高考生物一輪復(fù)習(xí) 第3單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第1講 酶和ATP課件 新人教版必修1

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1、走向高考走向高考 生物生物路漫漫其修遠(yuǎn)兮路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索吾將上下而求索人教版人教版 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用必修一必修一第三單元第三單元第一講酶和第一講酶和ATP第三單元第三單元基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 回回 顧顧2考考 點(diǎn)點(diǎn) 突突 破破3課課 時(shí)時(shí) 作作 業(yè)業(yè)4考考 綱綱 要要 求求1考考 綱綱 要要 求求 1酶在代謝中的作用()。 2ATP在能量代謝中的作用()。 3實(shí)驗(yàn)：探究影響酶活性的因素?；?礎(chǔ)礎(chǔ) 回回 顧顧 一、降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 1酶在細(xì)胞代謝中的作用 (1)細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多_。是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。 (2)活化能：分

2、子從_轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的_狀態(tài)所需要的能量?；瘜W(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)常態(tài)常態(tài)活躍活躍蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)RNA氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖體核糖體催化催化活化能活化能 3.酶的特性 (1)_：酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的1071013倍。 (2)專一性：一種酶只能催化_化學(xué)反應(yīng)。 (3)作用條件較溫和：在_條件下，酶會(huì)變性失活。巧學(xué)妙記巧學(xué)妙記酶的來源與特性：活細(xì)胞內(nèi)來合成，降低化能是本領(lǐng)，高酶的來源與特性：活細(xì)胞內(nèi)來合成，降低化能是本領(lǐng)，高效專一需溫和，催化反應(yīng)屬它行。效專一需溫和，催化反應(yīng)屬它行。高效性高效性一種或一類一種或一類高溫、過酸、過堿高溫、過酸、過堿 二、細(xì)胞的能量“通貨”ATP

3、 1結(jié)構(gòu)簡式 _，其中“A”代表_，“”代表_。 2ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式 _。APPP腺苷腺苷高能磷酸鍵高能磷酸鍵 3ATP的主要功能 細(xì)胞內(nèi)的一種_，是細(xì)胞生命活動(dòng)所需能量的_。 4ATP的主要來源 (1)動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌的_。 (2)綠色植物的_和_。高能磷酸化合物高能磷酸化合物直接來源直接來源呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用 1甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如右圖所示，請思考： (1)甲、乙兩種酶的化學(xué)本質(zhì)是否相同？ (2)乙酶活性改變的機(jī)制是什么？提示提示(1)觀察曲線圖可知，甲酶的活性始終保持不變，觀察曲線圖可知，甲酶的活性

4、始終保持不變，表明甲酶能抵抗該種蛋白酶的降解，則甲酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋表明甲酶能抵抗該種蛋白酶的降解，則甲酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)而是白質(zhì)而是RNA，乙酶能被蛋白酶破壞活性降低，則乙酶為蛋白，乙酶能被蛋白酶破壞活性降低，則乙酶為蛋白質(zhì)。質(zhì)。(2)乙酶被降解的過程中其分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，從而使其乙酶被降解的過程中其分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，從而使其活性喪失?；钚詥适А?2與動(dòng)物相比，綠色植物的ATP的合成場所及其合成的ATP在用途上有何不同之處？ 提示與動(dòng)物相比，ATP合成的場所除線粒體外，綠色植物還可在葉綠體類囊體膜上產(chǎn)生ATP，但此處產(chǎn)生的ATP只可用于還原C3化合物，不可用于其他生命活動(dòng)。 (4)酶

5、的形成都要經(jīng)過核糖體的合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工等幾個(gè)階段。() (5)ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后是RNA的基本組成單位。() (6)ATP水解為ADP釋放的能量來自于高能磷酸鍵。() (7)人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。() 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) Aab段表示在無催化劑的條件下，物質(zhì)A生成物質(zhì)P需要的活化能 B若將酶改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則a的高度將降低 C若僅增加反應(yīng)物A的量，則圖中曲線的原有形狀均發(fā)生改變 D若曲線為最適酶促條件下的曲線，改變酶促條件后，a的高度將降低 答案A 解析活化能是指分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)

6、所需的能量，圖中a段是有酶催化時(shí)物質(zhì)A生成物質(zhì)P所需的活化能，ab段是無催化劑作用時(shí)所需的活化能；若將酶改為無機(jī)催化劑時(shí)，反應(yīng)所需的活化能將增大，a的高度將增加；增加反應(yīng)物A的量，只是加快反應(yīng)速率，曲線形狀不發(fā)生改變；改變酶促反應(yīng)條件，反應(yīng)所需的活化能不變，a的高度不變。 答案A 解析反應(yīng)前后酶的數(shù)量和性質(zhì)均不變，故為。 解析本題考查了酶的合成場所、特性及作用原理。有些酶是生命活動(dòng)所必需的，比如與呼吸作用有關(guān)的酶，在分化程度不同的細(xì)胞中都存在，A正確；導(dǎo)致酶空間結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞變性的因素有：過酸、過堿、高溫等，低溫只能降低酶的活性，不會(huì)破壞酶的結(jié)構(gòu)，B錯(cuò)誤；酶的作用實(shí)質(zhì)即為降低反應(yīng)所需活化能從而提

7、高反應(yīng)速率，C正確；酶是蛋白質(zhì)或者RNA，本身是催化劑，也可作為底物被蛋白酶或者RNA酶降解，D正確。實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)編號(hào)探究課題探究課題選用材料與試劑選用材料與試劑溫度對酶活溫度對酶活性的影響性的影響過氧化氫溶液、新鮮的肝臟研磨液過氧化氫溶液、新鮮的肝臟研磨液溫度對酶活溫度對酶活性的影響性的影響新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液液、碘液pH對酶活對酶活性的影響性的影響新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液液、碘液pH對酶活對酶活性的影響性的影響新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林試劑液、斐林試劑 A.

8、實(shí)驗(yàn)B實(shí)驗(yàn) C實(shí)驗(yàn)D實(shí)驗(yàn) 答案B 解析通過探究溫度、pH對酶活性的影響實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析能力。過氧化氫受熱會(huì)加快分解，不宜用于探究溫度對酶活性的影響；溶液的pH會(huì)影響淀粉的水解，并且碘液可與堿反應(yīng)，斐林試劑可與酸反應(yīng)，不宜用淀粉酶探究pH對酶活性的影響；因此一般用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響，用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，因此A、C、D錯(cuò)誤。 答案D 解析理解ATP的結(jié)構(gòu)、功能、特點(diǎn)是解題關(guān)鍵。ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)，含量少，但能與ADP迅速地轉(zhuǎn)化，用以維持生命活動(dòng)的需要，ATP不是儲(chǔ)能物質(zhì)?？伎?點(diǎn)點(diǎn) 突突 破破 1酶的本質(zhì)和作用酶的本質(zhì)和作用酶的本質(zhì)和作用內(nèi)容內(nèi)容解釋解

9、釋產(chǎn)生產(chǎn)生部位部位活細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生活細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生除哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞外，除哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞外，其他細(xì)胞都能產(chǎn)生酶其他細(xì)胞都能產(chǎn)生酶作用作用場所場所可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、生物體外發(fā)揮作用生物體外發(fā)揮作用可在生物體外發(fā)揮作用，但可在生物體外發(fā)揮作用，但不能來自于體外，只能由細(xì)不能來自于體外，只能由細(xì)胞合成胞合成內(nèi)容內(nèi)容解釋解釋酶的酶的本質(zhì)本質(zhì)大多數(shù)酶是蛋白大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是質(zhì)，少數(shù)是RNA合成原料是氨基酸或核糖核苷酸合成原料是氨基酸或核糖核苷酸酶的酶的功能功能生物催化劑生物催化劑酶只起催化功能，且反應(yīng)前后酶的酶只起催化功能，且反應(yīng)前后酶的數(shù)量和化學(xué)性質(zhì)不變數(shù)量和化學(xué)性質(zhì)不變作用

10、作用機(jī)理機(jī)理降低化學(xué)反應(yīng)的降低化學(xué)反應(yīng)的活化能活化能酶不能提供能量酶不能提供能量酶的酶的特性特性高效性高效性專一性專一性作用條件較溫作用條件較溫和和相對于無機(jī)催化劑而言，酶的催相對于無機(jī)催化劑而言，酶的催化效率非常高化效率非常高一種酶只能催化一種或一類化學(xué)一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿都會(huì)使酶發(fā)生高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿都會(huì)使酶發(fā)生變性失活變性失活 2.酶化學(xué)本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 (1)證明某種酶是蛋白質(zhì) 實(shí)驗(yàn)組：待測酶液雙縮脲試劑是否出現(xiàn)紫色反應(yīng) 對照組：已知蛋白質(zhì)溶液雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色反應(yīng) (2)證明某種酶是RNA 實(shí)驗(yàn)組：待測酶液吡羅紅染液是否呈現(xiàn)紅色。 對照組：已知RNA溶液吡

11、羅紅溶液出現(xiàn)紅色。 (3)利用酶的專一性原理來證明 3酶的作用特點(diǎn) (1)酶不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)，只能改變達(dá)到平衡點(diǎn)的時(shí)間； (2)酶和無機(jī)催化劑一樣，在反應(yīng)前后性質(zhì)和數(shù)量保持不變，但酶并非能終生發(fā)揮作用，酶和其他物質(zhì)一樣也需要更新； (3)有的酶存在于細(xì)胞外(如消化酶)，有的存在于細(xì)胞內(nèi)(如呼吸酶)。 高考警示酶的作用機(jī)理 酶和其他催化劑均能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，分析如下： (1)圖中ac和bc段分別表示無催化劑和酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能。 (2)若將酶變?yōu)闊o機(jī)催化劑，則b在縱軸上向上移動(dòng)。用加熱的方法不能降低活化能，但會(huì)提供活化能。 解析絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，在體內(nèi)不能貯存，所以要

12、不斷更新。溫度過高會(huì)使酶失活。酶可以在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮催化作用。只要是活細(xì)胞(哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞除外)就可以合成酶，酶的合成場所主要是核糖體，有的是在細(xì)胞核中，所需原料為氨基酸或核糖核苷酸。酶的催化作用具有專一性，故對底物有嚴(yán)格的選擇性。酶的作用本質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。低溫和高溫均可使酶活性降低，但機(jī)理不同，低溫只是抑制酶的活性，不會(huì)使酶變性失活，而一定的高溫會(huì)使酶活性降低，溫度過高會(huì)使酶變性失活。 答案A 解析激素不都是通過影響靶細(xì)胞內(nèi)酶活性來調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝的，激素作用的機(jī)理各不相同，有的作用于細(xì)胞膜，改變細(xì)胞膜的通透性或者改變膜的蛋白質(zhì)含量等；有的作用于細(xì)胞核，影響基因的表達(dá)等。

13、有的在細(xì)胞質(zhì)中通過改變酶活性來調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝，例如抗利尿激素，A項(xiàng)錯(cuò)誤；代謝終產(chǎn)物可以通過反饋來調(diào)節(jié)相關(guān)酶活性，進(jìn)而調(diào)節(jié)代謝速率，B項(xiàng)正確；同一個(gè)體各種體細(xì)胞中的酶的種類也不盡相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；對于一個(gè)細(xì)胞來說，酶的種類和數(shù)量會(huì)發(fā)生變化，例如細(xì)胞衰老，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案B 技巧點(diǎn)撥比較酶與激素 1酶的高效性曲線 (1)與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。 (2)酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。 (3)酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。與酶有關(guān)的曲線和圖形分析與酶有關(guān)的曲線和圖形分析 甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后，受酶

14、數(shù)量和酶活性限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。 乙圖：在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。 A圖虛線可以表示酶量增加一倍時(shí)，底物濃度和反應(yīng)速率的關(guān)系 B圖虛線可以表示增加酶濃度，其他條件不變時(shí)，生成物量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系 C圖不能表示在反應(yīng)開始的一段時(shí)間內(nèi)，反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系 D若圖中的實(shí)線表示Fe3的催化效率，則虛線可表示過氧化氫酶的催化效率 解析在適宜條件下，增加酶量(或濃度)，可以提高酶促反應(yīng)速率，縮短酶促反應(yīng)到達(dá)平衡所需的時(shí)間，故圖中虛線可表示酶量增加一倍時(shí)，底物濃度和反應(yīng)速率的關(guān)系，圖中虛線可表示增加酶濃度，其他條件不變時(shí)，生成物量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系；在酶促反應(yīng)

15、過程中，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長，底物逐漸減少，反應(yīng)速率逐漸降低，可以用圖表示；酶具有高效性，過氧化氫酶的催化效率比Fe3的催化效率高，故若圖中實(shí)線表示Fe3的催化效率，則虛線可表示過氧化氫酶的催化效率。 答案C 解析題圖可以反映溫度和pH對酶促反應(yīng)速率的影響，但是影響酶促反應(yīng)速率的因素不僅包括溫度和pH，還有酶的濃度等。在底物充足的條件下，增大酶的濃度，可以提高反應(yīng)速率，所以A、C正確，B錯(cuò)誤。題圖顯示，該酶的最適pH為2(強(qiáng)酸性環(huán)境)左右，因此這種酶可能是胃蛋白酶，而不會(huì)是唾液淀粉酶，D正確。 答案B 技巧點(diǎn)撥“四看法”分析酶促反應(yīng)曲線 一看兩坐標(biāo)軸的含義：分清自變量與因變量，了解兩個(gè)變量的關(guān)系

16、。 二看曲線的變化：利用數(shù)學(xué)模型法觀察同一條曲線的升、降或平的變化，掌握變量變化的生物學(xué)意義。如在分析影響酶促反應(yīng)速率的因素時(shí)，一般情況下，生成物的量未達(dá)到飽和時(shí)，限制因素是橫坐標(biāo)所表示的因素，當(dāng)達(dá)到飽和后，限制因素是除橫坐標(biāo)所表示的因素之外的其他因素。 三看特殊點(diǎn)：即曲線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、頂點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、交叉點(diǎn)等五點(diǎn)，理解特殊點(diǎn)的意義。 四看不同曲線的變化：理解曲線之間的內(nèi)在聯(lián)系，找出不同曲線的異同及變化的原因。ATP的結(jié)構(gòu)、功能及相互轉(zhuǎn)化的結(jié)構(gòu)、功能及相互轉(zhuǎn)化 3ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化 4細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程轉(zhuǎn)化場所轉(zhuǎn)化場所常見的生理過程常見的生理過程細(xì)胞膜細(xì)胞膜消耗消耗ATP：主

17、動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐：主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生產(chǎn)生ATP：細(xì)胞呼吸第一階段：細(xì)胞呼吸第一階段消耗消耗ATP：細(xì)胞內(nèi)的生命活動(dòng)，如物質(zhì)運(yùn)輸：細(xì)胞內(nèi)的生命活動(dòng)，如物質(zhì)運(yùn)輸葉綠體葉綠體產(chǎn)生產(chǎn)生ATP：光反應(yīng)：光反應(yīng)消耗消耗ATP：暗反應(yīng)和自身：暗反應(yīng)和自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等線粒體線粒體產(chǎn)生產(chǎn)生ATP：有氧呼吸第二、三階段：有氧呼吸第二、三階段消耗消耗ATP：自身：自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等核糖體核糖體消耗消耗ATP：蛋白質(zhì)合成：蛋白質(zhì)合成細(xì)胞核細(xì)胞核消耗消耗ATP：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等 A圖甲中的A代表腺

18、苷，b、c為高能磷酸鍵 B圖乙中進(jìn)行過程時(shí)，圖甲中的c鍵斷裂并釋放能量 CATP與ADP快速轉(zhuǎn)化依賴于酶催化作用具有高效性 D夜間有O2存在時(shí)，圖乙中過程主要發(fā)生在線粒體 解析A項(xiàng)中A代表的是腺嘌呤；ATP水解一般是遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵斷裂，也就是c鍵；酶催化作用的高效性可使ATP與ADP進(jìn)行快速轉(zhuǎn)化。夜間有O2存在時(shí)，ATP合成的主要場所是線粒體。 答案A 解析細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的含量很少且保持相對穩(wěn)定；ATP分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)普通磷酸鍵和兩個(gè)高能磷酸鍵，易斷裂也易形成的是高能磷酸鍵；有絲分裂后期著絲點(diǎn)分裂并非紡錘絲牽引所致。 答案B (1)ATP結(jié)構(gòu)中的A為腺苷，由腺嘌呤和核糖組成。 (2

19、)DNA結(jié)構(gòu)中的A為腺嘌呤脫氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脫氧核糖和一分子磷酸組成。 (3)RNA結(jié)構(gòu)中的A為腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸組成。 (4)核苷酸結(jié)構(gòu)中的A為腺嘌呤。 可見，它們的共同點(diǎn)是都含有腺嘌呤。 1對比法驗(yàn)證酶的高效性和專一性 (1)驗(yàn)證酶的高效性 設(shè)計(jì)思路：驗(yàn)證酶高效性的方法是“對比法”，即通過對不同類型催化劑(主要是與無機(jī)催化劑作比較)催化底物反應(yīng)速率進(jìn)行比較，得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)：酶特性的實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)：酶特性的實(shí)驗(yàn)探究 設(shè)計(jì)方案 (2)驗(yàn)證酶的專一性 設(shè)計(jì)思路 驗(yàn)證酶專一性的方法也是“對比法”，常見的有兩種方案：底物相同但酶不同或底物不同但酶相

20、同，最后通過觀察酶促反應(yīng)能否進(jìn)行得出結(jié)論。 設(shè)計(jì)方案項(xiàng)目項(xiàng)目方案一方案一方案二方案二實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組對照組對照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組對照組對照組材料材料底物相同底物相同(等量等量)與酶相對與酶相對應(yīng)的底物應(yīng)的底物另外一另外一種底物種底物試劑試劑與底物相與底物相對應(yīng)的酶對應(yīng)的酶另外一種酶另外一種酶同一種酶同一種酶(等量等量)現(xiàn)象現(xiàn)象發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)結(jié)論結(jié)論酶具有專一性酶具有專一性酶具有專一性酶具有專一性 2梯度法探究酶的最適溫度和最適pH (1)設(shè)計(jì)思路 常用“梯度法”來探究酶的最適溫度(或pH)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)需設(shè)置一系列不同溫度(或pH)的實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行相

21、互對照，最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論：酶促反應(yīng)時(shí)間最短的一組所處的溫度(或pH)即最適溫度(或pH)。相鄰組間的差值(即梯度值)越小，測定的最適溫度(或pH)就越精確。特別注意：在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程中，根據(jù)“單一變量原則”，除自變量(如溫度或pH等)成等差數(shù)列相互對照外，其他所有無關(guān)變量都必須相同(包括材料的大小、質(zhì)量、生長狀況等)。 (2)設(shè)計(jì)方案組別編號(hào)組別編號(hào)12n實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)材料等量的同種底物等量的同種底物pHa1a2an溫度溫度T1T2Tn衡量指標(biāo)衡量指標(biāo)相同時(shí)間內(nèi)，各組酶促反應(yīng)中生成物量的多相同時(shí)間內(nèi)，各組酶促反應(yīng)中生成物量的多少，或底物剩余的多少少，或底物剩余的多少實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論生成物量

22、最多的一組，或底物剩余最少的一組生成物量最多的一組，或底物剩余最少的一組所處溫度所處溫度(或或pH)為最適溫度為最適溫度(或或pH) pH對酶活性的影響序號(hào)序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管試管1試管試管2試管試管31注入等量的過氧注入等量的過氧化氫酶溶液化氫酶溶液2滴滴2滴滴2滴滴2注入等量的不同注入等量的不同pH的溶液的溶液1 mL蒸餾水蒸餾水1 mL5%的的HCl1 mL 5%的的NaOH3注入等量的注入等量的3%的過的過氧化氫溶液氧化氫溶液2 mL2 mL2 mL4觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有大量氣有大量氣泡產(chǎn)生泡產(chǎn)生無氣泡無氣泡產(chǎn)生產(chǎn)生無氣泡無氣泡產(chǎn)生產(chǎn)生5將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香插入將點(diǎn)燃的衛(wèi)生

23、香插入試管內(nèi)液面的上方試管內(nèi)液面的上方燃燒劇烈燃燒劇烈燃燒較弱燃燒較弱燃燒較弱燃燒較弱 高考警示影響酶活性的實(shí)驗(yàn)探究中的注意事項(xiàng) (1)探究溫度對酶活性的影響 實(shí)驗(yàn)室使用的淀粉酶最適溫度為60。 本實(shí)驗(yàn)不宜選用H2O2酶，因?yàn)镠2O2本身在不同的溫度下的分解速度不同。 在溫度對酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，只能運(yùn)用碘液檢測底物，不能利用斐林試劑檢驗(yàn)產(chǎn)物的生成，因?yàn)槔渺沉衷噭z測時(shí)需水浴加熱到5065，導(dǎo)致低溫下的實(shí)驗(yàn)組由于溫度變化，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序時(shí)，不能將底物和淀粉酶液先混合再控制溫度，否則在溫度未達(dá)到所預(yù)設(shè)溫度時(shí)酶已發(fā)生作用。 (2)探究pH對酶活性的影響 實(shí)驗(yàn)程序中2、3步一定不能顛

24、倒，否則實(shí)驗(yàn)失敗。 本實(shí)驗(yàn)中也可將過氧化氫酶和H2O2分別調(diào)至同一pH再混合，以保證反應(yīng)一開始便達(dá)到預(yù)設(shè)pH。 本實(shí)驗(yàn)不宜選用淀粉酶催化淀粉水解，因?yàn)榈矸勖复呋牡孜锏矸墼谒嵝詶l件下也會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟： 按照上表中的設(shè)計(jì)，取試管、加溶液； _； _； _； (3)結(jié)果預(yù)測：_。 (4)結(jié)論：_。 (5)在上述實(shí)驗(yàn)中，如果僅將37恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到20，而在其他條件不變的情況下重做上述實(shí)驗(yàn)，試管中出現(xiàn)的顏色會(huì)比37時(shí)的淺，其原因是_。 解析該題是要驗(yàn)證蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性，因此應(yīng)遵循對照性原則、科學(xué)性原則和單一變量原則。 (1)因此表格中所填內(nèi)容如下： (2)實(shí)驗(yàn)

25、步驟：按照上表中的設(shè)計(jì)，取試管、加溶液。 將上述溶液混合均勻，在37恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時(shí)間。 取出試管，分別加入適量的斐林試劑，混合均勻，再在沸水浴中保溫一定時(shí)間。 觀察現(xiàn)象并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 (3)應(yīng)該在只有含蔗糖和蔗糖酶溶液的甲試管以及含淀粉和淀粉酶溶液的乙試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管不應(yīng)該出現(xiàn)磚紅色沉淀。 (4)結(jié)論：說明酶的催化作用具有專一性。 (5)如果將37恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到20，由于20低于酶的最適溫度，酶的活性會(huì)下降，水解產(chǎn)生的還原糖少，所以出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色會(huì)比37時(shí)的淺。 (2)混勻，37恒溫水浴一段時(shí)間 取出試管，分別加入適量的斐林試劑，混勻，沸水水浴一段時(shí)間 觀察

26、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液的試管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管中不出現(xiàn)磚紅色沉淀 (4)酶的催化作用有專一性 (5)20低于酶的最適溫度，酶活性低，水解產(chǎn)生的還原糖少 技巧點(diǎn)撥與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的“主要點(diǎn)” (1)驗(yàn)證或探究酶具有高效性：高效性是一種比較性概念，是指與無機(jī)催化劑相比具有高效性。因此應(yīng)設(shè)置酶與無機(jī)催化劑對同一反應(yīng)的催化效率的對照。用酶和蒸餾水作對照，可用來驗(yàn)證酶具有催化功能。 (2)驗(yàn)證或探究酶具有專一性：專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。因此驗(yàn)證或探究酶具有專一性應(yīng)設(shè)置一種酶對不同化學(xué)反應(yīng)的催化效果的對照。可用同一底物

27、、兩種不同酶，也可用不同底物、同一種酶來驗(yàn)證或探究。 (3)驗(yàn)證或探究溫度對酶活性的影響：自變量是溫度，應(yīng)設(shè)置具有一定梯度的多個(gè)不同溫度條件，比較某種酶的催化效率。一般至少應(yīng)設(shè)置“低溫、適溫、高溫”三個(gè)指標(biāo)。 (4)驗(yàn)證或探究pH對酶活性的影響：自變量是pH，應(yīng)設(shè)置具有一定梯度的多個(gè)不同pH條件，比較某種酶的催化效率。一般至少應(yīng)設(shè)置“低pH、最適pH、高pH”三個(gè)指標(biāo)。注意胃蛋白酶最適pH約為1.5。 (5)驗(yàn)證某種酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，也可用蛋白酶水解的方法使酶失活來證明。 思維導(dǎo)圖 要點(diǎn)強(qiáng)記 1加熱使反應(yīng)物獲得了能量，加快反應(yīng)速率。 2同無機(jī)催化劑相比，酶

28、降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。 3酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。 4酶具有專一性和高效性，作用條件較溫和。 5低溫抑制酶的活性，但不破壞酶的分子結(jié)構(gòu)。 6高溫、過酸、過堿都會(huì)導(dǎo)致酶分子結(jié)構(gòu)破壞而永久失去活性。 7ATP是為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量的直接能源物質(zhì)。 8細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，是生物界的共性。 答案D 解析理解酶的本質(zhì)和生理作用是解題關(guān)鍵。少數(shù)酶是RNA，其合成過程不需要核糖體，A錯(cuò)誤；酶是在細(xì)胞內(nèi)合成的，通過胞吐排出細(xì)胞，不會(huì)通過胞吞進(jìn)入細(xì)胞，B錯(cuò)誤；DNA酶能催化DNA分子水解成脫氧核苷酸，C錯(cuò)誤；胃蛋白

29、酶最適pH約為1.5，在小腸中會(huì)失去活性，D正確。 答案B 解析此題中酶量是定值，反應(yīng)物濃度為自變量。A點(diǎn)表示當(dāng)反應(yīng)物濃度一定時(shí)反應(yīng)速率達(dá)到最大值。A點(diǎn)前的限制因素為反應(yīng)物濃度，A點(diǎn)后的限制因素為酶量。 答案B 解析本題考查ATP的合成和利用。細(xì)胞核中進(jìn)行遺傳物質(zhì)的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等，都需要消耗能量，細(xì)胞核本身不能產(chǎn)生能量，這些能量來自線粒體合成的ATP；機(jī)體睡眠時(shí)也進(jìn)行著復(fù)雜的生理活動(dòng)，如呼吸、物質(zhì)的分解和合成等都消耗能量；有氧呼吸和無氧呼吸第一步相同，都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，都能合成ATP；植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子的方式為主動(dòng)運(yùn)輸，這一過程需要消耗呼吸作用產(chǎn)生的ATP。 答案D 解析酶的化學(xué)本質(zhì)

30、是蛋白質(zhì)或RNA，A正確；脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬砂焙虲O2，B正確；蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類，C正確；纖維素酶能夠降解植物細(xì)胞壁，細(xì)菌細(xì)胞壁的成分是肽聚糖，需用肽聚糖酶降解，D錯(cuò)誤。 (1)實(shí)驗(yàn)步驟： _； _； _。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測及結(jié)論： 整個(gè)實(shí)驗(yàn)中，不同處理的試管中O2的釋放速度從快到慢依次是：_ 由此可得出的結(jié)論是：_。 (3)如果僅將實(shí)驗(yàn)中的恒溫水浴改為80，重做上述實(shí)驗(yàn)，O2釋放的速度最快的是_，原因是_。 答案(1)取3支試管，各加入等量且適量的H2O2溶液，放入37恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時(shí)間 分別向上述3支試管加入等量且適量的蒸餾水、FeCl3溶液和過氧化氫酶溶液 觀察各試管中釋放氣泡的快慢 (2)加酶溶液的試管、加FeCl3溶液的試管、加蒸餾水的試管酶具有催化作用和高效性 (3)加FeCl3溶液的試管在此溫度下，F(xiàn)eCl3催化作用加快，而過氧化氫酶因高溫變性而失去活性 解析本題考查酶的作用特性，可結(jié)合教材中相關(guān)實(shí)驗(yàn)分析回答。課課 時(shí)時(shí) 作作 業(yè)業(yè)