2019版生物高考大一輪復習 第三單元 細胞的能量代謝 第7講 酶和ATP學案 北師大版

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1、 第7講　酶和ATP [考綱要求]　1.酶在代謝中的作用(Ⅱ)。2.實驗：探究影響酶活性的因素。3.ATP在能量代謝中的作用(Ⅱ)。 考點一　酶的本質、作用及特性 1.酶的化學本質 (1)酶本質的探索歷程(連線) (2)酶的本質和作用 2.酶的作用機制 下面是德國化學家費舍爾提出的著名的鎖鑰學說的示意圖。 3.酶的特性 (1)高效性：酶的催化效率大約是無機催化劑的107～1013倍。 (2)專一性：每一種酶只能催化一種或一類化合物的化學反應。 (3)催化作用易受外界環(huán)境影響 酶作為生物催化劑，其催化活性受到很多因素影響，如溫度、pH、酶的抑制劑或激活劑

2、等。 歸納總結　關于酶的8個易錯點 項目 正確說法 錯誤說法 產(chǎn)生場所 活細胞(不考慮哺乳動物成熟的紅細胞等) 具有分泌功能的細胞才能產(chǎn)生 化學本質 有機物(大多數(shù)為蛋白質，少數(shù)為RNA或DNA) 蛋白質 作用場所 可在細胞內(nèi)、細胞外、體外發(fā)揮作用 只在細胞內(nèi)起催化作用 溫度影響 低溫只抑制酶的活性，不會使酶變性失活 低溫和高溫均使酶變性失活 作用 酶只起催化作用 酶具有調節(jié)、催化等多種功能 來源 生物體內(nèi)合成 有的可來源于食物等 合成原料 氨基酸、核苷酸 只有氨基酸 合成場所 核糖體、細胞核等 只有核糖體 (1)酶既可以作為催

3、化劑，也可以作為另一個反應的底物(　√　) (2)酶分子在催化反應完成后立即被降解成氨基酸(　×　) (3)酶提供了反應過程所必需的活化能(　×　) (4)隨著溫度降低，酶促反應的活化能下降(　×　) (5)酶是由活細胞產(chǎn)生的，因此酶只能在細胞內(nèi)發(fā)揮作用(　×　) (6)酶活性的發(fā)揮離不開其特定的結構(　√　) (7)蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類(　√　) (8)纖維素酶能夠降解植物細胞壁和細菌細胞壁(　×　) (9)同一個體各種體細胞酶的種類相同、數(shù)量不同，代謝不同(　×　) 如圖表示A、B兩種酶用同一種蛋白酶處理后酶活性與處理時間的關系，據(jù)圖分析： (1)

4、A、B兩種酶的化學本質是否相同？ 提示　不相同。A酶能抵抗該種蛋白酶的降解，化學本質不是蛋白質而是RNA或DNA；B酶能被蛋白酶破壞，活性降低，化學本質為蛋白質。 (2)B酶活性改變的原因是什么？ 提示　B酶被降解的過程中其分子結構會發(fā)生改變，從而使其活性喪失。 (3)欲讓A、B兩種酶的變化趨勢換位，應用哪種酶處理？ 提示　應選用RNA或DNA水解酶處理。 1.與酶有關的曲線分析 (1)酶高效性的曲線 ①與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。 ②酶和無機催化劑一樣，只能縮短達到化學平衡所需要的時間，不能改變化學反應的平衡點。 (2)酶專一性的曲線 ①加入酶B的反

5、應速度和無酶條件下的反應速度相同，說明酶B對此反應無催化作用。 ②加入酶A的反應速度隨反應物濃度的增大明顯加快，說明酶A對此反應有催化作用。 (3)影響酶活性因素的相關曲線 甲曲線分析： ①在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。 ②過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子的結構未被破壞，溫度升高可恢復活性。 乙曲線分析： 縱坐標為反應物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反應速率越慢；圖示pH＝7時，反應物剩余量最少，應為最適pH；pH的變化不影響酶作用的最適溫度。 (4)底物濃度和酶濃度對

6、酶促反應的影響曲線 ①甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應速度先隨底物濃度增加而加快，當?shù)孜镞_到一定濃度后，受酶數(shù)量的限制，酶促反應速度不再增加。 ②乙圖：在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應速度與酶濃度成正比。 2.酶專一性的理論模型 (1)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，C、D表示不能被A催化的物質。 (2)酶和被催化的反應物分子都有特定的結構。 命題點一　酶的本質與特性的綜合分析 1.(2017·全國Ⅱ，3)下列關于生物體中酶的敘述，正確的是(　　) A.在細胞中，核外沒有參與DNA合成的酶 B.由活細胞

7、產(chǎn)生的酶在生物體外沒有催化活性 C.從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法 D.唾液淀粉酶催化反應最適溫度和保存溫度是37 ℃ 答案　C 解析　DNA的合成主要發(fā)生在細胞核中，此外在線粒體和葉綠體中也能合成，因此細胞核、線粒體和葉綠體中都有參與DNA合成的酶，A項錯誤；只要給予適宜的溫度、pH等條件，由活細胞產(chǎn)生的酶在生物體外也具有生物催化活性，B項錯誤；鹽析可使蛋白質在水溶液中的溶解度降低，但不影響蛋白質的活性，胃蛋白酶的化學本質是蛋白質，因此從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法，C項正確；唾液淀粉酶催化反應的最適溫度是37 ℃，但是37 ℃不是保存該酶的最適溫度，酶應該在

8、低溫條件下保存，D項錯誤。 2.下列關于酶的敘述正確的是(　　) A.酶適于低溫下保存，因為低溫時雖然酶的活性很低，但酶的空間結構穩(wěn)定 B.Fe3＋和酶促使過氧化氫分解，是因為它們降低了化學反應的活化能，同時給過氧化氫提供能量 C.酶是由內(nèi)分泌腺細胞合成的、具有催化作用的有機物 D.酶與激素一樣使用后立即被滅活，所以活細胞中需要源源不斷地合成酶 答案　A 解析　低溫下酶的活性被抑制，而空間結構穩(wěn)定，不會變性失活，因此酶適于低溫下保存，A項正確；Fe3＋和酶均促使過氧化氫分解，是因為它們均能降低化學反應的活化能，但不能給過氧化氫的分解提供能量，B項錯誤；酶是由活細胞產(chǎn)生的、具有催化

9、作用的有機物，C項錯誤；酶在化學反應后不被滅活，不需源源不斷地合成，D項錯誤。 具有專一性或特異性的五類物質 (1)酶：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。如限制性內(nèi)切酶只能識別特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子。 (2)載體：某些物質通過細胞膜時需要載體協(xié)助，不同物質所需載體不同，載體的專一性是細胞膜選擇透過性的基礎。 (3)激素：激素特異性地作用于靶細胞、靶器官，其原因在于它的靶細胞膜或胞內(nèi)存在與該激素特異性結合的受體。 (4)tRNA：tRNA有61種，每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸。 (5)抗體：一種抗體只能與相應的抗原發(fā)生特異性結合。 命題點二　

10、酶的相關曲線分析 3.用某種酶進行有關實驗的結果如下圖所示，下列有關說法錯誤的是(　　) A.該酶的最適催化溫度不確定 B.圖2和圖4能說明該酶一定不是胃蛋白酶 C.由圖4實驗結果可知酶具有高效性 D.由圖3實驗結果可知Cl－是該酶的激活劑 答案　C 解析　圖1顯示溫度對酶活性的影響，圖中結果只能顯示30 ℃比較適宜，但溫度梯度太大，不能確定最適催化溫度，A項正確；圖2顯示該酶的最適pH為7，而胃蛋白酶的最適pH為1.5，由圖4可知該酶為麥芽糖酶，B項正確；圖3能說明Cl－是該酶的激活劑，Cu2＋是該酶的抑制劑，D項正確；圖4可說明酶具有專一性，C項錯誤。 4.向裝有5

11、 mL體積分數(shù)為3%的H2O2溶液的密閉容器中，加入2滴新鮮的肝臟研磨液，每隔一段時間測定容器中O2的濃度，得到如圖中曲線a(實線)所示結果。下列相關敘述錯誤的是(　　) A.曲線a表明，隨著時間的推移，H2O2分解速率呈現(xiàn)由快轉慢直到停止的特點 B.在t1時，向容器內(nèi)再加入2滴新鮮肝臟研磨液，可以得到曲線b所示結果 C.在t1時，向容器內(nèi)再加入2滴質量分數(shù)為3.5%的FeCl3溶液，可以得到曲線c所示結果 D.在t2時，向容器內(nèi)再加入5 mL體積分數(shù)為3%的H2O2溶液，可以得到曲線d所示結果 答案　C 解析　由圖可知，曲線a表明，隨著時間的推移，H2O2分解速率由快轉慢直到

12、停止，A項正確；在t1時，向容器內(nèi)再加入新鮮肝臟研磨液，提高了反應速率，但沒有改變反應底物的量，最終生成的O2量不變，即O2濃度不變，得到曲線b所示結果，B項正確；在t1時，向容器內(nèi)再加入FeCl3溶液，沒有改變反應底物的量，O2的最終濃度不變，不可能得到曲線c所示結果，C項錯誤；在t2時，向容器內(nèi)再加入H2O2溶液，增加了反應底物的量，O2的最終濃度增加，得到曲線d所示結果，D項正確。 解答坐標曲線題的“三步曲” 考點二　探究影響酶活性的因素 1.實驗原理 (1)探究溫度對酶活性的影響 ①反應原理 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

13、否出現(xiàn)藍色及藍色的深淺來判斷酶的活性。 (2)探究pH對酶活性的影響 ①反應原理(用反應式表示)：2H2O22H2O＋O2。 ②鑒定原理：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)生香燃燒的情況來檢驗O2的生成速率。 2.實驗步驟 (1)探究溫度對酶活性的影響 序號 實驗操作內(nèi)容 試管1 試管2 試管3 1 加入等量的可 溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 控制不同的溫度條件 溫水(10分鐘) 沸水 (10分鐘) 冰塊 (10分鐘) 3 加入等量的新鮮淀粉酶溶液 1 mL(10分鐘) 1 mL (10分鐘) 1

14、 mL (10分鐘) 4 加入等量的碘液 1滴 1滴 1滴 5 觀察實驗現(xiàn)象 不出現(xiàn)藍色 (呈現(xiàn)碘液顏色) 藍色 藍色 (2)探究pH對酶活性的影響 序號 實驗操作內(nèi)容 試管1 試管2 試管3 1 注入等量的3% 的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 注入等量的不同pH的溶液 1 mL蒸餾水 1 mL 5%的HCl 1 mL 5% 的NaOH 3 注入等量的過氧化氫酶溶液 2滴 2滴 2滴 4 觀察實驗現(xiàn)象 有大量氣泡產(chǎn)生 無氣泡產(chǎn)生 無氣泡產(chǎn)生 5 將帶火星的衛(wèi)生香插入試管內(nèi)液面的上方 燃燒

15、劇烈 燃燒較弱 燃燒較弱 歸納總結　(1)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，而該實驗中需嚴格控制溫度。 (2)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，從而影響實驗結果。 (3)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調至實驗要求的pH后再讓反應物與酶接觸，不宜在未達到預設pH前，讓反應物與酶接觸。 (4)在探究pH對酶活性的影響

16、實驗中，不宜選用淀粉和淀粉酶作實驗材料，因為在酸性條件下淀粉本身分解也會加快，從而影響實驗結果。 命題點一　實驗基礎 1.探究溫度對酶活性影響最合理的實驗步驟是(　　) ①取3支試管，編號，各注入2 mL淀粉溶液；另取3支試管，編號，各自注入1 mL新鮮的淀粉酶溶液?、趯⒌矸勖溉芤鹤⑷胂嗤瑴囟认碌牡矸廴芤涸嚬苤?，維持各自的溫度10 min?、巯蚋髟嚬苤械我坏蔚庖骸、軐?支試管分成三組，每組各有一份淀粉液和一份淀粉酶溶液，分別放在溫水、沸水和冰水中?、萦^察實驗現(xiàn)象 A.①②④③⑤ B.①③②④⑤ C.①③④②⑤ D.①④②③⑤ 答案　D 解析　探究溫度對酶活性影響的實驗

17、步驟為：分組→酶與底物在各自溫度下處理一段時間→酶與底物混合，保溫一段時間→檢測→觀察實驗現(xiàn)象。 2.下列關于探究酶活性實驗的設計思路，最適宜的是(　　) A.利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響 B.利用過氧化氫和過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響 C.利用淀粉、淀粉酶和斐林試劑探究溫度對酶活性的影響 D.利用淀粉、淀粉酶和斐林試劑探究pH對酶活性的影響 答案　B 解析　溫度影響過氧化氫的分解，從而對過氧化氫酶活性測定造成干擾，A項錯誤；利用過氧化氫和過氧化氫酶可探究pH對酶活性的影響，B項正確；斐林試劑使用時需要水浴加熱，會對實驗結果造成干擾，C項錯誤；酸能促進淀粉水

18、解，會對實驗結果造成干擾，D項錯誤。 命題點二　實驗拓展 3.下表是探究溫度對纖維素酶活性的影響實驗設計及結果，據(jù)表分析，以下說法不正確的是(　　) 試管 ① ② ③ 纖維素懸液(mL) 2 2 2 纖維素酶液(mL) 1 1 1 反應溫度(℃) 30 40 50 斐林試劑(mL) 2 2 2 磚紅色深淺 ＋＋ ＋＋＋ ＋ 注：“＋”的多少代表顏色深淺。 A.該實驗的自變量為溫度 B.該實驗的因變量是還原糖的生成量 C.纖維素被水解成了還原糖 D.該纖維素酶的最適溫度為40 ℃ 答案　D 解析　由表中數(shù)據(jù)可知，該實驗中溫度是

19、自變量，A項正確；還原糖生成量通過顏色深淺體現(xiàn)出來，這與溫度不同有關，是因變量，B項正確；溶液中出現(xiàn)磚紅色沉淀是因為纖維素被水解成了還原糖，C項正確；②組與①③組的溫度相比，40 ℃較適宜，但溫度梯度太大，故通過本實驗不能說明該纖維素酶的最適溫度為40 ℃，D項錯誤。 4.某研究小組在研究不同金屬離子對某水解酶活性的影響時，得到下圖結果。下列分析不正確的是(　　) A.Mn2＋降低了相應化學反應過程所必需的活化能 B.Co2＋或Mg2＋可能導致酶結構的改變使其活性降低 C.不同離子對酶的活性有提高或降低作用 D.該水解酶的用量是實驗的無關變量 答案　A 解析　從圖中可以看出，

20、Mn2＋只是提高了該水解酶的活性，并不能降低反應過程所必需的活化能，A項錯誤；Co2＋或Mg2＋可能導致酶結構的改變使某水解酶活性降低，B項正確；從圖中可以看出，有的離子可以提高酶的活性，有的離子可以降低酶的活性，C項正確；不同金屬離子是實驗的自變量，該水解酶的活性是實驗的因變量，該水解酶的用量是實驗的無關變量，D項正確。 考點三　ATP的結構與功能 1.ATP的結構 (1)圖中各部分名稱：A腺嘌呤，①腺苷，②一磷酸腺苷(AMP)，③二磷酸腺苷(ADP)，④三磷酸腺苷(ATP)，⑤普通化學鍵，⑥高能磷酸鍵。 (2)ATP與RNA的關系：ATP去掉兩個磷酸基團后的剩余部分是組成R

21、NA的基本單位之一。 (3)結構特點 ①ATP分子中遠離A的那個高能磷酸鍵容易水解斷裂，釋放出能量，ATP就轉化為ADP，ADP也可以接受能量而重新形成ATP。 ②高能磷酸鍵水解時釋放的能量多達30.54 kJ/mol，所以說ATP是細胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。 2.ATP與ADP的相互轉化 項目 ATP的合成 ATP的水解 反應式 ADP＋Pi＋能量ATP＋H2O ATP＋H2OADP＋Pi＋能量 所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶 能量來源 光能(光合作用)、化學能(細胞呼吸) 儲存在高能磷酸鍵中的能量 能量去路 儲存于高能磷酸鍵中 用于各項生命活動

22、 反應場所 胞質溶膠、線粒體、葉綠體 生物體的需能部位 3.ATP的功能與動植物細胞代謝 ATP水解釋放的能量，可用于可用于：主動運輸、發(fā)光發(fā)電、肌肉收縮、物質合成、大腦思考等。 (1)人長時間劇烈運動時，骨骼肌細胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時相等(　×　) (2)線粒體內(nèi)膜、內(nèi)質網(wǎng)膜和葉綠體中進行光反應的膜結構中都能合成ATP(　×　) (3)ATP是生命活動的直接能源物質，但它在細胞中的含量很少，ATP與ADP時刻不停地進行相互轉化(　√　) (4)ATP水解釋放的能量可用于細胞內(nèi)的吸能反應(　√　) (5)無氧條件下，光合作用是葉肉細胞產(chǎn)生ATP的唯一

23、來源(　×　) (6)在誘導離體菊花莖段形成幼苗的過程中，不會同時發(fā)生ATP的合成與水解(　×　) 據(jù)圖分析ATP的結構和特點 (1)圖示a處應為“—H”還是“—OH”？ 提示　圖示a處應為“—OH”，因為該五碳糖為“核糖”。 (2)圖示b、c、d所示化學鍵是否相同？其中最易斷裂和重建的是哪一個？ 提示　圖示b為普通磷酸鍵，c、d則為高能磷酸鍵，其中d處的鍵最易斷裂和重建。 (3)圖示框e的名稱是什么？它與DNA、RNA有何關系？ 提示　圖示框e為腺嘌呤核糖核苷酸，它是構成RNA的基本單位之一，當發(fā)生逆轉錄時，它可與DNA鏈中的胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸配對。 命題點

24、一　ATP的結構和特點分析 1.下列關于生物體中ATP的敘述，其中正確的一項是(　　) A.藍細菌細胞中的線粒體、葉綠體分別通過有氧呼吸、光合作用產(chǎn)生ATP B.ATP與ADP是同一種物質的兩種形態(tài) C.ATP中存在2個高能磷酸鍵，在一定條件下均可釋放其中的能量 D.生物體內(nèi)ATP的含量很多，從而保證了生命活動所需能量的持續(xù)供應 答案　C 解析　藍細菌細胞是原核細胞，不含線粒體和葉綠體，A項錯誤；ATP和ADP是兩種不同的物質，B項錯誤；ATP中存在2個高能磷酸鍵，在一定條件下均可釋放其中的能量，C項正確；生物體內(nèi)ATP的含量很少，但ATP與ADP轉化非常迅速，從而保證了生命活動

25、所需能量的持續(xù)供應，D項錯誤。 2.如圖是人體細胞代謝部分簡圖。圖中甲表示ATP，下列有關敘述錯誤的是(　　) A.甲→乙→丙→丁過程中，起催化作用的酶空間結構不同 B.丙是RNA的基本組成單位之一 C.丁由腺嘌呤和核糖組成，而戊可用于甲的合成 D.在紅細胞吸收葡萄糖時，細胞中乙的含量會顯著增加 答案　D 解析　甲→乙→丙→丁表示ATP的逐步水解，每一次水解反應的酶都不同，A項正確；丙由1分子核糖、1分子腺嘌呤和1分子磷酸構成，為1分子腺嘌呤核糖核苷酸，B項正確；丁表示腺苷，由腺嘌呤和核糖組成，戊表示磷酸，是ATP的組成成分，C項正確；紅細胞吸收葡萄糖的方式為協(xié)助擴散，不需要

26、消耗ATP，故乙(ADP)的含量不會增加，D項錯誤。 命題點二　ATP與ADP的相互轉化和ATP的利用 3.下列有關ATP的敘述錯誤的是(　　) A.ATP和ADP的相互轉化保證了機體對能量的需求 B.圖中兩次ATP的水解，后者能量可用于各項生命活動 C.圖中兩次合成ATP，前者能量來源于光能且在人體細胞中不會發(fā)生 D.ATP由3個磷酸基團和1個腺嘌呤構成 答案　D 解析　細胞中ATP和ADP的相互轉化時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中，保證了機體對能量的需求，A項正確；圖中兩次ATP的水解，前者能量儲存在有機物中，后者能量可用于各項生命活動，B項正確；圖中兩次合成ATP，

27、前者ATP的合成是通過光合作用，所需能量來源于光能，在人體細胞中不會發(fā)生，C項正確；ATP由3個磷酸基團和1個腺苷(由腺嘌呤和核糖結合而成)構成，D項錯誤。 4.ATP是細胞內(nèi)的直接能源物質，可通過多種途徑產(chǎn)生，如圖所示。以下說法正確的是(　　) A.O2由紅細胞進入肝臟細胞，使ATP含量迅速下降 B.a過程和b過程都在細胞器中進行 C.綠色植物通過b過程形成的ATP不能用于吸收礦質元素 D.①、②在物質和能量上都可成為互逆反應 答案　C 解析　O2由紅細胞進入肝臟細胞屬于自由擴散，不需要載體和能量，因此ATP含量基本不變，A項錯誤；a表示細胞呼吸，細胞呼吸的場所有胞質溶膠、

28、線粒體，B項錯誤；b過程為光合作用，其形成的ATP只能用于碳反應，不能用于其他生命活動，C項正確；①、②分別為ATP的合成和水解過程，其中物質是可逆的，能量是不可逆的，D項錯誤。 細胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程 轉化場所 常見的生理過程 細胞膜 消耗ATP：主動運輸、胞吞、胞吐 胞質溶膠 產(chǎn)生ATP：細胞呼吸第一階段 葉綠體 產(chǎn)生ATP：光反應 消耗ATP：碳反應和自身DNA復制、轉錄、翻譯等 線粒體 產(chǎn)生ATP：有氧呼吸第二、三階段 消耗ATP：自身DNA復制、轉錄、翻譯等 核糖體 消耗ATP：蛋白質的合成 細胞核 消耗ATP：DNA復制、轉錄等

29、 矯正易錯　強記長句 1.ATP是與能量有關的一種物質，不可等同于能量。 2.ATP與ADP的相互轉化，從物質方面來看是可逆的，從酶、進行的場所、能量方面來看是不可逆的，因此不是可逆反應。 3.細胞中ATP含量很少，但是ATP與ADP轉化非常迅速，能為生命活動提供大量能量。無論是飽食還是饑餓，ATP與ADP含量都保持動態(tài)平衡，不會劇烈變化。 4.吸能反應一般與ATP水解的反應相聯(lián)系，需要ATP水解酶的催化，同時也消耗水；放能反應一般與ATP的合成相聯(lián)系。 5.酶促反應速率與酶活性不同。溫度和pH通過影響酶活性，進而影響酶促反應速率。底物濃度和酶濃度也能影響酶促反應速率，但并未改變

30、酶活性。 下圖為不同條件下，某酶促反應生成物隨時間的變化曲線，請分析： 1.若表示的是不同催化劑條件下的反應，③是不加催化劑，②是加無機催化劑，①是加酶，這體現(xiàn)了酶的高效性，酶具有該特性的原理是同無機催化劑相比，酶能顯著降低化學反應的活化能。 2.若表示不同溫度條件下的反應，能否確定三種溫度的高低，為什么？不能，因為在最適溫度下，酶的活性最高，但是溫度偏高或偏低，酶的活性都會明顯降低。 3.生物體內(nèi)酶的化學本質是絕大多數(shù)酶是蛋白質，少數(shù)酶是RNA或DNA。其特性有高效性、專一性，易受外界環(huán)境的影響(答出兩點即可)。 4.過酸、過堿或溫度過高使酶永久失活的原因：酶的空間結構遭到

31、破壞。 重溫高考　演練模擬 1.(2017·天津，3)將A、B兩種物質混合，T1時加入酶C。如圖為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。下列敘述錯誤的是(　　) A.酶C降低了A生成B這一反應的活化能 B.該體系中酶促反應速率先快后慢 C.T2后B增加緩慢是酶活性降低導致的 D.適當降低反應溫度，T2值增大 答案　C 解析　T1時加入酶C后，A濃度逐漸降低，B濃度逐漸升高，說明酶C催化物質A生成了物質B。由于酶能降低化學反應的活化能，因此酶C降低了A生成B這一反應的活化能，A項正確；由圖可知，該體系中酶促反應速率先快后慢(減慢的原因是底物減少)，B項正確；T2后B增加緩慢是反應物

32、A減少導致的，C項錯誤；圖示是在最適溫度條件下進行的，若適當降低反應溫度，則酶活性降低，酶促反應速率減慢，T2值增大，D項正確。 2.(2016·全國Ⅰ，3)若除酶外所有試劑已預保溫，則在測定酶活力的實驗中，下列操作順序合理的是(　　) A.加入酶→加入底物→加入緩沖液→保溫并計時→一段時間后檢測產(chǎn)物的量 B.加入底物→加入酶→計時→加入緩沖液→保溫→一段時間后檢測產(chǎn)物的量 C.加入緩沖液→加入底物→加入酶→保溫并計時→一段時間后檢測產(chǎn)物的量 D.加入底物→計時→加入酶→加入緩沖液→保溫→一段時間后檢測產(chǎn)物的量 答案　C 解析　測定酶活力的影響因素時，在改變被探究因素之前，務必防

33、止酶與底物混合，故只有C選項所述操作順序正確。 3.(2013·新課標Ⅱ，6)關于酶的敘述，錯誤的是(　　) A.同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中 B.低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結構 C.酶通過降低化學反應的活化能來提高化學反應速度 D.酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應的底物 答案　B 解析　低溫只能降低酶的活性，并沒有改變酶的空間結構，當溫度回到最適溫度時，酶的催化效率仍然可以達到最大，B項錯誤。 4.(2015·海南，3)ATP是直接為細胞生命活動提供能量的有機物。關于ATP的敘述，錯誤的是(　　) A.酒精發(fā)酵過程中有ATP生成 B.ATP

34、可為物質跨膜運輸提供能量 C.ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量 D.ATP由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成 答案　D 解析　酒精發(fā)酵是微生物的無氧呼吸，無氧呼吸在第一階段釋放出少量的能量，生成少量ATP，A項正確；ATP可以用于細胞的主動運輸，如：Ca2＋、Mg2＋通過主動運輸進入番茄細胞時消耗的能量直接由ATP提供，B項正確；ATP的高能磷酸鍵中儲存著大量的能量，ATP水解時高能磷酸鍵斷裂，大量的能量會釋放出來，C項正確；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸組成，D項錯誤。 5.(2016·全國甲，29)為了研究溫度對某種酶活性的影響，設置三個實驗組：A組(20 ℃)、B組(40 ℃)和C組(6

35、0 ℃)，測定各組在不同反應時間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同)，結果如圖。回答下列問題： (1)三個溫度條件下，該酶活性最高的是________組。 (2)在時間t1之前，如果A組溫度提高10 ℃，那么A組酶催化反應的速度會________。 (3)如果在時間t2時，向C組反應體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產(chǎn)物總量________，原因是_______________________________________________。 (4)生物體內(nèi)酶的化學本質是________________，其特性有________________(答出兩點即可)。

36、 答案　(1)B　(2)加快　(3)不變　60 ℃條件下，t2時酶已失活，即使增加底物，反應產(chǎn)物總量也不會增加 (4)絕大多數(shù)酶是蛋白質，少數(shù)酶是RNA或DNA　高效性、專一性、易受外界環(huán)境影響 解析　(1)曲線圖顯示：在反應開始的一段時間內(nèi)，40 ℃時產(chǎn)物濃度增加最快，說明酶的活性最高，而B組控制的溫度是40 ℃。(2)A組控制的溫度是20 ℃。在時間t1之前，如果A組溫度提高10 ℃，因酶的活性增強，則A組酶催化反應速度會加快。(3)對比分析圖示中的3條曲線可推知，在時間t2時，C組的酶在60 ℃條件下已經(jīng)失活，所以如果在時間t2時，向C組反應體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，

37、在t3時，C組產(chǎn)物的總量不變。(4)絕大多數(shù)酶是蛋白質，少數(shù)酶是RNA或DNA。酶的特性有高效性、專一性、易受外界環(huán)境影響。 1.(2018·南陽質檢)下圖是生物體內(nèi)常見的一種生理作用圖示，下列敘述不正確的是(　　) A.②的成分有可能是蛋白質 B.圖中顯示①具有高效性，反應完成后，①的性質未發(fā)生改變 C.③或④的生成速率可以表示酶促反應的速率 D.如果探究底物濃度對酶促反應速度的影響，②的數(shù)量就是實驗的自變量 答案　B 解析?、偈敲?，②是底物，底物可能是蛋白質，A項正確；圖中顯示①具有專一性，反應完成后，①的性質未發(fā)生改變，B項錯誤；③或④的生成速率可以表示酶促反應

38、的速率，C項正確；如果探究底物濃度對酶促反應速度的影響，②的數(shù)量就是實驗的自變量，D項正確。 2.通過實驗研究溫度對a、b、c三種酶活性的影響，結果如圖所示。下列說法正確的是(　　) A.c酶的最適溫度為36 ℃左右 B.當溫度為任一固定值時，酶的用量都會影響實驗結果 C.該實驗中有兩個自變量，因變量只有一個 D.若溶液的pH升高，則曲線b的頂點上移 答案　C 解析　圖中c酶隨著溫度的升高活性增加，c酶活性未出現(xiàn)最高點，A項錯誤；當溫度過高時，酶變性失活后酶的用量不再繼續(xù)影響實驗結果，B項錯誤；該實驗的自變量是溫度和酶的種類，因變量是酶的活性，C項正確；此題中，溶液的pH升高

39、，酶的活性變化未知，D項錯誤。 3.下圖中曲線b表示在最適溫度和pH條件下，反應物濃度與酶促反應速度的關系。據(jù)圖分析正確的是(　　) A.增大pH，重復該實驗，A、B點位置都不變 B.B點后，升高溫度，酶活性增加，曲線將呈現(xiàn)曲線c所示變化 C.酶量增加后，圖示反應速度可用曲線a表示 D.反應物濃度是限制曲線AB段反應速度的主要因素 答案　D 解析　題干中提出“曲線b表示在最適溫度和pH條件下”，因此如果增大pH，酶的活性會下降，A、B點位置都會下移，A項錯誤；曲線b是在最適溫度條件下測得的，因此B點后，如果升高溫度，酶活性將會下降，反應速度下降，B項錯誤；曲線b在B點時反應速

40、度不再增加，這是受酶的數(shù)量的限制，因此如果酶量增加，圖示反應速度可用曲線c表示，C項錯誤；從圖中可以看出，在曲線AB段反應速度與反應物濃度呈正相關，因此反應物濃度是限制曲線AB段反應速度的主要因素，D項正確。 4.(2017·濰坊質檢)將牛奶和姜汁混合，待牛奶凝固便成為一種富有廣東特色的甜品——姜撞奶。某同學用煮沸過的姜汁重復這項實驗，牛奶在任何溫度下均不能凝固。在不同溫度的等量牛奶中混入一些新鮮姜汁，觀察結果如下表： 溫度(℃) 20 40 60 80 100 結果 15 min后 仍未凝固 14 min內(nèi) 完全凝固 1 min內(nèi) 完全凝固 1 min內(nèi) 完全

41、凝固 15 min后 仍未凝固 根據(jù)以上結果，下列表述中不正確的是(　　) A.20 ℃和100 ℃時未凝固，是因為酶被分解成了氨基酸 B.新鮮姜汁可能含有一種酶，該酶能將可溶狀態(tài)的牛奶蛋白質轉化成不溶狀態(tài) C.將等量姜汁在不同溫度下保溫后再與對應溫度的牛奶混合，能夠提高實驗的準確度 D.60 ℃和80 ℃不一定是酶的最適溫度，可設置更多、更小的溫度梯度測得最適溫度 答案　A 解析　20 ℃時牛奶未凝固是因為酶的活性低，100 ℃時牛奶未凝固是因為酶因高溫而喪失了活性，A項錯誤；新鮮姜汁中可能含有某種酶，該酶能將可溶狀態(tài)的牛奶蛋白質轉化成不溶狀態(tài)，B項正確；將等量姜汁在不

42、同溫度下保溫后再與對應溫度的牛奶混合，能夠提高實驗的準確度，防止因為溫度不同而影響實驗結果，C項正確；表格中60 ℃和80 ℃凝固效果較好，但60 ℃和80 ℃不一定是酶的最適溫度，若探究其最適溫度需設置更多、更小的溫度梯度進行實驗，D項正確。 5.ATP是一種高能磷酸化合物。下列關于ATP的敘述正確的是(　　) A.若細胞代謝強度增加一倍，則細胞內(nèi)ATP的含量也將增加一倍 B.ATP中全部高能磷酸鍵斷裂后，形成的產(chǎn)物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸 C.ATP分子結構中含有一個普通磷酸鍵，該鍵易斷裂也易形成 D.有絲分裂后期，受紡錘絲牽引，著絲粒分裂，該過程需要ATP水解供能 答案　B

43、 解析　細胞內(nèi)ATP與ADP的含量很少且保持相對穩(wěn)定，A項錯誤；ATP分子結構中含有一個普通磷酸鍵和兩個高能磷酸鍵，易斷裂也易形成的是高能磷酸鍵，C項錯誤；有絲分裂后期著絲粒分裂并非紡錘絲牽引所致，D項錯誤。 6.下列關于ATP的敘述，錯誤的是(　　) A.細胞質和細胞核中都有ATP的分布 B.ATP合成所需的能量由磷酸提供 C.ATP可以水解為一個核苷酸和兩個磷酸 D.正常細胞中，ATP與ADP的比值在一定范圍內(nèi)變化 答案　B 解析　ATP是生命活動的直接能源物質，在細胞質和細胞核中有許多吸能反應和放能反應，與ATP的分解和合成相關，故在細胞質和細胞核中都有ATP的分布，A項正

44、確；ATP合成所需的能量來源于光能和有機物中的化學能，磷酸不含能量，B項錯誤；ATP可以水解為一個腺嘌呤核糖核苷酸和兩個磷酸，C項正確；正常細胞中，ATP與ADP不停地發(fā)生著相互轉化，處于相對平衡狀態(tài)，兩者的比值在一定范圍內(nèi)波動，D項正確。 7.下列生命活動中不需要ATP 提供能量的是(　　) A.葉肉細胞合成的糖運輸?shù)焦麑? B.巨噬細胞吞噬病原體的過程 C.淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖 D.細胞中由氨基酸合成新的肽鏈 答案　C 解析　葉肉細胞合成的糖(如葡萄糖)通過主動運輸進入果實細胞需要ATP提供能量，A項正確；巨噬細胞吞噬病原體依賴膜的流動性，需要ATP提供能量，B項正確；在

45、適宜的溫度、pH條件下，淀粉酶催化淀粉水解，此過程不需要ATP提供能量，C項錯誤；氨基酸在核糖體上脫水縮合形成肽鏈需要ATP提供能量，D項正確。 8.下列關于酶的實驗的敘述中，正確的是(　　) A.利用唾液淀粉酶可以除去植物細胞壁 B.用丙酮能從刀豆種子中提取到純度較高的脲酶 C.H2O2分解實驗中，F(xiàn)e3＋、加熱與過氧化氫酶降低活化能的效果依次增強 D.利用pH分別為7、8、9和10的緩沖液探究pH對胃蛋白酶活性的影響 答案　B 解析　酶具有專一性，細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，所以可以利用纖維素酶和果膠酶除去植物細胞壁，A項錯誤；用丙酮能從刀豆種子中提取到純度較高的脲酶，B

46、項正確；H2O2分解實驗中，F(xiàn)e3＋與過氧化氫酶降低活化能的效果依次增強，加熱不能降低活化能，C項錯誤；胃蛋白酶的適宜pH在2.0左右，題目中提供的數(shù)據(jù)下，胃蛋白酶都已經(jīng)失活，D項錯誤。 9.解讀下面與酶有關的曲線，回答下列問題： (1)酶的作用機理可以用甲圖中________段來表示。如果將酶催化改為無機催化劑催化該反應，則b在縱軸上將________(填“上移”或“下移”)。 (2)乙圖中160 min時，生成物的量不再增加的原因是____________________________。 (3)聯(lián)系所學內(nèi)容，分析丙圖曲線： ①對于曲線abc，若x軸表示pH，則曲線上b點的生

47、物學意義是______________________。 ②對于曲線abd，若x軸表示反應物濃度，則y軸可表示________________。曲線bd不再增加的原因是________________________。 (4)若該酶是胃蛋白酶，其作用的底物是________。若胃蛋白酶濃度和其他條件不變，反應液pH由10逐漸降低到2，則酶催化反應的速率將________，原因是____________________。 答案　(1)ab　上移　(2)底物已被完全消耗掉　(3)①在最適pH下，酶的催化效率最高?、诿复俜磻俾省∶笣舛鹊南拗啤?4)蛋白質　不變　胃蛋白酶的最適pH在2左右，p

48、H為10時胃蛋白酶已經(jīng)失活，即使再降低pH，酶活性也不會恢復 解析　(1)在無酶催化時，必須提供a值的活化能，反應才能順利進行；有酶催化時，必須提供b值的活化能，因此降低的活化能用ab段表示。無機催化劑也能降低化學反應的活化能，只是沒有酶的作用顯著，因此b點上移。(2)乙圖反映生成物的量隨反應時間變化的曲線，當曲線達到最大值時，意味著底物被消耗盡了。(3)丙圖中，若x軸表示pH，則曲線abc表示不同pH對酶活性的影響，曲線最高點表示在最適pH下酶的催化效率最高；若x軸表示反應物濃度，則曲線abd表示底物濃度對酶促反應速度的影響，當?shù)孜餄舛仍龃蟮揭欢ㄖ岛螅复俜磻俣炔辉僭黾?，此時酶促反應速度

49、受到酶濃度的制約。(4)胃蛋白酶的最適pH在2左右，在pH為10時，胃蛋白酶的活性喪失，即使pH再降低到2，酶的活性也不會恢復。 10.科學家發(fā)現(xiàn)某些蚜蟲能合成類胡蘿卜素，其體內(nèi)的類胡蘿卜素不僅能吸收光能，傳遞給負責能量生產(chǎn)的組織細胞，而且還決定蚜蟲的體色。陽光下蚜蟲的ATP生成量將會增加，黑暗時蚜蟲的ATP含量會下降。下列有關敘述正確的是(　　) A.正常情況下蚜蟲在黑暗中合成ATP時會伴隨著O2的消耗 B.蚜蟲合成ATP時所需能量僅僅來自細胞呼吸 C.蚜蟲做同一強度的運動時，陽光下和黑暗中的ATP消耗量不一樣 D.蚜蟲ATP含量在陽光下比黑暗時多，說明其體內(nèi)的ATP含量不穩(wěn)定

50、 答案　A 解析　由題干信息可知，蚜蟲合成ATP所需能量還可來自于類胡蘿卜素吸收的光能，B項錯誤；蚜蟲做同一強度的運動時消耗ATP的量是一樣的，C項錯誤；蚜蟲ATP含量在陽光下比黑暗時多，但消耗也增加，處于動態(tài)平衡中，故體內(nèi)的ATP含量穩(wěn)定，D項錯誤。 11.研究人員從木耳菜中提取過氧化物酶(POD)，分別與四種不同酚類物質及H2O2進行催化反應，結果如圖所示。下列相關說法正確的是(　　) A.圖1所示的實驗目的是探究不同酚類物質的濃度對POD活性的影響 B.當?shù)孜餄舛葹?.08 mmol·L－1時，POD催化酚類2的反應速率一定大于酚類3 C.由圖2可知，H2O2濃度過高會抑

51、制POD的活性，降低濃度后POD的活性一定會恢復 D.H2O2對POD活性的影響與溫度和pH對POD活性的影響相同 答案　A 解析　圖1所示的實驗目的是探究不同酚類物質的濃度對POD活性的影響，A項正確；過氧化物酶活性除了與底物濃度有關外，還與溫度和pH有關，B項錯誤；由圖2可知，H2O2濃度過高會抑制POD的活性，但實驗沒有說明降低濃度后POD的活性就會恢復，C項錯誤；由于不知H2O2濃度大于1.2%以后POD活性的情況，因而無法判斷H2O2對POD活性的影響與溫度和pH對POD活性的影響是否相同，D項錯誤。 12.ATP酶復合體是原核細胞與真核細胞內(nèi)普遍具有的一類功能蛋白，該分子由

52、若干亞基組成，主要功能是將生物膜一側的H＋搬運到另一側時推動其部分亞基運轉，從而催化形成ATP，請回答下列問題： (1)該生物大分子的單體是________________，合成場所是______________。 (2)該分子在與能量轉換有關的細胞器中大量存在：葉綠體中該分子分布的場所是________________________________________________________________________； 線粒體中該分子分布于內(nèi)膜上，故有氧呼吸的第___________________________階段產(chǎn)生大量的ATP。原核細胞中沒有具膜結構的細胞器，故該分

53、子很可能位于細胞的________(結構)中。 (3)一個ATP分子中有________個高能磷酸鍵，ATP除了作為細胞生命活動的____________物質外，高能磷酸鍵斷裂后產(chǎn)生的AMP還可作為____________________過程的原料。 答案　(1)氨基酸　核糖體　(2)類囊體膜　三　細胞膜 (3)兩(或二)　直接能源　轉錄或RNA自我復制 解析　(1)由題意知：ATP酶復合體是一類功能蛋白，蛋白質的基本單位是氨基酸，合成場所是核糖體。(2)葉綠體中形成ATP的場所是類囊體膜；線粒體中ATP酶復合體分布在線粒體內(nèi)膜上，故有氧呼吸的第三階段產(chǎn)生大量的ATP。原核細胞中沒有具

54、膜結構的細胞器，故ATP酶復合體很可能位于細胞的細胞膜中。(3)一個ATP分子中有兩個高能磷酸鍵，ATP除了作為細胞生命活動的直接能源物質外，高能磷酸鍵斷裂后產(chǎn)生的AMP還可作為轉錄或RNA自我復制過程的原料。 13.(2017·南昌二中第二次月考)小麥的穗發(fā)芽影響其產(chǎn)量和品質。某地引種的紅粒小麥的穗發(fā)芽率明顯低于當?shù)匕琢Ｐ←?。為探究淀粉酶活性與穗發(fā)芽率的關系，進行了如下實驗。 (1)取穗發(fā)芽時間相同、質量相等的紅、白粒小麥種子，分別加蒸餾水研磨制成提取液(去淀粉)，并在適宜條件下進行實驗。實驗分組、步驟及結果如下： 　　　分組 步驟　　　 紅粒管 白粒管 對照管 ① 加樣

55、 0.5 mL提取液 0.5 mL提取液 C ② 加緩沖液(mL) 1 1 1 ③ 加淀粉溶液(mL) 1 1 1 ④ 37 ℃保溫適當時間，終止酶促反應，冷卻至常溫，加適量碘液顯色 顯色結果 ＋＋＋ ＋ ＋＋＋＋＋ 注：“＋”數(shù)目越多表示藍色越深。 步驟①中加入的C是____________，步驟②中加緩沖液的目的是____________。顯色結果表明：淀粉酶活性較低的品種是__________；據(jù)此推測：淀粉酶活性越低，穗發(fā)芽率越______。若步驟③中的淀粉溶液濃度適當減小，為保持顯色結果不變，則保溫時間應適當________(填“縮短”“延

56、長”或“不變”)。 (2)小麥中的淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，為進一步探究其活性在穗發(fā)芽率差異中的作用，設計了如下實驗方案： X處理的作用是使________________。若Ⅰ中兩管顯色結果無明顯差異，且Ⅱ中的顯色結果為紅粒管顏色顯著________(填“深于”或“淺于”)白粒管，則表明α-淀粉酶活性是引起這兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要原因。 (3)酶的催化具有專一性，酶的專一性是指______________________________。 (4)生物體內(nèi)各項生理活動的進行都需要酶的催化，組成酶的單體是____________________。 答案　(1)0.

57、5 mL蒸餾水　控制pH　紅粒小麥　低 　縮短　(2)β-淀粉酶失活　深于　(3)一種酶只能催化一種或一類化學反應　(4)氨基酸或核苷酸 解析　(1)本實驗的自變量是小麥種子的提取液(去淀粉)，即提取液中酶的活性，步驟①對照管中可加入等量(0.5 mL)的蒸餾水作為空白對照。②中加入緩沖液的目的是控制pH，以保證酶的活性。分析結果紅粒管內(nèi)淀粉剩余量多于白粒管的，說明紅粒小麥淀粉酶活性較低，據(jù)此推測，紅粒小麥的穗發(fā)芽率較低，可能是因為淀粉酶活性較低所致。若步驟③中的淀粉溶液濃度適當減小，為保持顯色結果不變，則保溫時間應適當縮短。(2)實驗的目的是探究α-淀粉酶和β-淀粉酶活性在穗發(fā)芽率中的作用，所以Ⅰ、Ⅱ兩管中應分別只有一種酶有活性，Ⅰ管使α-淀粉酶失活，則Ⅱ管需使β-淀粉酶失活；Ⅰ中兩管顯色結果無明顯差異，說明β-淀粉酶對兩種小麥穗發(fā)芽率無明顯影響，Ⅱ中的顯色結果為紅粒管顏色顯著深于白粒管，可推測紅粒小麥的α-淀粉酶活性低于白粒小麥的，是導致紅粒小麥穗發(fā)芽率較低的原因。(3)酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學反應。(4)酶的化學本質是絕大多數(shù)是蛋白質少數(shù)是RNA或DNA，所以組成酶的單體是氨基酸或核苷酸。 23