高考生物考前3個(gè)月專題復(fù)習(xí) 專題2 細(xì)胞的代謝 考點(diǎn)5 聚焦細(xì)胞代謝的基礎(chǔ)條件——酶和ATP

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專題2 細(xì)胞的代謝 [直擊考綱]　1.酶在代謝中的作用(Ⅱ)。2.ATP在能量代謝中的作用(Ⅱ)。3.光合作用的基本過程(Ⅱ)。4.影響光合作用速率的環(huán)境因素(Ⅱ)。5.細(xì)胞呼吸(Ⅱ)。 考點(diǎn)5　聚焦細(xì)胞代謝的基礎(chǔ)條件——酶和ATP 題組一　酶的本質(zhì)、作用 1．(2011新課標(biāo)全國，2)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)系如圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是(　　) A．甲酶能夠抗該種蛋白酶降解 B．甲酶不可能是具有催化功能的RNA C．乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì) D．乙酶活性的改變是因?yàn)槠浞肿咏Y(jié)構(gòu)的改變 答案　B 解析　酶具有專一性，蛋白酶能催化蛋白質(zhì)降解。在蛋白酶的作用下，甲酶沒有變化，因此甲酶能夠抗該種蛋白酶降解，故甲酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)，有可能是具有催化功能的RNA，故A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)橛迷摲N蛋白酶處理后，乙酶活性逐漸降低，所以乙酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，C項(xiàng)正確；在蛋白酶的作用下，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)受到破壞，進(jìn)而使蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，D項(xiàng)正確。 2．(地方卷重組)判斷如下有關(guān)酶的敘述 (1)如圖在t時(shí)加酶后反應(yīng)的曲線由Ⅰ變?yōu)棰?2015廣東，6A)(　√　) (2)對(duì)于一個(gè)細(xì)胞來說，酶的種類和數(shù)量不會(huì)發(fā)生變化(2013安徽，2D)(　　) (3)酶通過為反應(yīng)物供能和降低活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率；滴加肝臟研磨液可降低過氧化氫的分解反應(yīng)的活化能而滴加FeCl3溶液則不能(2011天津，1B和2013四川，4BC改編)(　　) (4)酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸(2011海南，14D)(　　) 題組二　酶的特性、影響因素及相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究 3．(2016全國甲，29)為了研究溫度對(duì)某種酶活性的影響，設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組：A組(20 ℃)、B組(40 ℃)和C組(60 ℃)，測定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同)，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}： (1)三個(gè)溫度條件下，該酶活性最高的是________組。 (2)在時(shí)間t1之前，如果A組溫度提高10 ℃，那么A組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)________。 (3)如果在時(shí)間t2時(shí)，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時(shí)，C組產(chǎn)物總量________，原因是__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是______________________，其特性有_____________________ _______________________________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。 答案　(1)B　(2)加快　(3)不變　60 ℃條件下，t2時(shí)酶已失活，即使增加底物，反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會(huì)增加　(4)蛋白質(zhì)或RNA　高效性、專一性 解析　(1)曲線圖顯示：在反應(yīng)開始的一段時(shí)間內(nèi)，40 ℃時(shí)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(shí)間t1之前，如果A組溫度提高10 ℃，因酶的活性增強(qiáng)，則A組酶催化反應(yīng)速度會(huì)加快。(3)對(duì)比分析圖示中的3條曲線可推知，在時(shí)間t2時(shí)，C組的酶在60 ℃條件下已經(jīng)失活，所以如果在時(shí)間t2時(shí)，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，在t3時(shí)，C組產(chǎn)物的總量不變。(4)絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。酶具有高效性、專一性，酶的作用條件較溫和。 4．(2012福建，26節(jié)選)大菱鲆是我國重要的海水經(jīng)濟(jì)魚類。研究性學(xué)習(xí)小組嘗試對(duì)大菱鲆消化道中的蛋白酶的活性進(jìn)行研究。 (1)查詢資料得知，18 ℃時(shí)，在不同pH條件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如圖1。由圖可知，在各自最適pH下，三種蛋白酶催化效率最高的是______________________________。 (2)資料表明大菱鲆人工養(yǎng)殖溫度常年在15～18 ℃之間。學(xué)習(xí)小組假設(shè)：大菱鲆蛋白酶的最適溫度在15～18 ℃之間。他們?cè)O(shè)置15 ℃、16 ℃、17 ℃、18 ℃的實(shí)驗(yàn)溫度，探究三種酶的最適溫度。 ①探究實(shí)驗(yàn)中以干酪素為底物。干酪素的化學(xué)本質(zhì)是__________，可用__________試劑鑒定。 ②胃蛋白酶實(shí)驗(yàn)組和幽門盲囊蛋白酶實(shí)驗(yàn)組的pH應(yīng)分別控制在__________。 ③為了控制實(shí)驗(yàn)溫度，裝有酶和底物的試管應(yīng)置于__________中以保持恒溫。單位時(shí)間內(nèi)________________可以表示蛋白酶催化效率的高低。 ④實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2，據(jù)此能否確認(rèn)該假設(shè)成立？______。理由是： _____________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)幽門盲囊蛋白酶　(2)①蛋白質(zhì)　雙縮脲 ②2和8?、酆銣叵洹〉孜锵牧?或產(chǎn)物生成量) ④不能　據(jù)圖可知，隨著溫度提高，酶活性逐步升高，酶活性峰值未出現(xiàn) 解析　(1)由圖1可知，三種蛋白酶在各自最適pH下，幽門盲囊蛋白酶對(duì)應(yīng)的酶活性最大，所以其催化效率最高。 (2)①酶具有專一性，蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)的水解，干酪素的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，可用雙縮脲試劑鑒定。②要驗(yàn)證大菱鲆蛋白酶的最適溫度，要遵循單一變量、對(duì)照等原則，并控制其他無關(guān)變量相同且適宜。由題意可知，此實(shí)驗(yàn)溫度為自變量，pH等為無關(guān)變量，為了得到準(zhǔn)確的結(jié)果，pH應(yīng)為相對(duì)應(yīng)蛋白酶的最適值，由圖1可知，胃蛋白酶最適pH為2，幽門盲囊蛋白酶最適pH為8。③為了控制實(shí)驗(yàn)溫度，底物和酶都應(yīng)放在恒溫箱中保溫一段時(shí)間。酶的催化效率可以用單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量來表示。④由圖2可以看出，當(dāng)溫度在15～18 ℃范圍內(nèi)時(shí)，隨著溫度的升高，蛋白酶的活性一直在增強(qiáng)，但沒有出現(xiàn)下降的拐點(diǎn)，因此，不能得出大菱鲆蛋白酶的最適溫度在15～18 ℃之間這一結(jié)論。 題組三　ATP的結(jié)構(gòu)與作用 5．(2014大綱全國，2)ATP是細(xì)胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關(guān)ATP的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．線粒體合成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用 B．機(jī)體在運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗ATP，睡眠時(shí)則不消耗ATP C．在有氧與缺氧的條件下，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATP D．植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來源于呼吸作用 答案　B 解析　A項(xiàng)，細(xì)胞核中無法進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生能量，它所需要的ATP主要由細(xì)胞質(zhì)中的線粒體提供。B項(xiàng)，ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，機(jī)體時(shí)刻都在消耗ATP。C項(xiàng)，有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，均有ATP形成。D項(xiàng)，根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子主要是通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行的，其消耗的能量來源于呼吸作用產(chǎn)生的ATP。 6．(2016全國乙，29節(jié)選)在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來標(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)?；卮鹣铝袉栴}： (1)某種酶可以催化ATP的一個(gè)磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端上，同時(shí)產(chǎn)生ADP。若要用該酶把32P標(biāo)記到DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在ATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。 (2)若用帶有32P標(biāo)記的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。 答案　(1)γ　(2)α 解析　(1)ATP水解生成ADP的過程中，斷裂的是遠(yuǎn)離腺苷A的那個(gè)高能磷酸鍵即β位和γ位之間的高能磷酸鍵，即γ位磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端。要將32P標(biāo)記到DNA上，帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在γ位上。(2)dATP脫去β位和γ位的磷酸基團(tuán)后為腺嘌呤脫氧核糖核苷酸，即DNA的基本組成單位之一，用dATP為原料合成DNA時(shí)，要將32P標(biāo)記到新合成的DNA上，則32P應(yīng)在α位。 依綱聯(lián)想 1．明辨有關(guān)酶的10個(gè)誤區(qū) (1)誤認(rèn)為“酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)”，實(shí)際上絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA，進(jìn)而引申為合成的原料有氨基酸或核糖核苷酸，合成的場所有核糖體或細(xì)胞核。 (2)誤認(rèn)為“具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生酶”，實(shí)際上，凡是活細(xì)胞(哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞除外)都能產(chǎn)生酶。 (3)誤認(rèn)為“酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能”，實(shí)際上酶是生物催化劑，只起催化作用。 (4)誤認(rèn)為“酶只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用”，實(shí)際上酶既可在細(xì)胞內(nèi)，也可在細(xì)胞外發(fā)揮作用。 (5)誤認(rèn)為“低溫引起酶變性失活”，實(shí)際上低溫影響酶的活性，不破壞酶的結(jié)構(gòu)，但高溫能使酶失活。 (6)誤認(rèn)為“過氧化氫酶和加熱促使過氧化氫分解的機(jī)理相同”，實(shí)際上過氧化氫酶是降低了過氧化氫分解反應(yīng)的活化能，而加熱是使過氧化氫分子獲得能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S態(tài)。 (7)誤認(rèn)為“酶的催化作用能改變化學(xué)反應(yīng)的方向和平衡點(diǎn)”，實(shí)際上酶只是降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能，所能催化的是本來就能發(fā)生的反應(yīng)，提高了反應(yīng)速率，縮短了到達(dá)平衡點(diǎn)的時(shí)間，而平衡點(diǎn)的大小只能由底物的量來決定。 (8)誤認(rèn)為“在化學(xué)反應(yīng)前后，酶的性質(zhì)、數(shù)量會(huì)發(fā)生改變”，實(shí)際上反應(yīng)前后酶的性質(zhì)、數(shù)量都沒有發(fā)生改變。 (9)誤認(rèn)為“酶促反應(yīng)速率等同于酶活性”，實(shí)際上二者不完全等同，因?yàn)闇囟群蚿H是通過影響酶的空間結(jié)構(gòu)改變酶的活性，進(jìn)而影響酶促反應(yīng)速率；而底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸面積而影響反應(yīng)速率。 (10)誤認(rèn)為“酶的催化作用和高效性的機(jī)理相同”，實(shí)際上前者是與沒有催化劑對(duì)照，酶能夠降低活化能；而后者是與無機(jī)催化劑對(duì)照，能夠顯著降低活化能。 2．讀懂關(guān)于酶的3類曲線 (1)酶的作用原理：酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，若將酶變?yōu)闊o機(jī)催化劑，則b在縱軸上向上移動(dòng)。 (2)酶的作用特性 ①圖1中加酶的曲線和加無機(jī)催化劑的曲線比較，說明酶具有高效性，而與不加無機(jī)催化劑的曲線比較只能說明酶具有催化作用。 ②圖2中兩曲線比較表明酶具有專一性。 (3)酶的影響因素 ①溫度和pH 圖甲和圖乙顯示：過酸、過堿、高溫都會(huì)使酶失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。從圖丙和圖丁可以看出：反應(yīng)溶液pH(溫度)的變化不影響酶作用的最適溫度(pH)。 ②底物濃度和酶濃度 圖甲中OP段的限制因素是底物濃度，而P點(diǎn)之后的限制因素有酶濃度和酶活性；圖乙對(duì)反應(yīng)底物的要求是底物足量。 3．辨清與酶相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的5個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) (1)若底物選擇淀粉和蔗糖，酶溶液為淀粉酶，驗(yàn)證酶的專一性，檢測底物是否被分解的試劑宜選用斐林試劑，不能選用碘液，因?yàn)榈庖簾o法檢測蔗糖是否被水解。 (2)若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測試劑宜選用碘液，不應(yīng)該選用斐林試劑，因斐林試劑需水浴加熱，而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度。另外在酶溶液和反應(yīng)物混合前，需要把兩者先分別放在各自所需溫度下保溫一段時(shí)間。 (3)探究酶的適宜溫度的實(shí)驗(yàn)中不宜選擇過氧化氫酶催化H2O2分解，因?yàn)榈孜颒2O2在加熱的條件下分解會(huì)加快，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 (4)在酶的最適pH探究實(shí)驗(yàn)中，操作時(shí)必須先將酶和底物分別置于不同pH條件下，然后再將同一pH條件下處理的底物和酶液混合，而不能把酶加入反應(yīng)物中后，再加入鹽酸或氫氧化鈉。 (5)探究酶的高效性時(shí)，對(duì)照組應(yīng)為無機(jī)催化劑；探究酶的催化作用時(shí)，對(duì)照組應(yīng)為不加催化劑；探究酶的專一性時(shí)，既可用同一種酶作用于不同底物，也可用不同酶作用于同一底物。 4．明辨對(duì)ATP認(rèn)識(shí)的3個(gè)誤區(qū) (1)誤認(rèn)為ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化完全可逆：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，從物質(zhì)方面來看是可逆的；從酶、進(jìn)行的場所、能量方面來看是不可逆的。從整體上來看，二者的轉(zhuǎn)化并不可逆，但可以實(shí)現(xiàn)不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化，保證生命活動(dòng)所需能量的持續(xù)供應(yīng)。 (2)誤認(rèn)為ATP等同于能量：ATP是一種高能磷酸化合物，其分子式可以簡寫為A—P～P～P，高能磷酸鍵水解時(shí)能夠釋放出多達(dá)30.54 kJ/mol的能量，所以ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不可將兩者等同起來。 (3)誤認(rèn)為ATP轉(zhuǎn)化為ADP不消耗水：ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”，這一過程需要ATP酶的催化，同時(shí)也需要消耗水。凡是大分子有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、淀粉等)的水解都需要消耗水。 5．理清ATP與光合作用及細(xì)胞呼吸的關(guān)系 (1)與光合作用的關(guān)系 (2)與細(xì)胞呼吸的關(guān)系 考向一　多角度綜合考查酶和ATP 1．下列關(guān)于酶與ATP的敘述，正確的是(　　) A．酶的合成都要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程 B．骨骼肌收縮需要消耗大量的ATP，所以ATP含量特別高 C．ATP合成酶通過為ADP供能和降低活化能來催化ATP的合成 D．ATP中的“A”與構(gòu)成RNA中的堿基“A”不是同一物質(zhì) 答案　D 解析　有的酶為RNA，無需翻譯過程，A錯(cuò)誤；骨骼肌細(xì)胞中ATP的含量很少，依賴于ATP和ADP的快速轉(zhuǎn)化滿足ATP的大量消耗，B錯(cuò)誤；酶不能為反應(yīng)物提供能量，只能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，C錯(cuò)誤。 2．酶是細(xì)胞代謝不可缺少的催化劑，ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。如圖是ATP中磷酸鍵逐級(jí)水解的過程圖，據(jù)下圖判斷，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．丙物質(zhì)含有的元素為C、H、O、N B．甲→ATP的過程所需的酶與酶1不同 C．酶1、酶2和酶3催化的反應(yīng)均伴有大量的能量釋放 D．細(xì)胞的無氧呼吸只有第一階段產(chǎn)生了ATP 答案　C 解析　具題意分析，丙為腺苷(核糖＋腺嘌呤)，丙含有元素為C、H、O、N，A正確；由甲→ATP的過程為ADP合成ATP的過程，此過程所需的酶是合成酶，而酶1為ATP水解酶，B正確；酶1、酶2催化的是高能磷酸鍵斷裂，釋放大量能量，酶3催化的是普通磷酸鍵斷裂，斷裂時(shí)不釋放大量能量，C錯(cuò)誤。 思維延伸 (1)如圖表示發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的tRNA與氨基酸的結(jié)合過程，則該過程不能發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，但必須由線粒體供能和酶的催化(　　) (2)ATP與ADP在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化如圖，請(qǐng)判斷下列說法： a．如果發(fā)生在綠色植物體內(nèi)，①②③代表光合作用，④⑤⑥代表呼吸作用(　　) b．如果在一個(gè)正常生長的綠色植物體內(nèi)，①過程總量一定大于⑤過程總量(　√　) c．如果發(fā)生在一個(gè)穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)中，則⑤儲(chǔ)存的能量就是生物細(xì)胞呼吸釋放的部分能量(　√　) 考向二　借助坐標(biāo)圖考查酶的特性和影響因素辨析 3．如圖所示為影響酶促反應(yīng)的溫度、pH值和底物濃度與反應(yīng)速率關(guān)系的曲線圖，下列相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．影響乙曲線的因素是溫度，影響丙曲線的因素是pH值 B．甲曲線中，A點(diǎn)與B點(diǎn)限制酶促反應(yīng)速率的因素不同 C．乙曲線中，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．丙曲線中，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) 答案　C 解析　低溫時(shí)酶的活性很低，但是酶并不失活，高溫使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，酶失活，過酸和過堿都會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，酶失活，從圖中來看，影響乙曲線的因素是溫度，影響丙曲線的因素是pH值，A正確；甲曲線表示底物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系，A點(diǎn)與B點(diǎn)限制酶促反應(yīng)速率的因素不同，A點(diǎn)的限制因素是底物濃度，B點(diǎn)曲線達(dá)到飽和，限制酶促反應(yīng)速率的因素不再是底物濃度，B正確；根據(jù)試題分析，乙曲線是溫度對(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)并沒有被破壞，溫度恢復(fù)，酶的活性即可恢復(fù)，F(xiàn)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)，C錯(cuò)誤；根據(jù)試題分析，丙曲線是pH值對(duì)酶活性的影響，G點(diǎn)對(duì)應(yīng)的因素是pH過低，酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞，pH值升高，酶的活性不能到達(dá)H點(diǎn)，D正確。 思維延伸 判斷下列敘述的正誤： (1)在A點(diǎn)適當(dāng)提高溫度或在B點(diǎn)適當(dāng)增加酶的濃度，反應(yīng)速率都將增大(　　) (2)圖中E點(diǎn)代表該酶的最適pH，H點(diǎn)代表該酶的最適溫度(　　) (3)短期保存該酶，適宜條件對(duì)應(yīng)于圖中的D、H兩點(diǎn)(　√　) (4)研究淀粉酶或過氧化氫酶參與的酶促反應(yīng)，均可得到上圖曲線(　　) (5)如圖表示淀粉酶在不同實(shí)驗(yàn)條件下催化淀粉水解反應(yīng)時(shí)，淀粉的剩余量和反應(yīng)時(shí)間之間的關(guān)系，則： ①若實(shí)驗(yàn)條件為不同溫度，則b曲線對(duì)應(yīng)的溫度和題3中曲線乙中E點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度相同(　　) ②若實(shí)驗(yàn)條件為不同pH，則c曲線對(duì)應(yīng)的pH條件下，酶已失活，而a曲線對(duì)應(yīng)的pH和題3中曲線丙中H點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的pH不一定相同(　　) ③若實(shí)驗(yàn)條件為不同的酶濃度，則a曲線對(duì)應(yīng)的酶濃度最大(　√　) ④若a、b、c分別表示加入K＋、蒸餾水、Mg2＋，則c曲線表明Mg2＋對(duì)淀粉酶的活性有抑制作用(　√　) 考向三　引入新情景信息綜合考查酶 4．ACP是調(diào)節(jié)磷代謝的重要酶類，其最適pH為4.8。魚被宰殺后，魚體內(nèi)的ATP會(huì)生成具有鮮味的肌苷酸，ACP會(huì)催化肌苷酸分解導(dǎo)致魚肉鮮味下降。為了研究魚類的保鮮方法，從草魚、魚和鱔魚中分離得到ACP，并對(duì)該酶活性進(jìn)行了系列研究，相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表和圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) 金屬離子對(duì)ACP活性的影響 適宜濃度的金屬離子溶液 ACP相對(duì)活性(%) 草魚 魚 鱔魚 Na＋ 100.83 101.47 96.03 Zn2＋ 112.38 116.06 158.13 Ca2＋ 65.21 96.18 88.18 注：其余條件均適宜。 A．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究時(shí)，各反應(yīng)體系中均需加入等量的pH為4.8的緩沖液 B．由表可知，在魚肉中添加微量的Zn2＋可抑制魚肉鮮味的下降 C．隨著溫度升高，不同魚類的ACP相對(duì)活性逐漸升高 D．將宰殺后的魚放到37 ℃左右的環(huán)境中一段時(shí)間能保持其鮮味 答案　A 解析　解答本題的關(guān)鍵是信息的獲?。阂皇菑念}干中獲取魚肉保鮮的方法，即有效抑制ACP的活性；二是從表格中分析出從草魚、魚和鱔魚中分離得到的ACP在不同種類的金屬離子溶液中的活性不同，三種魚的ACP活性在Ca2＋溶液中都最低，在Zn2＋溶液中都最高；三是從曲線圖中得出在最適溫度之前，不同魚類的ACP活性都會(huì)隨著溫度的上升而增強(qiáng)，但是超過最適溫度后，ACP活性都會(huì)隨著溫度的上升而減弱。由題干信息可知，ACP的最適pH為4.8，為遵循單一變量原則，各反應(yīng)體系中均需加入等量的pH為4.8的緩沖液，A正確；由表可知，從草魚中分離得到的ACP在適宜濃度的Zn2＋溶液中活性較高，若在魚肉中添加微量的Zn2＋，其鮮味保持的時(shí)間會(huì)變短，B錯(cuò)誤；由圖可知，隨著溫度升高，不同魚類的ACP相對(duì)活性先升高后降低，C錯(cuò)誤；由圖可知，魚放到37 ℃左右環(huán)境中ACP活性最大，鮮味最難保持，D錯(cuò)誤。 思維延伸 (1)由上題中的表中信息可推知：將宰殺后的草魚放到適宜濃度的Ca2＋溶液中鮮味下降的速度會(huì)減慢(　√　) (2)由上題中的表可知，對(duì)ACP活性有激活作用的元素是Zn2＋(　√　) (3)由上題中曲線圖信息可知3種魚的ACP的最適反應(yīng)溫度最低的是魚(　√　) (4)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)酸性磷酸酶是溶酶體的標(biāo)志酶，科學(xué)家將溶酶體分別置于蒸餾水和等滲蔗糖溶液中，并檢測溶液中酸性磷酸酶的含量，得到了如圖結(jié)果，則： ①曲線A表示該細(xì)胞器置于__________中的酸性磷酸酶含量變化的曲線。 ②A曲線酸性磷酸酶含量在0～1.5 h增加的原因是_____________________________ ________________________________________________________________________。 ③科學(xué)家研究重金屬離子對(duì)鯽魚生長繁殖的影響，發(fā)現(xiàn)鯽魚組織中提取的酸性磷酸酶活性較低，原因是_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案?、僬麴s水?、谠谡麴s水中，溶酶體逐漸破裂，酸性磷酸酶逐漸增加?、壑亟饘偈姑傅目臻g結(jié)構(gòu)破壞而失去活性 考向四　與酶相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析 5．下圖中實(shí)驗(yàn)裝置用于研究溫度對(duì)凝乳酶催化乳汁凝固的影響。 第一步：將等量酶和乳汁分別加入2個(gè)試管，然后將兩個(gè)試管放入同一水浴環(huán)境中持續(xù)15 min。 第二步：將酶和乳汁倒入同一試管中混合，保溫并記錄凝乳所需要的時(shí)間。通過多次實(shí)驗(yàn)，記錄在不同溫度下凝乳所需要的時(shí)間，結(jié)果如下表： 裝置 A B C D E F 水浴溫度(℃) 10 20 30 40 50 60 凝乳時(shí)間(min) 很長 7.0 4.0 1.5 4.0 不凝固 (1)解釋以下兩種處理對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。 ①將裝置A中的混合物加溫至40 ℃，乳汁凝固時(shí)間如何變化？__________，原因是________________________________________________________________________。 ②將裝置F中的混合物冷卻至40 ℃，乳汁凝固時(shí)間如何變化？____________，原因是________________________________________________________________________。 (2)若將酶和乳汁先混合再進(jìn)行F組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)不準(zhǔn)確，原因是什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)根據(jù)表格簡要寫出探究該酶催化作用的最適溫度的實(shí)驗(yàn)思路。 ________________________________________________________________________。 答案　(1)①明顯縮短　40 ℃時(shí)凝乳酶活性高，乳汁凝固時(shí)間最短　②乳汁沒有凝固　因?yàn)?0 ℃時(shí)凝乳酶已失活，將溫度降至40 ℃時(shí)不會(huì)恢復(fù)活性　(2)因?yàn)槊妇哂懈咝裕概c乳汁一旦混合就可能發(fā)生凝乳反應(yīng)　(3)在30 ℃～50 ℃范圍內(nèi)設(shè)置更小的溫度梯度，其他條件不變，重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，凝乳時(shí)間最短對(duì)應(yīng)的溫度接近最適溫度 解析　低溫不破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，升高溫度，酶的活性可以發(fā)揮出來，高溫破壞酶的空間結(jié)構(gòu)使酶永久失活。(2)酶具有高效性，若將酶和乳汁先混合再進(jìn)行F組實(shí)驗(yàn)，會(huì)因?yàn)榘l(fā)生凝固反應(yīng)而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。(3)設(shè)置溫度梯度進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。 思維延伸 請(qǐng)判斷下列敘述的正誤： (1)由題中信息可知凝乳時(shí)間越長，凝乳酶的活性越高(　　) (2)如果將A組的水溫逐漸提高至40 ℃，則乳汁凝固時(shí)間一定是逐漸變短(　　) (3)將牛奶和姜汁混合，能使牛奶凝固。某同學(xué)用煮沸過的姜汁重復(fù)這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，牛奶在任何溫度下均不能凝固。將不同溫度的等量牛奶中混入一些新鮮姜汁，觀察結(jié)果如下表，請(qǐng)判斷如下敘述： 溫度/℃ 20 40 60 80 100 結(jié)果 15 min后 仍未凝固 14 min內(nèi) 全部凝固 1 min內(nèi) 全部凝固 1 min內(nèi) 全部凝固 15 min后 仍未凝固 ①新鮮姜汁中可能含有能使可溶狀態(tài)的牛奶凝固的酶(　√　) ②進(jìn)一步測定最適溫度，可設(shè)置60 ℃、65 ℃、75 ℃、80 ℃四個(gè)溫度梯度(　　) ③將等量姜汁在不同溫度下保溫后再與對(duì)應(yīng)溫度的牛奶混合，能夠提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度(　√　) ④該實(shí)驗(yàn)說明酶需要適宜的溫度，100 ℃時(shí)未凝固，是因?yàn)槊傅幕钚砸呀?jīng)喪失(　√　) ⑤20 ℃和100 ℃時(shí)未凝固，是因?yàn)槊副环纸獬闪税被?　　) 6．某課外活動(dòng)小組用淀粉酶探究pH對(duì)酶活性的影響，得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)回答相關(guān)問題： (1)酶活性是指____________________________，該實(shí)驗(yàn)的自變量是________，以______________________作為檢測因變量的指標(biāo)。 (2)如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不符，于是活動(dòng)小組又進(jìn)行____________(填“對(duì)照”“對(duì)比”或“重復(fù)”)實(shí)驗(yàn)，得到與圖無顯著差異的結(jié)果。查閱資料后發(fā)現(xiàn)，鹽酸能催化淀粉水解。因此推測，該實(shí)驗(yàn)中淀粉可能是在________和__________的作用下分解的。pH為3條件下的酶活性__________(填“小于”、“等于”或“大于”)pH為9條件下的酶活性，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在常溫、常壓下，與鹽酸相比，淀粉酶降低反應(yīng)活化能的作用更顯著，判斷依據(jù)是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率　pH　1 h后淀粉剩余量 (2)重復(fù)　淀粉酶　鹽酸　小于　因?yàn)閜H為3的條件下，有鹽酸催化淀粉分解干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (3)1 h后，pH為7的條件下淀粉的剩余量小于pH為1條件下淀粉的剩余量 解析　(1)酶活性是指酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率，據(jù)圖示可知，橫坐標(biāo)為不同的pH，縱坐標(biāo)為淀粉剩余量，故該實(shí)驗(yàn)的自變量是pH的不同，因變量是1 h后淀粉剩余量。 (2)當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不符，需進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察結(jié)果。由于鹽酸能催化淀粉水解。因此推測，該實(shí)驗(yàn)中淀粉可能是在淀粉酶和鹽酸的作用下分解的。據(jù)圖示可知pH為3和pH為9條件下淀粉剩余量相等，但pH為3條件下的酶活性小于pH為9條件下的酶活性，原因是pH為3的條件下，有鹽酸催化淀粉分解干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 (3)比較pH為1和pH為7的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，pH為7的條件下淀粉的剩余量小于pH為1條件下淀粉的剩余量。故說明與鹽酸相比，淀粉酶降低反應(yīng)活化能的作用更顯著。 思維延伸 (1)該實(shí)驗(yàn)可用來探究pH值對(duì)該淀粉酶活性的影響(　√　) (2)將試管內(nèi)反應(yīng)的混合物pH從13降低到7，淀粉的量不變(　√　) (3)若繼續(xù)升高溫度，最終檢測的淀粉剩余量一定會(huì)減少(　　) (4)應(yīng)先將各組試管中相應(yīng)的淀粉溶液和淀粉酶溶液的pH分別調(diào)到設(shè)定數(shù)值再混合(　√　) (5)該實(shí)驗(yàn)可用碘液來準(zhǔn)確測定淀粉分解的量(　　)