第頁第08講酶和ATP（知識清單）學(xué)習(xí)導(dǎo)航站知識主脈絡(luò)：可視化思維導(dǎo)圖，建立知識框架核心知識庫：重難考點總結(jié)，梳理必背知識、歸納重點考點1酶在代謝中的作用★★★☆☆考點2影響酶促反應(yīng)速率的因素及曲線分析★★★☆☆考點3探究酶的專一性、高效性相關(guān)實驗★★★★☆考點4ATP的結(jié)構(gòu)和功能★★★☆☆實驗技能坊：實驗拓展★★★☆☆陷阱預(yù)警臺：識別高頻錯誤，提供防錯策略（2大陷阱規(guī)避）素養(yǎng)加油站：前沿科研成果或熱點問題分析真題挑戰(zhàn)場：感知真題，檢驗成果，考點追溯

考點1酶在代謝中的作用★★★☆☆1.細(xì)胞代謝（1）概念：細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。（2）主要場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。（3）意義：是細(xì)胞生命活動的基礎(chǔ)。2.酶在細(xì)胞代謝中的作用（1）分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。（2）Fe3＋和過氧化氫酶能促進(jìn)過氧化氫分解，它們沒有給過氧化氫分子提供能量，而是降低了過氧化氫分解反應(yīng)的活化能。（3）正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速有序地進(jìn)行。3.酶的本質(zhì)（1）酶本質(zhì)的探索過程（連線）科學(xué)家主要觀點或成就巴斯德糖類變酒精需酵母菌活細(xì)胞參與李比希糖類變酒精需酵母菌細(xì)胞死亡并釋放其中物質(zhì)畢希納將酵母菌細(xì)胞中引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為釀酶薩姆納從刀豆種子中提取出脲酶，證明脲酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，作用為催化尿素分解切赫和奧爾特曼少數(shù)RNA也具有生物催化功能【教材隱性知識】源于必修1P79“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”：巴斯德認(rèn)為釀酒中的發(fā)酵是由酵母菌細(xì)胞的存在所致，沒有活細(xì)胞就不能產(chǎn)生酒精；李比希卻認(rèn)為引起發(fā)酵的只是酵母菌細(xì)胞中的某些物質(zhì)，不一定需要活的細(xì)胞。請你利用酵母菌細(xì)胞、研磨和過濾裝置、葡萄糖溶液等材料設(shè)計一個實驗來結(jié)束這一爭論。（2）酶的化學(xué)本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場所核糖體主要是細(xì)胞核（真核生物）來源一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶作用場所細(xì)胞內(nèi)、外及生物體內(nèi)、外4.酶的特性（1）酶具有高效性①定義：同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。催化效率是無機催化劑的107~1013倍。②意義：使細(xì)胞代謝快速進(jìn)行。③曲線分析催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。注意：酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。（2）酶具有專一性①無機催化劑催化的化學(xué)反應(yīng)范圍比較廣。例如：酸能催化蛋白質(zhì)水解，也能催化脂肪水解，還能催化淀粉水解。②過氧化氫酶只能催化過氧化氫分解，不能催化其他化學(xué)反應(yīng)。脲酶除了催化尿素分解，對其他化學(xué)反應(yīng)也不起作用。每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。③意義：使細(xì)胞代謝有條不紊地進(jìn)行。④圖形及曲線分析1）圖形a.鎖鑰學(xué)說：整個酶分子的天然構(gòu)象具有剛性結(jié)構(gòu)，酶表面具有特定的形狀，酶與底物的關(guān)系就像鎖和鑰匙。b.誘導(dǎo)契合學(xué)說：酶表面沒有一種與底物互補的固定形狀，只是由于底物的誘導(dǎo)才形成了互補形狀，從而有利于底物與之結(jié)合。2）曲線加入酶B的反應(yīng)速率與空白對照條件下的反應(yīng)速率相同，而加入酶A的反應(yīng)速率在一定范圍內(nèi)隨反應(yīng)物濃度增大明顯加快，進(jìn)而說明酶具有專一性。（3）酶的作用條件較溫和①許多無機催化劑能在高溫、高壓、強酸或強堿條件下催化化學(xué)反應(yīng)。②溶液的溫度和pH都對酶活性有影響。與無機催化劑相比，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。在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會明顯降低。③過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。在0℃左右時，酶的活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性會升高。因此，酶制劑適宜在低溫下保存。5.酶的分布（1）細(xì)胞中的各類化學(xué)反應(yīng)之所以能有序進(jìn)行，還與酶在細(xì)胞中的分布有關(guān)。（2）植物葉肉細(xì)胞中，與光合作用有關(guān)的酶分布在葉綠體內(nèi)，與呼吸作用有關(guān)的酶分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體內(nèi)，這樣，光合作用與呼吸作用在細(xì)胞內(nèi)不同的區(qū)室同時進(jìn)行，就可以互不干擾了?！窘滩碾[性知識】過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。低溫下酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因此，酶制劑適宜在低溫下保存?？键c2影響酶促反應(yīng)速率的因素及曲線分析★★★☆☆1.產(chǎn)物濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系曲線酶對應(yīng)曲線A，無機催化劑對應(yīng)曲線B，未加催化劑對應(yīng)曲線C（填字母）。2.溫度和pH對酶促反應(yīng)速率的影響曲線解讀：（1）在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；低溫條件下酶的活性很低，但空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定（圖甲和圖乙）。（2）不同pH條件下，酶最適溫度不變；不同溫度條件下，酶最適pH也不變，即反應(yīng)溶液pH（溫度）的變化不影響酶作用的最適溫度（pH）（圖丙和圖?。?。3.底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)速率的影響（1）底物濃度對酶促反應(yīng)速率的影響①ab段：在一定底物濃度范圍內(nèi)，隨底物濃度的增加，反應(yīng)速率增加（酶沒有完全與底物結(jié)合）。②bc段：當(dāng)?shù)孜餄舛仍龃蟮侥骋恢担∕）時，反應(yīng)速率達(dá)到最大值，不再增加（酶完全與底物結(jié)合）。③ab段限制因素是底物濃度；bc段限制因素是酶濃度。（2）酶濃度對酶促反應(yīng)速率的影響①在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度呈正相關(guān)。②ab段限制因素是酶濃度；bc段限制因素是底物濃度（或酶活性）。4.酶的抑制劑——競爭性抑制劑和非競爭性抑制劑（1）競爭性抑制劑與底物具有類似的結(jié)構(gòu)，能與底物競爭酶的活性部位，導(dǎo)致酶促反應(yīng)被抑制。（2）非競爭性抑制劑不與酶活性部位結(jié)合，而與酶的其他位點結(jié)合，可引起酶構(gòu)象改變并導(dǎo)致酶無法與底物結(jié)合，或者雖然可以與底物結(jié)合但是無法得到產(chǎn)物等，會導(dǎo)致酶活性喪失。（3）兩種抑制劑與底物濃度的關(guān)系隨底物濃度增加，競爭性抑制劑的抑制作用可消除，而非競爭性抑制劑的抑制作用不可消除。特別提醒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。考點3探究酶的專一性、高效性相關(guān)實驗★★★★☆1.探究酶的專一性（1）實驗步驟試管編號12注入可溶性淀粉溶液2mL—注入蔗糖溶液—2mL注入新鮮的淀粉酶溶液2mL2mL60℃水浴保溫5min新配制的斐林試劑2mL2mL沸水浴煮沸1min實驗現(xiàn)象有磚紅色沉淀沒有磚紅色沉淀（2）實驗結(jié)果和結(jié)論：1號試管有磚紅色沉淀生成，說明產(chǎn)生了還原糖，淀粉被水解，2號試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明蔗糖沒有被水解。結(jié)論：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有專一性。（3）上述實驗中不能（填“能”或“不能”）用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑，因為碘液只能檢測淀粉是否被水解，而蔗糖無論是否被水解都不會使碘液變色。特別提醒本實驗不能用碘液代替斐林試劑，因為無論蔗糖是否發(fā)生水解，都不能與碘液發(fā)生顏色反應(yīng)。2.探究酶的高效性（1）設(shè)計思路：通過比較不同類型催化劑（主要是酶與無機催化劑）催化底物的反應(yīng)速率，得出結(jié)論。（2）設(shè)計方案項目實驗組對照組材料等量的同一種底物試劑與底物相對應(yīng)的酶溶液等量的無機催化劑現(xiàn)象反應(yīng)速度很快，或反應(yīng)用時短反應(yīng)速度緩慢，或反應(yīng)用時長結(jié)論酶具有高效性3.探究溫度對酶活性的影響（1）實驗原理①反應(yīng)原理②鑒定原理：溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺來判斷淀粉被分解的情況，進(jìn)一步判斷酶的活性。（2）實驗步驟和結(jié)果取6支試管，分別編號為1與1′、2與2′、3與3′，并分別進(jìn)行以下操作。試管編號11′22′33′實驗步驟一2mL淀粉酶溶液2mL可溶性淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL可溶性淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL可溶性淀粉溶液二在冰水中水浴5min在60℃溫水中水浴5min在沸水中水浴5min三1與1′試管內(nèi)液體混合，搖勻2與2′試管內(nèi)液體混合，搖勻3與3′試管內(nèi)液體混合，搖勻四在冰水中水浴數(shù)分鐘在60℃溫水中水浴數(shù)分鐘在沸水中水浴數(shù)分鐘五取出試管，分別滴加2滴碘液，搖勻，觀察現(xiàn)象實驗現(xiàn)象呈藍(lán)色無藍(lán)色出現(xiàn)呈藍(lán)色結(jié)論酶發(fā)揮催化作用需要適宜的溫度條件，溫度過高或過低都會影響酶活性特別提醒在溫度對酶活性的影響實驗中，只能運用碘液檢測底物，不能利用斐林試劑檢驗產(chǎn)物的生成，因為利用斐林試劑檢測時需水浴加熱到50～65℃，導(dǎo)致低溫下的實驗組由于溫度變化，影響實驗結(jié)果。4.探究pH對酶活性的影響（1）pH影響過氧化氫酶的活性，從而影響O的生成量，可用氣泡的產(chǎn)生量（或帶火星的衛(wèi)生香燃燒的情況）來檢驗其生成量的多少。（2）方法步驟步驟項目試管1試管2試管31滴加（新鮮）肝臟研磨液2滴2滴2滴2加入蒸餾水1mL——3加入HCl溶液—1mL—4加入NaOH溶液——1mL5加入過氧化氫溶液2mL2mL2mL637℃水浴5min5min5min7（檢驗）放入帶火星的木條能夠復(fù)燃不能復(fù)燃不能復(fù)燃試管內(nèi)氣泡產(chǎn)生量較多較少較少注意：探究pH對酶活性影響的實驗不選擇淀粉為實驗底物，因為淀粉在酸性條件下也會發(fā)生水解反應(yīng)。特別提醒探究pH對酶活性的影響實驗中一般不用淀粉溶液和淀粉酶溶液，因為酸性條件會促進(jìn)淀粉的水解。5.實驗基本理論——實驗變量分析（1）探究酶的專一性時，實驗的自變量是底物的種類，因變量是底物是否被相應(yīng)的酶水解，此時，實驗設(shè)計的思路是探究同一種酶是否能催化不同底物水解；還可以用不同的酶作用于同一底物，此時實驗的自變量是酶的種類，因變量是底物是否被酶水解，此時，實驗設(shè)計的思路是探究不同的酶是否能催化同種底物水解。（2）探究酶的高效性時，實驗的自變量是催化劑的種類，因變量是反應(yīng)速度，如過氧化氫分解實驗中觀察氣泡產(chǎn)生的速度等。（3）探究溫度或pH對酶活性的影響時，實驗的自變量分別是溫度或pH，因變量是底物反應(yīng)情況。6.實驗步驟的科學(xué)設(shè)計（1）探究溫度對酶活性影響的實驗中，為保證酶的催化反應(yīng)是在所控制的溫度下進(jìn)行，要將淀粉、淀粉酶分別置于一定溫度條件下處理一段時間再混合。（2）探究酶的最適pH實驗中，必須先將酶置于不同pH條件下（加清水、加NaOH溶液、加HCl溶液），然后再加入反應(yīng)物。特別提醒1.在探究溫度對酶活性的影響的實驗中，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間后再混合，保證反應(yīng)從一開始就是預(yù)設(shè)的溫度。2.若選擇淀粉和淀粉酶來探究溫度對酶活性的影響，檢測底物被分解情況的試劑宜選用碘液，不宜選用斐林試劑，因為用斐林試劑鑒定時需水浴加熱，而該實驗中需嚴(yán)格控制溫度。3.在探究溫度對酶活性的影響的實驗中，不宜選擇過氧化氫（H2O2）和過氧化氫酶作實驗材料，因為過氧化氫（H2O2）在常溫常壓時就能分解，加熱的條件下分解會加快，從而影響實驗結(jié)果。4.在探究pH對酶活性的影響實驗中，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)至實驗要求的pH后再讓反應(yīng)物與酶接觸，不宜在達(dá)到預(yù)設(shè)pH前，讓反應(yīng)物與酶接觸。5.在探究pH對酶活性的影響實驗中，不宜選用淀粉和淀粉酶作實驗材料，因為調(diào)節(jié)pH值所營造的酸性環(huán)境會干擾斐林試劑（堿性）對還原糖的檢測，且酸性環(huán)境下，淀粉還會水解，堿性環(huán)境會干擾碘液與淀粉的藍(lán)色反應(yīng)?？键c4ATP的結(jié)構(gòu)和功能★★★☆☆1.ATP是一種高能磷酸化合物（1）ATP的中文名稱：腺苷三磷酸。（2）ATP的元素組成：C、H、O、N、P。（3）ATP的結(jié)構(gòu)簡式：A—P～P～P。其中“A”代表腺苷，“P”代表磷酸基團，“～”代表一種特殊的化學(xué)鍵（蘇教版為磷酐鍵）（該鍵不穩(wěn)定）。（4）ATP和ADP的結(jié)構(gòu)（5）ATP是驅(qū)動細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)。特別提醒1.ATP與DNA、RNA結(jié)構(gòu)簡式中不同部位的“A”圖示圓圈部分分別代表：①腺苷、②腺嘌呤、③腺嘌呤脫氧核苷酸、④腺嘌呤核糖核苷酸。2.ATP不等同于能量，ATP是與能量有關(guān)的一種高能磷酸化合物。3.ATP并不是細(xì)胞內(nèi)唯一的直接供能物質(zhì)，高能化合物在生物體內(nèi)有很多種，如存在于各種生物體細(xì)胞內(nèi)的UTP、GTP、CTP等。4.ATP在神經(jīng)系統(tǒng)的信息傳遞中可以作為一種興奮性的神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用，在內(nèi)臟、中樞及外周神經(jīng)系統(tǒng)等多個部位的細(xì)胞膜上發(fā)現(xiàn)了ATP受體。2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化ATP的合成ATP的水解反應(yīng)式ADP＋Pi＋能量eq\o(→,\s\up7(酶))ATPATPeq\o(→,\s\up7(酶))ADP＋Pi＋能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量來源植物：光能（光合作用）、化學(xué)能（細(xì)胞呼吸）動物：化學(xué)能（細(xì)胞呼吸）末端磷酸基團的轉(zhuǎn)移勢能能量去路儲存于ATP中光合作用過程中產(chǎn)生的ATP用于C3的還原，細(xì)胞呼吸過程中產(chǎn)生的ATP用于各項生命活動反應(yīng)場所高等植物：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體動物：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體生物體內(nèi)的需能部位，如細(xì)胞膜、葉綠體基質(zhì)等意義①對細(xì)胞的正常生活來說，ATP與ADP的這種相互轉(zhuǎn)化，是時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中。②ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制，在所有生物的細(xì)胞內(nèi)都是一樣的，體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性特別提醒1.ATP水解時，其末端的磷酸基團（OP）脫離下來，挾能量與其他分子結(jié)合而使其他分子發(fā)生磷酸化，這個與其他分子結(jié)合的磷酸基團再脫離下來，就成為游離的磷酸分子（Pi）。2.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)。由上表可看出，在ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中，反應(yīng)類型、反應(yīng)所需酶以及能量的來源、去路和反應(yīng)場所都不完全相同。3.ATP在細(xì)胞內(nèi)含量較少，但ATP與ADP轉(zhuǎn)化非常迅速，兩者處于動態(tài)平衡中，保證了能量及時供應(yīng)。3.ATP的利用細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量的。例如：ATP水解釋放的能量可以用于大腦思考、電鰩發(fā)電、物質(zhì)的主要運輸?shù)?。?）ATP如何為主動運輸供能（上圖）①參與Ca2＋主動運輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2＋與其相應(yīng)位點結(jié)合時，其酶活性就被激活了。②在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基團脫離下來與載體蛋白結(jié)合，這一過程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移，這就是載體蛋白的磷酸化。③載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使Ca2＋的結(jié)合位點轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2＋釋放到膜外。此外，ATP水解釋放的磷酸基團使蛋白質(zhì)等分子磷酸化，從而使這些分子空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，活性也被改變，因而可以參加特定化學(xué)反應(yīng)。（2）吸能和放能反應(yīng)細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)可以分成吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)兩大類。前者是需要吸收能量的，如蛋白質(zhì)合成等；后者是釋放能量的，如葡萄糖的氧化分解等。許多吸能反應(yīng)與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量；許多放能反應(yīng)與ATP合成相聯(lián)系，釋放的能量儲存在ATP中，用來為吸能反應(yīng)直接供能。也就是說，能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。（3）ATP的其他利用研究者發(fā)現(xiàn)ATP在神經(jīng)系統(tǒng)的信息傳遞中可以作為一種興奮性的神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用，并且在內(nèi)臟、中樞及外周神經(jīng)系統(tǒng)等多個部位的細(xì)胞膜上發(fā)現(xiàn)了ATP受體，可見ATP還是一種能在細(xì)胞間傳遞信息的信號分子。4.ATP產(chǎn)生量與O2供給量之間的關(guān)系模型分析（1）圖甲：A點表示在無氧條件下，細(xì)胞可通過無氧呼吸分解有機物，產(chǎn)生少量ATP；AB段表示隨O2供給量的增多，有氧呼吸明顯增強，通過有氧呼吸分解有機物釋放的能量增多，ATP的產(chǎn)生量隨之增加；BC段表示O2供給量超過一定范圍后，ATP的產(chǎn)生量不再增加，此時的限制因素可能是酶、ADP、磷酸基團等（2）圖乙：可表示哺乳動物的成熟紅細(xì)胞中的ATP來自無氧呼吸，與O2供給量無關(guān)5.生物體內(nèi)常見的幾種能源物質(zhì)（1）主要能源物質(zhì)：糖類。（2）主要儲能物質(zhì)：脂肪。（3）植物儲能物質(zhì)：淀粉、脂肪。（4）動物儲能物質(zhì)：糖原、脂肪。（5）直接能源物質(zhì)：ATP。（6）最終能源：太陽能。實驗拓展★★★☆☆1.驗證酶的高效性實驗中自變量是無機催化劑和酶，因變量是反應(yīng)速率。對照組：反應(yīng)物+無機催化劑→反應(yīng)速率慢實驗組：反應(yīng)物+等量酶溶液→反應(yīng)速率快2.探究酶的專一性（1）設(shè)計思路一：相同酶不同底物實驗組：酶溶液＋反應(yīng)物1eq\o(→,\s\up7(檢測))反應(yīng)物被分解。對照組：酶溶液＋等量反應(yīng)物2eq\o(→,\s\up7(檢測))反應(yīng)物不被分解。（2）設(shè)計思路二：相同底物不同酶實驗組：反應(yīng)物＋酶1溶液eq\o(→,\s\up7(檢測))反應(yīng)物被分解。對照組：反應(yīng)物＋等量酶2溶液eq\o(→,\s\up7(檢測))反應(yīng)物不被分解。3.“梯度法”探究酶的最適溫度或pH（1）探究酶的最適溫度①設(shè)計思路eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(底物t1溫度下＋酶t1溫度下,底物t2溫度下＋酶t2溫度下,?,底物tn溫度下＋酶tn溫度下))eq\o(→,\s\up7(檢測))底物的分解量（或剩余量）或產(chǎn)物的生成量（該實驗下pH保持相同且適宜）②設(shè)計方案（2）探究酶的最適pH（1）設(shè)計思路eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(底物pH1下＋酶pH1下,底物pH2下＋酶pH2下,?,底物pHn下＋酶pHn下))eq\o(→,\s\up7(檢測))底物的分解量（或剩余量）或產(chǎn)物的生成量（2）設(shè)計方案陷阱1有關(guān)酶的幾點易錯點易錯表現(xiàn)正確理解認(rèn)為胃蛋白酶應(yīng)在酸性、37℃條件下保存應(yīng)在低溫和最適pH條件下保存酶認(rèn)為“探究溫度對酶活性的影響”實驗中，先將酶與底物混合，然后在不同溫度下水浴處理探究溫度對酶活性的影響時，酶與底物應(yīng)分別在設(shè)定溫度下保溫一段時間后再混合認(rèn)為酶、抗體、激素都是由氨基酸通過肽鍵連接而成的大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA；只有部分激素是蛋白質(zhì)類認(rèn)為酶和激素發(fā)揮作用后都立即被滅活酶可以重復(fù)多次利用，不會立即被降解陷阱2有關(guān)ATP的結(jié)構(gòu)和功能的幾點易錯點易錯表現(xiàn)正確理解認(rèn)為腺苷三磷酸分子由1個脫氧核糖、1個腺嘌呤和3個磷酸基團組成腺苷三磷酸分子由1個核糖、1個腺嘌呤和3個磷酸基團組成認(rèn)為ATP必須在有氧條件下合成無氧呼吸也可產(chǎn)生ATP認(rèn)為ATP是驅(qū)動細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)，是唯一的直接能源物質(zhì)ATP是驅(qū)動細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)，但不是唯一的直接能源物質(zhì)；細(xì)胞內(nèi)直接能源物質(zhì)除ATP外，還有UTP、CTP、GTP。認(rèn)為ATP≠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)，不能將二者等同起來磷酸化和去磷酸類型蛋白質(zhì)的磷酸化蛋白質(zhì)的去磷酸化概念在蛋白激酶催化下，將ATP末端的磷酸基團轉(zhuǎn)移并結(jié)合到蛋白質(zhì)特定位點的氨基酸殘基上或者在信號作用下結(jié)合GTP的過程在蛋白磷酸酶的催化下，磷酸化的蛋白質(zhì)上的磷酸基團脫落的過程圖示過程意義磷酸化和去磷酸化是一種分子開關(guān)形式。一些蛋白質(zhì)平時處于失活狀態(tài)，必須被蛋白激酶磷酸化之后才可以發(fā)揮作用；而有些正好相反，這些蛋白質(zhì)磷酸化時是失活的，必須經(jīng)過蛋白磷酸酶去磷酸化才可以激活考點預(yù)測：1.細(xì)胞信號傳導(dǎo)機制探究?預(yù)計2026年會深入考查磷酸化和去磷酸化在細(xì)胞信號通路中的動態(tài)調(diào)節(jié)作用。可能涉及以某一具體信號通路（如MAPK通路、PI3K-Akt通路等）為例，要求分析關(guān)鍵蛋白的磷酸化位點變化如何啟動、傳遞和終止信號。比如，在生長因子刺激細(xì)胞增殖的過程中，受體酪氨酸激酶自身磷酸化后招募下游信號分子，這些分子通過一系列磷酸化級聯(lián)反應(yīng)激活最終影響細(xì)胞周期進(jìn)程的轉(zhuǎn)錄因子，可考查學(xué)生對這一過程中各步驟的理解，以及去磷酸化如何使信號適時關(guān)閉，防止信號過度激活引發(fā)細(xì)胞異常增殖等問題。?2.疾病關(guān)聯(lián)與治療靶點分析?從疾病角度出發(fā)，會重點關(guān)注磷酸化和去磷酸化失衡與多種疾病（如癌癥、神經(jīng)退行性疾病、糖尿病等）的聯(lián)系。例如，在癌癥中，某些蛋白激酶過度活化導(dǎo)致底物蛋白持續(xù)磷酸化，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，可能要求學(xué)生分析特定激酶或磷酸酶作為潛在治療靶點的合理性，以及如何設(shè)計藥物來干預(yù)異常的磷酸化過程，像研發(fā)蛋白激酶抑制劑或調(diào)節(jié)磷酸酶活性的藥物等。對于神經(jīng)退行性疾病，可能涉及tau蛋白過度磷酸化形成神經(jīng)纖維纏結(jié)等機制，考查學(xué)生對相關(guān)病理過程中磷酸化作用的認(rèn)識以及潛在治療策略的思考。?3.實驗設(shè)計與技術(shù)應(yīng)用?實驗設(shè)計方面，可能會給出一種新發(fā)現(xiàn)的蛋白，要求設(shè)計實驗探究其磷酸化狀態(tài)對功能的影響。學(xué)生需考慮如何運用生物信息學(xué)工具預(yù)測磷酸化位點，利用定點突變技術(shù)構(gòu)建模擬磷酸化或去磷酸化狀態(tài)的突變體，結(jié)合Westernblot、質(zhì)譜等技術(shù)檢測蛋白的磷酸化水平和功能變化。在技術(shù)應(yīng)用上，考查學(xué)生對磷酸化特異性抗體、激酶或磷酸酶活性檢測試劑盒等工具的使用原理和方法的掌握，以及如何通過實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確分析磷酸化和去磷酸化在生理或病理過程中的作用。?4.植物生理中的調(diào)節(jié)作用?在植物領(lǐng)域，預(yù)計考查磷酸化和去磷酸化對植物生長發(fā)育（如種子萌發(fā)、開花結(jié)果、激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等）以及對環(huán)境脅迫響應(yīng)（如干旱、高溫、病原體侵染等）的調(diào)節(jié)。例如，在植物激素乙烯信號通路中，相關(guān)蛋白的磷酸化和去磷酸化如何調(diào)控植物對乙烯的響應(yīng)，影響果實成熟和衰老進(jìn)程；在應(yīng)對干旱脅迫時，植物體內(nèi)蛋白激酶和磷酸酶如何協(xié)同作用，調(diào)節(jié)氣孔開閉、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)合成等生理過程，以維持植物的水分平衡和正常生長。1.（2025·北京·高考真題）某種加酶洗衣粉包裝袋上注有下列信息：本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶；洗滌前先浸泡15～20min，特別臟的衣物可減少浸泡用水量；請勿使用60℃以上熱水。下列敘述錯誤的是（

）A.該洗衣粉含多種酶，不適合洗滌純棉衣物B.洗滌前浸泡有利于酶與污漬結(jié)合催化其分解C.減少浸泡衣物的用水量可提高酶的濃度D.水溫過高導(dǎo)致酶活性下降【答案】A【分析】酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA；酶的特性：專一性、高效性、作用條件溫和；酶促反應(yīng)的原理：酶能降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能?！驹斀狻緼、酶具有專一性，純棉衣物的主要成分是纖維素，而該洗衣粉含有的酶為蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶，均無法分解纖維素，故不會損壞純棉衣物，A錯誤；B、洗滌前浸泡可延長酶與污漬的接觸時間，有利于酶與污漬結(jié)合催化其分解，B正確；C、一定范圍內(nèi)，減少用水量會提高酶的濃度，從而加快反應(yīng)速率，C正確；D、酶活性的發(fā)揮需要適宜溫度，高溫會破壞其空間結(jié)構(gòu)導(dǎo)致酶活性下降，故勿使用60℃以上熱水，D正確。故選A?！究键c追溯】酶的特性：高效性、專一性和酶的作用條件較溫和。(P81~84)2.（2025·河北·高考真題）下列過程涉及酶催化作用的是（

）A.Fe3+催化H2O2的分解 B.O2通過自由擴散進(jìn)入細(xì)胞C.PCR過程中DNA雙鏈的解旋 D.植物體細(xì)胞雜交前細(xì)胞壁的去除【答案】D【詳解】酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，具有高效性、專一性和作用條件溫和?！痉治觥緼、Fe3+催化H2O2的分解，F(xiàn)e3+是無機催化劑，不是酶，A錯誤；B、O2通過自由擴散進(jìn)入細(xì)胞，這是一種簡單的物質(zhì)跨膜運輸方式，不涉及酶的催化作用，B錯誤；C、PCR過程中DNA雙鏈的解旋是通過高溫實現(xiàn)的，不需要酶來解旋（在生物體內(nèi)DNA解旋需要解旋酶），C錯誤；D、植物體細(xì)胞雜交前細(xì)胞壁的去除，需要用纖維素酶和果膠酶將細(xì)胞壁分解，涉及酶的催化作用，D正確。故選D。【考點追溯】建議用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響。(P83)3.（2025·江蘇·高考真題）為探究淀粉酶是否具有專一性，有同學(xué)設(shè)計了實驗方案，主要步驟如表。下列相關(guān)敘述合理的是（

）步驟甲組乙組丙組①加入2mL淀粉溶液加入2mL淀粉溶液加入2mL蔗糖溶液②加入2mL淀粉酶溶液加入2mL蒸餾水？③60℃水浴加熱，然后各加入2mL斐林試劑，再60℃水浴加熱A.丙組步驟②應(yīng)加入2mL蔗糖酶溶液B.兩次水浴加熱的主要目的都是提高酶活性C.根據(jù)乙組的實驗結(jié)果可判斷淀粉溶液中是否含有還原糖D.甲、丙組的預(yù)期實驗結(jié)果都出現(xiàn)磚紅色沉淀【答案】C【分析】淀粉酶的專一性指其僅催化淀粉水解，不能催化其他底物（如蔗糖）。實驗需設(shè)置不同底物與酶的組合，并通過檢測還原糖驗證結(jié)果。斐林試劑用于檢測還原糖，但需在沸水浴條件下顯色，而題目中實驗步驟的溫度設(shè)置可能影響結(jié)果判斷。【詳解】A、丙組步驟②應(yīng)加入2mL淀粉酶溶液，而非蔗糖酶溶液。驗證淀粉酶專一性需保持酶相同而底物不同，若加入蔗糖酶則無法證明淀粉酶的作用特性，A錯誤；B、第一次60℃水浴是為酶提供最適溫度以催化反應(yīng)，第二次水浴是斐林試劑與還原糖反應(yīng)的條件，B錯誤；C、乙組（淀粉+蒸餾水）未加酶，若未顯色說明淀粉本身不含還原糖，若顯色則可能底物被污染或分解，因此乙組結(jié)果可用于判斷淀粉是否含還原糖，C正確；D、甲組（淀粉+淀粉酶）水解產(chǎn)物為葡萄糖（還原糖），與斐林試劑在水浴條件下呈磚紅色；丙組（蔗糖+淀粉酶）無水解產(chǎn)物，故丙組出現(xiàn)藍(lán)色，D錯誤。故選C。【考點追溯】在0℃左右時，酶的活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以升高。因此，酶制劑適宜在低溫下保存。(P84)4.（2025·河北·高考真題）ATP是一種能為生命活動供能的化合物，下列過程不消耗ATP的是（

）A.肌肉的收縮 B.光合作用的暗反應(yīng)C.Ca2+載體蛋白的磷酸化 D.水的光解【答案】D【分析】ATP（腺苷三磷酸）是一種高能磷酸化合物，在細(xì)胞中，它與ADP的相互轉(zhuǎn)化實現(xiàn)儲能和放能，從而保證細(xì)胞各項生命活動的能量供應(yīng)。生成ATP的途徑主要有兩條：一條是植物體內(nèi)含有葉綠體的細(xì)胞，在光合作用的光反應(yīng)階段生成ATP；另一條是活細(xì)胞能通過細(xì)胞呼吸生成ATP?！驹斀狻緼、肌肉收縮通過肌球蛋白與肌動蛋白相互作用，需要ATP水解供能，A不符合題意；B、光合作用暗反應(yīng)中C3的還原需要消耗ATP（來自光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP），B不符合題意；C、ATP為主動運輸供能時載體蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化