第7講　酶和能量“貨幣”ATP【課標(biāo)要求】　1.說(shuō)明絕大多數(shù)酶是一類(lèi)能催化生化反應(yīng)的蛋白質(zhì)，酶活性受到環(huán)境因素的影響。2.解釋ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。3.活動(dòng)：探究酶催化的專(zhuān)一性、高效性及影響酶活性的因素。
考點(diǎn)一　酶的本質(zhì)、作用、特性及影響因素
1．酶的本質(zhì)及作用(1)酶的本質(zhì)。
(2)酶的作用機(jī)理：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。
①無(wú)酶催化的反應(yīng)曲線是乙，有酶催化的反應(yīng)曲線是甲。②ca段的含義是在無(wú)催化劑的條件下，反應(yīng)所需要的活化能；ba段的含義是酶降低的活化能。③若將酶改為無(wú)機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則b點(diǎn)在縱軸上將向上移動(dòng)。
提醒：①加熱不能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，但是可以為反應(yīng)提供能量。②酶可以重復(fù)多次利用，不會(huì)立即被降解。③酶在細(xì)胞內(nèi)、外，生物體內(nèi)、外都可以發(fā)揮作用。
2．酶本質(zhì)的探索歷程(連線)
①巴斯德②李比希③畢希納④薩姆納⑤切赫和奧爾特曼
a.提取到了第一種酶(脲酶)，并證明其是蛋白質(zhì)b.將酵母菌細(xì)胞中引起發(fā)酵的物質(zhì)稱(chēng)為釀酶c.發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化功能d.釀酒中的發(fā)酵是由酵母菌細(xì)胞引起的
答案：①－d?、冢璭　③－b?、埽璦　⑤－c
3．酶的特性(1)高效性：與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的作用更顯著，催化效率更高。
(2)專(zhuān)一性：每一種酶只能催化一種或一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)。①物理模型——“鎖和鑰匙學(xué)說(shuō)”。
圖中A表示酶；B表示被A催化的底物；E、F表示B被分解后產(chǎn)生的物質(zhì)；C、D表示不能被A催化的物質(zhì)。
酶A能催化底物A參與的反應(yīng)，而酶B不能催化底物A參與的反應(yīng)，說(shuō)明酶具有專(zhuān)一性。(3)酶的作用條件較溫和。①酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的。在最適溫度和pH條件下，酶的活性最高，溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會(huì)降低。②過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。低溫只是抑制酶的活性，不會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，溫度升高后酶可恢復(fù)活性。
1．影響酶促反應(yīng)速率的因素(1)通過(guò)影響酶活性來(lái)影響酶促反應(yīng)速率的因素。
(2)直接影響酶促反應(yīng)速率的其他因素。①底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響。
②酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響。
提醒：①酶促反應(yīng)速率與酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反應(yīng)速率表示。②溫度和pH通過(guò)影響酶活性，進(jìn)而影響酶促反應(yīng)速率。底物濃度和酶濃度是通過(guò)影響底物和酶的接觸，進(jìn)而影響酶促反應(yīng)速率，但并未改變酶活性。③同一個(gè)體的不同細(xì)胞中，酶的種類(lèi)和數(shù)量不完全相同，對(duì)于同一個(gè)細(xì)胞而言，在不同的時(shí)期或生理狀態(tài)下，細(xì)胞中酶的種類(lèi)和數(shù)量也會(huì)發(fā)生改變。
2．?？济傅姆N類(lèi)和作用
考向1　結(jié)合酶的本質(zhì)、作用與特性，考查科學(xué)思維1．(2021·八省聯(lián)考湖北卷)在生物體內(nèi)，酶是具有催化作用的有機(jī)物。下列關(guān)于酶的敘述錯(cuò)誤的是(　　)A．過(guò)氧化氫酶、脲酶和麥芽糖酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)B．DNA聚合酶和DNA連接酶都能催化磷酸二酯鍵的形成C．胰蛋白酶的合成及分泌與核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體有關(guān)D．淀粉酶和鹽酸通過(guò)降低反應(yīng)物的活化能催化淀粉水解
解析：過(guò)氧化氫酶、脲酶和麥芽糖酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，A項(xiàng)正確；DNA聚合酶能催化脫氧核苷酸與DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，DNA連接酶催化兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，B項(xiàng)正確；胰蛋白酶屬于分泌蛋白，其合成及分泌與核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體有關(guān)，C項(xiàng)正確；淀粉酶和鹽酸都是催化劑，可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，但不能降低反應(yīng)物的活化能，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2．(2022·華中師大附中)幽門(mén)螺旋桿菌(Hp)能產(chǎn)生脲酶催化尿素分解形成氨和二氧化碳，因此若要檢測(cè)某人胃內(nèi)是否存在Hp，常用14C呼吸實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，受檢者口服特殊的尿素[14CO(NH2)2]膠囊，根據(jù)受檢者是否能產(chǎn)生14CO2及含量判斷有無(wú)Hp感染。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)A．脲酶是具有催化作用的蛋白質(zhì)，能夠被蛋白酶水解失活B．溫度、pH會(huì)影響脲酶的活性，而尿素濃度的改變不影響脲酶活性C．一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生14CO2的量與脲酶含量有關(guān)，與口服尿素劑量無(wú)關(guān)D．外出聚餐可能會(huì)增加Hp的傳播途徑
解析：脲酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，能夠被蛋白酶水解失活，A項(xiàng)正確；溫度、pH會(huì)改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而影響脲酶的活性，而尿素濃度的改變不影響脲酶活性，B項(xiàng)正確；一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生14CO2的量與脲酶含量有關(guān)，與口服尿素含量也有關(guān)，尿素濃度不影響酶活性，但可在一定程度上直接影響酶促反應(yīng)速率，C項(xiàng)錯(cuò)誤；外出就餐頻率越高，接觸到Hp的概率就高，增加了Hp的傳播途徑，D項(xiàng)正確。
考向2　結(jié)合影響酶促反應(yīng)的因素，考查科學(xué)思維3．(2022·湖北宜昌)如圖所示為影響酶促反應(yīng)的溫度、pH和底物濃度與反應(yīng)速率關(guān)系的曲線圖，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．影響曲線乙的因素是溫度，影響曲線丙的因素是pHB．曲線甲中，a點(diǎn)與b點(diǎn)限制酶促反應(yīng)速率的因素不相同C．曲線乙中，d點(diǎn)與f點(diǎn)酶的空間結(jié)構(gòu)都被破壞且不能恢復(fù)D．曲線丙中，g點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)因素升高，酶的活性不能到達(dá)h點(diǎn)
解析：分析題圖可知，曲線甲表示底物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系，a點(diǎn)的限制因素是底物濃度，b點(diǎn)時(shí)底物濃度達(dá)到飽和狀態(tài)，限制酶促反應(yīng)速率的因素不再是底物濃度；曲線乙表示溫度對(duì)酶活性的影響，d點(diǎn)是低溫條件，酶的活性很低，但是酶的空間結(jié)構(gòu)沒(méi)有被破壞，溫度恢復(fù)，酶的活性可恢復(fù)，f點(diǎn)是高溫條件，高溫使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，即使溫度降低，酶的空間結(jié)構(gòu)也不能恢復(fù)；曲線丙表示pH對(duì)酶活性的影響，g點(diǎn)時(shí)pH過(guò)低，酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，pH升高，酶的活性不能恢復(fù)，故不能到達(dá)h點(diǎn)。故選C。
考點(diǎn)二　探究酶的高效性、專(zhuān)一性及影響酶活性的條件
1．比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解(1)實(shí)驗(yàn)原理。
②比較H2O2在Fe3＋、過(guò)氧化氫酶等不同條件下氣泡產(chǎn)生的速度或使點(diǎn)燃但無(wú)火焰的衛(wèi)生香復(fù)燃的程度，了解過(guò)氧化氫酶的作用。
(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與現(xiàn)象分析。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酶具有催化作用和高效性。(4)變量分析。
2．探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用(1)實(shí)驗(yàn)步驟。
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1號(hào)試管有磚紅色沉淀生成，說(shuō)明產(chǎn)生了還原糖，淀粉被水解；2號(hào)試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀，說(shuō)明蔗糖沒(méi)有被水解。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有專(zhuān)一性。(3)該實(shí)驗(yàn)的自變量是底物的種類(lèi)；因變量是底物是否被淀粉酶水解。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是：探究同一種酶是否能催化不同底物水解。3．探究影響酶活性的條件(1)探究溫度對(duì)酶活性的影響。①實(shí)驗(yàn)原理：溫度影響淀粉酶的活性，進(jìn)而影響淀粉的水解速率。淀粉遇碘變藍(lán)，根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺可以判斷酶的活性。
②實(shí)驗(yàn)材料：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的唾液淀粉酶溶液、體積分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液、沸水、蒸餾水、冰水、碘液(相關(guān)用具省略)。③實(shí)驗(yàn)步驟。
④實(shí)驗(yàn)結(jié)論：溫度過(guò)高、過(guò)低都會(huì)影響酶的活性，適宜溫度下酶的活性較高。(2)探究pH對(duì)酶活性的影響。
pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成速率，可用帶火星的衛(wèi)生香燃燒的情況來(lái)檢驗(yàn)O2的生成速率。②實(shí)驗(yàn)材料：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液、體積分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的HCl溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaOH溶液、蒸餾水等(相關(guān)用具省略)。
④實(shí)驗(yàn)結(jié)論：過(guò)酸、過(guò)堿都會(huì)影響酶的活性，適宜pH下酶的活性較高
1．實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果檢測(cè)的注意事項(xiàng)(1)在探究溫度對(duì)酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)中，底物和酶溶液應(yīng)先分別在預(yù)設(shè)的溫度中保溫一段時(shí)間后再混合，保證反應(yīng)從一開(kāi)始就是預(yù)設(shè)的溫度。(2)在探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，宜先保證酶的最適溫度(排除溫度干擾)，且將酶溶液的pH調(diào)至實(shí)驗(yàn)要求的pH后，再讓反應(yīng)物與酶接觸。(3)若選擇淀粉和淀粉酶來(lái)探究溫度對(duì)酶活性的影響，檢測(cè)底物是否被分解的試劑宜選用碘液，不宜選用斐林試劑，因?yàn)橛渺沉衷噭╄b定時(shí)需水浴加熱，而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度。
2．驗(yàn)證酶專(zhuān)一性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模型
考向1　結(jié)合酶的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，考查科學(xué)探究1．(2022·廣東潮州)為探究影響酶活性的因素、驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性和高效性等，某同學(xué)設(shè)計(jì)了4套方案，如下表所示。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)?
A．方案①的目的是探究pH對(duì)酶活性的影響，自變量是酶的種類(lèi)B．方案②的目的是驗(yàn)證淀粉酶的專(zhuān)一性，可用斐林試劑檢測(cè)C．方案③的目的是驗(yàn)證溫度對(duì)酶活性的影響，可用雙縮脲試劑檢測(cè)D．方案④的目的是驗(yàn)證酶的高效性，加酶的一組產(chǎn)生氣泡數(shù)較多
解析：在探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，自變量是pH，A項(xiàng)錯(cuò)誤；淀粉酶能將淀粉分解，不能將蔗糖分解，利用斐林試劑檢測(cè)生成物可以達(dá)到目的，B項(xiàng)正確；由于蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，能夠與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，故不能用雙縮脲試劑檢測(cè)蛋白質(zhì)是否被分解，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在高溫、過(guò)酸、過(guò)堿的條件下，酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，導(dǎo)致酶變性失活，因此強(qiáng)酸性條件下，過(guò)氧化氫酶失活，不能用于驗(yàn)證酶的高效性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
考向2　結(jié)合酶的活性影響因素，考查科學(xué)探究2．(2022·湖南長(zhǎng)郡中學(xué))脲酶是一種能使尿素分解成NH3和CO2的蛋白酶。下圖表示pH對(duì)兩種脲酶的相對(duì)酶活性的影響。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．相對(duì)酶活性可通過(guò)檢測(cè)單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的消耗量或生成物的生成量來(lái)測(cè)定B．該實(shí)驗(yàn)中有兩個(gè)自變量，一個(gè)因變量C．在植物刀豆脲酶和海洋細(xì)菌脲酶的最適pH條件下，兩種酶的相對(duì)酶活性均最高D．若將pH從13下降到8，推測(cè)海洋細(xì)菌脲酶的活性先下降后升高
解析：由圖可知，pH為7.4時(shí)，刀豆中脲酶的活性最高，pH為8.4時(shí)，海洋細(xì)菌中脲酶的活性最高。相對(duì)酶活性可通過(guò)檢測(cè)單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的消耗量或生成物的生成量來(lái)測(cè)定，以其反應(yīng)速率代表其相對(duì)活性，A項(xiàng)正確；該實(shí)驗(yàn)中的自變量為pH和脲酶種類(lèi)，因變量為脲酶的相對(duì)酶活性，B項(xiàng)正確；在最適pH條件下，兩種酶的相對(duì)酶活性均最高，C項(xiàng)正確；pH為13時(shí)，海洋細(xì)菌脲酶已經(jīng)失活，若將pH從13下降到8，其酶活性不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
考點(diǎn)三　ATP的結(jié)構(gòu)、功能與利用
1．ATP的結(jié)構(gòu)ATP不等同于能量：ATP是一種高能磷酸化合物，是一種與能量有關(guān)的物質(zhì)。
(1)ATP的中文名稱(chēng)是腺苷三磷酸，其結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫(xiě)為A—P～P～P。(2)ATP與RNA的關(guān)系：ATP去掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)后的剩余部分是組成RNA的基本單位之一。(3)ATP的供能原理。
(4)ATP是一種高能磷酸化合物，ATP水解的過(guò)程就是釋放能量的過(guò)程，1 ml ATP水解釋放的能量高達(dá)30.54 kJ。
2．ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化(1)轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)。ADP比ATP穩(wěn)定，ATP脫離下來(lái)的磷酸基團(tuán)如果未轉(zhuǎn)移給其他分子，就成為游離的磷酸(Pi)。在有關(guān)酶的作用下，ADP可以接受能量，同時(shí)與Pi結(jié)合，重新形成ATP。(2)ATP的合成與水解。
(3)轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)。①這種轉(zhuǎn)化時(shí)刻不停地發(fā)生，并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中。②ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，在所有生物的細(xì)胞內(nèi)都是一樣的，這體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性。
吸能反應(yīng)是需要吸收能量的，一般與ATP的水解反應(yīng)相聯(lián)系，需要ATP水解提供能量；放能反應(yīng)是釋放能量的，一般與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量?jī)?chǔ)存于ATP中，用來(lái)為吸能反應(yīng)直接供能。
1．ATP產(chǎn)生量與O2供給量的關(guān)系分析
2．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化(1)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中，物質(zhì)可重復(fù)利用，但能量不可循環(huán)利用，它們不是可逆反應(yīng)。(2)ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱(chēng)“ATP的水解反應(yīng)”，這一過(guò)程需要酶的催化，同時(shí)也消耗水。(3)生命活動(dòng)需要消耗大量能量，但細(xì)胞中ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重復(fù)利用，因此只要提供能量(光能或化學(xué)能)，生物體就可不斷合成ATP，滿(mǎn)足生物體的需要。
3．細(xì)胞內(nèi)ATP產(chǎn)生與消耗的場(chǎng)所及生理過(guò)程
考向1　結(jié)合ATP的結(jié)構(gòu)和功能，考查生命觀念1．(2022·重慶八中模擬)ATP是存在于細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)，H＋－ATP酶是存在于生物膜上的一種轉(zhuǎn)運(yùn)H＋的載體蛋白。如圖為某植物細(xì)胞膜上H＋－ATP酶轉(zhuǎn)運(yùn)H＋的過(guò)程示意圖。下列敘述正確的是(　　)
A．圖示為細(xì)胞吸收H＋的過(guò)程B．H＋－ATP酶轉(zhuǎn)運(yùn)H＋過(guò)程中，結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生變化C．圖示轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程可使該細(xì)胞內(nèi)的H＋濃度低于細(xì)胞外D．圖示轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程說(shuō)明細(xì)胞膜具有催化水解ATP酶的作用
解析：圖中ATP存在的部位是細(xì)胞內(nèi)，所以圖示為細(xì)胞排出H＋的過(guò)程，A項(xiàng)錯(cuò)誤；載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過(guò)，而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變，所以H＋－ATP酶轉(zhuǎn)運(yùn)H＋過(guò)程中，結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；分析圖可知，細(xì)胞在逆濃度梯度運(yùn)輸H＋，該轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程可使該細(xì)胞內(nèi)的H＋濃度低于細(xì)胞外，C項(xiàng)正確；分析圖可知，圖示轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程說(shuō)明細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)具有催化水解ATP酶的作用，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2．(2022·貴州貴陽(yáng)模擬)在有關(guān)DNA分子的研究中常用32P來(lái)標(biāo)記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置(A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)A．細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是由ATP直接提供能量的B．一分子dATP由三分子磷酸基團(tuán)、一分子核糖和一分子腺嘌呤組成C．用32P標(biāo)記dATP的α位磷酸基團(tuán)，利用其合成DNA，可將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上D．用32P標(biāo)記細(xì)胞中染色體的DNA，一次有絲分裂后子細(xì)胞中所有染色體都有放射性
解析：一分子dATP由三分子磷酸基團(tuán)、一分子脫氧核糖和一分子腺嘌呤組成，B項(xiàng)錯(cuò)誤；dA—Pα～Pβ～Pγ脫去Pβ和Pγ這兩個(gè)磷酸基團(tuán)后，余下的結(jié)構(gòu)為腺嘌呤脫氧核苷酸，是DNA的基本組成單位之一，若用32P標(biāo)記dATP的α位磷酸基團(tuán)，利用其合成DNA，可將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上，C項(xiàng)正確；用32P標(biāo)記細(xì)胞中染色體的DNA，依據(jù)DNA分子的半保留復(fù)制可知，在有絲分裂前的間期DNA完成復(fù)制后，每條染色體含有兩個(gè)DNA分子，分別位于組成該染色體的兩條姐妹染色單體上，而且每個(gè)雙鏈DNA分子的兩條鏈中只有一條鏈含有32P標(biāo)記，因此一次有絲分裂后子細(xì)胞中所有染色體都有放射性，D項(xiàng)正確。
考向2　圍繞ATP的利用，考查科學(xué)思維3．(2021·湖南卷)某些蛋白質(zhì)在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位點(diǎn)發(fā)生磷酸化和去磷酸化，參與細(xì)胞信號(hào)傳遞，如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．這些蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化過(guò)程體現(xiàn)了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)B．這些蛋白質(zhì)特定磷酸化位點(diǎn)的氨基酸缺失，不影響細(xì)胞信號(hào)傳遞C．作為能量“貨幣”的ATP能參與細(xì)胞信號(hào)傳遞D．蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化反應(yīng)受溫度的影響
解析：根據(jù)題干可知，某些蛋白質(zhì)在相關(guān)酶的作用下會(huì)發(fā)生磷酸化和去磷酸化，而發(fā)生了磷酸化和去磷酸化的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，功能有所不同，能夠體現(xiàn)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的特點(diǎn)，A項(xiàng)正確；這些蛋白質(zhì)特定磷酸化位點(diǎn)的氨基酸缺失，會(huì)導(dǎo)致這些蛋白質(zhì)不能發(fā)生磷酸化和去磷酸化，不能參與細(xì)胞信號(hào)傳遞，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由題圖可知，在蛋白質(zhì)磷酸化過(guò)程中，ATP為蛋白質(zhì)提供磷酸基團(tuán)，參與了細(xì)胞信號(hào)傳遞，C項(xiàng)正確；蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化反應(yīng)均屬于酶促反應(yīng)，受溫度的影響，D項(xiàng)正確。
高考真題體驗(yàn) 1.(2021·湖北卷)很久以前，勤勞的中國(guó)人就發(fā)明了制飴(麥芽糖)技術(shù)，這種技術(shù)在民間沿用至今。麥芽糖制作的大致過(guò)程如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．麥芽含有淀粉酶，不含麥芽糖B．麥芽糖由葡萄糖和果糖結(jié)合而成C．55～60 ℃保溫可抑制該過(guò)程中細(xì)菌的生長(zhǎng)D．麥芽中淀粉酶的最適溫度比人的唾液淀粉酶低
解析：在麥芽中存在麥芽糖，A項(xiàng)錯(cuò)誤；麥芽糖由2分子葡萄糖脫水縮合而成，B項(xiàng)錯(cuò)誤；一般而言，植物體內(nèi)酶的最適溫度高于動(dòng)物，故麥芽中的淀粉酶的最適溫度比人的唾液淀粉酶的高，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2．(2022·全國(guó)乙卷)某種酶P由RNA和蛋白質(zhì)組成，可催化底物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的產(chǎn)物。為探究該酶不同組分催化反應(yīng)所需的條件。某同學(xué)進(jìn)行了下列5組實(shí)驗(yàn)(表中“＋”表示有，“－”表示無(wú))。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出的結(jié)論是(　　)A．酶P必須在高濃度Mg2＋條件下才具有催化活性B．蛋白質(zhì)組分的催化活性隨Mg2＋濃度升高而升高C．在高濃度Mg2＋條件下RNA組分具有催化活性D．在高濃度Mg2＋條件下蛋白質(zhì)組分具有催化活性
解析：第①組中，酶P在低濃度Mg2＋條件下有產(chǎn)物生成，說(shuō)明酶P在該條件下具有催化活性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；第③組和第⑤組對(duì)照，無(wú)關(guān)變量是底物和蛋白質(zhì)組分，自變量是Mg2＋濃度，無(wú)論是高濃度Mg2＋條件下還是低濃度Mg2＋條件下，兩組均沒(méi)有產(chǎn)物生成，說(shuō)明蛋白質(zhì)組分無(wú)催化活性，B項(xiàng)、D項(xiàng)錯(cuò)誤；第②組和第④組對(duì)照，無(wú)關(guān)變量是底物和RNA組分，自變量是Mg2＋濃度，第④組在高濃度Mg2＋條件下有產(chǎn)物生成，第②組在低濃度Mg2＋條件下沒(méi)有產(chǎn)物生成，說(shuō)明在高濃度Mg2＋條件下RNA組分具有催化活性，C項(xiàng)正確。
3．(2022·廣東卷)某同學(xué)對(duì)蛋白酶TSS的最適催化條件開(kāi)展初步研究，結(jié)果見(jiàn)下表。下列分析錯(cuò)誤的是(　　)
注：＋/－分別表示有/無(wú)添加，反應(yīng)物為Ⅰ型膠原蛋白
A．該酶的催化活性依賴(lài)于CaCl2B．結(jié)合①②組的相關(guān)變量分析，自變量為溫度C．該酶催化反應(yīng)的最適溫度70℃，最適pH9D．尚需補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)才能確定該酶是否能水解其他反應(yīng)物
解析：分析②③組可知，沒(méi)有添加CaCl2，降解率為0，說(shuō)明該酶的催化活性依賴(lài)于CaCl2，A項(xiàng)正確；分析①②變量可知，pH均為9，都添加了CaCl2，溫度分別為90 ℃、70 ℃，故自變量為溫度，B項(xiàng)正確；②組酶的活性最高，此時(shí)pH為9，溫度為70 ℃，但由于分組較少，不能說(shuō)明最適溫度為70℃，最適pH為9，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物為Ⅰ型膠原蛋白，要確定該酶能否水解其他反應(yīng)物還需補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，D項(xiàng)正確。

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