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1、 專題二 代謝 串講(一) 酶和ATP 第Ⅰ課時(shí)　基礎(chǔ)自查——學(xué)生為主體·抓牢主干，以不變應(yīng)萬變 酶在代謝中的作用 1．熟知酶的“一來源、一作用、二本質(zhì)和三特性”(填圖) 2．理解關(guān)于酶的三類圖像(填表) 項(xiàng)目 圖像 解讀 酶的作用原理 ①由圖可知，酶的作用原理是降低反應(yīng)的活化能 ②若將酶變?yōu)闊o機(jī)催化劑，則b在縱軸上向上移動 ③用加熱的方法不能降低活化能，但會提供活化能 酶的特性 ①圖1中加酶的曲線和加無機(jī)催化劑的曲線比較表明酶具有高效性 ②圖2中兩曲線比較表明酶具有專一性 影響酶促反應(yīng)速率的因素 ①根據(jù)圖1和

2、圖2可知溫度或pH通過影響酶的活性來影響酶促反應(yīng)速率 ②根據(jù)圖3可知，OP段的限制因素是底物濃度，P點(diǎn)以后的限制因素則是酶濃度 3．歸納幾種重要的酶及其作用(填表) DNA聚合酶 催化脫氧核苷酸間縮聚形成磷酸二酯鍵，用于DNA復(fù)制及逆轉(zhuǎn)錄 RNA聚合酶 催化核糖核苷酸間縮聚形成磷酸二酯鍵，用于RNA合成(轉(zhuǎn)錄)及RNA復(fù)制 基因工程工具酶 ①限制酶：特異性識別和切割DNA分子(斷開磷酸二酯鍵) ②DNA連接酶：連接任意兩個(gè)互補(bǔ)的DNA片段 ③Taq DNA聚合酶：用于PCR中擴(kuò)增目的基因 DNA解旋酶 用于DNA復(fù)制時(shí)打開雙鏈間氫鍵 核酸水解酶

3、 各種消化酶 可對應(yīng)催化相關(guān)大分子的水解，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等 細(xì)胞工程工具酶 纖維素酶、果膠酶(除去細(xì)胞壁)；胰蛋白酶或膠原蛋白酶(用于動物細(xì)胞培養(yǎng)) (1)光合作用中，催化ATP合成的酶分布在類囊體膜上(√) (2016·海南卷，T3C) (2)發(fā)燒時(shí)，食欲減退是因?yàn)橥僖旱矸勖甘チ嘶钚?×) (2015·江蘇卷，T7A) (3)滴加肝臟研磨液促使過氧化氫的分解及滴加FeCl3溶液提高過氧化氫的分解速率均涉及“降低化學(xué)反應(yīng)活化能”原理(2013·四川卷，T4改編)(√) (4)口服多酶片中的胰蛋白酶可在小腸中發(fā)揮作用(√) (2015·江蘇卷，T7B

4、) (5)探究溫度對酶活性的影響時(shí)，將酶與底物溶液在室溫下混合后于不同溫度下保溫(2014·山東卷，T4D)(×) 1．下列關(guān)于酶的說法正確的是(　　) A．活細(xì)胞內(nèi)合成酶必須有核糖體參與 B．一定范圍內(nèi)反應(yīng)物的濃度只改變酶促反應(yīng)速率，不改變酶的活性 C．酶為化學(xué)反應(yīng)提供活化能從而提高反應(yīng)速率 D．所有酶都通過胞吐的方式運(yùn)出細(xì)胞發(fā)揮作用 解析：選B　酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，本質(zhì)是RNA的酶的合成不需要核糖體參與；在一定濃度范圍內(nèi)，酶促反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大而增大，反應(yīng)物不改變酶的活性；酶催化化學(xué)反應(yīng)提高反應(yīng)速率的原理是其能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，而不是為化學(xué)反應(yīng)提供活化能

5、；有些酶存在于細(xì)胞內(nèi)，如DNA聚合酶，不運(yùn)出細(xì)胞。 2．在低等植物細(xì)胞的中心體移向兩極時(shí)，下列幾種酶最活躍的是(　　) A．RNA聚合酶和DNA聚合酶 B．解旋酶和淀粉合成酶 C．纖維素酶和果膠酶 D．ATP水解酶和ATP合成酶 解析：選D　低等植物細(xì)胞的中心體移向兩極，表明細(xì)胞處于有絲分裂前期，中心體的移動會消耗能量，此時(shí)ATP水解酶和ATP合成酶很活躍；分裂前期，DNA高度螺旋，不能解旋，因此不能進(jìn)行DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，RNA聚合酶、DNA聚合酶和解旋酶的活性都不會很高；淀粉合成酶主要存在光合作用很旺盛的細(xì)胞中，而這些細(xì)胞一般不進(jìn)行細(xì)胞分裂；纖維素酶和果膠酶主要用于細(xì)胞壁的分解。

6、 3．如圖是某研究小組利用過氧化氫酶探究過氧化氫的分解條件而獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．由圖1可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是酶具有催化作用和專一性 B．圖2曲線出現(xiàn)AB段的原因最可能是過氧化氫酶的數(shù)量有限 C．圖3所示實(shí)驗(yàn)的自變量為溶液中過氧化氫量，因變量是酶的活性 D．用過氧化氫為實(shí)驗(yàn)材料探究溫度對酶活性的影響也可得到圖3所示結(jié)果 解析：選B　圖1中通過過氧化氫酶與無機(jī)催化劑Fe3＋的催化效率對比說明酶具有高效性；圖2曲線AB段表示隨著過氧化氫濃度的升高，酶促反應(yīng)速率不再加快，原因最可能是過氧化氫酶的數(shù)量有限；圖3所示實(shí)驗(yàn)的自變量是pH，因變量是酶的活性，用溶液

7、中過氧化氫的量表示；過氧化氫在加熱條件下會分解，所以不能以過氧化氫為實(shí)驗(yàn)材料來探究溫度對酶活性的影響。 ATP在能量代謝中的作用 1．ATP與能量轉(zhuǎn)換(填圖) 2．明辨四種結(jié)構(gòu)中的“A”(填表) ①ATP中的“A”為腺苷(由腺嘌呤和核糖組成) ②DNA中的“A”為腺嘌呤脫氧核苷酸 ③RNA中的“A”為腺嘌呤核苷酸 ④核苷酸中的“A”為腺嘌呤 3．理清細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的六類結(jié)構(gòu)(填表) 轉(zhuǎn)化場所 常見的生理過程 細(xì)胞膜 消耗ATP：主動運(yùn)輸、胞吞、胞吐 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 產(chǎn)生ATP：細(xì)胞呼吸第一階段 葉綠體 產(chǎn)生ATP：

8、光反應(yīng) 消耗ATP：暗反應(yīng)和自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成等 線粒體 產(chǎn)生ATP：有氧呼吸第二、三階段 消耗ATP：自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等 核糖體 消耗ATP：蛋白質(zhì)的合成 細(xì)胞核 消耗ATP∶DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等 (1)DNA與ATP中所含元素的種類相同(√) (2015·全國卷Ⅰ，T1A) (2)ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)(√) (2014·全國卷Ⅱ，T1C) (3)在生物體的活細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的轉(zhuǎn)化只能單向進(jìn)行(2014·四川卷，T1D)(×) (4)線粒體內(nèi)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜和葉綠體中進(jìn)行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)中都能合成A

9、TP (2012·北京卷，T1改編)(×) (5)ATP可以水解為一個(gè)核苷酸和兩個(gè)磷酸，而其合成所需的能量由磷酸提供(×) (6)人在寒冷時(shí)，腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多，細(xì)胞產(chǎn)生ATP的量增加(√) 1．下列有關(guān)植物細(xì)胞能量代謝的敘述，正確的是(　　) A．含有兩個(gè)高能磷酸鍵的ATP是DNA的基本組成單位之一 B．加入呼吸抑制劑可使細(xì)胞中ADP生成減少，ATP生成增加 C．無氧條件下，丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭倪^程中伴隨有ATP的合成 D．光下葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體中都有ATP合成 解析：選D　ATP去掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)后，成為腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本組成單位

10、之一；呼吸抑制劑抑制呼吸作用，會使ATP生成減少；無氧呼吸的第二階段不產(chǎn)生ATP；葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體可以進(jìn)行呼吸作用，光下葉綠體進(jìn)行光合作用，均可產(chǎn)生ATP。 2．ATP是細(xì)胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關(guān)ATP的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．線粒體合成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用 B．機(jī)體在運(yùn)動時(shí)消耗ATP，睡眠時(shí)則不消耗ATP C．在有氧與缺氧的條件下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATP D．植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來源于呼吸作用 解析：選B　呼吸作用產(chǎn)生的ATP可以用于各項(xiàng)生命活動；機(jī)體在睡眠時(shí)生命活動仍然進(jìn)行，如細(xì)胞分裂、神經(jīng)傳導(dǎo)等，仍需要消耗ATP；有氧呼吸

11、和無氧呼吸第一階段均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，均能合成ATP；植物根以主動運(yùn)輸方式吸收礦質(zhì)離子所需的ATP由呼吸作用產(chǎn)生。 3．如圖1表示三磷酸核苷的結(jié)構(gòu)，圖2表示ATP在能量代謝中的作用。據(jù)圖判斷下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．圖1中①表示含氮堿基，若①為鳥嘌呤，則可表示GTP B．ATP中的能量可以來源于光能和化學(xué)能，也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能 C．UTP、GTP分子中的高能磷酸鍵是直接由物質(zhì)氧化獲能產(chǎn)生的 D．人體成熟紅細(xì)胞沒有線粒體，但能產(chǎn)生ATP 解析：選C　圖1中①表示含氮堿基，若①為腺嘌呤，則表示ATP，若①為鳥嘌呤，則表示GTP，若①為尿嘧啶，則表示UTP。由圖2

12、可知，UTP和GTP分子中的高能磷酸鍵不是由物質(zhì)氧化獲能產(chǎn)生的，而是由ATP將高能磷酸基轉(zhuǎn)移給UDP或GDP，進(jìn)而生成UTP或GTP的。 [課時(shí)作業(yè)] 基礎(chǔ)練，基穩(wěn)才能樓高 一、選擇題 1．下列關(guān)于新陳代謝與酶、ATP的關(guān)系的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．酶的種類具有物種差異性，而ATP無物種差異性 B．酶、ATP都與新陳代謝密切相關(guān)，但兩者的合成毫無關(guān)系 C．ATP是保證新陳代謝正常進(jìn)行的直接能源物質(zhì) D．酶能促使新陳代謝正常進(jìn)行 解析：選B　酶是蛋白質(zhì)或RNA類物質(zhì)，它們的合成與生物遺傳物質(zhì)有關(guān)，因而具有物種差異性；不同生

13、物體內(nèi)ATP的結(jié)構(gòu)和功能是相同的，不具有物種差異性。ATP的合成和水解需要酶的催化，酶的合成需要ATP提供能量。ATP是生命活動正常進(jìn)行的直接能源物質(zhì)。新陳代謝是指細(xì)胞內(nèi)一系列的生化反應(yīng)，生化反應(yīng)一般需要酶的催化，故酶能促進(jìn)新陳代謝的正常進(jìn)行。 2．(2017·淄博二模)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些蚜蟲能合成類胡蘿卜素，其體內(nèi)的類胡蘿卜素不僅能吸收光能，傳遞給負(fù)責(zé)能量生產(chǎn)的組織細(xì)胞，而且還決定蚜蟲的體色。陽光下蚜蟲的ATP生成量將會增加，黑暗時(shí)蚜蟲的ATP含量會下降。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．正常情況下蚜蟲在黑暗中合成ATP時(shí)會伴隨著O2的消耗 B．蚜蟲合成ATP時(shí)所需能量僅僅來自呼吸作用

14、C．蚜蟲做同一強(qiáng)度的運(yùn)動時(shí)，陽光下和黑暗中的ATP消耗量不一樣 D．蚜蟲ATP含量在陽光下比黑暗時(shí)多，說明其體內(nèi)的ATP含量不穩(wěn)定 解析：選A　在黑暗中，蚜蟲合成ATP時(shí)所需的能量來源于呼吸作用(包括有氧呼吸和無氧呼吸)，因此正常情況下會伴隨著O2的消耗；根據(jù)題意可知，蚜蟲合成ATP時(shí)所需能量不僅來自呼吸作用，還可來自類胡蘿卜素吸收的光能；蚜蟲做同一強(qiáng)度的運(yùn)動時(shí)，無論在陽光下還是在黑暗中，ATP的消耗量是一樣的；雖然蚜蟲ATP含量在陽光下比黑暗時(shí)多，但是兩種環(huán)境中都會發(fā)生ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化并且處于動態(tài)平衡中，故其體內(nèi)的ATP含量相對穩(wěn)定。 3．(2018屆高三·衡水調(diào)研)如圖表示改

15、變某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解產(chǎn)生還原糖的結(jié)果。請據(jù)此分析，改變下列哪種因素才能獲得改變后的結(jié)果(　　) A．溫度　　　　　　　　 　B．pH C．淀粉溶液量 D．唾液量 解析：選C　由柱形圖可知，改變條件后相同時(shí)間內(nèi)還原糖的生成量降低且達(dá)到最大還原糖生成量的時(shí)間不變，說明底物的用量不同，即實(shí)驗(yàn)中改變的因素是淀粉溶液量；改變溫度、pH會降低反應(yīng)速率，改變唾液量可能會使反應(yīng)速率下降，從而使達(dá)到最大還原糖生成量所需時(shí)間延長，但最大生成量不變。 4．研究人員以HCl溶液和淀粉酶為實(shí)驗(yàn)材料，探究它們對蛋白質(zhì)和淀粉的催化水解作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(　　

16、) A．兩圖中，物質(zhì)甲、乙分別為蛋白質(zhì)和淀粉 B．圖1、圖2實(shí)驗(yàn)所用催化劑分別是HCl溶液和淀粉酶 C．該實(shí)驗(yàn)可證明酶具有專一性和高效性 D．該實(shí)驗(yàn)可證明淀粉酶具有降低活化能的作用 解析：選D　酸能夠催化多糖、蛋白質(zhì)等物質(zhì)水解，故能同時(shí)催化蛋白質(zhì)和淀粉水解的是HCl溶液(圖1)；酶(淀粉酶)具有專一性，只能催化一種物質(zhì)(淀粉)水解(圖2)，所以乙是淀粉，甲為蛋白質(zhì)。對比兩圖中乙的分解速度可以看出，無機(jī)催化劑的催化效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于酶；再結(jié)合圖2分析可以明確C正確。本實(shí)驗(yàn)沒有反映出酶具有降低活化能的作用。 5．下列對酶、ATP、激素、神經(jīng)遞質(zhì)、載體、抗體等物質(zhì)的敘述，正確的有(　　)

17、 ①控制酶合成的直接模板是信使RNA ②核酸內(nèi)切酶與DNA酶作用的化學(xué)鍵相同 ③激素具有微量、高效、可重復(fù)使用的特點(diǎn) ④神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用時(shí)，突觸后膜電位會逆轉(zhuǎn) ⑤細(xì)胞膜上的載體與基因工程中的載體的本質(zhì)相同 ⑥抗體對侵入人體細(xì)胞的抗原可“追蹤”消滅 A．一項(xiàng) B．兩項(xiàng) C．三項(xiàng) D．四項(xiàng) 解析：選A　酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，而控制RNA合成的模板應(yīng)為DNA單鏈，①錯(cuò)誤；核酸內(nèi)切酶與DNA酶均作用于磷酸二酯鍵，②正確；激素發(fā)揮作用后將會被滅活，③錯(cuò)誤；神經(jīng)遞質(zhì)有興奮性遞質(zhì)和抑制性遞質(zhì)，其中只有興奮性遞質(zhì)才能使突觸后膜的電位逆轉(zhuǎn)，④錯(cuò)誤；細(xì)胞膜上的載體的本質(zhì)為蛋白質(zhì)，而基因

18、工程中載體的本質(zhì)為DNA，⑤錯(cuò)誤；抗體只能對內(nèi)環(huán)境中的抗原起作用，⑥錯(cuò)誤。 6．酶是細(xì)胞代謝不可缺少的催化劑，ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)。下圖是ATP中磷酸鍵逐級水解的過程圖，以下說法錯(cuò)誤的是(　　) A．綠色植物葉肉細(xì)胞內(nèi)，葉綠體合成的ATP比線粒體內(nèi)合成的用途單一 B．酶a～c催化的反應(yīng)(底物的量相同)，產(chǎn)生⑤最多的是Ⅲ過程 C．若要探究酶b的最適宜pH，實(shí)驗(yàn)的自變量范圍應(yīng)偏酸性 D．酶a～c催化的反應(yīng)體現(xiàn)了酶的專一性 解析：選B　綠色植物葉肉細(xì)胞內(nèi)，葉綠體合成的ATP只用于暗反應(yīng)，而線粒體內(nèi)合成的ATP用于各種生命活動；圖中①是ADP、②是AMP、③是腺苷、④為磷酸、

19、⑤為能量，Ⅰ和Ⅱ過程斷裂的都是高能磷酸鍵，Ⅲ過程斷裂的是普通化學(xué)鍵，Ⅲ過程產(chǎn)生的能量最少；由圖可知，ATP逐步水解過程中會不斷產(chǎn)生酸性物質(zhì)，因此要探究酶b的最適宜pH，實(shí)驗(yàn)的自變量范圍應(yīng)偏酸性；酶a～c催化不同的反應(yīng)，故體現(xiàn)了酶的專一性。 7．(2017·北京海淀一模)下圖的陰影部分表示在四種不同反應(yīng)條件下能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活化過氧化氫分子，四種反應(yīng)條件是37 ℃、60 ℃、37 ℃下加入新鮮肝臟研磨液、37 ℃下加入FeCl3溶液。其中表示37 ℃下加入新鮮肝臟研磨液的圖像最可能是(　　) 解析：選D　肝臟研磨液中含有過氧化氫酶，過氧化氫酶的催化效率比無機(jī)催化劑FeCl3高。肝臟中過

20、氧化氫酶的最適溫度大約在37 ℃，所以37 ℃下加入新鮮肝臟研磨液的條件下反應(yīng)速率最快，活化的過氧化氫分子最多，比較四個(gè)選項(xiàng)，D項(xiàng)最符合。 8．下圖1表示細(xì)胞中ATP反應(yīng)鏈，圖中a、b、c代表酶，甲、乙、丙代表化合物；圖2表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．圖1中的乙含有1個(gè)高能磷酸鍵，丙為腺嘌呤核糖核苷酸 B．神經(jīng)細(xì)胞吸收K＋時(shí)，a催化的反應(yīng)加速，c催化的反應(yīng)被抑制 C．研究淀粉酶活性與溫度的關(guān)系時(shí)，不可以選擇斐林試劑作為檢測試劑 D．圖2中溫度為m時(shí)比n時(shí)酶活性低，比較而言m比n更有利于酶的保存 解析：選B　圖1中的乙是ADP，含有1個(gè)高能磷酸鍵，丙為AM

21、P，即腺嘌呤核糖核苷酸；神經(jīng)細(xì)胞吸收K＋的方式為主動運(yùn)輸，消耗ATP，a催化的反應(yīng)加速，細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化處于動態(tài)平衡狀態(tài)，故c催化的反應(yīng)也加速；研究淀粉酶活性與溫度的關(guān)系時(shí)，不可以選擇斐林試劑作為檢測試劑，因?yàn)殪沉衷噭┳鳛闄z測試劑時(shí)需水浴加熱，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；低溫能抑制酶的活性，圖2中溫度為m時(shí)比n時(shí)酶活性低，此時(shí)更有利于酶的保存。 9．為了研究溫度對某種酶活性的影響，設(shè)置甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)，各組溫度條件均不同，其他條件相同且適宜。測定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度，結(jié)果如圖。以下分析正確的是(　　) A．在t時(shí)刻之后，甲組曲線不再上升，是由于受到酶數(shù)量的限制 B．在t時(shí)

22、刻降低丙組溫度，將使丙組酶的活性提高，曲線上升 C．若甲組溫度低于乙組溫度，則酶的最適溫度不可能高于乙組溫度 D．若甲組溫度高于乙組溫度，則酶的最適溫度不可能高于甲組溫度 解析：選C　在t時(shí)刻之后，甲組曲線不再上升，即產(chǎn)物濃度不發(fā)生變化，是由于受到底物數(shù)量的限制；出現(xiàn)丙組曲線的原因可能是溫度過高，酶的活性喪失，如果在t時(shí)刻降低丙組的反應(yīng)溫度，酶的活性不能恢復(fù)，曲線不發(fā)生變化；圖中甲組酶的活性大于乙組酶的活性，若甲組溫度低于乙組，說明乙組的實(shí)驗(yàn)溫度超過了酶的最適溫度；若甲組溫度高于乙組，則酶的最適溫度可能高于甲組溫度。 10．下列關(guān)于ATP和RNA的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．ATP水

23、解去除兩個(gè)磷酸基團(tuán)后得到的產(chǎn)物為RNA的基本組成單位之一 B．細(xì)胞中RNA可為細(xì)胞代謝提供活化能，ATP可降低反應(yīng)所需活化能 C．真核細(xì)胞中細(xì)胞呼吸合成的ATP可用于細(xì)胞核中合成RNA D．植物葉肉細(xì)胞的葉綠體中可以合成ATP，也可以合成RNA 解析：選B　ATP水解去除兩個(gè)磷酸基團(tuán)后得到腺嘌呤核糖核苷酸，為RNA的基本組成單位之一；細(xì)胞中ATP可為細(xì)胞代謝提供能量，細(xì)胞中RNA作為酶時(shí)可降低反應(yīng)所需活化能；真核細(xì)胞中細(xì)胞呼吸合成的ATP可用于細(xì)胞核中合成RNA；光照下植物葉肉細(xì)胞的葉綠體中可以進(jìn)行光反應(yīng)合成ATP，葉綠體中含有的DNA可以轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA。 11．下列各項(xiàng)曲線表示化學(xué)

24、本質(zhì)為蛋白質(zhì)的酶催化反應(yīng)變化規(guī)律，其中正確的是(　　) 解析：選D　解題時(shí)需要注意縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)表示的含義。選項(xiàng)A所示曲線應(yīng)該表示反應(yīng)速率隨溫度的變化；選項(xiàng)B表示的曲線隨pH的變化應(yīng)先升高后下降；選項(xiàng)C所示曲線中，當(dāng)酶量加倍時(shí)，反應(yīng)速率加快，但由于底物的量不變，所以最后產(chǎn)物量應(yīng)相等。 12．ATP既是“能量通貨”，又可作為神經(jīng)細(xì)胞間信息傳遞中的一種信號分子。為了研究X物質(zhì)對動物細(xì)胞的影響，某研究小組用不同濃度的X物質(zhì)將細(xì)胞處理24 h，然后測量各組細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)后，所得數(shù)據(jù)如圖所示： 下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．神經(jīng)細(xì)胞中的ATP來自在

25、線粒體中發(fā)生的有氧呼吸 B．該實(shí)驗(yàn)的自變量是X物質(zhì)的濃度，因變量是細(xì)胞死亡的百分率和細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度 C．據(jù)圖分析，細(xì)胞死亡率增加的直接原因是細(xì)胞內(nèi)ATP濃度下降，能量供應(yīng)減少 D．若將濃度為4 ng/mL的X物質(zhì)注射到大鼠體內(nèi)，其小腸的消化和吸收功能會受到抑制 解析：選A　神經(jīng)細(xì)胞中的ATP主要來自有氧呼吸，有氧呼吸發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中。題中的自變量是X物質(zhì)濃度，因變量是細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率。ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)，據(jù)圖分析，細(xì)胞內(nèi)ATP濃度越大，細(xì)胞死亡率越小；當(dāng)細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度減少時(shí)，細(xì)胞死亡率增加。食物在小腸內(nèi)被消化需要消化酶催化，有些營養(yǎng)物質(zhì)

26、如氨基酸等通過主動運(yùn)輸方式在小腸內(nèi)壁被吸收，主動運(yùn)輸需要消耗能量和載體蛋白。由圖可知，X物質(zhì)的濃度為4 ng/mL時(shí)，與對照組相比，細(xì)胞內(nèi)ATP含量少，細(xì)胞死亡率升高；細(xì)胞死亡會影響消化酶的合成和分泌，同時(shí)ATP的含量減少會妨礙主動運(yùn)輸，進(jìn)而會影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。 二、非選擇題 13．解讀與酶有關(guān)的曲線，回答下列問題： (1)酶的作用機(jī)理可以用圖甲中________段來表示，如果將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則b在縱軸上將________(填“上移”或“下移”)。 (2)若該酶是胃蛋白酶，其作用的底物是________，若胃蛋白酶濃度和其他條件不變，反應(yīng)液pH由10逐漸降低到2

27、，則酶催化反應(yīng)的速率將________，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)聯(lián)系所學(xué)內(nèi)容，分析圖丙曲線，并回答： ①對于曲線abc：若X軸表示pH，則Y軸可表示_____________；若X軸表示飯后時(shí)間，則Y軸可表示________。 ②對于曲線abd：若X軸表示反應(yīng)物濃度，則Y軸可表示_______________

28、_________________________________________________________；若X軸表示光照強(qiáng)度， 則Y軸可表示______________________。 解析：(1)酶促反應(yīng)的原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，可用圖甲中的ab段來表示，酶的催化效率比無機(jī)催化劑高，將酶換成無機(jī)催化劑后，曲線應(yīng)該向上移動。(2)酶的催化具有專一性，蛋白酶催化分解的底物應(yīng)該是蛋白質(zhì)，胃蛋白酶濃度和其他條件不變，反應(yīng)液pH由10逐漸降低到2，則酶催化反應(yīng)的速率將不變，原因是胃蛋白酶的最適pH是2左右，pH為10時(shí)已經(jīng)失活，再改變pH，反應(yīng)速率不變。(3)①對于曲線abc，若X

29、軸表示pH，則Y軸可表示酶的催化效率；若X軸表示飯后時(shí)間，則Y軸可表示血糖濃度。②對于曲線abd，若X軸表示反應(yīng)物濃度，則Y軸可表示酶促反應(yīng)速率；若X軸表示光照強(qiáng)度，則Y軸可表示光合速率。 答案：(1)ab　上移　(2)蛋白質(zhì)　不變　胃蛋白酶的最適pH是2左右，pH為10時(shí)已經(jīng)失活，再改變pH，反應(yīng)速率不變　(3)①酶催化速率(或酶活性)　血糖濃度　②酶促反應(yīng)速率　光合速率 14．(原創(chuàng)題)新的研究表明，專性嗜熱菌株的嗜熱酶在處理食品和造紙工業(yè)廢水、芳香族化合物、氰藥、重金屬及其他有機(jī)難降解物質(zhì)等方面具有重要作用。如圖甲所示為降解污染物過程中由該酶催化的反應(yīng)與未使用該酶的非催化反應(yīng)的自由能

30、變化情況。請據(jù)圖回答問題： (1)化學(xué)反應(yīng)時(shí)必定會經(jīng)過一個(gè)過渡態(tài)——活化絡(luò)合物。過渡態(tài)具有比反應(yīng)物分子和生成物分子都要高的勢能。催化劑的實(shí)質(zhì)就是與反應(yīng)物分子結(jié)合，改變過渡態(tài)的勢能，圖甲中a和b中為催化反應(yīng)活化能的是____，酶可以很大程度地________反應(yīng)活化能。 (2)大多數(shù)酶屬于蛋白質(zhì)，少數(shù)酶屬于________，影響其活性的因素主要有____________，所有的酶都________(填“有”或“沒有”)調(diào)節(jié)生物體生命活動的作用。 (3)細(xì)胞中的絕大多數(shù)生理過程靠ATP________(填“直接”或“間接”)提供能量。但也有例外，如在人體小腸絨毛細(xì)胞的細(xì)胞膜上，葡萄糖主動

31、運(yùn)輸載體蛋白在Na＋順濃度梯度從細(xì)胞外擴(kuò)散到細(xì)胞內(nèi)時(shí)，“捎帶著”把葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)(如圖乙)。所以，小腸絨毛細(xì)胞以主動運(yùn)輸?shù)姆绞轿掌咸烟菚r(shí)，ATP________(填“直接”或“間接”)提供能量。 解析：(1)根據(jù)題意及酶的作用可知，a為催化反應(yīng)活化能，b為非催化反應(yīng)的活化能。酶可以很大程度地降低過渡態(tài)的勢能，所以可以大幅度地降低反應(yīng)活化能。(2)酶是生物催化劑，其活性主要受溫度和pH的影響，且大多數(shù)酶屬于蛋白質(zhì)，少數(shù)酶屬于RNA。所有的酶都沒有調(diào)節(jié)生物體生命活動的作用，只有催化作用。(3)小腸絨毛細(xì)胞以主動運(yùn)輸方式吸收葡萄糖時(shí)，利用的能量是Na＋順濃度梯度的勢能，而不是ATP直接供能。

32、 答案：(1)a　降低　(2)RNA　溫度和pH　沒有　 (3)直接　間接 第Ⅱ課時(shí)　高考研究——教師為主導(dǎo)·鎖定高考范圍，備考更高效 生物體內(nèi)的新陳代謝與ATP、酶有密切關(guān)系。下面甲圖表示了細(xì)胞某些代謝過程與ATP的關(guān)系，乙圖表示酶在化學(xué)變化中的作用。請分析回答： [問題設(shè)計(jì)] (1)酶絕大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA，酶的作用原理是降低反應(yīng)的活化能。 (2)ATP中的“A”為腺苷，ATP徹底水解后生成的“A”表示腺嘌呤。 (3)甲圖中，若生物體為藍(lán)藻，細(xì)胞消耗ADP的主要場所是細(xì)胞質(zhì)。而在玉米體內(nèi)，葉肉細(xì)胞通過生理過程①產(chǎn)生ATP的具體部位是葉綠體類囊體薄膜。 (4

33、)從太陽光能轉(zhuǎn)變?yōu)楣趋兰∈湛s所需的能量，需要依次經(jīng)過甲圖中①②③④(填序號)過程。 (5)乙圖中，若表示過氧化氫酶作用于一定量的過氧化氫(溫度和pH等條件都保持最適宜)時(shí)生成物量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系，在d時(shí)后曲線變成水平的主要原因是反應(yīng)物已被消耗盡。 (6)聯(lián)系所學(xué)內(nèi)容，分析圖丙曲線，并回答： ①對于曲線abc：若x軸表示pH，則y軸可表示酶催化速率(或酶活性)；若x軸表示飯后時(shí)間，則y軸可表示血糖濃度。 ②對于曲線abd：若x軸表示反應(yīng)物濃度，則y軸可表示酶促反應(yīng)速率；若x軸表示光照強(qiáng)度，則y軸可表示光合速率。 高考地位 本專題在全國卷高考中一般會涉及1～2道考題，分值一般為6

34、～10分 高考題型 選擇題、非選擇題均可能出現(xiàn) 高考熱點(diǎn) 1 對酶的考查側(cè)重于酶的本質(zhì)、特性、影響酶活性的因素及相關(guān)曲線模型分析，尤其注重相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究，對實(shí)驗(yàn)操作步驟、單一變量設(shè)置，以及自變量與因變量分析經(jīng)常涉及 2 對ATP的考查，多結(jié)合代謝過程、耗能的具體生理過程考查ATP的來源、功能，也可從ATP的組成成分與其他有機(jī)分子的關(guān)系上進(jìn)行命題 考點(diǎn)一　酶及其相關(guān)曲線分析 1．(2017·全國卷Ⅱ)下列關(guān)于生物體中酶的敘述，正確的是(　　) A．在細(xì)胞中，核外沒有參與DNA合成的酶 B．由活細(xì)胞產(chǎn)生的酶在生物體外沒有催化活性 C．從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可

35、用鹽析的方法 D．唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度和保存溫度是37 ℃ 解析：選C　鹽析法主要用于蛋白質(zhì)的分離、純化，胃蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因而可用鹽析法進(jìn)行沉淀；真核細(xì)胞中DNA主要分布于細(xì)胞核中，細(xì)胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體中也有少量DNA分布，所以參與DNA合成的酶也可分布于線粒體和葉綠體中；酶作為生物催化劑可以在生物體內(nèi)發(fā)揮作用，也可以在生物體外發(fā)揮作用；唾液淀粉酶催化反應(yīng)的最適溫度為37 ℃左右，而該酶通常在低溫下保存。 2．(2015·全國卷Ⅱ)端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成，該酶能結(jié)合到端粒上，以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈。下列敘述正確的是(　　) A．大腸桿菌擬核

36、的DNA中含有端粒 B．端粒酶中的蛋白質(zhì)為RNA聚合酶 C．正常人細(xì)胞的每條染色體兩端都含有端粒DNA D．正常體細(xì)胞的端粒DNA隨細(xì)胞分裂次數(shù)增加而變長 解析：選C　端粒是染色體末端的DNA重復(fù)序列，大腸桿菌等原核生物擬核的DNA不能與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體，因此大腸桿菌擬核的DNA中沒有端粒。端粒酶能結(jié)合到端粒上，以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈，RNA聚合酶是在轉(zhuǎn)錄過程中發(fā)揮作用的一種酶，RNA聚合酶催化合成的是RNA，所以端粒酶中的蛋白質(zhì)不是RNA聚合酶。正常人細(xì)胞的每條染色體的兩端都含有端粒DNA。在正常人體細(xì)胞中，端粒DNA可隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加而逐漸縮短。 3

37、．(2016·全國卷Ⅱ)為了研究溫度對某種酶活性的影響，設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組：A組(20 ℃)、B組(40 ℃)和C組(60 ℃)，測定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同)，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}： (1)三個(gè)溫度條件下，該酶活性最高的是________組。 (2)在時(shí)間t1之前，如果A組溫度提高10 ℃，那么A組酶催化反應(yīng)的速度會________。 (3)如果在時(shí)間t2時(shí)，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時(shí)，C組產(chǎn)物總量________，原因是______________________________________。 (4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是

38、________________________________________，其特性有 ________________________________________________________________________ ___________________________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。 解析：(1)在60 ℃條件下，反應(yīng)的最終產(chǎn)物濃度比20 ℃和40 ℃條件下小很多，說明酶在60 ℃條件下最終失活。20 ℃與40 ℃條件下相比，40 ℃時(shí)酶促反應(yīng)到達(dá)反應(yīng)平衡的時(shí)間短，說明40 ℃條件下酶活性較高。(2

39、)在時(shí)間t1前，如果A組溫度提高10 ℃變成30 ℃，由該酶活性隨溫度的變化規(guī)律可知，30 ℃條件下的該酶活性大于20 ℃條件下的，因此A組酶催化反應(yīng)的速度會加快。(3)t2時(shí)C組的產(chǎn)物濃度已不再增加，但由A和B組t2時(shí)的產(chǎn)物濃度可知，t2時(shí)C組底物并未全部被分解，C組產(chǎn)物濃度不再增加是由于C組溫度過高導(dǎo)致t2時(shí)酶已經(jīng)變性失活。因此如果在時(shí)間t2時(shí)，向C組增加2倍量的底物，在其他條件不變的情況下，t3時(shí)產(chǎn)物的總量也不會再增加。(4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，極少數(shù)是RNA。酶具有高效性、專一性等特性，并且需要適宜的溫度和pH等條件。 答案：(1)B　(2)加快　(3)不變　60

40、℃條件下，t2時(shí)酶已失活，即使增加底物，反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會增加　(4)蛋白質(zhì)或RNA　高效性和專一性(其他合理答案可酌情給分) 1．歸納記憶具有專一性(特異性)的物質(zhì) 酶 每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng) 載體 某些物質(zhì)通過細(xì)胞膜時(shí)需要載體協(xié)助，不同物質(zhì)所需載體不同，載體的專一性是細(xì)胞膜選擇透過性的基礎(chǔ) 激素 激素特異性地作用于靶細(xì)胞、靶器官，其原因在于靶細(xì)胞膜或胞內(nèi)存在與該激素特異性結(jié)合的受體 tRNA tRNA有61種，每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸 抗體 一種抗體只能與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性結(jié)合 2．澄清有關(guān)酶的五個(gè)理解誤區(qū) 誤認(rèn)為“酶的本質(zhì)是蛋白

41、質(zhì)” 指正 實(shí)際上絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，進(jìn)而引申為合成的原料有氨基酸、核糖核苷酸，合成的場所有核糖體、細(xì)胞核 誤認(rèn)為“具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生酶” 指正 實(shí)際上，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶 誤認(rèn)為“酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能” 指正 實(shí)際上酶是生物催化劑，只起催化作用 誤認(rèn)為“只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用” 指正 實(shí)際上酶既可在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，也可在細(xì)胞外發(fā)揮作用 誤認(rèn)為“低溫引起酶的變性失活” 指正 實(shí)際上低溫抑制酶的活性，不破壞酶的結(jié)構(gòu)，但高溫能使酶失活 3．用“四看法”巧解酶促反應(yīng)曲線類試題 明確坐標(biāo)曲線中橫縱坐標(biāo)表達(dá)的含義，通過聯(lián)想再現(xiàn)教材中涉及的與圖像

42、曲線相關(guān)的知識點(diǎn)，找出橫縱坐標(biāo)之間的內(nèi)在聯(lián)系是解答此類曲線題的關(guān)鍵，具體可用“四看法”分析： 1．(2017·天津高考)將A、B兩種物質(zhì)混合，T1時(shí)加入酶C。如圖為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．酶C降低了A生成B這一反應(yīng)的活化能 B．該體系中酶促反應(yīng)速率先快后慢 C．T2后B增加緩慢是酶活性降低導(dǎo)致的 D．適當(dāng)降低反應(yīng)溫度，T2值增大 解析：選C　加入酶C后A濃度降低，B濃度升高，說明在酶C的催化下A能生成B，酶催化作用的實(shí)質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，底物A濃度由大變小，酶促反應(yīng)速率先快后慢；T2后B增加緩慢是由底物A不足導(dǎo)致的；圖

43、示反應(yīng)在最適溫度下進(jìn)行，降低反應(yīng)溫度，反應(yīng)速率將減慢，反應(yīng)時(shí)間將延長，T2值增大。 2.右圖表示在最適溫度下，某種酶的催化反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系。有關(guān)說法正確的是(　　) A．若在b點(diǎn)增加酶的濃度，反應(yīng)速率會減小 B．若在a點(diǎn)提高反應(yīng)溫度，反應(yīng)速率會增大 C．若在c點(diǎn)增加反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率將增大 D．若在a點(diǎn)增加反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率將增大 解析：選D　b點(diǎn)以后反應(yīng)速率不再隨反應(yīng)物濃度的增加而增大，因此b點(diǎn)的限制因素是酶的濃度，若在b點(diǎn)增加酶的濃度，反應(yīng)速率會增大；該圖描述的是在最適溫度下反應(yīng)物的濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系，所以再提高反應(yīng)溫度，酶的活性會降低，反應(yīng)速率會減??；c點(diǎn)

44、的限制因素是酶的濃度，所以在c點(diǎn)增加反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率不變；ab段反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增加而增大，反應(yīng)物濃度 是限制曲線ab段反應(yīng)速率的主要因素，所以在a點(diǎn)增加反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率會增大。 3．圖甲、圖乙分別表示溫度、pH與酶活性的關(guān)系。請據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．圖甲中，a點(diǎn)所對應(yīng)的溫度為該酶的最適溫度 B．圖甲中，當(dāng)溫度超過50 ℃時(shí)，酶的空間結(jié)構(gòu)可能被破壞 C．圖乙中，曲線b、c說明不同的酶有不同的最適pH D．圖乙中，曲線b、c所描述的兩種酶不可能存在于同一生物體內(nèi) 解析：選D　圖甲中，a點(diǎn)酶的催化效率最高，因此a點(diǎn)所對應(yīng)的溫度就是酶的最適溫度；

45、從圖甲曲線看，50 ℃時(shí)，反應(yīng)速率為0，說明酶失去了活性，原因可能是高溫使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞；圖乙表示pH與酶活性的關(guān)系，曲線b、c所表示的酶最適pH分別為2.0和8.0，說明不同酶有不同的最適pH；人體內(nèi)胃蛋白酶的最適pH為1～2，而胰蛋白酶的最適pH為7.8～8.5。 考點(diǎn)二　與酶相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究 1．(2016·全國卷Ⅰ)若除酶外所有試劑已預(yù)保溫，則在測定酶活力的實(shí)驗(yàn)中，下列操作順序合理的是(　　) A．加入酶→加入底物→加入緩沖液→保溫并計(jì)時(shí)→一段時(shí)間后檢測產(chǎn)物的量 B．加入底物→加入酶→計(jì)時(shí)→加入緩沖液→保溫→一段時(shí)間后檢測產(chǎn)物的量 C．加入緩沖液→加入底物→加入

46、酶→保溫并計(jì)時(shí)→一段時(shí)間后檢測產(chǎn)物的量 D．加入底物→計(jì)時(shí)→加入酶→加入緩沖液→保溫→一段時(shí)間后檢測產(chǎn)物的量 解析：選C　在測定酶活力的實(shí)驗(yàn)中，需要保證pH和溫度均相同且適宜，故緩沖液應(yīng)在加入底物和酶之前加入，只有C項(xiàng)符合要求。 2．(2012·全國卷)某同學(xué)為了探究pH對人唾液淀粉酶活性的影響，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟： ①在A、B、C、D、E 5支試管中分別加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的適宜濃度緩沖液5 mL，再分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的淀粉液1 mL。 ②各試管中分別加入適當(dāng)濃度的唾液稀釋液1 mL，搖勻。 ③將5支試管放入70 ℃恒溫水浴中，保溫時(shí)間相同且合適。

47、 ④取出各試管，分別加入斐林試劑2 mL，搖勻。 ⑤觀察各試管溶液的顏色，通過顏色深淺判斷唾液淀粉酶作用的最適pH。 上述實(shí)驗(yàn)步驟中有2處錯(cuò)誤，請更正并說明更正的理由(不考慮試劑的濃度和加入量、pH梯度以及實(shí)驗(yàn)重復(fù)次數(shù))，以便實(shí)驗(yàn)?zāi)艿玫秸_的預(yù)期結(jié)果。 (1)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)____________

48、____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：因?yàn)轭}中已經(jīng)提示不考慮試劑的濃度、劑量等，因此就不用去分析這些數(shù)據(jù)是否錯(cuò)誤，找主要的錯(cuò)誤即可。(1)酶的活性受溫度的影響，本題探究的是pH對酶活性的影響，因此，溫度應(yīng)為無關(guān)變量，必須適宜，而70 ℃恒溫水浴的溫度過高，會導(dǎo)致5組試管中的酶因高溫而失活，最終不同pH下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一樣。(2)本題選擇的是斐林試劑，通過檢測產(chǎn)

49、物的生成量來確定酶的活性高低，斐林試劑鑒定還原糖必須要水浴加熱，如果不加熱，則任何一組都不會出現(xiàn)磚紅色沉淀。 答案：(1)③中70 ℃應(yīng)改為37 ℃。因?yàn)槿送僖旱矸勖缸饔玫淖钸m溫度為37 ℃　(2)在觀察各試管中溶液的顏色之前應(yīng)將各試管放在沸水浴中一段時(shí)間。因?yàn)樵诟邷貤l件下斐林試劑與還原糖反應(yīng)顯色 1．掌握有關(guān)酶的兩類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 (1)驗(yàn)證類： 實(shí)驗(yàn)名稱 對照組 實(shí)驗(yàn)組 衡量標(biāo)準(zhǔn) 驗(yàn)證某種酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA 已知蛋白液＋雙縮脲試劑 待測酶液＋雙縮脲試劑 是否出現(xiàn)紫色 已知RNA＋吡羅紅試劑 待測酶液＋吡羅紅試劑 是否出現(xiàn)紅色 驗(yàn)證酶具有催化作用 底物

50、＋適量蒸餾水 底物＋等量的相應(yīng)酶溶液 底物分解速率 驗(yàn)證酶具有專一性 底物＋相應(yīng)酶液 同一底物＋不同酶液或不同底物＋相同酶液 底物是否分解 驗(yàn)證酶具有高效性 底物＋無機(jī)催化劑 底物＋等量的相應(yīng)酶溶液 底物分解速率 (2)探究類——探究酶的最適溫度或最適pH： ①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路： ②實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)程序： 2．關(guān)注解答酶的驗(yàn)證、探究或評價(jià)性實(shí)驗(yàn)題的注意事項(xiàng)與解題策略 (1)有關(guān)酶促反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)： 反應(yīng)物和酶的選擇　 ①研究酶的適宜溫度實(shí)驗(yàn)時(shí)，不宜選用過氧化氫酶催化過氧化氫的分解，因?yàn)檫^氧化氫在加熱的條件下分解會加快 ②研究酶的適宜pH實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于酸對淀

51、粉有分解作用，并且碘液可與堿反應(yīng)，所以一般不選用淀粉和淀粉酶作為實(shí)驗(yàn)材料，常選用過氧化氫和過氧化氫酶 檢測時(shí)試劑的選擇 ①研究溫度對酶活性影響的實(shí)驗(yàn)時(shí)，鑒定淀粉是否分解用碘液，一般不選用斐林試劑，因?yàn)橛渺沉衷噭z測需水浴加熱，而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度 ②若物質(zhì)反應(yīng)前后均能與試劑發(fā)生反應(yīng)，例如麥芽糖和水解后形成的葡萄糖均能與斐林試劑反應(yīng)，再如蛋白質(zhì)和水解后形成的多肽均能與雙縮脲試劑反應(yīng)，此類試劑不能選用 ③若物質(zhì)反應(yīng)前后均不能與試劑反應(yīng)，例如蔗糖和水解后的單糖均不能與碘液反應(yīng)，此類試劑也不能選用 (2)有關(guān)酶的驗(yàn)證、探究或評價(jià)性實(shí)驗(yàn)題解題策略： 第一步 ? 分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，確

52、定自變量與因變量(檢測指標(biāo)) 第二步 ? 明確實(shí)驗(yàn)原理(新情景題的題干中會有提示，要注意提煉) 第三步 ? 準(zhǔn)確書寫實(shí)驗(yàn)步驟，注意遵循實(shí)驗(yàn)的對照原則、單一變量原則及科學(xué)性原則。酶相關(guān)實(shí)驗(yàn)常常是用表格形式呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)步驟 第四步 如果是選擇題，要依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)原則，利用所學(xué)的生物知識進(jìn)行綜合分析，然后作出判斷；如果是非選擇題則應(yīng)注意聯(lián)系教材知識綜合分析，以確定所填答案 1．某同學(xué)進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：在2支試管中分別加入等量2%可溶性淀粉溶液，再分別加入等量稀釋10倍的唾液和未稀釋的唾液，然后分別滴入1滴碘液，37 ℃恒溫水浴條件下，觀察藍(lán)色消失所需的時(shí)間。結(jié)果所需時(shí)間幾乎相等

53、。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證(　　) A．唾液含有淀粉酶　　　　　　 　B．淀粉遇碘變藍(lán) C．酶具有高效性 D．酶具有專一性 解析：選C　分析實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得出，經(jīng)過稀釋的唾液淀粉酶和未經(jīng)稀釋的唾液淀粉酶的催化速率幾乎相同，體現(xiàn)了酶具有高效性。 2．(2017·南京三模)下表是在其他條件均為最適情況下，探究乳糖酶催化乳糖水解的相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。以下分析正確的是(　　) 實(shí)驗(yàn)一(乳糖濃度為10%) 實(shí)驗(yàn)二(酶濃度為2%) 酶濃度 相對反應(yīng)速率 乳糖濃度 相對反應(yīng)速率 0 0 0 0 1% 25 5% 25 2% 50 10% 50 4% 100

54、20% 65 5% 200 30% 65 A．實(shí)驗(yàn)一若繼續(xù)增加酶濃度，相對反應(yīng)速率不再增大 B．實(shí)驗(yàn)二若繼續(xù)增加乳糖濃度，相對反應(yīng)速率會增大 C．實(shí)驗(yàn)二若將反應(yīng)溫度提高5 ℃，相對反應(yīng)速率將增大 D．實(shí)驗(yàn)一的自變量是酶濃度，實(shí)驗(yàn)二的自變量是乳糖濃度 解析：選D　在底物足夠多的情況下，酶促反應(yīng)速率會隨酶濃度增加而加快；當(dāng)所有的酶都參與反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)速率將達(dá)到最大；本實(shí)驗(yàn)結(jié)果是在其他條件均為最適情況下獲得的，故再提高溫度，反應(yīng)速率會下降。 1．(2018屆高三·德陽二診)科學(xué)家用含不同濃度NaF的水溶液喂養(yǎng)小白鼠，一段時(shí)間后，測量小白鼠細(xì)胞代謝產(chǎn)熱量及細(xì)胞內(nèi)的ATP濃度

55、，分別獲得細(xì)胞內(nèi)的ATP濃度數(shù)據(jù)和產(chǎn)熱量曲線。下列分析錯(cuò)誤的是(　　) 組別 NaF濃度 (10－6 g/mL) ATP濃度 (10－4 mol/L) A組 0 2.97 B組 50 2.73 C組 150 1.40 A．該實(shí)驗(yàn)的測量指標(biāo)是細(xì)胞產(chǎn)熱量和細(xì)胞內(nèi)的ATP濃度 B．高濃度的NaF組產(chǎn)熱量峰值和ATP濃度均低于對照組 C．NaF對細(xì)胞代謝產(chǎn)生ATP有抑制作用 D．該實(shí)驗(yàn)采用了空白對照和相互對照 解析：選B　結(jié)合題意分析可知，該實(shí)驗(yàn)的測量指標(biāo)有兩個(gè)：細(xì)胞產(chǎn)熱量和細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度；高濃度NaF組(即C組)的細(xì)胞產(chǎn)熱量高于對照組(即A組)，細(xì)

56、胞內(nèi)ATP濃度低于對照組；從表格中數(shù)據(jù)分析可知，NaF對細(xì)胞代謝產(chǎn)生ATP有抑制作用；該實(shí)驗(yàn)有空白對照組A組和不同濃度的NaF實(shí)驗(yàn)組(B組和C組)相互對照。 2．(2017·泰安模擬)將牛奶和姜汁混合，能使牛奶凝固。某同學(xué)用曾煮沸的姜汁重復(fù)這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，牛奶在任何溫度下均不能凝固。將不同溫度的等量牛奶中混入一些新鮮姜汁。觀察結(jié)果如表： 溫度( ℃) 20 40 60 80 100 結(jié)果 15 min后仍未凝固 14 min內(nèi)完全凝固 1 min內(nèi)完全凝固 14 min內(nèi)完全凝固 15 min后仍未凝固 根據(jù)以上結(jié)果，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．新鮮姜汁中含有

57、能使可溶狀態(tài)的牛奶凝固的酶 B．進(jìn)一步測定最適溫度，可設(shè)置60 ℃、65 ℃、75 ℃、80 ℃四個(gè)溫度梯度 C．將等量姜汁在不同溫度下保溫后再與對應(yīng)溫度的牛奶混合，能夠提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度 D．該實(shí)驗(yàn)說明酶需要適宜的溫度，100 ℃時(shí)未凝固，是因?yàn)槊傅幕钚砸呀?jīng)喪失 解析：選B　據(jù)題意知，新鮮姜汁含有酶，能催化牛奶凝固；根據(jù)表格分析知，最適溫度位于40～80 ℃之間，測定最適溫度應(yīng)在40～80 ℃之間縮小溫度梯度，進(jìn)行多組實(shí)驗(yàn)；將等量姜汁在不同溫度下保溫后再與對應(yīng)溫度的牛奶混合，能排除姜汁與牛奶混合時(shí)溫度變化的影響，提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度。 3.(2017·洛陽二模)如圖表示某種酶在不同處理?xiàng)l件

58、下催化某反應(yīng)后，生成物的量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系。據(jù)圖分析正確的是(　　) A．若①②③表示溫度，則一定是①＞②＞③ B．若①②③表示酶的濃度，則一定是①＞②＞③ C．若①②③表示pH，則一定是①＞②＞③ D．若①②③表示底物濃度，則一定是①＞②＞③ 解析：選B　溫度對酶活性的影響存在最適溫度，低于或高于最適溫度，酶活性都降低；在底物量一定的情況下，酶濃度越大，相同時(shí)間內(nèi)生成物的量越多；pH影響酶的活性也存在最適pH，低于或高于最適pH酶的活性都降低；根據(jù)題圖可知，生成物的量最終相同，因此底物的量一定相同。 4．為了探究溫度、pH對酶活性的影響，下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理的是(　　) 實(shí)驗(yàn)編號

59、 探究課題 選用材料與試劑 ① 溫度對酶活性的影響 過氧化氫溶液、新鮮的肝臟研磨液 ② 溫度對酶活性的影響 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 ③ pH對酶活性的影響 新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 ④ pH對酶活性的影響 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林試劑 A．實(shí)驗(yàn)①　　　　　　 　B．實(shí)驗(yàn)② C．實(shí)驗(yàn)③ D．實(shí)驗(yàn)④ 解析：選B　實(shí)驗(yàn)①，過氧化氫受熱會加快分解，不宜用于探究溫度對酶活性的影響。實(shí)驗(yàn)③④，溶液的pH會影響淀粉的水解，實(shí)驗(yàn)③中蔗糖酶不會分解淀粉，并且碘液可與堿反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)④中斐林試劑可與酸反應(yīng)。因此，一般用過氧化氫酶探究p

60、H對酶活性的影響，用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響。 5.某科研小組對蘿卜中的過氧化氫酶進(jìn)行研究，用新鮮蘿卜做如下實(shí)驗(yàn)：第一組將蘿卜磨碎，制得提取液后立即冷藏，取幾支試管，分別加入pH為3、5、7、9的過氧化氫溶液，30 ℃保溫，然后在每支試管中加入4滴冷藏的提取液；第二組重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，但把提取液的添加量減半；第三組重復(fù)第一組實(shí)驗(yàn)，但在滴加提取液之前先對其進(jìn)行80 ℃高溫處理。然后將實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪成如圖所示的曲線，則表示一、二、三組實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線分別是(　　) A．a(chǎn)、b、c　　　　　　　 　B．a(chǎn)、c、b C．b、a、c D．c、b、a 解析：選C　第二組比第一組酶量減半，其他條件相同

61、，此時(shí)反應(yīng)速率比第一組小，所以第一組對應(yīng)曲線b，第二組對應(yīng)曲線a。第三組滴加提取液之前先對其進(jìn)行80 ℃高溫處理，酶變性失活，過氧化氫不會被催化分解，對應(yīng)曲線c。 6．某課外活動小組用淀粉酶探究pH對酶活性的影響，得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請回答相關(guān)問題： (1)酶活性是指____________________________，該實(shí)驗(yàn)的自變量是________，以__________________________作為檢測因變量的指標(biāo)。 (2)上圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不符，于是活動小組又進(jìn)行________(填“對照”“對比”或“重復(fù)”)實(shí)驗(yàn)，得到與上圖無顯著差異的結(jié)果。查閱資料后發(fā)

62、現(xiàn)，鹽酸能催化淀粉水解。因此推測，該實(shí)驗(yàn)中淀粉可能是在________和________的作用下水解的。pH為3條件下的酶活性________(填“小于”“等于”或“大于”)pH為9條件下的酶活性，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在常溫常壓下，與鹽酸相比，淀粉酶降低反應(yīng)活化能的作用更顯著，判斷依據(jù)是___________

63、_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)酶活性是指酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率，據(jù)圖示可知，橫坐標(biāo)為不同的pH，縱坐標(biāo)為淀粉剩余量，故該實(shí)驗(yàn)的自變量是不同的pH，因變量是1 h后淀粉剩余量。(2)當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不符，需進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察結(jié)果。由于鹽酸能催化淀粉水解，因此推測，該實(shí)驗(yàn)中淀粉可能是在淀粉酶和鹽酸的作用下水解的，據(jù)圖示可知pH為3和pH為9條件

64、下淀粉剩余量相等，但pH為3條件下的酶活性小于pH為9條件下的酶活性，原因是pH為3的條件下，有鹽酸催化淀粉水解干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(3)比較pH為1和pH為7的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，pH為7條件下淀粉的剩余量小于pH為1條件下淀粉的剩余量，故說明與鹽酸相比，淀粉酶降低反應(yīng)活化能的作用更顯著。 答案：(1)酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率　pH　1 h后淀粉剩余量　(2)重復(fù)　淀粉酶　鹽酸　小于　pH為3的條件下，有鹽酸催化淀粉分解干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果　(3)1 h后，pH為7的條件下淀粉的剩余量小于pH為1條件下淀粉的剩余量 [課時(shí)作業(yè)] 達(dá)標(biāo)練，分層訓(xùn)練押高考

65、1．如圖是研究物質(zhì)甲和物質(zhì)乙對某種酶活性影響的變化曲線，下列敘述正確的是(　　) A．物質(zhì)甲能提高該化學(xué)反應(yīng)的活化能 B．物質(zhì)乙能提高該種酶的催化活性 C．減小底物濃度可以消除物質(zhì)甲對該種酶的影響 D．增大底物濃度可以消除物質(zhì)乙對該種酶的影響 解析：選D　在同一底物濃度下，加入酶和物質(zhì)甲后反應(yīng)速率比只加酶的反應(yīng)速率大，說明物質(zhì)甲提高了酶的催化活性，即降低了該化學(xué)反應(yīng)的活化能；在底物濃度較低的情況下，同一底物濃度下，加入酶和物質(zhì)乙后反應(yīng)速率比只加酶的反應(yīng)速率小，說明物質(zhì)乙降低了酶的催化活性；當(dāng)?shù)孜餄舛容^小時(shí)，加入酶和物質(zhì)甲后反應(yīng)速率比只加酶的反應(yīng)速率大，說明減小底物濃度并不能消除物

66、質(zhì)甲對該種酶的影響；從圖中可以看出，當(dāng)?shù)孜餄舛容^大時(shí)，加入物質(zhì)乙和酶時(shí)與只加酶的反應(yīng)速率一樣，說明增大底物濃度可以消除物質(zhì)乙對該種酶的影響。 2．某同學(xué)為了驗(yàn)證酶的相關(guān)特性及其作用底物情況進(jìn)行了三組實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一，某大分子物質(zhì)甲與酶1混合，可得到中間產(chǎn)物乙；實(shí)驗(yàn)二，某大分子物質(zhì)甲與酶1和酶2混合，可得到小分子物質(zhì)a；實(shí)驗(yàn)三，某大分子物質(zhì)甲與酶2混合，不能得到中間產(chǎn)物乙及小分子物質(zhì)a。下列相關(guān)推理，錯(cuò)誤的是(　　) A．小分子a可能是大分子物質(zhì)甲的基本組成單位 B．酶2的作用底物很可能是中間產(chǎn)物乙 C．由實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)三可得出酶1具有專一性 D．由實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二和實(shí)驗(yàn)三不能得出酶具有高效性和溫和性 解析：選C　分析實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二可知，小分子物質(zhì)a可能是大分子物質(zhì)甲的基本組成單位；結(jié)合實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二和實(shí)驗(yàn)三進(jìn)行分析，酶1的作用底物是大分子物質(zhì)甲，而酶2的作用底物不是大分子物質(zhì)甲，酶2的作用底物很可能是中間產(chǎn)物乙；結(jié)合實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)三進(jìn)行分析可知，酶1的作用底物是大分子物質(zhì)甲，但未涉及酶1對應(yīng)的第二種底物，故不能推測酶1具有專一性；三組實(shí)驗(yàn)均未涉及無機(jī)催化劑，以及溫度和pH等影響酶活性