高考生物专题复习：“酶与ATP”一节的常见题型与思维拓展

高考生物专题复习：“酶与ATP”一节的常见题型与思维拓展

‎“酶与ATP”一节的常见题型与思维拓展 酶与ATP是与细胞代谢密切相关的两种物质，这一部分内容涉及大量的坐标曲线题及实验设计、实验分析题，题型变化多样，在高考中也经常出现，是学习的重点和考试的难点。‎ 一、核心知识1234点 ‎1、酶 一个核心概念：酶是产生的具有催化作用的。‎ 两个重要实验：（1）“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，自变量是，因变量是；（2）“探究pH对酶活性的影响”实验中自变量是 ‎，而“探究温度对酶活性的影响”实验中，因变量是。‎ 三大特性：酶具有性、性及的特性。‎ 影响酶酶促反应速率的四个主要因素：（1）温度（如下图甲）：只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性，但高温会导致酶的破坏；（2）pH（如下图乙）：均会使酶失活。（3）底物浓度（如下图丙）：当底物达到一定浓度后，受限制，酶促反应速率不再加快。（4）酶浓度（如下图丁）：在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成。‎ ‎2、ATP ‎ 一种结构式：一结构式可简写成，其中A代表。‎ ‎ 两种转化形式：一是ATP转化为ADP，释放出的能量用于细胞的需要；二是ADP转化为ATP，所需要的能量来自或。‎ ‎ 三个产生场所：一是在中，二是在中，三是在中。‎ ‎ 四个常见功能应用：用于细胞的，用于生物发电，用于收缩，用于细胞内各种。‎ 二、经典例题分析 ‎【例1】（11年新课标卷第2题）甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误的是(B)‎ A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解 B.甲酶是不可能具有催化功能的RNA C.乙酶的化学本质为蛋白质 D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变 ‎【解析】本题考查酶的本质。首先需要了解大部分酶的本质是蛋白质，少量的酶是RNA，用蛋白酶处理后，乙酶活性降低，说明乙酶的成分是蛋白质，被蛋白酶处理后被分解，而甲酶不变，则说明甲酶可能成分是RNA或者能够抗这种蛋白酶的降解。【答案】B ‎【解题技巧及规律总结】解答坐标曲线题的方法，可概括为：“识标”、“明点”、“‎ 析线”三个基本步骤。‎ ‎1．识标：坐标曲线实际上是“横坐标”(或自变量)对“纵坐标”(或因变量)的影响结果，“标”不同，曲线的含义就不同，形状也就可能不同。所以，认真识别坐标图中纵横坐标的含义，找出纵、横坐标之间的联系，是解好这类题型的前提。‎ ‎2．明点：曲线是满足一定条件的点的集合，这些点中，有些点很特殊，如曲线的起点、拐点、终点、交点等，往往隐含着某些限制条件或某些特殊的生物学含义，明确这些特殊点的含义是解题的关键。‎ ‎3．析线：正确分析曲线的形状，何时开始上升、何时趋向平缓、何时出现转折，原因分别是什么等，这是解题的关键。在曲线中，要在“识标”、“明点”的基础上，进一步分析线段的内涵。‎ 三、常见题型及思维拓展训练 题型一 纯文字类（包括基础题、组合题、酶与ATP混合考查题等）‎ ‎（改编）1．下列有关酶的叙述正确的是（）‎ A．酶都是在核糖体上以氨基酸为原料合成的 ‎ B．同一生物体内的各种酶催化反应条件都相同 C．若要长期保存酶，应将其放在低温环境下 ‎ D．大多数酶对底物没有严格的选择性 ‎（改编）2．ATP是细胞内流通着的“能量货币”。下列关于ATP的说法中，错误的是（）‎ ‎①参与ATP形成的元素包括C、H、0、N、P②ATP中的A代表腺嘌呤，T代表3，P代表磷酸基团③洋葱表皮细胞能形成ATP的细胞器有线粒体和叶绿体④ATP脱去2个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一⑤人体内成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATP⑥萤火虫发光的能量是由ADP转换成ATP时提供的 A. ①③⑤⑥ B.①②③⑥ C. ②③⑤⑥ D. ②④⑤⑥‎ ‎（改编）3．下列有关酶与ATP的叙述，错误的是（）‎ ‎ A．酶和ATP主要分布在细胞内 ‎ B．酶具有高效性，酶催化的反应速度与酶的浓度无关 C．酶催化的化学反应都需要消耗ATP ‎ D，ATP的合成与分解离不开酶 ‎（改编）4．以下关于酶和ATP的叙述正确的是（）‎ A．一分子ATP由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 B．温度过高和偏低对酶活性影响的原理相同 C．酶的催化作用都需要ATP提供能量 D．酶和ATP都是重要的细胞代谢产物 题型二 生理图形类 ‎（改编）5. 下图表示人体内的某化学反应，有关该反应的叙述中错误的是（）‎ A．a过程发生在核糖体中 ‎ B．参与b过程的酶在催化反应完成后立即被降解成氨基酸 C．a、b过程伴随着能量变化 ‎ D．反应速率与温度、pH值有关 ‎（2013连云港市期末）6．‎ 右图表示木瓜蛋白酶和胃蛋白酶对抗体的水解作用，根据图示结果，不能得出的结论是（）‎ A．蛋白酶能使抗体失活 B．抗体的化学本质是蛋白质 C．木瓜蛋白酶和胃蛋白酶的化学本质是蛋白质 D．胃蛋白酶催化抗体水解断裂的肽键数目多于木瓜蛋白酶 ‎（改编）7．ATP是生物体内重要的能源物质，下列有关叙述不正确的是(）‎ A．甲过程中释放的能量可以用于C3还原或细胞分裂 B．催化乙过程和丙过程的酶肯定不是同一种酶 C．丁过程中合成ATP所需能量可以是光能、化学能、热能 D．丁酶的结构改变可能影响其活性胃蛋白酶对抗体都有水解作用，说明抗体的化学本质是蛋白质，且由图看出，‎ 题型三 曲线类（包括单曲线、双曲线、三曲线、四曲线、混合曲线等）‎ ‎（2013郑州四中一调）8．右图甲是H2O2酶活性受到PH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，PH＝b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下改变正确的是（）‎ A．PH＝a时，e点下移，d点左移 B．PH＝c时，e点为0‎ C．温度降低时，e点不移动，d点右移 D．H2O2量增加时，e点不移动，d点左移 ‎（2013苏北四校联考）9．科学家通过实验分别研究了pH对酶A和酶B所催化的反应速率的影响，获得右图所示结果。下列有关叙述正确的是（）‎ A．酶A与酶B催化活性的最适pH相同 B．酶B的催化效率高于酶A ‎ C．酶B很可能取自人体的胃液 D．酶A与酶B最可能不在同一部位发挥作用 ‎（2013广东六校联考）10．右图曲线表示一种酶在某种不同处理条件下催化某反应时反应物的剩余量和反应时间的关系，造成a、b、c曲线不同的原因不可能是（）‎ A．温度不同 B．pH不同 C．酶浓度不同 D．反应物浓度不同 ‎（2012海淀区）11．在其它条件适宜、底物浓度大大超过酶浓度的情况下，酶的浓度与酶作用底物的消耗速率之间的关系符合图中曲线（）‎ A.①B.②‎ C.③ D.④‎ ‎（2013衡阳五校联考）12．下图1表示温度对酶促反应速率的影响示意图，图2的实线表示在温度为a的情况下生成物量与时间的关系图，则当温度增加一倍时生成物量与时间的关系是（）‎ A．曲线1 B．曲线‎2 C．曲线3 D．曲线4‎ 题型四 实验设计及分析类（包括实验设计、实验分析、实验评价等）‎ ‎（2013沈阳二中）12．几位同学在探索pH对α—淀粉酶活性的影响时，设计的实验方案如下，其中操作顺序最合理的是（）‎ ‎①在三个试管中各加入可溶性淀粉溶液2mL②在三个试管中各加入新鲜的α—淀粉酶溶液lmL③置于适宜温度下保温5min④分别置于100℃、‎60℃‎、‎0℃‎环境中保温5min⑤加入斐林试剂后，水浴加热，观察现象⑥将试管中溶液的pH分别调到3、7、11，保持5min ‎ A．①④②③⑤ B．①⑥④②⑤ C．①⑥②③⑤D．②⑥①③⑤‎ ‎（改编）13．下列关于酶特性实验设计的叙述中，正确的是（）‎ A.验证酶的专一性时，自变量可以是酶的种类 B.验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度 C.探究温度对酶活性的影响实验中，可选用过氧化氢酶为研究对象 D.在探究影响淀粉酶活性的因素时，温度、酸碱度、实验的次数等都是自变量 ‎（2013广州调研）14．下图示“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”。有关分析合理的是（）‎ A．本实验的因变量是不同的催化剂 B．本实验的无关变量有温度和酶的用量等 C．1号与3号，1号与4号可分别构成对照实验 D．分析1号、２号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能 ‎（2013衡水中学三模）15．某学生为了证明唾液能够使淀粉水解，进行了下面的实验：先用碘液检验一块干面包，变蓝色；他嚼碎了另一块干面包，一段时间后用斐林试剂检验，嚼碎的面包出现砖红色；得出结论。此实验设计最大的失误在于()‎ A．未对面包做还原性糖检验 B．未对唾液做淀粉检验 C．未对嚼碎的面包做淀粉检验 D．应该用双缩脲试剂检验 ‎（2012长沙市一中）16．某小组在完成探究“温度是否会影响酶的活性”实验后提出一个问题：“酶活性受温度影响示意图”是否真的如教材所示，呈规则的、左右对称的抛物线，并希望通过定量实验进行探究。以下是小组内同学们的讨论。‎ 甲同学提出：可通过测单位时间内反应物的消耗量来测定酶的反应速率；乙同学提出：先用酒精灯加热来制造高温条件，用排水法记录反应速率，实验装置如图1；丙同学指出乙同学提出的实验方案有不合理的地方，温度过高酶会失活。他经过重新思考，定出了新的实验方案：先让酶由低到高预热成系列温度梯度，并与之相对应地加入过氧化氢，用排水法记录反应速率，实验装置如图2.请回答：‎ ‎(1)你认为甲同学的方案是否可行？________，因为_______________________。‎ ‎(2)该小组采用了丙同学的实验方案，用系列温度梯度进行实验，得出不同温度下的反应速率，结果见下表：‎ 温度/℃‎ ‎0‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎60‎ ‎70‎ ‎80‎ 反应速率(mL/s)‎ ‎0.38‎ ‎0.42‎ ‎0.45‎ ‎0.5‎ ‎0.7‎ ‎1‎ ‎0.55‎ ‎0.25‎ ‎0‎ 请你根据上表数据，在坐标中绘出酶活性受温度影响的曲线图。‎ ‎(3)若用新鲜土豆研磨液代替上述新鲜猪肝脏研磨液，能否出现上述表格中类似的数据？________。‎ ‎(4)以上实验说明酶的催化作用需要。‎ ‎(5)本实验得出的结论是______________________。‎ ‎（2013广东六校联考）17.为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响，某同学进行了实验，实验步骤和结果见表。请回答：‎ 试管编号 实验步骤 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎1%NaCl溶液（mL）‎ ‎1‎ ‎1% CuSO4溶液（mL）‎ ‎1‎ ‎1% Na2SO4溶液（mL）‎ ‎1‎ 蒸馏水（mL）‎ ‎1‎ pH6.8缓冲液（mL）‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1%淀粉溶液（mL）‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ 唾液淀粉酶溶液（mL）‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ 各试管放入‎37℃‎恒温水浴保温适宜时间 取出试管，加入1%碘溶液0.1mL 观察结果 无色 深蓝色 浅蓝色 ‎（1）实验中加入缓冲液的作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。‎ ‎（2）分析实验结果可知：对酶活性有影响的离子是＿＿＿＿＿＿＿，其中对酶活性有抑制作用的离子是＿＿＿＿＿＿，对酶活性有促进作用的离子是＿＿＿＿＿＿＿。‎ ‎（3）该实验中设置的4号试管起＿＿＿＿＿作用；设置3号试管的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。‎ ‎（4）上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测，加入斐林试剂后，如果要产生颜色变化，还需，1号试管中的颜色变化是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。根据上述实验结果，在操作过程中，保温之前不能加入斐林试剂，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。‎ ‎“酶与ATP”一节的常见题型与思维拓展参考答案 一、核心知识1234点 ‎1、酶：活细胞 有机物 不同条件下 气泡产生数目或助燃性强弱 pH 淀粉的分解程度或试管颜色蓝色的深浅 高效 专一 作用条件较温和 低温 高温 过酸过碱 酶数量和酶活性 正比 2、ATP：A－P～P～P 腺苷 生命活动 光合作用 细胞呼吸 叶绿体 细胞质基质 线粒体 主动运输 肌细胞 吸能反应 三、常见题型及思维拓展训练 ‎1．C 2．C 解析：ATP中的A代表腺苷；洋葱表皮细胞没有叶绿体，不能进行光合作用；人体内成熟的红细胞中虽没有线粒体，但能进行无氧呼吸产生ATP；萤火虫发光的能量是由ATP转换成ADP时提供的。 3．C 4．D 5．B 解析：由图看出，a过程是脱水缩合过程，b过程是二肽的水解过程，酶在反应前后是不会发生变化的。6．C 7．C 解析：丁过程中合成ATP所需能量可以是光能、化学能，但不会有热能。 8．C 解析：A项中，pH=a 时，e点下移，d点应该是右移。B项中，pH=c 时，e点不为0，因为过氧化氢不稳定，所以过氧化氢酶即使是失效的，高温下过氧化氢也会分解。C项中，温度降低时，酶活性下降，d点右移，但e点不移动。D项中，过氧化氢增加时，e点上移，d点左移。9．D 解析：酶A最适pH=4，酶B最适pH=6，不相同；酶B在最适pH下催化效率高于酶A，其他不一定；胃液是酸性环境，而酶B最适pH=6，接近中性，不可能取自人体的胃液。 10．D 解析：由于最后的量相等，所以不可能是反应物浓度不同，其它都可能。 11．B 12．D 最大生成物的量与温度无关，所以A错。从图一中可以看到，温度为2a时反应速度比温度为a时要高，所以要比图二中的a曲线最先达到最大值，所以只有曲线2能表示温度为2a时生成物量与时间的关系。 12．D 13．A 14．C 15．A ‎16．（1）不可行不具有可测性（2）绘图时应先将横纵坐标的含义标明，然后描点连线，连成一条平滑的曲线（3）出现 （4）适宜的温度（5）过氧化氢酶活性受温度影响不像课本所画的那样是规则、对称的抛物线 ‎17.（1）维持反应液中pH的稳定（2）Cl－和Cu2+　　Cu2+　　　Cl－（3）对照　　确定Na+ 和SO42－对唾液淀粉酶催化活性是否有影响（4）深砖红色　　无砖红色（或蓝色）　浅砖红色　　浅砖红色斐林试剂中有Cu2+，其可抑制唾液淀粉酶的活性