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基礎(chǔ)保分專(zhuān)題三 酶與ATP NO.1　學(xué)前自主測(cè)評(píng) [選擇題—練明高頻考點(diǎn)] 考點(diǎn)一 ATP在細(xì)胞代謝中的作用 1．ATP是直接為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量的有機(jī)物。關(guān)于ATP的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．酒精發(fā)酵過(guò)程中有ATP生成 B．ATP可為物質(zhì)跨膜運(yùn)輸提供能量 C．ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量 D．ATP由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成 解析：選D　ATP是由腺嘌呤、核糖和磷酸組成的。 2．(2018洛陽(yáng)模擬)如圖為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式，下列敘述正確的是(　　) A．ATP經(jīng)DNA酶水解后的產(chǎn)物是合成RNA的原料之一 B．細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)過(guò)程伴隨著ATP的水解 C．酶1和酶2的功能不同的根本原因是組成二者基本單位的種類(lèi)、數(shù)量和排列順序不同 D．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制發(fā)生在所有生物體內(nèi)，體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性 解析：選B　DNA酶可將DNA分子水解為脫氧核苷酸，但不能水解ATP。細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)過(guò)程中需要ATP提供能量。酶1和酶2的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，二者功能不同的根本原因是控制這兩種酶合成的基因不同。病毒是專(zhuān)營(yíng)寄生性生物，沒(méi)有獨(dú)立的能量代謝體系，其體內(nèi)不能發(fā)生ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。 3．(2019屆高三濟(jì)寧摸底)ATP、GTP、CTP和UTP是細(xì)胞內(nèi)四種高能磷酸化合物，它們的結(jié)構(gòu)只是堿基的不同，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．ATP的合成常伴隨著細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng) B．1分子GTP徹底水解可得到3種小分子物質(zhì) C．CTP中“C”是由胞嘧啶和脫氧核糖構(gòu)成的 D．UTP斷裂兩個(gè)高能磷酸鍵后可作為基因轉(zhuǎn)錄的原料 解析：選C　細(xì)胞的吸能反應(yīng)常伴隨著ATP的水解，放能反應(yīng)總是與ATP的合成相關(guān)聯(lián)；根據(jù)題干可知，1分子GTP徹底水解可得到3種小分子物質(zhì)，即磷酸、核糖和堿基；CTP中“C”是由胞嘧啶和核糖構(gòu)成的；UTP斷裂兩個(gè)高能磷酸鍵后是尿嘧啶核糖核苷酸，是RNA的基本單位之一，可作為基因轉(zhuǎn)錄的原料。 4．(2018三門(mén)峽二模)磷酸肌酸主要儲(chǔ)存于動(dòng)物和人的肌細(xì)胞中，是一種高能磷酸化合物。ATP和磷酸肌酸在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，圖示如下： 磷酸肌酸(C～P)＋ADPATP＋肌酸(C) 下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．磷酸肌酸是能量的一種儲(chǔ)存形式，是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì) B．磷酸肌酸和肌酸的相互轉(zhuǎn)化與ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化相偶聯(lián) C．肌肉收縮時(shí)，在磷酸肌酸的作用下使ATP的含量保持相對(duì)穩(wěn)定 D．可推測(cè)生物體內(nèi)還存在著其他的高能磷酸化合物，如GTP、CTP等 解析：選A　ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)；由題圖可知，磷酸肌酸和肌酸的相互轉(zhuǎn)化與ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化相偶聯(lián)；肌肉收縮時(shí)，磷酸肌酸可轉(zhuǎn)化為ATP，故可使ATP的含量保持相對(duì)穩(wěn)定；生物體內(nèi)還存在著其他的高能磷酸化合物，如GTP、CTP等。 5．(2018長(zhǎng)沙二模)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些蚜蟲(chóng)能合成類(lèi)胡蘿卜素，其體內(nèi)的類(lèi)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(chóng)的體色。陽(yáng)光下蚜蟲(chóng)的ATP生成量將會(huì)增加，黑暗時(shí)蚜蟲(chóng)的ATP含量會(huì)下降。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．正常情況下蚜蟲(chóng)在黑暗中合成ATP時(shí)會(huì)伴隨著O2的消耗 B．蚜蟲(chóng)合成ATP時(shí)所需能量?jī)H僅來(lái)自呼吸作用 C．蚜蟲(chóng)做同一強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)時(shí)，陽(yáng)光下和黑暗中的ATP消耗量不一樣 D．蚜蟲(chóng)ATP含量在陽(yáng)光下比黑暗時(shí)多，說(shuō)明其體內(nèi)的ATP含量不穩(wěn)定 解析：選A　在黑暗中，蚜蟲(chóng)合成ATP時(shí)所需的能量來(lái)源于呼吸作用，因此正常情況下會(huì)伴隨著O2的消耗；根據(jù)題意可知，蚜蟲(chóng)合成ATP時(shí)所需能量不僅來(lái)自呼吸作用，還可來(lái)自類(lèi)胡蘿卜素吸收的光能；蚜蟲(chóng)做同一強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)時(shí)，無(wú)論在陽(yáng)光下還是在黑暗中，ATP的消耗量是一樣的；雖然蚜蟲(chóng)ATP含量在陽(yáng)光下比黑暗時(shí)多，但是兩種環(huán)境中都會(huì)發(fā)生ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化并且處于動(dòng)態(tài)平衡中，故其體內(nèi)的ATP含量相對(duì)穩(wěn)定。 考點(diǎn)二 酶在細(xì)胞代謝中的作用 6．(2018贛州一模)下列關(guān)于酶的敘述，正確的是(　　) A．酶的合成一定需要核糖體，但不一定需要高爾基體 B．pH較低時(shí)一定會(huì)降低酶的活性，但溫度較低時(shí)則不一定會(huì)降低酶的活性 C．在任何條件下，酶降低活化能的效果一定比無(wú)機(jī)催化劑顯著 D．所有活細(xì)胞都具有與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶，但不一定都分布在線(xiàn)粒體中 解析：選D　對(duì)于化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)類(lèi)的酶需要在核糖體上合成，而化學(xué)本質(zhì)為RNA的酶則不需要核糖體，有些酶是分泌蛋白，有些酶是胞內(nèi)蛋白，其中胞內(nèi)蛋白不需要高爾基體的加工；不同酶的最適pH不同，因此pH較低時(shí)不一定會(huì)降低酶的活性，反而可能升高酶的活性，如胃蛋白酶；酶降低化學(xué)反應(yīng)的活化能較無(wú)機(jī)催化劑顯著，體現(xiàn)出酶的高效性，但酶的催化作用需要適宜的條件，因此并不是在任何條件下酶降低活化能的效果一定比無(wú)機(jī)催化劑顯著；細(xì)胞呼吸是生命的特征之一，所有活細(xì)胞都具有與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶，但這些酶不一定都分布在線(xiàn)粒體中，如原核細(xì)胞沒(méi)有線(xiàn)粒體。 7．(2019屆高三廣東五校協(xié)作體聯(lián)考)核酶是具有催化功能的RNA分子，在特異地結(jié)合并切斷特定的mRNA后，核酶可從雜交鏈上解脫下來(lái)，重新結(jié)合和切割其他的mRNA分子。下列關(guān)于核酶的敘述，正確的是(　　) A．向核酶中滴加雙縮脲試劑，水浴加熱可發(fā)生紫色反應(yīng) B．與不加核酶組相比，加核酶組mRNA降解較快，由此可反映核酶的高效性 C．核酸具有熱穩(wěn)定性，故核酶的活性不受溫度的影響 D．核酶與催化底物特異性結(jié)合時(shí)，有氫鍵形成，也有磷酸二酯鍵的斷裂 解析：選D　根據(jù)題意可知，核酶是具有催化功能的RNA分子，因此不會(huì)和雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)；與不加核酶組相比，加核酶組mRNA降解較快，由此可反映核酶具有催化作用，但不能反映其高效性；核酸具有熱穩(wěn)定性，但是在高溫條件下結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生改變，因此核酶的活性受溫度的影響；核酶與催化底物特異性結(jié)合時(shí)，核酶和mRNA之間有氫鍵形成，而切割mRNA分子時(shí)也有磷酸二酯鍵的斷裂。 8．(2018合肥一模)為研究溫度對(duì)酶活性的影響，在40 ℃(a組)和20 ℃(b組)條件下測(cè)定不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度，結(jié)果如圖，以下敘述正確的是(　　) A．b組t2后由于酶達(dá)到飽和點(diǎn)，反應(yīng)速率達(dá)最大值 B．a(chǎn)組O～t1時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率始終保持不變 C．a(chǎn)組和b組的pH、酶濃度、反應(yīng)物總量都應(yīng)相同 D．30 ℃條件下達(dá)到反應(yīng)平衡點(diǎn)的時(shí)間介于t1和t2之間 解析：選C　b組t2后產(chǎn)物濃度不再升高，其酶促反應(yīng)的速率為零；a組O～t1時(shí)間內(nèi)隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)其產(chǎn)物濃度的增加速率減慢，說(shuō)明其反應(yīng)速率逐漸降低；題圖是為研究溫度對(duì)酶活性的影響，在40 ℃(a組)和20 ℃(b組)條件下測(cè)定不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)圖，該實(shí)驗(yàn)中的pH、酶濃度、反應(yīng)物總量均屬于無(wú)關(guān)變量，無(wú)關(guān)變量應(yīng)保持相同且適宜；該酶在40 ℃時(shí)的活性較20 ℃時(shí)的活性高，但無(wú)法判斷該酶催化反應(yīng)的最適溫度，因此無(wú)法確定30 ℃條件下達(dá)到反應(yīng)平衡點(diǎn)的時(shí)間是否介于t1和t2之間。 考點(diǎn)三 與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析 9．(2018贛州模擬)在三支試管中加入等量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的過(guò)氧化氫溶液，再分別加入適量的二氧化錳、新鮮豬肝研磨液、唾液，一段時(shí)間后測(cè)得底物含量變化如圖所示。則下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．曲線(xiàn)乙表示二氧化錳的催化作用，曲線(xiàn)甲與曲線(xiàn)乙對(duì)照反映了無(wú)機(jī)催化劑具有專(zhuān)一性 B．曲線(xiàn)丙表示豬肝中過(guò)氧化氫酶的催化作用，曲線(xiàn)甲與曲線(xiàn)丙對(duì)照反映酶具有專(zhuān)一性 C．曲線(xiàn)丙與曲線(xiàn)乙對(duì)照可以說(shuō)明酶具有高效性 D．曲線(xiàn)甲不下降的原因可能是唾液淀粉酶與該底物不能形成酶—底物復(fù)合物 解析：選A　酶的高效性是指同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高，由圖分析，催化效率丙>乙>甲，則甲、乙、丙三條曲線(xiàn)分別對(duì)應(yīng)唾液、二氧化錳、新鮮豬肝研磨液作用曲線(xiàn)。專(zhuān)一性是指每一種酶只能催化一種或者一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)，曲線(xiàn)甲、乙對(duì)照不能得出無(wú)機(jī)催化劑具有專(zhuān)一性。曲線(xiàn)甲表示唾液淀粉酶不能催化過(guò)氧化氫的分解，曲線(xiàn)丙表示過(guò)氧化氫酶能催化過(guò)氧化氫的分解，二者對(duì)照能說(shuō)明酶具有專(zhuān)一性。與乙相比，丙催化的時(shí)間短，效率高，因此可以說(shuō)明酶具有高效性。曲線(xiàn)甲不下降的原因是酶具有專(zhuān)一性，唾液淀粉酶不能催化過(guò)氧化氫的分解。 10．(2019屆高三石家莊評(píng)估)如圖是某課外活動(dòng)小組在探究酶活性的影響因素時(shí)繪制的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)的自變量是H2O2的分解速率，因變量是溫度 B．100 ℃時(shí)H2O2剩余量最少，說(shuō)明高溫條件下酶沒(méi)有失活 C．0 ℃時(shí)H2O2幾乎沒(méi)有分解，說(shuō)明此溫度下酶的活性受到抑制 D．75 ℃時(shí)H2O2酶的活性高于50 ℃時(shí)H2O2酶的活性 解析：選C　本實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度，因變量是H2O2的分解速率；H2O2在受熱條件下，分解速率加快，100 ℃時(shí)H2O2剩余量最少，是因?yàn)楦邷卮偈笻2O2分解速率加快，不能說(shuō)明高溫條件下酶沒(méi)有失活；0 ℃時(shí)H2O2幾乎沒(méi)有分解，說(shuō)明此溫度下酶的活性受到抑制；75 ℃時(shí)H2O2的剩余量低于50 ℃時(shí)H2O2的剩余量，是因?yàn)闇囟容^高時(shí)，H2O2自身分解速率較快，而不是酶活性較強(qiáng)。 [非選擇題—練通綜合交匯] 11．圖1和圖2是某生物興趣小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究H2O2分解的條件而繪制的曲線(xiàn)圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)圖1和圖2所代表的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)的自變量依次為_(kāi)___________________、__________。 (2)由圖1可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是過(guò)氧化氫酶具有__________。 (3)圖2中限制AB段和BC段O2產(chǎn)生速率的主要因素分別是________________、__________________。 (4)該興趣小組還根據(jù)圖3做了關(guān)于溫度影響酶活性的實(shí)驗(yàn)，探究經(jīng)過(guò)t4溫度處理的酶，當(dāng)溫度降低到t3時(shí)，其活性是否可以恢復(fù)到較高水平。關(guān)于變量的設(shè)置：取3支試管，編號(hào)為甲、乙、丙，各加入適宜濃度的該酶溶液1 mL；甲和乙作為對(duì)照組應(yīng)分別在溫度為_(kāi)____和_____水浴裝置中保溫適宜時(shí)間，丙作為實(shí)驗(yàn)組的處理為_(kāi)___________________________________________________________。 解析：(1)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是探究H2O2在不同條件下的分解情況，所以對(duì)應(yīng)的變化條件即為自變量。(2)分析圖1可得出過(guò)氧化氫酶具有高效性的特點(diǎn)。(3)圖2中AB段，隨著H2O2濃度的增大，O2產(chǎn)生速率也不斷增大，說(shuō)明H2O2濃度是限制AB段O2產(chǎn)生速率的主要因素；BC段，O2產(chǎn)生速率不再隨H2O2濃度的增大而增大，此時(shí)的主要限制因素為過(guò)氧化氫酶數(shù)量(濃度)。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)需分為三組，一組溫度設(shè)定在t3，一組溫度設(shè)定在t4，一組溫度應(yīng)從t4降到t3。 答案：(1)催化劑種類(lèi)　H2O2濃度　(2)高效性 (3)H2O2濃度　過(guò)氧化氫酶數(shù)量(濃度)　(4)t3　t4　先在溫度為t4水浴裝置中保溫適宜時(shí)間，后在溫度為t3水浴裝置中保溫適宜時(shí)間 12．(2018南昌模擬)酶是具有生物催化功能的高分子物質(zhì)。在酶的催化反應(yīng)體系中，反應(yīng)物分子被稱(chēng)為底物，底物通過(guò)酶的催化轉(zhuǎn)化為其他分子。幾乎所有的細(xì)胞活動(dòng)進(jìn)程都需要酶的參與，以提高效率。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)酚氧化酶與酚類(lèi)底物在細(xì)胞中能實(shí)現(xiàn)分類(lèi)存放，是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)具有________系統(tǒng)，組成該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)具有的功能特性是________________。茶葉細(xì)胞中也存在眾多種類(lèi)的酚類(lèi)物質(zhì)與酚氧化酶。綠茶制取過(guò)程中必須先進(jìn)行熱鍋高溫炒制，這一過(guò)程的目的是________________________________________________________。 (2)茶樹(shù)的Rubicon酶在CO2濃度較高時(shí)，該酶催化C5與CO2反應(yīng)，Rubicon酶的存在場(chǎng)所為_(kāi)___________；該酶具有“兩面性”，在O2濃度較高時(shí)，該酶催化C5與O2反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后轉(zhuǎn)移到線(xiàn)粒體中會(huì)產(chǎn)生CO2，其“兩面性”與酶的________(特性)相矛盾。 (3)如圖中曲線(xiàn)表示將酶在不同溫度下保溫足夠長(zhǎng)時(shí)間，再在酶活性最高的溫度下測(cè)其殘余酶活性，由圖可得出：__________________________________________。 為了驗(yàn)證這一結(jié)論，請(qǐng)以耐高溫的纖維素分解酶為實(shí)驗(yàn)材料，比較在低溫和最適溫度下儲(chǔ)存對(duì)酶活性的影響，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路： _________________________________________。 解析：(1)酚氧化酶與酚類(lèi)底物在細(xì)胞中能實(shí)現(xiàn)分類(lèi)存放，是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)具有生物膜系統(tǒng)，生物膜結(jié)構(gòu)的功能特性是選擇透過(guò)性。綠茶制取過(guò)程中必須先進(jìn)行熱鍋高溫炒制，這一過(guò)程的目的是高溫使酚氧化酶失活。(2)茶樹(shù)的Rubicon酶在CO2濃度較高時(shí)，該酶催化C5與CO2反應(yīng)，該反應(yīng)屬于暗反應(yīng)中的物質(zhì)變化，因此Rubicon酶的存在場(chǎng)所為葉綠體基質(zhì)；該酶具有“兩面性”，其“兩面性”與酶的專(zhuān)一性相矛盾。(3)由圖可得出酶在較低溫度下儲(chǔ)存活性受影響小，在較高溫度下儲(chǔ)存活性受影響大。為了驗(yàn)證這一結(jié)論，可以將耐高溫的纖維素分解酶分別在低溫和最適溫度下儲(chǔ)存足夠長(zhǎng)時(shí)間后，再在最適溫度下測(cè)量其活性。 答案：(1)生物膜　選擇透過(guò)性　高溫使酚氧化酶失活　(2)葉綠體基質(zhì)　專(zhuān)一性　(3)酶在較低溫度下儲(chǔ)存活性受影響小，在較高溫度下儲(chǔ)存活性受影響大　將耐高溫的纖維素分解酶分別在低溫和最適溫度下儲(chǔ)存足夠長(zhǎng)時(shí)間后，再在最適溫度下測(cè)量其活性 13．為了探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響，某小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)材料：直徑4 cm、厚度0.5 cm的馬鈴薯塊莖圓片若干，隨機(jī)平均分為三組。實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象(表中“—”表示不做處理)如表： 步驟 第1組 第2組 第3組 1 mol/L的鹽酸溶液 浸泡5 min — — 1 mol/L的NaOH溶液 — ① — 蒸餾水 — — 浸泡5 min 將馬鈴薯塊莖圓片取出后，用吸水紙吸去其表面多余的液體 體積分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶液 5滴 5滴 5滴 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 無(wú)氣泡產(chǎn)生 ② 請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題： (1)表格中的①是______________，②是____________。 (2)該實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量有_______________________________(至少寫(xiě)出兩種)。 (3)觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，第1、2組馬鈴薯塊莖圓片上均無(wú)氣泡產(chǎn)生，原因是________________________________________________________________________。 (4)放置幾分鐘后，該組同學(xué)發(fā)現(xiàn)第3組馬鈴薯塊莖圓片上基本無(wú)氣泡產(chǎn)生，第1、2組馬鈴薯塊莖圓片上竟然有少量氣泡產(chǎn)生。請(qǐng)分析：第3組基本無(wú)氣泡產(chǎn)生的原因是_________________；第1、2組有少量氣泡產(chǎn)生的原因可能是_____________(寫(xiě)出一點(diǎn)即可)。 解析：(1)對(duì)第1、2、3組馬鈴薯塊莖圓片的處理分別是用鹽酸溶液、NaOH溶液、蒸餾水浸泡，且浸泡時(shí)間均為5 min。第1、2組結(jié)果說(shuō)明強(qiáng)酸和強(qiáng)堿影響了過(guò)氧化氫酶的活性，第3組沒(méi)有用強(qiáng)酸和強(qiáng)堿處理，過(guò)氧化氫酶的活性較強(qiáng)，會(huì)催化過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣。(2)該實(shí)驗(yàn)的自變量是pH，無(wú)關(guān)變量有多種，如馬鈴薯塊莖圓片的大小、浸泡時(shí)間、過(guò)氧化氫溶液的濃度和用量、觀(guān)察時(shí)間等。(3)強(qiáng)酸和強(qiáng)堿會(huì)使過(guò)氧化氫酶變性失活，因此，在觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)第1、2組馬鈴薯塊莖圓片上無(wú)氣泡產(chǎn)生。(4)第3組馬鈴薯塊莖圓片上起初有大量氣泡產(chǎn)生是過(guò)氧化氫酶催化過(guò)氧化氫分解的結(jié)果，當(dāng)過(guò)氧化氫全部被分解后，不再產(chǎn)生氣泡。一段時(shí)間后，第1、2組馬鈴薯塊莖圓片上有少量氣泡產(chǎn)生，可能是過(guò)氧化氫自然分解，產(chǎn)生的氧氣積累，也可能是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿浸泡時(shí)間短，只使馬鈴薯塊莖圓片中部分酶失活，使過(guò)氧化氫分解速度減慢，放置幾分鐘后氣體逐漸積累并形成氣泡。 答案：(1)浸泡5 min　有大量氣泡產(chǎn)生　(2)馬鈴薯塊莖圓片的大小、浸泡時(shí)間、過(guò)氧化氫溶液的濃度和用量、觀(guān)察時(shí)間等　(3)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿使馬鈴薯塊莖圓片中的過(guò)氧化氫酶失活　(4)過(guò)氧化氫分解完畢　過(guò)氧化氫自然分解產(chǎn)生的氣體得到積累，形成少量氣泡(合理即可) NO.2　練后循圖憶知 [查清易錯(cuò)小點(diǎn)](判斷正誤) 1．ATP能在神經(jīng)元線(xiàn)粒體的內(nèi)膜上產(chǎn)生， 神經(jīng)細(xì)胞興奮后恢復(fù)為靜息狀態(tài)消耗ATP (√) (2016全國(guó)卷Ⅰ，T1AD) 2．DNA與ATP中所含元素的種類(lèi)相同(√) (2015全國(guó)卷Ⅰ，T1A) 3．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(guó)卷Ⅱ，T1C) 4．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)() 5．ATP可以水解為一個(gè)核苷酸和兩個(gè)磷酸，其合成所需的能量由磷酸提供() 6．ATP、DNA、RNA中的“A”表示的含義相同() 7．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的共性(√) 8．淀粉水解成葡萄糖時(shí)伴隨有ATP的生成() (2017海南卷，T3A) [理清知識(shí)主干] 1．記牢ATP的結(jié)構(gòu)和組成 (1)1分子ATP＝1分子腺苷＋3分子磷酸基團(tuán)。 (2)ATP中含有兩個(gè)高能磷酸鍵，其中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵容易水解與合成。 2．理清ATP的合成、利用與細(xì)胞代謝的關(guān)系(填圖) 3．明確ATP產(chǎn)生與O2間的關(guān)系 (1)A點(diǎn)時(shí)ATP產(chǎn)自無(wú)氧呼吸。 (2)B點(diǎn)后ATP產(chǎn)生量不再隨供氧量增加而增加，其限制因子可能為、ADP、磷酸等。 [練通高考能力] 1．下列關(guān)于肌細(xì)胞中ATP的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．ATP與ATP酶中含有C、H、O元素 B．ATP與RNA分子中都含有核糖殘基 C．CO2分子的產(chǎn)生過(guò)程會(huì)合成少量ATP D．ATP可為O2的吸收和利用過(guò)程提供能量 解析：選D　ATP 由C、H、O、N、P五種元素組成，ATP酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，含有C、H、O、N等元素；ATP分子中含有腺苷和磷酸基團(tuán)，腺苷由核糖和腺嘌呤組成，RNA分子含有磷酸、核糖和堿基；肌細(xì)胞合成CO2分子的過(guò)程為有氧呼吸第二階段，該過(guò)程產(chǎn)生少量的ATP；O2的吸收屬于自由擴(kuò)散，不消耗能量。 2．在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來(lái)標(biāo)記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置(A－Pα～Pβ～Pγ或dA－Pα～Pβ～Pγ)。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．已知某種酶可以催化ATP的一個(gè)磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端，若要使已有DNA末端被32P標(biāo)記上，則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在ATP的“γ”位上 B．若用帶有32P標(biāo)記的dATP作為DNA生物合成的原料將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的“γ”位上 C．ATP中兩個(gè)磷酸基團(tuán)被水解掉后所得的物質(zhì)是合成RNA分子的單體之一 D．dATP中的兩個(gè)高能磷酸鍵儲(chǔ)存的能量基本相同，但穩(wěn)定性不同 解析：選B　若用該酶把32P標(biāo)記到DNA末端上，則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在ATP的γ位上；dA—Pα～Pβ～Pγ脫去Pβ和Pγ這兩個(gè)磷酸基團(tuán)后，余下的結(jié)構(gòu)為腺嘌呤脫氧核苷酸，是DNA的基本組成單位之一，若用帶有32P標(biāo)記的dATP作為DNA生物合成的原料將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的α位上；ATP中兩個(gè)磷酸基團(tuán)被水解后所得的物質(zhì)是腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA分子的單體之一；dATP中的兩個(gè)高能磷酸鍵儲(chǔ)存的能量基本相同，但穩(wěn)定性不同，遠(yuǎn)離“dA”的高能磷酸鍵更易水解。 3．在細(xì)胞內(nèi)普遍存在以下化學(xué)反應(yīng)：蛋白質(zhì)E＋ATP→蛋白質(zhì)EATP復(fù)合物→蛋白質(zhì)E＋ADP＋Pi＋能量。下列分析錯(cuò)誤的是(　　) A．一般來(lái)說(shuō)，細(xì)胞內(nèi)大多數(shù)吸能反應(yīng)由該反應(yīng)提供能量 B．該反應(yīng)主要發(fā)生在線(xiàn)粒體內(nèi)膜上[H]和氧氣結(jié)合的階段 C．用32P標(biāo)記ATP中遠(yuǎn)離腺苷的磷酸基團(tuán)，則釋放的Pi含32P D．控制蛋白質(zhì)E合成的基因在細(xì)胞分化過(guò)程中不存在選擇性表達(dá) 解析：選B　題干中的反應(yīng)過(guò)程為ATP的水解，蛋白質(zhì)E為ATP水解酶，一般來(lái)說(shuō)，大多數(shù)吸能反應(yīng)與ATP的水解反應(yīng)相聯(lián)系。ATP的水解常常發(fā)生在細(xì)胞的耗能部位，而線(xiàn)粒體內(nèi)膜上[H]和氧氣結(jié)合的階段所產(chǎn)生的能量用于ATP的合成。ATP水解會(huì)斷裂遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵，因此釋放的Pi含32P?？刂频鞍踪|(zhì)E合成的基因?yàn)楣芗一颍魏渭?xì)胞中都需要表達(dá)，不存在選擇性表達(dá)。 [知識(shí)深化拓展] 1．熟知酶的“一來(lái)源、一作用、二本質(zhì)和三特性”(填圖) 2．把握與酶有關(guān)的三類(lèi)曲線(xiàn)(據(jù)圖填空) (1)酶的作用原理曲線(xiàn)： 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(wú)機(jī)催化劑，則b在縱軸上向移動(dòng)。用加熱的方法不能降低活化能，但會(huì)提供活化能 (2)酶的特性曲線(xiàn)： ①圖1中加酶的曲線(xiàn)和加無(wú)機(jī)催化劑的曲線(xiàn)比較，表明酶具有高效性 ②圖2中兩曲線(xiàn)比較，表明酶具有專(zhuān)一性 (3)影響酶促反應(yīng)速率的因素曲線(xiàn)： ①分析圖1和圖2：溫度和pH通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響酶促反應(yīng)速率 ②分析圖3：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 [常考題點(diǎn)練通] 直接考查酶的本質(zhì)、作用及特性 1．(2017全國(guó)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(méi)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(méi)有催化活性 C．從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法 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(xiàn)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(xiàn)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．(2018煙臺(tái)檢測(cè))下列對(duì)動(dòng)物體內(nèi)酶、激素和ATP這三類(lèi)有機(jī)物的相關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．這三類(lèi)有機(jī)物一定都含有C、H、O B．成年男性體內(nèi)，精原細(xì)胞形成精子的過(guò)程中有酶、激素和ATP的參與 C．能合成酶的細(xì)胞一定都能合成ATP D．酶和ATP均可以在細(xì)胞內(nèi)外發(fā)揮作用，而激素只能在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用 解析：選D　酶的本質(zhì)為蛋白質(zhì)或RNA，激素為固醇類(lèi)或含氮類(lèi)物質(zhì)，它們和ATP都含有C、H、O；精原細(xì)胞形成精子的過(guò)程中需酶的催化，需要性激素的調(diào)節(jié)，需要消耗ATP；活細(xì)胞(哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞除外)均能合成酶和ATP，能合成酶的細(xì)胞一定都能合成ATP；激素大多數(shù)由內(nèi)分泌細(xì)胞分泌進(jìn)入細(xì)胞外液中發(fā)揮作用。 [歸納拓展]　辨析酶、激素、抗體、神經(jīng)遞質(zhì) 比較項(xiàng)目 酶 激素 抗體 神經(jīng)遞質(zhì) 化學(xué)本質(zhì) 多為蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA 蛋白質(zhì)、多肽、固醇、氨基酸衍生物等 球蛋白 乙酰膽堿、多巴胺、氨基酸類(lèi)、NO等 產(chǎn)生細(xì)胞 活細(xì)胞 內(nèi)分泌腺細(xì)胞或下丘腦細(xì)胞 漿細(xì)胞 神經(jīng)細(xì)胞 作用部位 細(xì)胞內(nèi)外 靶細(xì)胞或靶器官 內(nèi)環(huán)境 突觸后膜作用后 變化 不發(fā)生改變 被滅活 被降解 被降解或移走 以曲線(xiàn)為載體，考查酶的特性及影響因素 3．為了研究外界因素對(duì)某種酶活性的影響，設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組：①組(20 ℃)、②組(40 ℃)和③組(60 ℃)，測(cè)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。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．三個(gè)溫度條件下，該酶活性最高的是②組 B．在t1之前，如果①組溫度提高 10 ℃，則反應(yīng)速率會(huì)加快 C．在t2時(shí)，向③組增加2倍量的底物，則t3時(shí)產(chǎn)物總量增加 D．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明溫度可以影響酶的催化效率 解析：選C　分析曲線(xiàn)圖可知：在②組(40 ℃)，反應(yīng)到達(dá)化學(xué)平衡所需的時(shí)間最短，故三個(gè)溫度條件下，該酶活性最高的是②組；從曲線(xiàn)圖來(lái)看，三個(gè)溫度條件較適宜的是40 ℃，而①組是20 ℃條件下溫度對(duì)某種酶活性的影響曲線(xiàn)，故在t1反應(yīng)尚未達(dá)到化學(xué)平衡之前，如果①組溫度提高10 ℃，那么①組酶促反應(yīng)的速率會(huì)加快；③組為60 ℃條件下溫度對(duì)某種酶活性的影響曲線(xiàn)，由圖可知，在t2時(shí)，產(chǎn)物濃度不再改變，說(shuō)明高溫使酶變性失活，此時(shí)向反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，產(chǎn)物總量不變；該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明溫度可以影響酶的催化效率。 4．(2018南京模擬)研究人員從胡蘿卜中提取過(guò)氧化物酶(POD)所做的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，有關(guān)分析正確的是(　　) A．處理時(shí)間從15 min增加到80 min,40 ℃下POD活性減小最顯著 B．處理時(shí)間60 min內(nèi)，在所有的溫度下POD活性都顯著下降 C．該實(shí)驗(yàn)的因變量是POD活性，自變量有溫度、時(shí)間和底物濃度 D．H2O2濃度過(guò)高會(huì)抑制POD的活性，與溫度對(duì)POD活性的影響完全相同 解析：選C　據(jù)圖甲分析，處理時(shí)間從15 min增加到80 min，45 ℃下POD活性減小最顯著；處理時(shí)間60 min內(nèi)，25 ℃下POD活性下降不顯著；據(jù)圖分析可知，該實(shí)驗(yàn)的因變量是POD活性，自變量有溫度、時(shí)間和底物濃度；從圖乙看出，H2O2濃度過(guò)高會(huì)抑制POD的活性，與溫度對(duì)POD活性的影響不完全相同。 [技法點(diǎn)撥]　“四看法”分析酶促反應(yīng)曲線(xiàn) [知識(shí)深化拓展] 1．掌握有關(guān)酶的兩類(lèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 (1)驗(yàn)證類(lèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路： 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng) 對(duì)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(cè)酶液＋雙縮脲試劑 是否出現(xiàn)紫色 已知RNA＋吡羅紅試劑 待測(cè)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＋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(zhuān)一性 底物＋相應(yīng)酶液 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(wú)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(lèi)——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．有關(guān)酶的驗(yàn)證、探究或評(píng)價(jià)性實(shí)驗(yàn)題解題策略 第一步 ? 分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，確定自變量與因變量(檢測(cè)指標(biāo)) 第二步 ? 明確實(shí)驗(yàn)原理(新情景題的題干中會(huì)有提示，要注意提煉) 第三步 ? 準(zhǔn)確書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)步驟，注意遵循實(shí)驗(yàn)的對(duì)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(shí)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(shí)綜合分析，以確定所填答案 [?？碱}點(diǎn)練通] 考查實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)試劑的選取 1．(2018淄博模擬)為了探究溫度、pH 對(duì)酶活性的影響，下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)最合理的是(　　) 實(shí)驗(yàn)編號(hào) 探究課題 選用材料與試劑 ① 溫度對(duì)酶活性的影響 過(guò)氧化氫溶液、新鮮的肝臟研磨液 ② 溫度對(duì)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(duì)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(duì)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　過(guò)氧化氫受熱易分解，不宜用過(guò)氧化氫酶探究溫度對(duì)酶活性的影響，實(shí)驗(yàn)①不合理；蔗糖酶不能催化淀粉水解，故實(shí)驗(yàn)③不合理；斐林試劑呈堿性，能與酸性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，不適合用于探究pH對(duì)酶活性的影響，故實(shí)驗(yàn)④不合理。 2．為了證明酶的作用具有專(zhuān)一性，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下5組實(shí)驗(yàn)，分別選擇一定的試劑進(jìn)行檢測(cè)，下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)方案和檢測(cè)結(jié)果的敘述，正確的是(　　) 組別 ① ② ③ ④ ⑤ 酶 淀粉酶 蛋白酶 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶 反應(yīng)物 蔗糖 淀粉 蛋白質(zhì) 淀粉 麥芽糖 A．②和③對(duì)比，用雙縮脲試劑檢測(cè)；②中不變紫色，③中呈現(xiàn)紫色 B．③和④對(duì)比，用斐林試劑檢測(cè)；水浴加熱下③中不出現(xiàn)磚紅色沉淀，④中出現(xiàn)磚紅色沉淀 C．①和④對(duì)比，用斐林試劑檢測(cè)；水浴加熱下①中不出現(xiàn)磚紅色沉淀，④中出現(xiàn)磚紅色沉淀 D．④和⑤對(duì)比，用斐林試劑檢測(cè)；水浴加熱下④和⑤中均出現(xiàn)磚紅色沉淀 解析：選C　蛋白酶和淀粉酶都是蛋白質(zhì)，都能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈現(xiàn)紫色；斐林試劑可以用來(lái)判斷淀粉是否水解，但不能用來(lái)判斷蛋白質(zhì)是否水解；淀粉和蔗糖都是非還原糖，它們的水解產(chǎn)物都是還原糖，淀粉酶能催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解，用斐林試劑可以判斷淀粉和蔗糖是否水解；麥芽糖是還原糖，麥芽糖的水解產(chǎn)物也是還原糖，用斐林試劑不能判斷麥芽糖是否水解。 [歸納拓展]　 酶促反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)試劑的選取原則 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(guò)氧化氫酶催化過(guò)氧化氫的分解，因?yàn)檫^(guò)氧化氫在加熱的條件下分解會(huì)加快 ②研究酶的適宜pH實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于酸對(duì)淀粉有分解作用，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(guò)氧化氫和過(guò)氧化氫酶 檢測(cè)時(shí)試劑的選擇 ①研究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)時(shí)，檢測(cè)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(cè)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(lèi)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(lèi)試劑也不能選用 考查實(shí)驗(yàn)的變量控制與步驟設(shè)計(jì)及分析 3．在甲、乙、丙三支試管中加入下列物質(zhì)并保溫一段時(shí)間后，有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(　　) 編號(hào) 甲 乙 丙 步驟1 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 步驟2 1 mL淀粉酶溶液 1 mL麥芽糖酶制劑 0.5 mL淀粉酶溶液 0.5 mL麥芽糖酶制劑 步驟3 適宜溫度下保溫至反應(yīng)完成 A．溫度、pH在本實(shí)驗(yàn)中均屬于無(wú)關(guān)變量 B．加入碘液后，溶液變藍(lán)的只有乙試管 C．加入斐林試劑后水浴加熱，溶液呈現(xiàn)磚紅色的有甲試管和丙試管 D．加入雙縮脲試劑后，三支試管中的溶液均變藍(lán)色 解析：選D　本實(shí)驗(yàn)的自變量是酶的種類(lèi)，可驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性，溫度、pH在本實(shí)驗(yàn)中均屬于無(wú)關(guān)變量；甲試管中淀粉在淀粉酶的作用下水解產(chǎn)生還原糖，加入斐林試劑后水浴加熱，會(huì)出現(xiàn)磚紅色沉淀，乙試管加入的麥芽糖酶不能水解淀粉，不能產(chǎn)生磚紅色沉淀，丙試管中淀粉酶先催化淀粉水解成麥芽糖，麥芽糖再在麥芽糖酶的作用下水解成葡萄糖，加入斐林試劑后水浴加熱，產(chǎn)生磚紅色沉淀；三支試管中都加入了酶，因此加入雙縮脲試劑后，三支試管中的溶液均出現(xiàn)紫色現(xiàn)象。 4．請(qǐng)回答下列有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)探究問(wèn)題： (1)為證明過(guò)氧化氫酶的活性受pH的影響，同學(xué)甲做了如下實(shí)驗(yàn)： 試管編號(hào) A B 實(shí)驗(yàn)步驟 1 加入2 mL 5% H2O2溶液 加入2 mL 5% H2O2溶液 2 5滴2%過(guò)氧化氫酶溶液 5滴2%過(guò)氧化氫酶溶液 3 0.5 mL 5% NaOH溶液 0.5 mL 5% HCl溶液 4 觀(guān)察氣泡的產(chǎn)生速率 觀(guān)察氣泡的產(chǎn)生速率 上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中有兩處不妥，請(qǐng)指出： ①________________________________________________________________________； ②____________________________________________________________________。 (2)一般情況下，不能用過(guò)氧化氫酶為材料探究溫度對(duì)酶活性的影響，若要設(shè)置實(shí)驗(yàn)來(lái)證明溫度能影響過(guò)氧化氫酶的活性，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣設(shè)置？_____________________________ ________________________________________________________________________ (寫(xiě)出設(shè)計(jì)思路即可)。查閱資料發(fā)現(xiàn)：H2O2在受熱和日光照射時(shí)分解速率加快，在溫度為30 ℃以下時(shí)比較穩(wěn)定，在70 ℃以上時(shí)，分解速率加快。你認(rèn)為設(shè)計(jì)上述實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)特別注意的事項(xiàng)是_____________________________________________________________。 解析：(1)①驗(yàn)證酶的活性受pH影響時(shí)，除了設(shè)置酸性條件、堿性條件的實(shí)驗(yàn)組外，還需要設(shè)置pH＝7的對(duì)照組。②探究pH、溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，應(yīng)先將酶和底物置于相應(yīng)的條件(pH、溫度)下處理一段時(shí)間，然后再將酶與底物混合。(2)若要設(shè)置實(shí)驗(yàn)來(lái)證明溫度能影響過(guò)氧化氫酶的活性，可采取每一溫度下設(shè)置兩支試管，一支試管中加入過(guò)氧化氫酶，另一支不加，比較同一溫度下這兩支試管中氣泡的產(chǎn)生速率。但是要注意溫度不宜太高，因?yàn)樵谳^高溫度下保溫時(shí)，H2O2分解速率較快，可能會(huì)出現(xiàn)未加酶而H2O2已全部分解的情況。 答案：(1)①缺少pH＝7的對(duì)照組?、诩尤隢aOH溶液和HCl溶液的時(shí)間順序不合理，應(yīng)在加入過(guò)氧化氫酶前將其加入，用于改變?nèi)芤旱膒H　(2)將盛有過(guò)氧化氫酶的試管保溫于一系列不同溫度下一段時(shí)間，然后與同溫度的H2O2溶液混合，觀(guān)察同溫度下加過(guò)氧化氫酶和不加過(guò)氧化氫酶的兩組試管中氣泡的產(chǎn)生速率　將溫度控制在70 ℃以下 嚴(yán)格控制變量是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵 實(shí)驗(yàn)變量包括自變量、因變量和無(wú)關(guān)變量。 (1)自變量和因變量的判斷：自變量是指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素或條件，通常所說(shuō)的“單一變量原則”中的“單一變量”就是指自變量。因變量是指實(shí)驗(yàn)中由自變量引起的變化和結(jié)果。通常自變量是原因，因變量是結(jié)果，二者具有因果關(guān)系?？筛鶕?jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕驅(qū)嶒?yàn)步驟對(duì)這兩個(gè)變量進(jìn)行判斷，實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹谐Ｃ枋鰹椤疤骄?驗(yàn)證)自變量對(duì)因變量的影響”或者“因變量與自變量之間關(guān)系的研究”。實(shí)驗(yàn)步驟中進(jìn)行不同處理的條件即自變量，最終結(jié)果的差異為因變量。如探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，自變量為不同的pH，因變量為過(guò)氧化氫的分解速率。 (2)無(wú)關(guān)變量：也稱(chēng)控制變量，指實(shí)驗(yàn)中除自變量以外的影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件，但并非是我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中所要研究的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)無(wú)關(guān)變量進(jìn)行嚴(yán)格控制，使其在實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組保持一致且適宜，從而排除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。如探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，溫度相同且適宜?！　? 一、形成生命觀(guān)念 1．下列關(guān)于酶和ATP的敘述正確的是(　　) A．酶使細(xì)胞代謝高效而有序的進(jìn)行，對(duì)生命活動(dòng)具有重要的調(diào)節(jié)作用 B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液可以驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性 C．酶和ATP均具有高效性和專(zhuān)一性 D．將ATP分子末端的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移至腺嘌呤核糖核苷酸上產(chǎn)物是ADP 解析：選D　酶在細(xì)胞代謝中起催化作用，不起調(diào)節(jié)作用；蔗糖及其分解產(chǎn)物都不能與碘液發(fā)生反應(yīng)，不能用碘液作為檢測(cè)試劑；腺嘌呤核糖核苷酸由一分子磷酸基團(tuán)、一分子腺嘌呤和一分子核糖組成，ADP由兩分子磷酸基團(tuán)、一分子腺嘌呤和一分子核糖組成，因此將ATP分子末端的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移至腺嘌呤核糖核苷酸上可產(chǎn)生ADP。 2．酶和ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)中兩種重要的化合物，絕大多數(shù)生命活動(dòng)都與它們密切相關(guān)，但也有“例外”。下列人體生命活動(dòng)中，屬于這種“例外”的是(　　) A．肝臟細(xì)胞吸收組織液中的氧氣 B．線(xiàn)粒體中的[H]與O2結(jié)合 C．吞噬細(xì)胞吞噬并水解衰老的細(xì)胞 D．體液免疫中漿細(xì)胞合成并分泌抗體 解析：選A　氧氣進(jìn)入細(xì)胞是通過(guò)自由擴(kuò)散，不需要酶和ATP參與。 二、運(yùn)用科學(xué)思維 3．H＋ATP合成酶是線(xiàn)粒體內(nèi)重要的酶，若使用H＋ATP合成酶抑制劑可選擇性誘發(fā)癌細(xì)胞的凋亡。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．H＋ATP合成酶在葉綠體內(nèi)也有，在細(xì)菌體內(nèi)沒(méi)有 B．H＋ATP合成酶的合成需要ATP供能，ATP的合成需要H＋ATP合成酶的催化 C．ATP可以口服，也可以注射 D．H＋ATP合成酶抑制劑可能是一種較好的抗腫瘤藥 解析：選A　根據(jù)題意，H＋ATP合成酶參與合成ATP，存在于線(xiàn)粒體、葉綠體、細(xì)菌內(nèi)。酶的合成需要ATP供能，線(xiàn)粒體H＋ATP合成酶的功能主要是合成ATP和轉(zhuǎn)運(yùn)H＋，因此ATP的合成需要H＋ATP合成酶的催化。ATP溶于水，既可注射也可口服。H＋ATP合成酶抑制劑可選擇性誘發(fā)癌細(xì)胞的凋亡，因此其可能是一種較好的抗腫瘤藥。 4．(2018南通模擬)如圖是研究淀粉酶濃度與其催化效率關(guān)系的曲線(xiàn)。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．本研究的自變量是淀粉酶濃度和反應(yīng)時(shí)間 B．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意保持各組反應(yīng)在相同且適宜溫度下進(jìn)行 C．曲線(xiàn)c對(duì)應(yīng)酶濃度比曲線(xiàn)a對(duì)應(yīng)酶濃度低 D．引起曲線(xiàn)上M、P點(diǎn)差異的主要原因是各組反應(yīng)中加入的淀粉總量不同 解析：選D　依題意和圖示分析可知，本實(shí)驗(yàn)的自變量是淀粉酶濃度和反應(yīng)時(shí)間；反應(yīng)溫度為無(wú)關(guān)變量，應(yīng)控制相同且適宜；生成物的量在達(dá)到最大值之前，在相同時(shí)間內(nèi)，曲線(xiàn)c對(duì)應(yīng)的酶促反應(yīng)速率比曲線(xiàn)a對(duì)應(yīng)的酶促反應(yīng)速率慢，說(shuō)明曲線(xiàn)c對(duì)應(yīng)酶濃度比曲線(xiàn)a對(duì)應(yīng)酶濃度低；引起曲線(xiàn)上M、P點(diǎn)差異的主要原因是各組反應(yīng)中加入的酶的總量不同，但加入的淀粉總量相同。 三、注重科學(xué)探究 5．過(guò)氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性沒(méi)食子酸呈橙紅色。為探究白菜梗中是否存在過(guò)氧化物酶，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下表。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) 管號(hào) 1%焦性沒(méi)食子酸(mL) 2%H2O2 (mL) 緩沖液(mL) 過(guò)氧化物酶溶液(mL) 白菜梗提取液(mL) 煮沸冷卻后的白菜梗提取液 (mL) 1 2 2 2 － － － 2 2 2 － 2 － － 3 2 2 － － 2 － 4 2 2 － － － 2 A．1號(hào)管為對(duì)照組，其余不都是實(shí)驗(yàn)組 B．2號(hào)管為對(duì)照組，其余都為實(shí)驗(yàn)組 C．若3號(hào)管顯橙紅色，無(wú)需對(duì)照就能證明白菜梗中存在過(guò)氧化物酶 D．若4號(hào)管不顯橙紅色，可證明白菜梗中無(wú)過(guò)氧化物酶 解析：選A　根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹疤骄堪撞斯Ｖ惺欠翊嬖谶^(guò)氧化物酶”，可確定加入白菜梗提取液的3號(hào)管為實(shí)驗(yàn)組，1號(hào)、2號(hào)和4號(hào)管都為對(duì)照組；若3號(hào)管顯橙紅色，還需要與2號(hào)、4號(hào)管對(duì)照才能證明白菜梗中存在過(guò)氧化物酶；若4號(hào)管不顯橙紅色，可能是因?yàn)楦邷厥惯^(guò)氧化物酶失活，而不能證明白菜梗中不存在過(guò)氧化物酶。 6．絲狀溫度敏感蛋白(FtsZ)是細(xì)菌中一種含量豐富且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的蛋白質(zhì)，幾乎存在于包括結(jié)核桿菌的所有病原細(xì)菌中。FtsZ也是一種 GTP 酶，有一個(gè)GTP(三磷酸鳥(niǎo)苷)的結(jié)合位點(diǎn)，在GTP存在的條件下，可以在分裂細(xì)菌中間部位聚集成Z環(huán)，Z環(huán)不斷收縮，引導(dǎo)細(xì)菌的細(xì)胞分裂。尋找靶向FtsZ的抑制劑，可有效抑制細(xì)菌的細(xì)胞分裂。為建立靶向FtsZ的新型抗菌藥篩選模型，科研人員對(duì)大腸桿菌表達(dá)的FtsZ蛋白進(jìn)行了相關(guān)研究。 (1)人類(lèi)病原微生物耐藥性的提高，嚴(yán)重影響傳染性疾病治療的成功概率。FtsZ抑制劑與以往的抗菌藥相比不易形成耐藥性，原因是FtsZ蛋白______________________。 (2)圖1表示利用熒光散射法測(cè)定FtsZ蛋白在體外的聚集程度。當(dāng)加入__________時(shí)，F(xiàn)tsZ蛋白迅速聚集，由此可見(jiàn)，F(xiàn)tsZ在體外依然具備____________功能。實(shí)驗(yàn)選取BSA作為對(duì)照，原因是_________________________。 (3)下面兩組實(shí)驗(yàn)研究溫度對(duì)FtsZ酶活性的影響。 實(shí)驗(yàn)一：將FtsZ蛋白分別置于25 ℃、30 ℃、37 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃條件下，同時(shí)加入等量GTP混勻反應(yīng)30 min，測(cè)定酶的活性，結(jié)果見(jiàn)圖2。 實(shí)驗(yàn)二：將FtsZ蛋白分別置于25 ℃、30 ℃、37 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃條件下保溫2 h，然后加入等量GTP混勻，置于37 ℃反應(yīng)30 min，測(cè)定酶的活性，結(jié)果見(jiàn)圖3。 　 ①37 ℃不一定是FtsZ酶的最適溫度，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定其最適溫度，實(shí)驗(yàn)思路是__________________________________________________________________________。 ②實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二處理的區(qū)別是__________________________________________。 ③實(shí)驗(yàn)二的目的是_______________________________。 ④當(dāng)溫度高于45 ℃時(shí)，酶的活性迅速喪失，原因是________________________。 解析：(1)據(jù)題意可知， FtsZ結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因此FtsZ抑制劑與以往的抗菌藥相比不易形成耐藥性。(2)據(jù)圖1可知，在4 min后加入了GTP，F(xiàn)tsZ蛋白迅速聚集，說(shuō)明FtsZ在體外依然具備催化功能。加入GTP后，BSA聚集程度與加入前相比，都是50左右，說(shuō)明BSA不會(huì)在GTP的誘導(dǎo)下發(fā)生聚合反應(yīng)，因此選取BSA作為對(duì)照。(3)①據(jù)圖2可知，37 ℃時(shí)FtsZ酶活性最高，但此溫度不一定是FtsZ酶的最適溫度，其最適溫度在37 ℃左右，因此設(shè)計(jì)FtsZ酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)思路是在30～45 ℃溫度范圍內(nèi)設(shè)置溫度梯度；重復(fù)實(shí)驗(yàn)一；酶活性最高時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度是最適溫度。②據(jù)題干可知，實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二處理的區(qū)別是實(shí)驗(yàn)一是先混勻再在不同溫度下反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)二是先在不同溫度下保溫再加GTP在同一溫度下反應(yīng)。③實(shí)驗(yàn)二的目的是測(cè)定酶具有催化活性的溫度范圍。④酶的活性受到溫度的影響，高溫會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)導(dǎo)致酶失去活性，因此當(dāng)溫度高于45 ℃時(shí)，酶的活性迅速喪失。 答案：(1)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定　(2)GTP　催化　不會(huì)在GTP的誘導(dǎo)下發(fā)生聚合反應(yīng)　(3)①在30～45 ℃溫度范圍內(nèi)設(shè)置溫度梯度；重復(fù)實(shí)驗(yàn)一；酶活性最高時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度是最適溫度?、趯?shí)驗(yàn)一是先混勻再在不同溫度下反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)二是先在不同溫度下保溫再加GTP在同一溫度下反應(yīng)?、蹨y(cè)定酶具有催化活性的溫度范圍?、軠囟冗^(guò)高使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，導(dǎo)致酶失活