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2024版高考生物一轮总复习第3单元细胞的能量供应和利用第7课酶和ATP课件
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这是一份2024版高考生物一轮总复习第3单元细胞的能量供应和利用第7课酶和ATP课件，共60页。PPT课件主要包含了过氧化氢酶等内容，欢迎下载使用。
1．通过关于酶本质的探索和学习，认识酶的化学本质，总结出酶的作用，并能设计实验证明酶的作用及化学本质。(生命观念、科学思维、科学探究)2．通过分析与综合，明确酶的高效性和专一性的含义，并学会设计实验，探究酶的专一性和温度、pH等对酶促反应的影响，进而明确酶在生产和生活中的应用。(科学探究、科学思维、社会责任)3．基于对细胞生命活动实例的分析，结合ATP的结构特点，认同结构和功能相适应的观点。(生命观念、科学思维)
层级一构建必备知识 培养关键能力
考点一 酶的本质、作用和特性
考点二 (探究·实践)探究影响酶活性的因素
1．酶本质的探索历程(连线)
答案：①—f ②—a ③—c ④—d、e ⑤—b
3．酶的作用机理分析(如下图)①为________的反应曲线；②为__________的反应曲线；③为________________的反应曲线。
4．酶的催化特性(连线)
答案：①—b ②—a ③—c
5．比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验过程。
(3)实验结论：酶具有____作用，同无机催化剂相比，催化效率更__。
6．淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用(1)实验原理。①淀粉和蔗糖都是________，葡萄糖、果糖、麦芽糖都是______。②________能鉴定溶液中有无还原糖。③淀粉酶能催化淀粉水解为还原糖，不能催化蔗糖水解。
(3)实验结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。这说明酶具有______。
1．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性。( )2．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物。( )3．酶提供了反应过程中所必需的活化能。( )4．酶活性的发挥离不开其特定的结构。( )5．同一个体各种体细胞中酶的种类相同、数量不同，代谢不同。( )6．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。( )7．唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度都是37 ℃。( )
【教材细节命题】1．(必修1 P82“探究·实践”)已知胃蛋白酶的最适pH为1.5，小肠液的pH为7.6，胃蛋白酶随食糜进入小肠后还能发挥作用吗？____。为什么？________________________________________________________________。
因为没有了适宜的pH，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再发挥作用
2．(必修1 P85“科学·技术·社会”)溶菌酶为什么具有抗菌消炎的作用？______________________________________________。细菌性溶菌酶____(填“能”或“不能”)用于真菌感染。为什么？_________________________________________________________________________________。
溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，起到抗菌消炎的作用
和细菌细胞壁的成分不同和酶具有专一性等原因，细菌性溶菌酶不能用于真菌感染
1．酶相关模型的构建与解读(1)酶的高效性。①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。②酶和无机催化剂一样，只能缩短达到化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。
(2)酶的专一性。 ①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。②加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶A对此反应有催化作用。
(3)影响酶活性的因素。图甲曲线分析：①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。②过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子的结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
图乙曲线分析：纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反应速率越慢；图示pH＝7时，反应物剩余量最少，应为最适pH；反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
(4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响。①图甲：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率先随底物浓度增加而加快，当底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再增加。②图乙：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
2．影响因素制约酶活性的机理(1)高温、过酸、过碱——可破坏酶分子的空间结构而导致酶永久性失活(不可逆转)。(2)低温——仅抑制酶活性，并不破坏酶分子的空间结构，当温度适当升高时活性可恢复。(3)酶活性还受某些激活剂或抑制剂的影响，前者可提升酶活性，后者则降低酶活性。
考向1| 酶的本质、作用和特性1．(2022·湖南卷)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
B 解析：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；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，因此部分加热导致的碱性蛋白酶构象改变是可逆的，B错误；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，会降低加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果，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；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。
2．下列有关酶的叙述，正确的是( )A．酶的催化效率比无机催化剂更高是因为酶能降低反应的活化能B．酶都是在核糖体上合成的，但不一定需要内质网和高尔基体的加工C．在最适温度和最适pH的条件下，酶对细胞代谢的调节作用最强D．酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应
D 解析：酶和无机催化剂都能降低反应的活化能，酶在降低反应的活化能方面比无机催化剂更显著，因而催化效率更高，A错误；酶不都在核糖体上合成，如某些化学本质是RNA的酶，蛋白质类酶的合成也不一定需要内质网和高尔基体的参与，B错误；酶在细胞代谢中有催化作用，在最适温度和最适pH的条件下，酶的催化作用最强，C错误；酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，D正确。
考向2| 影响酶活性的因素3．(2022·浙江6月选考)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
B 解析：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；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；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；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，淀粉酶会被水解，则淀粉的水解速率会变慢，D错误。
4．下图表示改变某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果。请据此分析，改变下列哪种因素才能获得改变后的结果？( )A．淀粉溶液量B．pHC．温度D．唾液量
A 解析：改变底物的量，产物的量则会减少，图中对照组的还原糖生成量一直多于实验组的还原糖生成量，故改变的是淀粉溶液量，即降低了底物的量，A正确；改变pH或温度(会影响酶的活性)及改变唾液淀粉酶的量，都会影响化学反应速率，但不改变化学反应的平衡点，即产物的最终产量不变，B、C、D错误。
1．探究温度对酶活性的影响(1)实验原理。温度影响酶的活性，从而影响__________，滴加碘液，根据________________________来判断酶的活性。
是否出现蓝色及蓝色的深浅
(2)实验材料。质量分数为2%的淀粉酶溶液、体积分数为3%的可溶性淀粉溶液、热水、蒸馏水、冰块、碘液(相关用具省略)。(3)实验步骤。
(4)实验结论：温度过高、过低都会影响酶的活性，适宜温度下酶的活性最高。
2．探究pH对酶活性的影响(1)实验原理：__________________________。pH影响酶的活性，从而影响O2的生成速率，可用__________________的情况来检验O2的生成速率。(2)实验材料。质量分数为20%的肝脏研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、物质的量浓度为0.01 ml/L的HCl溶液、物质的量浓度为0.01 ml/L的NaOH溶液、蒸馏水等。
2H2O2 2H2O＋O2
(4)实验结论：过酸、过碱都会影响酶的活性，适宜pH下酶的活性最高。
1．酶活性最高时的温度不适合酶的保存。( )2．温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率；底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。( )3．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构。( )4．若探究温度对淀粉酶活性的影响，可选择过氧化氢溶液作为底物。( )5．温度过高、低温都能使酶活性降低，二者的作用原理不同。( )
1．实验材料选择时的注意事项(1)在探究温度对酶活性的影响实验中，不能选择过氧化氢和过氧化氢酶作为实验材料，因为过氧化氢在常温下就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。(2)在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，因为在酸性条件下淀粉分解也会加快，从而影响实验结果。
2．实验步骤和结果检测的注意事项(1)在探究温度对酶活性的影响实验中，底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。
(2)在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。(3)若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不能选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需要水浴加热，而该实验需严格控制温度。
考向1| 影响酶活性的因素的基础实验分析1．(2023·广东深圳模拟)红平菇对纤维素的降解是菌丝分泌纤维素酶作用的结果，纤维素酶活性影响菌株对培养基质的降解能力，影响红平菇的生产周期。某研究团队研究了温度对红平菇纤维素酶活性的影响，结果如下图所示。下列分析错误的是( )
A．纤维素酶活性的测定可以用单位时间内纤维素的降解量表示B．该实验结果表明40 ℃为红平菇纤维素酶的最适温度C．高温或低温对酶活性的影响机理不同D．为指导生产，还可在此实验基础上测定pH等因素对纤维素酶活性的影响
B 解析：酶活性可以用单位时间内反应物的降解量或产物的生成量来表示，A正确；该实验结果表明纤维素酶的最适温度在30 ℃到50 ℃之间，不一定是40 ℃，B错误；高温破坏酶的空间结构，低温没有破坏酶的空间结构，只是抑制了酶活性，C正确；为指导生产，还需要在此实验基础上测定pH等因素对纤维素酶活性的影响，才能确定适合红平菇生长的最适条件，D正确。
2．(2021·海南卷)某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析，下列有关叙述错误的是( )A．该酶可耐受一定的高温B．在t1时，该酶催化反应速率随温度升高而增大C．不同温度下，该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同D．相同温度下，在不同反应时间该酶的催化反应速率不同
D 解析：由题图可知，该酶在70 ℃条件下仍具有一定的活性，故该酶可以耐受一定的高温，A正确；由图可知，在t1时，酶促反应速率随温度升高而增大，B正确；由题图可知，在不同温度下，该酶达到最大催化反应速率(曲线变平缓)时所需时间不同，其中70 ℃达到该温度下的最大反应速率时间最短，C正确；相同温度下，不同反应时间内该酶的反应速率可能相同，如达到最大反应速率(曲线平缓)之后的反应速率相同，D错误。
考向2| 实验的拓展和应用3．某同学欲通过下图所示的装置进行与酶有关的实验研究，下列分析正确的是( )A．若不同滤纸片上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3+，则该装置可用于探究酶的专一性B．该装置可用于探究温度对过氧化氢酶活性的影响C．酶促反应速率可用滤纸片进入烧杯液面到浮出烧杯液面的时间(t3－t1)来表示D．该装置不能用于探究pH对酶活性的影响
C 解析：若滤纸片上分别附有过氧化氢酶、Fe3+，自变量是不同的催化剂，可用来探究酶的高效性，A错误；过氧化氢在高温下分解会加快，故不能选择过氧化氢溶液来探究温度对酶活性的影响，B错误；该装置可以用来探究pH对酶活性的影响，D错误。
4．(2021·湖北卷)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，乙物质溶液，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的抑制作用类型，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。
解析：(1)由题可知，实验目的是探究甲、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(单一变量和对照原则)；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，测定各自的酶活性。
(2)由题可知，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甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂，则甲组中酶活性可以恢复，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甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂，则甲组中酶活性不能恢复，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。
答案：(1)2 甲物质溶液、乙物质溶液 (2)透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高 透析前后，两组的酶活性均不变 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 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
1．ATP的组成元素：__________________。2．ATP的分子结构(1)分子结构式：______________(简写)。
(2)组成图解(填出各部分名称)。由结构式可看出，ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个____、二个____________、三个________。
3．ATP与ADP的相互转化(1)转化基础：ATP的化学性质不稳定，末端磷酸基团具有较高的________。(2)ATP和ADP的相互转化过程比较
ADP＋Pi＋能量ATP
4．ATP为主动运输供能(以Ca2+主动运输为例)(1)参与Ca2+主动运输的________是一种能催化_____水解的酶。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，酶活性被激活。(2)在________的作用下，ATP分子的末端__________脱离下来与________结合，这一过程伴随着______的转移，即______________。(3)载体蛋白磷酸化导致其__________发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。
1．ATP与ADP时刻不停地进行相互转化。( )2．ATP水解释放的能量可用于细胞内的放能反应。( )3．无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源。( )4．DNA与ATP中所含元素的种类相同。( )5．ATP的结构简式为A—P～P～P，“A”代表腺苷，“P”代表磷酸基团。( )
【教材细节命题】1．(必修1 P87正文)人体内，在剧烈运动时，每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP，以供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化，请分析原因：______________________________________________________________。2．(必修1 P89阅读材料拓展)“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”诗中描述的萤火虫发光的原理是____________________________________________________________________________________________________________________。
ATP与ADP时刻不停地快速地发生相互转化，并且处于
萤火虫尾部细胞中的荧光素接受ATP提供的能量后被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素而发光
1．概括ATP与核苷酸的关系
2．比较以下四种结构中“A”的含义
3．ATP的再生和利用图解
4．ATP产生量与O2供给量的关系分析(1)A点为无氧条件下，细胞可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。(2)AB段随O2供给量增多，有氧呼吸明显加强，ATP产生量逐渐增多。(3)BC段O2供给量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸基团等。
考向1| ATP的结构和功能1．(2022·浙江1月选考改编)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特殊化学键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
D 解析：1分子的ATP是由1分子核糖、1分子腺嘌呤和3分子磷酸基团组成的，A错误；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；在水解酶的作用下ATP水解，在合成酶的作用下ADP和磷酸吸收能量合成ATP，C错误；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。
2．ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，下图是ATP的分子结构图，下列分析正确的是( )A．圆圈内所示为含氮碱基腺嘌呤B．方框内所示为腺嘌呤核糖核苷酸C．细胞合成蛋白质时利用①断裂释放的能量D．②在光合作用过程中容易形成但不易断裂
A 解析：ATP由腺嘌呤、核糖、磷酸基团(三个)构成，有两个特殊的化学键(图中①②)。图中圆圈内为腺嘌呤，A正确；腺嘌呤与核糖一起形成方块内的结构，即腺苷，B错误；合成蛋白质时，利用ATP中远离A的那个磷酸基团脱离，即②断裂供能，C错误；光合作用过程中，ATP中远离A的那个磷酸基团容易结合，也容易脱离，光反应阶段ADP与Pi利用光能形成ATP，而暗反应阶段ATP水解(即②断裂)供能，D错误。
考向2| ATP与ADP的相互转化3．(2022·湖北黄冈模拟)下图表示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
C 解析：根据题图判断，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的合成和分解所需要的酶不同，D正确。
【易错提醒】ATP理解的两点提醒(1)ATP不等同于能量：ATP是与能量有关的一种高能磷酸化合物，水解时会释放出大量的能量。(2)ATP与ADP的相互转化不可逆：从物质方面来看是可逆的，但从酶、进行的场所、能量等方面来看是不可逆的。
层级二凝练学科素养 探析高考命题
【命题动态】酶和ATP是细胞代谢有序进行的必备物质和条件。“酶”的内容主要包括酶的化学本质、作用特性以及对相关实验的分析和设计；“ATP”的内容主要包括ATP的结构及其在能量供应系统中的作用。 从近年的高考看，该专题主要以选择题的形式从“酶在代谢中的作用”角度考查酶的本质、种类、作用特性以及与其他生理过程的联系，另外还常以实验题的形式考查与酶特性有关的实验设计。预计2024年高考中该专题仍将从物质与能量的视角考查酶的作用原理与ATP的结构及其功能。
1．(2022·全国卷)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)。
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
C 解析：第①组中，酶P在低浓度Mg2+条件下，有产物生成，说明酶P在该条件下具有催化活性，A错误；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，B、D错误；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。
2．(2021·北京卷)ATP是细胞的能量“通货”，关于ATP的叙述错误的是( )A．含有C、H、O、N、PB．必须在有氧条件下合成C．胞内合成需要酶的催化D．可直接为细胞提供能量
B 解析：ATP中含有腺嘌呤、核糖与磷酸基团，故元素组成为C、H、O、N、P，A正确；在无氧条件下，无氧呼吸过程中也能合成少量ATP，B错误；ATP合成过程中需要ATP合成酶的催化，C正确；ATP是生物体的直接能源物质，可直接为细胞提供能量，D正确。
1．(生活、学习和实践情境)某小组为了解某种加酶洗衣粉对蛋白质的水解作用，将完全相同的蛋白块置于等量适宜浓度的该洗衣粉溶液中，蛋白块消失所需的时间与温度的关系如图所示。下列有关叙述正确的是( )A．该洗衣粉水解脂肪的最适温度也是45 ℃B．B、C两点催化效率相同且均低于A点的原理相同C．若改变该洗衣粉溶液的pH，则A点会向左或向右移动D．若减小该洗衣粉溶液的浓度，A、B、C三点均向上移动
D 解析：分析题图可知，该洗衣粉中的蛋白酶水解蛋白质的最适温度是45 ℃，由于实验没有涉及温度对该洗衣粉中脂肪酶活性的影响，故无法得出该洗衣粉水解脂肪的最适温度，A错误；B、C两点虽催化效率相同，但低于A点的原理不同，30 ℃时蛋白酶的活性受到抑制，酶的空间结构没有发生不可逆变化，而60 ℃时蛋白酶的空间结构发生不可逆改变，B错误；在不同pH条件下，酶的最适温度不变，即改变该洗衣粉溶液的pH，A点不会向左或向右移动，C错误；减小该洗衣粉溶液的浓度，相当于减小其中的酶浓度，催化一定量的底物时，酶浓度越小，反应速率越慢，蛋白块消失所需的时间越长，故A、B、C三点均向上移动，D正确。
2．(科学实验与探究情境)米胚芽是天然的脂肪酶抑制剂原料，从中提取的脂肪酶抑制剂可作为一种良好的减肥药物。为探讨该脂肪酶抑制剂的抑制机理，研究者进行了实验探究：将底物乳液、抑制剂和胰脂肪酶按3种顺序加入，反应相同时间后测定和计算对酶促反应的抑制率，结果如图所示。下列说法错误的是( )
顺序1：底物乳液与胰脂肪酶反应10 min后，加入抑制剂；顺序2：抑制剂与胰脂肪酶混合预热10 min后，加入底物乳液进行反应。A．上述反应应该在温度为37 ℃、pH为7.6左右的条件下进行B．顺序3应该是底物乳液与抑制剂混合预热10 min后，加入胰脂肪酶进行反应C．该脂肪酶抑制剂主要通过与酶结合，阻碍底物—酶的结合达到抑制作用D．该脂肪酶抑制剂通过抑制脂肪酶发挥作用，阻止脂肪的消化，起到减肥作用
1．通过关于酶本质的探索和学习，认识酶的化学本质，总结出酶的作用，并能设计实验证明酶的作用及化学本质。(生命观念、科学思维、科学探究)2．通过分析与综合，明确酶的高效性和专一性的含义，并学会设计实验，探究酶的专一性和温度、pH等对酶促反应的影响，进而明确酶在生产和生活中的应用。(科学探究、科学思维、社会责任)3．基于对细胞生命活动实例的分析，结合ATP的结构特点，认同结构和功能相适应的观点。(生命观念、科学思维)
层级一构建必备知识 培养关键能力
考点一 酶的本质、作用和特性
考点二 (探究·实践)探究影响酶活性的因素
1．酶本质的探索历程(连线)
答案：①—f ②—a ③—c ④—d、e ⑤—b
3．酶的作用机理分析(如下图)①为________的反应曲线；②为__________的反应曲线；③为________________的反应曲线。
4．酶的催化特性(连线)
答案：①—b ②—a ③—c
5．比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验过程。
(3)实验结论：酶具有____作用，同无机催化剂相比，催化效率更__。
6．淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用(1)实验原理。①淀粉和蔗糖都是________，葡萄糖、果糖、麦芽糖都是______。②________能鉴定溶液中有无还原糖。③淀粉酶能催化淀粉水解为还原糖，不能催化蔗糖水解。
(3)实验结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。这说明酶具有______。
1．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性。( )2．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物。( )3．酶提供了反应过程中所必需的活化能。( )4．酶活性的发挥离不开其特定的结构。( )5．同一个体各种体细胞中酶的种类相同、数量不同，代谢不同。( )6．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。( )7．唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度都是37 ℃。( )
【教材细节命题】1．(必修1 P82“探究·实践”)已知胃蛋白酶的最适pH为1.5，小肠液的pH为7.6，胃蛋白酶随食糜进入小肠后还能发挥作用吗？____。为什么？________________________________________________________________。
因为没有了适宜的pH，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再发挥作用
2．(必修1 P85“科学·技术·社会”)溶菌酶为什么具有抗菌消炎的作用？______________________________________________。细菌性溶菌酶____(填“能”或“不能”)用于真菌感染。为什么？_________________________________________________________________________________。
溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，起到抗菌消炎的作用
和细菌细胞壁的成分不同和酶具有专一性等原因，细菌性溶菌酶不能用于真菌感染
1．酶相关模型的构建与解读(1)酶的高效性。①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。②酶和无机催化剂一样，只能缩短达到化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。
(2)酶的专一性。 ①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。②加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶A对此反应有催化作用。
(3)影响酶活性的因素。图甲曲线分析：①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。②过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子的结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
图乙曲线分析：纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反应速率越慢；图示pH＝7时，反应物剩余量最少，应为最适pH；反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
(4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响。①图甲：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率先随底物浓度增加而加快，当底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再增加。②图乙：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
2．影响因素制约酶活性的机理(1)高温、过酸、过碱——可破坏酶分子的空间结构而导致酶永久性失活(不可逆转)。(2)低温——仅抑制酶活性，并不破坏酶分子的空间结构，当温度适当升高时活性可恢复。(3)酶活性还受某些激活剂或抑制剂的影响，前者可提升酶活性，后者则降低酶活性。
考向1| 酶的本质、作用和特性1．(2022·湖南卷)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
B 解析：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；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，因此部分加热导致的碱性蛋白酶构象改变是可逆的，B错误；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，会降低加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果，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；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。
2．下列有关酶的叙述，正确的是( )A．酶的催化效率比无机催化剂更高是因为酶能降低反应的活化能B．酶都是在核糖体上合成的，但不一定需要内质网和高尔基体的加工C．在最适温度和最适pH的条件下，酶对细胞代谢的调节作用最强D．酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应
D 解析：酶和无机催化剂都能降低反应的活化能，酶在降低反应的活化能方面比无机催化剂更显著，因而催化效率更高，A错误；酶不都在核糖体上合成，如某些化学本质是RNA的酶，蛋白质类酶的合成也不一定需要内质网和高尔基体的参与，B错误；酶在细胞代谢中有催化作用，在最适温度和最适pH的条件下，酶的催化作用最强，C错误；酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，D正确。
考向2| 影响酶活性的因素3．(2022·浙江6月选考)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
B 解析：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；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；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；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，淀粉酶会被水解，则淀粉的水解速率会变慢，D错误。
4．下图表示改变某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果。请据此分析，改变下列哪种因素才能获得改变后的结果？( )A．淀粉溶液量B．pHC．温度D．唾液量
A 解析：改变底物的量，产物的量则会减少，图中对照组的还原糖生成量一直多于实验组的还原糖生成量，故改变的是淀粉溶液量，即降低了底物的量，A正确；改变pH或温度(会影响酶的活性)及改变唾液淀粉酶的量，都会影响化学反应速率，但不改变化学反应的平衡点，即产物的最终产量不变，B、C、D错误。
1．探究温度对酶活性的影响(1)实验原理。温度影响酶的活性，从而影响__________，滴加碘液，根据________________________来判断酶的活性。
是否出现蓝色及蓝色的深浅
(2)实验材料。质量分数为2%的淀粉酶溶液、体积分数为3%的可溶性淀粉溶液、热水、蒸馏水、冰块、碘液(相关用具省略)。(3)实验步骤。
(4)实验结论：温度过高、过低都会影响酶的活性，适宜温度下酶的活性最高。
2．探究pH对酶活性的影响(1)实验原理：__________________________。pH影响酶的活性，从而影响O2的生成速率，可用__________________的情况来检验O2的生成速率。(2)实验材料。质量分数为20%的肝脏研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、物质的量浓度为0.01 ml/L的HCl溶液、物质的量浓度为0.01 ml/L的NaOH溶液、蒸馏水等。
2H2O2 2H2O＋O2
(4)实验结论：过酸、过碱都会影响酶的活性，适宜pH下酶的活性最高。
1．酶活性最高时的温度不适合酶的保存。( )2．温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率；底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。( )3．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构。( )4．若探究温度对淀粉酶活性的影响，可选择过氧化氢溶液作为底物。( )5．温度过高、低温都能使酶活性降低，二者的作用原理不同。( )
1．实验材料选择时的注意事项(1)在探究温度对酶活性的影响实验中，不能选择过氧化氢和过氧化氢酶作为实验材料，因为过氧化氢在常温下就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。(2)在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，因为在酸性条件下淀粉分解也会加快，从而影响实验结果。
2．实验步骤和结果检测的注意事项(1)在探究温度对酶活性的影响实验中，底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。
(2)在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。(3)若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不能选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需要水浴加热，而该实验需严格控制温度。
考向1| 影响酶活性的因素的基础实验分析1．(2023·广东深圳模拟)红平菇对纤维素的降解是菌丝分泌纤维素酶作用的结果，纤维素酶活性影响菌株对培养基质的降解能力，影响红平菇的生产周期。某研究团队研究了温度对红平菇纤维素酶活性的影响，结果如下图所示。下列分析错误的是( )
A．纤维素酶活性的测定可以用单位时间内纤维素的降解量表示B．该实验结果表明40 ℃为红平菇纤维素酶的最适温度C．高温或低温对酶活性的影响机理不同D．为指导生产，还可在此实验基础上测定pH等因素对纤维素酶活性的影响
B 解析：酶活性可以用单位时间内反应物的降解量或产物的生成量来表示，A正确；该实验结果表明纤维素酶的最适温度在30 ℃到50 ℃之间，不一定是40 ℃，B错误；高温破坏酶的空间结构，低温没有破坏酶的空间结构，只是抑制了酶活性，C正确；为指导生产，还需要在此实验基础上测定pH等因素对纤维素酶活性的影响，才能确定适合红平菇生长的最适条件，D正确。
2．(2021·海南卷)某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析，下列有关叙述错误的是( )A．该酶可耐受一定的高温B．在t1时，该酶催化反应速率随温度升高而增大C．不同温度下，该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同D．相同温度下，在不同反应时间该酶的催化反应速率不同
D 解析：由题图可知，该酶在70 ℃条件下仍具有一定的活性，故该酶可以耐受一定的高温，A正确；由图可知，在t1时，酶促反应速率随温度升高而增大，B正确；由题图可知，在不同温度下，该酶达到最大催化反应速率(曲线变平缓)时所需时间不同，其中70 ℃达到该温度下的最大反应速率时间最短，C正确；相同温度下，不同反应时间内该酶的反应速率可能相同，如达到最大反应速率(曲线平缓)之后的反应速率相同，D错误。
考向2| 实验的拓展和应用3．某同学欲通过下图所示的装置进行与酶有关的实验研究，下列分析正确的是( )A．若不同滤纸片上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3+，则该装置可用于探究酶的专一性B．该装置可用于探究温度对过氧化氢酶活性的影响C．酶促反应速率可用滤纸片进入烧杯液面到浮出烧杯液面的时间(t3－t1)来表示D．该装置不能用于探究pH对酶活性的影响
C 解析：若滤纸片上分别附有过氧化氢酶、Fe3+，自变量是不同的催化剂，可用来探究酶的高效性，A错误；过氧化氢在高温下分解会加快，故不能选择过氧化氢溶液来探究温度对酶活性的影响，B错误；该装置可以用来探究pH对酶活性的影响，D错误。
4．(2021·湖北卷)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，乙物质溶液，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的抑制作用类型，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。
解析：(1)由题可知，实验目的是探究甲、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(单一变量和对照原则)；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，测定各自的酶活性。
(2)由题可知，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甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂，则甲组中酶活性可以恢复，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甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂，则甲组中酶活性不能恢复，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。
答案：(1)2 甲物质溶液、乙物质溶液 (2)透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高 透析前后，两组的酶活性均不变 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 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
1．ATP的组成元素：__________________。2．ATP的分子结构(1)分子结构式：______________(简写)。
(2)组成图解(填出各部分名称)。由结构式可看出，ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个____、二个____________、三个________。
3．ATP与ADP的相互转化(1)转化基础：ATP的化学性质不稳定，末端磷酸基团具有较高的________。(2)ATP和ADP的相互转化过程比较
ADP＋Pi＋能量ATP
4．ATP为主动运输供能(以Ca2+主动运输为例)(1)参与Ca2+主动运输的________是一种能催化_____水解的酶。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，酶活性被激活。(2)在________的作用下，ATP分子的末端__________脱离下来与________结合，这一过程伴随着______的转移，即______________。(3)载体蛋白磷酸化导致其__________发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。
1．ATP与ADP时刻不停地进行相互转化。( )2．ATP水解释放的能量可用于细胞内的放能反应。( )3．无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源。( )4．DNA与ATP中所含元素的种类相同。( )5．ATP的结构简式为A—P～P～P，“A”代表腺苷，“P”代表磷酸基团。( )
【教材细节命题】1．(必修1 P87正文)人体内，在剧烈运动时，每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP，以供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化，请分析原因：______________________________________________________________。2．(必修1 P89阅读材料拓展)“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”诗中描述的萤火虫发光的原理是____________________________________________________________________________________________________________________。
ATP与ADP时刻不停地快速地发生相互转化，并且处于
萤火虫尾部细胞中的荧光素接受ATP提供的能量后被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素而发光
1．概括ATP与核苷酸的关系
2．比较以下四种结构中“A”的含义
3．ATP的再生和利用图解
4．ATP产生量与O2供给量的关系分析(1)A点为无氧条件下，细胞可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。(2)AB段随O2供给量增多，有氧呼吸明显加强，ATP产生量逐渐增多。(3)BC段O2供给量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸基团等。
考向1| ATP的结构和功能1．(2022·浙江1月选考改编)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特殊化学键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
D 解析：1分子的ATP是由1分子核糖、1分子腺嘌呤和3分子磷酸基团组成的，A错误；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；在水解酶的作用下ATP水解，在合成酶的作用下ADP和磷酸吸收能量合成ATP，C错误；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。
2．ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，下图是ATP的分子结构图，下列分析正确的是( )A．圆圈内所示为含氮碱基腺嘌呤B．方框内所示为腺嘌呤核糖核苷酸C．细胞合成蛋白质时利用①断裂释放的能量D．②在光合作用过程中容易形成但不易断裂
A 解析：ATP由腺嘌呤、核糖、磷酸基团(三个)构成，有两个特殊的化学键(图中①②)。图中圆圈内为腺嘌呤，A正确；腺嘌呤与核糖一起形成方块内的结构，即腺苷，B错误；合成蛋白质时，利用ATP中远离A的那个磷酸基团脱离，即②断裂供能，C错误；光合作用过程中，ATP中远离A的那个磷酸基团容易结合，也容易脱离，光反应阶段ADP与Pi利用光能形成ATP，而暗反应阶段ATP水解(即②断裂)供能，D错误。
考向2| ATP与ADP的相互转化3．(2022·湖北黄冈模拟)下图表示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
C 解析：根据题图判断，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的合成和分解所需要的酶不同，D正确。
【易错提醒】ATP理解的两点提醒(1)ATP不等同于能量：ATP是与能量有关的一种高能磷酸化合物，水解时会释放出大量的能量。(2)ATP与ADP的相互转化不可逆：从物质方面来看是可逆的，但从酶、进行的场所、能量等方面来看是不可逆的。
层级二凝练学科素养 探析高考命题
【命题动态】酶和ATP是细胞代谢有序进行的必备物质和条件。“酶”的内容主要包括酶的化学本质、作用特性以及对相关实验的分析和设计；“ATP”的内容主要包括ATP的结构及其在能量供应系统中的作用。 从近年的高考看，该专题主要以选择题的形式从“酶在代谢中的作用”角度考查酶的本质、种类、作用特性以及与其他生理过程的联系，另外还常以实验题的形式考查与酶特性有关的实验设计。预计2024年高考中该专题仍将从物质与能量的视角考查酶的作用原理与ATP的结构及其功能。
1．(2022·全国卷)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)。
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
C 解析：第①组中，酶P在低浓度Mg2+条件下，有产物生成，说明酶P在该条件下具有催化活性，A错误；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，B、D错误；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。
2．(2021·北京卷)ATP是细胞的能量“通货”，关于ATP的叙述错误的是( )A．含有C、H、O、N、PB．必须在有氧条件下合成C．胞内合成需要酶的催化D．可直接为细胞提供能量
B 解析：ATP中含有腺嘌呤、核糖与磷酸基团，故元素组成为C、H、O、N、P，A正确；在无氧条件下，无氧呼吸过程中也能合成少量ATP，B错误；ATP合成过程中需要ATP合成酶的催化，C正确；ATP是生物体的直接能源物质，可直接为细胞提供能量，D正确。
1．(生活、学习和实践情境)某小组为了解某种加酶洗衣粉对蛋白质的水解作用，将完全相同的蛋白块置于等量适宜浓度的该洗衣粉溶液中，蛋白块消失所需的时间与温度的关系如图所示。下列有关叙述正确的是( )A．该洗衣粉水解脂肪的最适温度也是45 ℃B．B、C两点催化效率相同且均低于A点的原理相同C．若改变该洗衣粉溶液的pH，则A点会向左或向右移动D．若减小该洗衣粉溶液的浓度，A、B、C三点均向上移动
D 解析：分析题图可知，该洗衣粉中的蛋白酶水解蛋白质的最适温度是45 ℃，由于实验没有涉及温度对该洗衣粉中脂肪酶活性的影响，故无法得出该洗衣粉水解脂肪的最适温度，A错误；B、C两点虽催化效率相同，但低于A点的原理不同，30 ℃时蛋白酶的活性受到抑制，酶的空间结构没有发生不可逆变化，而60 ℃时蛋白酶的空间结构发生不可逆改变，B错误；在不同pH条件下，酶的最适温度不变，即改变该洗衣粉溶液的pH，A点不会向左或向右移动，C错误；减小该洗衣粉溶液的浓度，相当于减小其中的酶浓度，催化一定量的底物时，酶浓度越小，反应速率越慢，蛋白块消失所需的时间越长，故A、B、C三点均向上移动，D正确。
2．(科学实验与探究情境)米胚芽是天然的脂肪酶抑制剂原料，从中提取的脂肪酶抑制剂可作为一种良好的减肥药物。为探讨该脂肪酶抑制剂的抑制机理，研究者进行了实验探究：将底物乳液、抑制剂和胰脂肪酶按3种顺序加入，反应相同时间后测定和计算对酶促反应的抑制率，结果如图所示。下列说法错误的是( )
顺序1：底物乳液与胰脂肪酶反应10 min后，加入抑制剂；顺序2：抑制剂与胰脂肪酶混合预热10 min后，加入底物乳液进行反应。A．上述反应应该在温度为37 ℃、pH为7.6左右的条件下进行B．顺序3应该是底物乳液与抑制剂混合预热10 min后，加入胰脂肪酶进行反应C．该脂肪酶抑制剂主要通过与酶结合，阻碍底物—酶的结合达到抑制作用D．该脂肪酶抑制剂通过抑制脂肪酶发挥作用，阻止脂肪的消化，起到减肥作用
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