解密04 酶和ATP（讲义)-【高频考点解密】2023年高考生物二轮复习讲义+分层训练（新教材）

这是一份解密04 酶和ATP（讲义)-【高频考点解密】2023年高考生物二轮复习讲义+分层训练（新教材），共17页。试卷主要包含了拓展——具有专一性的五类物质等内容，欢迎下载使用。

解密04 酶和ATP
考点热度 ★★★★★

1.根据酶的相关知识,判断下列叙述的正误:
(1)蛋白水解酶能使磷酸二酯键断开。(2019·天津卷,T3) (　×　)
分析:蛋白水解酶能使蛋白质的肽键断开,生成氨基酸,但不能断开磷酸二酯键。
(2)由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性。 (　×　)
分析:有的酶在生物体外具有催化活性,比如胃蛋白酶。
(3)呼吸作用中,催化ATP合成的酶分布在线粒体外膜上。 (　×　)
分析:呼吸作用中,催化ATP合成的酶分布在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上。
(4)在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶。 (　×　)
分析:在细胞核外,叶绿体和线粒体中也含有参与DNA合成的酶。
(5)唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度都是37 ℃。 (　×　)
分析:低温下适合保存酶。
(6)同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中。 (　√　)
(7)低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构。 (　×　)
分析:低温只是抑制酶的活性,酶的空间结构未被破坏。
(8)淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化。 (　×　)
分析:淀粉酶的化学本质是蛋白质,加入蛋白酶能将其水解丧失活性。
(9)酶活性受温度、pH、底物浓度及酶量的影响。 (　×　)
分析:底物浓度、酶量不影响酶的活性。
(10)用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响时,既可用碘液也可用斐林试剂作为检测试剂。 (　×　)
分析:探究温度对酶活性的影响时选用斐林试剂作为检测试剂需要水浴加热,会改变实验温度。
(11)探究胃蛋白酶的最适pH时,将其加入蛋清中再加入缓冲液。 (　×　)
分析:应先加入缓冲液再加入蛋清。
2.根据ATP的相关知识,判断下列叙述的正误:
(1)高尔基体、线粒体和叶绿体都含有DNA,都是ATP的合成场所。(2019·全国卷Ⅲ,T1) (　×　)
分析:高尔基体不含有DNA,也不是ATP的合成场所。
(2)植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP。(2018·全国卷Ⅲ,T5) (　√　)
(3)叶绿体的类囊体薄膜上存在催化ATP合成的酶。(2018·全国卷Ⅰ,T1) (　√　)
(4)ATP-ADP循环使得细胞储存了大量的ATP。(2018·浙江卷,T10) (　×　)
分析:ATP-ADP循环,使得细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。
(5)ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解。(2018·浙江卷,T10) (　×　)
分析:ATP分子中含有2个高能磷酸键,远离腺苷的高能磷酸键很容易水解。
(6)生长素的极性运输过程需ATP水解提供能量。(2019·天津卷,T2) (　√　)
(7)酶催化的化学反应都需要消耗ATP。 (　×　)
分析:酶催化的化学反应不一定需要消耗ATP,如放能反应。
(8)人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。 (　×　)
分析:人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量能够达到动态平衡。
(9)细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体。 (　×　)
分析:细胞质中消耗的ATP可来源于线粒体,也可来源于细胞质基质,叶绿体中产生的ATP只用于暗反应。
(10)生物体进行生命活动只能由ATP直接供能。 (　×　)
分析:直接能源物质除ATP外,还有GTP、CTP、UTP等。
(11)DNA与ATP中所含元素的种类相同。(　√　)
(12)含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一。 (　×　)
分析:ATP水解掉两个高能磷酸键形成的AMP是RNA的基本组成单位之一。
(13)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成。 (　×　)
分析:消化道中淀粉水解成葡萄糖时不伴随有ATP的生成,也不伴随ATP的水解,因为ATP存在于细胞内,消化道中无ATP。
(14)水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量。 (　×　)
分析:水在叶绿体中分解产生氧气需要叶绿体中色素吸收光能完成,不需要ATP提供能量。

易混1
A:酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质。 (×)
B:组成酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸。 (√)
易混2
A:酶能显著地为化学反应提供活化能,所以具有高效性。 (×)
B:与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。 (√)
易混3
A:温度偏高或偏低,酶活性都会降低,但在适宜温度下,酶的活性会升高。 (×)
B:过酸、过碱或温度过高,都会使酶的空间结构遭到破坏,永久失活。 (√)
易混4
A:ATP在细胞中的含量高,以满足生命活动的需要。 (×)
B:ATP在细胞中含量很少,但转化非常迅速。 (√)
易混5
A:植物根尖细胞能够合成ATP的场所是线粒体、叶绿体和细胞质基质。 (×)
B:叶肉细胞中能够合成ATP的细胞器是线粒体和叶绿体。 (√)
易混6
A:ATP水解往往伴随着放能反应。 (×)
B:ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。 (√)

高频考点一　酶活性的影响因素和酶特性的实验探究
1.影响酶促反应速率因素的曲线分析:

(1)低温降低酶的活性,但不会使酶失活,即酶的空间结构不被破坏,条件适宜时酶活性可恢复(如图2,低温时反应速率不为零)。
(2)高温、强酸、强碱、重金属、紫外线、酒精等有机溶剂会破坏酶的空间结构,使酶失活,条件适宜时酶活性不能恢复(如图1,图2,pH过高、过低、温度过高时,反应速率为零)。
(3)当底物达到一定浓度后,受酶数量(酶浓度)的限制,酶促反应速率不再增加(如图3)。
(4)底物充足,其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度呈正相关(如图4)。
2.酶特性的实验探究:
(1)高效性:过氧化氢分别在过氧化氢酶和Fe3+的催化作用下,观察气泡产生的快慢或多少。
(2)专一性:淀粉、蔗糖分别在唾液淀粉酶的催化作用下,用斐林试剂检测。
(3)条件温和:
①温度对酶活性的影响:淀粉与淀粉酶在不同温度条件下反应,用碘液检测而不能用斐林试剂。
②pH对酶活性的影响:过氧化氢与过氧化氢酶反应,检测O2产生的快慢或多少,不能选用淀粉和淀粉酶。
3.拓展——具有专一性的五类物质
(1)酶:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列,
并在特定的切割位点上切割DNA分子。
(2)载体:某些物质通过细胞膜时需要载体协助,不同物质所需载体不同,载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。
(3)激素:激素特异性地作用于靶细胞、靶器官,其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。
(4)tRNA:tRNA有61种,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
(5)抗体:一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。
4.实验设计——酶的相关实验设计、分析与评价
（1）四步法分析酶的实验题:

（2）三步法完成实验设计题:

高频考点二　ATP的结构、产生和消耗
1.图解ATP的结构与能量转换:

【特别提醒】
(1)ATP与ADP的相互转化:从物质方面来看是可逆的;从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。从整体上来看,二者的转化并不可逆。
(2)ATP不等同于能量:ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物,高能磷酸键水解时能够释放能量,所以ATP是与能量有关的一种物质,不可将两者等同起来。
2.图解能量转换过程和ATP的产生与消耗:
(1)ATP中能量的来源和去向:

(2)产生和消耗ATP的场所及生理过程:
①细胞膜。消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐。
②细胞质基质。产生ATP:细胞呼吸第一阶段。
③叶绿体。产生ATP:光反应;
消耗ATP:暗反应和自身DNA复制等。
④线粒体。产生ATP:有氧呼吸第二、三阶段;
消耗ATP:自身DNA复制等。
⑤核糖体。消耗ATP:蛋白质的合成。
⑥细胞核。消耗ATP:DNA复制、转录等。
3.ATP产生速率与O2供给量的关系分析:

(1)图甲表示ATP产生速率与O2供给量的关系:
①A点表示在无氧条件下,细胞可通过无氧呼吸分解有机物,产生少量ATP。
②AB段表示随O2供给量增多,有氧呼吸明显加强,通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多,ATP的产生速率随之增加。
③BC段表示O2供给量超过一定值后,ATP的产生速率不再增加,此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。
(2)图乙可表示哺乳动物成熟红细胞、蛔虫细胞等细胞的ATP产生速率与O2供给量关系,其ATP来自无氧呼吸,与O2无关。
4.拓展——几种高能磷酸化合物的关系


【典例分析1】(2021·八省联考江苏卷)真菌分泌的植酸酶作为畜禽饲料添加剂,可提高饲料利用率。科研人员对真菌产生的两种植酸酶在不同pH条件下活性的差异进行研究,结果如图。下列相关叙述错误的是 (　　)

A.植酸酶只能在活细胞中产生,可在细胞外发挥作用
B.真菌合成的植酸酶需要经高尔基体参与,才能转运到细胞外
C.植酸酶A的最适pH为2或6,植酸酶B的最适pH为6
D.两种酶相比,植酸酶A更适合添加在家畜饲料中
【信息提取与转化】
关键信息
转化成已有知识
真菌分泌的植酸酶作为畜禽饲料添加剂
真菌是活细胞,作为畜禽饲料添加剂说明可在细胞外发挥作用
曲线图中的最高点对应的pH
酶相对活性最高点对应的pH为最适pH
可提高饲料利用率
饲料在畜禽胃中消化,胃液呈酸性
【答案】C
【解析】植酸酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,可在细胞内或细胞外发挥作用,A正确;植酸酶为分泌蛋白,真菌合成的植酸酶需要经高尔基体对其进行加工和转运,才能分泌到细胞外,B正确;在pH为2时,植酸酶A的相对活性较高,但不是其最适pH,植酸酶A和B在pH为6时,酶的活性均最高,故植酸酶A和植酸酶B的最适pH均为6,C错误;因为胃液的pH较低,在此条件下植酸酶A的相对活性较高,故更适合添加在家畜饲料中,D正确。
【典例分析2】(2021·黄冈一模)如图表示ATP与ADP的相互转化过程,下列相关叙述错误的是 (　　)

A.图中的M指的是腺嘌呤,N指的是核糖
B.食物为ATP“充电”指的是呼吸作用分解来自食物中的有机物产能
C.运动时肌肉细胞中ATP的“充电”速率远高于其“放能”速率
D.ATP的“充电”和“放能”所需要的酶不同
【信息提取与转化】
关键信息
转化成已有知识
M和N分别是组成ATP和ADP的含氮碱基和五碳糖
组成ATP和ADP的含氮碱基是腺嘌呤,五碳糖是核糖
为ATP“充电”
为ATP“充电”即为将食物中有机物的能量或者是太阳光转化为ATP中活跃的化学能
ATP的“放能”
ATP水解时产生的能量会释放出来,ATP的合成速率与水解速率处于动态平衡中
【答案】C
【解析】根据图示判断:M指的是腺嘌呤,N指的是核糖,A正确;食物中稳定的化学能转化成ATP中活跃的化学能,需通过呼吸作用来完成,B正确;ATP的合成和分解速率始终处于一种动态平衡状态,C错误;酶具有专一性,故ATP的“充电”和“放能”所需要的酶不同,D正确。

（2022·全国乙卷·高考真题）某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件。某同学进行了下列5组实验（表中“+”表示有，“－”表示无）。
实验组
①
②
③
④
⑤
底物
+
+
+
+
+
RNA组分
+
+
－
+
－
蛋白质组分
+
－
+
－
+
低浓度Mg2+
+
+
+
－
－
高浓度Mg2+
－
－
－
+
+
产物
+
－
－
+
－
根据实验结果可以得出的结论是（　　）
A．酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性
B．蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高
C．在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性
D．在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性
【答案】C
【解析】
【分析】
分析：由表格数据可知，该实验的自变量是酶的组分、Mg2+的浓度，因变量是有没有产物生成，底物为无关变量。第①组为正常组作为空白对照，其余组均为实验组。
【详解】
A、第①组中，酶P在低浓度Mg2+条件，有产物生成，说明酶P在该条件下具有催化活性，A错误；
BD、 第③组和第⑤组对照，无关变量是底物和蛋白质组分，自变量是Mg2+浓度，无论是高浓度Mg2+条件下还是低浓度Mg2+条件下，两组均没有产物生成，说明蛋白质组分无催化活性，BD错误；
C、第②组和第④组对照，无关变量是底物和RNA组分，自变量是Mg2+浓度，第④组在高浓度Mg2+条件下有产物生成，第②组在低浓度Mg2+条件下，没有产物生成，说明在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性，C正确。
故选C。
【真题探究2】（2022·广东·高考真题）某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是（       ）
组别
pH
CaCl2
温度（℃）
降解率（%）
①
9
+
90
38
②
9
+
70
88
③
9
-
70
0
④
7
+
70
58
⑤
5
+
40
30
注：+/-分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白A．该酶的催化活性依赖于CaCl2
B．结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度
C．该酶催化反应的最适温度70℃，最适pH9
D．尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
【答案】C
【解析】
【分析】
分析表格信息可知，降解率越高说明酶活性越高，故②组酶的活性最高，此时pH为9，需要添加CaCl2，温度为70℃。
【详解】
A、分析②③组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A正确；
B、分析①②变量可知，pH均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90℃、70℃，故自变量为温度，B正确；
C、②组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70℃，但由于温度梯度、pH梯度较大，不能说明最适温度为70℃，最适pH为9，C错误；
D、该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D正确。
故选C。
【真题探究3】（2022·湖南·高考真题）洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是（　　）

A．碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B．加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C．添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D．添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染
【答案】B
【解析】
【分析】
碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水的多肽和氨基酸。衣物上附着的血渍、汗渍、奶渍、酱油渍等污物，都会在碱性蛋白酶的作用下，结构松弛、膨胀解体，起到去污的效果。
【详解】
A、由题“部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活”可知，碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活，A正确；
B、由图可知，加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折叠，部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到天然状态，因此加热导致碱性蛋白酶构象改变是可逆的 ，B错误；
C、碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，而且加热也能使碱性蛋白酶失活，会降低碱性蛋白酶的洗涤剂去污效果，添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果，C正确；
D、酶具有高效性，碱性蛋白酶能使蛋白质水解成多肽和氨基酸，具有很强的分解蛋白质的能力，可有效地清除汗渍、奶渍、酱油渍等污渍，添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染，D正确。
故选B。
【真题探究4】（2022年6月·浙江·高考真题）下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是（       ）
A．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活
B．稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性
C．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
D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率
【答案】B
【解析】
【分析】
大部分酶是蛋白质，少部分酶的本质是RNA，蛋白质的基本单位是氨基酸，RNA的基本单位是核糖核苷酸。
【详解】
A、 低温可以抑制酶的活性，不会改变淀粉酶的氨基酸组成，也不会导致酶变性失活，A错误；
B、 酶具有高效性，故稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，B正确；
C、 酶活性的发挥需要适宜条件，在一定pH范围内，随着pH升高，酶活性升高，超过最适pH后，随pH增加，酶活性降低甚至失活，C错误；
D、 淀粉酶的本质是蛋白质，若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会将淀粉酶水解，则淀粉的水解速率会变慢，D错误。
故选B。
【真题探究5】（2022年1月·浙江·高考真题）下列关于腺苷三磷酸分子的叙述，正确的是（       ）
A．由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
B．分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键
C．在水解酶的作用下不断地合成和水解
D．是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
【答案】D
【解析】
【分析】
ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写。ATP分子的结构 式可以简写成A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，ATP分子中大量的能量就储存在特殊的化学键中。ATP可以水解，这实际上是指ATP分子中特殊的化学键水解。
【详解】
A、1分子的ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团组成，A错误；
B、ATP分子的结构式可以简写成A—P～P～P，磷酸基团与磷酸基团相连接的化学键是一种特殊的化学键，B错误；
C、ATP在水解酶的作用下水解，在合成酶的作用下ADP和磷酸吸收能量合成ATP，C错误；
D、吸能反应一般与ATP的分解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系，故吸能反应和放能反应之间的纽带就是ATP，D正确。
故选D。
【真题探究6】（2021·6浙江月选考）下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述，正确的是（ ）
A."酶的催化效率"实验中，若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎，实验结果相同
B."探究pH对过氧化氧酶的影响"交验中，分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物
C."探究酶的专一性"实验中，设置1、2号试管的目的是检验酶液中是否混有还原糖
D.设温度对蛋白酶活性影响的实验方案时，可选择本尼迪特试剂检测反应产物
【答案】B
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
2、酶的特性：
①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。
②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。
③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
【详解】A、熟马铃薯块茎中酶已经失活，用其代替生马铃薯块茎，实验结果不相同，A错误；
B、“探究pH对过氧化氧酶的影响”实验中，不同pH为自变量，在酶溶液中分别加入不同pH的缓冲液后，再与底物混合，以保证反应pH为预设pH，B正确；
C、“探究酶的专一性”实验中，设置1、2号试管的目的是检验淀粉溶液和蔗糖溶液中是否混有还原糖，C错误；
D、探究温度对蛋白酶活性影响的实验中，温度作为自变量，而本尼迪特试剂检验还原糖需要水浴加热，会改变实验温度，影响实验结果，故不能选择本尼迪特试剂检测反应产物，D错误。
故选B。
【真题探究7】（2021海南）研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1~2min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是（ ）
A．该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATP
B．32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性
C．32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等
D．ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内
【答案】B
【分析】
ATP又叫三磷酸腺苷，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P，A-表示腺苷、T-表示三个、P-表示磷酸基团，“～”表示高能磷酸键。
【详解】
A、根据题意可知：该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP，A错误；
B、根据题意“结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。”说明：32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性，B正确；
C、根据题意可知：放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团，C错误；
D、该实验不能说明转化主要发生在细胞核内，D错误。
故选B。
【真题探究8】（2021·湖南高考真题）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
【分析】
分析图形，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。
【详解】
A、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；
B、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；
C、根据题干信息：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；
D、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。
故选B。
【真题探究9】（2021海南）研究发现，人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下列有关叙述错误的是（ ）
A．该酶的空间结构由氨基酸的种类决定
B．该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与
C．“废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂
D．“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用
【答案】A
【分析】
酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数为蛋白质。
【详解】
A、根据题意可知：该酶的化学本质为蛋白质，蛋白质空间结构具有多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构不同造成的，A错误；
B、根据题意可知：该酶的化学本质为蛋白质，因此该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与，B正确；
C、“废物蛋白”被该酶切割的过程中会发生分解，肽键断裂，C正确；
D、氨基酸是蛋白质的基本单位，因此“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用，D正确。
故选A。
【真题探究10】（2021湖北）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，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。
【答案】（1） ①. 2 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
【解析】
【分析】对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组。没有处理是的就是对照组。
【小问1详解】
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。
【小问2详解】
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。
【点睛】本题考查影响酶活性的因素及探究实验，重点是考查影响酶活性的探究实验，要求学生掌握实验设计的原则，准确判断实验的自变量、因变量和无关变量，进而分析作答。