2020年领军高考生物一轮复习 专题08 酶和ATP（含解析）

专题08 酶和ATP【考纲解读】考点分布考纲要求备考指南1酶的作用和本质2酶的特性3ATP的结构4.ATP和ADP的相互转化5.ATP的功能与动、植物细胞代谢1.ATP在能量代谢中的作用（）。2.酶在代谢中的作用（）。3.实验：探究影响酶活性的因素。掌握酶的作用和本质，理解酶的基本单位和合成场所。理解并掌握酶的专一性、高效性、酶的作用条件温和等特性，会设计实验证明酶的特性。明确ATP和ADP的相互转化的条件和过程。明确动植物产生ATP的反应场所及过程。【知识梳理】1酶的作用和本质（1）酶的本质是绝大多数是_，少数是_；合成酶的原料是_；合成酶的场所是_。（2）酶的作用：具有_作用。（3）作用场所及条件：在细胞内、外及离开生物体都可以发挥作用，但需要相对_的条件。（4）来源：一般_细胞都能产生。（5）催化机理：_反应活化能，提高反应速率，但不改变反应的方向和平衡点。2酶的特性有_、_、_。3ATP的结构（1）ATP的元素组成：_。（2）ATP的化学组成：一分子_，一分子_和三分子_基团。（3）ATP的结构简式：_。（4）ATP中的能量：主要储存在_中。2ATP和ADP的相互转化项目ATP的合成ATP的水解反应式ADPPi能量ATPATPADPPi能量所需酶ATP合成酶_能量来源_（光合作用）、_（细胞呼吸）储存在高能磷酸键中的能量能量去路储存于形成的高能磷酸键中用于_反应场所_、_、_生物体的需能部位3ATP的功能与动、植物细胞代谢（1）植物细胞可以通过_形成ATP，而动物细胞只能通过_形成ATP。（2）植物光合作用光反应阶段产生的ATP一般只用于_，不用于其他生命活动；植物或动物细胞呼吸产生的ATP才能用于多种生命活动。【考点精讲】一、酶的本质、作用及特性1酶的本质与作用（1）酶本质的探索历程科学家主要观点或成就巴斯德糖类变成酒精必须有酵母活细胞的参与李比希引起发酵的是酵母细胞中的某些物质，细胞死亡并裂解后才能起作用毕希纳把从酵母细胞中提取出的能引起发酵的物质叫做酿酶萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶，证明脲酶的化学本质和作用切赫和奥特曼少数RNA也具有生物催化功能（2）酶的本质和功能2比较过氧化氢在不同条件下的分解（1）实验过程（2）变量分析（3）酶的作用原理表示无酶催化时反应进行需要的活化能的是AC段。表示有酶催化时反应进行所需要的活化能的是BC段。酶降低的活化能是AB段。若将酶变为无机催化剂，则B在纵轴上向上移动。3酶的特性特性原理高效性酶降低反应活化能的作用更显著专一性一种酶只能催化一种或一类化学反应作用条件温和高温、过酸过碱使酶失活归纳总结关于酶的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（绝大多数为蛋白质，少数为RNA）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、核糖核苷酸只有氨基酸合成场所核糖体、细胞核等只有核糖体4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的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。加入酶A的反应速率比无酶条件下的反应速率明显加快，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；反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。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。（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，酶促反应速率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，酶促反应速率不再增加。乙图：在底物足量、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。5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、相契合的结构。6对比分析酶与动物激素的相同点和不同点相同都具有微量、高效的特点，也具有一定特异性不同产生部位几乎所有活细胞都产生酶；而只有内分泌细胞才能产生激素化学本质酶绝大多数是蛋白质，少数为RNA；激素的化学本质则为蛋白质、脂质、氨基酸衍生物等作用机制酶是催化剂，在化学反应前后，质量和性质不变；激素作为信号分子在发挥完作用后被灭活7归纳概括具有“专一性（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。如限制性核酸内切酶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）载体蛋白：某些物质通过细胞膜时需要载体蛋白协助，不同物质所需载体不同，载体蛋白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：抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。8.常考的五类酶及其作用（1）DNA聚合酶：催化单个脱氧核苷酸聚合到DNA片段上形成脱氧核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键。（2）RNA聚合酶：催化单个核糖核苷酸聚合到RNA片段上形成核糖核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键。（3）解旋酶：用于DNA复制时双链间氢键打开。（5）各种消化酶：可对应催化相关大分子的水解，如淀粉酶催化淀粉水解，蛋白酶催化蛋白质水解等。典例1.（2019龙岩市高三期末）图甲表示人和植物的淀粉酶在不同pH条件下的活性，图乙表示a、b、c三种酶的活性受温度影响的情况。下列说法正确的是（）甲乙A若环境由中性变成酸性，人淀粉酶的活性逐渐升高B植物和人的淀粉酶活性相同时，pH也可以相同Ca、b酶活性相同时，温度对酶的影响相同Dc酶的最适温度应大于40 【答案】B【解析】据图分析可知，人的淀粉酶在pH略微偏碱性的环境中活性最高，若环境由中性变成酸性，人淀粉酶的活性逐渐降低，A错误；植物和人的淀粉酶活性相同时，pH也可以相同，如图中两条曲线的交点，B正确；a、b酶活性相同时，温度对酶的影响可能相同，也可能不同，C错误；c酶的最适温度可能等于或大于40 ，D错误。【思路点拨】解答坐标曲线题的“三步曲”典例2.（2019北京市顺义区期末）下列有关生物体内的酶叙述，正确的是（）A酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核糖核苷酸B酶活性的变化与酶所处的环境的改变无关C酶的空间结构破坏会导致其活性部分或全部丧失D唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度均是37 【答案】C【解析】酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，A错误；酶活性与其所处的作用条件有关，B错误；酶的空间结构破坏会导致其活性部分或全部丧失，C正确；唾液淀粉酶应低温保存，D错误。【拓展应用】酶在生活中的实例（1）人发烧时不想吃东西，原因是体温升高导致消化酶活性降低，食物在消化道中消化缓慢。（2）唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，原因是唾液淀粉酶的最适pH为6.8，而胃液的pH为0.91.5。（3）胰岛素等蛋白质类或多肽类激素只能注射，不能口服，原因是口服会导致该类激素被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸而失效。固醇类激素（如性激素）和氨基酸衍生物类激素（如甲状腺激素）不会被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。二、探究影响酶活性的因素1.巧用三种方法破解酶实验难题（1）鉴定酶的本质试剂检测法（2）验证酶的高效性和专一性对比法验证酶的高效性项目实验组对照组材料等量的同一种底物试剂与底物相对应的酶溶液等量的无机催化剂现象反应速率很快，或反应用时短反应速率缓慢，或反应用时长结论酶具有高效性例：验证酶的专一性项目方案一方案二实验组对照组实验组对照组材料底物相同（等量）与酶相对应的底物另外一种底物试剂与底物相对应的酶另外一种酶同一种酶（等量）现象发生反应不发生反应发生反应不发生反应结论酶具有专一性例：（3）探究酶的最适温度或pH梯度法组别编号12n实验材料等量的同种底物温度（pH）T1（a1）T2（a2）Tn（an）衡量指标相同时间内，各组酶促反应中生成物量的多少，或底物剩余量的多少实验结论生成物量最多的一组，或底物剩余量最少的一组所处温度（或pH）为最适温度（或pH）探究酶的最适温度例：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60 热水（5分钟）沸水（5分钟）冰块（5分钟）3加入等量的新鲜淀粉酶溶液1 mL（5分钟）1 mL（5分钟）1 mL（5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）蓝色蓝色探究酶的最适pH例：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注入等量的体积分数为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2实验材料选择时的注意事项（1）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）和过氧化氢酶作为实验材料，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。（2）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为实验材料，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。（3）在探究温度对酶活性的影响的实验中，底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。 （4）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。（5）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。典例（6）若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性时，检测底物是否被分解的试剂“宜”选用斐林试剂，“不宜”选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。典例1.（2019湖北模拟）某同学进行了下列有关酶的实验：甲组：淀粉溶液新鲜唾液加入斐林试剂出现砖红色沉淀乙组：蔗糖溶液新鲜唾液加入斐林试剂不出现砖红色沉淀丙组：蔗糖溶液蔗糖酶溶液加入斐林试剂？下列叙述正确的是（）A丙组的实验结果是“不出现砖红色沉淀”B三组实验都应始终在37 条件下进行C该同学的实验目的是验证酶的专一性D可用碘液代替斐林试剂进行检测【答案】C【解析】丙组的实验结果应是“出现砖红色沉淀”，A项错误；三组实验加入斐林试剂后还应进行水浴加热，B项错误；甲组和乙组对照，乙组和丙组对照验证了酶的专一性，C项正确；碘液只能检测淀粉是否分解，不能检测蔗糖是否分解，因此不能用碘液代替斐林试剂进行检测，D项错误。【思路点拨】解答实验方案评价试题的一般思路典例2.（2019威海模拟）某生物兴趣小组要设计实验验证酶的专一性。请根据题意回答问题：备选实验材料和用具：蛋白块，牛胰蛋白酶溶液，牛胰淀粉酶溶液，蒸馏水，双缩脲试剂，试管若干，恒温水浴锅，时钟等。（1）该实验的自变量是_。（2）实验步骤：取两支洁净的相同试管，编号为甲、乙。取5 mL牛胰蛋白酶溶液加到甲试管中，再取牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中。将两支试管置于恒温水浴锅中，保温（39 ）5 min。分别加入等体积等质量的蛋白块，其他条件相同且适宜。一段时间后，分别加入等量的双缩脲试剂进行检测，记录实验结果。上述实验步骤中，有两处明显错误，请找出这两处错误并更正。a_。b_。【答案】（1）酶的种类（2）a.不符合单一变量原则（或不符合等量原则），取5 mL牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中B不能用双缩脲检测，应直接观察蛋白块体积的大小【解析】（1）探究酶的专一性，需要设计对照实验，该实验变量是酶的种类。（2）实验步骤中加入到乙试管中的牛胰淀粉酶溶液没有注明用量，不符合单一变量原则。两支试管中都有蛋白质类酶，遇双缩脲试剂呈紫色，因而不能用双缩脲试剂检测。【归纳总结】实验变量控制的三个原则实验变量控制原则实例自变量单一变量原则探究温度对酶活性的影响实验中只有温度一个自变量无关变量等量适宜原则探究温度对酶活性的影响实验中pH为无关变量，不但相同，还要适宜因变量可观测性原则探究温度对酶活性的影响实验中，根据淀粉遇碘变蓝的颜色反应将不可观测地反应直观地显现出来，便于实验结果的观测三、ATP的结构与功能1ATP的结构（1）图中各部分名称：A腺嘌呤，腺苷，一磷酸腺苷，ADP，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。2ATP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细胞质基质、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（1）植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP，而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP。（2）ATP水解释放的能量可用于主动运输、发光发电、肌肉收缩、物质合成、大脑思考等。细胞内产生与消耗ATP的常见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、胞吐细胞质基质产生ATP：细胞呼吸第一阶段叶绿体产生ATP：光反应消耗ATP：暗反应和自身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、转录等典例1.（2019长春市高三质检）下列有关酶和ATP的叙述中，正确的是（）A催化ATP合成和水解的酶相同B酶合成过程伴随ATP的合成C酶催化的化学反应都消耗ATPDATP和某些酶都含有腺嘌呤【答案】D【解析】酶具有专一性，催化ATP合成和水解的酶是不同的，A错误；酶合成过程伴随ATP的水解，B错误；酶催化的化学反应不一定需要消耗ATP，如催化的放能反应还能释放能量产生ATP，C错误；ATP和某些酶（RNA）都含有腺嘌呤，D正确。典例2.（2018潍坊期中）下列有关ATP的叙述，正确的是（）A放能反应往往与ATP的水解相联系BATP与ADP的相互转化是生物界的共性之一C细胞内的ATP均产生于线粒体和叶绿体D类胡萝卜素主要在红光区吸收光能，用于光反应中ATP的合成【答案】B【解析】放能反应往往与ATP的合成相联系，A项错误；ATP与ADP的相互转化是生物界的共性之一，B项正确；细胞质基质也能产生ATP，C项错误；类胡萝卜素主要在蓝紫光区吸收光能，用于光反应中ATP的合成，D项错误。【易混点拨】1ATP是与能量有关的一种物质，不可等同于能量。2ATP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的相互转化非常迅速，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。【真题与模拟速递】1.（2017全国卷）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都是37 【答案】C【解析】本题考查酶的种类、分布、特性与保存。在细胞核外，叶绿体和线粒体中也含有参与DNA合成的酶，A错误；由活细胞产生的酶，在生物体外适宜的条件下也有催化活性，如唾液淀粉酶在适宜条件下可催化试管中的淀粉水解，B错误；盐析可使蛋白质沉淀，但不会破坏蛋白质的空间结构，析出的蛋白质仍可以溶解在水中，其化学性质不会发生改变，C对正确；唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37 ，但保存时应在低温条件下，D错误。2.（2016全国卷）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】在测定酶活力的实验中，酶与底物混合后再用缓冲液调pH，这样在达到设定pH之前酶就发挥了作用，实验结果不准确，故缓冲液应在加入底物和酶之前加入，只有C项符合要求。3.（2017天津高考）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。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CT2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】加入酶C后A浓度降低，B浓度升高，说明在酶C的催化下A能生成B，酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能；随着反应的进行，底物A浓度由大变小，酶促反应速率先快后慢；T2后B增加缓慢是由底物A不足导致的；图示反应在最适温度下进行，降低反应温度，反应速率将减慢，反应时间将延长，T2值增大。4.（2013全国卷）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】同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中，如催化有氧呼吸的酶；低温未破坏酶的空间结构，低温处理后再升高温度，酶的活性可恢复，高温可破坏酶的空间结构；酶可以降低化学反应的活化能，从而提高化学反应速度；酶可以催化化学反应，也可以作为另一个反应的底物，如唾液淀粉酶可以催化淀粉的水解，又可以被胃蛋白酶水解。5.（2016江苏高考）过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。下列相关叙述正确的是（）管号1%焦性没食子酸（mL）2%H2O2 （mL）缓冲液（mL）过氧化物酶溶液（mL）白菜梗提取液（mL）煮沸冷却后的白菜梗提取液（mL）1222222232224222A.1号管为对照组，其余不都是实验组B2号管为对照组，其余都为实验组C若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶D若4号管不显橙红色，可证明白菜梗中无过氧化物酶【答案】A【解析】根据实验目的“探究白菜梗中是否存在过氧化物酶”，可确定加入白菜梗提取液的3号管为实验组，1号、2号和4号管都为对照组；若3号管显橙红色，还需要与2号管、4号管对照才能证明白菜梗中存在过氧化物酶；若4号管不显橙红色，可能是因为高温使过氧化物酶失活，而不能证明白菜梗中不存在过氧化物酶。6.（2018临川二模）如图表示不同pH对某种酶活性的影响。下列分析正确的是（）A据图分析，储存该酶的最适pH为4B据图分析，t时刻各组酶促反应速率达到最大值Ca条件下，增加底物浓度，反应速率增大但酶活性不变Db条件下，提高反应体系温度，反应速率增大【答案】C【解析】据图分析，pH为4条件下，酶活性最低，因此储存该酶的最适pH不为4，应该为该酶的最适pH；据图分析，t时刻，各组产物浓度均达到最大，此时底物已经被消耗完，反应速率为0；a条件下，限制酶促反应速率的因素可能有底物浓度、酶浓度、温度、pH等，此时增加底物浓度，反应速率增大；b条件下，底物已经被分解完，此时提高反应体系温度，反应速率依旧为0。7.（2019梅州模拟）如图表示酶X的活性与温度的关系示意图，下列有关分析错误的是（）A在实际生产中，酶X制剂几乎在所有的季节都能使用B测定酶X的活性时，实验对pH、底物量和酶量没有要求C酶X的化学本质是有机物，具有高效性和专一性D在2040 范围内设置更小的温度梯度，可进一步探究酶X的最适温度【答案】B【解析】分析题图，酶X适用的温度范围较大，在实际生产中，酶X制剂几乎在所有的季节都能使用；测定酶X的活性时，实验对pH、底物量和酶量有要求，无关变量要严格保持一致且适宜；酶X的化学本质是有机物（蛋白质或RNA），具有高效性和专一性；在2040 范围内设置更小的温度梯度，可进一步探究酶X的最适温度。8.（2019绍兴模拟）如图是在适宜温度下pH对某种过氧化氢酶活性影响的曲线，下列叙述错误的是（）A该酶的最适pH范围比较宽B过酸或过碱条件下该酶都可能失去活性C该酶的活性可达到100%，可以说明酶具有高效性D若升高温度，该酶的最高活性会降低【答案】C【解析】分析曲线图可以看出，该酶最适pH为611，范围比较宽；过酸或过碱会改变酶的空间结构，导致酶活性丧失；酶的高效性表现在酶与无机催化剂相比，酶降低活化能的效果更显著；图示是在适宜温度下相对酶活性的曲线，因此升高温度会导致酶活性降低。9.（2018杭州一模）ATP的结构示意图如下，表示组成ATP的物质或基团，表示化学键。下列有关叙述正确的是（）A物质表示鸟嘌呤B化学键断裂的化学反应属于吸能反应C在ATPADP循环中可重复利用D若化学键断裂，则左边的化合物是ADP【答案】C【解析】图中表示腺嘌呤；表示高能磷酸键，化学键断裂的化学反应属于放能反应；表示磷酸基团，在ATPADP循环中可重复利用；若化学键断裂，则左边的化合物是AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一。10.（2019齐齐哈尔三模）如图是某种淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与温度的关系曲线，回答下列问题：（1）图中b、c两点中通过改变温度条件可明显提高反应速率的是_，原因是_。（2）某同学为验证温度对该酶活性的影响，设计了如下实验：操作步骤操作方法试管A试管B试管C1淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2温度处理（）3710003淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL4碘液2滴2滴2滴5现象X变蓝变蓝该实验的自变量是_。若反应时间相对充分，请写出表格中X表示的内容：_。操作步骤4_（填“可以”或“不可以”）用斐林试剂代替碘液，原因是_。能不能利用过氧化氢酶催化H2O2分解来验证温度对酶活性的影响原因？_。原因是_。若需判断某生物大分子物质在不同温度条件下，相同酶催化是否水解，从实验的科学角度分析，最好检测：_。【答案】（1）c低温抑制酶活性，低温对酶活性的影响是可逆的，而高温使酶失活，高温对酶活性的影响是不可逆的（2）温度不变蓝不可以用斐林试剂检测生成物时，需水浴加热到5065 ，改变了实验的自变量，对实验结果有干扰不能温度对H2O2分解的速度有影响，会对实验结果造成干扰生成物【解析】（1）分析曲线，c点属于低温，b点是高温，所以通过改变温度条件可明显提高反应速率的为c点，原因是低温虽然抑制酶活性，但低温对酶活性的影响是可逆的，而高温使酶失活，对酶活性的影响是不可逆的。（2）分析表格可看出，温度是自变量，变色情况是因变量；X是37 时的变色情况，在此温度淀粉酶活性强，将淀粉水解，加碘液不变蓝；不能用斐林试剂代替碘液，因为用斐林试剂检测生成物时，需水浴加热到5065 ，对实验有影响。也不能用过氧化氢酶催化H2O2分解来验证温度对酶活性的影响，原因是温度对H2O2分解的速度有影响，同样会对实验结果造成干扰。判断某生物大分子物质在不同温度条件下，相同酶催化是否水解，最好检测生成物情况，若检验反应物有可能反应物在较长时间都存在，不易判断。11.（2016全国卷）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）蛋白质或RNA高效性和专一性C【解析】（1）在60 条件下，反应的最终产物浓度比20 和40 条件下小很多，说明酶在60 条件下最终失活。20 与40 条件下相比，40 时酶促反应到达反应平衡的时间短，说明40 条件下酶活性较高。（2）在时间t1前，如果A组温度提高10 变成30 ，由该酶活性随温度的变化规律可知，30 条件下的该酶活性大于20 条件下的，那么A组酶催化反应的速度会加快。（3）t2时C组的产物浓度已不再增加，但由A组和B组t2时的产物浓度可知，t2时C组底物并未全部被分解，C组产物浓度不再增加是由于C组温度条件下t2时酶已经变性失活。因此如果在时间t2时，向C组增加2倍量的底物，在其他条件不变的情况下，t3时产物的总量也不会再增加。（4）生物体内酶的化学本质绝大多数是蛋白质，极少数是RNA。酶具有高效性、专一性等特性，并且需要适宜的温度和pH等。12.（2019青岛检测）小麦种子中含有、两种淀粉酶，某学习小组对这两种淀粉酶活性进行探究实验，步骤如下：将等量的淀粉酶（70 活性不受影响，100 高温下失活）与淀粉酶（70 处理15 min即失活）加适量蒸馏水混合，分为甲、乙、丙三组；甲组25 下处理，乙组70 水浴处理15 min后取出，丙组100 下处理15 min后取出；甲、乙、丙三组分别在25 条件下加入等量且足量的淀粉溶液；一段时间后，测得甲、乙、丙三组淀粉剩余量分别为a、b、c。请回答下列相关问题：（1）上述两种酶存在差异的直接原因是_。（2）三组淀粉剩余量最多的是_（填“甲”“乙”或“丙”）组，原因是_。（3）利用上述实验结果，如何大致比较25 条件下淀粉酶和淀粉酶活性的大小？_。【答案】（1）氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构不同（2）丙两种淀粉酶在100 条件下均失去活性，且降到25 活性不能恢复（3）比较ba（淀粉酶的活性）与cb（淀粉酶的活性）数值的大小【解析】（3）甲组25 下处理，淀粉酶和淀粉酶均发挥作用。乙组70 水浴处理15 min后，淀粉酶失活，只有淀粉酶发挥作用，丙组100 下处理15 min，两种淀粉酶均失活。因此，ba代表淀粉酶分解淀粉的量，cb代表淀粉酶分解淀粉的量。13（2019福建模拟）某生物兴趣小组为了探究pH对某种酶活性的影响，做了如下实验。实验步骤：一、取3支洁净的试管，编号为A、B、C，分别加入等量的酶溶液；二、在每支试管中加入等量的底物溶液；三、在A、B、C试管中加入等量的缓冲液，使pH分别稳定在5.0、7.0、9.0；四、将3支试管置于不同的温度下，定时检测产物浓度。请回答下列问题：（1）上述实验步骤中存在两处明显错误，请更正。_。（2）在实验操作正确的情况下，实验结果如图。该实验中酶促反应速率用_表示。实验开始1 min后A组产物浓度不再增加的原因是_。为进一步探究该酶作用的最适pH，应在pH为_范围开展实验。【答案】（1）应将步骤二、三顺序调换；步骤四更正为：将3支试管置于最适温度（或相同且适宜温度）下，定时检测产物浓度（2）单位时间内产物的生成量（或单位时间内产物浓度的变化量）底物的量有限（或底物浓度是一定的）07.0（或大于0小于7）【解析】（1）实验步骤中，酶溶液和底物溶液混合后再用缓冲液调pH，这样在达到设定的pH之前酶就发挥了作用，实验结果不准确。实验研究的是pH对酶活性的影响，温度是无关变量，应适宜且相同。（2）该酶促反应速率是用单位时间内产物的生成量来表示的。1 min后A组产物不再增加的原因是底物完全分解。该酶的最适宜pH在07之间。 20