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1、专题 4酶与ATP常考题型题 型考查年份关联知识点酶在代谢中的作用2021年湖南卷5题2021年浙江卷12题蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用；H+-ATP酶与物质运输ATP在能量代谢中的作用2021年湖南卷5题ATP参与细胞信号传递探究影响酶活性的因素2021年湖北卷21题影响酶活性的因素及探究实验方法点拨1酶在代谢中的几点提醒（1）在化学反应前后，酶的化学性质不变。（2）酶的化学本质是蛋白质和RNA，具有催化的功能。（3）酶是由活细胞产生的，可以在细胞内发挥作用，但酶并不只在细胞内发挥作用。在生物体外适宜的条件下也能发挥作用。如淀粉酶水解淀粉的实验。（4）产生激素的细胞一定能产生酶，但产生酶的细胞
2、不一定能产生激素。2“四看法”分析酶促反应曲线（1）一看两坐标轴的含义：分清自变量与因变量，了解两个变量的关系。（2）二看曲线的变化：利用数学模型法观察同一条曲线的升、降或平的变化，掌握变量变化的生物学意义。如在分析影响酶促反应的因素时，一般情况下，生成物的量未达到最大值时，限制因素是横坐标所表示的因素，当达到最大值后，限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素。（3）三看特殊点：即曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉点，理解特殊点的意义。（4）四看不同曲线的变化：理解曲线之间的内在联系，找出不同曲线的异同及变化的原因。3比较法辨析ATP、DNA、RNA中“A”的含义ATP中的A为腺苷（由腺
3、嘌呤和核糖组成），DNA分子中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸，RNA分子中的A为腺嘌呤核糖核苷酸，核苷酸中的A为腺嘌呤。可见，它们的共同点是都含有腺嘌呤。【典例1】（2021新高考湖南卷5）某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，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【答案】B【解析】分析图形，在信号的刺激下，蛋白激酶催化ATP将蛋白质磷酸化，
4、形成ADP和磷酸化的蛋白质，使蛋白质的空间结构发生改变；而蛋白磷酸酶又能催化磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落，形成去磷酸化的蛋白质，从而使蛋白质空间结构的恢复。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，体现出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：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。故选B。【典例2】（
5、2021新高考湖北卷21）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，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
6、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。【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【解析】对照实
7、验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组。没有处理是的就是对照组。（1）分析题意可知，实验目的探究甲、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（单一变量和无关变量一致原则）；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
8、液，再测定各自的酶活性。（2）据题意可知，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：若甲、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。若甲、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。若甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂，则甲组中活性可以恢复，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。若甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂，则甲组中活性不能恢复，而乙组能恢复，故加甲
9、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。【易错易混】1有关酶的两点澄清（1）同一个体不同细胞中，酶的种类和数量不完全相同，对于同一个细胞而言，在不同的时期或生理状态下，细胞中酶的种类和数量也会发生改变。（2）酶促反应速率与酶活性不同。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。2有关ATP与ADP及两者间相互转化的易混点（1）ATP与ADP的相互转化不可逆：ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。（2）ATP是与能量有关的一种物质，不可等同于能量：AT
10、P是一种高能磷酸化合物，高能磷酸键水解时能够释放出高达3054kJ/mol的能量。（3）不可误认为细胞中含有大量ATP，事实上，细胞中ATP的含量很少，只是ATP与ADP的转化非常迅速及时。无论是饱食还是饥饿，ATP与ADP的含量都保持着动态平衡。（4）误认为ATP转化为ADP不消耗水：ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需ATP水解酶的催化，同时也需要消耗水。蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。3“实验设计思路”与“实验步骤”的区别“实验设计思路”字面上理解就是做实验的大致想法。其与传统的实验步骤的主要区别是实验设计思路不需要写出细致而具体的可供直接实验操作的步骤，而只
11、要有一个大致的实验过程的设计。实验设计思路的要点是答出自变量、因变量及实验对象，而不是具体可操作性的设计。试题汇编一、选择题1（2021重庆模拟预测）下列关于酶的叙述，正确的是（ ）A酶是由分泌细胞分泌的一类具有催化功能的有机物B酶的高效性保证了细胞代谢有条不紊地进行C酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率D胃蛋白酶随食糜进入小肠后仍可催化蛋白质水解【答案】C【解析】酶是活细胞分泌的具有催化功能的有机物，A错误；细胞代谢有条不紊的进行依赖于酶的专一性，B错误；酶能够显著降低化学反应的活化能，从而来提高化学反应速率，C正确；胃蛋白酶的最适pH是15左右，进入小肠后，由于pH值的不适宜，胃蛋
12、白酶会失活，D错误。2（2021广东金山高三联考）法布莱病患者由于溶酶体中缺少-半乳糖苷酶，使得糖脂无法被分解而聚集在溶酶体中。研究者可以生产-半乳糖苷酶药用蛋白，改善患者的症状。下列相关说法错误的是（ ）A-半乳糖苷酶是在细胞的溶酶体内合成的B药用蛋白的产生与高尔基体的加工、分类和包装有关C药用蛋白通过胞吞方式进入细胞后囊泡膜可与溶酶体膜融合D法布莱病的诊断可通过酶活性测定或测代谢产物来进行【答案】A【解析】-半乳糖苷酶的化学本质是蛋白质，其合成场所是核糖体，A错误；药用蛋白属于分泌蛋白，其合成过程为核糖体合成蛋白质内质网进行粗加工内质网出芽形成囊泡高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质高尔基体
13、出芽形成囊泡细胞膜，故其产生与高尔基体的加工、分类和包装有关，B正确；药用蛋白是大分子物质，其通过胞吞方式进入细胞并与溶酶体融合，利用细胞膜的流动性，C正确；法布莱病患者由于溶酶体中缺少-半乳糖苷酶，使得糖脂无法被分解而聚集在溶酶体中，因此法布莱病的诊断可通过酶活性测定或测代谢产物来进行，D正确。故选A。3（2021辽宁大连高三月考）将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85水中热烫处理2min，可较好地保持甜味。这是因为加热会（ ）A提高淀粉酶的活性B破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性C破坏淀粉酶的活性D改变可溶性糖分子的结构【答案】B【解析】将刚采摘的玉米立即放入85水中热烫处理2min，将可溶性糖
14、转化为淀粉的酶的空间结构会被高温破坏而失活，从而较好地保持甜味。即B正确，ACD错误。故选B。4（2021浙江温州一模）为了研究温度对酶促反应的影响，某实验结果如图，底物量充足。下列叙述正确的是（ ）A在t1时，40条件下的酶活性和80的相同B40条件下，t1t2期间该酶促反应速率基本不变C在t2后，70条件下的酶促反应速率较80的大D该酶的最适温度是40，此温度不会造成酶失活【答案】B【解析】t1时，40和80的产物的量相同，但80条件下，酶已经失去活性，而40条件下还有活性，所以二者酶活性不同，A错误；从图中可以看出，40条件下，t1t2期间产物增加的斜率相同，所以酶促反应速率基本不变，B正确；在t2后70和80的产物量都没有增加，由于底物量充足，所以酶促反应速率都为0，酶都已经变性失去活性，C错误；从图中可以看出，在40酶可以持续有活性，不会造成酶失活，但不能确定是否是最适温度，D错误。故选B。5（2022河
