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第8讲PART 08酶和ATP考点互动探究教师备用习题考试说明1.酶在代谢中的作用()。2.ATP在能量代谢中的作用()。3.实验:探究影响酶活性的因素。考点互动探究知识梳理考点一酶的本质、作用和特性1.酶的本质及作用(1)本质与作用化学本质绝大多数是少数是合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体主要是细胞核来源一般来说,都能产生酶生理功能具有作用作用场所细胞内、外或生物体外均可蛋白质RNA活细胞催化(2)作用机理:化学反应的活化能。无酶催化的反应曲线是,有酶催化的反应曲线是。ca段的含义是在无催化剂的条件下,反应所需要的活化能;ba段的含义是酶。若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b点在纵轴上将移动。考点互动探究图3-8-1降低乙甲降低的活化能向上2.酶本质的探索(连一连)考点互动探究答案-e-a-c-d-b3.酶的特性(1):酶的催化效率大约是无机催化剂的1071013倍。(2)专一性:每一种酶只能催化化学反应。(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的遭到破坏,使酶永久失活;低温时,酶的活性减弱,但不会失活。考点互动探究高效性一种或一类空间结构理性思维模型与建模甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如图3-8-2所示,请思考:(1)甲、乙两种酶的化学本质是否相同?(2)乙酶活性改变的机制是什么?考点互动探究答案 (1)观察曲线图可知,甲酶的活性始终保持不变,表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解,则甲酶的化学本质不是蛋白质而是RNA,乙酶能被该蛋白酶破坏,活性降低,则乙酶为蛋白质。(2)乙酶被降解的过程中其分子结构会发生改变,从而使其活性降低。图3-8-2 科学探究下列是与酶相关的实验,请仔细分析并思考:实验目的及结论分别是什么?考点互动探究答案 实验目的:探究酶的化学本质。结论:该酶是蛋白质。结论:该酶是RNA。1.酶的高效性 (1)由曲线可知:酶比无机催化剂的催化效率更高。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需的时间,不改变化学反应的平衡点。因此,酶不能改变最终生成物的量。考点互动探究核心讲解图3-8-3 2.酶的专一性 (1)物理模型图中A表示酶,B表示被催化的底物,E、F表示B被分解后产生的物质,C、D表示不能被酶催化的物质。酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。考点互动探究图3-8-4(2)曲线模型在A反应物中加入酶A,反应速率较未加酶时明显加快,说明酶A能催化底物A的反应。在A反应物中加入酶B,反应速率和未加酶时相同,说明酶B不能催化底物A的反应。考点互动探究图3-8-53.影响酶促反应速率的因素(1)温度和pH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直至失活。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,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。考点互动探究图3-8-6 (2)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响由甲图可知,在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率随底物浓度增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加。由乙图可知,在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。考点互动探究图3-8-7(3)综合影响据图可知,不同pH条件下,酶最适温度不变;不同温度下,酶最适pH也不变。即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。考点互动探究图3-8-8特别提醒(1)同一个体不同细胞中,酶的种类和数量不完全相同,对于同一个细胞而言,在不同的时期或生理状态下,细胞中酶的种类和数量也会发生改变。(2)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。考点互动探究角度1考查对酶的本质及作用和特性的理解1.下列关于酶的叙述,正确的是()A.DNA连接酶的作用是将单个脱氧核苷酸连接在DNA片段上B.RNA聚合酶能催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键C.DNA分子的复制需要DNA解旋酶D.过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量比Fe3+催化时要多考点互动探究命题角度答案 C考点互动探究解析DNA连接酶的作用是催化DNA片段之间磷酸二酯键的形成,A错误;RNA聚合酶能催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键,B错误;DNA分子的复制需要DNA解旋酶,C正确;过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量与Fe3+催化时一样多,只是速度不同,D错误。2.2017湖北黄冈三模为使反应物A反应生成产物P,采取了有酶催化(最适温度和pH)和有无机催化剂催化两种催化方法,其能量变化过程用图3-8-9甲中两条曲线表示;图乙表示某酶促反应过程的示意图。下列有关分析中不合理的是()A.距离b可反映无机催化剂催化效率比酶催化效率低的原因B.适当升高温度,有酶催化时的曲线对应的距离a将减小C.图乙中可代表蔗糖,那么可代表果糖和葡萄糖D.图乙所示过程可以说明酶具有专一性考点互动探究甲乙图3-8-9 答案 B考点互动探究解析题图甲中曲线表示有无机催化剂催化的反应的能量变化过程,曲线表示有酶催化的反应的能量变化过程,所以距离b代表酶降低的反应活化能比无机催化剂降低的反应活化能多的部分,所以可反映无机催化剂催化效率比酶催化效率低的原因,A正确;适当升高温度,酶的活性降低,有酶催化时的曲线中对应的距离a将增大,B错误;图乙是酶的专一性模型,可代表蔗糖,在蔗糖酶催化作用下,可得到果糖和葡萄糖,用代表,C、D正确。易错提醒高考常考的酶及其作用归纳(1)DNA聚合酶:将单个的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成链。(2)DNA连接酶:将两个DNA片段连接起来。(3)RNA聚合酶:将单个的核糖核苷酸连接成链。(4)解旋酶:在DNA分子复制过程中打开DNA碱基对中的氢键。(5)ATP水解酶:能打开远离腺苷的高能磷酸键。(6)ATP合成酶:能催化远离腺苷的高能磷酸键形成。(7)限制性核酸内切酶:识别特定的核苷酸序列,从固定的切点切开磷酸二酯键。(8)蛋白酶:将蛋白质的部分肽键切断,得到不同的肽链或氨基酸。(9)纤维素酶、果胶酶:水解纤维素、果胶,破坏植物细胞壁。考点互动探究角度2影响酶促反应的曲线分析3.2017浙江宁波模拟图3-8-10中曲线a表示在最适温度、最适pH条件下,底物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析,下列叙述不正确的是 ()A.在曲线的AB段限制反应速率的主要因素是底物浓度B.在曲线的B点时再加入一定量的酶,可以用曲线b表示C.酶的数量减少后,图示反应速率可用曲线c表示D.减小pH,重复该实验,曲线中B点位置不变考点互动探究图3-8-10答案 D考点互动探究解析据题图分析,在曲线的AB段,随着底物浓度的增大,反应速率增大,故AB段限制因素是底物浓度,A正确;底物充足时酶量的增加可以增大化学反应速率,B正确;酶量减少可以降低化学反应速率,C正确;pH影响酶活性,与最适pH相比,减小pH,酶活性降低,化学反应速率降低,B点位置下降,D错误。4.2017安徽合肥二检为了研究温度对某种酶活性的影响,设置甲、乙、丙三个实验组,各组温度条件不同,其他条件相同且适宜,测定各组在不同反应时间内的产物浓度,结果如图3-8-11所示。以下分析正确的是()A.在t时刻之后,甲组曲线不再上升,是因为受到酶数量的限制B.在t时刻降低丙组温度,将使丙组酶的活性提高,曲线上升C.若甲组温度小于乙组温度,则酶的最适温度不可能大于乙组温度D.若甲组温度大于乙组温度,则酶的最适温度不可能大于甲组温度考点互动探究图3-8-11 答案 C考点互动探究解析在t时刻之后,甲组曲线不再上升,是因为受到底物量的限制,A错误;丙组产物浓度达不到平衡点,说明高温使酶变性失活,在t时刻降低丙组温度,不能使酶的活性提高,B错误;甲组比乙组提前达到平衡点,说明甲组更接近最适温度,若甲组温度小于乙组温度,则酶的最适温度不可能大于乙组温度,C正确;若甲组温度大于乙组温度,则酶的最适温度可能大于甲组温度,D错误。归纳提炼“四看法”分析酶促反应曲线考点互动探究考点互动探究实验梳理考点二探究影响酶活性的因素鉴定原理: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)实验步骤考点互动探究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2mL2mL2mL2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1mL(5分钟)1mL(5分钟)1mL(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)蓝色蓝色考点互动探究(2)实验步骤考点互动探究序号实验操作内容试管1试管2试管31注入等量的过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴2注入等量的不同pH的溶液1mL蒸馏水1mL5%的HCl1mL5%的NaOH3注入等量的3%的H2O2溶液2mL2mL2mL4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考点互动探究3.酶活性实验探究中的“三宜”“四不宜”(1)若底物选择淀粉和蔗糖,用淀粉酶来验证酶的专一性,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。(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度,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。(3)在探究酶的适宜温度的实验中,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。考点互动探究(4)在探究pH对酶活性影响时,宜保证酶的最适温度(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。角度1考查有关酶实验的分析1.2018成都七中模拟下列关于酶的实验的叙述,正确的是()A.验证酶的高效性时,自变量是酶的种类B.“探究温度对酶活性的影响”实验中,可选用过氧化氢酶作为研究对象C.用淀粉、蔗糖酶和淀粉酶探究酶的专一性时,可用碘液进行鉴定D.在探究影响淀粉酶活性的因素时,温度、酸碱度、实验的次数等都是自变量考点互动探究命题角度答案 C解析酶的高效性是与无机催化剂相比较而言的,验证酶的高效性时,自变量是催化剂的种类,A错误;1.2018成都七中模拟下列关于酶的实验的叙述,正确的是()A.验证酶的高效性时,自变量是酶的种类B.“探究温度对酶活性的影响”实验中,可选用过氧化氢酶作为研究对象C.用淀粉、蔗糖酶和淀粉酶探究酶的专一性时,可用碘液进行鉴定D.在探究影响淀粉酶活性的因素时,温度、酸碱度、实验的次数等都是自变量考点互动探究由于过氧化氢的分解本身受温度影响,故探究温度对酶活性的影响实验不能选用过氧化氢酶作为研究对象,B错误;用淀粉、蔗糖酶和淀粉酶探究酶的专一性时,可用碘液检测反应物是否被分解,C正确;在探究影响淀粉酶活性的因素时,实验的次数是无关变量,D错误。2.2017广东广州二模下列关于酶的实验的叙述,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考点互动探究答案 B解析植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,根据酶的专一性,唾液淀粉酶不能除去植物细胞壁,A错误;用丙酮能从刀豆种子中提取到纯度较高的脲酶,B正确;H2O2分解实验中,加热不能降低活化能,而是提供化学反应所需的活化能,C错误;胃蛋白酶的最适pH为1.5,用pH分别为7、8、9和10的缓冲液处理时胃蛋白酶均失活,D错误。实验小锦囊实验设计遵循的原则1.对照原则对照实验是除了一个因素之外,其他因素都保持不变的实验,通常分为实验组和对照组,实验组是接受实验变量处理的对象组,对照组是不接受实验变量处理的对象组。2.单一变量原则所谓单一变量原则,就是要尽可能控制无关变量,以确保实验变量的唯一性。(1)实验变量与反应变量实验变量也称自变量,是研究者主动操纵的条件和因子,是作用于实验对象的刺激变量。考点互动探究反应变量又称因变量,是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量,应具可测性和客观性。(2)无关变量:无关变量又称干扰变量、控制变量,是指与研究目标无关,但却影响研究结果的变量。3.等量原则实验中除“单一变量”(即实验变量)外,其他变量需注意等量原则,即:(1)生物材料要相同:所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面要尽量相同或至少大致相同。(2)实验器具要相同。(3)实验试剂要相同。(4)处理方法要相同。考点互动探究角度2考查有关酶的实验设计3.2017广东六校联考普通淀粉酶的最适温度在4060之间,而极端耐热淀粉酶在100仍能保持较高的活性,因此在生产上具有更为广泛的应用前景。请回答有关问题:(1)要鉴定该酶的化学本质,可将该酶液与混合,若反应液呈色,则该酶的化学本质为蛋白质。(2)测定淀粉酶活性时,应选择作为该酶作用的底物,反应液中应加入溶液以维持其酸碱度稳定。(3)设计实验探究极端耐热淀粉酶起催化作用的最适温度。此实验中除自变量和因变量外,还需要考虑(指出两点即可)等因素。结合题目信息,简要写出探究该酶催化作用最适温度的实验思路:。考点互动探究考点互动探究答案 (1)双缩脲试剂紫(2)淀粉(酸碱)缓冲(3)淀粉溶液的浓度和含量、pH及添加试剂的量、实验操作顺序等在40和100之间每隔一定温度设置一个实验组,其他实验条件适宜且保持一致。以反应液和碘液发生颜色反应的程度为指标确定最适温度考点互动探究解析(1)大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,要鉴定该酶的化学本质,可将该酶液与双缩脲试剂混合,若反应液呈紫色,则该酶的化学本质为蛋白质。(2)测定淀粉酶活性时,根据酶的专一性,应选择淀粉作为该酶作用的底物,反应液中应加入(酸碱)缓冲溶液以维持其酸碱度稳定。(3)此实验中除自变量和因变量外,无关变量需要保持相同且适宜,因此还需要考虑淀粉溶液的浓度和含量、pH及添加试剂的量、实验操作顺序等因素。探究该酶催化作用最适温度的实验思路:在40和100之间每隔一定温度设置一个实验组,其他实验条件适宜且保持一致。以反应液和碘液发生颜色反应的程度为指标确定最适温度。技法提炼梯度法探究酶的最适温度或最适pH(1)实验设计思路考点互动探究(2)实验设计程序考点互动探究图3-8-12考点互动探究考点三 ATP的结构、产生和利用1.ATP的结构与功能(1)组成元素:。(2)分子结构:分子结构式:(简写)。a.1分子ATP=1分子(A)+3分子(Pi)。b.腺苷=+核糖。c.含有个高能磷酸键。知识梳理C、H、O、N、PAPPP腺苷磷酸基团腺嘌呤2d.ATP与RNA的关系:ATP去掉个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一。特点:远离腺苷的高能磷酸键易水解,释放出能量,也可以接受能量而重新形成。(3)功能:生命活动的物质。2.ATP和ADP的相互转化ATP+能量(1)下列需要A过程提供能量的是。主动运输生物发光、发电肌肉收缩淀粉合成大脑思考植物根细胞吸收水分考点互动探究两直接能源ADP+Pi考点互动探究光合作用、细胞呼吸细胞呼吸线粒体、细胞质基质、叶绿体光能高能磷酸键正误辨析1.ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。()2.在线粒体内膜上不能合成ATP。 ()3.在无氧条件下,光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源。 ()4.人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。 ()5.在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中,不会同时发生ATP的合成与分解。()考点互动探究答案 1.2.3.4.5.考点互动探究解析 2.在线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段的化学反应,该反应释放能量,生成ATP。3.无氧呼吸在细胞质基质中生成ATP。4.人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量仍处于动态平衡。5.ATP的合成与分解时刻进行,相互转化。理性思维1.归纳与概括ATP和酶在成分上有联系吗?2.归纳与概括酶与ATP在细胞代谢中有怎样的联系?考点互动探究答案 ATP水解掉两个磷酸基团后成为RNA的基本组成单位之一,某些RNA也具有催化作用,少数酶是RNA。答案在细胞合成代谢中需要与物质合成有关的酶,常需要ATP提供能量;在细胞分解代谢中需要与分解有关的酶,常伴随着ATP的合成;ATP自身的合成与分解必须有酶的催化。1.ATP与ADP的相互转化(1)ATP在生物体内含量少,但转化十分迅速,从而使细胞中的ATP与ADP的转化总是处于一种动态平衡中。(2)ATP与ADP的相互转化过程中,物质可重复利用,但能量不可循环利用,它们不是可逆反应。(3)ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”,这一过程需要酶的催化,同时也消耗水。考点互动探究核心讲解图3-8-13 (4)ATP不等同于能量:ATP是一种高能磷酸化合物,是一种与能量有关的物质,不能将二者等同起来。(5)生命活动需要消耗大量能量,但细胞中ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重复利用,只要提供能量(光能或化学能),生物体就可不断合成ATP,满足生物体的需要。考点互动探究考点互动探究角度1考查ATP的来源、结构及生理作用 1.ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物,它们的结构只是碱基不同,下列叙述错误的是()A.ATP的合成常伴随着细胞内的放能反应B.1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质C.CTP中“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的D.UTP断裂两个高能磷酸键后可作为基因转录的原料考点互动探究命题角度考点互动探究答案 C2.2017辽宁葫芦岛二模下列关于ATP的叙述,错误的是()A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布B.神经元释放神经递质需要ATP供能C.细胞中的吸能反应一般与ATP的水解相关联D.病毒的生命活动既不产生ATP也不消耗ATP考点互动探究答案 D解析细胞质和细胞核中的生命活动都需要ATP直接提供能量,A正确;神经元释放神经递质的方式是胞吐,需要ATP供能,B正确;细胞中的吸能反应一般与ATP的水解相关联,放能反应一般与ATP的合成相关联,C正确;病毒的生命活动离不开ATP,它需要的ATP由宿主细胞提供,D错误。3.2014全国卷ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述,错误的是()A.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用B.机体在运动时消耗ATP,睡眠时则不消耗ATPC.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATPD.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用考点互动探究答案 B解析本题考查ATP的有关知识。线粒体中合成的ATP可用于除光合作用以外的耗能反应,A项正确。机体无论是在运动还是睡眠时,都会消耗ATP,B项错误。细胞质基质是有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段进行的场所,这一过程有ATP产生,C项正确。植物根细胞吸收矿质元素离子的方式是主动运输,该过程所需ATP来自于细胞呼吸,D项正确。易错提醒比较法辨析ATP、DNA、RNA、核苷酸中“A”的含义ATP中的A为腺苷(由腺嘌呤和核糖组成),DNA分子中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸,RNA分子中的A为腺嘌呤核糖核苷酸,核苷酸中的A为腺嘌呤。可见,它们的共同点是都含有腺嘌呤。考点互动探究图3-8-15角度2ATP和酶的综合考查4.下列关于酶和ATP的叙述,正确的是()A.基因的表达需要酶和ATP,酶和ATP也是基因表达的产物B.加酶和加热促进H2O2分解的机理相同C.ATP的形成不一定伴随着氧气的消耗D.ATP是RNA水解的产物之一考点互动探究答案 C解析ATP既不是蛋白质,也不是RNA,说明ATP不是基因表达的产物,而是基因通过控制相关酶的合成进而控制相关代谢过程产生的产物,A错误;加酶是降低反应所需的活化能,加热是提供化学反应所需的活化能,所以二者的作用机理不同,B错误;有氧呼吸的三个阶段都有ATP形成,但第一、二阶段没有氧气的参与,只有第三阶段有氧气的参与,C正确;ATP水解掉两个磷酸基团后成为组成RNA的基本单位之一,D错误。5.2017河北衡水中学三调下列关于酶和ATP的叙述,正确的是()A.酶通过给反应物提供能量来提高化学反应速率B.某种酶经蛋白酶处理后活性不变,推断其组成成分中含有核糖C.人的成熟红细胞产生ATP的速率随氧气浓度的增大而加快D.合成酶时,在合成场所内有一定水和ATP的合成考点互动探究答案 B解析酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率,酶不提供能量,A错误;多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,若某种酶用蛋白酶水解后其活性不变,推断该酶的本质是RNA,RNA中含有核糖,B正确;人的成熟红细胞只进行无氧呼吸,产生ATP的速率与氧气浓度无关,C错误;酶是大分子物质,合成酶需要消耗ATP,D错误。易错提醒关于ATP的5个易错提醒(1)ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”,这一过程需要酶的催化,同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、糖原、淀粉等)的水解都需要消耗水。(2)ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能,可直接用于各项生命活动(光反应阶段合成的ATP只用于暗反应);而合成ATP所需能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用中吸收的光能。(3)ATP并不是细胞内唯一的高能化合物,高能化合物在生物体内有很多种,如存在于各种生物体细胞内的UTP、GTP、CTP及动物体内的磷酸肌酸。考点互动探究(4)ATP与ADP转化总处于“动态平衡”中,切不可认为ATP合成量大于分解量或ATP分解量大于合成量,如剧烈运动时ATP分解量增加,此时其合成量也增加。(5)细胞放能反应中可将ADP与Pi合成ATP,吸能反应中可将ATP水解为ADP与Pi。考点互动探究考点互动探究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是37历年真题明考向解析真核细胞的叶绿体、线粒体中也能进行DNA的复制,A项错误。酶在生物体内外都有催化活性,B项错误。答案 C考点互动探究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是37胃蛋白酶属于蛋白质,向蛋白质溶液中加入无机盐,可以通过降低溶解度使之析出,而不改变蛋白质的空间结构,因而沉淀胃蛋白酶可用盐析的方法,C项正确。唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37,酶适于在低温下保存,D项错误。考点互动探究2.2017天津卷将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。图3-8-16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值增大图3-8-16考点互动探究答案 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,A项正确。加入酶后,酶促反应速率开始时较快,由于底物A浓度一定,随着反应的进行,底物浓度由大变小,酶促反应速率变慢,B项正确,C项错误。图示的反应在适宜温度下进行,降低反应温度,酶促反应速率将减慢,反应时间将延长,T2值增大,D项正确。考点互动探究3.2016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考点互动探究答案 C解析本题考查酶活力的测定实验,主要考查温度对酶活力的影响及考生的实验设计与分析能力。酶活力受pH的影响,所以在酶与底物混合前应先让底物与缓冲液混合,然后再加入酶并保温、计时,一段时间后检测产物的量,故C项正确。考点互动探究4.2016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3-8-17所示。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。图3-8-17考点互动探究(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高效性和专一性考点互动探究解析(1)酶可改变反应速度,图中A、B两组的产物浓度最终相同,C组最终产物浓度明显低于A、B两组,说明C组酶活性最低;B组产物浓度达到最大值所需的时间比A组短,说明B组酶的活性最高。(2)A组处理温度低于B组,酶活性比B组低,在时间t1之前,将A组温度提高10,A组酶催化反应的速度将加快。(3)时间t2后C组产物浓度不再增加,说明酶已经失活,故在t2时,即使向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件不变的情况下,t3时C组产物总量也不会增加。(4)生物体内大多数酶的化学本质是蛋白质,极少数是RNA。酶是有机催化剂,高效性、专一性和作用条件温和是其特性。考点互动探究知识小体系1.如图是生物体内常见的一种生理作用示意图,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率的影响,的数量就是实验的自变量教师备用习题教师备用习题答案 B解析 是酶,是底物,底物可能是蛋白质;题图中显示具有专一性,反应完成后,的性质未发生改变;或的生成速率可以表示酶促反应的速率;如果探究底物浓度对酶促反应速率的影响,的数量就是实验的自变量。2.ATP是细胞的能量“通货”,下列有关ATP的说法中正确的是()A.ATP彻底水解可产生3种有机物B.人的成熟红细胞无细胞核和众多的细胞器,但也能合成ATPC.虽然所有细胞合成ATP的途径都相同,但它们消耗ATP的途径是不同的D.ATP含有大量能量,是细胞中良好的储能物质教师备用习题解析ATP彻底水解的产物有腺嘌呤、核糖、磷酸,磷酸不属于有机物,A错误;人的成熟红细胞虽无细胞核和众多的细胞器,但可通过无氧呼吸合成ATP,B正确;细胞合成ATP的途径有光合作用和细胞呼吸,细胞合成ATP的途径不一定相同,C错误;脂肪是细胞内良好的储能物质,ATP不是,D错误。答案 B3.如图甲表示细胞中ATP反应链,图中a、b、c代表酶,A、B、C代表化合物;图乙表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是()A.图甲中的B含有2个高能磷酸键,C为腺嘌呤核糖核苷酸B.神经细胞吸收K+时,a催化的反应加速,c催化的反应被抑制C.研究酶活性与温度的关系时,可以选择H2O2和过氧化氢酶为实验材料D.图乙中温度为m时比为n时酶活性低,此时更有利于酶的保存教师备用习题教师备用习题答案D解析图甲中的B是ADP,含有1个高能磷酸键,A错误;神经细胞吸收K+的方式是主动运输,需消耗能量,该过程中a催化的反应加速,c催化的反应也会加速,B错误;H2O2在不同温度下,分解速率不同,研究酶活性与温度的关系时,不能选择H2O2和过氧化氢酶为实验材料,C错误;低温抑制酶的活性,温度为m时比为n时更有利于酶的保存,D正确。4.除了温度和pH对酶活性有影响外,一些抑制剂也会降低酶的催化效果。图a为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图,图b为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下,酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。下列说法不正确的是()A.非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、低温对酶活性抑制的机理相同B.据图可推测,竞争性抑制剂与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性位点教师备用习题C.底物浓度相对值大于15时,限制曲线甲酶促反应速率的主要因素是酶浓度D.曲线乙和曲线丙分别是在酶中添加了竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂的结果教师备用习题解析由图a可以看出,非竞争性抑制剂能改变酶的空间结构,导致底物不能与酶结合,从而抑制其活性,与高温抑制酶活性的机理相同,低温不会改变酶的空间结构;由图a可知,竞争性抑制剂与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性位点;图b中底物浓度相对值大于15时,曲线甲随着底物浓度的增大,酶促反应速率不变,此时主要限制因素是酶浓度;竞争性抑制剂随底物浓度升高,竞争力减弱,酶促反应速率增大,对应曲线乙,非竞争性抑制剂通过改变酶的结构抑制酶的活性,使酶促反应速率减小,对应曲线丙。答案 A5.磷酸肌酸主要储存于动物和人的肌细胞中,是一种高能磷酸化合物。ATP和磷酸肌酸在一定条件下可相互转化。下列相关叙述错误的是()磷酸肌酸(CP)+ADPATP+肌酸(C)A.磷酸肌酸是能量的一种储存形式,是细胞内的直接能源物质B.磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相偶联C.肌肉收缩时,在磷酸肌酸的作用下使ATP的含量保持相对稳定D.据ATP的结构推测生物体内还存在着其他高能磷酸化合物,如GTP、CTP等教师备用习题教师备用习题答案A解析磷酸肌酸是能量的一种储存形式,但不是细胞内的直接能源物质,A项错误;当肌肉收缩大量消耗ATP而使其含量减少时,磷酸肌酸就释放出所储存的能量,使ADP合成为ATP,同时生成肌酸,这是动物体内形成ATP的一个途径,当肌细胞中的ATP浓度过高时,肌细胞中的ATP可将其中的高能磷酸键转移给肌酸,生成磷酸肌酸,因此磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相偶联,肌肉收缩时,在磷酸肌酸的作用下使ATP的含量保持相对稳定,B、C项正确;GTP、CTP等也是生物体内存在着的高能磷酸化合物,D项正确。6.某研究小组为探究影响过氧化氢分解的因素,做了三个实验。相应的实验结果如下图所示,请分析回答下列问题:(1)实验1、2、3中的自变量分别为。(2)实验1的目的是探究。(3)实验2探究了过氧化氢溶液的浓度对酶促反应速率的影响,该实验的结果显示,bc段O2产生速率不再增大的原因最可能是。(4)实验3的结果显示,过氧化氢酶的最适pH为。实验还证实,当pH小于d或大于f时,过氧化氢酶的活性将永久丧失,其原因是。教师备用习题教师备用习题答案(1)催化剂种类和时间、过氧化氢溶液的浓度、pH(2)酶的高效性(3)在过氧化氢酶量一定时,在一定浓度范围内,过氧化氢溶液的浓度越高,O2产生速率越大,而当过氧化氢溶液的浓度达到一定值后,O2产生速率不再随过氧化氢溶液浓度的增大而增大过氧化氢酶的量有限(4)e过酸、过碱会导致酶的空间结构被破坏教师备用习题解析(1)从三个实验的结果可以看出,实验1、2、3的自变量分别是催化剂种类和时间、过氧化氢溶液的浓度、pH。(2)实验1过氧化氢酶和无机催化剂FeCl3的作用结果进行对照,说明了过氧化氢酶具有高效性。(3)实验2的结果显示,在ab段对应的浓度范围内,O2产生速率随着过氧化氢溶液浓度的增大而增大,而当过氧化氢溶液达到b对应的浓度以后,O2产生速率不再增加,bc段O2产生速率不再增加的原因最可能是过氧化氢酶的量有限。(4)在pH为e时,溶液中剩下的过氧化氢的量最少,说明在这一pH下过氧化氢酶的活性最高;过酸、过碱会导致酶的空间结构被破坏,使酶永久失活。
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