2019高考生物二轮复习专题二细胞的代谢第一讲代谢中的酶和ATP学案.docx

第一讲代谢中的酶和ATP考纲要求1酶在代谢中的作用()2.ATP在能量代谢中的作用()知识主干系统联网理基础建网络回扣关键知识授课提示：对应学生用书第22页高考必背记一记1酶的作用、本质与特点(1)酶具有催化作用，其作用原理是降低化学反应的活化能。(2)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。(3)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。2影响酶促反应速率的因素(1)温度和pH：通过影响酶活性来影响酶促反应速率。(2)底物充足、其他条件适宜：酶浓度与酶促反应速率呈正相关。(3)酶浓度一定、其他条件适宜：随底物增加，酶促反应速率先加快后稳定。3与酶相关实验的2个注意事项(1)验证酶专一性实验的检测试剂底物为淀粉和蔗糖时，检测试剂应为斐林试剂，不能用碘液。因为碘液不能检测蔗糖是否水解。(2)探究酶活性最适温度实验的底物和检测试剂底物：不能为过氧化氢。因为温度影响过氧化氢分解。检测试剂：底物为淀粉时，检测试剂应为碘液，不能用斐林试剂。因为斐林试剂需要加热，会影响自变量。4细胞中产生ATP的生理过程是呼吸作用和光合作用，产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。光合作用的光反应过程中，光能转换为活跃的化学能储存在ATP中，光反应中产生的ATP只用于暗反应。易混易错判一判1判断下列有关酶的叙述的正误(1)唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度是37。(2017全国卷)()(2)在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶。(2017全国卷)()(3)叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶。(2018全国卷)()(4)细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与。(2016江苏卷)()(5)发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性。()(6)口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用。()2判断下列有关ATP叙述的正误(1)ATP能在神经元线粒体的内膜上产生。(2016全国卷)()(2)DNA与ATP中所含元素的种类相同。(2015全国卷)()(3)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。()(4)在生物体的活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行。()高频考点融会贯通析考点做题组攻破热点难点授课提示：对应学生用书第23页考点一ATP在能量代谢中的作用真题试做明考向1(2014高考新课标全国卷)关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是()A磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物B光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与C人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供D病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量解析：光反应中合成ATP的原料是ADP和磷酸，A正确；叶绿素吸收光能的过程不需要酶的参与，B正确；人体在剧烈运动时所需要的能量是由葡萄糖通过呼吸作用产生的，人体细胞无氧呼吸的过程中产生了乳酸，乳酸不能直接分解供能，C错误；病毒核酸的复制是在宿主细胞中完成的，该过程所需的能量、原料均来自于宿主细胞，D正确。答案：C2(2016高考北京卷)葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程()A在无氧条件下不能进行B只能在线粒体中进行C不需要能量的输入D需要酶的催化解析：酵母菌是兼性厌氧型真菌，既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸，无论是哪种呼吸方式都存在着由ADP转化为ATP的过程(即ADPPi能量ATP)，需要ATP合成酶的催化，A、C错误，D正确；酵母细胞的无氧呼吸发生在细胞质基质中，B错误。答案：D3(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：本题主要考查ATP的相关知识。酒精发酵即无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，同时释放少量能量，该过程中有ATP生成，A项正确；物质跨膜运输的方式如果是主动运输，需要消耗能量，这部分能量可由ATP提供，B项正确；ATP中高能磷酸键水解可释放能量，C项正确；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D项错误。答案：D4(2013高考海南卷)关于真核细胞中生命活动与能量关系的叙述，错误的是()ADNA复制需要消耗能量B光合作用的暗反应阶段需要消耗能量C物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATPD细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生解析：物质通过协助扩散进出细胞需要载体，但不消耗能量，C错误。答案：C融会贯通析考点1ATP的结构与能量转换2细胞内产生与消耗ATP的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、转录等易错警示防易误(1)ATP与ADP、RNA的关系：ATP脱去一个磷酸基团成为ADP，再脱去一个磷酸基团就成为RNA的基本单位之一腺嘌呤核糖核苷酸。因此，ATP与RNA的组成元素相同(都是C、H、O、N、P)，且ATP中含有核糖和碱基成分。(2)相关化合物中“A”的辨析方法技巧会应用ATP的结构与功能解题方法技巧解答ATP的结构与功能试题要注意两点：一是应注意其结构特点，即含有两个高能磷酸键，且远离腺苷的那个容易断开。二是应注意动物和植物体内ATP的来源不同，前者主要通过细胞呼吸产生，场所是细胞质基质和线粒体；后者的形成途径包括细胞呼吸和光合作用的光反应阶段，场所包括细胞质基质、线粒体和叶绿体，光反应阶段产生的ATP仅用于光合作用的暗反应，其他生命活动所需能量由细胞呼吸来提供。巩固提升练题组题组一ATP在能量代谢中作用的考查5下列有关ATP的叙述，正确的是()人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等若细胞内Na浓度偏高，为维持Na浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡ABCD解析：本题考查ATP在各种条件下含量的变化。安静状态时，骨骼肌细胞进行有氧呼吸；长时间剧烈运动时，既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸；有氧呼吸和无氧呼吸分解1mol葡萄糖所形成的ATP分别为38mol、2mol，生成ATP的量不相等。Na外流是以主动运输的方式进行的，需要消耗ATP。人在寒冷时，甲状腺激素与肾上腺素的分泌增加，代谢增强，有机物分解加快，ATP产生量增加。ATP与ADP总是处于动态平衡之中，当ATP消耗量增加时，机体通过无氧呼吸和分解糖原等方式产生更多ATP。答案：B6酶和ATP是细胞代谢过程中所需的两种重要的化合物，而细胞内还有与ATP结构类似的GTP、CTP和UTP等高能磷酸化合物，但ATP用途较为广泛。下列有关叙述中错误的是()AUTP分子中含有2个高能磷酸键，彻底水解可得到3种有机物BATP分子中高能磷酸键全部断裂后的产物中有某些酶的基本组成单位CATP的合成常伴随放能反应，而吸能反应不一定伴随ATP的水解D唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的过程是一个需要消耗ATP的胞吐过程解析：UTP(三磷酸尿苷)彻底水解的产物为尿嘧啶、核糖和磷酸，其中磷酸属于无机物，A错误；ATP分子中高能磷酸键全部断裂后的产物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸，其中腺嘌呤核糖核苷酸是RNA类酶的基本组成单位之一，B正确；某些吸能反应可能伴随GTP、CTP或UTP的水解，C正确；唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的过程是一个需要消耗ATP的胞吐过程，D正确。答案：A题组二ATP与ADP相互转化过程的考查7如图中甲代表ATP，下列有关叙述正确的是()A在合成蔗糖的反应中，乙的含量会增多B丙中含有腺嘌呤，是DNA的基本组成单位C丙含有高能磷酸键，但一般不供能D丁是腺苷，而戊不可用于甲的合成解析：在合成蔗糖的反应中，需要消耗ATP，ADP的含量会增多，A正确；丙是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，B错误；丙中不含有高能磷酸键，C错误；丁就是ATP脱去三个磷酸基团(戊)，即为腺苷，腺苷是由腺嘌呤和核糖组成的，而磷酸基团是ATP合成的原料，D错误。答案：A8酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，ATP是生命活动的直接能源物质。如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图，以下说法正确的是()A代表的物质是ADP，是腺嘌呤核糖核苷酸B若要探究酶b的最适pH，应在中性左右设置实验自变量C释放能量最少的过程是D大肠杆菌细胞产生ATP的主要场所是线粒体解析：分析图示可知：为ADP、为腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)、是腺苷、是磷酸、是能量，A项错误；酶b的适宜pH的变量范围应偏酸性，B项错误；和过程断裂的都是高能磷酸键，过程断裂的是普通化学键，所以释放能量最少的过程是，C项正确；大肠杆菌细胞属于原核细胞，原核细胞中没有线粒体，D项错误。答案：C考点二酶在细胞代谢中的作用真题试做明考向1(2017高考全国卷)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解析：盐析法主要用于蛋白质的分离、纯化，胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因而可用盐析法进行沉淀，C项正确。真核细胞中DNA主要分布于细胞核中，细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量DNA分布，所以参与DNA合成的酶也可分布于线粒体和叶绿体中，A项错误。酶作为生物催化剂可以在生物体内发挥作用，也可以在生物体外发挥作用，B项错误。唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37左右，而该酶通常在低温下保存，D项错误。答案：C2(2017高考天津卷)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值增大解析：本题考查酶促反应过程中酶的作用。由图示中A、B物质变化曲线知，A、B分别为反应物和生成物，酶C的作用是降低A生成B这一反应的活化能，A正确；随反应物浓度降低，该体系中酶促反应速率先快后慢，B正确；T2后因A浓度降低导致了反应速率下降，从而导致B浓度增加缓慢，C错误；该图为最适温度下的酶促反应曲线，若适当降低反应温度，达到反应平衡的时间会延长，T2值会增大，D正确。答案：C3(2015高考海南卷)关于人体内激素和酶的叙述，错误的是()A激素的化学本质都是蛋白质B酶可以降低化学反应的活化能C高效性是酶的重要特性之一D激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢解析：人体内激素的化学本质并非都是蛋白质，如性激素为固醇，A项错误。酶的作用原理是降低反应需要的活化能，进而加快反应的速度，B项正确。酶具有专一性、高效性和作用条件较温和等特点，C项正确。激素与靶细胞结合可调节细胞代谢，D项正确。答案：A4(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：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，低温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。答案：B融会贯通析考点1酶的作用原理曲线分析(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酶的特性曲线分析(1)图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较，表明酶具有高效性。(2)图2中两曲线比较，表明酶具有专一性。3影响酶促反应速率的因素的曲线分析温度pH底物浓度酶浓度温度偏高或偏低，都会使酶的活性降低。温度过高会使酶因空间结构遭到破坏而失去活性每种酶只能在一定的pH范围内表现出活性，过酸过碱都会使酶因空间结构遭到破坏而失活当底物达到一定浓度后，受酶量的限制，酶促反应速率不再增加底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比方法技巧会应用酶的作用和特性相关试题的解题方法技巧(1)对酶的概念、本质和特性的分析解答酶的本质、特性试题时，应关注以下几个方面：绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA，可用双缩脲试剂鉴定，甚至用蛋白酶处理来确定某种酶的本质。酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥催化作用。酶的催化作用是指能降低化学反应的活化能，提高反应速率，但不改变化学反应的方向和平衡点。在化学反应前后，酶的性质、数量并不发生改变。(2)酶促反应曲线类试题解题思路解答此类试题应用“四看法”：一看两坐标轴的含义：分清自变量与因变量，了解两个变量的关系。二看曲线的变化：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，当生成物的量达到饱和后，限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素。三看特殊点：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。四看不同曲线的变化：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。巩固提升练题组题组一酶本质及作用特性的考查5下列关于酶的叙述，正确的是()A在酶促反应中，酶对化学反应的催化效率称为酶活性B与无机催化剂相比，酶为化学反应提供的活化能更多使之具有高效性C高温、低温、过酸和过碱都会使酶的空间结构受到破坏而永久失活DDNA能控制蛋白质类酶的合成，但不能控制RNA类酶的合成解析：在酶促反应中酶对化学反应的催化效率称为酶活性，A正确；与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，酶不提供能量，B错误；低温不会破坏酶的空间结构，只是抑制酶活性，C错误；DNA既能控制蛋白质类酶的合成，也能控制RNA类酶的合成，D错误。答案：A6(2018浙江新高考研究联盟联考)二氧化锰和过氧化氢酶都能催化过氧化氢分解成水和氧气。下表为某兴趣小组进行的实验及相应结果。下列叙述错误的是()试管反应物加入物质反应条件实验现象12%过氧化氢溶液二氧化锰室温少量气泡22%过氧化氢溶液土豆浸出液室温大量气泡32%过氧化氢溶液人新鲜唾液室温没有气泡A.本实验说明酶的催化作用具有高效性和专一性B本实验还能证明酶在细胞外也具有催化作用C若将产生的气体全部收集起来，则从1号和2号试管收集到的气体体积基本相同D若将反应条件改为沸水浴，则2号试管也不会产生气泡解析：本实验的自变量是无机催化剂和生物催化剂酶，说明酶具有高效性，自变量还有酶的种类，说明酶具有专一性，A正确；本实验是在细胞外的试管中进行的，说明酶在细胞外也具有催化作用，B正确；由于反应物的量是相等的，在无机催化剂和生物催化剂作用下的反应只是速度不同，所以不同的试管中最终收集到的气体体积基本相同，C正确；过氧化氢在高温下分解速度也会加快，所以若将反应条件改为沸水浴，则2号试管也会产生气泡，D错误。答案：D题组二影响酶活性因素的考查7某课外小组在25、不同pH条件下，用人体的胃蛋白酶和胰蛋白酶分别催化蛋白质水解，实验结果如下，相关叙述正确的是()A向pH为6的反应容器中滴加盐酸后，胃蛋白酶的活性会升高B两种酶混合使用的催化效率大于两种酶单独作用的效果C本实验中pH和酶的种类是自变量，温度是无关变量D升高温度两种酶的最适pH都会增大解析：当pH6时，胃蛋白酶已失活，降低pH酶的活性也不能恢复，A错误；两种酶作用的pH范围不同，所以同时使用时，催化效率变化要看pH范围，且本实验未探究两种酶混合使用时的催化效率，B错误；本实验是在不同pH条件下，探究不同种类的酶的催化效率，所以自变量是pH和酶的种类，温度则是无关变量，C正确；升高温度，最适pH不变，D错误。答案：C8某科研小组进行了温度对蔗糖酶活性影响的实验，实验结果如图1所示(t2为最适温度)，图2表示t1温度下蔗糖酶对蔗糖的催化过程，下列叙述正确的是()A由图1可判断，在反应温度由t3下降到t2的过程中，酶活性将上升B由图2可判断，蔗糖酶催化蔗糖分解为葡萄糖和果糖的效率较高C图1中，若环境温度由t1变为t3，人体内蔗糖酶的活性基本不变D图2中，适当提高温度不影响单位时间内葡萄糖和果糖的产量解析：由图1分析可知，在反应温度为t3时，大部分酶不可逆地变性失活，故在反应温度由t3下降到t2的过程中，酶活性不会上升，A错误；图2只能说明蔗糖酶可以催化蔗糖水解，但是没有设置对照实验，不能证明蔗糖酶的高效性，B错误；人是恒温动物，若环境温度由t1到t3，人的体温几乎不变，所以人体内蔗糖酶的活性基本不变，C正确；蔗糖酶的活性受温度影响，所以适当提高温度可以提高酶的活性，促进蔗糖的水解，D错误。答案：C考点三有关酶实验设计与分析的考查真题试做明考向1(2016高考全国卷)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解析：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。答案：C2(2016高考江苏卷)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/mL2% 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/mL1222222232224222A.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解析：该实验的目的是探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，实验原理是过氧化物酶能分解H2O2，使氧化焦性没食子酸呈橙红色；实验的自变量是是否加入白菜梗提取液，其中1号管和2号管是对照组，3号管和4号管是实验组，A正确、B错误；实验设计必须遵循对照原则，3号与1、2号对照，3号管、2号管呈橙红色，1号管不变色，可以证明白菜梗中存在过氧化物酶，C错误；3号管和4号管的自变量是是否经过煮沸处理，若4号管不呈橙红色，与3号管对照，说明高温使过氧化物酶变性失活，D错误。答案：A3(2016高考全国卷)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)。解析：(1)如图，40(B组)所对应曲线的产物浓度先到达饱和点，即B组反应最快，酶活性最高。(2)根据图像可知，A组反应温度比最适温度低，那么在时间t1前将温度提高10，A组的反应速度会加快。(3)C组在时间t2之前已经结束化学反应，且产物浓度远远低于其他组，说明酶在该温度下已经失活，那么即使在时间t2时向体系中增加底物，C组产物总量也不会增加。(4)生物体内大多数酶是蛋白质，少数是RNA，酶具有高效性、专一性等特性。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(2015高考重庆卷)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0.5mL提取液0.5mL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_。(2)小麦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。解析：本题以酶促反应为背景，考查学生对实验结果的分析能力。(1)对照管中应该加入与实验组等体积的蒸馏水；三组试管中加入缓冲液是为了防止反应过程中pH变化影响酶促反应。题干中有“红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦”，表格显示红粒管显色明显，说明试管中的淀粉剩余较多，即酶活性较低，由此可推知淀粉酶活性越低，穗发芽率越低；当底物淀粉溶液的浓度适当减小，若要使显色结果不变，即使剩余的淀粉量不变，就要适当缩短反应时间。(2)实验目的是探究两种淀粉酶的活性在穗发芽率差异中的作用，就要对两种淀粉酶分别研究。实验方案中已有“使淀粉酶失活”的操作，那么中的X处理就应该是使淀粉酶失活；假设淀粉酶活性是引起两种小麦穗发芽率差异的主要原因，那么中的两管由于淀粉酶失活，会表现出显色结果无明显差异；中，则因为仅淀粉酶失活，但淀粉酶活性存在差异，表现出同(1)实验中的结果，红粒管显色深于白粒管。答案：(1)0.5mL蒸馏水控制pH红粒小麦低缩短(2)淀粉酶失活深于融会贯通析考点1依据实验目的准确选取实验材料和检测指标实验目的实验材料检测指标(试剂)备注高效性过氧化氢与过氧化氢酶O2产生的快慢与多少与无机催化剂对比专一性淀粉、蔗糖与淀粉酶斐林试剂不能用碘液温度对酶活性影响淀粉和淀粉酶碘液不能用斐林试剂pH对酶活性的影响过氧化氢与过氧化氢酶O2产生的多少与快慢不选用淀粉和淀粉酶2.与酶相关的两类实验设计(1)验证酶的本质、作用特性的实验设计实验目的实验组对照组实验组衡量标准验证某种酶是蛋白质待测酶液双缩脲试剂已知蛋白液双缩脲试剂是否出现紫色验证酶具有催化作用底物相应酶液底物等量蒸馏水底物是否被分解验证酶的专一性底物相应酶液另一底物相同酶液或同一底物另一酶液底物是否被分解验证酶具有高效性底物相应酶液底物等量无机催化剂底物分解速率或产物生成速率(2)探究酶的最适温度或最适pH的实验设计程序方法技巧会应用酶的验证、探究或评价性实验题解题步骤此类试题应依照下列模板进行：第一步，分析实验目的，确定自变量与因变量(检测指标)。第二步，明确实验原理(新情境题的题干中会有提示，要注意提炼)。第三步，准确书写实验步骤，注意遵循实验的对照原则、单一变量原则及科学性原则。酶相关实验常常是用表格形式呈现实验步骤。第四步，如果是选择题，要依据实验原理、实验原则、所学的生物知识进行综合分析，然后做出判断；如果是非选择题则应注意联系教材知识综合分析，以确定所填答案。巩固提升练题组题组一有关酶实验设计的考查5(2018广东深圳联考)下列有关酶的实验设计思路正确的是()A利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性B利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性C利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响D利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响解析：淀粉酶能催化淀粉的分解，但不能催化蔗糖的分解，若利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性，结果加碘液都不会变蓝色，A错误；酶的高效性是相对无机催化剂而言的，所以研究酶的高效性时，应用酶和无机催化剂对比，B正确；过氧化氢在加热的条件下也能分解，因此不能利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，C错误；胃蛋白酶的适宜pH是1.52.0，所以利用胃蛋白酶、蛋清来验证pH对酶活性的影响时，pH不能设置成3、7、11，D错误。答案：B6如图是探究过氧化氢酶量对酶促反应速率影响的实验装置图，请回答下列问题。(1)本实验中对自变量的控制可通过_来实现。除了自变量和因变量外，本实验中哪些是无关变量(答出主要两点)？_。(2)若要验证酶的专一性，在此实验装置的基础上，应如何改进(请写出具体的措施)_。(3)能否用本实验装置来验证温度对酶活性的影响？_，原因是_。(4)在过氧化氢溶液相同浓度、相同体积的不同实验组中加入相同大小不同数目的浸润过肝脏研磨液滤纸片，则几个实验组最终生成的气体量是否相同？_，原因是_。解析：(1)该实验中，自变量是过氧化氢酶的量，因此可以通过改变浸过肝脏研磨液的滤纸片的大小和数目来实现对自变量的控制。本实验中的无关变量有过氧化氢溶液的量、溶液的pH、反应时间等。(2)酶的专一性可以用不同的酶催化同一种底物的实验加以对照分析，在题干实验装置的基础上，可以增加对照组，将肝脏研磨液换成淀粉酶等其他种类的酶。(3)由于H2O2在加热的条件下分解较快，故不能用本实验装置来验证温度对酶活性的影响。(4)由于酶只改变化学反应的速率不影响反应平衡，并且各组底物量相等，因此几个实验组最终生成的气体量相同。答案：(1)改变滤纸片的大小和数目过氧化氢溶液的量、溶液的pH、反应时间等(2)增加对照组，将肝脏研磨液换成淀粉酶等其他种类的酶(3)不能高温条件下过氧化氢不稳定易分解(4)相同酶只改变化学反应的速率不影响反应平衡题组二酶特性实验探究的考查7把混有反应物的液体，加到捣碎的土豆汁液中(酶液)，在37下观察到某些反应现象。在这种情况下，学生甲设计的对照实验是用蒸馏水代替反应物，加入酶液中，也可观察到该反应现象；学生乙设计的对照实验是用蒸馏水代替酶液，加入反应物中，则观察不到该反应现象。下面是对此问题的解释，其中可能性最大的一项是()A酶催化的反应即使完全没有反应物，也可缓慢进行B酶由于被蒸馏水溶解出来，因而能进行反应C该酶液中混有与反应物相同的物质D该酶液中混有催化同一反应的多种酶解析：新鲜土豆汁液中含有过氧化氢酶，能催化过氧化氢分解产生气泡。学生甲用蒸馏水代替反应物，加入酶液中也可观察到该反应现象，说明该酶液中混有与反应物相同的物质。学生乙设计的对照实验说明，蒸馏水不起催化作用。答案：C8为获取高性能碱性淀粉酶，兴趣小组的同学在科研人员的帮助下进行了如下实验。回答相关问题：实验目的比较甲、乙、丙三种微生物所产生的淀粉酶的活性。实验原理略。实验材料科研人员提供的三种微生物淀粉酶提取液(提取液中酶浓度相同)等。实验步骤(1)取四支试管，分别编号。(2)在下表各列的字母位置，填写相应试剂的体积量(mL)，并按表内要求完成操作。试管1试管2试管3试管4蒸馏水222ApH8缓冲液0.50.50.50.5淀粉溶液1111甲生物提取液0.3乙生物提取液0.3丙生物提取液0.3总体积3.83.83.8B(3)将上述四支试管放入37的水浴，保温1小时。(4)在上述四支试管冷却后滴入碘液。(5)观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅。实验结果试管1试管2试管3试管4颜色深浅程度C(“”表示颜色变化的深浅，“”表示不变色)请回答下列问题：(1)填写表中的数值：A为_，C的颜色深浅程度为_(用“”或“”表示)。(2)该实验的自变量是_，无关变量有_(至少写出2种)。(3)除了用碘液检验淀粉的剩余量来判断实验结果外，还可以用_试剂来检测生成物。若用该试剂检验，颜色变化最大的试管是_。(4)根据上述结果得出的实验结论是：不同来源的淀粉酶，虽然酶浓度相同，但活性不同。你认为造成实验中三种酶活性差异的根本原因是_。解析：(1)由于试管1、2、3均加入2mL蒸馏水和0.3mL淀粉酶提取液，故试管4作为对照组，加入液体量要一致，故A为20.32.3，其颜色比其他的实验组要深。(2)自变量为加入的不同微生物产生的淀粉酶，无关变量有pH、温度、提取液的量和浓度以及淀粉溶液的量和浓度等。(3)因为淀粉酶可将淀粉水解为还原糖，因此，除了用碘液检测淀粉的剩余量来判断实验结果外，还可用斐林试剂来检测生成物。因为试管2中滴入碘液不变色，说明该酶活性最大，彻底将淀粉水解为还原糖，故与斐林试剂反应颜色最深。(4)造成酶活性差异的根本原因是编码酶的基因不同。答案：(1)2.3(或多于)(2)不同来源的淀粉酶各组间pH、温度、加入提取物的量和浓度、淀粉溶液的量和浓度等(3)斐林试管2(4)决定这3种酶的DNA(基因)不同课堂加固训练练模拟做典题提高解题能力授课提示：对应学生用书第28页1下列有关酶的叙述，正确的是()ARNA聚合酶的化学本质是蛋白质，催化的反应物是RNAB酶的合成场所是核糖体C在探究温度对酶活性的影响实验中，一般不用过氧化氢为底物D将酶分子经高温环境处理后，酶会因为肽键断裂而失活，用双缩脲试剂处理后不再出现紫色解析：RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，RNA是RNA聚合酶催化反应的产物，A错误；绝大多数酶的化学本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，少数酶本质是RNA，合成场所主要是细胞核，B错误；在探究温度对酶活性的影响实验中，温度是自变量，而加热会加快过氧化氢的分解，对实验结果产生干扰，所以一般不用过氧化氢为底物，C正确；蛋白质类酶分子经高温处理后，会因空间结构遭到破坏而失活，用双缩脲试剂(作用于肽键)处理后会出现紫色，D错误。答案：C2下列关于“探究温度影响淀粉酶活性”实验的叙述，错误的是()A合理设定实验温度属于控制实验的自变量B淀粉与淀粉酶应分别达到设定温度后再混合C可选用碘液或斐林试剂对实验结果进行检测D淀粉的用量和保温时间均可能影响实验结果解析：根据实验的目的可知该实验的自变量是温度，A正确；应先将淀粉酶溶液和淀粉溶液分别控制到相同温度后再混合，B正确；斐林试剂与还原性糖的显色反应需要加热到5065，故不宜用于探究温度对酶活性的影响，可选用碘液鉴定反应物淀粉的量来确定酶的活性，C错误；淀粉的用量和保温时间均属无关变量，二者都可能影响实验结果，D正确。答案：C3某实验小组利用过氧化氢做了如下实验。则相关说法正确的是()步骤试管编号及组别abcde加入试剂2mL3%H2O22mL3%H2O22mL3%H2O22mL3%H2O22mLH2O试剂、剂量以及处理措施,90水浴加热2滴FeCl3溶液2滴肝脏研磨液2滴煮熟的肝脏研磨液2滴肝脏研磨液温度常温常温常温常温气泡多少多较多最多无无A.a组和c组对照，说明酶具有催化作用Bb组和c组对照，说明酶具有高效性和专一性Cc组和d组对照，说明高温会破坏酶的结构使酶失活Dc组和e组对照，可排除肝脏研磨液中其他物质的影响解析：a组高温也会加快过氧化氢的分解，不能与c组对照说明酶具有催化作用，A错误；由分析可知，b、c组对照，说明酶具有高效性，但不能说明酶具有专一性，B错误；c、d组对照，说明酶的活性受温度影响，高温会使酶失去活性，不能确定酶失活是否是由空间结构改变引起的，C错误；c、e组的自变量为是否含有过氧化氢，该对照实验说明气泡来自于过氧化氢分解，可排除肝脏研磨液中其他物质的影响，D正确。答案：D4受损伤的马铃薯细胞内酚氧化酶(PPO)和底物(酚类物质)直接接触，引起马铃薯的褐变，为探究温度对PPO活性的影响，实验小组进行如下实验：(1)PPO粗提液的提取低温下将新鲜马铃薯用蒸馏水洗净、去皮，取20g样品放入含50mL磷酸缓冲液(pH为5.5)的研钵中，同时加入少量石英砂，研磨、离心，上清液即为PPO的粗提液，加缓冲液研磨的目的是_。(2)不同温度下PPO活性的测定步骤顺序试管1试管2试管3试管4试管5试管6试管7试管8PPO粗提液2mL2mL2mL2mL酚类底物2mL2mL2mL2mL反应混合振荡混合振荡混合振荡混合振荡温度预处理(5min)0153045保温时间5min5min5min5min记录结果(注：反应底物充足；实验结果中“”越多褐色越深)实验步骤顺序有不妥之处，请改正_。实验结果表明：15和30温度条件，PPO具有相同的活性，从酶的特性分析其原因是_。为进一步探究PPO最适温度，应在_范围内设置温度梯度。解析：(1)酶容易变性失活，所以加缓冲液是为了维持pH，保持PPO的活性。(2)酶具有高效性，所以“反应”的步骤应改到“温度预处理”之后。15和30温度条件，PPO具有相同的活性，从酶的特性分析其原因是在酶的最适温度前后可以有相同的催化效率。由表可知在15和30时酶活性较高且活性相同，所以为进一步探究PPO最适温度，应在1530范围内设置更小的温度梯度。答案：(1)维持pH，保持PPO的活性(防止PPO失活，一定要写到“PPO活性”)(2)“反应”步骤改在“温度预处理”之后在酶的最适温度前后，可以有相同的催化效率15305请回答下列有关ATP的问题。(1)人的骨骼肌细胞中，ATP含量仅够剧烈运动时3s以内的能量供给。运动员参加短跑比赛过程中，肌细胞中ATP的相对含量随时间的变化如下图所示。图中AB的变化过程，说明ATP被水解，释放的能量用于_；BC过程中，ATP含量增加说明_增强，从而促进ADP形成ATP，以弥补细胞中ATP含量的不足；从整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明_。(2)纯净的ATP呈白色粉末状，能够溶于水，作为一种药物常用于辅助治疗肌肉萎缩、脑溢血后遗症、心肌炎等疾病。ATP片剂可以口服，注射液可供肌肉注射或静脉滴注。据此，你认为在人体消化道中_(填“存在”或“不存在”)ATP水解酶；ATP的药用效果是_。(3)某同学进行一项实验，目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象，说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。实验中，必须待离体肌肉自身的_消耗之后，才能进行实验。在程序上，采取自身前后对照的方法：先滴加_(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)，观察_与否以后，再滴加_(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。如果将上述实验顺序颠倒，实验结果是否可靠，并说明原因。_。解析：(1)图中AB的过程中，ATP被水解，释放的能量用于肌肉收缩等生命活动；BC过程中，通过细胞呼吸生成ATP，使ATP含量增加。ATP水解和生成同时进行，所以肌细胞中ATP的含量不会降为零。(2)ATP片剂可以口服，这说明在人体消化道中不存在ATP水解酶；ATP能直接为生命活动提供能量。(3)实验中，必须待离体肌肉自身的ATP消耗之后，才能进行实验。在程序上，采用自身前后对照的方法：先滴加葡萄糖溶液，观察肌肉是否收缩，再滴加ATP溶液。将上述实验顺序颠倒，如果外源ATP尚未耗尽，则滴加葡萄糖溶液肌肉也会出现收缩的现象，不能得出“ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源”这一结论。答案：(1)肌肉收缩等生命活动呼吸作用ATP的生成和分解是同时进行的(2)不存在直接为生命活动提供能量(3)ATP葡萄糖溶液肌肉收缩ATP溶液不可靠；如果外源ATP尚未耗尽，会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象，造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象限时规范训练练思维练规范练就考场满分单独成册对应学生用书第129页一、选择题1有关酶和ATP的叙述不正确的是()AATP脱去两个磷酸基团后，形成的一磷酸腺苷是某些酶的基本组成单位之一B人体剧烈运动时肌肉细胞中的ATP水解提供能量，此时肌肉细胞中ATP也在合成C同一生物体内各种酶的催化条件都相同，其催化效率受温度和pH的影响D不同生物都以ATP作为直接能源物质，说明不同生物具有统一性解析：酶的化学本质是蛋白质或RNA，ATP脱去两个磷酸基团后，形成的一磷酸腺苷即腺嘌呤核糖核苷酸是RNA的基本组成单位之一，A正确；人体剧烈运动时肌肉细胞中的ATP水解提供能量，此时肌肉细胞通过细胞呼吸也在合成ATP，B正确；同一生物体内各种酶的催化条件存在差异，如动物体内的胃蛋白酶的最适pH为1.5，绝大多数酶的最适pH在6.5到8.0之间，C错误；不同生物都以ATP作为直接能源物质，说明不同生物具有统一性，D正确。答案：C2(2018湖南益阳模拟)下列关于酶与ATP的叙述，正确的是()A噬菌体、硝化细菌和哺乳动物成熟的红细胞内都可以合成酶B用淀粉酶探究温度对酶活性的影响时，一般用斐林试剂进行检测C酶的合成需要消耗ATP，ATP的合成需要酶的催化D吸能反应一般与ATP的合成相联系解析：噬菌体没有细胞结构，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，因此噬菌体和哺乳动物成熟的红细胞内均不能合成酶，但硝化细菌的细胞内可以合成酶，A项错误；用淀粉酶探究温度对酶活性的影响时，温度是自变量，而用斐林试剂检测淀粉的水解产物还原糖时需水浴加热(5065)，对实验结果有干扰，因此一般用碘液进行检测，B项错误；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ATP，ATP的合成需要酶的催化，C项正确；吸能反应一般与ATP的水解相联系，D项错误。答案：C3RNaseP(酶)由20%的蛋白质和80%的RNA所组成，科学家发现如果将该酶中的蛋白质除去，留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性。这一结果表明()A酶都是由RNA和蛋白质组成的B绝大多数酶是蛋白质，少数是RNAC某些RNA具有生物催化作用D酶的化学本质是蛋白质解析：科学家发现将该酶中的蛋白质除去，留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，说明该酶中起催化作用的物质是RNA。答案：C4(2018四川成都联考)下列关于酶的叙述，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随着温度降低，酶促反应的活化能下降C酶活性最高时的温度不适合该酶的保存D所有活细胞都有与细胞呼吸有关的酶解析：同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中，如呼吸氧化酶，A正确；低温条件下酶的分子结构稳定，酶适于保存在低温条件下，C正确；活细胞都能进行呼吸作用，所有活细胞都有与细胞呼吸有关的酶，D正确。答案：B5下列有关酶的叙述正确的是()A在适宜的条件下，酶能够让更多底物分子达到容易发生化学反应的活跃状态B细胞代谢能够有序地进行与酶的高效性相关C90条件下由于部分肽键的结构被破坏，唾液淀粉酶的空间结构变得伸展、松散D神经元的轴突末梢经过多次分支增大了膜面积，有利于酶的附着以提高代谢效率解析：在适宜的条件下，酶能够降低反应所需要的活化能，所以可以使更多的底物分子达到活跃状态进行反应，A项正确；细胞内的化学反应大多数是酶促反应，酶的高效性和专一性保证了酶促反应高效、有序地进行，B项错误；唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，90条件下，不会破坏肽键，而是破坏连接肽链之间的化学键，如二硫键，从而破坏蛋白质的空间结构，使其变得伸展、松散，C项错误；神经元的轴突末梢经过多次分支增大了膜面积，有利于接受神经递质，并没有酶的附着，D项错误。答案：A6关于酶的相关实验叙述，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，自变量是酶和无机催化剂，A错误；由于过氧化氢的分解受温度影响，探究温度对酶活性的影响实验不能选用过氧化氢酶为研究对象，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，实验的次数等是无关变量，D错误。答案：C7乳糖酶可催化乳糖水解。有两项与此相关的实验，实验中无关变量相同且适宜，实验结果如下表。相关叙述正确的是()实验一(质量分数为10%的乳糖)酶的质量分数01%2%3%4%相对反应速率02550100200实验二(质量分数为2%的乳糖酶)乳糖的质量分数05%10%15%20%相对反应速率025506565A.实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率不再加大