猜押02 酶与ATP(3大热考点+情境猜押)(抢分专练)(江苏专用)2026年高考生物终极冲刺讲练测
2026-04-13
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2份
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37页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 酶与ATP |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.27 MB |
| 发布时间 | 2026-04-13 |
| 更新时间 | 2026-04-14 |
| 作者 | 秀 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57312637.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
猜押02 酶与ATP
(学考点→破情境)
题型
考情分析
考向预测
酶与 ATP 核心基础
2025年江苏卷:结合具体生理过程,考查酶的本质及作用机理
2024年江苏卷:结合实验情境,考查酶的作用条件及特性;
2023年江苏卷:结合酶促反应曲线,考查酶的专一性、高效性;
1.结合抑制剂结构示意图,区分竞争性抑制与非竞争性抑制;
2. 围绕酶促反应实验,进行自变量、因变量、无关变量分析;
3. 分析实验数据,判断误差来源并提出改进方案;
4. 结合 ATP 结构与供能,考查酶与 ATP 的综合应用
竞争性抑制与非竞争性抑制
2025年江苏卷:以重金属离子抑制酶活性为情境,判断非竞争性抑制类型
2024年江苏卷:以磺胺类药物为真实情境,考查竞争性抑制机理;
酶促反应实验变量与误差
2025年江苏卷:结合实验设计情境,考查变量控制与误差分析
2024年江苏卷:结合实验数据,分析酶促反应实验误差及改进措施;
2023年江苏卷:结合酶相关实验,考查变量控制;
考点1 酶与 ATP 核心基础
学考点
1.(2026·江苏无锡·一模)为探究淀粉酶活性随温度的变化,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是( )
步骤
操作项目
试管1
试管2
试管3
试管4
试管5
试管6
①
加入淀粉酶溶液(mL)
1
1
1
1
1
1
②
调节温度(℃)
0
20
40
60
80
100
③
保温时间(min)
5
5
5
5
5
5
④
加入可溶性淀粉溶液(mL)
2
2
2
2
2
2
⑤
振荡、继续保温(min)
5
5
5
5
5
5
⑥
加入某种试剂检测
2滴
2滴
2滴
2滴
2滴
2滴
A.若步骤⑥加入的是碘液,则试管1、5、6均可能呈现较深的蓝色
B.若步骤⑥加入的是斐林试剂,则各试管均需水浴加热才能出现砖红色沉淀
C.若加入的可溶性淀粉溶液为常温,则检测结果酶催化活性会偏高
D.若结果呈现试管3、4的催化活性一致,则可说明淀粉酶的最适温度为50℃
2.(2025·江苏盐城·二模)活鱼宰杀后,鱼肉中的ATP会逐步降解并转化为肌苷酸(IMP),IMP在酸性磷酸酶(ACP)等酶的作用下降解为次黄嘌呤和核糖,过程如图所示。IMP具有鲜味特性而次黄嘌呤和核糖无鲜味。下列叙述正确的是( )
A.ATP、AMP中都含有腺苷和磷酸基团,都是RNA的基本单位之一
B.ATP在细胞中含量丰富,能持续为IMP的生成提供能量
C.腺苷脱氢酶、ACP、酶X都能为化学反应提供活化能
D.在IMP降解前有效抑制ACP的活性是鱼肉保持鲜味的思路之一
知识点类别
具体内容
酶的本质
绝大多数酶是由氨基酸脱水缩合形成的蛋白质,少数酶是具有催化作用的RNA;酶的作用机理是降低化学反应的活化能,与无机催化剂相比,酶降低活化能的效果更显著,但不改变反应的平衡点,也不改变反应的最终产物量。
酶的特性
一是高效性,与无机催化剂相比,酶的催化效率可提高10⁷~10¹³倍,可通过对比实验直观体现;二是专一性,一种酶只能催化一种或一类化学反应,其根本原因是酶的活性中心结构与特定底物的结构相匹配;三是作用条件温和,酶的活性受温度、pH等因素影响,偏离最适条件时,酶活性会明显下降。
ATP结构
ATP全称为三磷酸腺苷,由腺苷(腺嘌呤+核糖)+三个磷酸基团组成,分子中含有2个高能磷酸键;结构简式为A-P~P~P,其中“~”代表高能磷酸键,断裂时可释放大量能量,“A”代表腺苷,区别于腺嘌呤。
ATP与ADP转化
细胞内ATP与ADP的转化时刻不停进行,处于动态平衡状态,该过程的特点是物质可逆、能量不可逆;ATP合成的能量来源主要是细胞呼吸和光合作用的光反应阶段,ATP水解释放的能量可用于细胞分裂、主动运输、物质合成等各项生命活动。
ATP功能
ATP是细胞生命活动的直接能源物质,细胞内的绝大多数生命活动都需要ATP直接供能,如肌肉收缩、神经递质释放等。
破情境
3.科学家在链霉菌中发现一种双功能酶Art22,其既能催化胞内某种有毒糖类氧化分解,又能催化另一种糖类的异构产生杀菌物质。相关叙述正确的是( )
A.Art22通过降低自身活化所需的能量提高化学反应速率
B.Art22催化有毒糖类的氧化分解既保护自己又提供能量
C.Art22催化糖类的异构不利于链霉菌在环境中的生存
D.Art22的双功能说明其催化化学反应没有专一性
4.已知H+-ATPase是一种位于细胞膜上的载体蛋白,如下图表示细胞中几种离子的转运方式。下列说法正确的是( )
A.H+-ATPase为ATP水解提供活化能
B.NHX既能运输Na+又能运输H+,因此不具有专一性
C.Na+运出细胞的过程中蛋白NHX的自身构象会发生改变
D.抑制细胞呼吸之后,K+的吸收不会受到影响
2026年重点关注:
酶与ATP介导细胞代谢的分子机制探究:
紧扣江苏高考“素养立意、综合赋能”的命题导向,以细胞呼吸、光合作用的分子路径为核心载体,深度探究酶的特异性催化作用与ATP合成/水解的偶联机制,聚焦线粒体基质中酶活性调控对ATP生成的分子逻辑,叶绿体类囊体薄膜上酶促反应与ATP合成的协同关系,设问凸显知识点的系统性整合,关联变量控制与实验设计,渗透科学探究、科学思维核心素养,契合高考对分子水平生命活动的深度考查要求。
酶与ATP的跨场景应用及生命实践情境:
立足江苏区域特色与生命科学前沿,融合农业精准调控、食品绿色保鲜、生物新能源开发等实践场景,挖掘酶的特性与ATP供能机制在实际生产生活中的应用价值,如,果蔬保鲜中酶活性的精准调控与细胞内ATP稳态的关联,酿酒工艺中酶促反应的调控与ATP供能效率的优化,生物催化技术中酶与ATP的协同作用及应用创新,设问立足理论联系实际,凸显科学应用素养,贴合高考情境化命题的高端导向。
【答案】1.A 2.D
【解析】1.A、试管1为0℃,低温抑制淀粉酶活性,淀粉分解量少;试管5(80℃)、6(100℃)条件下淀粉酶已因高温变性失活,淀粉几乎不分解,因此加入碘液后三组均可能呈现较深的蓝色,A正确;
B、斐林试剂检测还原糖需水浴加热,但5、6号试管酶已失活无还原糖生成,不会出现砖红色沉淀,且水浴加热会使低温组酶恢复活性干扰实验结果,并非各试管均能出现砖红色沉淀,B错误;
C、若可溶性淀粉为常温未提前预热,仅会使低温组酶因短暂温度升高分解更多淀粉,导致低温组活性检测值偏高,高温组酶已经提前保温变性失活,活性检测结果不会偏高,并非所有组催化活性都偏高,C错误;
D、试管3(40℃)、4(60℃)催化活性一致,仅能说明淀粉酶的最适温度在40~60℃区间内,不能直接判定最适温度为50℃,需在该区间设置更小的温度梯度进一步实验确定,D错误。
故选A。
2.A、ATP由腺苷和三个磷酸基团组成,AMP由腺苷和一个磷酸基团组成,AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)是RNA的基本单位之一,A错误;
B、ATP在细胞中含量很少,通过ATP与ADP的快速相互转化,持续为生命活动提供能量,B错误;
C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,酶不能为化学反应提供能量,C错误;
D、根据题干信息可知,IMP具有鲜味特性,IMP在ACP的作用下会降解为无鲜味的次黄嘌呤和核糖,所以在IMP降解前有效抑制ACP的活性,可使IMP不被降解,使鱼肉保持鲜味,D正确。
故选D。
【答案】3. B 4.C
【解析】3.A、酶通过降低化学反应的活化能来提高反应速率,而非降低自身活化所需能量,A错误;
B、Art22催化有毒糖类氧化分解,既解除该物质对链霉菌的毒害(保护自身),又通过氧化分解过程释放能量(如ATP)供细胞利用,B正确;
C、催化糖类异构产生杀菌物质,可抑制其他微生物生长,增强链霉菌在环境中的生存竞争优势,C错误;
D、酶的专一性指一种酶只能催化一种或一类底物的特定反应。Art22虽具双功能,但每种催化作用仍针对特定底物及特定反应(有毒糖类氧化/特定糖类异构),其催化反应具有专一性,D错误。
故选B。
4.A、由图可知:H+-ATPase能够催化ATP水解,具有ATP水解酶的活性,因此能够降低ATP水解所需要的活化能,A错误;
B、在NHX的协助下,细胞膜外的H+顺浓度梯度流入细胞内,与此同时产生的H+电化学势能驱动NHX将Na+逆浓度梯度运出细胞,在上述物质的运输过程中,Na+和H+与NHX结合的位点不同,且不与其他离子结合,因此NHX具有专一性,B错误;
C、NHX将Na+逆浓度梯度运出细胞,说明NHX是一种载体蛋白,载体蛋白在每次转运物质时都会发生自身构象的改变,C正确;
D、由图可知:ATP水解释放的能量逆浓度梯度将H+转运至细胞外,在细胞外形成H+电化学势能,K+依赖H+电化学势能通过KUP进入细胞。抑制细胞呼吸之后,ATP的合成受阻,进而会影响细胞对K+的吸收,D错误。
故选C。
考点2 竞争性抑制与非竞争性抑制
学考点
5.(2025·江苏徐州·4月模拟)下图1为两种抑制剂影响酶活性方式的示意图,多酚氧化酶(PPO)催化酚形成黑色素是果蔬褐变的主要原因。图2为某同学探究温度对两种PPO活性大小影响的实验结果。相关叙述正确的有( )
A.由图1推测,非竞争性抑制剂降低酶的活性与酶的空间结构改变无关
B.由图1推测,可以通过增加底物浓度来降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制
C.由图2可知,在相同温度条件下酶A的活性高于酶B
D.由图2可知,酶A和酶B的最适温度均为40℃
抑制类型
核心特点
抑制特点
竞争性抑制
抑制剂与底物的空间结构相似,二者竞争结合酶的活性中心;
抑制剂结合活性中心后,底物无法与酶结合,进而抑制催化作用。
抑制作用具有可逆性;
当底物浓度足够高时,底物可优先结合酶的活性中心,从而解除抑制;
酶的最大反应速率不变,仅降低酶与底物的结合效率。
非竞争性抑制
抑制剂不与底物竞争酶的活性中心,而是结合酶的非活性中心;
结合后会改变酶的空间结构,导致酶的活性中心扭曲、变形而失效,即使有底物存在也无法结合。
抑制作用不可逆;
增大底物浓度无法解除抑制,因酶活性中心已被破坏;
酶的最大反应速率降低。
破情境
6. 酶促反应受多种抑制剂影响。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性中心,非竞争性抑制剂与酶的非活性中心结合,改变酶活性中心的结构。下图表示A,B两种抑制剂影响酶促反应的示意图,下列叙述正确的是( )
A.酶活性中心的结构决定了酶具有高效性
B.抑制剂B是竞争性抑制剂,其与底物有相似的化学结构
C.在含有抑制剂A的反应体系中降低底物浓度,酶促反应速率变化不大
D.在含有抑制剂B的反应体系中增大底物浓度,酶促反应速率变化不大
7.在催化反应中,竞争性抑制剂与底物(S)结构相似,可与S竞争性结合酶(E)的活性部位;反竞争性抑制剂只能与酶–底物复合物(ES)结合,不能直接与游离酶结合。抑制剂与E或ES结合后,催化反应无法进行,产物(P)无法形成。下列说法正确的是( )
A.底物充足的条件下,随着酶量的增加,反竞争性抑制剂存在的反应速率持续增强
B.ES→P+E所需要的活化能与S直接转化为Р所需要的活化能相等
C.酶量一定的条件下,底物浓度越高,竞争性抑制剂的抑制效率越低
D.酶是生物大分子,其基本组成单位是氨基酸或脱氧核苷酸
2026年重点关注
1. 结合药物作用、重金属污染等真实情境:考查竞争性抑制与非竞争性抑制的机理辨析,侧重抑制剂结合位点、抑制效果与底物浓度的关联,强化核心概念的深度理解,凸显科学思维素养;
2. 结合酶促反应曲线、实验数据表格等呈现形式:要求考生结合曲线走势、数据变化,精准判断抑制类型,同时关联酶的空间结构、活性变化,落实生命观念;
3. 结合医学、环境科学等前沿情境:如新型抑制类药物的作用机制、重金属污染对细胞代谢的影响,考查抑制类型的判断及原理应用,强调理论联系实际,渗透科学应用素养;
4. 设问形式将更注重逻辑推理与语言表达:要求考生规范阐述“抑制类型判断依据”“底物浓度对抑制效果的影响机理”等,避免“会而不对、答而不全”的问题,强化答题规范性。
【答案】5. B
【解析】5.A、由图1推测,非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合,导致酶与底物的结合部位空间改变,无法与底物结合,使酶的活性受到抑制,A错误;
B、由图1推测,竞争性抑制剂与底物竞争酶与底物的结合位点,使底物无法与酶结合形成酶—底物复合物,进而影响酶促反应速率,因此增加反应体系中底物的浓度,可解除竞争性抑制剂的抑制作用,B正确;
C、由图2可知,相同温度条件下,酶A催化后酚剩余量更多,因此与酶B相比,相同温度条件下酶A的活性更低,C错误;
D、由图2可知,酶A在50℃时,酚剩余量最少,而酶B在40℃时,酚剩余量最少,但不能确定该温度就是酶的最适温度,原因是温度梯度过大,D错误。
故选B。
【答案】6.D 7.C
【解析】6.A、据图甲可知,底物结构和酶的活性中心结构吻合,体现了酶的专一性,A错误;
B、据图可知,竞争性抑制剂与相应酶的活性中心结合,A是竞争性抑制剂,图中的抑制剂B能使酶的空间结构改变,属于非竞争性抑制剂,B错误;
C、据图分析,抑制剂A属于竞争性抑制剂,竞争性抑制剂与底物竞争酶与底物的结合位点,进而影响酶活性,影响酶促反应速度,若在含有抑制剂A的反应体系中降低底物浓度,酶促反应速率降低,C错误;
D、抑制剂B属于非竞争性抑制剂,能改变酶的空间结构,使酶不能与底物结合,即使增加底物浓度也无法解除,故在含有抑制剂B的反应体系中增大底物浓度,酶促反应速率变化不大,D正确。
故选D。
7.A、反竞争性抑制剂是一类只能与酶-底物复合物(ES)结合,但不能直接与游离酶结合的抑制剂,故反竞争性抑制剂的作用不会随着酶量的增加不断增加,A错误;
B、酶的作用机理是能降低化学反应活化能,故ES→P+E(有酶催化)所需要的活化能比S直接转化为P所需要的活化能要低,B错误;
C、竞争性抑制剂与底物(S)结构相似,可与S竞争性结合酶(E)的活性部位,酶量一定的条件下,底物浓度越高,底物和酶结合的就越多,竞争性抑制剂的抑制效率越低,C正确;
D、酶的化学本质是RNA或蛋白质,因而是生物大分子,其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸,D错误。
故选C。
考点3 酶促反应实验变量与误差
学考点
8.(2025·江苏苏州·三模)细胞呼吸第一阶段(糖酵解过程)比较复杂,受PFKL、LDHA、GAPDH和PKM2等多种酶的活性影响。M酶也是细胞呼吸过程中的关键酶,研究人员为探究其磷酸化在癌症小鼠糖酵解过程中的作用,进行了相关实验,结果如图。下列相关叙述正确的是( )
A.用未磷酸化的M酶处理正常小鼠作为对照组
B.PFKL等多种酶可提供活化能以促进反应进行
C.M酶的磷酸化能促进癌细胞中丙酮酸的生成
D.促进M酶磷酸化可作为癌症治疗的一种思路
9.(2024·江苏南京·一模)(多选)温度是影响酶促反应速率的重要因素。图中直线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系,曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起,使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。下列相关叙述正确的有( )
A.在一定温度范围内,温度越高,反应物分子具有的能量越多
B.低温条件下,酶的空间结构稳定性高,适合保存酶
C.在t1、t2温度条件下,酶降低的活化能相同
D.酶促反应速率是反应物分子能量和酶空间结构共同作用的结果
变量类型
核心定义
酶促反应实验实例
自变量
实验中人为主动改变的变量,是实验探究的核心变量,也是影响实验结果的关键因素,决定实验探究的方向。
探究温度对酶活性影响时,自变量是温度;探究pH对酶活性影响时,自变量是pH;探究底物浓度对酶促反应速率影响时,自变量是底物浓度。
因变量
随自变量变化而发生相应变化的变量,是实验观察和测量的指标,其变化趋势能直观反映自变量对实验结果的影响。
酶促反应实验中,因变量可分为:酶促反应速率、产物生成量、反应完成所需时间等,如淀粉水解实验中,淀粉剩余量或麦芽糖生成量可作为因变量。
无关变量
除自变量外,对实验结果有影响、需严格控制的变量,若不保持各组一致,会干扰实验结果的准确性,需遵循“等量且适宜”原则。
如试剂用量、反应时间、实验温度的稳定性、酶的纯度、底物的纯度等,例如探究温度对酶活性实验中,酶用量、底物用量需保证各组一致。
常见误差来源
1.试剂添加顺序不当:如探究pH对酶活性影响时,先加酶后调pH,导致酶提前催化反应,干扰实验结果;
2.温度、pH控制不精准:偏离酶的最适条件,导致酶活性不稳定,实验数据出现偏差;
3.无关变量控制不当:底物、酶用量不一致,各组无关变量未保持统一,导致反应速率差异,干扰实验结果;
4.反应时间控制不严:部分组反应时间过长、部分组过短,导致产物生成量差异较大,无法准确反映自变量的影响;
5.检测方法不灵敏:如检测淀粉剩余量时碘液浓度过低,无法准确判断淀粉分解程度,导致实验结果误判。
误差改进思路
1.严格控制无关变量:确保各组实验中无关变量“等量且适宜”,如试剂用量、反应时间、温度等保持一致,避免干扰实验结果;
2.设置重复实验:每组实验重复3~5次,多次测量实验数据并求平均值,有效减小偶然误差,提高实验结果的可靠性;
3.设置空白对照:如设置不加酶的空白组,排除试剂本身、环境因素等对实验结果的干扰,使实验结论更具说服力。
破情境
10.(多选)下列关于酶实验的叙述正确的是( )
A.探究酶的高效性实验时,自变量是有无催化剂
B.酶促反应过程中,酶的空间结构可以发生改变
C.验证酶的专一性时,可分别用淀粉酶和蔗糖酶处理淀粉
D.可用过氧化氢酶催化H2O2分解的反应,来探究温度对酶活性的影响
11.(多选)科研人员探究了温度对某种酶促反应速率的影响,实验结果如下图所示,下列叙述错误的是( )
A.酶如果发生构象的改变,一定不可逆且活性降低
B.酶促反应速率不仅受温度影响,还受酶浓度、底物浓度等因素影响
C.进一步探究该酶的最适温度时,应在50~55℃之间设置更小的温度梯度
D.温度高于60℃后,反应速率明显下降,是因为高温使酶的空间结构遭到破坏
2026年重点关注
1. 酶促反应实验变量的精细化分析:考查自变量、因变量、无关变量的精准判断与控制技巧,侧重情境化设问,要求考生明确变量控制的等量且适宜原则,能结合实验目的设计变量控制方案,同时关联酶活性与ATP生成量的变化,凸显科学探究与科学思维素养,适配高考对实验细节的精细化考查趋势。
2. 变量与误差相关易错点辨析:自变量与无关变量的混淆、误差类型的判断误区、实验改进方案的不规范表述等,以选择题、判断题、长句答题等形式考查,要求考生精准辨析易错点,规范书写答题语言,规避“会而不对、答而不全”的问题,同时结合具体实验情境强化理解,适配高考对实验细节与答题规范性的考查要求。
【答案】8.C 9.ABD
【解析】8.A、根据题意可知,为探究M酶磷酸化在癌症小鼠的糖酵解过程中的作用,以癌症模型小鼠为材料进行了相关实验,实验组是用磷酸化的M酶处理,所以对照组的处理方式为用未磷酸化的M酶处理癌症模型小鼠,A错误;
B、酶能降低化学反应的活化能,但不能提供活化能,B错误;
C、根据图示信息可知,实验组中多种糖酵解的酶含量较高,由此可知,M酶磷酸化能够促进癌细胞中丙酮酸的形成,C正确;
D、根据题意可知,M酶其磷酸化能促进肿瘤细胞的生长,因此通过抑制M酶磷酸化来抑制癌细胞的增殖可作为一种治疗思路,D错误。
故选C。
9.A、据题意可知,直线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系,两者正相关,在一定温度范围内,温度越高,反应物分子具有的能量越多,A正确;
B、低温条件下,酶的空间结构稳定性高,酶活性受到抑制,温度恢复到适宜温度时,酶活性恢复,故低温适合保存酶,B正确;
C、在t1、t2温度条件下,酶促反应速率相同,但是底物分子具有的能量不同,酶降低的活化能不相同,C错误;
D、由图可知,随着温度的增加,底物分子具有的能量越来越高,酶的活性越来越差。在曲线c中t1和t2点的酶促反应速率相同,但是所对应的底物分子具有的能量和酶的活性都不同,t1位点的酶活性高,底物分子具有的能量低;t2位点的酶活性低,底物分子具有的能量高,因此酶促反应速率是底物分子的能量与酶的空间结构(酶活性)共同作用的结果,D正确。
故选ABD。
【答案】10.BC 11.AC
【解析】10.A、探究酶的高效性时,实验需比较酶与无机催化剂的催化效率,自变量应为催化剂的类型,而非单纯的有无催化剂,A错误;
B、酶在催化过程中会与底物结合,形成酶—底物复合物,此时酶的空间结构发生可逆性改变,反应结束后恢复原状,B正确;
C、验证酶的专一性时,可用不同酶处理同一底物。淀粉酶能催化淀粉水解,而蔗糖酶不能,通过检测产物(如用碘液观察是否显蓝色)可验证专一性,C正确;
D、探究温度对酶活性的影响时,不能选择H2O2作为底物,因为温度会使H2O2分解,D错误。
故选BC。
11.A、 酶的构象改变不一定不可逆,比如低温会使酶的活性降低(构象有轻微改变),但温度恢复后酶的构象和活性可恢复;只有高温、过酸过碱等才会导致酶的空间结构(构象)不可逆破坏,活性永久丧失。因此 “酶构象改变一定不可逆且活性降低” 的表述错误,A 错误;
B 、酶促反应速率受多种因素影响,除了温度,还包括酶浓度(酶不足时,底物过量也无法提高速率)、底物浓度(底物不足时,酶过量也无法提高速率)、pH 等。因此该表述正确,B 正确;
C 、据图可知,温度在55℃时反应速率达到峰值(是目前实验中的最高速率),因此探究最适温度时,应在50~60℃之间设置更小的温度梯度(比如 50℃、51℃、52℃、55℃…58),以更精确找到最适温度,该表述正确,C 错误;
D 、温度高于 60℃后,反应速率明显下降,因为高温会破坏酶的空间结构(使酶变性失活),且这种破坏是不可逆的,导致酶活性大幅降低,反应速率下降。该表述正确,D 正确。
故选AC。
1.(2026·江苏·模拟预测)我国科研团队在人造细胞内实现了“葡萄糖→丙酮酸→丙氨酸”的转化。人造细胞内ATP能驱动肌动蛋白聚合,使细胞形态改变。下列叙述错误的是( )
A.葡萄糖、肌动蛋白都含有C、H、O元素
B.丙氨酸是对人造细胞生命活动有重要作用的非必需氨基酸
C.ATP水解释放的磷酸基团可与肌动蛋白结合使其发生磷酸化
D.肌动蛋白参与构成细胞膜的基本支架,与人造细胞形态转变密切相关
【答案】D
【详解】A、葡萄糖是糖类,组成元素为C、H、O;肌动蛋白是蛋白质,组成元素至少包含C、H、O、N,二者均含有C、H、O元素,A正确;
B、由题干可知人造细胞可通过丙酮酸合成丙氨酸,说明丙氨酸是细胞自身能合成的非必需氨基酸,参与细胞代谢等生命活动,具有重要作用,B正确;
C、ATP水解时,末端的磷酸基团转移至肌动蛋白,使其磷酸化,从而改变结构驱动聚合,C正确;
D、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,肌动蛋白是细胞骨架的组成成分,不构成细胞膜的基本支架,D错误。
故选D。
2.某实验小组研究不同pH条件下新鲜的莴苣、菠菜和白菜叶片的酶提取液对过氧化氢分解速率的影响,实验结果如图所示,下列叙述错误的是( )
A.莴苣提取液中酶活性可能最强
B.该实验的自变量是pH和材料类型
C.三种酶提取液的最适pH都在7-8
D.pH通过影响酶的活性,影响氧气生成速率
【答案】C
【详解】A、在最适pH等条件下,莴苣提取液使过氧化氢分解速率最高,莴苣提取液中酶活性可能最强,A正确;
B、实验研究不同pH和不同材料(莴苣、菠菜、白菜)对过氧化氢分解速率的影响,自变量是pH和材料类型,B正确;
C、由图可知,菠菜提取液在pH为7时,过氧化氢分解速率相对较高,所以最适pH在7附近,新鲜的莴苣和白菜叶片的酶提取液最适pH在6~8,C错误;
D、pH影响酶活性,进而影响过氧化氢分解(氧气生成)速率,D正确。
故选C。
3.(2025·江苏徐州·二模)血液中碱性磷酸酶(ALP)的含量是衡量骨骼健康的重要指标。碱性磷酸酶(本质是一种蛋白质)主要在成骨细胞中催化磷酸酯水解,当成骨细胞受损时,该酶进入血液中。下列说法正确的是( )
A.ALP能为磷酸酯水解提供反应所需的活化能
B.成骨细胞的线粒体可以为ALP的合成提供能量
C.可通过口服碱性磷酸酶以增强骨骼健康
D.血液中ALP含量高说明成骨细胞膜的流动性异常
【答案】B
【详解】A、酶的作用是降低化学反应的活化能,而非提供活化能。ALP作为酶,只能加速反应,不能提供能量,A错误;
B、ALP是蛋白质,在核糖体合成时需消耗ATP,而线粒体通过呼吸作用产生ATP,为合成提供能量,B正确;
C、ALP为蛋白质,口服后会被消化道中的酶分解,无法以完整结构发挥作用,C错误;
D、成骨细胞受损时ALP进入血液,是因细胞膜结构破坏导致通透性增大,而非流动性异常(流动性是膜的正常特性),D错误。
故选B。
4.(2024·江苏泰州·模拟)下图为ATP合酶的结构模式图,H+通道F0部分整合在细胞膜内,当H+跨膜转运时F1可以发生旋转,其活性中心发生周期性构象改变,合成ATP并从ATP合酶上脱离。DNP(2,4-二硝基苯酚)能够消除跨膜H+梯度。下列相关叙述错误的是( )
A.H+通道F0蛋白质具有一定的疏水性
B.跨膜的H+电化学梯度可驱动ATP合成
C.图示结构可存在于类囊体薄膜和线粒体内膜上
D.使用DNP可以加快ATP合酶释放ATP的速率
【答案】D
【详解】A、H+通道F0部分整合在细胞膜内,具有一定的疏水性,A正确;
B、氢离子顺浓度梯度沿ATP合酶运输可以驱动ATP的合成,B正确;
C、类囊体薄膜和线粒体内膜上均会发生如图所示的ATP的合成过程,故图示结构可存在于类囊体薄膜和线粒体内膜上,C正确;
D、DNP能够消除跨膜H+梯度,使用DNP会减少ATP的合成,D错误。
故选D。
5.(2025·江苏南通·模拟)酶可以为生活添姿彩,亦可助力科技发展,下列相关叙述正确的是( )
A.酶的元素组成是C、H、O、N,可以降低化学反应的活化能
B.溶菌酶属于免疫的第一道防线,亦可与抗生素联合使用增强抗生素疗效
C.DNA酶、蛋白酶、RNA酶等助力了DNA是肺炎链球菌主要遗传物质的发现
D.中国台湾科学家钱嘉韵分离到耐高温DNA聚合酶助力了PCR的大规模应用
【答案】D
【详解】A、酶的本质是蛋白质或RNA,酶的元素组成是C、H、O、N或P,可以降低化学反应的活化能,A错误;
B、体液中的溶菌酶属于第二道防线,泪液和唾液中的溶菌酶属于第一道防线,B错误;
C、在肺炎链球菌转化实验中,DNA酶可降解DNA(证明DNA是遗传物质),但蛋白酶和RNA酶的作用是排除蛋白质和RNA的干扰,DNA酶、蛋白酶、RNA酶等助力了DNA是肺炎链球菌的遗传物质的发现,C错误;
D、钱嘉韵(Alice Chien)从嗜热菌中分离的Taq DNA聚合酶耐高温,助力了PCR的大规模应用,D正确。
故选D。
6.(2025·江苏扬州·模拟)α-淀粉酶以随机的方式从淀粉分子内部水解淀粉,β-淀粉酶则从淀粉末端以两个单糖为单位进行水解。下列叙述正确的是( )
A.α-淀粉酶不具有专一性,β-淀粉酶具有专一性
B.两种酶催化淀粉水解后的产物中都有麦芽糖
C.两种酶在高温条件下均会因肽键断裂而失活
D.两种酶均可用于探究pH对酶活性的影响
【答案】B
【详解】A、酶都具有专一性,这是酶的特性之一,α-淀粉酶和β-淀粉酶都具有专一性,α-淀粉酶专一性催化淀粉内部水解,β-淀粉酶专一性从淀粉末端以两个单糖为单位水解,A错误;
B、β-淀粉酶的直接产物是麦芽糖(每次切下2个葡萄糖单位),α-淀粉酶虽随机切割,但产生的短链片段(如糊精)可进一步被水解为麦芽糖(尤其在反应后期),B正确;
C、两种酶在高温条件下会因空间结构被破坏而失活,不是肽键断裂,肽键断裂需要蛋白酶等的作用,C错误;
D 、淀粉在酸性条件下不需要酶的催化也会水解,因此两种淀粉酶不能用于探究pH对酶活性的影响,D错误。
故选B。
7.(2025·江苏·模拟)肿瘤细胞膜上的ABC转运蛋白介导化疗药物的外排,是肿瘤细胞的一种重要耐药机制。ABC转运蛋白包含跨膜结构域(TMD)和核苷酸结合结构域(NBD),当药物、ATP分别与TMD、NBD结合后,ATP水解,将药物排出细胞膜外,主要机理如图。相关叙述错误的是( )
A.TMD含有多个亲水性氨基酸
B.NBD具有两个ATP结合位点,且能水解ATP
C.ATP的水解导致TMD的空间构象发生改变
D.化疗时联合使用ABC转运蛋白抑制剂可增强化疗效果
【答案】A
【详解】A、TMD 是跨膜结构域,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层(疏水端相对 ),所以 TMD 应含有多个疏水性氨基酸以嵌入膜中,A错误;
B、从图中可看出 NBD 有两个 ATP 结合位点,且结合后 ATP发生了水解,B正确;
C、ATP 水解会引起 ABC 转运蛋白的构象改变,TMD 作为其结构域,空间构象也会改变,实现药物外排,C 正确;
D、ABC 转运蛋白外排化疗药物会导致耐药,使用其抑制剂可减少药物外排,增强化疗效果,D 正确。
故选A。
8.细胞内的马达蛋白能够与“货物”(颗粒物质)结合并利用ATP水解使马达蛋白磷酸化驱动自身沿细胞骨架“行走”,部分机理如图所示,下列叙述正确的是( )
A.马达蛋白的合成与核糖体、内质网、高尔基体有关
B.马达蛋白的磷酸化属于细胞的放能反应
C.细胞内囊泡的运输,叶绿体的运动等生理活动也需要马达蛋白的参与
D.马达蛋白对运输的“货物”不具有特异性
【答案】C
【详解】A、马达蛋白是胞内蛋白,其合成场所是核糖体,合成过程不需要内质网、高尔基体的加工修饰,只有分泌蛋白的合成才与核糖体、内质网、高尔基体有关,A错误;
B、ATP水解使马达蛋白磷酸化,ATP水解是放能反应,而马达蛋白磷酸化是吸收ATP水解释放的能量的过程,属于吸能反应,B错误;
C、细胞内囊泡的运输、叶绿体的运动等生理活动都涉及到在细胞内的移动,而马达蛋白能够利用ATP水解提供能量驱动自身沿细胞骨架“行走”,所以这些生理活动也需要马达蛋白的参与,C正确;
D、马达蛋白能够与“货物”(颗粒物质)结合,这种结合具有特异性,就如同酶与底物的特异性结合一样,所以马达蛋白对运输的“货物”具有特异性,D错误。
故选C。
9.(2025·江苏·一模)“姜撞奶”是一种传统美食,制作过程中纯牛奶和生姜混合后发生凝乳,其中起主要作用的是姜汁中的生姜蛋白酶。下列相关叙述错误的是( )
A.在反应过程中,底物与生姜蛋白酶活性中心结合
B.将凝乳用双缩脲试剂进行检测无紫色产生
C.温度、pH、姜汁的用量会影响姜汁凝乳的效果
D.生姜蛋白酶并不能水解所有蛋白质与其底物特异性有关
【答案】B
【详解】A、酶促反应过程中,底物会与酶的活性中心结合,从而发生反应,生姜蛋白酶也不例外,在反应过程中,底物与生姜蛋白酶活性中心结合,A正确;
B、凝乳中含有蛋白质,双缩脲试剂可与蛋白质中的肽键反应呈现紫色,所以将凝乳用双缩脲试剂进行检测会有紫色产生,B错误;
C、酶的活性受温度、pH 等因素影响,姜汁用量会影响生姜蛋白酶的量,进而影响姜汁凝乳的效果,C正确;
D、酶具有专一性,即一种酶只能催化一种或一类化学反应,生姜蛋白酶并不能水解所有蛋白质与其底物特异性有关,D正确。
故选B。
10.底物水平磷酸化是在分解代谢过程中,底物因脱氢、脱水等作用而使能量在分子内部重新分布,形成高能磷酸化合物,然后将高能磷酸基团转移到ADP形成ATP或转移到GDP形成GTP 的过程。下列叙述正确的是( )
A.ATP分子内部相邻磷酸基团均带正电荷而相互排斥
B.在细胞质基质和线粒体基质中均可发生底物水平磷酸化
C.ATP、GTP、CTP、UTP去掉磷酸基团可参与合成DNA
D.GTP在GTP酶催化下转化为GDP的反应为吸能反应
【答案】B
【详解】A、ATP内部相邻磷酸基团均带负电荷而相互排斥,A错误;
B、题意显示,底物水平磷酸化是在分解代谢过程中,底物因脱氢、脱水等作用而使能量在分子内部重新分布,形成高能磷酸化合物的过程,细胞质基质和线粒体基质都可以产生ATP,因此在细胞质基质和线粒体基质中均可发生底物水平磷酸化,B正确;
C、ATP、GTP、CTP、UTP去掉磷酸基团可参与合成RNA,C错误;
D、GTP在GTP酶的催化下转化为GDP的反应为放能反应,D错误。
故选B。
11.(2024·江苏无锡·模拟)下图为细胞内普遍存在的分子开关调节机制,磷酸化与去磷酸化使各种靶蛋白处于“开启”或“关闭”的状态。相关叙述错误的是( )
A.蛋白质磷酸化的过程往往是一个放能反应的过程
B.蛋白质去磷酸化后仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
C.磷酸化与去磷酸化可改变靶蛋白的电荷分布与分子构象
D.磷酸化与去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应
【答案】A
【详解】A、蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应,与ATP的水解相联系,A错误;
B、蛋白质去磷酸化后仍具有肽键,能与双缩脲试剂发生紫色反应,B正确;
C、蛋白质在蛋白激酶作用下发生磷酸化后空间结构会发生改变,也可改变靶蛋白的电荷分布;同理,磷酸化的蛋白质在去磷酸化后,其蛋白质的构象也会发生改变,靶蛋白的电荷分布也会改变,C正确;
D、在信号的刺激下,蛋白激酶催化ATP将蛋白质磷酸化,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,所以蛋白质磷酸化和去磷酸化的过程体现了蛋白质结构与功能相适应,D正确。
故选A。
二、多选题
12.(2026·江苏徐州·一模)下列关于高中生物学实验的叙述,错误的是( )
A.若用斐林试剂代替双缩脲试剂来检测蛋白质时,控制用量是关键
B.利用淀粉酶、淀粉溶液探究pH对酶活性影响,检测淀粉剩余量是关键
C.利用组培时产生突变体培养蝴蝶兰新品种的原理是基因突变和基因重组
D.使用洋葱提取DNA时,先在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐,充分研磨后过滤并弃去滤液
【答案】BCD
【详解】A、斐林试剂和双缩脲试剂中NaOH溶液浓度相同,质量浓度均为0.1g/mL。但是CuSO4的浓度存在差异,斐林试剂中浓度为0.05 g/mL,双缩脲试剂中浓度为0.01 g/mL,所以控制用量是关键,A正确;
B、淀粉在酸性条件下易水解,因此不适宜用来探究pH对酶活性影响,B错误;
C、组培是无性繁殖,自然状态下不发生基因重组,故利用组培时产生突变体培养蝴蝶兰新品种的原理是基因突变或染色体变异,C错误;
D、提取DNA时,在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐,充分研磨,DNA溶解于氯化钠溶液,过滤并取滤液,D错误。
故选BCD。
13.(2025·江苏盐城·模拟)研究发现某种酶对发酵食品产生的生物胺降解的效果较好。研究人员探究了温度对该酶活力的影响,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.适宜条件下,该酶在生物体内外均能发挥催化作用
B.图中酶活力可通过检测单位时间生物胺的降解量来表示
C.该酶可为生物胺降解过程提供活化能,以提高分解速率
D.40℃时增加生物胺的量,其他条件不变,M点会上移
【答案】AB
【详解】A、酶是生物催化剂,在适宜条件下,酶在生物体内外均可发挥催化作用,A正确;
B、酶活力可以用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示,对于该酶,可通过检测单位时间生物胺的降解量(底物消耗量 )来表示酶活力,B正确;
C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,而不是提供活化能,C错误;
D、酶活力主要跟温度和pH有关,与反应物的浓度无关,所以40℃时增加生物胺的量,其他条件不变,M点不会上移,D错误。
故选AB。
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猜押02 酶与ATP
(学考点→破情境)
题型
考情分析
考向预测
酶与 ATP 核心基础
2025年江苏卷:结合具体生理过程,考查酶的本质及作用机理
2024年江苏卷:结合实验情境,考查酶的作用条件及特性;
2023年江苏卷:结合酶促反应曲线,考查酶的专一性、高效性;
1.结合抑制剂结构示意图,区分竞争性抑制与非竞争性抑制;
2. 围绕酶促反应实验,进行自变量、因变量、无关变量分析;
3. 分析实验数据,判断误差来源并提出改进方案;
4. 结合 ATP 结构与供能,考查酶与 ATP 的综合应用
竞争性抑制与非竞争性抑制
2025年江苏卷:以重金属离子抑制酶活性为情境,判断非竞争性抑制类型
2024年江苏卷:以磺胺类药物为真实情境,考查竞争性抑制机理;
酶促反应实验变量与误差
2025年江苏卷:结合实验设计情境,考查变量控制与误差分析
2024年江苏卷:结合实验数据,分析酶促反应实验误差及改进措施;
2023年江苏卷:结合酶相关实验,考查变量控制;
考点1 酶与 ATP 核心基础
学考点
1.(2026·江苏无锡·一模)为探究淀粉酶活性随温度的变化,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是( )
步骤
操作项目
试管1
试管2
试管3
试管4
试管5
试管6
①
加入淀粉酶溶液(mL)
1
1
1
1
1
1
②
调节温度(℃)
0
20
40
60
80
100
③
保温时间(min)
5
5
5
5
5
5
④
加入可溶性淀粉溶液(mL)
2
2
2
2
2
2
⑤
振荡、继续保温(min)
5
5
5
5
5
5
⑥
加入某种试剂检测
2滴
2滴
2滴
2滴
2滴
2滴
A.若步骤⑥加入的是碘液,则试管1、5、6均可能呈现较深的蓝色
B.若步骤⑥加入的是斐林试剂,则各试管均需水浴加热才能出现砖红色沉淀
C.若加入的可溶性淀粉溶液为常温,则检测结果酶催化活性会偏高
D.若结果呈现试管3、4的催化活性一致,则可说明淀粉酶的最适温度为50℃
2.(2025·江苏盐城·二模)活鱼宰杀后,鱼肉中的ATP会逐步降解并转化为肌苷酸(IMP),IMP在酸性磷酸酶(ACP)等酶的作用下降解为次黄嘌呤和核糖,过程如图所示。IMP具有鲜味特性而次黄嘌呤和核糖无鲜味。下列叙述正确的是( )
A.ATP、AMP中都含有腺苷和磷酸基团,都是RNA的基本单位之一
B.ATP在细胞中含量丰富,能持续为IMP的生成提供能量
C.腺苷脱氢酶、ACP、酶X都能为化学反应提供活化能
D.在IMP降解前有效抑制ACP的活性是鱼肉保持鲜味的思路之一
知识点类别
具体内容
酶的本质
绝大多数酶是由氨基酸脱水缩合形成的蛋白质,少数酶是具有催化作用的RNA;酶的作用机理是降低化学反应的活化能,与无机催化剂相比,酶降低活化能的效果更显著,但不改变反应的平衡点,也不改变反应的最终产物量。
酶的特性
一是高效性,与无机催化剂相比,酶的催化效率可提高10⁷~10¹³倍,可通过对比实验直观体现;二是专一性,一种酶只能催化一种或一类化学反应,其根本原因是酶的活性中心结构与特定底物的结构相匹配;三是作用条件温和,酶的活性受温度、pH等因素影响,偏离最适条件时,酶活性会明显下降。
ATP结构
ATP全称为三磷酸腺苷,由腺苷(腺嘌呤+核糖)+三个磷酸基团组成,分子中含有2个高能磷酸键;结构简式为A-P~P~P,其中“~”代表高能磷酸键,断裂时可释放大量能量,“A”代表腺苷,区别于腺嘌呤。
ATP与ADP转化
细胞内ATP与ADP的转化时刻不停进行,处于动态平衡状态,该过程的特点是物质可逆、能量不可逆;ATP合成的能量来源主要是细胞呼吸和光合作用的光反应阶段,ATP水解释放的能量可用于细胞分裂、主动运输、物质合成等各项生命活动。
ATP功能
ATP是细胞生命活动的直接能源物质,细胞内的绝大多数生命活动都需要ATP直接供能,如肌肉收缩、神经递质释放等。
破情境
3.科学家在链霉菌中发现一种双功能酶Art22,其既能催化胞内某种有毒糖类氧化分解,又能催化另一种糖类的异构产生杀菌物质。相关叙述正确的是( )
A.Art22通过降低自身活化所需的能量提高化学反应速率
B.Art22催化有毒糖类的氧化分解既保护自己又提供能量
C.Art22催化糖类的异构不利于链霉菌在环境中的生存
D.Art22的双功能说明其催化化学反应没有专一性
4.已知H+-ATPase是一种位于细胞膜上的载体蛋白,如下图表示细胞中几种离子的转运方式。下列说法正确的是( )
A.H+-ATPase为ATP水解提供活化能
B.NHX既能运输Na+又能运输H+,因此不具有专一性
C.Na+运出细胞的过程中蛋白NHX的自身构象会发生改变
D.抑制细胞呼吸之后,K+的吸收不会受到影响
2026年重点关注:
酶与ATP介导细胞代谢的分子机制探究:
紧扣江苏高考“素养立意、综合赋能”的命题导向,以细胞呼吸、光合作用的分子路径为核心载体,深度探究酶的特异性催化作用与ATP合成/水解的偶联机制,聚焦线粒体基质中酶活性调控对ATP生成的分子逻辑,叶绿体类囊体薄膜上酶促反应与ATP合成的协同关系,设问凸显知识点的系统性整合,关联变量控制与实验设计,渗透科学探究、科学思维核心素养,契合高考对分子水平生命活动的深度考查要求。
酶与ATP的跨场景应用及生命实践情境:
立足江苏区域特色与生命科学前沿,融合农业精准调控、食品绿色保鲜、生物新能源开发等实践场景,挖掘酶的特性与ATP供能机制在实际生产生活中的应用价值,如,果蔬保鲜中酶活性的精准调控与细胞内ATP稳态的关联,酿酒工艺中酶促反应的调控与ATP供能效率的优化,生物催化技术中酶与ATP的协同作用及应用创新,设问立足理论联系实际,凸显科学应用素养,贴合高考情境化命题的高端导向。
考点2 竞争性抑制与非竞争性抑制
学考点
5.(2025·江苏徐州·4月模拟)下图1为两种抑制剂影响酶活性方式的示意图,多酚氧化酶(PPO)催化酚形成黑色素是果蔬褐变的主要原因。图2为某同学探究温度对两种PPO活性大小影响的实验结果。相关叙述正确的有( )
A.由图1推测,非竞争性抑制剂降低酶的活性与酶的空间结构改变无关
B.由图1推测,可以通过增加底物浓度来降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制
C.由图2可知,在相同温度条件下酶A的活性高于酶B
D.由图2可知,酶A和酶B的最适温度均为40℃
抑制类型
核心特点
抑制特点
竞争性抑制
抑制剂与底物的空间结构相似,二者竞争结合酶的活性中心;
抑制剂结合活性中心后,底物无法与酶结合,进而抑制催化作用。
抑制作用具有可逆性;
当底物浓度足够高时,底物可优先结合酶的活性中心,从而解除抑制;
酶的最大反应速率不变,仅降低酶与底物的结合效率。
非竞争性抑制
抑制剂不与底物竞争酶的活性中心,而是结合酶的非活性中心;
结合后会改变酶的空间结构,导致酶的活性中心扭曲、变形而失效,即使有底物存在也无法结合。
抑制作用不可逆;
增大底物浓度无法解除抑制,因酶活性中心已被破坏;
酶的最大反应速率降低。
破情境
6. 酶促反应受多种抑制剂影响。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性中心,非竞争性抑制剂与酶的非活性中心结合,改变酶活性中心的结构。下图表示A,B两种抑制剂影响酶促反应的示意图,下列叙述正确的是( )
A.酶活性中心的结构决定了酶具有高效性
B.抑制剂B是竞争性抑制剂,其与底物有相似的化学结构
C.在含有抑制剂A的反应体系中降低底物浓度,酶促反应速率变化不大
D.在含有抑制剂B的反应体系中增大底物浓度,酶促反应速率变化不大
7.在催化反应中,竞争性抑制剂与底物(S)结构相似,可与S竞争性结合酶(E)的活性部位;反竞争性抑制剂只能与酶–底物复合物(ES)结合,不能直接与游离酶结合。抑制剂与E或ES结合后,催化反应无法进行,产物(P)无法形成。下列说法正确的是( )
A.底物充足的条件下,随着酶量的增加,反竞争性抑制剂存在的反应速率持续增强
B.ES→P+E所需要的活化能与S直接转化为Р所需要的活化能相等
C.酶量一定的条件下,底物浓度越高,竞争性抑制剂的抑制效率越低
D.酶是生物大分子,其基本组成单位是氨基酸或脱氧核苷酸
2026年重点关注
1. 结合药物作用、重金属污染等真实情境:考查竞争性抑制与非竞争性抑制的机理辨析,侧重抑制剂结合位点、抑制效果与底物浓度的关联,强化核心概念的深度理解,凸显科学思维素养;
2. 结合酶促反应曲线、实验数据表格等呈现形式:要求考生结合曲线走势、数据变化,精准判断抑制类型,同时关联酶的空间结构、活性变化,落实生命观念;
3. 结合医学、环境科学等前沿情境:如新型抑制类药物的作用机制、重金属污染对细胞代谢的影响,考查抑制类型的判断及原理应用,强调理论联系实际,渗透科学应用素养;
4. 设问形式将更注重逻辑推理与语言表达:要求考生规范阐述“抑制类型判断依据”“底物浓度对抑制效果的影响机理”等,避免“会而不对、答而不全”的问题,强化答题规范性。
考点3 酶促反应实验变量与误差
学考点
8.(2025·江苏苏州·三模)细胞呼吸第一阶段(糖酵解过程)比较复杂,受PFKL、LDHA、GAPDH和PKM2等多种酶的活性影响。M酶也是细胞呼吸过程中的关键酶,研究人员为探究其磷酸化在癌症小鼠糖酵解过程中的作用,进行了相关实验,结果如图。下列相关叙述正确的是( )
A.用未磷酸化的M酶处理正常小鼠作为对照组
B.PFKL等多种酶可提供活化能以促进反应进行
C.M酶的磷酸化能促进癌细胞中丙酮酸的生成
D.促进M酶磷酸化可作为癌症治疗的一种思路
9.(2024·江苏南京·一模)(多选)温度是影响酶促反应速率的重要因素。图中直线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系,曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起,使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。下列相关叙述正确的有( )
A.在一定温度范围内,温度越高,反应物分子具有的能量越多
B.低温条件下,酶的空间结构稳定性高,适合保存酶
C.在t1、t2温度条件下,酶降低的活化能相同
D.酶促反应速率是反应物分子能量和酶空间结构共同作用的结果
变量类型
核心定义
酶促反应实验实例
自变量
实验中人为主动改变的变量,是实验探究的核心变量,也是影响实验结果的关键因素,决定实验探究的方向。
探究温度对酶活性影响时,自变量是温度;探究pH对酶活性影响时,自变量是pH;探究底物浓度对酶促反应速率影响时,自变量是底物浓度。
因变量
随自变量变化而发生相应变化的变量,是实验观察和测量的指标,其变化趋势能直观反映自变量对实验结果的影响。
酶促反应实验中,因变量可分为:酶促反应速率、产物生成量、反应完成所需时间等,如淀粉水解实验中,淀粉剩余量或麦芽糖生成量可作为因变量。
无关变量
除自变量外,对实验结果有影响、需严格控制的变量,若不保持各组一致,会干扰实验结果的准确性,需遵循“等量且适宜”原则。
如试剂用量、反应时间、实验温度的稳定性、酶的纯度、底物的纯度等,例如探究温度对酶活性实验中,酶用量、底物用量需保证各组一致。
常见误差来源
1.试剂添加顺序不当:如探究pH对酶活性影响时,先加酶后调pH,导致酶提前催化反应,干扰实验结果;
2.温度、pH控制不精准:偏离酶的最适条件,导致酶活性不稳定,实验数据出现偏差;
3.无关变量控制不当:底物、酶用量不一致,各组无关变量未保持统一,导致反应速率差异,干扰实验结果;
4.反应时间控制不严:部分组反应时间过长、部分组过短,导致产物生成量差异较大,无法准确反映自变量的影响;
5.检测方法不灵敏:如检测淀粉剩余量时碘液浓度过低,无法准确判断淀粉分解程度,导致实验结果误判。
误差改进思路
1.严格控制无关变量:确保各组实验中无关变量“等量且适宜”,如试剂用量、反应时间、温度等保持一致,避免干扰实验结果;
2.设置重复实验:每组实验重复3~5次,多次测量实验数据并求平均值,有效减小偶然误差,提高实验结果的可靠性;
3.设置空白对照:如设置不加酶的空白组,排除试剂本身、环境因素等对实验结果的干扰,使实验结论更具说服力。
破情境
10.(多选)下列关于酶实验的叙述正确的是( )
A.探究酶的高效性实验时,自变量是有无催化剂
B.酶促反应过程中,酶的空间结构可以发生改变
C.验证酶的专一性时,可分别用淀粉酶和蔗糖酶处理淀粉
D.可用过氧化氢酶催化H2O2分解的反应,来探究温度对酶活性的影响
11.(多选)科研人员探究了温度对某种酶促反应速率的影响,实验结果如下图所示,下列叙述错误的是( )
A.酶如果发生构象的改变,一定不可逆且活性降低
B.酶促反应速率不仅受温度影响,还受酶浓度、底物浓度等因素影响
C.进一步探究该酶的最适温度时,应在50~55℃之间设置更小的温度梯度
D.温度高于60℃后,反应速率明显下降,是因为高温使酶的空间结构遭到破坏
2026年重点关注
1. 酶促反应实验变量的精细化分析:考查自变量、因变量、无关变量的精准判断与控制技巧,侧重情境化设问,要求考生明确变量控制的等量且适宜原则,能结合实验目的设计变量控制方案,同时关联酶活性与ATP生成量的变化,凸显科学探究与科学思维素养,适配高考对实验细节的精细化考查趋势。
2. 变量与误差相关易错点辨析:自变量与无关变量的混淆、误差类型的判断误区、实验改进方案的不规范表述等,以选择题、判断题、长句答题等形式考查,要求考生精准辨析易错点,规范书写答题语言,规避“会而不对、答而不全”的问题,同时结合具体实验情境强化理解,适配高考对实验细节与答题规范性的考查要求。
1.(2026·江苏·模拟预测)我国科研团队在人造细胞内实现了“葡萄糖→丙酮酸→丙氨酸”的转化。人造细胞内ATP能驱动肌动蛋白聚合,使细胞形态改变。下列叙述错误的是( )
A.葡萄糖、肌动蛋白都含有C、H、O元素
B.丙氨酸是对人造细胞生命活动有重要作用的非必需氨基酸
C.ATP水解释放的磷酸基团可与肌动蛋白结合使其发生磷酸化
D.肌动蛋白参与构成细胞膜的基本支架,与人造细胞形态转变密切相关
2.某实验小组研究不同pH条件下新鲜的莴苣、菠菜和白菜叶片的酶提取液对过氧化氢分解速率的影响,实验结果如图所示,下列叙述错误的是( )
A.莴苣提取液中酶活性可能最强
B.该实验的自变量是pH和材料类型
C.三种酶提取液的最适pH都在7-8
D.pH通过影响酶的活性,影响氧气生成速率
3.(2025·江苏徐州·二模)血液中碱性磷酸酶(ALP)的含量是衡量骨骼健康的重要指标。碱性磷酸酶(本质是一种蛋白质)主要在成骨细胞中催化磷酸酯水解,当成骨细胞受损时,该酶进入血液中。下列说法正确的是( )
A.ALP能为磷酸酯水解提供反应所需的活化能
B.成骨细胞的线粒体可以为ALP的合成提供能量
C.可通过口服碱性磷酸酶以增强骨骼健康
D.血液中ALP含量高说明成骨细胞膜的流动性异常
4.(2024·江苏泰州·模拟)下图为ATP合酶的结构模式图,H+通道F0部分整合在细胞膜内,当H+跨膜转运时F1可以发生旋转,其活性中心发生周期性构象改变,合成ATP并从ATP合酶上脱离。DNP(2,4-二硝基苯酚)能够消除跨膜H+梯度。下列相关叙述错误的是( )
A.H+通道F0蛋白质具有一定的疏水性
B.跨膜的H+电化学梯度可驱动ATP合成
C.图示结构可存在于类囊体薄膜和线粒体内膜上
D.使用DNP可以加快ATP合酶释放ATP的速率
5.(2025·江苏南通·模拟)酶可以为生活添姿彩,亦可助力科技发展,下列相关叙述正确的是( )
A.酶的元素组成是C、H、O、N,可以降低化学反应的活化能
B.溶菌酶属于免疫的第一道防线,亦可与抗生素联合使用增强抗生素疗效
C.DNA酶、蛋白酶、RNA酶等助力了DNA是肺炎链球菌主要遗传物质的发现
D.中国台湾科学家钱嘉韵分离到耐高温DNA聚合酶助力了PCR的大规模应用
6.(2025·江苏扬州·模拟)α-淀粉酶以随机的方式从淀粉分子内部水解淀粉,β-淀粉酶则从淀粉末端以两个单糖为单位进行水解。下列叙述正确的是( )
A.α-淀粉酶不具有专一性,β-淀粉酶具有专一性
B.两种酶催化淀粉水解后的产物中都有麦芽糖
C.两种酶在高温条件下均会因肽键断裂而失活
D.两种酶均可用于探究pH对酶活性的影响
7.(2025·江苏·模拟)肿瘤细胞膜上的ABC转运蛋白介导化疗药物的外排,是肿瘤细胞的一种重要耐药机制。ABC转运蛋白包含跨膜结构域(TMD)和核苷酸结合结构域(NBD),当药物、ATP分别与TMD、NBD结合后,ATP水解,将药物排出细胞膜外,主要机理如图。相关叙述错误的是( )
A.TMD含有多个亲水性氨基酸
B.NBD具有两个ATP结合位点,且能水解ATP
C.ATP的水解导致TMD的空间构象发生改变
D.化疗时联合使用ABC转运蛋白抑制剂可增强化疗效果
8.细胞内的马达蛋白能够与“货物”(颗粒物质)结合并利用ATP水解使马达蛋白磷酸化驱动自身沿细胞骨架“行走”,部分机理如图所示,下列叙述正确的是( )
A.马达蛋白的合成与核糖体、内质网、高尔基体有关
B.马达蛋白的磷酸化属于细胞的放能反应
C.细胞内囊泡的运输,叶绿体的运动等生理活动也需要马达蛋白的参与
D.马达蛋白对运输的“货物”不具有特异性
9.(2025·江苏·一模)“姜撞奶”是一种传统美食,制作过程中纯牛奶和生姜混合后发生凝乳,其中起主要作用的是姜汁中的生姜蛋白酶。下列相关叙述错误的是( )
A.在反应过程中,底物与生姜蛋白酶活性中心结合
B.将凝乳用双缩脲试剂进行检测无紫色产生
C.温度、pH、姜汁的用量会影响姜汁凝乳的效果
D.生姜蛋白酶并不能水解所有蛋白质与其底物特异性有关
10.底物水平磷酸化是在分解代谢过程中,底物因脱氢、脱水等作用而使能量在分子内部重新分布,形成高能磷酸化合物,然后将高能磷酸基团转移到ADP形成ATP或转移到GDP形成GTP 的过程。下列叙述正确的是( )
A.ATP分子内部相邻磷酸基团均带正电荷而相互排斥
B.在细胞质基质和线粒体基质中均可发生底物水平磷酸化
C.ATP、GTP、CTP、UTP去掉磷酸基团可参与合成DNA
D.GTP在GTP酶催化下转化为GDP的反应为吸能反应
11.(2024·江苏无锡·模拟)下图为细胞内普遍存在的分子开关调节机制,磷酸化与去磷酸化使各种靶蛋白处于“开启”或“关闭”的状态。相关叙述错误的是( )
A.蛋白质磷酸化的过程往往是一个放能反应的过程
B.蛋白质去磷酸化后仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
C.磷酸化与去磷酸化可改变靶蛋白的电荷分布与分子构象
D.磷酸化与去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应
二、多选题
12.(2026·江苏徐州·一模)下列关于高中生物学实验的叙述,错误的是( )
A.若用斐林试剂代替双缩脲试剂来检测蛋白质时,控制用量是关键
B.利用淀粉酶、淀粉溶液探究pH对酶活性影响,检测淀粉剩余量是关键
C.利用组培时产生突变体培养蝴蝶兰新品种的原理是基因突变和基因重组
D.使用洋葱提取DNA时,先在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐,充分研磨后过滤并弃去滤液
13.(2025·江苏盐城·模拟)研究发现某种酶对发酵食品产生的生物胺降解的效果较好。研究人员探究了温度对该酶活力的影响,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.适宜条件下,该酶在生物体内外均能发挥催化作用
B.图中酶活力可通过检测单位时间生物胺的降解量来表示
C.该酶可为生物胺降解过程提供活化能,以提高分解速率
D.40℃时增加生物胺的量,其他条件不变,M点会上移
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