2019版生物高考大一轮复习 第三单元 细胞的能量代谢 第7讲 酶和ATP学案 北师大版

第7讲酶和ATP考纲要求1.酶在代谢中的作用()。2.实验：探究影响酶活性的因素。3.ATP在能量代谢中的作用()。考点一酶的本质、作用及特性1.酶的化学本质(1)酶本质的探索历程(连线)(2)酶的本质和作用2.酶的作用机制下面是德国化学家费舍尔提出的著名的锁钥学说的示意图。3.酶的特性(1)高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的1071013倍。(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。(3)催化作用易受外界环境影响酶作为生物催化剂，其催化活性受到很多因素影响，如温度、pH、酶的抑制剂或激活剂等。归纳总结关于酶的8个易错点项目正确说法错误说法产生场所活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等)具有分泌功能的细胞才能产生化学本质有机物(大多数为蛋白质，少数为RNA或DNA)蛋白质作用场所可在细胞内、细胞外、体外发挥作用只在细胞内起催化作用温度影响低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活低温和高温均使酶变性失活作用酶只起催化作用酶具有调节、催化等多种功能来源生物体内合成有的可来源于食物等合成原料氨基酸、核苷酸只有氨基酸合成场所核糖体、细胞核等只有核糖体(1)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物()(2)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸()(3)酶提供了反应过程所必需的活化能()(4)随着温度降低，酶促反应的活化能下降()(5)酶是由活细胞产生的，因此酶只能在细胞内发挥作用()(6)酶活性的发挥离不开其特定的结构()(7)蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类() (8)纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁() (9)同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同() 如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系，据图分析：(1)A、B两种酶的化学本质是否相同？提示不相同。A酶能抵抗该种蛋白酶的降解，化学本质不是蛋白质而是RNA或DNA；B酶能被蛋白酶破坏，活性降低，化学本质为蛋白质。(2)B酶活性改变的原因是什么？提示B酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。(3)欲让A、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种酶处理？提示应选用RNA或DNA水解酶处理。1.与酶有关的曲线分析(1)酶高效性的曲线与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。酶和无机催化剂一样，只能缩短达到化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。(2)酶专一性的曲线加入酶B的反应速度和无酶条件下的反应速度相同，说明酶B对此反应无催化作用。加入酶A的反应速度随反应物浓度的增大明显加快，说明酶A对此反应有催化作用。(3)影响酶活性因素的相关曲线甲曲线分析：在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子的结构未被破坏，温度升高可恢复活性。乙曲线分析：纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反应速率越慢；图示pH7时，反应物剩余量最少，应为最适pH；pH的变化不影响酶作用的最适温度。(4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速度先随底物浓度增加而加快，当底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速度不再增加。乙图：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速度与酶浓度成正比。2.酶专一性的理论模型(1)图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被A催化的物质。(2)酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。命题点一酶的本质与特性的综合分析1.(2017全国，3)下列关于生物体中酶的叙述，正确的是()A.在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 答案C解析DNA的合成主要发生在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也能合成，因此细胞核、线粒体和叶绿体中都有参与DNA合成的酶，A项错误；只要给予适宜的温度、pH等条件，由活细胞产生的酶在生物体外也具有生物催化活性，B项错误；盐析可使蛋白质在水溶液中的溶解度降低，但不影响蛋白质的活性，胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因此从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法，C项正确；唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37 ，但是37 不是保存该酶的最适温度，酶应该在低温条件下保存，D项错误。2.下列关于酶的叙述正确的是()A.酶适于低温下保存，因为低温时虽然酶的活性很低，但酶的空间结构稳定B.Fe3和酶促使过氧化氢分解，是因为它们降低了化学反应的活化能，同时给过氧化氢提供能量C.酶是由内分泌腺细胞合成的、具有催化作用的有机物D.酶与激素一样使用后立即被灭活，所以活细胞中需要源源不断地合成酶答案A解析低温下酶的活性被抑制，而空间结构稳定，不会变性失活，因此酶适于低温下保存，A项正确；Fe3和酶均促使过氧化氢分解，是因为它们均能降低化学反应的活化能，但不能给过氧化氢的分解提供能量，B项错误；酶是由活细胞产生的、具有催化作用的有机物，C项错误；酶在化学反应后不被灭活，不需源源不断地合成，D项错误。具有专一性或特异性的五类物质(1)酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性内切酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。(2)载体：某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。(3)激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。(4)tRNA：tRNA有61种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。(5)抗体：一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。命题点二酶的相关曲线分析3.用某种酶进行有关实验的结果如下图所示，下列有关说法错误的是()A.该酶的最适催化温度不确定B.图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶C.由图4实验结果可知酶具有高效性D.由图3实验结果可知Cl是该酶的激活剂答案C解析图1显示温度对酶活性的影响，图中结果只能显示30 比较适宜，但温度梯度太大，不能确定最适催化温度，A项正确；图2显示该酶的最适pH为7，而胃蛋白酶的最适pH为1.5，由图4可知该酶为麦芽糖酶，B项正确；图3能说明Cl是该酶的激活剂，Cu2是该酶的抑制剂，D项正确；图4可说明酶具有专一性，C项错误。4.向装有5 mL体积分数为3%的H2O2溶液的密闭容器中，加入2滴新鲜的肝脏研磨液，每隔一段时间测定容器中O2的浓度，得到如图中曲线a(实线)所示结果。下列相关叙述错误的是()A.曲线a表明，随着时间的推移，H2O2分解速率呈现由快转慢直到停止的特点B.在t1时，向容器内再加入2滴新鲜肝脏研磨液，可以得到曲线b所示结果C.在t1时，向容器内再加入2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液，可以得到曲线c所示结果D.在t2时，向容器内再加入5 mL体积分数为3%的H2O2溶液，可以得到曲线d所示结果答案C解析由图可知，曲线a表明，随着时间的推移，H2O2分解速率由快转慢直到停止，A项正确；在t1时，向容器内再加入新鲜肝脏研磨液，提高了反应速率，但没有改变反应底物的量，最终生成的O2量不变，即O2浓度不变，得到曲线b所示结果，B项正确；在t1时，向容器内再加入FeCl3溶液，没有改变反应底物的量，O2的最终浓度不变，不可能得到曲线c所示结果，C项错误；在t2时，向容器内再加入H2O2溶液，增加了反应底物的量，O2的最终浓度增加，得到曲线d所示结果，D项正确。解答坐标曲线题的“三步曲”考点二探究影响酶活性的因素1.实验原理(1)探究温度对酶活性的影响反应原理鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。(2)探究pH对酶活性的影响反应原理(用反应式表示)：2H2O22H2OO2。鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2的生成速率。2.实验步骤(1)探究温度对酶活性的影响序号实验操作内容试管1试管2试管31加入等量的可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2控制不同的温度条件温水(10分钟)沸水(10分钟)冰块(10分钟)3加入等量的新鲜淀粉酶溶液1 mL(10分钟)1 mL(10分钟)1 mL(10分钟)4加入等量的碘液1滴1滴1滴5观察实验现象不出现蓝色(呈现碘液颜色)蓝色蓝色(2)探究pH对酶活性的影响序号实验操作内容试管1试管2试管31注入等量的3%的H2O2溶液2 mL2 mL2 mL2注入等量的不同pH的溶液1 mL蒸馏水1 mL 5%的HCl1 mL 5%的NaOH3注入等量的过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴4观察实验现象有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生5将带火星的卫生香插入试管内液面的上方燃烧剧烈燃烧较弱燃烧较弱归纳总结(1)若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。(2)在探究温度对酶活性的影响的实验中，不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。(3)在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。(4)在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作实验材料，因为在酸性条件下淀粉本身分解也会加快，从而影响实验结果。命题点一实验基础1.探究温度对酶活性影响最合理的实验步骤是()取3支试管，编号，各注入2 mL淀粉溶液；另取3支试管，编号，各自注入1 mL新鲜的淀粉酶溶液将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液试管中，维持各自的温度10 min向各试管中滴一滴碘液将6支试管分成三组，每组各有一份淀粉液和一份淀粉酶溶液，分别放在温水、沸水和冰水中观察实验现象A. B.C. D.答案D解析探究温度对酶活性影响的实验步骤为：分组酶与底物在各自温度下处理一段时间酶与底物混合，保温一段时间检测观察实验现象。2.下列关于探究酶活性实验的设计思路，最适宜的是()A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响B.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响C.利用淀粉、淀粉酶和斐林试剂探究温度对酶活性的影响D.利用淀粉、淀粉酶和斐林试剂探究pH对酶活性的影响答案B解析温度影响过氧化氢的分解，从而对过氧化氢酶活性测定造成干扰，A项错误；利用过氧化氢和过氧化氢酶可探究pH对酶活性的影响，B项正确；斐林试剂使用时需要水浴加热，会对实验结果造成干扰，C项错误；酸能促进淀粉水解，会对实验结果造成干扰，D项错误。命题点二实验拓展3.下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果，据表分析，以下说法不正确的是()试管纤维素悬液(mL)222纤维素酶液(mL)111反应温度()304050斐林试剂(mL)222砖红色深浅注：“”的多少代表颜色深浅。A.该实验的自变量为温度B.该实验的因变量是还原糖的生成量C.纤维素被水解成了还原糖D.该纤维素酶的最适温度为40 答案D解析由表中数据可知，该实验中温度是自变量，A项正确；还原糖生成量通过颜色深浅体现出来，这与温度不同有关，是因变量，B项正确；溶液中出现砖红色沉淀是因为纤维素被水解成了还原糖，C项正确；组与组的温度相比，40 较适宜，但温度梯度太大，故通过本实验不能说明该纤维素酶的最适温度为40 ，D项错误。4.某研究小组在研究不同金属离子对某水解酶活性的影响时，得到下图结果。下列分析不正确的是()A.Mn2降低了相应化学反应过程所必需的活化能B.Co2或Mg2可能导致酶结构的改变使其活性降低C.不同离子对酶的活性有提高或降低作用D.该水解酶的用量是实验的无关变量答案A解析从图中可以看出，Mn2只是提高了该水解酶的活性，并不能降低反应过程所必需的活化能，A项错误；Co2或Mg2可能导致酶结构的改变使某水解酶活性降低，B项正确；从图中可以看出，有的离子可以提高酶的活性，有的离子可以降低酶的活性，C项正确；不同金属离子是实验的自变量，该水解酶的活性是实验的因变量，该水解酶的用量是实验的无关变量，D项正确。考点三ATP的结构与功能1.ATP的结构(1)图中各部分名称：A腺嘌呤，腺苷，一磷酸腺苷(AMP)，二磷酸腺苷(ADP)，三磷酸腺苷(ATP)，普通化学键，高能磷酸键。(2)ATP与RNA的关系：ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一。(3)结构特点ATP分子中远离A的那个高能磷酸键容易水解断裂，释放出能量，ATP就转化为ADP，ADP也可以接受能量而重新形成ATP。高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54 kJ/mol，所以说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。 2.ATP与ADP的相互转化项目ATP的合成ATP的水解反应式ADPPi能量ATPH2OATPH2OADPPi能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)储存在高能磷酸键中的能量能量去路储存于高能磷酸键中用于各项生命活动反应场所胞质溶胶、线粒体、叶绿体生物体的需能部位3.ATP的功能与动植物细胞代谢ATP水解释放的能量，可用于可用于：主动运输、发光发电、肌肉收缩、物质合成、大脑思考等。(1)人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等()(2)线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP()(3)ATP是生命活动的直接能源物质，但它在细胞中的含量很少，ATP与ADP时刻不停地进行相互转化()(4)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应()(5)无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源()(6)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生ATP的合成与水解()据图分析ATP的结构和特点(1)图示a处应为“H”还是“OH”？提示图示a处应为“OH”，因为该五碳糖为“核糖”。(2)图示b、c、d所示化学键是否相同？其中最易断裂和重建的是哪一个？提示图示b为普通磷酸键，c、d则为高能磷酸键，其中d处的键最易断裂和重建。(3)图示框e的名称是什么？它与DNA、RNA有何关系？提示图示框e为腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位之一，当发生逆转录时，它可与DNA链中的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸配对。命题点一ATP的结构和特点分析1.下列关于生物体中ATP的叙述，其中正确的一项是()A.蓝细菌细胞中的线粒体、叶绿体分别通过有氧呼吸、光合作用产生ATPB.ATP与ADP是同一种物质的两种形态C.ATP中存在2个高能磷酸键，在一定条件下均可释放其中的能量D.生物体内ATP的含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应答案C解析蓝细菌细胞是原核细胞，不含线粒体和叶绿体，A项错误；ATP和ADP是两种不同的物质，B项错误；ATP中存在2个高能磷酸键，在一定条件下均可释放其中的能量，C项正确；生物体内ATP的含量很少，但ATP与ADP转化非常迅速，从而保证了生命活动所需能量的持续供应，D项错误。2.如图是人体细胞代谢部分简图。图中甲表示ATP，下列有关叙述错误的是()A.甲乙丙丁过程中，起催化作用的酶空间结构不同B.丙是RNA的基本组成单位之一C.丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成D.在红细胞吸收葡萄糖时，细胞中乙的含量会显著增加答案D解析甲乙丙丁表示ATP的逐步水解，每一次水解反应的酶都不同，A项正确；丙由1分子核糖、1分子腺嘌呤和1分子磷酸构成，为1分子腺嘌呤核糖核苷酸，B项正确；丁表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，戊表示磷酸，是ATP的组成成分，C项正确；红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，不需要消耗ATP，故乙(ADP)的含量不会增加，D项错误。命题点二ATP与ADP的相互转化和ATP的利用3.下列有关ATP的叙述错误的是()A.ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求B.图中两次ATP的水解，后者能量可用于各项生命活动C.图中两次合成ATP，前者能量来源于光能且在人体细胞中不会发生D.ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成答案D解析细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，保证了机体对能量的需求，A项正确；图中两次ATP的水解，前者能量储存在有机物中，后者能量可用于各项生命活动，B项正确；图中两次合成ATP，前者ATP的合成是通过光合作用，所需能量来源于光能，在人体细胞中不会发生，C项正确；ATP由3个磷酸基团和1个腺苷(由腺嘌呤和核糖结合而成)构成，D项错误。4.ATP是细胞内的直接能源物质，可通过多种途径产生，如图所示。以下说法正确的是()A.O2由红细胞进入肝脏细胞，使ATP含量迅速下降B.a过程和b过程都在细胞器中进行C.绿色植物通过b过程形成的ATP不能用于吸收矿质元素D.、在物质和能量上都可成为互逆反应答案C解析O2由红细胞进入肝脏细胞属于自由扩散，不需要载体和能量，因此ATP含量基本不变，A项错误；a表示细胞呼吸，细胞呼吸的场所有胞质溶胶、线粒体，B项错误；b过程为光合作用，其形成的ATP只能用于碳反应，不能用于其他生命活动，C项正确；、分别为ATP的合成和水解过程，其中物质是可逆的，能量是不可逆的，D项错误。细胞内产生与消耗ATP的生理过程转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐胞质溶胶产生ATP：细胞呼吸第一阶段叶绿体产生ATP：光反应消耗ATP：碳反应和自身DNA复制、转录、翻译等线粒体产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段消耗ATP：自身DNA复制、转录、翻译等核糖体消耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：DNA复制、转录等矫正易错强记长句1.ATP是与能量有关的一种物质，不可等同于能量。2.ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的，因此不是可逆反应。3.细胞中ATP含量很少，但是ATP与ADP转化非常迅速，能为生命活动提供大量能量。无论是饱食还是饥饿，ATP与ADP含量都保持动态平衡，不会剧烈变化。4.吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，需要ATP水解酶的催化，同时也消耗水；放能反应一般与ATP的合成相联系。5.酶促反应速率与酶活性不同。温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。下图为不同条件下，某酶促反应生成物随时间的变化曲线，请分析：1.若表示的是不同催化剂条件下的反应，是不加催化剂，是加无机催化剂，是加酶，这体现了酶的高效性，酶具有该特性的原理是同无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应的活化能。2.若表示不同温度条件下的反应，能否确定三种温度的高低，为什么？不能，因为在最适温度下，酶的活性最高，但是温度偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。3.生物体内酶的化学本质是绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA或DNA。其特性有高效性、专一性，易受外界环境的影响(答出两点即可)。4.过酸、过碱或温度过高使酶永久失活的原因：酶的空间结构遭到破坏。重温高考演练模拟1.(2017天津，3)将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。下列叙述错误的是()A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能B.该体系中酶促反应速率先快后慢C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的D.适当降低反应温度，T2值增大答案C解析T1时加入酶C后，A浓度逐渐降低，B浓度逐渐升高，说明酶C催化物质A生成了物质B。由于酶能降低化学反应的活化能，因此酶C降低了A生成B这一反应的活化能，A项正确；由图可知，该体系中酶促反应速率先快后慢(减慢的原因是底物减少)，B项正确；T2后B增加缓慢是反应物A减少导致的，C项错误；图示是在最适温度条件下进行的，若适当降低反应温度，则酶活性降低，酶促反应速率减慢，T2值增大，D项正确。2.(2016全国，3)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是()A.加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量B.加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量C.加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量D.加入底物计时加入酶加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量答案C解析测定酶活力的影响因素时，在改变被探究因素之前，务必防止酶与底物混合，故只有C选项所述操作顺序正确。3.(2013新课标，6)关于酶的叙述，错误的是()A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D.酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物答案B解析低温只能降低酶的活性，并没有改变酶的空间结构，当温度回到最适温度时，酶的催化效率仍然可以达到最大，B项错误。4.(2015海南，3)ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述，错误的是()A.酒精发酵过程中有ATP生成B.ATP可为物质跨膜运输提供能量C.ATP中高能磷酸键水解可释放能量D.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成答案D解析酒精发酵是微生物的无氧呼吸，无氧呼吸在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP，A项正确；ATP可以用于细胞的主动运输，如：Ca2、Mg2通过主动运输进入番茄细胞时消耗的能量直接由ATP提供，B项正确；ATP的高能磷酸键中储存着大量的能量，ATP水解时高能磷酸键断裂，大量的能量会释放出来，C项正确；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D项错误。5.(2016全国甲，29)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20 )、B组(40 )和C组(60 )，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是_组。(2)在时间t1之前，如果A组温度提高10 ，那么A组酶催化反应的速度会_。(3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量_，原因是_。(4)生物体内酶的化学本质是_，其特性有_(答出两点即可)。答案(1)B(2)加快(3)不变60 条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加 (4)绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA或DNA高效性、专一性、易受外界环境影响解析(1)曲线图显示：在反应开始的一段时间内，40 时产物浓度增加最快，说明酶的活性最高，而B组控制的温度是40 。(2)A组控制的温度是20 。在时间t1之前，如果A组温度提高10 ，因酶的活性增强，则A组酶催化反应速度会加快。(3)对比分析图示中的3条曲线可推知，在时间t2时，C组的酶在60 条件下已经失活，所以如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，在t3时，C组产物的总量不变。(4)绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA或DNA。酶的特性有高效性、专一性、易受外界环境影响。1.(2018南阳质检)下图是生物体内常见的一种生理作用图示，下列叙述不正确的是()A.的成分有可能是蛋白质B.图中显示具有高效性，反应完成后，的性质未发生改变C.或的生成速率可以表示酶促反应的速率D.如果探究底物浓度对酶促反应速度的影响，的数量就是实验的自变量答案B解析是酶，是底物，底物可能是蛋白质，A项正确；图中显示具有专一性，反应完成后，的性质未发生改变，B项错误；或的生成速率可以表示酶促反应的速率，C项正确；如果探究底物浓度对酶促反应速度的影响，的数量就是实验的自变量，D项正确。2.通过实验研究温度对a、b、c三种酶活性的影响，结果如图所示。下列说法正确的是()A.c酶的最适温度为36 左右B.当温度为任一固定值时，酶的用量都会影响实验结果C.该实验中有两个自变量，因变量只有一个D.若溶液的pH升高，则曲线b的顶点上移答案C解析图中c酶随着温度的升高活性增加，c酶活性未出现最高点，A项错误；当温度过高时，酶变性失活后酶的用量不再继续影响实验结果，B项错误；该实验的自变量是温度和酶的种类，因变量是酶的活性，C项正确；此题中，溶液的pH升高，酶的活性变化未知，D项错误。3.下图中曲线b表示在最适温度和pH条件下，反应物浓度与酶促反应速度的关系。据图分析正确的是()A.增大pH，重复该实验，A、B点位置都不变B.B点后，升高温度，酶活性增加，曲线将呈现曲线c所示变化C.酶量增加后，图示反应速度可用曲线a表示D.反应物浓度是限制曲线AB段反应速度的主要因素答案D解析题干中提出“曲线b表示在最适温度和pH条件下”，因此如果增大pH，酶的活性会下降，A、B点位置都会下移，A项错误；曲线b是在最适温度条件下测得的，因此B点后，如果升高温度，酶活性将会下降，反应速度下降，B项错误；曲线b在B点时反应速度不再增加，这是受酶的数量的限制，因此如果酶量增加，图示反应速度可用曲线c表示，C项错误；从图中可以看出，在曲线AB段反应速度与反应物浓度呈正相关，因此反应物浓度是限制曲线AB段反应速度的主要因素，D项正确。4.(2017潍坊质检)将牛奶和姜汁混合，待牛奶凝固便成为一种富有广东特色的甜品姜撞奶。某同学用煮沸过的姜汁重复这项实验，牛奶在任何温度下均不能凝固。在不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁，观察结果如下表：温度()20406080100结果15 min后仍未凝固14 min内完全凝固1 min内完全凝固1 min内完全凝固15 min后仍未凝固根据以上结果，下列表述中不正确的是()A.20 和100 时未凝固，是因为酶被分解成了氨基酸B.新鲜姜汁可能含有一种酶，该酶能将可溶状态的牛奶蛋白质转化成不溶状态C.将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合，能够提高实验的准确度D.60 和80 不一定是酶的最适温度，可设置更多、更小的温度梯度测得最适温度答案A解析20 时牛奶未凝固是因为酶的活性低，100 时牛奶未凝固是因为酶因高温而丧失了活性，A项错误；新鲜姜汁中可能含有某种酶，该酶能将可溶状态的牛奶蛋白质转化成不溶状态，B项正确；将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合，能够提高实验的准确度，防止因为温度不同而影响实验结果，C项正确；表格中60 和80 凝固效果较好，但60 和80 不一定是酶的最适温度，若探究其最适温度需设置更多、更小的温度梯度进行实验，D项正确。5.ATP是一种高能磷酸化合物。下列关于ATP的叙述正确的是()A.若细胞代谢强度增加一倍，则细胞内ATP的含量也将增加一倍B.ATP中全部高能磷酸键断裂后，形成的产物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸C.ATP分子结构中含有一个普通磷酸键，该键易断裂也易形成D.有丝分裂后期，受纺锤丝牵引，着丝粒分裂，该过程需要ATP水解供能答案B解析细胞内ATP与ADP的含量很少且保持相对稳定，A项错误；ATP分子结构中含有一个普通磷酸键和两个高能磷酸键，易断裂也易形成的是高能磷酸键，C项错误；有丝分裂后期着丝粒分裂并非纺锤丝牵引所致，D项错误。6.下列关于ATP的叙述，错误的是()A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布B.ATP合成所需的能量由磷酸提供C.ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸D.正常细胞中，ATP与ADP的比值在一定范围内变化答案B解析ATP是生命活动的直接能源物质，在细胞质和细胞核中有许多吸能反应和放能反应，与ATP的分解和合成相关，故在细胞质和细胞核中都有ATP的分布，A项正确；ATP合成所需的能量来源于光能和有机物中的化学能，磷酸不含能量，B项错误；ATP可以水解为一个腺嘌呤核糖核苷酸和两个磷酸，C项正确；正常细胞中，ATP与ADP不停地发生着相互转化，处于相对平衡状态，两者的比值在一定范围内波动，D项正确。7.下列生命活动中不需要ATP 提供能量的是()A.叶肉细胞合成的糖运输到果实B.巨噬细胞吞噬病原体的过程C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D.细胞中由氨基酸合成新的肽链答案C解析叶肉细胞合成的糖(如葡萄糖)通过主动运输进入果实细胞需要ATP提供能量，A项正确；巨噬细胞吞噬病原体依赖膜的流动性，需要ATP提供能量，B项正确；在适宜的温度、pH条件下，淀粉酶催化淀粉水解，此过程不需要ATP提供能量，C项错误；氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链需要ATP提供能量，D项正确。8.下列关于酶的实验的叙述中，正确的是()A.利用唾液淀粉酶可以除去植物细胞壁B.用丙酮能从刀豆种子中提取到纯度较高的脲酶C.H2O2分解实验中，Fe3、加热与过氧化氢酶降低活化能的效果依次增强D.利用pH分别为7、8、9和10的缓冲液探究pH对胃蛋白酶活性的影响答案B解析酶具有专一性，细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以可以利用纤维素酶和果胶酶除去植物细胞壁，A项错误；用丙酮能从刀豆种子中提取到纯度较高的脲酶，B项正确；H2O2分解实验中，Fe3与过氧化氢酶降低活化能的效果依次增强，加热不能降低活化能，C项错误；胃蛋白酶的适宜pH在2.0左右，题目中提供的数据下，胃蛋白酶都已经失活，D项错误。9.解读下面与酶有关的曲线，回答下列问题：(1)酶的作用机理可以用甲图中_段来表示。如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将_(填“上移”或“下移”)。(2)乙图中160 min时，生成物的量不再增加的原因是_。(3)联系所学内容，分析丙图曲线：对于曲线abc，若x轴表示pH，则曲线上b点的生物学意义是_。对于曲线abd，若x轴表示反应物浓度，则y轴可表示_。曲线bd不再增加的原因是_。(4)若该酶是胃蛋白酶，其作用的底物是_。若胃蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH由10逐渐降低到2，则酶催化反应的速率将_，原因是_。答案(1)ab上移(2)底物已被完全消耗掉(3)在最适pH下，酶的催化效率最高酶促反应速率酶浓度的限制(4)蛋白质不变胃蛋白酶的最适pH在2左右，pH为10时胃蛋白酶已经失活，即使再降低pH，酶活性也不会恢复解析(1)在无酶催化时，必须提供a值的活化能，反应才能顺利进行；有酶催化时，必须提供b值的活化能，因此降低的活化能用ab段表示。无机催化剂也能降低化学反应的活化能，只是没有酶的作用显著，因此b点上移。(2)乙图反映生成物的量随反应时间变化的曲线，当曲线达到最大值时，意味着底物被消耗尽了。(3)丙图中，若x轴表示pH，则曲线abc表示不同pH对酶活性的影响，曲线最高点表示在最适pH下酶的催化效率最高；若x轴表示反应物浓度，则曲线abd表示底物浓度对酶促反应速度的影响，当底物浓度增大到一定值后，酶促反应速度不再增加，此时酶促反应速度受到酶浓度的制约。(4)胃蛋白酶的最适pH在2左右，在pH为10时，胃蛋白酶的活性丧失，即使pH再降低到2，酶的活性也不会恢复。10.科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素，其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能，传递给负责能量生产的组织细胞，而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫的ATP生成量将会增加，黑暗时蚜虫的ATP含量会下降。下列有关叙述正确的是()A.正常情况下蚜虫在黑暗中合成ATP时会伴随着O2的消耗B.蚜虫合成ATP时所需能量仅仅来自细胞呼吸C.蚜虫做同一强度的运动时，阳光下和黑暗中的ATP消耗量不一样D.蚜虫ATP含量在阳光下比黑暗时多，说明其体内的ATP含量不稳定答案A解析由题干信息可知，蚜虫合成ATP所需能量还可来自于类胡萝卜素吸收的光能，B项错误；蚜虫做同一强度的运动时消耗ATP的量是一样的，C项错误；蚜虫ATP含量在阳光下比黑暗时多，但消耗也增加，处于动态平衡中，故体内的ATP含量稳定，D项错误。11.研究人员从木耳菜中提取过氧化物酶(POD)，分别与四种不同酚类物质及H2O2进行催化反应，结果如图所示。下列相关说法正确的是()A.图1所示的实验目的是探究不同酚类物质的浓度对POD活性的影响B.当底物浓度为0.08 mmolL1时，POD催化酚类2的反应速率一定大于酚类3C.由图2可知，H2O2浓度过高会抑制POD的活性，降低浓度后POD的活性一定会恢复D.H2O2对POD活性的影响与温度和pH对POD活性的影响相同答案A解析图1所示的实验目的是探究不同酚类物质的浓度对POD活性的影响，A项正确；过氧化物酶活性除了与底物浓度有关外，还与温度和pH有关，B项错误；由图2可知，H2O2浓度过高会抑制POD的活性，但实验没有说明降低浓度后POD的活性就会恢复，C项错误；由于不知H2O2浓度大于1.2%以后POD活性的情况，因而无法判断H2O2对POD活性的影响与温度和pH对POD活性的影响是否相同，D项错误。12.ATP酶复合体是原核细胞与真核细胞内普遍具有的一类功能蛋白，该分子由若干亚基组成，主要功能是将生物膜一侧的H搬运到另一侧时推动其部分亚基运转，从而催化形成ATP，请回答下列问题：(1)该生物大分子的单体是_，合成场所是_。(2)该分子在与能量转换有关的细胞器中大量存在：叶绿体中该分子分布的场所是_；线粒体中该分子分布于内膜上，故有氧呼吸的第_阶段产生大量的ATP。原核细胞中没有具膜结构的细胞器，故该分子很可能位于细胞的_(结构)中。(3)一个ATP分子中有_个高能磷酸键，ATP除了作为细胞生命活动的_物质外，高能磷酸键断裂后产生的AMP还可作为_过程的原料。答案(1)氨基酸核糖体(2)类囊体膜三细胞膜 (3)两(或二)直接能源转录或RNA自我复制解析(1)由题意知：ATP酶复合体是一类功能蛋白，蛋白质的基本单位是氨基酸，合成场所是核糖体。(2)叶绿体中形成ATP的场所是类囊体膜；线粒体中ATP酶复合体分布在线粒体内膜上，故有氧呼吸的第三阶段产生大量的ATP。原核细胞中没有具膜结构的细胞器，故ATP酶复合体很可能位于细胞的细胞膜中。(3)一个ATP分子中有两个高能磷酸键，ATP除了作为细胞生命活动的直接能源物质外，高能磷酸键断裂后产生的AMP还可作为转录或RNA自我复制过程的原料。13.(2017南昌二中第二次月考)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：分组步骤红粒管白粒管对照管加样0.5 mL提取液0.5 mL提取液C加缓冲液(mL)111加淀粉溶液(mL)11137 保温适当时间，终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色显色结果注：“”数目越多表示蓝色越深。步骤中加入的C是_，步骤中加缓冲液的目的是_。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是_；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越_。若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应适当_(填“缩短”“延长”或“不变”)。(2)小麦中的淀粉酶包括-淀粉酶和-淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：X处理的作用是使_。若中两管显色结果无明显差异，且中的显色结果为红粒管颜色显著_(填“深于”或“浅于”)白粒管，则表明-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。 (3)酶的催化具有专一性，酶的专一性是指_。 (4)生物体内各项生理活动的进行都需要酶的催化，组成酶的单体是_。 答案(1)0.5 mL蒸馏水控制pH红粒小麦低 缩短(2)-淀粉酶失活深于(3)一种酶只能催化一种或一类化学反应(4)氨基酸或核苷酸解析(1)本实验的自变量是小麦种子的提取液(去淀粉)，即提取液中酶的活性，步骤对照管中可加入等量(0.5 mL)的蒸馏水作为空白对照。中加入缓冲液的目的是控制pH，以保证酶的活性。分析结果红粒管内淀粉剩余量多于白粒管的，说明红粒小麦淀粉酶活性较低，据此推测，红粒小麦的穗发芽率较低，可能是因为淀粉酶活性较低所致。若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应适当缩短。(2)实验的目的是探究-淀粉酶和-淀粉酶活性在穗发芽率中的作用，所以、两管中应分别只有一种酶有活性，管使-淀粉酶失活，则管需使-淀粉酶失活；中两管显色结果无明显差异，说明-淀粉酶对两种小麦穗发芽率无明显影响，中的显色结果为红粒管颜色显著深于白粒管，可推测红粒小麦的-淀粉酶活性低于白粒小麦的，是导致红粒小麦穗发芽率较低的原因。(3)酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。(4)酶的化学本质是绝大多数是蛋白质少数是RNA或DNA，所以组成酶的单体是氨基酸或核苷酸。23