糖对酪氨酸酶活性的影响发生在一定范围内，螺旋藻多糖浓度越高，酪氨酸酶的活性则越低，即螺旋藻多糖可降低酪氨酸酶促反应的速率，D正确。3(2021海南卷)研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，12 min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。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ATPB32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性C32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等DATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内B

41、解析：根据题意可知，该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP，A错误；根据“结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致”可知，32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性，B正确；根据题意可知，放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团中，C错误；该实验不能说明ATP与ADP的相互转化主要发生在细胞核内，D错误。4(2022广东卷)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。下列分析错误的是()组别pHCaCl2温度/降解率/%990389708897007705854030注：/分别表示有/无添加，反应物为型胶原蛋白A该酶的

42、催化活性依赖于CaCl2B结合组的相关变量分析，自变量为温度C该酶催化反应的最适温度70 ，最适pH 9D尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物C解析：分析组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A正确；分析组变量可知，pH均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90 、70 ，故自变量为温度，B正确；组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70 ，但由于温度梯度、pH梯度较大，不能说明最适温度为70 ，最适pH为9，C错误；该实验的反应物为型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D正确。5(2021湖南卷)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作

43、用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是()A这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点B这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递C作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递D蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响B解析：通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，进而来实现细胞信号的传递，体现了蛋白质结构与功能相适应的观点，A正确；如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将会使该位点无法磷酸化，进而影响细胞信号的传递，B错误；根据题干信息可知，进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，而ATP为

44、其提供了磷酸基团和能量，从而参与细胞信号传递，C正确；温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应，D正确。6荧光素酶可以催化荧光素氧化成氧化荧光素，在荧光素氧化的过程中会发出荧光。研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度的关系如下图所示。下列叙述错误的是()A高浓度NaCl溶液经稀释后酶的活性可以恢复B高温和Hg2+处理使酶活性降低的原因相同C用Mg2+处理荧光素酶可以减少其用量DMg2+处理可使荧光素酶催化荧光素氧化时的活化能升高D解析：高浓度NaCl可使蛋白质发生盐析，溶液经稀释后酶的活性可以恢复，A正确；高温和Hg2+处理都会使酶空间结构发生不可逆的改变，酶活性永久性降低，B正确；Mg2+处理荧光素酶后，在较低荧