专题2 第2板块 重难点1 核酶、酶的抑制剂及dNTP、NTP(Word教参)-【精讲精练】2025年高考生物学二轮专题辅导与训练（单选版）

重难点1　核酶、酶的抑制剂及dNTP、NTP (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 若出现结果①：__________________________________________________________。 结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。 若出现结果②：_________________________________________________________。 结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。 若出现结果③：_________________________________________________________。 结论③：甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。 若出现结果④：________________________________________________________。 结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。 解析　(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： ①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。 ②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。 ③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。 ④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。 答案　(1)2　甲物质溶液、乙物质溶液 (2)①透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高　②透析前后，两组的酶活性均不变　③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　④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 1．核酶是具有催化活性的RNA，即化学本质是核糖核酸(RNA)。 核酶的功能： (1)核苷酸转移作用。 (2)水解反应，即磷酸二酯酶作用。 (3)磷酸转移反应，类似磷酸转移酶作用。 (4)脱磷酸作用，即酸性磷酸酶作用。 (5)RNA内切反应，即RNA限制性内切酶作用。 与蛋白质类酶相比，核酶的催化效率较低，是一种较为原始的催化酶。核酶普遍存在于原核生物和真核生物体内。 2．酶的抑制剂 (1)不可逆抑制剂 不可逆抑制剂与酶分子以共价键结合，过程不可逆，使酶永久失活，甚至使酶分子受到破坏，如某些重金属。 (2)可逆抑制剂 ①竞争性抑制剂 竞争性抑制剂的结构和底物很相似，能和底物竞争酶的活性中心的结合位点，使酶不能与底物顺利结合，酶的平均活性下降；当底物浓度升高时，底物与酶的结合处于优势，甚至可能消除抑制剂对酶的抑制效果；所以竞争性抑制剂对酶促反应的最大反应速率没有影响，但Km会增大。 ②非竞争性抑制剂 非竞争性抑制剂的结构和底物不同，不与底物竞争酶的结合位点，而是与酶分子的其他部位可逆结合，因此酶与抑制剂的结合不影响酶与底物的结合。非竞争性抑制剂可以降低一定量的酶的最大反应速度，但不改变酶对底物的亲和力，即Km不变。 3．NTP、dNTP与能量代谢 (1)ATP与核酸的关系 (2)磷酸肌酸与ATP ①磷酸肌酸是肌肉或其他兴奋性组织中的一种高能磷酸化合物。细胞在急需供能时，在酶的催化下，可生成ATP，以维持细胞中ATP含量的相对稳定： 磷酸肌酸(C～Pi)＋ADPATP＋肌酸(C) ②ATP­磷酸肌酸供能系统 进行百米赛跑的前数秒，ATP主要来源于磷酸肌酸；200～400 m赛跑，ATP主要靠无氧呼吸产生；较长时间的运动，如马拉松，主要靠需氧呼吸供应ATP。 1．(核酶)(2024·海南模拟)核酶是具有催化功能的小分子RNA，可剪切特异的RNA序列，而RNA酶是可催化RNA水解的一种蛋白质。下列相关叙述正确的是(　　) A．组成核酶的基本单位是脱氧核糖核苷酸 B．核酶可以为RNA剪切提供所需的活化能 C．核酶失去活性后可以被RNA酶水解 D．核酶和RNA酶都能与双缩脲试剂发生紫色反应 解析　核酶是一种小分子RNA，组成核酶的基本单位是核糖核苷酸，A错误；核酶作为生物催化剂，能降低化学反应的活化能，但不能为化学反应提供能量，B错误；RNA酶能水解RNA，核酶失去活性后可以被RNA酶水解，C正确；核酶的化学本质是RNA，不能与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。 答案　C 2．(酶的抑制剂)(2024·邵阳二模)抑制剂、pH、温度、底物浓度都会影响酶促反应的速率。下图为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图。下表为科研人员对木瓜蛋白酶活性影响的因素开展初步研究的实验结果。下列分析错误的是(　　) 组别 pH 木瓜蛋白酶 乙二胺因乙酸(EDTA) 温度/℃ 谷蛋白降解率% 甲 8 ＋ － 35 38 乙 8 ＋ ＋ 35 58 丙 6 ＋ － 65 68 丁 6 ＋ ＋ 65 78 A.图中模型可用于解释酶的专一性，通过增加底物浓度可减弱竞争性抑制剂的抑制作用 B．该实验的自变量是温度、pH及是否添加EDTA，因变量是木瓜蛋白酶的活性 C．据实验结果分析，EDTA能够提高木瓜蛋白酶的活性 D．非竞争性抑制剂、pH、温度、底物浓度都可通过改变酶的空间结构来影响酶促反应速率 解析　据图可知，图中的酶与底物结构嵌合，特异性结合，可用于解释酶的专一性，竞争性抑制剂与底物竞争结合位点，故通过增加底物浓度可减弱竞争性抑制剂的抑制作用，A正确；分析题意，实验目的是探究木瓜蛋白酶的最适催化条件，分析题表可知，该实验的自变量为是否添加EDTA、温度、pH，因变量是木瓜蛋白酶的活性，B正确；相同pH和温度下，添加EDTA的实验组谷蛋白降解率高，说明EDTA可能是木瓜蛋白酶的激活剂，能够提高木瓜蛋白酶的活性，C正确；非竞争性抑制剂、pH、温度都可通过改变酶的空间结构来影响酶促反应速率，但底物浓度不会，D错误。 答案　D 3．(NTP、dNTP与能量代谢)(2024·锦州模拟)单分子荧光测序技术的原理是：将待测DNA片段固定到一个磁珠上，将磁珠包被在单个油水混合小滴(乳滴)中，在该乳滴里进行独立的DNA复制，放置在四个单独的试剂瓶里的四种脱氧核苷三磷酸(dNTP)依照T、A、C、G的顺序依次进入该乳滴，如果发生碱基配对，就会释放一个焦磷酸盐(PPi)，一个PPi经过一系列酶促反应后发出一次荧光。下列说法正确的是(　　) A．测序过程中dNTP不能为反应提供能量 B．当T进入时发出荧光，说明此位置模板链上为A碱基 C．将四种脱氧核苷三磷酸同时加入可以提高测序的效率 D．ATP为细胞生命活动供能时通常也产生焦磷酸 解析　测序过程反应中的能量来自dNTP水解放出的能量，A错误；分析题意，如果发生碱基配对，就会释放一个焦磷酸盐(PPi)，根据A—T、G—C的碱基互补配对原则可知，当T进入时发出荧光，说明此位置模板链上为A碱基，B正确；由题意“放置在四个单独的试剂瓶里的四种脱氧核苷三磷酸依照T、A、C、G的顺序依次进入该乳滴”可知，需要将四种脱氧核苷三磷酸依次加入，同时加入会同时产生荧光，无法鉴定碱基种类，降低效率，C错误；ATP为细胞生命活动供能时通常是水解为ADP和磷酸，不产生焦磷酸，D错误。 答案　B 学科网（北京）股份有限公司 $$