高考生物二轮复习 第1部分 专题讲练突破 专题2 细胞的代谢 第3讲 酶和ATP

细胞的代谢第3讲酶和ATP考纲热度1.酶在代谢中的作用(5年21考)2.ATP在能量代谢中的作用(5年19考)诊断知识盲点1具有分泌功能的活细胞才能产生酶。()2酶可被水解为氨基酸或脱氧核苷酸。()3人的造血干细胞和肌细胞中不存在相同的酶。()4以底物的种类作为自变量，可验证酶的专一性。()5酶与无机催化剂比较具有高效性，原因是其能明显降低化学反应的活化能。()6过酸、过碱都可能导致酶分子空间结构的改变。()7研究温度对酶活性的影响，不可采用过氧化氢做底物。()8探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性作用时，可用碘液代替斐林试剂进行鉴定。()9淀粉酶溶液中加入蛋白酶不可能导致淀粉酶活性发生变化。()10酶活性的变化与酶所处环境的改变无关。()111个ATP分子中只含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团。()12活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行。()13线粒体内膜上不能合成ATP。()14人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。()15在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会发生ATP的合成与分解。()16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。() 考点一ATP在代谢中的作用高考领航1(2015高考海南卷)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BATP可为物质跨膜运输提供能量CATP中高能磷酸键水解可释放能量DATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成解析：选D。酵母菌进行酒精发酵过程中有ATP生成，A正确；ATP可为主动运输提供能量，B正确；ATP中远离腺苷的高能磷酸键水解可释放能量，为生命活动供能，C正确；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D错误。2(2014高考江苏卷)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吞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解析：选C。A项，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消耗ATP。B项，吞噬细胞吞噬病原体依赖膜的流动性，需要消耗ATP提供的能量。C项，在适宜的温度、pH条件下，淀粉酶催化淀粉水解，此过程不需要消耗ATP提供的能量。D项，氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链需要消耗ATP提供的能量。核心探究1熟记ATP分子的结构2归纳细胞内ATP产生与消耗的六个结构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，蛋白质合成等线粒体产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等核糖体消耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：DNA复制、转录等对ATP认识的三大失分点1误认为ATP与ADP相互转化完全可逆：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，即从整体上来看二者的转化并不可逆，但可以实现不同形式的能量之间的转化，保证生命活动所需能量的持续供应。2误认为ATP等同于能量：ATP是一种高能磷酸化合物，其分子式可以简写为APPP，高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54 kJ/mol的能量，所以ATP是与能量有关的一种物质。3误认为ATP转化为ADP不消耗水：ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需酶的催化，同时也需要消耗水。 题点突破题点一ATP的结构1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解析：选D。甲乙丙丁表示ATP的逐步水解，每一次水解反应的酶都不同，故A正确。 丙为AP，A是腺苷，由1分子核糖和1分子腺嘌呤构成，加上1分子磷酸，构成1分子腺嘌呤核糖核苷酸，故B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，故C正确。红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，不需要消耗ATP，故乙(ADP)的含量不会增加，故D错。2在下列四种化合物的化学组成中，“”中所对应的含义最接近的是()ABC D解析：选D。根据题意，“”中所对应的含义分别为：一磷酸腺苷AMP即腺嘌呤核糖核苷酸，腺嘌呤，DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸，RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，腺苷，腺苷。不同化合物中“A”的区分A：腺嘌呤脱氧核糖核苷酸A：腺嘌呤核糖核苷酸题点二ATP的生成和利用1细胞代谢与酶和ATP密切相关，丹麦生物学家斯科因研究ATP合成酶，而获得1997年诺贝尔化学奖。下列关于酶和ATP关系的叙述，错误的是()A酶和ATP均是活细胞产生的有机物B酶的合成需要ATP供应能量CATP和ADP的相互转化需要同种酶的催化DATP无物种特异性，酶具有物种特异性解析：选C。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，ATP是细胞内发生放能反应或有能量供应时生成的有机物，A正确；绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，蛋白质和RNA的合成均需要消耗能量(ATP)，B正确；ADP转化成ATP是合成反应，ATP转化成ADP是水解反应，催化两种反应的酶不同，C错误；ATP是绝大多数生命活动的能量来源，是细胞内的能量通货，无物种特异性，酶的合成受遗传物质的控制，不同的生物体内含有的酶有差别，D正确。2下列关于真核细胞内合成ATP的叙述，错误的是()A在有氧与缺氧的条件下，细胞质基质都能形成ATPB正常情况下，线粒体内膜上形成ATP时伴随着氧气的消耗C在绿色植物叶绿体内，形成ATP的过程需要光照DADP与ATP相互转化，使细胞内ATP大量积累解析：选D。有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，均在细胞质基质中进行，且能产生少量的ATP，A正确；线粒体内膜上进行有氧呼吸的第三阶段，消耗氧气生成大量ATP，B正确；叶绿体是光合作用的场所，在光照条件下进行光反应形成ATP，C正确；细胞内的ATP含量极少，不会大量积累，D错误。ATP产生速率与O2供给量之间的关系1A点表示在无氧条件下，细胞可进行无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。2AB段表示随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生速率随之增加。3BC段表示O2供应量超过一定范围后，ATP的产生速率不再加快，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。考点二酶在代谢中的作用高考领航1(2013高考新课标全国卷)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解析：选B。细胞生命活动所必需的酶，如呼吸氧化酶，会存在于分化程度不同的各类细胞中；低温只是抑制酶的活性，在一定范围内，当温度回升后，酶的活性可以恢复，但酶的空间结构一旦被破坏，其活性将无法恢复，因此低温并没有破坏酶的空间结构；酶提高化学反应速度是靠降低化学反应的活化能实现的；酶在化学反应中充当催化剂，也可以作为另一个反应的底物。2(2011高考新课标全国卷)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所示。下列分析错误的是()A甲酶能够抗该种蛋白酶降解B甲酶不可能是具有催化功能的RNAC乙酶的化学本质为蛋白质D乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变解析：选B。酶具有专一性，蛋白酶能催化蛋白质降解。因在蛋白酶的作用下，甲酶活性没有变化而乙酶活性逐渐下降，故甲酶的本质不是蛋白质，有可能是RNA；而乙酶的化学本质是蛋白质，在蛋白酶的作用下其空间结构被改变。3(2016高考全国甲卷)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)。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。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4(2012高考大纲全国卷)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5 mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1 mL。各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液l mL，摇匀。将5支试管放入70恒温水浴中，保温时间相同且合适。取出各试管，分别加入斐林试剂2 mL，摇匀。观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果。(1)_。(2)_。解析：(1)酶的活性受温度的影响，本题探究的是pH对酶活性的影响，因此，温度应为无关变量，必须适宜，而70恒温水浴的温度过高，会导致5组试管中的酶因高温而失活，最终不同pH下的实验结果一样。(2)本题选择的是斐林试剂，通过检测产物的生成量来确定酶的活性高低，斐林试剂鉴定还原糖必须要加热，如果不加热，则任何一组都不会出现砖红色沉淀。答案：(1)中70应改为37。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37(2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在沸水浴中一段时间。因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色核心探究1曲线解读酶的作用机理(1)由图可知，酶的作用原理是降低反应的活化能。(2)若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。2曲线解读酶的特性(1)图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较：酶具有高效性。(2)图2中两曲线比较表明酶具有专一性。3曲线解读影响酶促反应速率的因素(1)分析图3和图4：温度和pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。(2)分析图5：OP段的限制因素是底物浓度，P点以后的限制因素则是酶浓度。酶的特性、酶促反应影响因素及相关实验的五大失分点 1.酶并非都是蛋白质，某些RNA也具有催化作用，因此酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。2酶促反应速率不等同于酶活性(1)温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。(2)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。3分析与酶有关曲线时首先要弄清横坐标、纵坐标表示的意义，其次再分析影响该曲线的因素有几个，一般情况下，曲线未达到平衡时，影响因素是横坐标所示的因子，曲线达到平衡状态后限制因素是除横坐标所示因子之外的其他因素。4在探究酶的最适温度(最适pH)时，底物和酶应达到相同温度(pH)后才混合，以使反应一开始便达到预设温度(pH)。5设计与酶相关的实验时需注意：对照、单一变量等，取材、试剂、控制条件的可行性和科学性，步骤的合理性等。题点突破题点一酶的本质、作用与特性1下列关于酶的说法中正确的是()A酶的合成一定需要核糖体，但不一定需要高尔基体BpH较低时一定会影响酶的活性，但温度较低时则不一定会影响酶的活性C酶能降低化学反应的活化能，但降低活化能的效果不一定比无机催化剂显著D所有细胞都具有与细胞呼吸有关的酶，但不一定都分布在线粒体中解析：选D。 酶合成的场所是核糖体或细胞核，A项错误；酶的催化作用需适宜的温度和pH，pH或温度较低时都会影响酶的活性，B项错误；同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，C项错误；线粒体只参与有氧呼吸第二、三阶段；所以与细胞呼吸有关的酶不一定都分布在线粒体中，D项正确。2酶、激素、抗体是人体内重要的物质。如图所示的是酶、激素、蛋白质、抗体四者的关系。下列有关叙述中正确的是()A2、3、4分别表示蛋白质、激素、抗体B能产生4的细胞一定能产生3C能产生3的细胞一定能产生1D物质1都是由专门器官产生的解析：选B。绝大多数酶是蛋白质，部分激素是蛋白质，抗体是蛋白质，所以图示中的2为蛋白质、3为酶、1为激素、4为抗体，故A项错误；抗体由浆细胞产生，酶是活细胞产生的，故B项正确，C项错误；人体内的激素由专门的内分泌器官或细胞产生，D项错误。3模型包括物理模型、概念模型、数学模型等。而物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，如沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型，就是物理模型。下图为某同学制作的酶催化作用的模型。下列叙述正确的是()A该模型是物理模型，能很好地解释酶的专一性B图中的A一定是蛋白质，因为A是酶C若图中的B表示氨基酸，A表示酶，则该生理过程表示脱水缩合D人成熟的红细胞内不能合成酶，也无上述模型表示的生理过程解析：选A。从题图可以看出，酶与底物的结合具有专一性，A项正确；A在反应前后的数量和性质不变，表示酶，而酶的化学本质是蛋白质或RNA，B项错误；图中的化学反应属于物质的分解，不可能是氨基酸的脱水缩合，C项错误；人成熟的红细胞没有细胞核和众多细胞器，故不能合成酶，但是可以发生图示物质的分解过程，D项错误。具有专一性的物质归纳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：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。4tRNA：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。题点二影响酶的曲线分析1.某一不可逆化学反应(SPW)在无酶和有酶催化时均可以进行，当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。如图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是()A甲B乙C丙 D丁解析：选D。本题以曲线图的形式对酶催化反应的原理进行考查。加入酶后，加快反应速率，所以反应物浓度下降速度增大，由于该反应是不可逆反应，所以最后反应物都消耗完。2图表示甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系，图表示外界环境温度与某一哺乳动物体内酶活性的关系。下列叙述不正确的是()A图中乙酶活性的改变可能是因为其分子结构的改变B图中甲酶可能是具有催化功能的RNAC图表示的酶可以是人体细胞内的呼吸酶D图表示酶的活性不随环境温度的变化而变化，说明酶已经失活解析：选D。图中乙酶经蛋白酶处理，分子结构改变，活性下降，A正确；图中甲酶经蛋白酶处理后活性不变，说明甲酶本质不是蛋白质而是RNA，B正确；图的酶活性不随外界温度变化而变化表明其可以是恒温动物体内的酶，C正确，D错误。3如图表示某种酶在不同处理条件(a、b、c)下催化某反应时生成物的量与反应时间的关系。下列说法正确的是()A酶提供了反应过程所必需的活化能B图中三组反应物起始量一样，造成差异的原因可能有温度、pH、酶浓度等C若是温度不同造成反应速率不同，则a一定为该酶催化反应的最适温度D酶分子在催化反应完成后立即会被降解解析：选B。酶只是降低了反应过程所必需的活化能，A错误。反应物起始量都相同，造成酶促反应速率差异的原因可能是酶活性的差异，影响因素是温度、pH、酶浓度也会影响酶促反应速率，B正确。温度对酶活性的影响曲线类似于抛物线形状，图给出的信息太少，无法判断a是否为最适温度，C错误。作为催化剂的酶分子在催化反应完成后，一般不会立即被解体，只有钝化后，才能被降解。4高温淀粉酶在应用前，需要对该酶发挥作用的最佳温度范围进行测定。图中曲线表示在一定温度范围内的相对酶活性(酶活性与酶最大活性的百分比)。曲线为酶的热稳定性数据，即将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性而得到的数据。下列有关叙述不正确的是()A曲线表明，当温度为80时，该酶活性最高B该酶发挥作用的最佳温度范围是6070C曲线上35数据点是在6070时测得的D曲线表明，该酶的热稳定性在70之后迅速下降解析：选C。结合题干，曲线表明80是该酶活性最高的温度，A项正确；该酶发挥作用的最佳温度范围是6070，因为此温度下不仅酶活性较强，且残余活性也强，B项正确；曲线上35数据点是在酶活性最高的温度下(即80)测得的(由题目中对曲线对应的操作过程的叙述知)，C项错误；曲线表明该酶的热稳定性在70之后急剧下降，D项正确。“四看法”分析酶促反应曲线1看两坐标轴的含义：分清自变量与因变量，了解两个变量的关系。2看曲线的变化：利用数学模型法观察同一条曲线的升、降或平的变化，掌握变量变化的生物学意义。如在分析影响酶促反应的因素时，一般情况下，生成物的量未达到饱和时，限制因素是横坐标所表示的因素，当达到饱和后，限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素。3看特殊点：即曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉点等五点，理解特殊点的意义。4看不同曲线的变化：理解曲线之间的内在联系，找出不同曲线的异同及变化的原因。酶相关的实验设计方法解读1验证类实验目的自变量实验组对照组验证酶具有催化作用相应酶液的有无底物相应酶液底物等量蒸馏水验证酶的高效性催化剂的种类(无机催化剂和酶)底物相应酶液底物无机催化剂验证酶的专一性不同的底物或不同的酶液底物相应酶液同一底物另一酶液或另一底物同一酶液验证某种酶是蛋白质待测酶液和标准蛋白质溶液待测酶液双缩脲试剂标准蛋白质溶液双缩脲试剂验证某种酶是RNA待测酶液和标准RNA溶液待测酶液吡罗红染液标准RNA溶液吡罗红染液2.探究类探究酶的最适温度或最适pH(1)实验设计思路(2)实验设计程序注意：根据实验目的，有些实验需设置相互对照，设两个或两个以上实验组。如探究酶作用的最适温度(或pH)时，应按一定的自变量梯度设置多个实验组，通过对比实验结果找出酶的最适温度(或pH)。3实验分析类的一般解题思路(1)从实验目的和实验材料入手，分析实验假设，并做出预期。(2)总结概括实验原理，研究分清自变量与因变量，联系基本知识，在自变量与因变量之间建立关系。(3)分析实验结果(现象)产生的原因，并由结果得出结论。夺分题组1(2016高考全国乙卷)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解析：选C。在测定酶活力的实验中，需要保证pH和温度均相同且适宜，故缓冲液应在加入底物和酶之前加入，只有C项符合要求。2据表分析，下列说法正确的是()组别质量分数为3%的淀粉溶液2 mL2 mL2 mL质量分数为3%的蔗糖溶液2 mL2 mL2 mL质量分数为2%的淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL1 mL1 mL1 mL反应温度0 0 60 60 100 100 碘液2滴2滴2滴2滴2滴2滴注：表中“”表示没有添加。A淀粉酶溶液的用量是无关变量B两组实验可用于验证酶的专一性C三组实验可说明温度能影响酶活性D设计上述实验的目的是验证酶的专一性解析：选A。根据表格数据可知，该实验的自变量是底物的种类和温度，所以淀粉酶溶液的用量是无关变量，A正确；两组实验的温度不是适宜温度，此温度下酶不能正常发挥作用，所以不能用于验证酶的专一性，B错误；淀粉酶不能催化蔗糖水解，故不能说明温度能影响酶活性，C错误；该实验的目的是探究温度对酶活性的影响以及验证酶的专一性，D错误。3.20世纪60年代后，医院开始用淀粉酶替代酸来分解淀粉。如图所示为某同学探究不同pH条件下淀粉酶对淀粉的分解作用的实验结果。据图分析，下列说法不正确的是()A应先将各组试管溶液pH分别调到设定数值再混合BpH为3和9的两支试管中淀粉酶的活性相同C将pH为13的溶液调到pH为7后试管中淀粉含量基本不变D淀粉酶降低淀粉分解反应活化能的作用比酸更显著解析：选B。探究不同pH条件对淀粉酶活性影响的实验操作中，应先将各组试管溶液pH分别调到设定数值，再加入淀粉酶。根据图示，淀粉剩余量相对值越大，说明在此pH条件下酶活性越低。pH为3和9的两支试管中虽然淀粉剩余量相同，但由于酸也能促进淀粉的分解，故其淀粉酶的活性不相同。pH为13时淀粉基本没有被分解，且强碱能使酶变性失活，故调到pH为7后淀粉含量基本不变。由于pH为7时淀粉酶的活性最大，故说明淀粉酶降低淀粉分解反应活化能的作用比酸更显著。4下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验结果。据此回答下列问题：探究温度对酶活性影响的实验(实验一)实验步骤分组甲组乙组丙组淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL可溶性淀粉溶液5 mL5 mL5 mL控制温度06090将新鲜淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别恒温测定单位时间内淀粉的_注：淀粉酶的最适温度是60。探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验(实验二)组别A组B组C组D组E组pH56789H2O2溶液完全分解所需时间(秒)30018090192284(1)pH在实验一中属于_变量，而在实验二中属于_变量。(2)实验一中的对照组为_组。(3)实验一的步骤为错误操作，正确的操作应该是_。第步最好选用_(试剂)测定单位时间内_。(4)如将实验一的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，你认为是否科学？_，为什么？ _。(5)分析实验二的结果，可得到的结论是：_；在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为_之间设置梯度。(6)该组同学还做了反应速率与底物浓度关系的实验。如图坐标中已根据实验二结果画出D组中底物浓度与反应速率的曲线，请你在该坐标图中画出C组中底物浓度与反应速率的曲线。解析：(1)实验一探究的是温度对酶活性的影响，因此自变量是温度，因变量是酶活性，pH属于无关变量；而实验二是探究过氧化氢酶作用的最适pH，自变量是pH。(2)探究温度对酶活性影响实验中，已知60是淀粉酶作用的最适温度，因此乙组的实验结果是另外两组的参照，故为对照组。(3)探究温度对酶活性影响的实验中，应该先使酶和底物分别达到预设温度，然后再将底物和酶混合进行反应，否则会影响实验结果的准确性。因此，实验一的步骤为错误操作。淀粉遇碘液变蓝，因此实验一的第步最好选用碘液测定单位时间内淀粉的剩余量，单位时间内淀粉的剩余量越多，说明酶活性越低。不用斐林试剂测定单位时间内生成物的量，因为斐林试剂需加热才能与还原糖发生显色反应，而加热会影响自变量温度，进而影响实验结果。(4)温度会直接影响H2O2的分解，因此实验一的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液不能换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液。(5)由实验二的结果可知：在pH为57的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性升高，在pH为79的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性降低。在该项实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为68之间设置梯度。(6)C组中酶活性比D组中酶活性高，据此可画出C组中底物浓度与反应速率的曲线。答案：(1)无关自(2)乙(3)使新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别达到预设温度后再混合(其他合理答案也可)碘液淀粉的剩余量(4)不科学因为温度会直接影响H2O2的分解(5)该过氧化氢酶的最适pH约为7，pH降低或升高酶活性均降低(或在pH为57的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性升高，在pH为79的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性降低)68(6)限时规范训练(建议用时：45分钟)1关于ATP的叙述中，错误的是()AATP分子水解去掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸B蓝藻细胞中的线粒体、叶绿体分别通过有氧呼吸、光合作用产生ATPCATP分子中储存着大量的活跃化学能，是一种高能磷酸化合物D小麦根尖成熟区细胞能产生ATP的结构有线粒体、细胞质基质解析：选B。ATP分子水解去掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸，A正确。蓝藻细胞是原核细胞，细胞中无线粒体、叶绿体但可进行有氧呼吸、光合作用产生ATP，B错误。ATP分子中储存着大量的活跃化学能，是一种高能磷酸化合物，C正确。小麦根尖成熟区细胞无叶绿体，能产生ATP的结构只有线粒体、细胞质基质，D正确。2有关酶和ATP的说法正确的是()A人体细胞合成ATP时都需要氧气的参与B同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中C酵母菌产生CO2的过程中都有ATP的合成D若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘液对实验结果进行检测解析：选B。人体细胞合成ATP在无氧呼吸下也能产生，故A错误。同一种酶可以存在于分化程度不同的活细胞中，如呼吸酶，故B正确。酵母菌在线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段时产生CO2，同时有ATP的合成，但在无氧呼吸中产生二氧化碳时没有ATP的合成，故C错误。如果用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，因为蔗糖是否被分解无法用碘液检测，故D错误。3细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如图所示，下列有关叙述不正确的是()A酶1与产物B结合后失活，说明酶的功能由其空间结构决定B酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列C酶1有两种底物且能与产物B结合，因此酶1不具有专一性D酶1与产物B的相互作用可以防止细胞生产过多的产物A解析：选C。分析题图可知，当产物B浓度高时，可与酶1的变构位点结合，引起酶1空间结构发生改变，使酶1变性失活，说明酶的功能由其空间结构决定，也说明酶1与产物B的相互作用可防止细胞生产过多的产物A，A、D正确；酶1的变构位点和活性位点有着特定的氨基酸序列，B正确。4取5支试管，编号为15，分别加入2 mL物质的量浓度为1.0 mol/L的H2O2溶液，进行如表所示实验。据表分析，下列叙述中正确的是()试管编号12345加入物质蒸馏水锈铁钉生土豆块熟土豆块生土豆块、稀NaOH溶液实验结果几乎无气泡少量气泡大量气泡几乎无气泡几乎无气泡A.1号和3号对比，说明酶具有高效性B2号和3号对比，说明不同种酶的催化效率不同C4号和5号对比，说明酶的活性受温度、pH的影响D本实验不能用来探究酶作用的最适温度解析：选D。分析5支试管所加入的物质及实验结果可知，2号中锈铁钉含有的Fe3可以催化H2O2分解，但气泡较少；3号中生土豆块含有的H2O2酶能催化H2O2分解，气泡很多；4号中熟土豆块因高温导致H2O2酶失活，不能催化H2O2分解，几乎无气泡产生；5号中稀NaOH溶液导致生土豆块中的H2O2酶失活，不能催化H2O2分解，几乎无气泡产生；1号作为对照组。3号和1号对比，说明酶具有催化作用。2号和3号对比，说明H2O2酶的催化效率比Fe3的高，即说明与无机催化剂相比，酶具有高效性。3号和4号对比，可以说明酶的活性受温度影响。5号和3号对比，可以说明酶的活性受pH影响。由于没有设置多种不同温度，故本实验不能用来探究酶作用的最适温度。5.某同学在进行某一酶促反应实验时，第一次实验测得产物生成量随时间变化情况如图中曲线a所示，第二次实验仅对第一次实验中的条件进行了一处调整，实验结果如曲线b表示。该同学改变的条件可能是()A改变了酶的种类B改变了酶的用量C改变了底物浓度 D改变了反应温度解析：选C。 从两条曲线可以看出，两次实验中反应速率均逐渐减慢，一段时间后反应终止，产物不再增加，但两次实验中产物生成总量不同。如果改变酶的种类或反应温度，要么反应无法进行，要么反应总时间发生改变，但反应终止后产物总量不会改变；如果改变酶的用量，反应总时间可能发生改变，但反应终止后产物总量不会改变；如果改变底物的浓度，将会影响反应的速率和产物生成总量，反应终止后产物总量必然改变。6如图表示改变某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果，请据此分析，改变下列哪种因素才能获得改变后的结果()A温度 BpHC淀粉溶液量 D唾液量解析：选C。由图中信息可知，反应进行到12 min后，还原糖的生成量不再增加，两组反应都不再进行，改变某一条件后生成物总量降低，反应物淀粉溶液量减少会导致此结果。而改变温度、pH和唾液量均只会改变反应完成所需要的时间，不改变生成物总量。7如图中曲线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降低pH，重复该实验，曲线中B点位置不变解析：选D。在曲线的AB段随着底物浓度的增大，反应速率会增大，限制反应速率的主要因素是底物浓度。酶量会影响化学反应速率，一定条件下酶量的增加，可以增大化学反应速率，酶量减少，可以降低化学反应速率。pH影响酶活性，与最适pH条件下相比，降低pH，酶活性降低，化学反应速率降低，则B点位置下降。8为了比较甲、乙两种酶对温度和pH的耐受程度(即保持活性的范围)的差异，科研人员作了相关的研究，结果如图。下列说法正确的是()A甲酶对温度的耐受程度比乙酶大B在pH为67的环境下，几乎测不到甲酶活性C甲酶活性在任何环境中都比乙酶高D测定pH对酶活性影响时温度应设为20解析：选B。从温度对酶活性影响的曲线分析，乙酶保持活性的温度范围大于甲酶，从曲线趋势看出乙酶比甲酶的温度耐受程度大。从pH对酶活性影响的曲线分析，在pH为67的环境下，几乎测不到甲酶的活性；20时甲、乙两种酶活性都较低，不宜用来测定pH对酶活性的影响。9在三支试管中加入等量的质量分数为5%的过氧化氢溶液，再分别加入适量的二氧化锰、新鲜猪肝研磨液、唾液，一段时间后测得底物含量变化如图所示。则下列叙述不正确的是()A曲线乙表示二氧化锰的催化作用，曲线甲与曲线乙对照反映了无机催化剂具有专一性B曲线丙表示猪肝中过氧化氢酶的催化作用，曲线甲与曲线丙对照反映酶具有专一性C曲线丙与曲线乙对照可以说明酶具有高效性D曲线甲不下降的原因可能是唾液淀粉酶与该底物不能形成酶底物复合物解析：选A。酶的高效性是指同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高，由图分析，催化效率丙乙甲，则三条曲线对应的条件是：甲为唾液，乙为二氧化锰，丙为新鲜猪肝研磨液。专一性是指每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，曲线甲、乙对照不能得出无机催化剂具有专一性。同理，曲线甲表示唾液淀粉酶不能催化过氧化氢的分解，曲线丙表示过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解，二者对照能说明酶具有专一性，B正确。和乙相比，丙催化的时间短，效率高，因此可以说明酶具有高效性，C正确。 曲线甲不下降的原因是酶具有专一性，唾液淀粉酶不能催化过氧化氢的分解，D正确。10利用麦芽酿造啤酒时，麦芽中多酚氧化酶(PPO)的作用会降低啤酒质量。图为不同pH和温度对PPO活性影响的曲线，有关叙述错误的是()APPO催化多酚类物质的生化反应B相同温度时，pH 7.8的酶促反应产物比pH 8.4的少C在制备麦芽过程中应将反应条件控制在温度80 、pH 8.4D高于90 ，若PPO发生热变性，一定温度范围内温度越高变性越快解析：选C。在温度80 、pH 8.4的条件下，多酚氧化酶(PPO)的活性高，降低啤酒质量，C错误。11下表是其他条件均为最适情况下探究乳糖酶催化乳糖水解的相关实验结果，以下分析正确的是()实验一(乳糖浓度为10%)实验二(酶浓度为2%)酶浓度相对反应速率乳糖浓度相对反应速率00001%255%252%5010%504%10020%655%20030%65A.实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率不再增大B实验二若继续增加乳糖浓度，相对反应速率会增大C实验二若将反应温度提高5 ，相对反应速率将增大D实验一的自变量是酶浓度，实验二的自变量是乳糖浓度解析：选D。在底物足够多的情况下，酶促反应速率会随酶浓度增加而加快；当所有的酶都参与反应时，反应速率将达到最大；本实验结果是在其他条件均为最适情况下获得的，故再提高温度，反应速率会下降。12如图中甲曲线表示在最适温度下，某种酶促反应速率与反应物浓度之间的关系。其余两条曲线分别表示该酶促反应速率随pH或温度的变化趋势。下列相关分析，正确的是()A在A点适当提高温度或在B点适当增加酶的浓度，反应速率都将增大B图中E点代表该酶的最适pH，H点代表该酶的最适温度C短期保存该酶，适宜条件对应于图中的D、H两点D研究淀粉酶或过氧化氢酶参与的酶促反应，均可得到上图曲线解析：选C。首先根据曲线变化判断乙曲线代表温度对酶促反应的影响，丙曲线代表pH对酶促反应的影响。甲曲线是在最适温度下测定的，故在A点提高温度，反应速率将降低，故A错；图中E点代表酶的最适温度，H点代表酶的最适pH，故B错；酶的保存应该在最适pH、低温下保存，故C对；过氧化氢受热易分解，故当用过氧化氢酶研究温度对酶促反应速率影响时，高温时反应速率不会为零，故D错。13研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答问题：(1)神经细胞中的ATP主要来自_(生理过程)。研究发现，正常成年人安静状态下24 h有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为210 mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是_。(2)由图可知，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来。最后剩下的是_。(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是：用化学物质阻断神经递质在神经细胞间的信息传递后，发现_，寻找到靶细胞膜上有_。解析：(1)神经细胞中产生ATP的过程只有细胞呼吸；ATP的含量虽然少，但是由于转化速率快，所以能满足人体的能量需求。(2)由题图可知，在酶的作用下，ATP一共脱下3个磷酸基团，因此最后剩下的结构是腺苷，即腺嘌呤核糖。(3)由“不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化”可知，若“阻断神经递质在神经细胞间的信息传递”，细胞仍可由ATP传递信号，则靶细胞膜上应该有ATP的受体。答案：(1)细胞呼吸ATP和ADP相互转化迅速(2)腺苷(3)受体细胞仍能接受部分神经信号(或受体细胞的膜电位仍会发生变化)ATP的受体14新的研究表明，专性嗜热菌株的嗜热酶在处理食品和造纸工业废水、芳香族化合物、氰药、重金属及其他有机难降解物质等方面具有重要作用。如图所示为降解污染物过程中由该酶催化的反应与未使用该酶的非催化反应的自由能变化情况。请据图回答问题：(1)化学反应时必定会经过一个过渡态活化络合物。过渡态具有比反应物分子和生成物分子都要高的势能。催化剂的实质就是与反应物分子结合，改变过渡态的势能，图甲中a和b中为催化反应活化能的是_，酶可以很大程度地_反应活化能。(2)大多数酶属于蛋白质，少数酶属于_，影响其活性的因素主要有_，所有的酶都_(填“有”或“没有”)调节生物体生命活动的作用。解析：(1)化学反应时必定会经过一个过渡态活化络合物。过渡态具有比反应物分子和生成物分子都要高的势能，所以，相互碰撞的分子必须具有足够的能量，才能使分子由反应物分子的低势能转化为过渡态的高势能，这就是活化能的实质。催化剂与反应物分子结合，改变过渡态的势能。图甲中的初态时，该反应并没有开始进行，说明此时底物分子还处在不易发生反应的常态。根据题意及酶的作用可知，a为催化反应活化能，b为非催化反应的活化能。酶可以很大程度地降低过渡态的势能，所以可以大幅度地降低反应活化能。(2)酶是生物催化剂，活性主要受温度和pH的影响，且大多数酶属于蛋白质，少数酶属于RNA。所有的酶都没有调节生物体生命活动的作用，只有催化作用。答案：(1)a降低(2)RNA温度和pH没有15为了探究pH对过氧化氢酶活性的影响，某小组同学进行了如下实验。实验材料：直径4 cm、厚度0.5 cm的马铃薯块茎圆片若干，随机平均分为三组组别步骤1组2组3组1 mol/L的HCl溶液浸泡5 min1 mol/L的NaOH溶液蒸馏水浸泡5 min取出后，用吸水纸吸去马铃薯块茎圆片上多余的液体3%的过氧化氢溶液5滴5滴5滴及时观察现象1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生(注：“”表示不做处理。)请分析作答：(1)表格中的是_，是_。(2)该实验的无关变量有_(至少写出两项)。(3)及时观察时，1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生，是因为_。(4)放置几分钟后，该组同学发现3组马铃薯块茎圆片上基本无气泡继续产生，1、2组马铃薯块茎圆片上竟然有少量气泡产生。请分析：3组基本无气泡继续产生的原因是_；1、2组有少量气泡产生的原因可能是_(写出一点即可)。解析：(1)对1、2、3组马铃薯块茎的处理分别是用盐酸、氢氧化钠、蒸馏水浸泡，且浸泡时间均为5 min，故是浸泡5 min。1、2组马铃薯块茎分别用盐酸和氢氧化钠处理后，滴加过氧化氢溶液后不产生气泡，说明强酸和强碱影响了马铃薯块茎中过氧化氢酶的活性，3组马铃薯块茎没有用酸和碱处理，该组马铃薯块茎中过氧化氢酶的活性强，会催化过氧化氢分解产生氧气，从而产生大量气泡，故是有大量气泡产生。(2)该实验的自变量是PH(或加入的是酸、碱，还是蒸馏水)，无关变量有多种，如马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间、过氧化氢溶液的浓度、用量、观察时间等。(3)强酸和强碱会使过氧化氢酶变性失活，因此，在及时观察时1、2组马铃薯块茎圆片上无气泡产生。(4)3组马铃薯块茎圆片起初有大量气泡产生是过氧化氢酶催化过氧化氢分解的结果，当过氧化氢全部被分解后，不再产生气泡。一段时间后，1、2组马铃薯块茎圆片有少量气泡产生，可能是过氧化氢自然分解，产生的氧气积累，也可能是强酸、强碱浸泡马铃薯块茎圆片时间短，只使马铃薯块茎圆片中部分酶失活，使得过氧化氢分解减慢，几分钟以后产生的气体逐渐积累形成气泡。答案：(1)浸泡5min有大量气泡产生(2)马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间(过氧化氢溶液的浓度、用量、观察时间等)(3)强酸、强碱使马铃薯块茎圆片表面的过氧化氢酶失活(4)过氧化氢分解完毕过氧化氢自然分解的气体得到积累，形成少量气泡(浸泡时间短，HCI、NaOH只破坏了马铃薯块茎圆片中部分过氧化氢酶的结构，使得过氧化氢分解减慢，放置几分钟后气体积累形成气泡)第4讲细胞呼吸与光合作用考纲热度1.细胞呼吸(5年26考)2.光合作用的基本过程(5年17考)3影响光合作用速率的环境因素(5年55考)诊断知识盲点1人体细胞内O2/CO2的比值，线粒体内比细胞质基质高。()2人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供。()3有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解。()4无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有H的积累。()5葡萄糖氧化分解为丙酮酸只发生在细胞有氧呼吸时。()6种子风干脱水后呼吸强度增强。()7及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害。()8无氧呼吸的终产物是丙酮酸。()9无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜。()10叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同。()11光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与。()12适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值，停止供应CO2后比停止前的高。()13磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物。()14进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原。()15光反应为暗反应提供H和H2O。()16H2O在光下分解为H和O2的过程发生在叶绿体基质中。()17番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，光反应强度会降低，暗反应强度也降低。()18离体的叶绿体基质中添加ATP、H和CO2后，可完成碳(暗)反应。()19在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是类囊体薄膜和线粒体内膜。()20CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中。()21光合作用过程中光能转变成化学能，细胞呼吸过程中化学能转变成热能和ATP。()22净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长。()23夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量。() 考点一细胞呼吸高考领航1(2013高考新课标全国卷)下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是()A肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸B与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码C破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中D有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同解析：选C。本