第4.1讲 酶和ATP-【拾遗补缺】备战2024年高考生物一轮复习知识清单速记与精练（江苏专用）

第4.1讲 酶和ATP 一、酶 1．核酶是具有催化功能的小分子RNA，主要功能是催化磷酸二酯键和磷酸基团转移。如L19RNA具有转移核苷酸反就、水解反应和转磷酸功对能，M1RNA具有断裂tRNA功能。 2．一种酶的最适温度往往受到酶的纯度、底物、激活剂、抑制剂以及酶促反应时间等因素的影响。 3．酶的专一性可分为绝对专一性和相对专一性两种。 4．影响酶活性的激活剂和抑制剂 （1）激活剂一般分为三类：第一类是无机离子，如Zn2+、Mg2+等；第二类是小分子有机物，如半胱氨酸等还原剂，可以将二硫键还原为巯基，对含巯基的酶有激活作用；第三类是某些蛋白酶，通过选择性水解肽键将无活性的酶原激活为有活性的酶。 （2）抑制剂包括不可逆抑制性和可逆抑制剂两类。可逆抑制剂可以与酶进行可逆的非共价结合，包括竞争性抑制剂、非竞争性抑制剂和反竞争性抑制剂三类。竞争性抑制剂与底物结构相似，与底物竞争结合酶活性中心，从而降低酶促反应速率；非竞争性抑制剂可以与酶活性中心以外的必需基团结合，改变酶的空间结构，降低酶与底物的结合效率，使酶促反应减慢；反竞争性抑制剂只与酶—底物复合物结合，形成的酶—底物—抑制剂复合物不能进一步发生反应，无法形成产物。 二、ATP 1．ATP结构示意图 2．AMP——腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA基本单位之一。 3．ATP并不是细胞内唯一的高能化合物，高能化合物在生物体内有很多种，如存在于各种生物体细胞内的UTP、GTP、CTP及动物体内的磷酸肌酸。因此，ATP并不是唯一的生命活动的直接供能物质。在PCR反应体系中DNTP（DATP、DGTP、DCTP、DTTP、DUTP）不仅能为反应提供能量，同时也作PCR反应体系中的原料。 4．ATP与DNA 、RNA结构简式中不同部位的“A” 图示圆圈部分分别代表：①腺苷、②腺嘌呤、③腺嘌呤脱氧核苷酸、④腺嘌呤核糖核苷酸。 5．磷酸化和去磷酸化 在相应的位置上，加上磷酸基团称为磷酸化，将磷酸基团去除称为去磷酸化。腺苷二磷酸加上磷酸基团发生在叶绿体内，称光合磷酸化；腺苷二磷酸加上磷酸基团发生在线粒体内，称氧化磷酸化。这两种磷酸化过程中，都伴随着能量向ATP的转移。若蛋白质分子加上磷酸基团，称蛋白质分子的磷酸化已磷酸化的蛋白质分子去除磷酸基团，称蛋白质分子的去磷酸化。磷酸化和去磷酸化，一般指的是蛋白质分子的磷酸化和蛋白质分子的去磷酸化。 蛋白质分子的磷酸化过程，往往伴随着ATP水解，提供磷酸基团，在蛋白激酶的作用下完成。蛋白质分子的去磷酸化，在磷酸酶的作用下完成。 磷酸化与去磷酸化在生物学信号通路上扮演着重要的角色，其中磷酸化与去磷酸化可导致某个具体的蛋白质活性增加或者去除，使得整个信号通路发生改变。在各种内分泌激素的激活过程中，磷酸化与去磷酸化也有着非常重要的地位，在调节激素水平上扮演着重要的作用。 1．（2023·江苏南通·统考模拟预测）某同学为探究去除淀粉的马铃薯提取液中是否含有催化磷酸葡萄糖转化成淀粉的酶，进行了如下实验设计，相关叙述错误的是（    ） 试管 磷酸葡萄糖溶液/mL 蒸馏水/mL 去除淀粉的马铃薯提取液/mL 煮沸后的去除淀粉的马铃薯提取液/mL 1 1 1 — — 2 1 — 1 — 3 1 — — 1 A．实验前可用碘液检测马铃薯提取液中的淀粉是否完全去除，以保证实验结果的准确 B．若用碘液检测，只有试管2出现蓝色，则说明提取液中含有催化磷酸葡萄糖转化成淀粉的酶 C．若用斐林试剂检测，３支试管均出现砖红色沉淀，则说明提取液中无催化磷酸葡萄糖转化成淀粉的酶 D．试管3为对照组，高温使酶失活，可进一步说明马铃薯提取液中是否含有催化磷酸葡萄糖转化成淀粉的酶 2．（2023·江苏·校联考模拟预测）在洗涤剂中碱性纤维素酶可大大提高对衣物的洗涤效果。研究人员从某芽孢杆菌菌株中分离纯化出一种碱性纤维素酶，探究其催化作用的最适pH和温度，结果如图。相关叙述错误的是（    ） A．该纤维素酶的催化机理是降低反应所需的活化能 B．该纤维素酶催化反应的最适温度可能在50℃左右 C．在不同温度条件下，该纤维素酶的最适pH有差异 D．相同pH时，不同温度下的纤维素酶的活性不同 3．（2023·江苏·一模）酶分子具有相应底物的活性中心，用于结合并催化底物反应。在37℃、适宜pH等条件下，用NaCl和CuSO4溶液，研究Cu2+、Cl-对唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，得到实验结果如图所示，已知Na+和SO42-几乎不影响该反应。下列相关分析正确的是（    ） A．实验中自变量是无机盐溶液的种类 B．Q点条件下淀粉完全水解所需的时间较P点的长 C．实验说明Cu2+能与淀粉竞争酶分子上的活性中心 D．若将温度提高至60℃，则三条曲线的最高点均上移 4