江苏专版2019版高考生物一轮复习第一部分分子与细胞第三单元细胞的能量供应和利用学案.doc

第三单元 细胞的能量供应和利用第一讲降低化学反应活化能的酶(一)酶的本质和作用1.判断下列有关酶本质和作用叙述的正误(1)酶是活细胞产生的并具有催化作用的蛋白质()(2)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸()(3)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸()(4)酶提供了反应过程所必需的活化能()(5)酶是由活细胞产生的，因此酶只能在细胞内发挥作用()(6)酶溶液中滴加双缩脲试剂一定呈紫色()2.下图曲线表示在无催化剂和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。据图回答(1)没有催化剂的反应曲线是。(2)有酶催化的反应曲线是。(3)AC段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能。(4)BC段的含义是酶降低的活化能。(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将向上移动，即反应需要的活化能要增大。1.巧记酶的概念2.澄清酶的“八个误区”项目正确说法错误说法产生场所活细胞(哺乳动物成熟的红细胞等除外)具有分泌功能的细胞才能产生化学本质有机物(大多为蛋白质，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(二) 酶的特性高效性、专一性和温和性3.回答下列与酶的特性有关的问题(1)连接酶的特性和原理：(2)判断有关叙述的正误：淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化()不同酶的最适温度可能相同()高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性()酶活性最高时的温度不适合酶的保存()人体在发热感冒时，常出现厌食恶心现象，这与人体内酶的活性有关，说明酶活性的发挥离不开适宜的温度等()胃蛋白酶的最适pH在7左右()3.图解酶的三大特性4.明辨酶在代谢中作用的四个易误点(1)酶并不改变反应的平衡点，不能提供能量，只降低反应的活化能，从而缩短反应达到平衡的时间。(2)酶在反应后并不失活，反应前后酶的化学性质和数量均保持不变。(3)产生激素的细胞一定产生酶，但是产生酶的细胞不一定产生激素。(4)酶是化合物，亦可以作为底物被其他酶催化分解。 酶的本质和作用命题点1考查酶的概念和本质1(2015海南高考)关于生物体产生的酶的叙述，错误的是()A酶的化学本质是蛋白质或RNAB脲酶能够将尿素分解成氨和CO2C蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁解析：选D酶的化学本质是蛋白质或RNA；脲酶能够将尿素分解成氨和CO2；蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类；纤维素酶能够降解植物细胞壁，细菌细胞壁的成分是肽聚糖，需用肽聚糖酶降解。2(2017盐城三模)下列有关酶的叙述，错误的是()A一种酶只能催化一种或一类底物的化学反应B酶的催化作用需要在适宜的温度和pH下发生C对于一个细胞来说，酶的种类和数量不会发生变化D酶催化化学反应的本质是降低反应的活化能解析：选C一种酶只能催化一种或一类底物的化学反应，体现了酶具有专一性，A正确；酶的催化作用需要在适宜的温度和pH下发生，在高温、pH过高或过低等条件下酶会变性失活，B正确；对于同一个细胞来说，若发生细胞分化，细胞中酶的种类和数量会发生变化，C错误；酶的作用机理是通过降低化学反应的活化能来实现的，D正确。拓展归纳酶与动物激素的“一同三不同”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产生激素化学本质酶绝大部分是蛋白质，少部分为RNA；激素则为蛋白质类、脂质类、氨基酸衍生物类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命题点2考查酶的作用及原理3如图为反应物A生成产物P的化学反应在无酶和有酶催化条件下的能量变化过程，假设酶所处的环境条件最适，对于图中曲线分析正确的是()Aad段表示无酶催化时该反应的活化能Bbc段表示酶为底物提供的活化能C若把酶改成无机催化剂，则图中b点位置会下移D若将有酶催化的反应温度下降10 ，则ab段会缩短解析：选D分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能，所以，在没有催化剂时ac段表示该反应的活化能；在有酶催化时bc段表示该反应的活化能，酶降低了化学反应的活化能；酶具有高效性，与无机催化剂相比，其降低化学反应的活化能更显著，所以若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b点将向上移动；题中实验是在酶的最适温度条件下进行的，若将有酶催化的反应温度下降10 ，酶活性降低，bc段会增大，ab段会缩短。酶的三大特性 关键点拨1高效性原理曲线模型酶与无机催化剂相比，降低活化能的作用更显著与无机催化剂相比，酶的催化效率更高酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点2专一性(1)原理模型锁钥学说：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催化的物质酶和被催化的反应物分子都有特定的结构(2)曲线模型：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而加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶具有专一性3温和性酶的作用需要适宜的温度和pH原理绝大多数酶是蛋白质，高温、过酸或过碱都会导致蛋白质变性失活曲线模型在一定温度(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，酶分子结构未被破坏，温度升高后可恢复活性题点突破命题点1借助模型，考查酶的特性1如图表示某种酶催化某二糖的水解过程。据图分析下列说法正确的是()A该过程可以表示麦芽糖的水解B反应前后酶的化学性质没有发生改变C该酶也可以催化其他二糖的水解D该反应过程中的酶只能利用一次解析：选B由图可知，该二糖由两种不同的单糖构成，可能是蔗糖或乳糖。反应前后酶的化学性质没有发生改变，该酶可以重复利用。酶具有专一性，该酶不能催化其他二糖的水解。2(2018黄桥月考)如图为某一酶促反应过程示意图，下列反应中能用该图表示的是()A乙醇发酵B麦芽糖的水解CATP的水解D在光下将水分解成H和O2解析：选C由图可知：R在反应前后结构和数量没有变化，应该是酶，同时反应物中有水，所以是一种水解反应；生成物是两种不同的化合物，所以C符合题意；1分子麦芽糖水解后可得2分子的葡萄糖，B不符合题意。命题点2结合实例，考查酶的专一性3酶作为一种生命活动的催化剂，在生物的新陈代谢、物质合成、能量转化以及降解等各种反应中都起着重要作用，以下4种酶的作用对象或物质分别是()蛋白酶RNA聚合酶肽酶解旋酶A脂肪酶、磷酸二酯键、肽键、氢键B淀粉酶、氢键、肽键、氢键C蛋白质、磷酸二酯键、氢键、氢键D蛋白质、磷酸二酯键、肽键、磷酸基团解析：选A蛋白酶能催化蛋白质分解。RNA聚合酶用于DNA转录生成RNA的过程中，形成磷酸二酯键。肽酶催化多肽中肽键的断裂。解旋酶用于DNA分子复制过程中氢键的断裂。拓展归纳高考常考的酶及其作用归纳DNA聚合酶将单个的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成链DNA连接酶将两个DNA片断连接起来RNA聚合酶将单个的核糖核苷酸连接成链，并能够在转录时打开DNA碱基对间的氢键解旋酶在DNA分子复制过程中打开DNA碱基对之间的氢键ATP水解酶能打开远离腺苷的高能磷酸键蛋白酶将蛋白质的部分肽键切断，得到不同的肽链和氨基酸纤维素酶、果胶酶水解纤维素、果胶，破坏植物细胞壁巧用三种方法破解酶实验难题关键点拨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(1)验证酶的高效性：设计方案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操作示例(2)验证酶的专一性：设计方案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操作示例3探究酶的最适温度或pH值梯度法设计方案组别编号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，或底物剩余的多少实验结论生成物量最多的一组，或底物剩余最少的一组所处温度(或pH)为最适温度(或pH)操作示例(1)探究酶的最适温度：(2)探究酶的最适pH：O2的产生速率题点突破命题点1考查实验材料和试剂的选取1(2013江苏高考，多选)为了探究温度、pH 对酶活性的影响，下列实验设计不合理的是()实验编号探究课题选用材料与试剂温度对酶活性的影响过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液温度对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液pH对酶活性的影响新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液pH对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂A.实验B实验C实验 D实验解析：选ACD过氧化氢受热易分解，不宜用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，实验不合理；蔗糖酶不能催化淀粉水解，故实验不合理；斐林试剂呈碱性，能与酸性物质发生反应，不适合用于探究pH对酶活性的影响，故实验不合理。拓展归纳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。(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。(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后再让反应物与底物接触，“不宜”在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。命题点2考查实验操作过程及评价2(2018六合段考)下表是其他条件均为最适宜的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实验一，增加酶浓度，相对反应速率增大，若继续增加酶浓度，相对反应速率可能增大，A错误；实验二，酶的浓度一定，乳糖浓度达到30%后反应速率不再增加，B错误；反应是在最适温度下进行的，若将反应温度提高，相对反应速率下降，C错误；实验一的自变量是酶浓度，实验二的自变量是乳糖浓度，D正确。3(2018句容月考)猪笼草以瓶状带盖的叶捕捉昆虫，并分泌某种物质消化虫体。为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，研究者设计了如表实验，下列对实验结果预测正确的是()试管编号实验步骤12 mL 水蛋白液35 水浴中保温一段时间加适量双缩脲试剂22 mL 新鲜分泌物蛋白液32 mL 水蛋白块加等量蒸馏水42 mL 新鲜分泌物蛋白块A试管1和2中溶液呈紫色B试管3和4中蛋白块消失C只有试管2中溶液呈紫色D只有试管4中蛋白块被分解解析：选A新鲜分泌物中含有蛋白酶，试管2中的蛋白液和试管4中的蛋白块被分解；酶在反应前后性质和数量不变，其化学本质为蛋白质，蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色。方法规律解答实验方案评价试题的一般思路 常考的生物图示之(五)影响酶促反应速率的曲线分析图示解读信息解读(1)底物浓度、酶浓度与酶促反应速率的关系：图1：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。图2：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呈正相关。(2)温度和pH与酶促反应速率的关系：温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的；底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度；反应溶液温度的变化也不改变酶作用的最适pH，如图3。(3)反应时间与酶促反应的关系：图4、5、6的时间t0、t1和t2是一致的。随着反应的进行，反应物因被消耗而减少，生成物因积累而增多。t0t1段，因反应物较充足，所以反应速率较高，反应物消耗较快，生成物生成速率快。t1t2段，因反应物含量较少，所以反应速率降低，反应物消耗较慢，生成物生成速率较慢。t2时，反应物被消耗干净，生成物也不再增加，此时反应速率为0。读图技法“四看法”分析酶促反应曲线演练冲关1(2018南京9月调研)图1表示温度对酶促反应速率的影响示意图，图2的实线表示在温度为a的情况下生成物量与时间的关系图。则当温度增加一倍时生成物量与时间的关系是()A曲线1B曲线2C曲线3D曲线4解析：选B从图1可以看出，当温度由a变为2a时，酶的活性升高，酶促反应速率会加快，所以能在更短的时间内达到图2中化学反应的平衡点，但是化学反应的平衡点不会改变，即对应于曲线2。2.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，因此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组温度过高导致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(其他合理答案也可)高考真题集中研究找规律1(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)1222222232224222A1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：选A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。2(2015江苏高考)下列关于酶的叙述，正确的是()A发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性B口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用C用果胶酶澄清果汁时，温度越低澄清速度越快D洗衣时，加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性解析：选B发烧时，体温升高，消化酶活性降低，患者表现为食欲减退；胰蛋白酶能在小肠中发挥作用，消化分解蛋白质；低温时，果胶酶活性降低，细胞壁分解速度减慢，果汁澄清速度减慢；加酶洗衣粉中的酶大多是碱性蛋白酶，而白醋呈酸性，会使酶活性降低，甚至失活，所以洗衣时加少许白醋会导致加酶洗衣粉中酶活性降低。3(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 解析：选C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；真核细胞中DNA主要分布在细胞核中，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合成的酶也可分布在线粒体和叶绿体中；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；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。4(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值增大解析：选C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。5(2015重庆高考)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_。(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_白粒管(填“深于”或“浅于”)，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：(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。中加缓冲液的目的是控制pH，以保证酶的活性。显色结果表明，淀粉酶活性越高，则蓝色越浅；反之，则蓝色越深，即红粒小麦的淀粉酶活性较低，其穗发芽率也较低。若中淀粉溶液(反应底物)浓度适当减小，要使显色结果不变，保温时间应缩短，以缩短反应时间。(2)本实验要证明两种淀粉酶活性对穗发芽率的影响，则自变量为淀粉酶的种类，因变量仍为显色结果。相对于实验中使淀粉酶失活(保留淀粉酶活性)(作为对照)，实验也应使淀粉酶失活(保留淀粉酶活性)。若实验(淀粉酶失活)中两管显色结果无明显差异，且实验(淀粉酶失活)中显色结果为红粒管颜色显著深于白粒管，则可以说明淀粉酶活性对显色结果造成了影响，即淀粉酶活性是引起两种小麦穗发芽率差异的主要原因。答案：(1)0.5 mL 蒸馏水控制pH红粒小麦低缩短(2)淀粉酶失活深于调研试题重点研究明趋势一、选择题1(2018沛县检测)下列有关酶的叙述，正确的是( )A一种酶催化化学反应的种类与其空间结构有关B酶分子是在基因的指导下在核糖体上合成的C经高温处理的酶，加入双缩脲试剂后不会出现紫色D酶与无机催化剂都通过提高化学反应的活化能来起催化作用解析：选A酶催化化学反应的种类与其空间结构有关，A正确；酶的本质是蛋白质或RNA，其中蛋白质在核糖体上合成，RNA的合成场所不是核糖体，B错误；酶经过高温处理后，其空间结构被破坏，但肽键没有断裂，因此加入双缩脲试剂后仍会出现紫色，C错误；酶和无机催化剂都通过降低化学反应的活化能起催化作用，D错误。2(2017南京一模)乳糖酶能催化乳糖水解，有两项与此相关的实验，除自变量外，其实验条件均设置为最适条件，实验结果如下。下列有关叙述正确的是()实验一(乳糖浓度为10%)酶浓度01%2%4%5%相对反应速率02550100200实验二(酶浓度为2%)乳糖浓度05%10%20%30%相对反应速率025506565A.实验一如果继续增加酶浓度，相对反应速率不再加大B实验一增加乳糖浓度，相对反应速率将降低C实验二若继续增大乳糖浓度，相对反应速率不再加大D实验二若适当提高反应温度，相对反应速率将增大解析：选C从实验一无法看出酶浓度继续增加后相对反应速率的变化；实验一若增加乳糖浓度，相对反应速率将可能增大；实验二中乳糖浓度由5%增大到20%时相对反应速率随乳糖浓度增加而增大，随乳糖浓度的继续增加，相对反应速率不再增大；由于实验中无关变量相同且适宜，所以提高反应温度，酶的活性下降，相对反应速率将减小。3(2017镇江一模)下列与酶有关的实验，其中设计思路正确的是()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、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性C利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性D利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为7、9、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响解析：选B过氧化氢在高温条件下会分解，故不宜用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响；研究酶的高效性最好用酶和无机催化剂进行对照；因为蔗糖无论水解与否，都不与碘液反应，从而无法判断淀粉酶是否可以将蔗糖分解；胃蛋白酶的最适pH为1.5，故不能选用pH为7、9、11的缓冲液验证pH对胃蛋白酶活性的影响。4(2017苏州一模)下列有关酶的叙述，正确的是()A酶的合成都要经过转录和翻译两个过程B酶可提供化学反应所需的活化能CATP合成酶都存在于线粒体中D比较过氧化氢酶和Fe3的催化效率可证明酶具有高效性解析：选D有的酶为RNA，其合成无需翻译过程；酶的作用是降低化学反应的活化能；光合作用和呼吸作用都可产生ATP，ATP合成酶存在于细胞质基质、线粒体、叶绿体。5(2018泰安检测)细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如图所示，下列有关叙述错误的是()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由题图可知，两种不同形态的底物在酶1的作用下形成产物a，产物a与第三种底物在酶2的催化下形成了产物b，当产物b浓度高时，可以与酶1在其变构位点上结合，导致酶1的空间结构发生改变，酶1失活，不能与前两种底物结合，不再形成产物a。当产物b浓度低时，产物b从酶1变构位点上脱离，酶1恢复活性，这样可以保持细胞内产物a含量的相对稳定。两种底物和产物b之所以能够与酶1特异性结合，是由酶1的空间结构决定的，体现了酶的专一性。6(2017常州一模)下列与酶有关的实验探究中，设计思路最合理的是( )A利用H2O2溶液作为底物探究温度对酶活性的影响B利用肝脏研磨液催化H2O2的分解探究酶的高效性C利用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖水解探究酶的专一性D利用pH分别为5、7、9的缓冲液探究胃蛋白酶的最适pH解析：选C温度影响H2O2的分解，H2O2和H2O2酶不宜作为实验材料来探究温度对酶活性的影响，A错误；利用肝脏研磨液和FeCl3溶液分别催化H2O2的分解可以探究酶的高效性，B错误；胃蛋白酶的适宜pH为2.0左右，D错误。7(2017盐城二模)某兴趣小组利用如下装置探究H2O2在不同条件下的分解，实验中所用各种溶液的量相同。下列有关叙述正确的是( )A装置甲中H2O2分解所需要的活化能比装置乙的少B量筒、收集到的水的体积代表了O2的产生量C可以用装置乙来做“探究温度对酶活性的影响”实验D将装置甲中的FeCl3溶液换为酵母菌溶液可验证酶具有专一性解析：选B由图可知：实验的自变量是催化剂的种类，与无机催化剂相比，酶具有高效性，酶能显著降低化学反应的活化能，故装置甲中H2O2分解所需要的活化能比装置乙的多，A错误。因变量是气体的产生量，实验中收集到水的体积代表了产生O2的量，B正确。温度影响H2O2分解，不适宜用H2O2研究温度对酶活性的影响实验，C错误。验证酶具有专一性，可以用同种底物，不同酶；将装置甲中的FeCl3溶液换为酵母菌溶液，甲、乙两组的变量为酵母菌和H2O2酶，酵母菌产生的酶具有多种，不符合单一变量原则，D错误。8(2018淮安5月模拟)下列有关酶的实验设计思路错误的是( )A利用过氧化氢、新鲜猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性B利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性C利用凝乳蛋白酶和牛奶探究温度对酶活性的影响D利用胰蛋白酶、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：选B新鲜猪肝研磨液含过氧化氢酶可催化过氧化氢的分解，氯化铁作为无机催化剂也能催化过氧化氢的分解，但过氧化氢酶具有高效性，因此可以利用过氧化氢、新鲜猪肝研磨液和氯化铁研究酶的高效性，A正确；淀粉酶催化淀粉的分解，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，加碘液都不会变蓝色，无法验证蔗糖是否被水解，B错误；凝乳蛋白酶能水解蛋白质，在不同温度下，凝乳蛋白酶的活性不同，故可利用凝乳蛋白酶和牛奶探究温度对酶活性的影响，C正确；胰蛋白酶的最适pH为7.0左右，因此可利用胰蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响，D正确。9(2018苏州检测)如图是“比较H2O2在不同条件下的分解”实验的4个组别，下列相关的叙述，错误的是()A组别1号与2号对照，说明加热能降低化学反应的活化能B组别1号与4号对照，说明酶具有催化性C组别3号和4号实验不能置于90 水浴中进行D温度是组别3号与4号的无关变量解析：选A加热使H2O2分子从常态转变成容易反应的活跃状态，并不能降低反应的活化能，A错误；组别1号与4号对照，说明酶具有催化性，B正确；在90 水浴中，H2O2会分解产生氧气，故组别3号和4号实验不能置于90 水浴中进行，C正确；温度是组别3号与4号的无关变量，D正确。10某同学探究过氧化氢在不同条件下的分解情况，结果记录如下表，与此相关的分析正确的是()处理 H2O23.5% FeCl320%肝脏研磨液温度实验现象12 mL/室温22 mL/90 32 mL2滴/室温42 mL/2滴室温注：表中“”的数目表示气泡产生的多少，“”表示无气泡产生。A本实验试图研究酶的专一性、高效性和温度对酶活性的影响B试管2、3和4的处理都可降低H2O2分解反应的活化能C设置的4号试管是本实验的实验组，其他三组是对照组D若把4号试管迅速放在90 环境中，实验现象将与2号试管的相近解析：选D本实验的自变量为催化剂的种类和温度，可用于研究酶的催化作用和高效性；升高温度不会降低过氧化氢分解反应的活化能；3号试管也是实验组，1、3、4形成对照，1号试管是对照组。11.(多选)右图为pH对作用于同一底物的两种水解酶活性的影响，相关叙述正确的是()A在两种不同的pH条件下，酶1活性可能相同B将酶2由pH9转移到pH6的环境中，活性上升C与酶2相比较，酶1更耐受碱性环境D在任何温度条件下，pH5时，酶1的活性高于酶2解析：选AC由图可知，pH不同，酶1的活性可能相同，酶1对碱性环境耐受性较强；当pH为9时，酶2失活，调节pH后酶活性不会恢复；酶充分发挥其活性除受pH影响外，还受温度影响，当温度较高时，酶1、酶2均失活。12(2018泗洪月考，多选)如图表示在不同条件下，酶催化反应的速率(或生成物)变化。下列有关叙述正确的是( )A图虚线表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系B图虚线可表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物的量与反应时间的关系C图可表示在反应开始的一段时间内，反应速率与时间的关系D若图中的实线表示Fe3的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率解析：选ABD酶浓度增加，反应速率加快，但不能改变生成物的量，生成物的量由反应物的量决定，A、B正确。反应一段时间后，底物浓度降低，反应速率下降，C错误。酶的催化效率比无机催化剂效率高，D正确。二、非选择题13(2018仪征中学月考)现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，设计实验如下：实验原理：温度等条件可以影响酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下产生麦芽糖；用分光光度计测量溶液的吸光度时，物质含量越多，其吸光度越大，因此可测出物质的相对含量。实验材料：一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。实验过程：如下表所示。组别步骤12345678a、设置水浴缸温度()2030405020304050b、取8支试管各加入淀粉溶液(mL)，分别保温5分钟1010101010101010c、另取8支试管各加入等量淀粉酶溶液，分别保温5分钟酶A酶A酶A酶A酶B酶B酶B酶Bd、将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5分钟。实验结果：用分光光度计对各组淀粉含量进行检测，结果如图所示。(1)该实验的自变量是_，无关变量有_(至少写出2种)。(2)根据实验结果分析，下列叙述正确的是()A酶A在20 条件时活性较高B酶A的活性小于酶B的活性C酶B在40 条件时活性较高D大于50 条件时，酶A失活(3)此实验用分光光度计检测底物淀粉的剩余量表示酶的活性，_(填“能”或“不能”)用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量，原因是_。(4)若要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是_。解析：(1)自变量是在实验过程中可以变化的量，根据表格可以看出本实验有两个自变量，即酶的种类和温度。因变量是在实验过程中随自变量变化而变化的量。其他为无关变量。(2)用分光光度计测量溶液的吸光度时， 物质含量越多，其吸光度越大。酶A在20 条件时淀粉含量较多，酶活性相对其他温度时较低，A错误。由图可知，在2050 范围内，酶A活性逐渐增强，酶B活性先增强后减弱，B错误。酶B在40 条件时测量相对值最低，活性较高，C正确。在2050 范围内，酶A活性在增强，不能判断50 以后的趋势，D错误。(3)用斐林试剂检测时需水浴加热，对酶的活性产生影响，使实验结果不可靠。(4)由图可知：3040 ，随温度的升高酶B活性升高；4050 ，随温度的升高酶B活性降低，在预实验的基础上要进一步探究酶的最适温度，可在3050 之间设置较小温度梯度进行研究。答案：(1)温度、酶的种类溶液的量、反应时间、pH等(至少2种)(2)C(3)不能斐林试剂检测时需水浴加热，导致反应体系温度发生改变，影响实验结果(4)在3050 设立较小温度梯度进行分组实验，按上述步骤进行实验，分析结果，得出结论14(2018南京一检)某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，得到如图所示的实验结果。请回答相关问题：(1)酶活性是指_，该实验的自变量是_，以_作为检测因变量的指标。(2)如图所示的实验结果与预期不符，于是活动小组又进行_(填“对照”“对比”或“重复”)实验，得到与上图无显著差异的结果。查阅资料后发现，盐酸能催化淀粉水解。因此推测，该实验中淀粉可能是在_和_的作用下分解的。pH为3条件下的酶活性_(填“小于”“等于”或“大于”)pH为9条件下的酶活性，原因是_。(3)在常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著，判断依据是_。解析：(1)实验目的是探究酶活性与pH的关系，故自变量是pH。由题图可知，因变量检测指标是反应1 h后淀粉的剩余量。(2)题图所示的实验结果与预期不符，需要进行重复实验，以排除偶然因素对实验结果的干扰。由于盐酸可以催化淀粉的水解，因此在酸性条件下，淀粉可能是在淀粉酶和盐酸的共同作用下水解的。pH为3条件下的反应速率与pH为9条件下的反应速率基本相同，但在pH为3的条件下，淀粉的分解是盐酸和淀粉酶共同催化实现的，故此时的酶活性小于pH为9条件下的酶活性。(3)pH为1时，淀粉酶的活性受抑制，淀粉的分解是盐酸催化的结果，pH为7时淀粉的分解是淀粉酶催化的结果，题图中1 h后，pH为7条件下的淀粉剩余量小于pH为1条件下的剩余量，故淀粉酶的催化效果更显著。答案：(1)酶对化学反应的催化效率pH1 h后淀粉剩余量(2)重复淀粉酶盐酸小于两种条件下反应速率基本相同，但pH为3的条件下，有盐酸催化淀粉分解干扰实验结果(3)1 h后，pH为7的条件下淀粉的剩余量小于pH为1条件下淀粉的剩余量第二讲ATP与细胞呼吸第1课时ATP与细胞呼吸的类型、过程(一)细胞的能量通货ATP1.如图表示ATP水解产生ADP的过程。请回答下列问题(1)图中A表示腺苷，P代表磷酸基团，ATP脱去两个磷酸基团后可作为RNA(物质)基本结构单位的一种。(2)图中表示高能磷酸键，其中蕴藏着大量化学能。(3)图中表示高能磷酸键水解释放能量的过程，其作用是为生命活动提供能量。(4)催化该过程的酶与催化ATP生成的酶不是(填“是”或“不是”)同一种酶，在高等植物细胞内ATP在叶绿体、细胞质基质和线粒体等部位产生。1.ATP的五点必记(1)ATP的结构：(2)生成ATP的途径：(3)ATP与ADP的相互转化：ADPPi能量ATP(4)ATP的功能：ATP是细胞生命活动的直接能源物质。(5)ATP的利用：主动运输、发光发电、肌肉收缩、物质合成、大脑思考等。(二) 探究酵母菌细胞呼吸的方式2.某兴趣小组想探究酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO2。现提供若干套(每套均有数个)实验装置，如下图AD所示(1)请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序(装置可重复使用)，有氧条件下的装置序号：CAB(或CBAB)；无氧条件下的装置序号：DB。(2)装置中C瓶的作用是吸收空气中的CO2，排除其对实验结果的干扰；B瓶中澄清的石灰水还可用溴麝香草酚蓝水溶液代替。(3)若要检测无氧呼吸时是否有酒精生成，应用酸性重铬酸钾溶液，现象是溶液颜色变为灰绿色。2.图解实验原理和操作过程(1)实验原理：(2)实验过程：(三)细胞呼吸的类型之一有氧呼吸3.据有氧呼吸的过程图，回答下列问题(1)写出三个阶段的场所：细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜。(2)填写下列物质变化所属阶段：ATP的产生CO2的产生H的产生H2O的利用O2的利用H的利用H2O的产生第一阶段：，第二阶段：，第三阶段：。(3)产生能量最多的是第三阶段。(4)写出有氧呼吸的反应式为：C6H12O66O26H2O6CO212H2O能量3.熟记有氧呼吸的反应物、生成物及场所的对应关系4.理清有氧呼吸过程中各元素的去向反应物中的葡萄糖、水、氧气分别在第一、二、三阶段被利用。产物中的二氧化碳和水分别在第二、三阶段形成。(四)细胞呼吸的类型之二无氧呼吸4.生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下，据图回答问题(1)图中A是丙酮酸，其产生的部位是细胞质基质。(2)反应中，必须在有氧条件下进行的是，可在人体细胞中进行的是。(均填图中序号)(3)苹果贮藏久了，会有酒味产生，其原因是发生了图中过程；而马铃薯块茎贮藏久了却没有酒味产生，其原因是马铃薯块茎在无氧条件下进行了图中过程。(均填图中序号)(4)粮食贮藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为种子在有氧呼吸过程中产生了水。5.图解无氧呼吸的两种类型6.熟记两种类型无氧呼吸的反应式(1)酒精发酵：C6H12O62C2H5OH2CO2能量(2)乳酸发酵：C6H12O62C3H6O3能量7.明确不同生物无氧呼吸的产物不同 ATP的结构与功能命题点1考查ATP的结构与核酸的关系1(2018常州一检)据图判断，有关叙述错误的是()A甲物质含有的元素为C、H、O、N、PB乙物质为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一C甲、乙、丙中都含有高能磷酸键D丙物质为腺苷，丁可用于某些脂质的合成解析：选C由题图可知，甲为ADP，乙为AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)，丙为腺苷，丁为磷酸。腺苷由一分子核糖(组成元素为C、H、O)、一分子腺嘌呤(组成元素为C、H、O、N)构成；腺嘌呤核糖核苷酸是RNA的基本组成单位之一；图中ATP、甲中含高能磷酸键，乙、丙中不含高能磷酸键；丙是腺苷，丁是磷酸，磷酸可用于磷脂的合成。2(2018常州中学月考)ATP是细胞的能量通货，是生命活动的直接能源物质，下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化关系式。下列说法正确的是( )A图1中的A代表腺苷，b、c为高能磷酸键B图2中反应向右进行时，图1中的c键断裂并释放能量C生物体内的ATP含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应D酶1和酶2所催化的化学反应是可逆反应解析：选B图1中的A代表腺嘌呤，图中A与核糖构成腺苷，A错误；图2中反应向右进行时，图1中的c键断裂并释放能量，B正确；生物体内的ATP含量很少，但是转化非常迅速，从而保证了生命活动所需能量的持续供应，C错误；酶1和酶2是两种不同的酶，且两个过程中能量的来源不同，所以两个过程不是可逆反应，D错误。拓展归纳图解不同化合物中的“A”ATP中的A为腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤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为腺嘌呤命题点2考查ATP的合成、利用及与细胞代谢的关系3(2018海安中学月考)ATP是细胞的能量“通货”，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。下列有关叙述错误的是( )AATP分子能在细胞膜上某些蛋白质的催化下水解BCTP中高能磷酸键全部水解后的产物能作为合成DNA分子的原料CGTP的合成常伴随放能反应，而吸能反应不一定伴随GTP的水解DUTP是三磷酸尿苷的英文名称缩写，其分子中含有2个高能磷酸键解析：选BATP在细胞膜上载体蛋白的催化下会水解，A正确；CTP与ATP的结构类似，CTP中高能磷酸键全部水解后得到胞嘧啶核糖核苷酸，该物质是合成RNA的原料，B错误；GTP的合成常伴随放能反应，而吸能反应不一定伴随GTP的水解，也可能是ATP、CTP等的水解，C正确；根据ATP的结构可知，UTP是三磷酸尿苷的英文名称缩写，其分子中含有2个高能磷酸键，D正确。4(2018扬州检测)下列有关ATP的叙述错误的是()AATP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