（全国通用版）2019版高考生物一轮复习 第1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1讲 降低化学反应活化能的酶(一) 酶的本质和作用1.判断正误(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。()2.如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。有酶催化的反应曲线是。(2)AC段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能。(3)BC段的含义是酶降低的活化能。(4)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.巧记酶概念的1个“二”和3个“一”2.解读有关酶的“七个误区”(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)酶的特性和原理(连线)：(2)判断正误：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。()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)酶不改变反应的平衡点，也不提供能量，只是降低反应的活化能，从而缩短反应达到平衡的时间。(2)反应前后酶的化学性质和数量均保持不变。(3)低温抑制酶的活性，高温使酶变性失活。(4)酶是化合物，亦可以作为底物被其他酶催化分解。突破点(一)酶的本质和作用 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 解析：选C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；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；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；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。2(2015海南高考)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高效性是酶的重要特性之一C酶可以降低化学反应的活化能D激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢解析：选A一些激素的化学本质是蛋白质，一些激素的化学成分不是蛋白质，如性激素的成分是固醇；酶具有高效性、专一性的特点；酶通过降低化学反应的活化能提高反应速率；激素通过与靶细胞结合传递信息，影响靶细胞的代谢活动。考什么(1)酶的化学本质及与激素的比较(2)酶的作用及原理主要以选择题的形式考查学什么(1)熟记酶的概念和化学本质(2)理解酶的作用原理1酶与动物激素的“一同三不同”种类项目酶动物激素不同产生部位几乎所有活细胞内分泌细胞化学本质蛋白质或RNA蛋白质类、脂质类、氨基酸衍生物类作用机制酶是催化剂，在反应前后性质和数量不变激素作为信号分子在发挥作用后被灭活相同都具有微量、高效的特点，也具有一定特异性2.酶的作用机理酶作用的实质是降低化学反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，两者的比较如图所示。图中各字母代表的含义：a、b、c分别代表无催化剂、使用无机催化剂、使用酶催化的化学反应过程，E1、E2、E3分别代表进行相应化学反应所需的活化能，E代表使用酶后降低的活化能。1(2018江淮名校联考)下列有关酶的叙述正确的是()是有分泌功能的细胞产生的有的从食物中获得，有的在体内转化而来凡是活细胞，一般都能产生酶酶都是蛋白质有的酶不是蛋白质酶在代谢中有多种功能在新陈代谢和生长发育中起调控作用酶只是起催化作用ABC D解析：选C凡是活细胞，一般都能产生酶，错误，正确；酶只能在细胞内合成，错误；酶的本质绝大部分是蛋白质，少数是RNA，错误，正确；酶在代谢中只起催化作用，错误，正确。2(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。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。突破点(二)酶的三大特性 1(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，酶的活性降低，反应速率减慢，反应时间延长，T2值增大。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发烧时食欲减退是因为消化酶的活性降低而不是失活。正常情况下人体内胰蛋白酶发挥作用的场所是小肠，口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用。酶的活性受温度影响，低温时果胶酶的活性降低，不利于果胶酶发挥作用。加酶洗衣粉中含有碱性蛋白酶，加白醋会降低碱性蛋白酶的活性。考什么(1)酶的作用原理和温度对酶促反应速度的影响(2)温度、pH对酶活性的影响以选择题和实验设计的形式考查学什么(1)熟记酶的三大特性(2)理解影响酶活性的因素(3)掌握探究影响酶活性的因素的实验方法(4)学会分析影响酶活性的曲线1酶的特性(1)表示酶高效性的曲线曲线解读催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。当底物量一定时，酶只能缩短达到反应平衡所需的时间，不改变产物的最大生成量(2)表示酶专一性的图像和曲线图像解读图中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。酶和被其催化的反应物分子都有特定的结构曲线解读在底物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A能催化底物的反应。在底物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不能催化底物的反应(3)表示酶温和性的曲线曲线解读在一定温度(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、过碱或高温都会使酶变性失活，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2.影响酶促反应速率的曲线(1)酶促反应与反应时间的关系曲线曲线解读图1、图2、图3三图的时间t0、t1和t2是一致的。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，生成物生成速率较低。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(2)温度和pH对酶促反应的影响曲线解读图中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(3)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线解读图1：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。图2：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的增加而加快，但当底物浓度达到一定值后，受酶数量限制，酶促反应速率不再增加题点(一)酶的特性及作用的曲线分析1从菠萝中提取某种酶，在烹饪前将其与牛肉混合，可使牛肉中部分蛋白质分解而便于人体消化吸收，该酶可能是()A脂肪酶B淀粉酶C蛋白酶 D核酸酶解析：选C酶的催化作用具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，使牛肉中部分蛋白质分解是蛋白酶的作用，脂肪酶催化脂肪的分解，淀粉酶催化淀粉的水解，核酸酶催化核酸的水解。2某生物小组用某种酶进行了三组实验，有关实验结果如图所示，下列说法正确的是()A本实验研究的酶有麦芽糖酶和蔗糖酶B三组实验能够证明酶具有专一性、高效性和温和性C通过实验可以证明该种酶活性最大时的条件接近30 、pH7DpH5或温度为20 条件下酶活性下降的原因相同解析：选C图3中，麦芽糖的含量减少，蔗糖的含量保持不变，说明该实验研究的酶是麦芽糖酶。与无机催化剂相比，酶具有高效性，但图示中并没有进行此实验。图1中温度为30 时，达到反应平衡点所用的时间最短，说明此温度最接近最适温度；图2中pH7时，底物剩余量最少，说明底物被分解得最多，因此，该种酶活性最大时的条件接近30 、pH7。20 时只是抑制酶的活性；pH5时，可能使酶变性失去活性。题点(二)影响酶促反应因素曲线分析3如图所示为影响酶促反应的温度、pH和底物浓度与反应速率关系的曲线图，下列相关叙述错误的是()A影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的因素是pHB甲曲线中，A点与B点限制酶促反应速率的因素不同C乙曲线中，D点与F点酶的空间结构都被破坏且不能恢复D丙曲线中，G点时对应因素升高，酶的活性不能达到H点解析：选C低温时酶的活性很低，但并不失活，高温使酶的空间结构发生改变而失活，过酸、过碱都会使酶的空间结构发生改变而失活。分析题图，影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的因素是pH；甲曲线表示底物浓度与反应速率的关系，A点的限制因素是底物浓度，B点时底物到达饱和状态，限制酶促反应速率的因素应是酶浓度，而不再是底物浓度；乙曲线是温度对酶活性的影响曲线，D点是低温条件，酶的活性很低，但是酶的空间结构不被破坏，温度恢复，酶的活性即恢复，F点是高温条件，高温使酶的空间结构发生改变，即使温度恢复酶的空间结构也不能恢复；丙曲线是pH对酶活性的影响曲线，G点时pH过低，酶的空间结构被破坏，pH升高，酶的活性不能恢复，故不能达到H点。4如图表示某酶促反应速率在不同条件下的变化曲线，下列叙述错误的是()A影响ab段反应速率的主要因素是底物浓度B在bc段加大酶量会使反应速率增大C由图可知，该酶促反应的最适温度为37 D该酶促反应速率在一定范围内会随温度的升高而增大解析：选C影响ab段反应速率的主要因素是横坐标表示的因素，即底物浓度，A正确；bc段底物过量，其限制酶促反应速率的因素是酶浓度，故加大酶量会使反应速率增大，B正确；图中曲线代表的反应速率最大，但小于37 、大于25 的反应速率和大于37 的酶促反应速率在图中没有体现，故不能说明37 是该酶促反应的最适温度，C错误；由图中三条曲线的变化情况可推知，该酶促反应速率在一定范围内会随温度的升高而增大，D正确。突破点(三)巧用三种方法破解酶实验难题 1(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1 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：因为题中已经提示不考虑试剂的浓度、剂量等，因此就不用去分析这些数据是否错误，找出主要的错误即可。(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支试管中的酶都会因高温而失活，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热水浴中一段时间。因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色考什么(1)与酶有关的实验步骤(2)探究实验设计及对实验方案的修订主要以非选择题(实验设计)的形式考查学什么(1)熟记酶的本质与特性的实验探究方法(2)掌握影响酶活性因素的实验探究方法1试剂检测法验证酶的本质设计思路：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。在高中教材中常见的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其本质都是蛋白质，所以对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质或RNA的鉴定方法。因此，根据双缩脲试剂与蛋白质反应产生紫色、RNA与吡罗红染液反应显红色的原理设计鉴定方案。设计方案：2对比法探究或验证酶的高效性与专一性(1)验证酶的高效性设计思路：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。设计方案：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度很快，或反应用时短反应速度缓慢，或反应用时长结论酶具有高效性(2)验证酶的专一性设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。设计方案：项目方案一方案二材料同种底物(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3.梯度法探究影响酶活性的因素(温度和pH)设计思路：设计实验时需设置一系列不同温度(或pH)的实验组进行相互对照，最后根据实验现象得出结论。相同时间内，酶促反应中生成物量最多的一组或底物剩余量最少的一组对应的温度(或pH)最接近最适温度(或pH)。相邻组间的差值(即梯度值)越小，测定的最适温度(或pH)就越精确。设计方案：组别编号12n实验材料等量的同种底物和酶温度(或pH)t1(或a1)t2(或a2)tn(或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对应的温度(或pH)最接近最适温度(或pH)4.探究酶活性实验中的“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。题点(一)有关探究酶特性的实验材料、试剂、步骤及实验分析1为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计最合理的是()选项探究课题选用材料与试剂A温度对酶活性的影响过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液BpH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CpH对酶活性的影响新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液D温度对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液解析：选D加热能使过氧化氢分解，可溶性淀粉在酸性并加热条件下会发生水解，不能保证单一变量，不能排除温度和pH对实验结果的干扰；酶具有专一性，蔗糖酶不能分解淀粉，不能用来探究pH对酶活性的影响。2下列有关酶特性的实验设计中，最科学、严谨的一项是()实验实验目的主要实验步骤A验证酶具有高效性实验组：2 mL 3%H2O2溶液1 mL过氧化氢酶，保温5 min后观察；对照组：2 mL 3%H2O2溶液1 mL蒸馏水，保温5 min后观察B验证酶具有专一性实验组：2 mL 3%可溶性淀粉溶液1 mL新鲜唾液，保温5 min后，碘液检验；对照组：2 mL 3%蔗糖溶液1 mL新鲜唾液，保温5 min后，碘液检验C探究酶的最适温度分别设置等量的、不同温度下的过氧化氢和过氧化氢酶溶液，然后将相同温度下的过氧化氢和过氧化氢酶溶液混合，观察各组气泡的生成情况D探究pH对酶活性的影响向三支试管中各依次加入2 mL 3%可溶性淀粉溶液、1 mL不同pH的缓冲液，1 mL新鲜唾液，在适宜温度下保温5 min后，斐林试剂检验解析：选DA项的实验目的是验证酶的高效性，而酶的高效性是通过和无机催化剂的对比体现出来的，对照组应加入FeCl3溶液替代蒸馏水。B项中变量的设计是正确的，但用碘液只能检测淀粉的存在，对于蔗糖溶液是否反应无法检测，应用斐林试剂检测。C项中过氧化氢容易分解，且随着环境温度的升高分解速率加快。题点(二)有关酶的实验设计与探究3(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4(2018江西盟校联考)重金属离子会导致蛋白质分子变性，为验证铜离子对唾液淀粉酶的活性有抑制作用，某同学进行了实验，实验步骤如下(已知SO对实验结果没有影响)：(一)实验步骤实验步骤试管甲试管乙步骤1加入1%CuSO4溶液和pH为6.8的缓冲液各1 mL加入A步骤2各加入1%淀粉酶溶液1 mL，混匀后放置一段时间步骤3各加入1%淀粉溶液1 mL，B步骤4取出试管，各加入1%碘溶液3滴，观察颜色变化续表(二)讨论与分析(1)实验中设置试管乙的目的是_，“实验步骤”中A处应为_；B处为_。(2)两支试管最可能的实验结果是试管甲_色，试管乙_色。(3)实验中加入缓冲液的作用是_。(4)有同学提出由于CuSO4溶液呈蓝色，用上述步骤的检测方法可能会对实验结果产生干扰，请你提出另外一种结果检测方法并预测实验结果。检测方法： _。预测结果：试管甲_；试管乙_。解析：(1)本实验的自变量是铜离子的有无，因此试管乙属于对照组，应在试管中加入蒸馏水和pH为6.8的缓冲液各1 mL。在试管中加入缓冲液的目的是维持反应液中pH的稳定，排除pH对实验结果的影响。酶催化的反应要在一定温度下进行，因此两支试管还需要在37 恒温水浴中保温一段时间。为了排除CuSO4溶液本身颜色对结果的影响，本实验还可以检测还原糖的产生。检测还原糖时只需往试管中加入斐林试剂，恒温水浴加热观察颜色变化即可。(2)试管甲中有铜离子，酶的活性受到抑制，因此加碘液检测时试管中溶液呈蓝色，加斐林试剂检测时试管中不会出现砖红色沉淀。而试管乙酶活性正常，淀粉反应完全，生成还原糖，因此，加碘液检测时，试管中溶液呈现碘液的颜色，加斐林试剂检测时试管中出现砖红色沉淀。答案：(1)对照蒸馏水和pH为6.8的缓冲液各1 mL放入37 恒温水浴(或适宜温度下)保温一段(适宜)时间(2)(深)蓝浅黄(3)维持反应液中pH的稳定(4)取出试管，各加入斐林试剂1 mL,60 恒温水浴2 min，观察颜色变化无砖红色(或蓝色)出现砖红色沉淀课堂小结握主干建知识体系(填一填)记核心要点(背一背)填空蛋白质RNA高效性专一性作用条件较温和降低反应的活化能1.酶的来源及本质：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酶的特性：酶具有专一性和高效性，作用条件较温和。3影响酶活性的因素(1)低温抑制酶的活性，但不破坏酶的分子结构。(2)高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构破坏而永久失去活性。4酶的作用原理：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。一、选择题1(2018临沂模拟)下列有关酶的叙述，正确的是()A酶分子是在基因的指导下，在核糖体上合成的B一种酶催化化学反应的种类与其空间结构有关C经高温处理的胃蛋白酶，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B极少数酶为RNA，其合成场所是细胞核，A错误；蛋白质经高温处理后，仅是空间结构遭破坏，并没有破坏肽键，遇双缩脲试剂仍呈紫色，C错误；酶与无机催化剂都通过降低化学反应的活化能来起催化作用，D错误。2下列有关酶的探究实验的描述，正确的是()A将温度由低温调至最适温度，酶的活性不变B探究蛋白酶的专一性，可用双缩脲试剂进行检测C酶的活性增强，产物的生成量增加D较低的pH环境中，胃蛋白酶仍能保持活性解析：选D低温抑制酶的活性，将温度由低温调至最适温度，酶的活性上升，A错误；探究蛋白酶的专一性，不可用双缩脲试剂进行检测，因为蛋白酶的本质是蛋白质，也会与双缩脲试剂反应，B错误；酶不会改变反应的平衡点，产物的生成量不会增加，C错误；胃蛋白酶的最适pH是1.5，较低的pH环境中，胃蛋白酶仍能保持活性，D正确。3(2018皖江联考)如图所示曲线反映温度或pH对a、b、c三种酶活性的影响。下列相关叙述正确的是()A酶a的最适温度应大于酶b的最适温度B图中A点和C点，酶a的活性相同，空间结构也相同C图中D点，酶b和酶c的空间结构都有一定的破坏D酶b和酶c都可能存在于人体的内环境中解析：选C从图中只能得出酶a的最适温度，不能比较酶a与酶b最适温度的大小，A错误；低温条件下，酶的活性降低，但空间结构不变，而高温、强酸和强碱条件下，酶的空间结构都会发生改变，B错误，C正确；人体内环境的pH范围为7.357.45，而酶b和酶c的最适pH偏离这个范围较大，不应存在于人体内环境中，D错误。4(2018长沙模拟)适当提高温度、加FeCl3和过氧化氢酶都可以加快过氧化氢的分解。下列各项分组中，加快过氧化氢的分解所遵循的原理相同的是()A提高温度、加FeCl3B提高温度、加过氧化氢酶C加FeCl3和过氧化氢酶D提高温度、加FeCl3和过氧化氢酶解析：选C升高温度加快过氧化氢的分解的原理是给反应物提供能量；加FeCl3和过氧化氢酶加快过氧化氢的分解的原理是降低反应的活化能。5(2018郑州预测)根据下表所示过氧化氢分解实验的过程和结果，下列分析错误的是()试管abcd3%过氧化2222氢溶液(mL)处理措施不作任何处理置于90 水浴杯中加2滴3.5%的FeCl3加2滴20%的新鲜肝脏研磨液实验结果注：“”表示无气泡产生；“”的数量表示气泡产生的多少。Aa和d对照说明酶具有高效性Bc和d是对比实验，自变量是催化剂类型Ca、c对照说明FeCl3具有催化作用Da、c、d不能说明酶的催化具有专一性解析：选Aa和d对照，只能说明酶能促进化学反应的进行，要证明酶具有高效性，需要将有酶和无机催化剂参与的反应进行比较。6(2018湖北十校联考)某实验小组研究化合物X对淀粉酶活性的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是()A化合物X降低了淀粉酶的活性B曲线的实验作为对照实验C化合物X降低了淀粉水解反应的活化能D化合物X未影响淀粉酶催化的最适温度解析：选C曲线的酶促反应速率较曲线低，二者的区别是加入了化合物X，则可以推测化合物X降低了淀粉酶的活性，或化合物X升高了淀粉水解反应的活化能；从实验处理上看，曲线是对照实验，据图可知曲线、对应的最适温度相同。7(2018兰州模拟)某同学为验证pH对酶活性的影响，设计的方法步骤如下表所示。有关评价不合理的是()步骤项目试管1试管21新鲜淀粉酶溶液1 mL1 mL2可溶性淀粉液2 mL2 mL337 水浴5 min5 min41 mol/L盐酸1 mL/51 mol/L NaOH/1 mL6碘液2滴2滴7结果预期均不变蓝A缺少对照组B实验预期结果不正确C实验操作步骤的安排不合理D检验实验结果的试剂选择不恰当解析：选D实验目的是验证pH对酶活性的影响，需设置3组实验，从表格看出，缺少加蒸馏水的正常pH的对照组，A正确；在强酸或强碱的条件下唾液淀粉酶失活，淀粉没有分解，遇碘变蓝，故结果预期不正确，B正确；依据实验目的及实验原则，在实验操作过程中，应该先调节pH，再加入新鲜淀粉酶溶液，所以该实验操作步骤的顺序不合理，C正确；该实验可以选用碘液作为实验结果的检测试剂，D错误。8图甲、乙分别为在最适温度和pH条件下某酶促反应过程的示意图和某种酶与其底物、产物的关系图。下列分析正确的是()A图甲中b可代表麦芽糖，那么c、d可代表果糖和葡萄糖B图甲中若提高a浓度，则c、d的生成速率一定会提高C图乙中酶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图乙中酶1与产物b的相互作用可以防止细胞产生过多的产物a解析：选D根据酶在反应前后本身的性质和数量不发生改变，可判断图甲中a是酶，b是底物，c、d是不同类型的产物，由此可知b不能是麦芽糖，因为1分子麦芽糖水解得到的是2分子的葡萄糖，A错误。图甲中a代表酶，若提高酶浓度，则酶促反应速率不一定会提高，因为酶促反应速率还受底物浓度等因素的影响，故c、d的生成速率可能升高或不变，B错误。由图乙可知，酶1只催化两种底物合成产物a，故酶1具有专一性，C错误。图乙中的产物b与酶1结合使酶1无活性，进而使合成产物a的反应中断，这样可以防止细胞产生过多的产物a，D正确。9胰腺细胞中某种酶能催化肽键形成，该酶经蛋白酶处理后活性不受影响，下列叙述错误的是()A该酶在细胞核中形成B该酶的活性不受酸碱影响C该酶在核糖体中发挥作用D该酶的单体是核糖核苷酸解析：选B酶的化学本质是蛋白质或RNA，该酶经过蛋白酶处理后活性不受影响，因此该酶的化学本质为RNA，在细胞核中形成，A正确；酶的活性受pH影响，B错误；该酶能催化肽键的形成，而肽键的形成场所是核糖体，因此该酶在核糖体中发挥作用，C正确；由题意分析可知该酶的化学本质为RNA，其单体是核糖核苷酸，D正确。10(2018东北名校联考)研究发现：酸可以催化蛋白质、脂肪以及淀粉的水解。研究人员以蛋清为实验材料进行了如下实验：下列相关说法正确的是()A过程中，蛋白质的空间结构不变B蛋清中的蛋白质分子比蛋白块a中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解C处理相同时间，蛋白块b明显小于蛋白块c，可证明与无机催化剂相比，酶具有高效性D将盐酸与蛋白酶、蛋白块混合，可直接测定蛋白酶在此pH下的催化效果解析：选C加热和水解均会使蛋白质的空间结构遭到破坏，A错误；加热使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，更容易被蛋白酶水解，B错误；处理相同时间，蛋白块b明显小于蛋白块c，可证明与无机催化剂相比，酶具有高效性，C正确；盐酸会催化蛋白酶和蛋白块的水解，盐酸还会影响酶活性，影响实验效果，故不能直接测定蛋白酶在此pH下的催化效果，D错误。11(2017无锡二模)淀粉酶有多种类型，如淀粉酶可使淀粉内部随机水解，淀粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。如图所示为对两种淀粉酶的研究实验结果，下列有关叙述错误的是()A淀粉酶水解淀粉的终产物中有葡萄糖，淀粉酶水解淀粉的主要产物为麦芽糖B淀粉酶在50 条件下处理60 min后，酶的空间结构遭到破坏C淀粉酶的最适pH低于淀粉酶的，在人的胃内淀粉酶活性低于淀粉酶DCa2、淀粉与淀粉酶共存时，更有利于较长时间维持淀粉酶的热稳定性解析：选C淀粉的单体是葡萄糖，淀粉酶可将淀粉水解，根据“淀粉酶可使淀粉内部随机水解”可知，淀粉酶水解淀粉的终产物中有葡萄糖；根据“淀粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解”可知，淀粉酶水解淀粉的主要产物为麦芽糖，A正确。由图2可知，淀粉酶在50 条件下处理60 min后，酶的相对活性降为0，说明酶的空间结构遭到破坏，B正确。由图1可知，淀粉酶和淀粉酶的最适pH分别约为6、4.5，人体胃液的pH为0.91.5，在pH3时，两种酶的相对活性均为0，因此在人的胃内淀粉酶和淀粉酶均变性失活，C错误。由图2可知，与其他组相比，Ca2、淀粉与淀粉酶共存时，酶的相对活性较高且相对稳定，因此Ca2、淀粉与淀粉酶共存时，更有利于较长时间维持淀粉酶的热稳定性，D正确。12为探究“影响酶活性的因素”，某同学设计了一个实验方案，见下表：试管底物和试剂实验条件11 mL体积分数为10%鸡蛋清溶液37 水浴21 mL体积分数为10%鸡蛋清溶液1 mL胰蛋白酶37 水浴；pH 531 mL体积分数为10%鸡蛋清溶液1 mL胰蛋白酶？41 mL体积分数为10%鸡蛋清溶液1 mL胰蛋白酶5 水浴；pH 89下面相关分析合理的是()A实验目的是探究温度对酶活性的影响B1号试管设置正确合理，为空白对照组C3号试管的实验条件是37 水浴；pH 89D蛋清液和酶液应在混合均匀后再进行水浴解析：选C实验目的是探究温度和pH对酶活性的影响，A错误；若1号试管为空白对照，则试剂应加1 mL蒸馏水，实验条件还应满足适宜pH，B错误；蛋清液和酶液应先分别调节到预设的温度和pH后再混合均匀，D错误。二、非选择题13某科研小组对萝卜中过氧化氢酶的活性进行研究，研究者将新鲜的萝卜磨碎，过滤制得提取液后，做了两组实验，实验结果如图所示，请分析回答：(1)实验1分两组进行，其主要目的是探究_；本实验中，除了图甲所示溶液外，还需加入_。(2)若实验2的两次实验温度均保持在30 ，只是第二次实验时萝卜提取液的使用量减半，其余实验操作都相同。则引起A、B曲线出现差异的原因最可能是_。(3)实验2的结果显示，过氧化氢酶失活的pH范围是_。(4)由图可知，在进行酶活性的测定时，可根据一定条件下单位时间内_或_来表示酶活性。解析：(1)实验1用同一底物，不同类型的催化剂，目的是探究酶与无机催化剂相比，催化效率的高低；除了分别要加入两类催化剂外，还需要加入底物过氧化氢溶液。(2)A、B曲线两次实验的唯一不同条件即加入萝卜提取液的量不同，即酶量不同，导致反应物剩余量不同。(3)由实验2图像可知，当pH2或pH11时，反应物剩余量均为100%，即酶失去活性。(4)由图可知，进行酶活性测定时，可用产物(生成物)的生成量或反应物(底物)的消耗量来表示。答案：(1)酶的高效性(或过氧化氢酶与Fe3催化效率的高低，合理即可)过氧化氢溶液(2)酶含量的不同(3)2，11(或02,1114)(4)产物(生成物)的生成量底物(反应物)的消耗量14(2017南通二模)不良环境能使植物体内酶活力下降，酶活力降低的程度可作为衡量植株耐受性的重要指标。为探究不同植物叶片对汽车尾气的耐受能力，研究人员将两年生的香樟和杜鹃分别置于密闭气室中，用相同浓度的汽车尾气处理16 h后，取叶片研磨获得叶片研磨液，并用如图所示装置进行实验，每组实验测定4次，每次向锥形瓶中加入2 mL叶片研磨液后测定5 min内的气体收集量，结果如表所示(单位：mL)。请回答下列问题。次数第1次第2次第3次第4次平均植物香樟对照组2.12.02.22.12.1实验组1.61.451.51.351.48杜鹃对照组3.02.82.92.92.9实验组1.81.92.01.91.9(1)本实验用气体产生量衡量酶活力的原因是_。对照组的处理方式是_。(2)制备香樟和杜鹃的叶片研磨液时，加入缓冲液的目的是_。恒温水浴设定为32 的原因是_。(3)每次实验均统计相同时间内气体收集量，目的是_。每种实验材料均进行4次实验的目的是_。(4)实验表明：对汽车尾气污染耐受能力较强的植物是_，判断的理由是_。解析：(1)本实验用气体产生量衡量酶活力的原因是酶活力越高，过氧化氢分解的速率越快，一定时间内气体产生量越多。实验组的处理方式是将两年生的香樟和杜鹃分别置于密闭气室中，用相同浓度的汽车尾气处理16 h，由此可知对照组的处理方式是将生理状况相似的香樟或杜鹃在不含汽车尾气的密闭气室中放置16 h。(2)实验要遵循单一变量原则，制备香樟和杜鹃的叶片研磨液时，加入缓冲液的目的是避免研磨过程中pH变化对过氧化氢酶产生影响；32 时过氧化氢酶的活性较高，故恒温水浴设定为32 。(3)每次实验均统计相同时间内气体收集量，目的是避免时间差异对实验结果产生影响，每种实验材料均进行4次实验的目的是重复实验计算平均值，保证实验数据的可靠性。(4)根据表格数据可知：相同浓度的汽车尾气处理后，与对照组相比，香樟5 min内的平均气体收集量变化的幅度较小，说明香樟过氧化氢酶活力下降的幅度较小，故对汽车尾气污染耐受能力较强的植物是香樟。答案：(1)酶活力越高，催化过氧化氢分解速率加快，气体产生量越多将生理状况相似的香樟或杜鹃在不含汽车尾气的密闭气室中放置16 h(2)避免研磨过程中pH变化对过氧化氢酶产生影响32 时过氧化氢酶的活性较高(合理即可)(3)避免时间差异对实验结果产生影响重复实验计算平均值，保证实验数据的可靠性(4)香樟相同浓度的汽车尾气处理后，香樟过氧化氢酶活力下降的幅度较小第2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。(5)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。据图回答下列问题：(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：。(均填序号)(3)产生能量最多的是第三阶段。(4)写出有氧呼吸的反应式：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的现象，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