专题二 细胞的代谢（热点拓展）（教师用书Word版）-【高考快车道】2026年高考生物大二轮专题复习与策略

热点1　酶活性的调节、酶相关实验设计的变量分析

1．(2024·海南卷)在D-甘露糖作用下，玉米细胞的线粒体结构受损，一类蛋白酶家族被激活，这些蛋白酶可以切割细胞骨架蛋白，并使DNA内切酶的抑制蛋白失活。下列有关叙述错误的是(　　)

A．D-甘露糖会影响玉米细胞内ATP的合成

B．D-甘露糖会改变玉米细胞内各种具膜细胞器的分布

C．D-甘露糖会导致玉米细胞内的DNA被酶切成片段

D．D-甘露糖作用后，被激活的蛋白酶家族各个成员所催化的反应底物相同

D　[由题意可知，在D-甘露糖作用下，玉米细胞的线粒体结构受损，线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是玉米细胞内合成ATP的场所之一，所以D-甘露糖会影响玉米细胞内ATP的合成，A正确；细胞骨架能维持细胞形态、保持细胞的内部结构有序性，在D-甘露糖作用下，一类蛋白酶家族被激活，这些蛋白酶可以切割细胞骨架蛋白，所以D-甘露糖会改变玉米细胞内各种具膜细胞器的分布，B正确；由题意可知，在D-甘露糖作用下，一类蛋白酶家族被激活，这些蛋白酶能使DNA内切酶的抑制蛋白失活，即DNA内切酶的活性不再被抑制，DNA内切酶会导致玉米细胞内的DNA被酶切成片段，C正确；酶具有专一性，所以D-甘露糖作用后，被激活的蛋白酶家族各个成员所催化的反应底物不一定相同，D错误。]

2．(2024·广东卷)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(　　)

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

B　[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；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；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；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。]

创新解读

酶活性的调节在高考中是重点考查内容，主要涉及温度、pH、酶的激活剂与抑制剂等对酶活性的影响，常结合曲线、实验或者新情境材料进行考查，要求考生能运用酶活性的调节的知识解释相关现象或解决实际问题，体现考生分析问题、知识应用和实验设计的能力。

酶相关实验设计与分析在高考中主要结合科学实验和探究情境或实践情境考查实验设计逻辑、变量控制及实验结果分析等内容，题型以选择题为主，常结合曲线分析或实际应用案例。核心考点包括：实验设计原则(对照、单一变

量)、变量控制(单一变量、多变量)、实验结果检测方法(检测试剂、现象)、曲线分析(最适温度、pH、酶活性变化)。

1．酶的激活剂和抑制剂

(1)酶的激活剂

能激活酶的物质称为酶的激活剂，许多酶只有当某一种适当的激活剂存在时，才表现出催化活性或强化其催化活性。如PCR反应体系中需要加入Mg2+以激活热稳定的DNA聚合酶。

(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

a．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。

b．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，使酶的空间构象改变。非竞争性抑制剂可以降低一定量的酶的最大反应速率。

[问题探讨]