2027届高中生物一轮复习讲义 第8讲　酶和ATP

该高中生物学讲义聚焦酶和ATP核心考点，涵盖酶的本质、作用机理、特性及实验探究，ATP的结构、转化与利用，按“基础知识点-实验探究-综合应用”逻辑架构知识体系。通过考点梳理、方法指导、真题训练及分层练习，帮助学生系统突破难点，构建完整知识网络。 资料突出科学思维与探究实践，如设计酶专一性实验时强调单一变量控制，通过Km值曲线分析酶与底物亲和力培养理性思维。设置限时分层练习，配合易错提醒和创新拓展，高效提升学生实验设计与综合解题能力，为教师把控复习节奏提供精准指导。

第8讲　酶和ATP 考点一　酶在代谢中的作用 1.酶的本质 (1)酶本质的探索历程(连线) (2)归纳酶的本质 提醒　核酶是具有催化作用的小分子RNA，主要功能是催化磷酸二酯键水解和磷酸基团转移。 2.酶的作用机理　降低化学反应的活化能 ①加热不能降低化学反应的活化能，但是可以为反应提供能量。 ②酶可以重复多次利用，不会立即被降解。 ③检验蛋白酶对蛋白质的水解时应选用蛋白块，通过观察其消失情况得出结论，因蛋白酶本身也是蛋白质，不能用双缩脲试剂鉴定。 ④酶既可以作为催化剂，又可以作为另一个化学反应的底物。　　　 3.酶的特性 (1)高效性 酶与无机催化剂的相同点：①都能降低化学反应的活化能；②可加快化学反应速率，缩短达到平衡点的时间，但不改变平衡点。　　　 (2)专一性 每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 (3)作用条件较温和 在最适温度和最适pH条件下，酶的活性最高；高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定；酶的保存宜选择低温、适宜的pH等条件。 [创新拓展]　酶专一性的两种学说及酶的抑制剂 1.两种学说 (1)锁钥学说：整个酶分子的天然构象具有刚性结构，酶表面具有特定的形状，酶与底物的关系就像锁和钥匙。 (2)诱导契合学说：酶表面没有一种与底物互补的固定形状，只是由于底物的诱导才形成了互补形状，从而有利于底物与之结合。 2.酶促反应速率与酶、底物的关系 Km是反应速率达到最大反应速率一半时的底物浓度，Km值反映的是酶对底物的亲和力：Km越小，说明在较低的底物浓度下就可以达到最大酶促反应速率的一半，即酶对底物的亲和力高；反之，则低。 3.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，如有机磷农药抑制胆碱酯酶。 (2)可逆抑制剂(常分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂) (1)胃蛋白酶应在酸性、37 ℃条件下保存。(2024·河北卷，2B)(×) 提示　应在低温和最适pH条件下保存酶。 (2)淀粉酶在一定pH范围内起作用，酶活性随pH升高而不断升高。(2023·浙江6月选考，10C)(×) 提示　pH高于最适pH时，酶活性随pH升高而不断下降，且pH过高会导致酶变性失活。 (3)“探究温度对酶活性的影响”实验中，室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混合后，在设定温度下保温。(2022·北京卷，12C)(×) 提示　应分别在设定温度下保温一段时间后再混合。 (4)麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低。(2021·湖北卷，2D)(×) 提示　一般来说，动物体内酶的最适温度比植物低。 (5)酶、抗体、激素都是由氨基酸通过肽键连接而成的。(2021·全国甲卷，1A)(×) 提示　大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；只有部分激素是蛋白质类。 考向1　酶的作用及特性[科学思维] 1.(2025·黑吉辽蒙卷，1)下列关于耐高温的DNA聚合酶的叙述正确的是(　　) A.基本单位是脱氧核苷酸 B.在细胞内或细胞外均可发挥作用 C.当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应 D.为维持高活性，适宜在70～75 ℃下保存 答案　B 解析　耐高温的DNA聚合酶的化学本质是蛋白质，基本单位是氨基酸，A错误；酶既可以在细胞内发挥作用，也可以在细胞外发挥作用，B正确；DNA复制时需要引物、模板、能量、原料和酶，而酶发挥作用需要适宜的温度和pH，因此只有模板DNA和脱氧核苷酸存在时并不一定能催化反应，C错误；高温会破坏酶的空间结构使酶失活，低温条件下酶的活性受到抑制，但空间结构稳定，因此酶适宜在低温条件下保存，D错误。 2.(2025·八省联考云南卷，2)胃蛋白酶原是胃黏膜主细胞合成分泌的胃蛋白酶前体，由H＋激活后转变成胃蛋白酶发挥功能。下列说法正确的是(　　) A.肌肉细胞的内质网比胃黏膜主细胞的更为发达 B.胃蛋白酶原的分泌依赖于细胞膜的选择透过性 C.胃蛋白酶原被激活时空间结构一定会发生改变 D.胃蛋白酶在内环境中发挥作用时需要消耗水分 答案　C 解析　肌肉细胞合成的蛋白质相对胃黏膜主细胞较少，胃黏膜主细胞的内质网更发达，A错误；胃蛋白酶原的本质是蛋白质，通过胞吐分泌，依赖于细胞膜的流动性，B错误；胃蛋白酶可水解蛋白质，其在消化道中发挥作用时需要消耗水分，消化道与外界相通不属于内环境，D错误。 考向2　酶相关的曲线分析[科学思维] 3.(2025·八省联考四川卷，9)生菜是一种在保存和运输过程中易发生褐变的蔬菜。多酚氧化酶(PPO)在有氧条件下能催化酚类物质形成褐色的醌类物质，导致植物组织褐变。某团队研究生菜多酚氧化酶在不同条件下的特性，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) 注：吸光度大小与醌类物质含量成正相关。 A.低氧环境可促进褐变发生 B.喷洒柠檬酸可抑制褐变发生 C.保存和运输生菜的最适pH值为6 D.40 ℃时PPO活性最高，适于生菜保存 答案　B 解析　多酚氧化酶(PPO)在有氧条件下能催化酚类物质形成褐色的醌类物质，导致植物组织褐变，因此低氧环境可抑制褐变发生，A错误；由图示可知，喷洒柠檬酸可以减弱PPO相对活性，从而减少醌类物质的形成，即抑制褐变发生，B正确；结合图示可知，pH为6时吸光度最大，而吸光度大小和醌类物质含量成正相关，说明pH为6时褐变易发生，从而不利于保存和运输生菜，C错误；结合图示可知，温度为40 ℃时吸光度最大，而吸光度大小和醌类物质含量成正相关，说明温度为40 ℃时褐变易发生，从而不利于生菜的保存，D错误。 4.(2026·湖南衡阳八中联考)酶抑制剂能降低酶的活性，主要有竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两大类。图1表示两种抑制剂的作用机理；图2为最适温度下酶促反应曲线，Km表示最大反应速率(Vmax)一半时的底物浓度。下列相关说法错误的是(　　) A.酶的合成场所是核糖体，形成过程中脱去水分子 B.竞争性抑制剂的抑制作用可以通过增加底物浓度来解除 C.加入非竞争性抑制剂会使Vmax降低，但Km值不变 D.Km值越小，酶与底物亲和力越高 答案　A 解析　酶的化学本质为蛋白质或RNA，蛋白质类酶的合成场所是核糖体，形成过程中脱去水分子，而RNA类酶的合成场所不是核糖体，A错误；竞争性抑制剂的抑制作用可以通过增加底物浓度来解除，因为可以增大底物与酶的接触概率，B正确；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆结合，从而使酶的活性部位功能丧失，反应物不能与活性部位结合，故加入非竞争性抑制剂会使Vmax降低；加入非竞争性抑制剂会使Vmax降低不是由底物浓度引起的，因此Km值不变，C正确；Km值越小，说明在底物浓度较低时就达到了Vmax的一半，说明酶与底物亲和力越高，D正确。 考点二　酶的相关实验探究 1.比较过氧化氢在不同条件下的分解——验证酶的高效性 (1)实验原理 2H2O22H2O＋O2↑，可用点燃但无火焰的卫生香复燃的情况来检验O2的生成速率。 (2)实验设计与现象分析 (3)实验变量分析 (4)实验结论 ①②对照，说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率； ①④对照，说明酶具有催化作用； ③④对照，说明酶具有高效性。 2.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用——验证酶的专一性 (1)实验步骤 试管编号 1 2 注入可溶性淀粉溶液 2 mL － 注入蔗糖溶液 － 2 mL 注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 60 ℃水浴保温5 min 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL 沸水浴煮沸1 min 实验现象 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀 (2)实验结果：1号试管有砖红色沉淀生成，说明产生了还原糖，淀粉被水解，2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶作用具有专一性。 (3)上述实验中不能(填“能”或“不能”)用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂，因为碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖无论是否被水解都不会使碘液变色。 3.探究温度对酶活性的影响 (1)实验原理 (2)实验步骤和结果 取6支试管，分别编号为1与1′、2与2′、3与3′，并分别进行以下操作。 试管编号 1 1′ 2 2′ 3 3′ 实验步骤 一 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉 溶液 二 在冰水中水浴5 min 在60 ℃温水中水浴 5 min 在沸水中水浴5 min 三 1与1′试管内液体混合，摇匀 2与2′试管内液体混合，摇匀 3与3′试管内液体混合，摇匀 四 在冰水中水浴数分钟 在60 ℃温水中水浴相同时间 在沸水中水浴相同时间 五 取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象 实验现象 呈蓝色 无蓝色出现 呈蓝色 结论 酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高和过低都将影响酶的活性 ①探究温度对酶活性的影响时，一定要让反应物和酶在各自所需的温度下保温一段时间，再进行混合。 ②选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度时，检测试剂不可用斐林试剂代替碘液。因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应，而该实验中需严格控制温度。　　　 ③探究温度对酶活性的影响时，不宜用H2O2作反应物，因为H2O2在加热条件下分解会加快，氧气的产生速率增加，并不能准确反映酶活性的变化。 4.探究pH对酶活性的影响 (1)反应原理(用反应式表示) 2H2O22H2O＋O2↑。 (2)鉴定原理 pH影响酶的活性，从而影响O2的生成量，可用气泡的产生量(或点燃但无火焰的卫生香复燃的情况)来检验其生成量的多少。 (3)步骤及现象 实验步骤 实验操作内容 试管1 试管2 试管3 一 注入等量过氧化氢酶溶液 2滴 2滴 2滴 二 注入不同pH的溶液 1 mL蒸馏水 1 mL盐酸 1 mL NaOH溶液 三 注入等量的过氧化氢溶液 2 mL 2 mL 2 mL 四 观察现象 有大量气泡产生 基本无气泡产生 基本无气泡产生 (4)结论 酶的催化作用需要适宜的pH，pH偏低或偏高都会影响酶的活性。 探究pH对酶活性的影响时，不宜采用淀粉酶催化淀粉的反应，因为在酸性条件下淀粉也会被水解，从而影响实验的观察效果。　　　 考向　与酶有关的实验探究[科学探究] 1.(2025·江苏卷，8)为探究淀粉酶是否具有专一性，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 甲组 乙组 丙组 ① 加入2 mL淀粉溶液 加入2 mL淀粉溶液 加入2 mL蔗糖溶液 ② 加入2 mL淀粉酶溶液 加入2 mL蒸馏水 ？ ③ 60 ℃水浴加热，然后各加入2 mL斐林试剂，再60 ℃水浴加热 A.丙组步骤②应加入2 mL蔗糖酶溶液 B.两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性 C.根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖 D.甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀 答案　C 解析　由实验目的和实验设计的单一变量原则可知，甲和丙组底物不同，则加入的酶应相同，即丙组步骤②应加入2 mL淀粉酶溶液，A错误；第二次水浴加热的目的是促进还原糖与加入的斐林试剂的氧化还原反应高效进行，保证实验现象清晰，B错误；乙组加入2 mL淀粉溶液和2 mL蒸馏水，可通过观察乙组是否出现砖红色沉淀判断淀粉中是否含还原糖，C 正确；丙组加入的淀粉酶无法催化蔗糖水解，蔗糖为非还原糖，丙组不会出现砖红色沉淀，D错误。 2.(2025·浙江1月选考，10) 取鸡蛋清，加入蒸馏水，混匀并加热一段时间后，过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物，探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响，实验结果如表所示。 组别 1 2 3 4 5 温度/℃ 27 37 47 57 67 滤液变澄清时间/min 16 9 4 6 50 min未澄清 据表分析，下列叙述正确的是(　　) A.滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关 B.组3滤液变澄清时间最短，酶促反应速率最快 C.若实验温度为52 ℃，则滤液变澄清时间为4～6 min D.若实验后再将组5放置在57 ℃，则滤液变澄清时间为6 min 答案　B 解析　滤液变澄清时间越短，说明蛋白酶催化反应越快，酶活性越高，因此二者呈负相关，A错误；组3滤液变澄清时间最短，因此该条件下酶促反应速率最快，B正确；根据实验数据，57 ℃时滤液变澄清时间为6 min，但不能直接推断52 ℃时滤液变澄清的时间，C错误；组5在67 ℃时酶的空间结构可能已经改变，即使再放置在57 ℃，酶活性也不会恢复到57 ℃时的水平，因此滤液变澄清时间不会是6 min，D错误。 教材中具有专一性(或特异性)的五类物质 　　　 3.(2025·江西卷，7)芸香糖苷酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物生产槲皮素、柚皮素和橙皮素等活性物质，具有重要的应用前景。研究人员比较了芸香糖苷酶 Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的酶学性质，部分结果如表。下列叙述正确的是(　　) 芸香糖苷酶 最适温度/℃ 最适pH Ⅰ 50 4.0 Ⅱ 70 4.0 Ⅲ 40 6.0 A.酶Ⅰ的反应温度升高20 ℃，其他条件不变，酶Ⅰ与酶Ⅱ活性一致 B.三种酶在最适的温度和pH条件下，催化底物的活性相同 C.三种酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物，表明它们具有专一性 D.三种酶的空间结构会因环境温度和pH的改变而发生变化 答案　D 解析　酶Ⅰ的最适温度为50℃，升高20℃至70℃时，酶活性下降；而酶Ⅱ的最适温度为70℃，此时活性最高，二者的酶活性可能不一致，A错误；最适条件仅表明此时酶活性最高，但不同酶在最适条件下的催化效率(即酶活性)可能因酶的种类和结构差异而不同，B错误；三种酶均能水解同一类底物，体现的是酶的催化作用具有共性，而非专一性(专一性强调对特定底物的催化)，C错误；温度和pH的变化会影响酶的空间结构，进而影响酶的活性，D正确。 考点三　ATP的结构和功能 1.ATP是一种高能磷酸化合物 (1)ATP的组成结构 (2)ATP和ADP的结构 直接供能物质还有UTP、GTP、CTP等 (3)ATP的供能原理 [深度思考] 在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间后分离出细胞中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，分析该现象得到的结论是：____________________________________ __________________________________________________________________。 提示　①ATP中远离A的磷酸基团容易脱离；②该过程中ATP既有合成又有水解；③带32P标记的ATP是重新合成的 2.ATP和ADP的相互转化 3.ATP的利用 (1)ATP为主动运输供能的过程(以Ca2＋释放为例) 提醒　参与主动运输的载体蛋白的功能：①催化功能：催化ATP水解，为主动运输提供能量。②运输功能：运输物质通过生物膜。 (2)细胞内的吸能反应和放能反应 4.ATP产生量与O2供给量的关系分析 [创新拓展]　磷酸化与去磷酸化 磷酸化是一种可逆的修饰过程，在相应的位置上，加上磷酸基团称为磷酸化，将磷酸基团通过磷酸酶去除称为去磷酸化。腺苷二磷酸加上磷酸基团发生在叶绿体内，为光合磷酸化；腺苷二磷酸加上磷酸基团发生在线粒体内，为氧化磷酸化。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，称为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，称为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，在蛋白磷酸酶的作用下完成。如图所示。 (1)腺苷三磷酸分子由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成。(2022·浙江1月选考，3A)(×) 提示　腺苷三磷酸分子由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成。 (2)ATP必须在有氧条件下合成。(2021·北京卷，1B)(×) 提示　无氧呼吸也可产生ATP。 (3)线粒体、叶绿体和高尔基体都是合成ATP的场所。(2019·全国卷Ⅲ，1C)(×) 提示　高尔基体不能合成ATP。 (4)唾液淀粉酶水解淀粉的过程需ATP水解提供能量。(2019·天津卷，2A)(×) 提示　淀粉水解不需要消耗ATP。 考向1　ATP的结构和功能[结构与功能观] 1.(2025·河北卷，1)ATP是一种能为生命活动供能的化合物，下列过程不消耗ATP的是(　　) A.肌肉的收缩 B.光合作用的暗反应 C.Ca2＋载体蛋白的磷酸化 D.水的光解 答案　D 解析　光合作用中水的光解利用光能，不消耗ATP，D符合题意。 2.(2025·河南天一大联考)如图是ATP分子的结构式，相关叙述正确的是(　　) A.ATP水解的过程常伴随放能反应的发生 B.③脱离ATP后，挟能量可使载体蛋白等分子磷酸化 C.所有生物体都存在ATP与ADP相互转化的能量供应机制 D.①②③脱离后，ATP剩下的部分成为RNA分子的基本单位之一 答案　B 解析　ATP水解的过程中，远离A的特殊化学键会断裂，并释放大量能量，供生命活动需要，故常伴随吸能反应的发生，A错误；在主动运输过程中，需要ATP水解提供能量，磷酸基团③脱离ATP后，挟能量可使载体蛋白等分子磷酸化，并引起载体蛋白空间结构的改变，B正确；ATP和ADP的相互转化，是植物、动物、细菌和真菌等细胞生物共有的能量供应机制，病毒不存在ATP与ADP相互转化的能量供应机制，C错误；磷酸基团②③脱离后，ATP剩下的部分为腺嘌呤核糖核苷酸，为RNA分子的基本单位之一，D错误。 考向2　ATP的利用[生命观念] 3.(2026·哈师大附中质检)磷酸化是指将一个磷酸基团导入一个有机分子，如蛋白质磷酸化、核苷酸磷酸化等。下列关于磷酸化的叙述错误的是(　　) A.蛋白质磷酸化过程中伴随着ATP的水解，属于吸能反应 B.蛋白质磷酸化和去磷酸化过程中的相关物质和能量都能重复利用 C.蛋白质去磷酸化过程中伴随着ATP的合成，属于放能反应 D.细胞膜上的载体蛋白经磷酸化后被活化，有利于主动运输 答案　B 解析　蛋白质磷酸化时所利用的磷酸基团来自ATP末端的磷酸基团，该过程伴随着ATP的水解，由ATP水解提供能量，属于吸能反应，A正确；能量不能重复利用，B错误；主动运输过程中首先是ATP的磷酸基团转移到载体蛋白上，载体蛋白被活化，有利于物质的运输，D正确。 4.(2026·广东深圳高中质检)下图为生物体内“泵”的3种类型，相关叙述错误的是(　　) A.P型离子泵中的Ca2＋泵磷酸化后运输Ca2＋时构象不改变 B.神经细胞内高K＋低Na＋的环境依靠P型离子泵来维持 C.溶酶体膜上存在的V型质子泵将H＋运入溶酶体 D.F型质子泵广泛分布于线粒体内膜和类囊体薄膜上 答案　A 解析　P型离子泵中的Ca2＋泵在磷酸化运输Ca2＋时，其结构会发生变化，即构象会发生改变，因为在主动运输过程中，载体蛋白磷酸化会引起其空间结构的改变，从而实现物质的运输，A错误。 质子泵 质子泵是生物膜上运输H＋的载体蛋白，分为以下3种：①P型质子泵，转运H＋过程涉及磷酸化和去磷酸化；②V型质子泵，水解ATP产生能量，但自身不发生磷酸化，能保持细胞质基质内中性和细胞器(液泡、溶酶体)内的酸性环境；③F型质子泵(ATP合酶)运输H＋所产生的电化学势能与ATP合成相耦联。　　 　 某生物兴趣小组对粳稻、籼稻和杂交稻三种水稻品种中的H2O2酶活性进行了实验研究，实验结果如下表所示。请回答下列问题： H2O2酶活性/ [U·(g－1·FW)－1] 水稻品种　　　　 重金属离子及浓度 Cd2＋/ (mmol·L－1) Cu2＋/(mmol·L－1) 0 0.5 1.0 1.5 0 0.5 1.0 1.5 粳稻 80 40 38 25 80 30 25 10 籼稻 80 35 30 20 80 20 10 8 杂交稻 85 30 20 10 85 10 8 1 (1)本实验的目的是探究______________________________________________ __________________________________________________________________。 设计实验时，各实验组应遵循__________________________________________ __________________________________________________________________原则。 (2)分析表中数据可知，在一定浓度范围内，Cd2＋、Cu2＋都能抑制H2O2酶的活性，且相同浓度的Cu2＋的抑制作用________(填“大于”“小于”或“等于”)Cd2＋。Cd2＋、Cu2＋对H2O2酶活性的影响主要取决于________________(填“植物类型”或“重金属种类和浓度”)。 (3)Cd2＋、Cu2＋等重金属离子影响了H2O2酶的________，从而引起酶活性的改变。 提示　(1)不同浓度的Cd2＋和Cu2＋对不同水稻品种中H2O2酶活性的影响　单一变量、对照、重复　(2)大于　重金属种类和浓度　(3)空间结构　　 限时练8　酶和ATP (时间：30分钟　分值：36分) 【对点强化】 考点一　酶在代谢中的作用 1.(2025·河北卷，2)下列过程涉及酶催化作用的是(　　) A.Fe3＋催化H2O2的分解 B.O2通过自由扩散进入细胞 C.PCR过程中DNA双链的解旋 D.植物体细胞杂交前细胞壁的去除 答案　D 解析　Fe3＋催化H2O2的分解实验中，催化剂是Fe3＋，A不符合题意；O2通过自由扩散进入细胞是直接穿过磷脂双分子层， 不需要酶的作用，B不符合题意；PCR过程中DNA双链在温度超过90 ℃时解旋，不需要解旋酶，C不符合题意；植物体细胞杂交前，需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，D符合题意。 2.(2023·河北卷，1)关于蛋白质空间结构的叙述，错误的是(　　) A.淀粉酶在0 ℃时，空间结构会被破坏 B.磷酸化可能引起蛋白质空间结构的变化 C.氨基酸种类的改变可能影响蛋白质空间结构 D.载体蛋白在转运分子时，其自身构象会发生改变 答案　A 解析　在0 ℃时，淀粉酶的活性很低，但其空间结构没有被破坏，A错误；磷酸化可能会改变蛋白质的空间结构，B正确；蛋白质空间结构与氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构等有关，因此氨基酸种类的改变可能影响蛋白质的空间结构，C正确；转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，其中载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变，D正确。 3.(2026·广东茂名调研)细胞代谢的过程需要酶的催化，下列叙述正确的是(　　) A.酶能提供反应所需的能量，所以能在常温常压下催化化学反应的发生 B.同一个体不同种的细胞内酶的种类不完全相同 C.酶是由活细胞产生的，因此酶只能在细胞内发挥作用 D.细胞内所有的酶都是在核糖体上形成的 答案　B 解析　酶能降低化学反应的活化能，不能为反应提供能量，A错误；同一个体的不同种类细胞是细胞分化的结果，基因的选择性表达使细胞内酶的种类不完全相同，B正确；酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，在一定条件下，酶在细胞内、细胞外、体外都可以发挥作用，C错误；绝大多数的酶是蛋白质，少数是RNA，蛋白质在核糖体上合成，RNA不在核糖体上合成，D错误。 考点二　酶的相关实验探究 4.(2024·广东卷，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　Ce5与Ay3分别催化纤维素类底物和褐藻酸类底物，当缺少Ce5后，Ay3－Bi－CB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；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；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。 5.(2026·福州质检)对氨基苯甲酸是细菌合成二氢叶酸的原料，二氢叶酸是叶酸合成的原料，叶酸参与细菌DNA合成。磺胺类药物是常用的抗菌药，测定磺胺类药物对二氢叶酸合成酶活性的影响，结果如图。下列说法正确的是(　　) A.实验可用对氨基苯甲酸的生成速率表示酶活性 B.磺胺类药物通过与底物竞争酶活性位点抑制反应 C.磺胺类药物的作用随对氨基苯甲酸浓度升高而增强 D.酶活性达到50%时，使用磺胺类药物可获得最佳治疗效果 答案　B 解析　酶促反应速率可用底物消耗的速率或产物生成的速率来表示，实验可用二氢叶酸的生成速率或对氨基苯甲酸的消耗速率表示酶活性，A错误；据图可知，存在磺胺类药时，二氢叶酸合成酶相对活性达到最大值需要较高的对氨基苯甲酸相对浓度，说明磺胺类药物通过与底物竞争酶活性位点抑制反应，磺胺类药物的作用随对氨基苯甲酸浓度升高而减弱，B正确，C错误；由题意可知，对氨基苯甲酸是细菌合成二氢叶酸的原料，二氢叶酸是叶酸合成的原料，叶酸参与细菌DNA合成，故酶活性越低，使用磺胺类药物治疗效果越好，D错误。 6.(2025·贵州卷，2)科研人员筛选得到某种可参与降解塑料的酶，并探究了温度对该酶催化反应速率的影响，实验结果如下图所示。下列叙述错误的是(　　) A.该实验中，酶的用量、pH、处理时间和初始底物浓度相同且适宜 B.该实验中，温度高于60 ℃后酶变性导致反应速率下降 C.该实验条件下，底物充足时增加酶的用量对反应速率无影响 D.进一步探究该酶最适温度时，宜在50～60 ℃之间设置更小温度梯度 答案　C 解析　探究温度对该酶催化反应速率的影响应遵循单一变量原则，酶的用量、pH、处理时间和初始底物浓度都是无关变量，无关变量应相同且适宜，A正确；酶在高温条件下会变性失活，从图中可以看出，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，酶发生变性，B正确；在底物充足的情况下，酶促反应速率与酶的浓度呈正相关，增加酶的用量会使反应速率加快，C错误；由题图可知，该酶的最适温度在50～60 ℃之间，所以进一步探究该酶最适温度时，宜在50～60 ℃之间设置更小温度梯度，D正确。 考点三　ATP的结构和功能 7.(2026·河北邢台一中期中)如图表示ATP分子的结构式，下列相关叙述正确的是(　　) A.①与ATP中的“A”具有相同的含义 B.病毒不需要ATP就可完成各项生命活动 C.ATP脱去④的过程常与放能反应相联系 D.ATP脱去③④后的产物可用于合成某些酶 答案　D 解析　①为腺嘌呤，ATP中的“A”为腺苷，由腺嘌呤和核糖构成，A错误；病毒没有细胞结构，需要寄生在活细胞中才能生存，各项生命活动的进行需要ATP，B错误；ATP脱去④的过程释放能量，因此常与吸能反应相联系，C错误；ATP脱去③④后的产物为腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一，而酶的化学本质是蛋白质或RNA，因此ATP脱去③④后的产物可用于合成某些酶，D正确。 8.(2026·湘豫名校联考)如图所示为ATP合酶结构及其作用机制。H＋沿着线粒体内膜上ATP合酶内部的通道流回线粒体基质，推动ATP的合成。某些减肥药物能够增加线粒体内膜对H＋的通透性，降低H＋膜内外浓度差。下列相关叙述正确的是(　　) A.ATP合酶还存在于叶绿体内膜和叶绿体类囊体薄膜 B.图中合成ATP的能量来自H＋浓度差产生的势能 C.图中产生的ATP可用于一切生命活动 D.减肥药物会加快ATP的产生，有利于健康 答案　B 解析　线粒体内膜和叶绿体类囊体薄膜上都存在ATP合酶，但叶绿体内膜上不存在ATP合酶，A错误；由图可知，合成ATP的能量来自H＋浓度差产生的势能，B正确；光合作用暗反应阶段需要的ATP来自光反应阶段(叶绿体类囊体薄膜产生的)，而非来自图中产生的ATP(线粒体)，C错误；减肥药物能够增加线粒体内膜对H＋的通透性，降低H＋膜内外的浓度差，减慢ATP的产生，不利于健康，D错误。 【综合提升】 9.(2026·湖南郴州期末)将某品牌小儿脐贴在患儿肚脐处皮肤贴敷12小时可有效缓解小儿腹泻腹痛。如图为贴剂中的丁香酚(化学式为C10H12O2)经扩散进入胃壁细胞，刺激胃蛋白酶和胃酸分泌的过程。下列相关叙述错误的是(　　) A.丁香酚与K＋进入胃壁细胞的方式不相同 B.胃壁细胞膜上的H＋－K＋－ATP酶在转运离子时，会发生磷酸化与去磷酸化过程 C.H＋－K＋－ATP酶可为相关离子转运过程提供活化能 D.胃壁细胞分泌胃蛋白酶时，需要膜上蛋白质的参与 答案　C 解析　由题图可知，丁香酚经扩散进入胃壁细胞，K＋进入胃壁细胞的方式为消耗ATP的主动运输，A正确；H＋－K＋－ATP酶是一种酶，酶的作用是降低化学反应的活化能，而不是提供活化能，C错误；胃蛋白酶是大分子物质，排出细胞的方式是胞吐，胞吐过程需要膜上蛋白质的参与，D正确。 10.(2025·浙江6月卷，6)血红素是血红蛋白的组成成分，其合成的简要过程如图所示，其中甲、乙和丙代表不同的物质，酶X能催化甲和乙转变为丙，“(－)”表示抑制作用。 下列叙述正确的是(　　) A.酶X为甲和乙的活化提供了能量 B.与甲、乙结合后，酶X会发生不可逆的结构变化 C.血红素浓度过高会通过反馈调节抑制酶X 的活性 D.随着甲和乙的浓度提高，酶X 催化反应的速率不断提高 答案　C 解析　酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而非提供能量，A错误；酶与底物结合导致的结构变化是可逆的，反应完成后酶会恢复原状，B错误；据图可知，图示中“(－)”表示血红素对酶X的反馈抑制，血红素浓度过高会通过反馈调节抑制酶X 的活性，从而使血红素浓度维持在相对稳定的范围内，C正确；一定范围内，反应速率会随底物浓度增加而提高，但达到酶饱和后反应速率不再变化，此外血红素的反馈抑制会限制反应速率持续提高，D错误。 11.(2025·四川卷，10)D－阿洛酮糖是一种低热量多功能糖，有助于肥胖人群的体重管理。Co2＋可协助酶Y催化D－果糖转化为D－阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件(含Co2＋条件)下，测定不同浓度D－果糖的转化率(转化率＝产物量/底物量×100%)，其变化趋势如下图。下列叙述正确的是(　　) A.升高反应温度，可进一步提高D－果糖转化率 B.D－果糖的转化率越高，说明酶Y的活性越强 C.若将Co2＋的浓度加倍，酶促反应速率也加倍 D.2 h时，三组中500 g·L－1果糖组产物量最高 答案　D 解析　题干中实验是在最适反应条件下进行的，升高温度会使酶的活性降低，从而降低D－果糖转化率，A错误；D－果糖的转化率不仅与酶Y的活性有关，还与底物(D－果糖)的浓度、反应时间等因素有关，所以不能仅根据转化率高就说明酶Y的活性强，B错误；Co2＋可协助酶Y催化反应，但Co2＋不是酶，将Co2＋的浓度加倍，不一定会使酶促反应速率也加倍，酶促反应速率还受到酶的数量、底物浓度等多种因素影响，C错误；转化率＝产物量/底物量×100%，2 h时， 500 g·L－1果糖组的转化率不是最高，但底物量是最多的，且转化率也较高，根据产物量＝底物量×转化率，可知其产物量最高，D正确。 12.(2025·辽宁大连测试)酶不仅在生命活动中具有重要作用，还在日常生活中有广泛运用。下列说法正确的是(　　) A.植物病原菌可通过分泌果胶酶降解植物细胞的细胞壁 B.能有效祛除奶渍的加酶洗衣粉，可用来洗涤蚕丝制品 C.食物中的淀粉和蔗糖在咀嚼过程中会被唾液淀粉酶催化水解 D.参与细胞内DNA复制的酶有解旋酶、DNA聚合酶和T4 DNA连接酶 答案　A 解析　植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，植物病原菌可通过分泌果胶酶降解植物细胞的细胞壁，A正确；能有效祛除奶渍的加酶洗衣粉，其中的酶是蛋白酶，蚕丝制品中的蚕丝主要成分也是蛋白质，该洗衣粉不能用来洗涤蚕丝制品，B错误；唾液淀粉酶只能水解淀粉，不能水解蔗糖，C错误；DNA复制时，解旋酶解开双螺旋，DNA聚合酶催化子链的延伸，DNA连接酶(但不是T4 DNA连接酶)连接不连续合成的子链，T4 DNA连接酶一般用于基因工程中，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $