专题4　ATP和酶（教师版）

5/6专题4ATP和酶1.ATP是细胞生命活动的直接能源2.细胞内ATP与ADP保持动态平衡3.酶是生物催化剂4.酶的特性5.影响酶活性的因素6.与酶相关实验具体设计与分析考向1围绕ATP的结构和功能，考查生命观念中的结构与功能观1.ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成。ATP结构如图所示，图中~表示高能磷酸键。下列叙述错误的是（）A．ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量B．用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNAC．β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂D．光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键解析：C离子的主动运输（主动转运）需要消耗能量，ATP转化为ADP时可以释放能量，供离子的主动运输（主动转运）利用，A正确；当图示ATP脱去β和γ位磷酸基团后就成为AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸（RNA的基本组成单位之一），故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA，B正确；β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键断裂的过程是ATP水解释放能量的过程，其释放出的能量可供机体的绝大多数生命活动所利用，细胞核中进行的一些生命活动也需要ATP水解供能，如转录，C错误；光合作用过程中，光能可转化为化学能储存在ATP中，这些化学能主要储存于ATP的β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键，D正确。考向2围绕酶的本质及特性，考查生命观念中的结构与功能观2.（2025•浙江6月选考6题）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解析：C酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不能提供能量，A错误；酶与底物结合是可逆的，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状态，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。3.（2026•浙江温州十校联考）20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶，是由20%的蛋白质和80%的RNA组成的，如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高剩余物质的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明（）A．绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNAB．酶都是由RNA和蛋白质共同组成的C．某些RNA具有生物催化作用D．RNA的催化效率与浓度呈正相关解析：C酶大部分是蛋白质、少量是RNA，但由题干信息无法得出该结论，A不符合题意；RNaseP酶是由20%的蛋白质和80%的RNA组成，但其他的酶不一定由蛋白质和RNA共同组成，B不符合题意；RNaseP酶由20%的蛋白质和80%的RNA组成，如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高剩余物质的浓度，留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这说明该酶中的RNA具有生物催化作用，C符合题意；RNA的催化效率与浓度呈正相关，但由题干信息无法得出该结论，D不符合题意。考向3围绕酶相关的实验与探究，考查科学探究能力4.（2025•浙江1月选考10题）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12345温度（℃）2737475767滤液变澄清时间（min）1694650min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滤液变澄清的时间最短，酶促反应速率最快C．若实验温度为52℃，则滤液变澄清的时间为4~6minD．若实验后再将组5放置在57℃，则滤液变澄清的时间为6min解析：B滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈负相关，A错误；据表格分析，组3滤液变澄清的时间最短，酶促反应速率最快，B正确；若实验温度为52℃更接近酶的最适温度，滤液变澄清的时间将小于4min，C错误；若实验后再将组5放置在57℃，由于酶已经高温失活，滤液不会变澄清，D错误。5.（2026•浙江丽水模拟）如图为温度、pH及底物浓度与反应速率关系曲线图（注：曲线2的横坐标是温度）。下列叙述错误的是（）A．酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸B．曲线1中，B点时增加底物浓度对反应速率无明显影响C．曲线2中C、E对应条件，酶的空间结构是相同的D．曲线3中F点对应的条件不适宜对酶进行保存解析：C酶的化学本质是蛋白质或RNA，因此其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，A正确。曲线1为底物浓度影响反应速率的曲线，B点时酶已经饱和，限制反应速率的因素是酶的数量，此时增加底物浓度对反应速率无明显影响，B正确。曲线2为温度影响反应速率的曲线，C点为低温条件，酶的空间结构保持稳定，仅