《（全國通用版）2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第1部分 分子與細(xì)胞 第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用學(xué)案.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國通用版）2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第1部分 分子與細(xì)胞 第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用學(xué)案.doc（108頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第1講 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (一) 酶的本質(zhì)和作用 1.判斷正誤 (1)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的并具有催化作用的蛋白質(zhì)。() (2)酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸。() (3)酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸。() (4)酶提供了反應(yīng)過程所必需的活化能。() (5)酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，因此酶只能在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。() 2.如圖曲線表示在無催化劑和有酶催化條件下某化學(xué)反應(yīng)的能量變化過程。據(jù)圖回答： (1)沒有催化劑的反應(yīng)曲線是②。有酶催化的反應(yīng)曲線是①。 (2)AC段的含義是在無催化劑的條件下，反應(yīng)所需要的活化能。 (3)BC段的含義是酶降低的活化能。 (4)若將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則B點(diǎn)在縱軸上將向上移動(dòng)，即反應(yīng)需要的活化能要增大。 1.巧記酶概念的1個(gè)“二”和3個(gè)“一” 2.解讀有關(guān)酶的“七個(gè)誤區(qū)” (二)酶的特性高效性、專一性和溫和性 3.回答下列與酶的特性有關(guān)的問題 (1)酶的特性和原理(連線)： (2)判斷正誤： ①淀粉酶溶液中加入蛋白酶不會(huì)導(dǎo)致淀粉酶活性發(fā)生變化。() ②不同酶的最適溫度可能相同。(√) ③高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性。() ④酶活性最高時(shí)的溫度不適合酶的保存。(√) ⑤人體在發(fā)熱感冒時(shí)，常出現(xiàn)厭食惡心現(xiàn)象，這與人體內(nèi)酶的活性有關(guān)，說明酶活性的發(fā)揮離不開適宜的溫度等。(√) 3.圖解酶的三大特性 4.明辨酶在代謝中作用的四個(gè)易誤點(diǎn) (1)酶不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)，也不提供能量，只是降低反應(yīng)的活化能，從而縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間。 (2)反應(yīng)前后酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量均保持不變。 (3)低溫抑制酶的活性，高溫使酶變性失活。 (4)酶是化合物，亦可以作為底物被其他酶催化分解。 　　　 ———————突破點(diǎn)(一)　酶的本質(zhì)和作用——————— 　 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　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；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；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海南高考)關(guān)于人體內(nèi)激素和酶的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．激素的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì) B．高效性是酶的重要特性之一 C．酶可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 D．激素與靶細(xì)胞結(jié)合可影響細(xì)胞的代謝 解析：選A　一些激素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，一些激素的化學(xué)成分不是蛋白質(zhì)，如性激素的成分是固醇；酶具有高效性、專一性的特點(diǎn)；酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能提高反應(yīng)速率；激素通過與靶細(xì)胞結(jié)合傳遞信息，影響靶細(xì)胞的代謝活動(dòng)。 考什么 (1)酶的化學(xué)本質(zhì)及與激素的比較 (2)酶的作用及原理 主要以選擇題的形式考查 學(xué)什么 (1)熟記酶的概念和化學(xué)本質(zhì) (2)理解酶的作用原理 1．酶與動(dòng)物激素的“一同三不同” 種類項(xiàng)目 酶 動(dòng)物激素 不 同 產(chǎn)生部位 幾乎所有活細(xì)胞 內(nèi)分泌細(xì)胞 化學(xué)本質(zhì) 蛋白質(zhì)或RNA 蛋白質(zhì)類、脂質(zhì)類、氨基酸衍生物類 作用機(jī)制 酶是催化劑，在反應(yīng)前后性質(zhì)和數(shù)量不變 激素作為信號(hào)分子在發(fā)揮作用后被滅活 相同 都具有微量、高效的特點(diǎn)，也具有一定特異性 2.酶的作用機(jī)理 酶作用的實(shí)質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。與無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，兩者的比較如圖所示。 圖中各字母代表的含義：a、b、c分別代表無催化劑、使用無機(jī)催化劑、使用酶催化的化學(xué)反應(yīng)過程，E1、E2、E3分別代表進(jìn)行相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能，ΔE代表使用酶后降低的活化能。 1．(2018江淮名校聯(lián)考)下列有關(guān)酶的敘述正確的是(　　) ①是有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的　②有的從食物中獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來?、鄯彩腔罴?xì)胞，一般都能產(chǎn)生酶?、苊付际堑鞍踪|(zhì)?、萦械拿覆皇堑鞍踪|(zhì)?、廾冈诖x中有多種功能?、咴谛玛惔x和生長發(fā)育中起調(diào)控作用?、嗝钢皇瞧鸫呋饔? A．①②⑤　　　　　　　　 　B．④⑤⑧ C．③⑤⑧ D．①③⑤ 解析：選C　凡是活細(xì)胞，一般都能產(chǎn)生酶，①錯(cuò)誤，③正確；酶只能在細(xì)胞內(nèi)合成，②錯(cuò)誤；酶的本質(zhì)絕大部分是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，④錯(cuò)誤，⑤正確；酶在代謝中只起催化作用，⑥⑦錯(cuò)誤，⑧正確。 2．(2015海南高考)關(guān)于生物體產(chǎn)生的酶的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA B．脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬砂焙虲O2 C．蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類 D．纖維素酶能夠降解植物細(xì)胞壁和細(xì)菌細(xì)胞壁 解析：選D　酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA；脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬砂焙虲O2；蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類；纖維素酶能夠降解植物細(xì)胞壁，細(xì)菌細(xì)胞壁的成分是肽聚糖，需用肽聚糖酶降解。 3．如圖為反應(yīng)物A生成產(chǎn)物P的化學(xué)反應(yīng)在無酶和有酶催化條件下的能量變化過程，假設(shè)酶所處的環(huán)境條件最適，對(duì)于圖中曲線分析正確的是(　　) A．a(chǎn)d段表示無酶催化時(shí)該反應(yīng)的活化能 B．bc段表示酶為底物提供的活化能 C．若把酶改成無機(jī)催化劑，則圖中b點(diǎn)位置會(huì)下移 D．若將有酶催化的反應(yīng)溫度下降10 ℃，則ab段會(huì)縮短 解析：選D　分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能，所以在沒有催化劑時(shí)ac段表示該反應(yīng)的活化能；在有酶催化時(shí)bc段表示該反應(yīng)的活化能，酶降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能；酶具有高效性，與無機(jī)催化劑相比，其降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著，所以若將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則b點(diǎn)將向上移動(dòng)；題中實(shí)驗(yàn)是在酶的最適溫度條件下進(jìn)行的，若將有酶催化的反應(yīng)溫度下降10 ℃，酶活性降低，bc段會(huì)增大，ab段會(huì)縮短。 ———————突破點(diǎn)(二)　酶的三大特性——————— 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；圖示反應(yīng)在最適溫度下進(jìn)行，降低反應(yīng)溫度，酶的活性降低，反應(yīng)速率減慢，反應(yīng)時(shí)間延長，T2值增大。 2．(2015江蘇高考)下列關(guān)于酶的敘述，正確的是(　　) A．發(fā)燒時(shí)，食欲減退是因?yàn)橥僖旱矸勖甘チ嘶钚? B．口服多酶片中的胰蛋白酶可在小腸中發(fā)揮作用 C．用果膠酶澄清果汁時(shí)，溫度越低澄清速度越快 D．洗衣時(shí)，加少許白醋能增強(qiáng)加酶洗衣粉中酶的活性 解析：選B　發(fā)燒時(shí)食欲減退是因?yàn)橄傅幕钚越档投皇鞘Щ睢ＵＧ闆r下人體內(nèi)胰蛋白酶發(fā)揮作用的場所是小腸，口服多酶片中的胰蛋白酶可在小腸中發(fā)揮作用。酶的活性受溫度影響，低溫時(shí)果膠酶的活性降低，不利于果膠酶發(fā)揮作用。加酶洗衣粉中含有堿性蛋白酶，加白醋會(huì)降低堿性蛋白酶的活性。 考什么 (1)酶的作用原理和溫度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響 (2)溫度、pH對(duì)酶活性的影響 以選擇題和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的形式考查 學(xué)什么 (1)熟記酶的三大特性 (2)理解影響酶活性的因素 (3)掌握探究影響酶活性的因素的實(shí)驗(yàn)方法 (4)學(xué)會(huì)分析影響酶活性的曲線 1．酶的特性 (1)表示酶高效性的曲線 曲線 解讀 ①催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。 ②當(dāng)?shù)孜锪恳欢〞r(shí)，酶只能縮短達(dá)到反應(yīng)平衡所需的時(shí)間，不改變產(chǎn)物的最大生成量 　　(2)表示酶專一性的圖像和曲線 圖 像 解 讀 ①圖中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后產(chǎn)生的物質(zhì)，C、D表示不能被A催化的物質(zhì)。 ②酶和被其催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu) 曲 線 解 讀 ①在底物中加入酶A，反應(yīng)速率較未加酶時(shí)明顯加快，說明酶A能催化底物的反應(yīng)。 ②在底物中加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時(shí)相同，說明酶B不能催化底物的反應(yīng) (3)表示酶溫和性的曲線 曲 線 解 讀 ①在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強(qiáng)，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。 ②過酸、過堿或高溫都會(huì)使酶變性失活，低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高后可恢復(fù)活性 2.影響酶促反應(yīng)速率的曲線 (1)酶促反應(yīng)與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系曲線 曲 線 解 讀 ①圖1、圖2、圖3三圖的時(shí)間t0、t1和t2是一致的。 ②t0～t1段，因反應(yīng)物較充足，所以反應(yīng)速率較高，反應(yīng)物消耗較快，生成物生成速率快。 ③t1～t2段，因反應(yīng)物含量較少，所以反應(yīng)速率降低，反應(yīng)物消耗較慢，生成物生成速率較低。 ④t2時(shí)，反應(yīng)物被消耗干凈，生成物也不再增加，此時(shí)反應(yīng)速率為0 (2)溫度和pH對(duì)酶促反應(yīng)的影響 曲 線 解 讀 ①圖中縱坐標(biāo)為反應(yīng)物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反應(yīng)速率越慢。 ②圖示pH＝7時(shí)，反應(yīng)物剩余量最少，應(yīng)為最適pH。 ③反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度 (3)底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響 曲 線 解 讀 ①圖1：在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。 ②圖2：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度的增加而加快，但當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到一定值后，受酶數(shù)量限制，酶促反應(yīng)速率不再增加 題點(diǎn)(一)　酶的特性及作用的曲線分析 1．從菠蘿中提取某種酶，在烹飪前將其與牛肉混合，可使牛肉中部分蛋白質(zhì)分解而便于人體消化吸收，該酶可能是(　　) A．脂肪酶　　　　　　　 　B．淀粉酶 C．蛋白酶 D．核酸酶 解析：選C　酶的催化作用具有專一性，一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，使牛肉中部分蛋白質(zhì)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．某生物小組用某種酶進(jìn)行了三組實(shí)驗(yàn)，有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．本實(shí)驗(yàn)研究的酶有麥芽糖酶和蔗糖酶 B．三組實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明酶具有專一性、高效性和溫和性 C．通過實(shí)驗(yàn)可以證明該種酶活性最大時(shí)的條件接近30 ℃、pH＝7 D．pH＝5或溫度為20 ℃條件下酶活性下降的原因相同 解析：選C　圖3中，麥芽糖的含量減少，蔗糖的含量保持不變，說明該實(shí)驗(yàn)研究的酶是麥芽糖酶。與無機(jī)催化劑相比，酶具有高效性，但圖示中并沒有進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)。圖1中溫度為30 ℃時(shí)，達(dá)到反應(yīng)平衡點(diǎn)所用的時(shí)間最短，說明此溫度最 接近最適溫度；圖2中pH＝7時(shí)，底物剩余量最少，說明底物被分解得最多，因此，該種酶活性最大時(shí)的條件接近30 ℃、pH＝7。20 ℃時(shí)只是抑制酶的活性；pH＝5時(shí)，可能使酶變性失去活性。 題點(diǎn)(二)　影響酶促反應(yīng)因素曲線分析 3．如圖所示為影響酶促反應(yīng)的溫度、pH和底物濃度與反應(yīng)速率關(guān)系的曲線圖，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．影響乙曲線的因素是溫度，影響丙曲線的因素是pH B．甲曲線中，A點(diǎn)與B點(diǎn)限制酶促反應(yīng)速率的因素不同 C．乙曲線中，D點(diǎn)與F點(diǎn)酶的空間結(jié)構(gòu)都被破壞且不能恢復(fù) D．丙曲線中，G點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)因素升高，酶的活性不能達(dá)到H點(diǎn) 解析：選C　低溫時(shí)酶的活性很低，但并不失活，高溫使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而失活，過酸、過堿都會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而失活。分析題圖，影響乙曲線的因素是溫度，影響丙曲線的因素是pH；甲曲線表示底物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系，A點(diǎn)的限制因素是底物濃度，B點(diǎn)時(shí)底物到達(dá)飽和狀態(tài)，限制酶促反應(yīng)速率的因素應(yīng)是酶濃度，而不再是底物濃度；乙曲線是溫度對(duì)酶活性的影響曲線，D點(diǎn)是低溫條件，酶的活性很低，但是酶的空間結(jié)構(gòu)不被破壞，溫度恢復(fù)，酶的活性即恢復(fù)，F(xiàn)點(diǎn)是高溫條件，高溫使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，即使溫度恢復(fù)酶的空間結(jié)構(gòu)也不能恢復(fù)；丙曲線是pH對(duì)酶活性的影響曲線，G點(diǎn)時(shí)pH過低，酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞，pH升高，酶的活性不能恢復(fù)，故不能達(dá)到H點(diǎn)。 4．如圖表示某酶促反應(yīng)速率在不同條件下的變化曲線，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．影響ab段反應(yīng)速率的主要因素是底物濃度 B．在bc段加大酶量會(huì)使反應(yīng)速率增大 C．由圖可知，該酶促反應(yīng)的最適溫度為37 ℃ D．該酶促反應(yīng)速率在一定范圍內(nèi)會(huì)隨溫度的升高而增大 解析：選C　影響ab段反應(yīng)速率的主要因素是橫坐標(biāo)表示的因素，即底物濃度，A正確；bc段底物過量，其限制酶促反應(yīng)速率的因素是酶濃度，故加大酶量會(huì)使反應(yīng)速率增大，B正確；圖中曲線Ⅰ代表的反應(yīng)速率最大，但小于37 ℃、大于25 ℃的反應(yīng)速率和大于37 ℃的酶促反應(yīng)速率在圖中沒有體現(xiàn)，故不能說明37 ℃是該酶促反應(yīng)的最適溫度，C錯(cuò)誤；由圖中三條曲線的變化情況可推知，該酶促反應(yīng)速率在一定范圍內(nèi)會(huì)隨溫度的升高而增大，D正確。 ———突破點(diǎn)(三)　巧用三種方法破解酶實(shí)驗(yàn)難題————— 　 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．某同學(xué)為了探究pH對(duì)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。 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(qǐng)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)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 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，找出主要的錯(cuò)誤即可。(1)酶的活性受溫度的影響，本題探究的是pH對(duì)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(huì)導(dǎo)致5支試管中的酶都會(huì)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)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加熱，如果不加熱，則任何一組都不會(huì)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)將各試管放在熱水浴中一段時(shí)間。因?yàn)樵诟邷貤l件下斐林試劑與還原糖反應(yīng)顯色 考什么 (1)與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)步驟 (2)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的修訂 主要以非選擇題(實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì))的形式考查 學(xué)什么 (1)熟記酶的本質(zhì)與特性的實(shí)驗(yàn)探究方法 (2)掌握影響酶活性因素的實(shí)驗(yàn)探究方法 1．試劑檢測法——驗(yàn)證酶的本質(zhì) ①設(shè)計(jì)思路：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。在高中教材中常見的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，所以對(duì)酶本質(zhì)的鑒定常常是變相地考查蛋白質(zhì)或RNA的鑒定方法。因此，根據(jù)雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生紫色、RNA與吡羅紅染液反應(yīng)顯紅色的原理設(shè)計(jì)鑒定方案。 ②設(shè)計(jì)方案： 2．對(duì)比法——探究或驗(yàn)證酶的高效性與專一性 (1)驗(yàn)證酶的高效性 ①設(shè)計(jì)思路：通過將不同類型催化劑(主要是酶與無機(jī)催化劑)催化底物的反應(yīng)速率進(jìn)行比較，得出結(jié)論。 ②設(shè)計(jì)方案： 材料 等量的同一種底物 試劑 與底物相對(duì)應(yīng)的酶溶液 等量的無機(jī)催化劑 現(xiàn)象 反應(yīng)速度很快，或反應(yīng)用時(shí)短 反應(yīng)速度緩慢，或反應(yīng)用時(shí)長 結(jié)論 酶具有高效性 (2)驗(yàn)證酶的專一性 ①設(shè)計(jì)思路：常見的方案有兩種，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通過觀察酶促反應(yīng)能否進(jìn)行得出結(jié)論。 ②設(shè)計(jì)方案： 項(xiàng)目 方案一 方案二 材料 同種底物(等量) 與酶相對(duì) 應(yīng)的底物 另外一 種底物 試劑 與底物相 對(duì)應(yīng)的酶 另外一種酶 同一種酶(等量) 現(xiàn)象 發(fā)生反應(yīng) 不發(fā)生反應(yīng) 發(fā)生反應(yīng) 不發(fā)生反應(yīng) 結(jié)論 酶具有專一性 3.梯度法—探究影響酶活性的因素(溫度和pH) ①設(shè)計(jì)思路：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)需設(shè)置一系列不同溫度(或pH)的實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行相互對(duì)照，最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論。相同時(shí)間內(nèi)，酶促反應(yīng)中生成物量最多的一組或底物剩余量最少的一組對(duì)應(yīng)的溫度(或pH)最接近最適溫度(或pH)。相鄰組間的差值(即梯度值)越小，測定的最適溫度(或pH)就越精確。 ②設(shè)計(jì)方案： 組別編號(hào) 1 2 … n 實(shí)驗(yàn)材料 等量的同種底物和酶 溫度(或pH) t1(或a1) t2(或a2) … tn(或an) 衡量指標(biāo) 相同時(shí)間內(nèi)，各組酶促反應(yīng)中生成物量的多少，或底物剩余量的多少 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 生成物量最多的一組，或底物剩余量最少的一組對(duì)應(yīng)的溫度(或pH)最接近最適溫度(或pH) 4.探究酶活性實(shí)驗(yàn)中的“三宜”“四不宜” (1)若底物選擇淀粉和蔗糖，用淀粉酶來驗(yàn)證酶的專一性時(shí)，檢測底物是否被分解的試劑“宜”選用斐林試劑，“不宜”選用碘液，因?yàn)榈庖簾o法檢測蔗糖是否被分解。 (2)若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測底物被分解的試劑“宜”選用碘液，“不宜”選用斐林試劑，因?yàn)橛渺沉衷噭╄b定時(shí)需水浴加熱，而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度。 (3)在探究酶的適宜溫度的實(shí)驗(yàn)中，“不宜”選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶作實(shí)驗(yàn)材料，因?yàn)檫^氧化氫(H2O2)在常溫常壓時(shí)就能分解，加熱的條件下分解會(huì)加快，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 (4)在探究pH對(duì)酶活性影響時(shí)，“宜”保證酶的最適溫度(排除溫度干擾)，且將酶溶液的pH調(diào)至實(shí)驗(yàn)要求的pH后再讓反應(yīng)物與底物接觸，“不宜”在未達(dá)到預(yù)設(shè)pH前，讓反應(yīng)物與酶接觸。 題點(diǎn)(一)　有關(guān)探究酶特性的實(shí)驗(yàn)材料、試劑、步驟及實(shí)驗(yàn)分析 1．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(　　) 選項(xiàng) 探究課題 選用材料與試劑 A 溫度對(duì)酶活性的影響 過氧化氫溶液、新鮮的肝臟研磨液 B 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 C 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 D 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 解析：選D　加熱能使過氧化氫分解，可溶性淀粉在酸性并加熱條件下會(huì)發(fā)生水解，不能保證單一變量，不能排除溫度和pH對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾；酶具有專一性，蔗糖酶不能分解淀粉，不能用來探究pH對(duì)酶活性的影響。 2．下列有關(guān)酶特性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，最科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊豁?xiàng)是(　　) 實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 主要實(shí)驗(yàn)步驟 A 驗(yàn)證酶具 有高效性 實(shí)驗(yàn)組：2 mL 3%H2O2溶液＋1 mL過氧化氫酶，保溫5 min后觀察；對(duì)照組：2 mL 3%H2O2溶液＋1 mL蒸餾水，保溫5 min后觀察 B 驗(yàn)證酶具 有專一性 實(shí)驗(yàn)組：2 mL 3%可溶性淀粉溶液＋1 mL新鮮唾液，保溫5 min后，碘液檢驗(yàn)；對(duì)照組：2 mL 3%蔗糖溶液＋1 mL新鮮唾液，保溫5 min后，碘液檢驗(yàn) C 探究酶的 最適溫度 分別設(shè)置等量的、不同溫度下的過氧化氫和過氧化氫酶溶液，然后將相同溫度下的過氧化氫和過氧化氫酶溶液混合，觀察各組氣泡的生成情況 D 探究pH 對(duì)酶活 性的影響 向三支試管中各依次加入2 mL 3%可溶性淀粉溶液、1 mL不同pH的緩沖液，1 mL新鮮唾液，在適宜溫度下保溫5 min后，斐林試劑檢驗(yàn) 解析：選D　A項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證酶的高效性，而酶的高效性是通過和無機(jī)催化劑的對(duì)比體現(xiàn)出來的，對(duì)照組應(yīng)加入FeCl3溶液替代蒸餾水。B項(xiàng)中變量的設(shè)計(jì)是正確的，但用碘液只能檢測淀粉的存在，對(duì)于蔗糖溶液是否反應(yīng)無法檢測，應(yīng)用斐林試劑檢測。C項(xiàng)中過氧化氫容易分解，且隨著環(huán)境溫度的升高分解速率加快。 題點(diǎn)(二)　有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究 3．(2015重慶高考)小麥的穗發(fā)芽影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。某地引種的紅粒小麥的穗發(fā)芽率明顯低于當(dāng)?shù)匕琢Ｐ←湣樘骄康矸勖富钚耘c穗發(fā)芽率的關(guān)系，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。 (1)取穗發(fā)芽時(shí)間相同、質(zhì)量相等的紅、白粒小麥種子，分別加蒸餾水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在適宜條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)分組、步驟及結(jié)果如下： 　　　分 組 步 驟　　　 紅粒管 白粒管 對(duì)照管 ① 加樣 0.5 mL提取液 0.5 mL提取液 C ② 加緩沖液(mL) 1 1 1 ③ 加淀粉溶液(mL) 1 1 1 ④ 37 ℃保溫適當(dāng)時(shí)間，終止酶促反應(yīng)，冷卻至常溫，加適量碘液顯色 顯色結(jié)果 ＋＋＋ ＋ ＋＋＋ ＋＋ 注：“＋”數(shù)目越多表示藍(lán)色越深 步驟①中加入的C是________，步驟②中加緩沖液的目的是________。顯色結(jié)果表明：淀粉酶活性較低的品種是______________；據(jù)此推測：淀粉酶活性越低，穗發(fā)芽率越____________。若步驟③中的淀粉溶液濃度適當(dāng)減小，為保持顯色結(jié)果不變，則保溫時(shí)間應(yīng)________。 (2)小麥淀粉酶包括α淀粉酶和β淀粉酶，為進(jìn)一步探究其活性在穗發(fā)芽率差異中的作用，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案： X處理的作用是使________。若Ⅰ中兩管顯色結(jié)果無明顯差異，且Ⅱ中的顯色結(jié)果為紅粒管顏色顯著________白粒管(填“深于”或“淺于”)，則表明α淀粉酶活性是引起這兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要原因。 解析：(1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是小麥種子的提取液(去淀粉)，即提取液中酶的活性。步驟①對(duì)照管中可加入等量(0.5 mL)的蒸餾水作為空白對(duì)照。②中加緩沖液的目的是控制pH，以保證酶的活性。顯色結(jié)果表明，淀粉酶活性越高，則藍(lán)色越淺；反之，則藍(lán)色越深，即紅粒小麥的淀粉酶活性較低，其穗發(fā)芽率也較低。若③中淀粉溶液(反應(yīng)底物)濃度適當(dāng)減小，要使顯色結(jié)果不變，保溫時(shí)間應(yīng)縮短，以縮短反應(yīng)時(shí)間。(2)本實(shí)驗(yàn)要證明兩種淀粉酶活性對(duì)穗發(fā)芽率的影響，則自變量為淀粉酶的種類，因變量仍為顯色結(jié)果。相對(duì)于實(shí)驗(yàn)Ⅰ中使α淀粉酶失活(保留β淀粉酶活性)(作為對(duì)照)，實(shí)驗(yàn)Ⅱ也應(yīng)使β淀粉酶失活(保留α淀粉酶活性)。若實(shí)驗(yàn)Ⅰ(α淀粉酶失活)中兩管顯色結(jié)果無明顯差異，且實(shí)驗(yàn)Ⅱ(β淀粉酶失活)中顯色結(jié)果為紅粒管顏色顯著深于白粒管，則可以說明α淀粉酶活性對(duì)顯色結(jié)果造成了影響，即α淀粉酶活性是引起兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要原因。 答案：(1)0.5 mL 蒸餾水　控制pH　紅粒小麥　低　縮短 (2)β淀粉酶失活　深于 4．(2018江西盟校聯(lián)考)重金屬離子會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子變性，為驗(yàn)證銅離子對(duì)唾液淀粉酶的活性有抑制作用，某同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下(已知SO對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響)： (一)實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)步驟 試管甲 試管乙 步驟1 加入1%CuSO4溶液和pH為6.8的緩沖液各1 mL 加入A 步驟2 各加入1%淀粉酶溶液1 mL，混勻后放置一段時(shí)間 步驟3 各加入1%淀粉溶液1 mL，B 步驟4 取出試管，各加入1%碘溶液3滴，觀察顏色變化 續(xù)表 (二)討論與分析 (1)實(shí)驗(yàn)中設(shè)置試管乙的目的是________，“實(shí)驗(yàn)步驟”中A處應(yīng)為________________________________________________________________________； B處為________________。 (2)兩支試管最可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是試管甲________色，試管乙________色。 (3)實(shí)驗(yàn)中加入緩沖液的作用是__________________________________________。 (4)有同學(xué)提出由于CuSO4溶液呈藍(lán)色，用上述步驟的檢測方法可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾，請(qǐng)你提出另外一種結(jié)果檢測方法并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 ①檢測方法： _________________________________________________________。 ②預(yù)測結(jié)果：試管甲_____________；試管乙_______________________________。 解析：(1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是銅離子的有無，因此試管乙屬于對(duì)照組，應(yīng)在試管中加入蒸餾水和pH為6.8的緩沖液各1 mL。在試管中加入緩沖液的目的是維持反應(yīng)液中pH的穩(wěn)定，排除pH對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。酶催化的反應(yīng)要在一定溫度下進(jìn)行，因此兩支試管還需要在37 ℃恒溫水浴中保溫一段時(shí)間。為了排除CuSO4溶液本身顏色對(duì)結(jié)果的影響，本實(shí)驗(yàn)還可以檢測還原糖的產(chǎn)生。檢測還原糖時(shí)只需往試管中加入斐林試劑，恒溫水浴加熱觀察顏色變化即可。 (2)試管甲中有銅離子，酶的活性受到抑制，因此加碘液檢測時(shí)試管中溶液呈藍(lán)色，加斐林試劑檢測時(shí)試管中不會(huì)出現(xiàn)磚紅色沉淀。而試管乙酶活性正常，淀粉反應(yīng)完全，生成還原糖，因此，加碘液檢測時(shí)，試管中溶液呈現(xiàn)碘液的顏色，加斐林試劑檢測時(shí)試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀。 答案：(1)對(duì)照　蒸餾水和pH為6.8的緩沖液各1 mL　放入37 ℃恒溫水浴(或適宜溫度下)保溫一段(適宜)時(shí)間 (2)(深)藍(lán)　淺黃　(3)維持反應(yīng)液中pH的穩(wěn)定 (4)①取出試管，各加入斐林試劑1 mL,60 ℃恒溫水浴2 min，觀察顏色變化?、跓o磚紅色(或藍(lán)色)　出現(xiàn)磚紅色沉淀 [課堂小結(jié)握主干]　 建知識(shí)體系(填一填) 記核心要點(diǎn)(背一背) [填空]①蛋白質(zhì)?、赗NA　③高效性 ④專一性?、葑饔脳l件較溫和 ⑥降低反應(yīng)的活化能 1.酶的來源及本質(zhì)：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。 2．酶的特性：酶具有專一性和高效性，作用條件較溫和。 3．影響酶活性的因素 (1)低溫抑制酶的活性，但不破壞酶的分子結(jié)構(gòu)。 (2)高溫、過酸、過堿都會(huì)導(dǎo)致酶分子結(jié)構(gòu)破壞而永久失去活性。 4．酶的作用原理：同無機(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。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、選擇題 1．(2018臨沂模擬)下列有關(guān)酶的敘述，正確的是(　　) A．酶分子是在基因的指導(dǎo)下，在核糖體上合成的 B．一種酶催化化學(xué)反應(yīng)的種類與其空間結(jié)構(gòu)有關(guān) C．經(jīng)高溫處理的胃蛋白酶，加入雙縮脲試劑后不會(huì)出現(xiàn)紫色 D．酶與無機(jī)催化劑都通過提高化學(xué)反應(yīng)的活化能來起催化作用 解析：選B　極少數(shù)酶為RNA，其合成場所是細(xì)胞核，A錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)經(jīng)高溫處理后，僅是空間結(jié)構(gòu)遭破壞，并沒有破壞肽鍵，遇雙縮脲試劑仍呈紫色，C錯(cuò)誤；酶與無機(jī)催化劑都通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來起催化作用，D錯(cuò)誤。 2．下列有關(guān)酶的探究實(shí)驗(yàn)的描述，正確的是(　　) A．將溫度由低溫調(diào)至最適溫度，酶的活性不變 B．探究蛋白酶的專一性，可用雙縮脲試劑進(jìn)行檢測 C．酶的活性增強(qiáng)，產(chǎn)物的生成量增加 D．較低的pH環(huán)境中，胃蛋白酶仍能保持活性 解析：選D　低溫抑制酶的活性，將溫度由低溫調(diào)至最適溫度，酶的活性上升，A錯(cuò)誤；探究蛋白酶的專一性，不可用雙縮脲試劑進(jìn)行檢測，因?yàn)榈鞍酌傅谋举|(zhì)是蛋白質(zhì)，也會(huì)與雙縮脲試劑反應(yīng)，B錯(cuò)誤；酶不會(huì)改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)，產(chǎn)物的生成量不會(huì)增加，C錯(cuò)誤；胃蛋白酶的最適pH是1.5，較低的pH環(huán)境中，胃蛋白酶仍能保持活性，D正確。 3．(2018皖江聯(lián)考)如圖所示曲線反映溫度或pH對(duì)a、b、c三種酶活性的影響。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．酶a的最適溫度應(yīng)大于酶b的最適溫度 B．圖中A點(diǎn)和C點(diǎn)，酶a的活性相同，空間結(jié)構(gòu)也相同 C．圖中D點(diǎn)，酶b和酶c的空間結(jié)構(gòu)都有一定的破壞 D．酶b和酶c都可能存在于人體的內(nèi)環(huán)境中 解析：選C　從圖中只能得出酶a的最適溫度，不能比較酶a與酶b最適溫度的大小，A錯(cuò)誤；低溫條件下，酶的活性降低，但空間結(jié)構(gòu)不變，而高溫、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿條件下，酶的空間結(jié)構(gòu)都會(huì)發(fā)生改變，B錯(cuò)誤，C正確；人體內(nèi)環(huán)境的pH范圍為7.35～7.45，而酶b和酶c的最適pH偏離這個(gè)范圍較大，不應(yīng)存在于人體內(nèi)環(huán)境中，D錯(cuò)誤。 4．(2018長沙模擬)適當(dāng)提高溫度、加FeCl3和過氧化氫酶都可以加快過氧化氫的分解。下列各項(xiàng)分組中，加快過氧化氫的分解所遵循的原理相同的是(　　) A．提高溫度、加FeCl3 B．提高溫度、加過氧化氫酶 C．加FeCl3和過氧化氫酶 D．提高溫度、加FeCl3和過氧化氫酶 解析：選C　升高溫度加快過氧化氫的分解的原理是給反應(yīng)物提供能量；加FeCl3和過氧化氫酶加快過氧化氫的分解的原理是降低反應(yīng)的活化能。 5．(2018鄭州預(yù)測)根據(jù)下表所示過氧化氫分解實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果，下列分析錯(cuò)誤的是(　　) 試管 a b c d 3%過氧化 2 2 2 2 氫溶液(mL)處理措施 不作任 何處理 置于90 ℃ 水浴杯中 加2滴3.5% 的FeCl3 加2滴20% 的新鮮肝臟 研磨液 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 － ＋ ＋＋ ＋＋＋＋ 注：“－”表示無氣泡產(chǎn)生；“＋”的數(shù)量表示氣泡產(chǎn)生的多少。 A．a(chǎn)和d對(duì)照說明酶具有高效性 B．c和d是對(duì)比實(shí)驗(yàn)，自變量是催化劑類型 C．a(chǎn)、c對(duì)照說明FeCl3具有催化作用 D．a(chǎn)、c、d不能說明酶的催化具有專一性 解析：選A　a和d對(duì)照，只能說明酶能促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，要證明酶具有高效性，需要將有酶和無機(jī)催化劑參與的反應(yīng)進(jìn)行比較。 6．(2018湖北十校聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)小組研究化合物X對(duì)淀粉酶活性的影響，結(jié)果如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．化合物X降低了淀粉酶的活性 B．曲線Ⅰ的實(shí)驗(yàn)作為對(duì)照實(shí)驗(yàn) C．化合物X降低了淀粉水解反應(yīng)的活化能 D．化合物X未影響淀粉酶催化的最適溫度 解析：選C　曲線Ⅱ的酶促反應(yīng)速率較曲線Ⅰ低，二者的區(qū)別是Ⅱ加入了化合物X，則可以推測化合物X降低了淀粉酶的活性，或化合物X升高了淀粉水解反應(yīng)的活化能；從實(shí)驗(yàn)處理上看，曲線Ⅰ是對(duì)照實(shí)驗(yàn)，據(jù)圖可知曲線Ⅰ、Ⅱ?qū)?yīng)的最適溫度相同。 7．(2018蘭州模擬)某同學(xué)為驗(yàn)證pH對(duì)酶活性的影響，設(shè)計(jì)的方法步驟如下表所示。有關(guān)評(píng)價(jià)不合理的是(　　) 步驟 項(xiàng)目 試管1 試管2 1 新鮮淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 2 可溶性淀粉液 2 mL 2 mL 3 37 ℃水浴 5 min 5 min 4 1 mol/L鹽酸 1 mL / 5 1 mol/L NaOH / 1 mL 6 碘液 2滴 2滴 7 結(jié)果預(yù)期 均不變藍(lán) A．缺少對(duì)照組 B．實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果不正確 C．實(shí)驗(yàn)操作步驟的安排不合理 D．檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的試劑選擇不恰當(dāng) 解析：選D　實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證pH對(duì)酶活性的影響，需設(shè)置3組實(shí)驗(yàn)，從表格看出，缺少加蒸餾水的正常pH的對(duì)照組，A正確；在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的條件下唾液淀粉酶失活，淀粉沒有分解，遇碘變藍(lán)，故結(jié)果預(yù)期不正確，B正確；依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)原則，在實(shí)驗(yàn)操作過程中，應(yīng)該先調(diào)節(jié)pH，再加入新鮮淀粉酶溶液，所以該實(shí)驗(yàn)操作步驟的順序不合理，C正確；該實(shí)驗(yàn)可以選用碘液作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果的檢測試劑，D錯(cuò)誤。 8．圖甲、乙分別為在最適溫度和pH條件下某酶促反應(yīng)過程的示意圖和某種酶與其底物、產(chǎn)物的關(guān)系圖。下列分析正確的是(　　) A．圖甲中b可代表麥芽糖，那么c、d可代表果糖和葡萄糖 B．圖甲中若提高a濃度，則c、d的生成速率一定會(huì)提高 C．圖乙中酶1有兩種底物且能與產(chǎn)物b結(jié)合，因此酶1不具有專一性 D．圖乙中酶1與產(chǎn)物b的相互作用可以防止細(xì)胞產(chǎn)生過多的產(chǎn)物a 解析：選D　根據(jù)酶在反應(yīng)前后本身的性質(zhì)和數(shù)量不發(fā)生改變，可判斷圖甲中a是酶，b是底物，c、d是不同類型的產(chǎn)物，由此可知b不能是麥芽糖，因?yàn)?分子麥芽糖水解得到的是2分子的葡萄糖，A錯(cuò)誤。圖甲中a代表酶，若提高酶濃度，則酶促反應(yīng)速率不一定會(huì)提高，因?yàn)槊复俜磻?yīng)速率還受底物濃度等因素的影響，故c、d的生成速率可能升高或不變，B錯(cuò)誤。由圖乙可知，酶1只催化兩種底物合成產(chǎn)物a，故酶1具有專一性，C錯(cuò)誤。圖乙中的產(chǎn)物b與酶1結(jié)合使酶1無活性，進(jìn)而使合成產(chǎn)物a的反應(yīng)中斷，這樣可以防止細(xì)胞產(chǎn)生過多的產(chǎn)物a，D正確。 9．胰腺細(xì)胞中某種酶能催化肽鍵形成，該酶經(jīng)蛋白酶處理后活性不受影響，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．該酶在細(xì)胞核中形成 B．該酶的活性不受酸堿影響 C．該酶在核糖體中發(fā)揮作用 D．該酶的單體是核糖核苷酸 解析：選B　酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，該酶經(jīng)過蛋白酶處理后活性不受影響，因此該酶的化學(xué)本質(zhì)為RNA，在細(xì)胞核中形成，A正確；酶的活性受pH影響，B錯(cuò)誤；該酶能催化肽鍵的形成，而肽鍵的形成場所是核糖體，因此該酶在核糖體中發(fā)揮作用，C正確；由題意分析可知該酶的化學(xué)本質(zhì)為RNA，其單體是核糖核苷酸，D正確。 10．(2018東北名校聯(lián)考)研究發(fā)現(xiàn)：酸可以催化蛋白質(zhì)、脂肪以及淀粉的水解。研究人員以蛋清為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： 下列相關(guān)說法正確的是(　　) A．①②③過程中，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不變 B．蛋清中的蛋白質(zhì)分子比蛋白塊a中的蛋白質(zhì)分子更容易被蛋白酶水解 C．處理相同時(shí)間，蛋白塊b明顯小于蛋白塊c，可證明與無機(jī)催化劑相比，酶具有高效性 D．將鹽酸與蛋白酶、蛋白塊混合，可直接測定蛋白酶在此pH下的催化效果 解析：選C　加熱和水解均會(huì)使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，A錯(cuò)誤；加熱使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，更容易被蛋白酶水解，B錯(cuò)誤；處理相同時(shí)間，蛋白塊b明顯小于蛋白塊c，可證明與無機(jī)催化劑相比，酶具有高效性，C正確；鹽酸會(huì)催化蛋白酶和蛋白塊的水解，鹽酸還會(huì)影響酶活性，影響實(shí)驗(yàn)效果，故不能直接測定蛋白酶在此pH下的催化效果，D錯(cuò)誤。 11．(2017無錫二模)淀粉酶有多種類型，如α淀粉酶可使淀粉內(nèi)部隨機(jī)水解，β淀粉酶則使淀粉從末端以兩個(gè)單糖為單位進(jìn)行水解。如圖所示為對(duì)兩種淀粉酶的研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．α淀粉酶水解淀粉的終產(chǎn)物中有葡萄糖，β淀粉酶水解淀粉的主要產(chǎn)物為麥芽糖 B．β淀粉酶在50 ℃條件下處理60 min后，酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞 C．β淀粉酶的最適pH低于α淀粉酶的，在人的胃內(nèi)α淀粉酶活性低于β淀粉酶 D．Ca2＋、淀粉與β淀粉酶共存時(shí)，更有利于較長時(shí)間維持β淀粉酶的熱穩(wěn)定性 解析：選C　淀粉的單體是葡萄糖，淀粉酶可將淀粉水解，根據(jù)“α淀粉酶可使淀粉內(nèi)部隨機(jī)水解”可知，α淀粉酶水解淀粉的終產(chǎn)物中有葡萄糖；根據(jù)“β淀粉酶則使淀粉從末端以兩個(gè)單糖為單位進(jìn)行水解”可知，β淀粉酶水解淀粉的主要產(chǎn)物為麥芽糖，A正確。由圖2可知，β淀粉酶在50 ℃條件下處理60 min后，酶的相對(duì)活性降為0，說明酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，B正確。由圖1可知，α淀粉酶和β淀粉酶的最適pH分別約為6、4.5，人體胃液的pH為0.9～1.5，在pH＝3時(shí)，兩種酶的相對(duì)活性均為0，因此在人的胃內(nèi)α淀粉酶和β淀粉酶均變性失活，C錯(cuò)誤。由圖2可知，與其他組相比，Ca2＋、淀粉與β淀粉酶共存時(shí)，酶的相對(duì)活性較高且相對(duì)穩(wěn)定，因此Ca2＋、淀粉與β淀粉酶共存時(shí)，更有利于較長時(shí)間維持β淀粉酶的熱穩(wěn)定性，D正確。 12．為探究“影響酶活性的因素”，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，見下表： 試管 底物和試劑 實(shí)驗(yàn)條件 1 1 mL體積分?jǐn)?shù)為10%雞蛋清溶液 37 ℃水浴 2 1 mL體積分?jǐn)?shù)為10%雞蛋清溶液＋1 mL胰蛋白酶 37 ℃水浴；pH 5 3 1 mL體積分?jǐn)?shù)為10%雞蛋清溶液＋1 mL胰蛋白酶 ？ 4 1 mL體積分?jǐn)?shù)為10%雞蛋清溶液＋1 mL胰蛋白酶 5 ℃水??；pH 8～9 下面相關(guān)分析合理的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄繙囟葘?duì)酶活性的影響 B．1號(hào)試管設(shè)置正確合理，為空白對(duì)照組 C．3號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)條件是37 ℃水??；pH 8～9 D．蛋清液和酶液應(yīng)在混合均勻后再進(jìn)行水浴 解析：選C　實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄繙囟群蚿H對(duì)酶活性的影響，A錯(cuò)誤；若1號(hào)試管為空白對(duì)照，則試劑應(yīng)加1 mL蒸餾水，實(shí)驗(yàn)條件還應(yīng)滿足適宜pH，B錯(cuò)誤；蛋清液和酶液應(yīng)先分別調(diào)節(jié)到預(yù)設(shè)的溫度和pH后再混合均勻，D錯(cuò)誤。 二、非選擇題 13．某科研小組對(duì)蘿卜中過氧化氫酶的活性進(jìn)行研究，研究者將新鮮的蘿卜磨碎，過濾制得提取液后，做了兩組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，請(qǐng)分析回答： (1)實(shí)驗(yàn)1分兩組進(jìn)行，其主要目的是探究____________；本實(shí)驗(yàn)中，除了圖甲所示溶液外，還需加入____________。 (2)若實(shí)驗(yàn)2的兩次實(shí)驗(yàn)溫度均保持在30 ℃，只是第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)蘿卜提取液的使用量減半，其余實(shí)驗(yàn)操作都相同。則引起A、B曲線出現(xiàn)差異的原因最可能是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果顯示，過氧化氫酶失活的pH范圍是________________。 (4)由圖可知，在進(jìn)行酶活性的測定時(shí)，可根據(jù)一定條件下單位時(shí)間內(nèi)____________或____________來表示酶活性。 解析：(1)實(shí)驗(yàn)1用同一底物，不同類型的催化劑，目的是探究酶與無機(jī)催化劑相比，催化效率的高低；除了分別要加入兩類催化劑外，還需要加入底物過氧化氫溶液。(2)A、B曲線兩次實(shí)驗(yàn)的唯一不同條件即加入蘿卜提取液的量不同，即酶量不同，導(dǎo)致反應(yīng)物剩余量不同。(3)由實(shí)驗(yàn)2圖像可知，當(dāng)pH≤2或pH≥11時(shí)，反應(yīng)物剩余量均為100%，即酶失去活性。(4)由圖可知，進(jìn)行酶活性測定時(shí)，可用產(chǎn)物(生成物)的生成量或反應(yīng)物(底物)的消耗量來表示。 答案：(1)酶的高效性(或過氧化氫酶與Fe3＋催化效率的高低，合理即可)　過氧化氫溶液　(2)酶含量的不同 (3)≤2，≥11(或0～2,11～14)　(4)產(chǎn)物(生成物)的生成量　底物(反應(yīng)物)的消耗量 14．(2017南通二模)不良環(huán)境能使植物體內(nèi)酶活力下降，酶活力降低的程度可作為衡量植株耐受性的重要指標(biāo)。為探究不同植物葉片對(duì)汽車尾氣的耐受能力，研究人員將兩年生的香樟和杜鵑分別置于密閉氣室中，用相同濃度的汽車尾氣處理16 h后，取葉片研磨獲得葉片研磨液，并用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每組實(shí)驗(yàn)測定4次，每次向錐形瓶中加入2 mL葉片研磨液后測定5 min內(nèi)的氣體收集量，結(jié)果如表所示(單位：mL)。請(qǐng)回答下列問題。 次數(shù) 第1次 第2次 第3次 第4次 平均 植 物 香 樟 對(duì)照組 2.1 2.0 2.2 2.1 2.1 實(shí)驗(yàn)組 1.6 1.45 1.5 1.35 1.48 杜 鵑 對(duì)照組 3.0 2.8 2.9 2.9 2.9 實(shí)驗(yàn)組 1.8 1.9 2.0 1.9 1.9 (1)本實(shí)驗(yàn)用氣體產(chǎn)生量衡量酶活力的原因是________________________________________________________。對(duì)照組的處理方式是________________________________________________________________________。 (2)制備香樟和杜鵑的葉片研磨液時(shí)，加入緩沖液的目的是____________________________________________。恒溫水浴設(shè)定為32 ℃的原因是________________________________________________________________________。 (3)每次實(shí)驗(yàn)均統(tǒng)計(jì)相同時(shí)間內(nèi)氣體收集量，目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 每種實(shí)驗(yàn)材料均進(jìn)行4次實(shí)驗(yàn)的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)實(shí)驗(yàn)表明：對(duì)汽車尾氣污染耐受能力較強(qiáng)的植物是____________，判斷的理由是________________________________________________________________________。 解析：(1)本實(shí)驗(yàn)用氣體產(chǎn)生量衡量酶活力的原因是酶活力越高，過氧化氫分解的速率越快，一定時(shí)間內(nèi)氣體產(chǎn)生量越多。實(shí)驗(yàn)組的處理方式是將兩年生的香樟和杜鵑分別置于密閉氣室中，用相同濃度的汽車尾氣處理16 h，由此可知對(duì)照組的處理方式是將生理狀況相似的香樟或杜鵑在不含汽車尾氣的密閉氣室中放置16 h。(2)實(shí)驗(yàn)要遵循單一變量原則，制備香樟和杜鵑的葉片研磨液時(shí)，加入緩沖液的目的是避免研磨過程中pH變化對(duì)過氧化氫酶產(chǎn)生影響；32 ℃時(shí)過氧化氫酶的活性較高，故恒溫水浴設(shè)定為32 ℃。(3)每次實(shí)驗(yàn)均統(tǒng)計(jì)相同時(shí)間內(nèi)氣體收集量，目的是避免時(shí)間差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，每種實(shí)驗(yàn)材料均進(jìn)行4次實(shí)驗(yàn)的目的是重復(fù)實(shí)驗(yàn)計(jì)算平均值，保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。(4)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知：相同濃度的汽車尾氣處理后，與對(duì)照組相比，香樟5 min內(nèi)的平均氣體收集量變化的幅度較小，說明香樟過氧化氫酶活力下降的幅度較小，故對(duì)汽車尾氣污染耐受能力較強(qiáng)的植物是香樟。 答案：(1)酶活力越高，催化過氧化氫分解速率加快，氣體產(chǎn)生量越多　將生理狀況相似的香樟或杜鵑在不含汽車尾氣的密閉氣室中放置16 h　(2)避免研磨過程中pH變化對(duì)過氧化氫酶產(chǎn)生影響　32 ℃時(shí)過氧化氫酶的活性較高(合理即可)　(3)避免時(shí)間差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響　重復(fù)實(shí)驗(yàn)計(jì)算平均值，保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性　(4)香樟　相同濃度的汽車尾氣處理后，香樟過氧化氫酶活力下降的幅度較小 第2講 ATP與細(xì)胞呼吸 第1課時(shí)　ATP與細(xì)胞呼吸的類型、過程 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (一)細(xì)胞的能量通貨——ATP 1.如圖表示ATP水解產(chǎn)生ADP的過程。請(qǐng)回答下列問題 (1)圖中A表示腺苷，P代表磷酸基團(tuán)，ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后可作為RNA(物質(zhì))基本結(jié)構(gòu)單位的一種。 (2)圖中①表示高能磷酸鍵，其中蘊(yùn)藏著大量化學(xué)能。 (3)圖中②表示高能磷酸鍵水解釋放能量的過程，其作用是為生命活動(dòng)提供能量。 (4)催化該過程的酶與催化ATP生成的酶不是(填“是”或“不是”)同一種酶。 (5)高等植物細(xì)胞內(nèi)ATP在葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體等部位產(chǎn)生。 1.ATP的五點(diǎn)必記 (1)ATP的結(jié)構(gòu) (2)生成ATP的途徑： (3)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化：ADP＋Pi＋能量ATP (4)ATP的功能：ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。 (5)ATP的利用：主動(dòng)運(yùn)輸、發(fā)光發(fā)電、肌肉收縮、物質(zhì)合成、大腦思考等。 (二) 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式 2.某興趣小組想探究酵母菌是否在有氧、無氧條件下均能產(chǎn)生CO2?，F(xiàn)提供若干套(每套均有數(shù)個(gè))實(shí)驗(yàn)裝置，如下圖A～D所示。據(jù)圖回答下列問題： (1)請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇裝置序號(hào)，并按照實(shí)驗(yàn)的組裝要求排序(裝置可重復(fù)使用)：①有氧條件下的裝置序號(hào)：C→A→B(或C→B→A→B)；②無氧條件下的裝置序號(hào)：D→B。 (2)裝置中C瓶的作用是吸收空氣中的CO2，排除其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾；B瓶中澄清的石灰水還可用溴麝香草酚藍(lán)水溶液代替。 (3)若要檢測無氧呼吸時(shí)是否有酒精生成，應(yīng)用酸性重鉻酸鉀溶液，現(xiàn)象是溶液顏色變?yōu)榛揖G色。 2.圖解實(shí)驗(yàn)原理和操作過程 (1)實(shí)驗(yàn)原理： (2)實(shí)驗(yàn)過程： (三) 細(xì)胞呼吸的類型之一有氧呼吸 3.據(jù)有氧呼吸的過程圖，回答下列問題 (1)寫出三個(gè)階段的場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜。 (2)填寫下列物質(zhì)變化所屬階段： ①ATP的產(chǎn)生?、贑O2的產(chǎn)生 ③[H]的產(chǎn)生?、蹾2O的利用 ⑤O2的利用?、轠H]的利用 ⑦H2O的產(chǎn)生 第一階段：①③，第二階段：①②③④，第三階段：①⑤⑥⑦。(均填序號(hào)) (3)產(chǎn)生能量最多的是第三階段。 (4)寫出有氧呼吸的反應(yīng)式： C6H12O6＋6O2＋6H2O 6CO2＋12H2O＋能量 3.熟記有氧呼吸的反應(yīng)物、生成物及場所的對(duì)應(yīng)關(guān)系 4．理清有氧呼吸過程中各元素的去向 反應(yīng)物中的葡萄糖、水、氧氣分別在第一、二、三階段被利用。產(chǎn)物中的二氧化碳和水分別在第二、三階段形成。 (四) 細(xì)胞呼吸的類型之二無氧呼吸 4.生物體內(nèi)葡萄糖分解代謝過程的圖解如下，據(jù)圖回答問題 (1)圖中A是丙酮酸，其產(chǎn)生的部位是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。 (2)反應(yīng)①②③④中，必須在有氧條件下進(jìn)行的是②，可在人體細(xì)胞中進(jìn)行的是①②④。(均填圖中序號(hào)) (3)蘋果貯藏久了，會(huì)有酒味產(chǎn)生，其原因是發(fā)生了圖中①③過程；而馬鈴薯塊莖貯藏久了卻沒有酒味產(chǎn)生，其原因是馬鈴薯塊莖在無氧條件下進(jìn)行了圖中①④過程。(均填圖中序號(hào)) (4)糧食貯藏過程中有時(shí)會(huì)發(fā)生糧堆濕度增大的現(xiàn)象，這是因?yàn)榉N子在有氧呼吸過程中產(chǎn)生了水。 5.圖解無氧呼吸的兩種類型 6．熟記兩種類型無氧呼吸