专题2 保分点专攻1 细胞代谢中的酶和ATP-【步步高·大二轮专题复习】2025年高考生物复习讲义课件(冀赣) (课件PPT+word教案)

　细胞代谢中的酶和ATP 1．酶的相关辨析 (1)酶具有催化(降低反应分子活化能)作用，它不具有调节功能，也不能作为能源(或组成)物质。 (2)辨析酶、激素、神经递质、抗体 ①四者均具有特异性(专一性)、高效性等特性。 ②激素、神经递质、抗体都是由细胞分泌到内环境中发挥作用，发挥作用后即被灭活，而酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥作用，且可以多次发挥作用。 ③绝大多数活细胞能产生酶(哺乳动物的成熟红细胞不能)，但只有少数特异性细胞能合成并分泌激素、神经递质、抗体。 (3)酶促反应速率≠酶的活性。酶催化化学反应的能力称为酶活性，酶催化的化学反应的速率称为酶促反应速率。通常以测出的酶促反应速率来衡量酶活性，但是酶促反应速率并不等于酶活性，如高温使过氧化氢酶活性为零时(不起催化作用)，过氧化氢的分解速率并不为零。 2．ATP的四个易错点 (1)ATP的产生场所 ①绿色植物叶肉细胞中产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体。 ②动物及其他真核生物产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体。 ③原核细胞产生ATP的场所为细胞质基质和细胞膜。 (2)ATP≠能量 ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物质，不能将两者等同起来。因此，线粒体不仅可分解有机物，也能合成有机物(ATP)。 (3)不可误认为细胞中含有大量ATP，事实上，细胞中 ATP含量很少，只是转化非常迅速及时。 (4)不可认为ATP分解大于合成或合成大于分解，事实上，ATP与ADP的相互转化总处于动态平衡中。耗能较多时，ATP水解迅速，但其合成也迅速。 3．调控蛋白质的活性方法之一——磷酸化和去磷酸化引发构象变化 类型 蛋白质的磷酸化 蛋白质的去磷酸化 概念 在蛋白激酶催化下，将ATP末端的磷酸基团转移并结合到蛋白质特定位点的氨基酸残基上或者在信号作用下结合GTP的过程 在蛋白磷酸酶的催化下，磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落的过程 图示过程 意义 磷酸化和去磷酸化是一种分子开关形式。一些蛋白质平时处于失活状态，必须被蛋白激酶磷酸化之后才可以发挥作用；而有些正好相反，这些蛋白质磷酸化时是失活的，必须经过蛋白磷酸酶去磷酸化才可以激活 易错辨析 判断下列有关酶和ATP的叙述 (1)酶、抗体、激素都是由氨基酸通过肽键连接而成的(　×　) 提示：少数酶的化学本质是RNA；激素的化学本质不都是蛋白质。 (2)酶和激素都必须和特异性受体结合才能发挥作用(　×　) 提示：酶和底物特异性结合发挥作用。 (3)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物(　√　) (4)用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响时，既可用斐林试剂也可用碘液检测(　×　) 提示：用斐林试剂进行检测时，需要水浴加热，会影响实验结果。 (5)淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖、细胞中由氨基酸合成新的肽链均需要ATP提供能量(　×　) 提示：淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖不需要ATP 提供能量。 (6)蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血(　×　) 提示：蛇毒中的磷脂酶具有专一性，只能催化磷脂分子的水解，不能催化蛋白质水解。 (7)麦芽中的淀粉酶比人体中唾液淀粉酶的最适温度低(　×　) 提示：一般而言，植物体内酶的最适温度高于动物，故麦芽中的淀粉酶比人体中唾液淀粉酶的最适温度高。 (8)蛋白质磷酸化一般指在蛋白激酶催化下把 ATP磷酸基团转移到底物蛋白质的氨基酸残基上的过程，因此蛋白激酶能为相关蛋白质磷酸化过程提供活化能(　×　) 提示：蛋白激酶能降低蛋白质磷酸化的活化能，不能提供能量。 1．(2024·河北，2)下列关于酶的叙述，正确的是(　　) A．作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有机物 B．胃蛋白酶应在酸性、37 ℃条件下保存 C．醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其线粒体内膜上 D．从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶 答案　D 解析　一般来说，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，但其作用的反应物不一定是有机物，如过氧化氢酶作用的反应物为无机物，A错误；酶应在低温和最适pH条件下保存，因此，胃蛋白酶应在酸性、低温条件下保存，B错误；醋酸杆菌是细菌，属于原核生物，不具有线粒体，C 错误；成年牛、羊等食草类动物肠道中有可以分解纤维素的微生物，所以从其肠道内容物中可以获得纤维素酶，D 正确。 2．(2023·广东，1)中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是(　　) A．揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触 B．发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性 C．发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性 D．高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质 答案　C 解析　红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使其释放多酚氧化酶与茶多酚接触，A正确；发酵过程的实质就是酶促反应过程，需要将温度设置在酶的最适温度下，使多酚氧化酶保持最大活性，才能获得更多的茶黄素，B正确；酶的作用条件较温和，发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性，C错误；高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而永久失活，以防止过度氧化影响茶品质，D正确。 3．(2024·广东，15)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(　　) 肽链 纤维素类底物 褐藻酸类底物 W1 W2 S1 S2 Ce5－Ay3－Bi－CB ＋ ＋＋＋ ＋＋ ＋＋＋ Ce5 ＋ ＋＋ － － Ay3－Bi－CB － － ＋＋ ＋＋＋ Ay3 － － ＋＋＋ ＋＋ Bi － － － － CB － － － － 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 答案　B 解析　据表格分析可知，Ce5与Ay3分别催化纤维素类底物和褐藻酸类底物，说明两者的催化功能不同，当Ay3与Ce5同时存在时，即Ce5组与Ce5－Ay3－Bi－CB组比较，Ce5催化纤维素类底物W2的活性增强，说明两者之间可能存在相互影响，A正确；Bi组不能催化纤维素类底物和褐藻酸类底物，说明其无催化活性，Ay3组与Ay3－Bi－CB组比较，不论是否与Bi结合，Ay3均可催化底物S1与S2，说明Bi与Ay3的催化专一性无关，B错误；Ce5－Ay3－Bi－CB组与Ay3－Bi－CB组比较，无论Ce5是否存在，该酶催化褐藻酸类底物的活性均不变，说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关，C正确；若要研究CB是否与纤维素类底物的催化活性有关，自变量为有无CB，所以应增加检测Ce5－Ay3－Bi肽链的活性，与Ce5－Ay3－Bi－CB组比较，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。 4．(2022·江苏，8)下列关于细胞代谢的叙述正确的是(　　) A．光照下，叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化 B．供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇 C．蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP D．供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP 答案　B 解析　光照下，叶肉细胞可以进行光合作用和有氧呼吸，光合作用中产生的ATP来源于光能的直接转化，有氧呼吸中产生的ATP来源于有机物的氧化分解，A错误；供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸，将丙酮酸转化为乙醇和二氧化碳，B正确；蓝细菌属于原核生物，没有线粒体，但可以进行有氧呼吸，C错误；供氧充足时，真核生物在线粒体内膜上氧化[H]产生大量ATP，D错误。 5．(2021·湖南，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　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；根据题干信息可知，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。 6．(2023·福建，14)肌细胞质基质中Ca2＋浓度升高将引起肌收缩，静息状态下，肌细胞质基质Ca2＋浓度极低，此时胞内Ca2＋主要存储于肌质网中(一种特殊的内质网)。肌质网膜上存在一种Ca2＋载体，能催化水解ATP实现Ca2＋逆浓度跨膜运输，该载体转运过程中的两个状态(E1和E2)如图所示。 下列相关叙述错误的是(　　) A．该载体对Ca2＋的转运过程利用了ATP水解所释放的能量 B．E2中该载体通过构象变化向细胞质基质运输Ca2＋导致肌收缩 C．若该载体数量不足或功能减弱可导致肌收缩的停止发生异常 D．随着待转运Ca2＋浓度的增加，该载体的运输速率先增加后稳定 答案　B 解析　图示中载体的E1状态是载体蛋白的磷酸化，通过其空间结构变化完成Ca2＋的逆浓度梯度运输，E2是去磷酸化状态，恢复可以重新结合Ca2＋的状态，因此这个主动运输过程是将Ca2＋向肌质网中运输，降低了肌细胞质基质中Ca2＋浓度，肌细胞由收缩恢复为舒张状态，B错误；肌质网膜上的Ca2＋载体数量不足或功能减弱，不利于肌质网回收Ca2＋，使肌细胞质基质中Ca2＋维持较高浓度，引起肌细胞持续收缩，C正确；主动运输中，在一定范围内随着待转运Ca2＋浓度的增加，该载体的运输速率增大，但受到载体数量的限制，达到最大速率后保持稳定，D正确。 1．(2024·保定高三三模)小麦的穗发芽会影响其产量和品质，某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加等量的蒸馏水研磨，制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如表(“＋”数目越多表示蓝色越深)。下列说法正确的是(　　) 步骤 红粒管 白粒管 对照管 加样 0.5 mL提取液 0.5 mL提取液 a 加缓冲液/mL 1 1 1 加淀粉溶液/mL 1 1 b 37 ℃保温适当时间后终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色 观察显色结果 ＋＋＋ ＋ ＋＋＋＋＋ A.表中a和b分别是0.5 mL淀粉酶和1 mL淀粉溶液 B．研究表明白粒小麦中的淀粉酶活性比红粒小麦低 C．根据实验推测，一定范围内淀粉酶活性越低，小麦穗的发芽率越低 D．若减小淀粉溶液浓度，为保持显色结果不变，则保温时间应延长 答案　C 解析　实验自变量为红、白粒小麦种子中的淀粉酶，作为对照组，表中a和b分别是0.5 mL蒸馏水和1 mL淀粉溶液，A错误；红粒管显色结果比白粒管深，这说明白粒小麦中的淀粉酶活性比红粒小麦高，B错误；红粒小麦的淀粉酶活性较低，由“引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦”可以推测，一定范围内淀粉酶活性越低，小麦穗的发芽率越低，C正确；若减小淀粉溶液浓度，为保持显色结果不变(剩余淀粉量不变)，则保温时间应缩短，使分解量减少，D错误。 2．(2024·沧州高三一模)牛胰核糖核酸酶(RNaseA)由124个氨基酸脱水缩合形成的一条肽链构成，在特定条件下其空间结构能够发生如图所示变化。下列叙述正确的是(　　) A．RNaseA在上述条件下的变性是不可逆的 B．RNaseA的活性与其空间结构有关 C．变性的RNaseA与双缩脲试剂不发生紫色反应 D．RNaseA适合保存在低温、低pH条件下 答案　B 解析　据图可知，通过去除尿素和β-巯基乙醇，在空气中氧化，RNaseA可以恢复活性，说明RNaseA在上述条件下的变性是可逆的，A错误；生物分子结构与功能相适应，RNaseA的空间结构改变，其活性也会改变，RNaseA的活性与其空间结构有关，B正确；变性的RNaseA只是破坏了其空间结构，但还含有肽键，与双缩脲试剂可以发生紫色反应，C错误；RNaseA适合保存在低温、适宜pH条件下，低pH可能导致酶失活，D错误。 3．底物浓度—酶促反应速率曲线如图甲所示，底物浓度低时，酶促反应速率随底物浓度增加而增加(一级反应)，底物浓度高时，随底物浓度增加酶促反应速率几乎不再改变(零级反应)。米氏方程(如图乙所示)可用于描述该过程，其中v是酶促反应速率，Vmax是底物过量时的最大反应速率，[S]是底物浓度，Km是米氏常数，数值等于酶促反应速率为最大反应速率一半时所对应的底物浓度。下列叙述错误的是(　　) A．Km值的大小受温度和pH的影响 B．Km值越大，酶和底物的亲和力越小 C．加入竞争性抑制剂之后，Km不变，Vmax变小 D．底物浓度低时，米氏方程约等于v＝(Vmax/Km)×[S]，呈现一级反应 答案　C 解析　竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点从而减少反应物与酶结合的机会，加入竞争性抑制剂之后，Km值增大，Vmax基本不变，C错误；底物浓度低时，酶促反应速率随底物浓度增加而增加(一级反应)，米氏方程中分母中的[S]可以忽略，则米氏方程约等于v＝(Vmax/Km)×[S]，D正确。 4．反馈抑制是指生物合成过程中，终产物对代谢途径中的酶的活性进行调节所引起的抑制作用。大多数的调节是终产物与第一步的酶结合，引起酶空间结构改变导致酶活性降低。这种变化是可逆的，当代谢产物与酶脱离时，酶结构便会复原，又恢复原有的活性。下列说法正确的是(　　) A．反馈抑制有利于保持细胞中终产物浓度的稳定 B．提高初始底物的浓度，可以完全解除反馈抑制 C．终产物与所调节的酶结合后，会引起酶的永久失活 D．解除终产物反馈抑制，终产物的单位产量将只取决于初始底物浓度 答案　A 解析　由题意可知，终产物与第一步的酶结合，导致酶活性降低，从而使终产物合成量减少，且这种抑制是可逆的，当终产物与酶脱离时，酶活性恢复，可继续合成终产物，此反馈抑制作业机制有利于保持细胞中终产物浓度的稳定，A正确；由图可知，终产物和底物与酶1的结合部位是不同的，提高初始底物浓度，不能解除反馈抑制，B错误；终产物与所调节的酶结合后，会抑制酶的活性，当终产物与酶脱离，酶恢复活性，C错误；解除终产物反馈抑制，终产物的单位产量与底物浓度、酶浓度等因素有关，D错误。 5．细胞可以通过底物水平磷酸化途径生成ATP，如葡萄糖在细胞质基质形成丙酮酸的过程中，甘油醛－3－磷酸脱氢并磷酸化生成甘油酸－1，3－二磷酸，在甘油酸－1，3二磷酸中形成一个高能磷酸基团，在磷酸甘油酸激酶的催化下，甘油酸－1，3－二磷酸可将高能磷酸基团转给ADP，生成甘油酸－3－磷酸与ATP。下列相关叙述正确的是(　　) A．甘油酸－1，3－二磷酸生成甘油酸－3－磷酸是吸能反应 B．酶、能量等决定着ATP的合成和水解不是可逆反应 C．酶促反应中因存在ATP供能机制而使酶具有高效性 D．ATP水解释放的能量不能用于维持体温 答案　B 解析　甘油酸－1，3－二磷酸可将高能磷酸基团转给ADP，生成甘油酸－3－磷酸与ATP，该过程是放能反应，A错误；ATP合成和水解中所需的酶不同，能量的来源和去路也不同，因此不是可逆反应，B正确；酶具有高效性是因为与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更为显著，C错误；ATP水解释放的能量可用于各项生命活动，也可用于维持体温的相对稳定，D错误。 6．(多选)动物体内部分酶的活性受磷酸化的影响，进而影响细胞代谢，如图所示。下列有关叙述正确的是(　　) A．ATP水解释放的磷酸基团使酶1磷酸化 B．肝细胞和肌肉细胞中均有酶1、酶2、酶3分布 C．胰高血糖素作用于靶细胞，使磷酸化酶激酶的活性增强 D．磷酸化会改变酶的空间结构并改变其活性，利于细胞代谢 答案　ACD 解析　肌肉细胞中无酶3，因此不能将糖原水解成葡萄糖，B错误。 学科网（北京）股份有限公司 $细胞代谢中的酶和ATP 保分点专攻 1　 建网络 抓主干 ①_______ ②______ 激素、神经递质、细胞因子、抗体的本质、来源及作用比较 有机物 本质 联 系 催化 作用 ③_______ ④_______ 作用条件较温和 特性 显著降低⑤_______ 机理 温度、pH、底物 浓度、酶浓度等 影响 因素 联系 相关曲线模型分析及实验设计等 为ATP转化提供条件 酶 细胞 代谢 ATP 为酶合成供能 条件 条件 元素组成：⑥________________ 简式：⑦__________ 转化：ATP 水解酶 合成酶 ADP+Pi+能量 联系 磷酸化 和去磷 酸化 ⑧_________ 再生 途径 动植物 共有 植物 特有 ⑨_________ 联系 具体产生场所 作用：生物体各项生命活动的⑩______________ 联系 也可作为信号分子 蛋白质 RNA 高效性 专一性 活化能 C、H、O、N、P A-P~P~P 细胞呼吸 光合作用 直接能源物质 2 一 核心提炼 1.酶的相关辨析 (1)酶具有催化(降低反应分子活化能)作用，它不具有调节功能，也不能作为能源(或组成)物质。 (2)辨析酶、激素、神经递质、抗体 ①四者均具有特异性(专一性)、高效性等特性。 ②激素、神经递质、抗体都是由细胞分泌到内环境中发挥作用，发挥作用后即被灭活，而酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥作用，且可以多次发挥作用。 ③绝大多数活细胞能产生酶(哺乳动物的成熟红细胞不能)，但只有少数特异性细胞能合成并分泌激素、神经递质、抗体。 4 (3)酶促反应速率≠酶的活性。酶催化化学反应的能力称为酶活性，酶催化的化学反应的速率称为酶促反应速率。通常以测出的酶促反应速率来衡量酶活性，但是酶促反应速率并不等于酶活性，如高温使过氧化氢酶活性为零时(不起催化作用)，过氧化氢的分解速率并不为零。 2.ATP的四个易错点 (1)ATP的产生场所 ①绿色植物叶肉细胞中产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体。 ②动物及其他真核生物产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体。 ③原核细胞产生ATP的场所为细胞质基质和细胞膜。 (2)ATP≠能量 ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物质，不能将两者等同起来。因此，线粒体不仅可分解有机物，也能合成有机物(ATP)。 (3)不可误认为细胞中含有大量ATP，事实上，细胞中 ATP含量很少，只是转化非常迅速及时。 (4)不可认为ATP分解大于合成或合成大于分解，事实上，ATP与ADP的相互转化总处于动态平衡中。耗能较多时，ATP水解迅速，但其合成也迅速。 3.调控蛋白质的活性方法之一——磷酸化和去磷酸化引发构象变化 类型 蛋白质的磷酸化 蛋白质的去磷酸化 概念 在蛋白激酶催化下，将ATP末端的磷酸基团转移并结合到蛋白质特定位点的氨基酸残基上或者在信号作用下结合GTP的过程 在蛋白磷酸酶的催化下，磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落的过程 类型 蛋白质的磷酸化 蛋白质的去磷酸化 图示 过程   意义 磷酸化和去磷酸化是一种分子开关形式。一些蛋白质平时处于失活状态，必须被蛋白激酶磷酸化之后才可以发挥作用；而有些正好相反，这些蛋白质磷酸化时是失活的，必须经过蛋白磷酸酶去磷酸化才可以激活 判断下列有关酶和ATP的叙述 (1)酶、抗体、激素都是由氨基酸通过肽键连接而成的(　　) 提示：少数酶的化学本质是RNA；激素的化学本质不都是蛋白质。 × (2)酶和激素都必须和特异性受体结合才能发挥作用(　　) 提示：酶和底物特异性结合发挥作用。 × (3)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物(　　) √ 易错辨析 (4)用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响时，既可用斐林试剂也可用碘液检测(　　) 提示：用斐林试剂进行检测时，需要水浴加热，会影响实验结果。 × (5)淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖、细胞中由氨基酸合成新的肽链均需要ATP提供能量(　　) 提示：淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖不需要ATP 提供能量。 × 易错辨析 (6)蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血(　　) 提示：蛇毒中的磷脂酶具有专一性，只能催化磷脂分子的水解，不能催化蛋白质水解。 × (7)麦芽中的淀粉酶比人体中唾液淀粉酶的最适温度低(　　) 提示：一般而言，植物体内酶的最适温度高于动物，故麦芽中的淀粉酶比人体中唾液淀粉酶的最适温度高。 × 易错辨析 (8)蛋白质磷酸化一般指在蛋白激酶催化下把 ATP磷酸基团转移到底物蛋白质的氨基酸残基上的过程，因此蛋白激酶能为相关蛋白质磷酸化过程提供活化能(　　) 提示：蛋白激酶能降低蛋白质磷酸化的活化能，不能提供能量。 × 易错辨析 二 真题演练 1.(2024·河北，2)下列关于酶的叙述，正确的是 A.作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有机物 B.胃蛋白酶应在酸性、37 ℃条件下保存 C.醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其线粒体内膜上 D.从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶 √ 一般来说，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，但其作用的反应物不一定是有机物，如过氧化氢酶作用的反应物为无机物，A错误； 酶应在低温和最适pH条件下保存，因此，胃蛋白酶应在酸性、低温条件下保存，B错误； 醋酸杆菌是细菌，属于原核生物，不具有线粒体，C错误； 成年牛、羊等食草类动物肠道中有可以分解纤维素的微生物，所以从其肠道内容物中可以获得纤维素酶，D正确。 2.(2023·广东，1)中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是 A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触 B.发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性 C.发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性 D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质 √ 红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使其释放多酚氧化酶与茶多酚接触，A正确； 发酵过程的实质就是酶促反应过程，需要将温度设置在酶的最适温度下，使多酚氧化酶保持最大活性，才能获得更多的茶黄素，B正确； 酶的作用条件较温和，发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性，C错误； 高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而永久失活，以防止过度氧化影响茶品质，D正确。 3.(2024·广东，15)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。 肽链 纤维素类底物 褐藻酸类底物 W1 W2 S1 S2 Ce5－Ay3－Bi－CB ＋ ＋＋＋ ＋＋ ＋＋＋ Ce5 ＋ ＋＋ － － Ay3－Bi－CB － － ＋＋ ＋＋＋ Ay3 － － ＋＋＋ ＋＋ Bi － － － － CB － － － － 注：－表示无活性，＋表示有活性，＋越多表示活性越强。 关于各段序列的生物学功能，下列分析错误的是 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 √ 据表格分析可知，Ce5与Ay3分别催化纤维素类底物和褐藻酸类底物，说明两者的催化功能不同，当Ay3与Ce5同时存在时，即Ce5组与Ce5－Ay3－Bi－CB组比较，Ce5催化纤维素类底物W2的活性增强，说明两者之间可能存在相互影响，A正确； Bi组不能催化纤维素类底物和褐藻酸类底物，说明其无催化活性，Ay3组与Ay3－Bi－CB组比较，不论是否与Bi结合，Ay3均可催化底物S1与S2，说明Bi与Ay3的催化专一性无关，B错误； Ce5－Ay3－Bi－CB组与Ay3－Bi－CB组比较，无论Ce5是否存在，该酶催化褐藻酸类底物的活性均不变，说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关，C正确； 若要研究CB是否与纤维素类底物的催化活性有关，自变量为有无CB，所以应增加检测Ce5－Ay3－Bi肽链的活性，与Ce5－Ay3－Bi－CB组比较，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。 4.(2022·江苏，8)下列关于细胞代谢的叙述正确的是 A.光照下，叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化 B.供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇 C.蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP D.供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP √ 光照下，叶肉细胞可以进行光合作用和有氧呼吸，光合作用中产生的ATP来源于光能的直接转化，有氧呼吸中产生的ATP来源于有机物的氧化分解，A错误； 供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸，将丙酮酸转化为乙醇和二氧化碳，B正确； 蓝细菌属于原核生物，没有线粒体，但可以进行有氧呼吸，C错误； 供氧充足时，真核生物在线粒体内膜上氧化[H]产生大量ATP，D错误。 5.(2021·湖南，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 √ 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； 根据题干信息可知，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。 6.(2023·福建，14)肌细胞质基质中Ca2＋浓度升高将引起肌收缩，静息状态下，肌细胞质基质Ca2＋浓度极低，此时胞内Ca2＋主要存储于肌质网中(一种特殊的内质网)。肌质网膜上存在一种Ca2＋载体，能催化水解ATP实现Ca2＋逆浓度跨膜运输，该载体转运过程中的两个状态(E1和E2)如图所示。 下列相关叙述错误的是 A.该载体对Ca2＋的转运过程利用了 ATP水解所释放的能量 B.E2中该载体通过构象变化向细胞 质基质运输Ca2＋导致肌收缩 C.若该载体数量不足或功能减弱可导致肌收缩的停止发生异常 D.随着待转运Ca2＋浓度的增加，该载体的运输速率先增加后稳定 √ 图示中载体的E1状态是载体蛋白 的磷酸化，通过其空间结构变化 完成Ca2＋的逆浓度梯度运输，E2 是去磷酸化状态，恢复可以重新 结合Ca2＋的状态，因此这个主动运输过程是将Ca2＋向肌质网中运输，降低了肌细胞质基质中Ca2＋浓度，肌细胞由收缩恢复为舒张状态，B错误； 肌质网膜上的Ca2＋载体数量不足或功能减弱，不利于肌质网回收Ca2＋，使肌细胞质基质中Ca2＋维持较高浓度，引起肌细胞持续收缩，C正确； 主动运输中，在一定范围内随着待转运Ca2＋浓度的增加，该载体的运输速率增大，但受到载体数量的限制，达到最大速率后保持稳定，D正确。 三 模拟预测 1.(2024·保定高三三模)小麦的穗发芽会影响其产量和品质，某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加等量的蒸馏水研磨，制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如表(“＋”数目越多表示蓝色越深)。 步骤 红粒管 白粒管 对照管 加样 0.5 mL提取液 0.5 mL提取液 a 加缓冲液/mL 1 1 1 加淀粉溶液/mL 1 1 b 37 ℃保温适当时间后终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色 观察显色结果 ＋＋＋ ＋ ＋＋＋＋＋ 下列说法正确的是 A.表中a和b分别是0.5 mL淀粉酶和1 mL淀粉溶液 B.研究表明白粒小麦中的淀粉酶活性比红粒小麦低 C.根据实验推测，一定范围内淀粉酶活性越低，小麦穗的发芽率越低 D.若减小淀粉溶液浓度，为保持显色结果不变，则保温时间应延长 √ 步骤 红粒管 白粒管 对照管 加样 0.5 mL提取液 0.5 mL提取液 a 加缓冲液/mL 1 1 1 加淀粉溶液/mL 1 1 b 37 ℃保温适当时间后终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色 观察显色结果 ＋＋＋ ＋ ＋＋＋＋＋ 实验自变量为红、白粒小麦种子中的淀粉酶，作为对照组，表中a和b分别是0.5 mL蒸馏水和1 mL淀粉溶液，A错误； 红粒管显色结果比白粒管深，这说明白粒小麦中的淀粉酶活性比红粒小麦高，B错误； 红粒小麦的淀粉酶活性较低，由“引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦”可以推测，一定范围内淀粉酶活性越低，小麦穗的发芽率越低，C正确； 若减小淀粉溶液浓度，为保持显色结果不变(剩余淀粉量不变)，则保温时间应缩短，使分解量减少，D错误。 2.(2024·沧州高三一模)牛胰核糖核酸酶(RNaseA)由124个氨基酸脱水缩合形成的一条肽链构成，在特定条件下其空间结构能够发生如图所示变化。下列叙述正确的是 A.RNaseA在上述条件下的 变性是不可逆的 B.RNaseA的活性与其空间结构有关 C.变性的RNaseA与双缩脲试剂不发生紫色反应 D.RNaseA适合保存在低温、低pH条件下 √ 据图可知，通过去除尿素 和β-巯基乙醇，在空气中 氧化，RNaseA可以恢复 活性，说明RNaseA在上 述条件下的变性是可逆的，A错误； 生物分子结构与功能相适应，RNaseA的空间结构改变，其活性也会改变，RNaseA的活性与其空间结构有关，B正确； 变性的RNaseA只是破坏了其空间结构，但还含有肽键，与双缩脲试剂可以发生紫色反应，C错误； RNaseA适合保存在低温、适宜pH条件下，低pH可能导致酶失活，D错误。 3.底物浓度—酶促反应速率曲线如图甲所示，底物浓度低时，酶促反应速率随底物浓度增加而增加(一级反应)，底物浓度高时，随底物浓度增加酶促反应速率几乎不再改变(零级反应)。米氏方程(如图乙所示)可用于描述该过程，其中v是酶促反应速率，Vmax是底物过量时的最大反应速率，[S]是底物浓度，Km是米氏常数，数值等于酶促反应速率为最大反应速率一半时所对应的底物浓度。下列叙述错误的是 A.Km值的大小受温度和pH的影响 B.Km值越大，酶和底物的亲和力越小 C.加入竞争性抑制剂之后，Km不变， Vmax变小 D.底物浓度低时，米氏方程约等于v＝(Vmax/Km)×[S]，呈现一级反应 √ 竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点 从而减少反应物与酶结合的机会，加入 竞争性抑制剂之后，Km值增大，Vmax基 本不变，C错误； 底物浓度低时，酶促反应速率随底物浓度增加而增加(一级反应)，米氏方程中分母中的[S]可以忽略，则米氏方程约等于v＝(Vmax/Km)×[S]，D正确。 4.反馈抑制是指生物合成过程中，终产物对代谢途径中的酶的活性进行调节所引起的抑制作用。大多数的调节是终产物与第一步的酶结合，引起酶空间结构改变导致酶活性降低。这种变化是可逆的，当代谢产物与酶脱离时，酶结构便会复原，又恢复原有的活性。下列说法正确的是 A.反馈抑制有利于保持细胞中终产物 浓度的稳定 B.提高初始底物的浓度，可以完全解 除反馈抑制 C.终产物与所调节的酶结合后，会引 起酶的永久失活 D.解除终产物反馈抑制，终产物的单位产量将只取决于初始底物浓度 √ 由题意可知，终产物与第一步的酶 结合，导致酶活性降低，从而使终 产物合成量减少，且这种抑制是可 逆的，当终产物与酶脱离时，酶活 性恢复，可继续合成终产物，此反 馈抑制作业机制有利于保持细胞中终产物浓度的稳定，A正确； 由图可知，终产物和底物与酶1的结合部位是不同的，提高初始底物浓度，不能解除反馈抑制，B错误； 终产物与所调节的酶结合后，会抑制酶的活性，当终产物与酶脱离，酶恢复活性，C错误； 解除终产物反馈抑制，终产物的单位产量与底物浓度、酶浓度等因素有关，D错误。 5.细胞可以通过底物水平磷酸化途径生成ATP，如葡萄糖在细胞质基质形成丙酮酸的过程中，甘油醛－3－磷酸脱氢并磷酸化生成甘油酸－1，3－二磷酸，在甘油酸－1，3二磷酸中形成一个高能磷酸基团，在磷酸甘油酸激酶的催化下，甘油酸－1，3－二磷酸可将高能磷酸基团转给ADP，生成甘油酸－3－磷酸与ATP。下列相关叙述正确的是 A.甘油酸－1，3－二磷酸生成甘油酸－3－磷酸是吸能反应 B.酶、能量等决定着ATP的合成和水解不是可逆反应 C.酶促反应中因存在ATP供能机制而使酶具有高效性 D.ATP水解释放的能量不能用于维持体温 √ 甘油酸－1，3－二磷酸可将高能磷酸基团转给ADP，生成甘油酸－3－磷酸与ATP，该过程是放能反应，A错误； ATP合成和水解中所需的酶不同，能量的来源和去路也不同，因此不是可逆反应，B正确； 酶具有高效性是因为与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更为显著，C错误； ATP水解释放的能量可用于各项生命活动，也可用于维持体温的相对稳定，D错误。 6.(多选)动物体内部分酶的活性受磷酸化的影响，进而影响细胞代谢，如图所示。下列有关叙述正确的是 A.ATP水解释放的磷酸基团使酶1 磷酸化 B.肝细胞和肌肉细胞中均有酶1、 酶2、酶3分布 C.胰高血糖素作用于靶细胞，使 磷酸化酶激酶的活性增强 D.磷酸化会改变酶的空间结构并改变其活性，利于细胞代谢 √ 肌肉细胞中无酶3，因此不能将糖原水解成葡萄糖，B错误。 √ √ 更多精彩内容请登录：www.xinjiaoyu.com 本课结束 THANKS $