【生物】2019届一轮复习人教版第8讲　ATP和酶考点

【生物】2019届一轮复习人教版第8讲　ATP和酶考点

第8讲　ATP和酶 ‎[考纲要求]　1.ATP在能量代谢中的作用(B)。2.酶在代谢中的作用(B)。3.实验：探究影响酶活性的因素(c)。‎ 考点一　ATP的结构与功能 ‎1.ATP的结构 一分子ATP含有3个磷酸基团，2个高能磷酸键，其中远离腺嘌呤核苷的那个高能磷酸键易水解，释放能量。‎ ‎2.ATP与ADP的相互转化 项目 ATP的合成 ATP的水解 反应式 ADP＋Pi＋能量ATP＋H2O ATP＋H2OADP＋Pi＋能量 所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶 能量来源 光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)‎ 储存在高能磷酸键中的能量 能量去路 储存于高能磷酸键中 用于各项生命活动 反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位 ‎3.ATP的功能与动、植物细胞代谢 ‎(1)植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP，而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP。‎ ‎(2)植物光合作用光反应阶段产生的ATP专用于暗反应，不用于其他生命活动；植物或动物细胞呼吸产生的ATP才能用于多种生命活动。‎ ‎(3)ATP水解释放的能量可用于主动运输、发光发电、肌肉收缩、物质合成、大脑思考等。‎ ‎(1)人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等(　×　)‎ ‎(2)线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP(　×　)‎ ‎(3)ATP是生命活动的直接能源物质，但它在细胞中的含量很少，ATP与ADP时刻不停地进行相互转化(　√　)‎ ‎(4)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应(　√　)‎ ‎(5)无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源(　×　)‎ ‎(6)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生ATP的合成与水解(　×　)‎ 据图分析ATP的结构和特点 ‎(1)图示a处应为“—H”还是“—OH”？‎ 提示　图示a处应为“—OH”，因为该五碳糖为“核糖”。‎ ‎(2)图示b、c、d所示化学键是否相同？其中最易断裂和重建的是哪一个？‎ 提示　图示b为普通磷酸键，c、d则为高能磷酸键，其中d处的键最易断裂和重建。‎ ‎(3)图示框e的名称是什么？它与DNA、RNA有何关系？‎ 提示　图示框e为腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位之一，当发生逆转录时，它可与DNA链中的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸配对。‎ 命题点一　ATP的结构和特点分析 ‎1.下列关于生物体中ATP的叙述，其中正确的一项是(　　)‎ A.蓝藻细胞中的线粒体、叶绿体分别通过有氧呼吸、光合作用产生ATP B.ATP与ADP是同一种物质的两种形态 C.ATP中存在2个高能磷酸键，在一定条件下均可释放其中的能量 D.生物体内ATP的含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应 答案　C 解析　蓝藻细胞是原核细胞，不含线粒体和叶绿体，A项错误；ATP和ADP是两种不同的物质，B项错误；ATP中存在2个高能磷酸键，在一定条件下均可释放其中的能量，C项正确；生物体内ATP的含量很少，但ATP与ADP转化非常迅速，从而保证了生命活动所需能量的持续供应，D项错误。‎ ‎2.如图是人体细胞代谢部分简图。图中甲表示ATP，下列有关叙述正确的是(多选)(　　)‎ A.甲→乙→丙→丁过程中，起催化作用的酶空间结构不同 B.丙是RNA的基本组成单位之一 C.丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成 D.在红细胞吸收葡萄糖时，细胞中乙的含量会显著增加 答案　ABC 解析　甲→乙→丙→丁表示ATP的逐步水解，每一次水解反应的酶都不同，A项正确；丙由1分子核糖、1分子腺嘌呤和1分子磷酸构成，为1分子腺嘌呤核糖核苷酸，B项正确；丁表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，戊表示磷酸，是ATP的组成成分，C项正确；红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，不需要消耗ATP，故乙(ADP)的含量不会增加，D项错误。‎ 命题点二　ATP与ADP的相互转化和ATP的利用 ‎3.(2018·扬州模拟)下列有关ATP的叙述错误的是(　　)‎ A.ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求 B.图中两次ATP的水解，后者能量可用于各项生命活动 C.图中两次合成ATP，前者能量来源于光能且在人体细胞中不会发生 D.ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成 答案　D 解析　细胞中ATP和ADP 的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，保证了机体对能量的需求，A项正确；图中两次ATP的水解，前者能量储存在有机物中，后者能量可用于各项生命活动，B项正确；图中两次合成ATP，前者ATP的合成是通过光合作用，所需能量来源于光能，在人体细胞中不会发生，C项正确；ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤核苷(由腺嘌呤和核糖结合而成)构成，D项错误。‎ ‎4.ATP是细胞内的直接能源物质，可通过多种途径产生，如图所示。以下说法正确的是(　　) ‎ A.O2由红细胞进入肝脏细胞，使ATP含量迅速下降 B.a过程和b过程都在细胞器中进行 C.绿色植物通过b过程形成的ATP不能用于吸收矿质元素 D.①、②在物质和能量上都可成为互逆反应 答案　C 解析　O2由红细胞进入肝脏细胞属于自由扩散，不需要载体和能量，因此ATP含量基本不变，A项错误；a表示细胞呼吸，细胞呼吸的场所有细胞质基质、线粒体，B项错误；b过程为光合作用，其形成的ATP只能用于暗反应，不能用于其他生命活动，C项正确；①、②分别为ATP的合成和水解过程，其中物质是可逆的，能量是不可逆的，D项错误。‎ 细胞内产生与消耗ATP的生理过程 转化场所 常见的生理过程 细胞膜 消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐 细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸第一阶段 叶绿体 产生ATP：光反应 消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等 线粒体 产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP：自身DNA复制、转录、翻译等 核糖体 消耗ATP：蛋白质的合成 细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等 考点二　酶的本质、作用及特性 ‎1.酶的本质与作用 ‎(1)酶的本质和功能 ‎(2)酶的作用原理 ‎①表示无酶催化时反应进行需要的活化能的是AC段。‎ ‎②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能的是BC段。‎ ‎③酶降低的活化能是AB段。‎ ‎④若将酶变为无机催化剂，则B在纵轴上向上移动。‎ ‎2.酶的特性(连线)‎ 归纳总结　关于酶的8个易错点 项目 正确说法 错误说法 产生场所 活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等)‎ 具有分泌功能的细胞才能产生 化学本质 有机物(大多数为蛋白质，少数为RNA)‎ 蛋白质 作用场所 可在细胞内、细胞外、体外发挥作用 只在细胞内起催化作用 温度影响 低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活 低温和高温均使酶变性失活 作用 酶只起催化作用 酶具有调节、催化等多种功能 来源 生物体内合成 有的可来源于食物等 合成原料 氨基酸、核糖核苷酸 只有氨基酸 合成场所 核糖体、细胞核等 只有核糖体 ‎(1)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物(　√　)‎ ‎(2)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸(　×　)‎ ‎(3)酶提供了反应过程所必需的活化能(　×　)‎ ‎(4)随着温度降低，酶促反应的活化能下降(　×　)‎ ‎(5)酶是由活细胞产生的，因此酶只能在细胞内发挥作用(　×　)‎ ‎(6)酶活性的发挥离不开其特定的结构(　√　)‎ ‎(7)蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类(　√　) ‎ ‎(8)纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁(　×　) ‎ ‎(9)同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同(　×　) ‎ 如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系，据图分析：‎ ‎(1)A、B两种酶的化学本质是否相同？‎ 提示　不相同。A酶能抵抗该种蛋白酶的降解，化学本质不是蛋白质而是RNA；B酶能被蛋白酶破坏，活性降低，化学本质为蛋白质。‎ ‎(2)B酶活性改变的原因是什么？‎ 提示　B酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。‎ ‎(3)欲让A、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种酶处理？‎ 提示　应选用RNA水解酶处理。‎ ‎1.与酶有关的曲线分析 ‎(1)酶高效性的曲线 ‎①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。‎ ‎②酶和无机催化剂一样，只能缩短达到化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。‎ ‎(2)酶专一性的曲线 ‎①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。‎ ‎②加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶A对此反应有催化作用。‎ ‎(3)影响酶活性因素的相关曲线 甲图曲线分析：‎ ‎①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。‎ ‎②过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子的结构未被破坏，温度升高可恢复活性。‎ 乙图曲线分析：‎ 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pH＝7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。‎ ‎(4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线 ‎①甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率先随底物浓度增加而加快，当底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再增加。‎ ‎②乙图：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。‎ ‎2.酶专一性的理论模型 ‎(1)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。‎ ‎(2)酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。‎ 命题点一　酶的本质与特性的综合分析 ‎1.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 ℃‎ 答案　C 解析　DNA的合成主要发生在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也能合成，因此细胞核、线粒体和叶绿体中都有参与DNA合成的酶，A项错误；只要给予适宜的温度、pH等条件，由活细胞产生的酶在生物体外也具有生物催化活性，B项错误；盐析可使蛋白质在水溶液中的溶解度降低，但不影响蛋白质的活性，胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因此从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法，C项正确；唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37 ℃，但是37 ℃不是保存该酶的最适温度，酶应该在低温条件下保存，D项错误。‎ ‎2.下列关于酶的叙述不正确的是(多选)(　　)‎ A.酶适于低温下保存，因为低温时虽然酶的活性很低，但酶的空间结构稳定 B.Fe3＋和酶促使过氧化氢分解，是因为它们降低了化学反应的活化能，同时给过氧化氢提供能量 C.酶是由内分泌腺细胞合成的、具有催化作用的有机物 D.酶与激素一样使用后立即被灭活，所以活细胞中需要源源不断地合成酶 答案　BCD 解析　低温下酶的活性被抑制，而空间结构稳定，不会变性失活，因此酶适于低温下保存，A项正确；Fe3＋和酶均促使过氧化氢分解，是因为它们均能降低化学反应的活化能，但不能给过氧化氢的分解提供能量，B项错误；酶是由活细胞产生的、具有催化作用的有机物，C项错误；酶在化学反应后不被灭活，不需源源不断地合成，D项错误。‎ 具有专一性或特异性的五类物质 ‎(1)酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸内切酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。‎ ‎(2)载体：某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。‎ ‎(3)激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。‎ ‎(4)tRNA：tRNA有61种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。‎ ‎(5)抗体：一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。‎ 命题点二　酶的相关曲线分析 ‎3.用某种酶进行有关实验的结果如下图所示，下列有关说法错误的是(　　)‎ A.该酶的最适催化温度不确定 B.图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶 C.由图4实验结果可知酶具有高效性 D.由图3实验结果可知Cl－是该酶的激活剂 答案　C 解析　图1显示温度对酶活性的影响，图中结果只能显示30 ℃比较适宜，但温度梯度太大，不能确定最适催化温度，A项正确；图2显示该酶的最适pH为7，而胃蛋白酶的最适pH为1.5，由图4可知该酶为麦芽糖酶，B项正 确；图3能说明Cl－是该酶的激活剂，Cu2＋是该酶的抑制剂，D项正确；图4可说明酶具有专一性，C项错误。‎ ‎4.向装有5 mL体积分数为3%的H2O2溶液的密闭容器中，加入2滴新鲜的肝脏研磨液，每隔一段时间测定容器中O2的浓度，得到如图中曲线a(实线)所示结果。下列相关叙述错误的是(　　) ‎ A.曲线a表明，随着时间的推移，H2O2分解速率呈现由快转慢直到停止的特点 B.在t1时，向容器内再加入2滴新鲜肝脏研磨液，可以得到曲线b所示结果 C.在t1时，向容器内再加入2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液，可以得到曲线c所示结果 D.在t2时，向容器内再加入5 mL体积分数为3%的H2O2溶液，可以得到曲线d所示结果 答案　C 解析　由图可知，曲线a表明，随着时间的推移，H2O2分解速率由快转慢直到停止，A项正确；在t1时，向容器内再加入新鲜肝脏研磨液，提高了反应速率，但没有改变反应底物的量，最终生成的O2量不变，即O2浓度不变，得到曲线b所示结果，B项正确；在t1时，向容器内再加入FeCl3溶液，没有改变反应底物的量，O2的最终浓度不变，不可能得到曲线c所示结果，C项错误；在t2时，向容器内再加入H2O2溶液，增加了反应底物的量，O2的最终浓度增加，得到曲线d所示结果，D项正确。‎ 解答坐标曲线题的“三步曲”‎ 考点三　探究影响酶活性的因素 ‎1.实验原理 ‎(1)探究温度对酶活性的影响 ‎①反应原理 ‎②鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。‎ ‎(2)探究pH对酶活性的影响 ‎①反应原理(用反应式表示)：2H2O2过氧化氢2H2O＋O2。‎ ‎②鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，记录滤纸片从进入各烧杯液面到浮出液面这一过程所用的时间(t)，再转化为1/t作为酶促反应速率。‎ ‎2.实验步骤 ‎(1)探究温度对酶活性的影响 序号 实验操作内容 试管1‎ 试管2‎ 试管3‎ ‎1‎ 加入等量的可 溶性淀粉溶液 ‎2 mL ‎2 mL ‎2 mL ‎2‎ 控制不同的温度条件 ‎60 ℃热水(5分钟)‎ 沸水(5分钟)‎ 冰块(5分钟)‎ ‎3‎ 加入等量的新鲜淀粉酶溶液 ‎1 mL(5分钟)‎ ‎1 mL(5分钟)‎ ‎1 mL(5分钟)‎ ‎4‎ 加入等量的碘液 ‎1滴 ‎1滴 ‎1滴 ‎5‎ 观察实验现象 不出现蓝色 ‎(呈现碘液颜色)‎ 蓝色 蓝色 ‎(2)pH对酶活性的影响 实验 烧杯1‎ 烧杯2‎ 烧杯3‎ 烧杯4‎ 附有过氧化氢酶的滤纸片 一片 一片 一片 一片 烧杯中过氧化氢酶溶液的pH ‎5‎ ‎7‎ ‎9‎ ‎11‎ 计量滤纸片从各烧杯液面到再浮出液面的时间(t)‎ ‎1/t转化 问题探究 ‎(1)为什么不用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响？‎ 提示　过氧化氢酶催化的底物是H2O2，H2O2在高温时分解，这样实验中就存在两个变量，使实验结果受到干扰。‎ ‎(2)在探究温度对酶活性的影响实验中，能否用斐林试剂来检测实验产物？‎ 提示　不能。斐林试剂与还原性糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成，而该实验需严格控制不同的温度。‎ ‎(3)探究温度、pH对酶活性的影响实验中，自变量和因变量分别是什么？‎ 提示　探究温度对酶活性的影响实验中，自变量是温度，因变量是淀粉水解程度。探究pH对酶活性的影响实验中，自变量是pH，因变量是过氧化氢的分解速率。‎ ‎(4)整个实验过程中，除温度或pH之外，其余的变量为什么相等或相同？‎ 提示　实验设计遵循单一变量原则，这样可以排除无关变量对实验结果造成影响。‎ ‎(5)在探究温度或pH对酶活性影响的实验中，控制条件的步骤和酶量控制的步骤为什么一定不能颠倒顺序？‎ 提示　若控制条件的步骤和酶量控制的步骤颠倒顺序，会在调节温度或pH的过程中，酶先将底物分解，导致实验失败。‎ 命题点一　实验基础 ‎1.探究温度对酶活性影响最合理的实验步骤是(　　)‎ ‎①取3支试管，编号，各注入2 mL淀粉溶液；另取3支试管，编号，各自注入1 mL新鲜的淀粉酶溶液　②将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液试管中，维持各自的温度5 min　③向各试管中滴一滴碘液　④将6支试管分成三组，每组各有一份淀粉液和一份淀粉酶溶液，分别放在60 ℃的热水、沸水和冰水中　⑤观察实验现象 A.①②④③⑤ B.①③②④⑤‎ C.①③④②⑤ D.①④②③⑤‎ 答案　D 解析　探究温度对酶活性影响的实验步骤为：分组→酶与底物在各自温度下处理一段时间→酶与底物混合，保温一段时间→检测→观察实验现象。‎ ‎2.下列关于探究酶活性实验的设计思路，最适宜的是(　　)‎ A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响 B.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响 C.利用淀粉、淀粉酶和斐林试剂探究温度对酶活性的影响 D.利用淀粉、淀粉酶和斐林试剂探究pH对酶活性的影响 答案　B 解析　温度影响过氧化氢的分解，从而对过氧化氢酶活性测定造成干扰，A项错误；利用过氧化氢和过氧化氢酶可探究pH对酶活性的影响，B项正确；斐林试剂使用时需要水浴加热，会对实验结果造成干扰，C项错误；酸能促进淀粉水解，会对实验结果造成干扰，D项错误。‎ 命题点二　实验拓展 ‎3.下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果，据表分析，以下说法不正确的是(　　)‎ 试管 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ 纤维素悬液(mL)‎ ‎2‎ ‎2‎ ‎2‎ 纤维素酶液(mL)‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ 反应温度(℃)‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ 斐林试剂(mL)‎ ‎2‎ ‎2‎ ‎2‎ 砖红色深浅 ‎＋＋‎ ‎＋＋＋‎ ‎＋‎ 注：“＋”的多少代表颜色深浅。‎ A.该实验的自变量为温度 B.该实验的因变量是还原性糖的生成量 C.纤维素被水解成了还原性糖 D.该纤维素酶的最适温度为40 ℃‎ 答案　D 解析　由表中数据可知，该实验中温度是自变量，A项正确；还原性糖生成量通过颜色深浅体现出来，这与温度不同有关，是因变量，B项正确；溶液中出现砖红色沉淀是因为纤维素被水解成了还原性糖，C项正确；②组与①③组的温度相比，40 ℃较适宜，但温度梯度太大，故通过本实验不能说明该纤维素酶的最适温度为40 ℃，D项错误。‎ ‎4.某研究小组在研究不同金属离子对某水解酶活性的影响时，得到下图结果。下列分析不正确的是(　　)‎ A.Mn2＋降低了相应化学反应过程所必需的活化能 B.Co2＋或Mg2＋可能导致酶结构的改变使其活性降低 C.不同离子对酶的活性有提高或降低作用 D.该水解酶的用量是实验的无关变量 答案　A 解析　从图中可以看出，Mn2＋只是提高了该水解酶的活性，并不能降低反应过程所必需的活化能，A项错误；Co2＋或Mg2＋可能导致酶结构的改变使某水解酶活性降低，B项正确；从图中可以看出，有的离子可以提高酶的活性，有的离子可以降低酶的活性，C项正确；不同金属离子是实验的自变量，该水解酶的活性是实验的因变量，该水解酶的用量是实验的无关变量，D项正确。‎ 矫正易错　强记长句 ‎1.ATP是与能量有关的一种物质，不可等同于能量。‎ ‎2.ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的，因此不是可逆反应。‎ ‎3.细胞中ATP含量很少，但是ATP与ADP转化非常迅速，能为生命活动提供大量能量。无论是饱食还是饥饿，ATP与ADP含量都保持动态平衡，不会剧烈变化。‎ ‎4.吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，需要ATP水解酶的催化，同时也消耗水；放能反应一般与ATP的合成相联系。‎ ‎5.酶促反应速率与酶活性不同。温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。‎ 下图为不同条件下，某酶促反应生成物随时间的变化曲线，请分析：‎ ‎1.若表示的是不同催化剂条件下的反应，③是不加催化剂，②是加无机催化剂，①是加酶，这体现了酶的高效性，酶具有该特性的原理是同无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应的活化能。‎ ‎2.若表示不同温度条件下的反应，能否确定三种温度的高低，为什么？不能，因为在最适温度下，酶的活性最高，但是温度偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。‎ ‎3.生物体内酶的化学本质是绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。其特性有高效性、专一性，酶的作用条件较温和(答出两点即可)。‎ ‎4.过酸、过碱或温度过高使酶永久失活的原因：酶的空间结构遭到破坏。‎ 重温高考　演练模拟 ‎1.(2015·江苏，7)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 答案　B 解析　A项错，高烧使体温升高，降低了体内酶的活性而不是失活，使消化功能减退，导致食欲减退；B项正确，口服多酶片由于有肠衣、糖衣的保护使胰蛋白酶到达小肠才被释放，发挥作用；C项错，在一定范围内，温度越低，酶活性越低，果汁中果胶的分解速度越慢；D项错，洗衣粉中的碱性蛋白酶在弱碱性条件下活性最强。‎ ‎2.(2013·江苏，23)为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计不合理的是(多选)(　　)‎ 实验编号 探究课题 选用材料与试剂 ‎①‎ 温度对酶活性的影响 过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液 ‎②‎ 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 ‎③‎ pH对酶活性的影响 新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 ‎④‎ pH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 A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④‎ 答案　ACD 解析　过氧化氢的分解速度和过氧化氢酶的活性都受温度的影响，故实验①不合理；温度影响淀粉酶的活性，但不影响淀粉的分解，通过碘液可检测淀粉的量，故实验②合理；蔗糖酶对淀粉不起作用，故实验③不合理；斐林试剂中有碱性物质，会影响实验溶液的pH值，且鉴定时需要水浴加热，改变了实验温度，故实验④不合理。‎ ‎3.关于酶的叙述，错误的是(　　)‎ A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中 B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构 C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度 D.酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物 答案　B 解析　低温只能降低酶的活性，并没有改变酶的空间结构，当温度回到最适温度时，酶的催化效率仍然可以达到最大，B项错误。‎ ‎4.ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述，错误的是(　　)‎ A.乙醇发酵过程中有ATP生成 B.ATP可为物质跨膜运输提供能量 C.ATP中高能磷酸键水解可释放能量 D.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成 答案　D 解析　乙醇发酵是微生物的无氧呼吸，无氧呼吸在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP，A项正确；ATP可以用于细胞的主动运输，如：Ca2＋、Mg2＋通过主动运输进入番茄细胞时消耗的能量直接由ATP提供，B项正确；ATP的高能磷酸键中储存着大量的能量，ATP水解时高能磷酸键断裂，大量的能量会释放出来，C项正确；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D项错误。‎ ‎5.为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20 ℃)、B组(40 ℃)和C组(60 ℃)，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：‎ ‎(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是________组。‎ ‎(2)在时间t1之前，如果A组温度提高10 ℃，那么A组酶催化反应的速度会________。‎ ‎(3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量________，原因是____________________________________________。‎ ‎(4)生物体内酶的化学本质是_________________________，其特性有________________(答出两点即可)。‎ 答案　(1)B　(2)加快　(3)不变　60 ℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加　(4)蛋白质或RNA　高效性、专一性 解析　(1)曲线图显示：在反应开始的一段时间内，40 ℃时产物浓度增加最快，说明酶的活性最高，而B组控制的温度是40 ℃。(2)A组控制的温度是20 ℃。在时间t1之前，如果A组温度提高10 ℃，因酶的活性增强，则A组酶催化反应速度会加快。(3)对比分析图示中的3条曲线可推知，在时间t2时，C组的酶在60 ℃条件下已经失活，所以如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，在t3时，C组产物的总量不变。(4)绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶具有高效性、专一性，酶的作用条件较温和。‎ ‎1.ATP是一种高能磷酸化合物。下列关于ATP的叙述正确的是(　　)‎ A.若细胞代谢强度增加一倍，则细胞内ATP的含量也将增加一倍 B.ATP中全部高能磷酸键断裂后，形成的产物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸 C.ATP分子结构中含有一个普通磷酸键，该键易断裂也易形成 D.有丝分裂后期，受纺锤丝牵引，着丝点分裂，该过程需要ATP水解供能 答案　B 解析　细胞内ATP与ADP的含量很少且保持相对稳定，A项错误；ATP分子结构中含有一个普通磷酸键和两个高能磷酸键，易断裂也易形成的是高能磷酸键，C项错误；有丝分裂后期着丝点分裂并非纺锤丝牵引所致，D项错误。‎ ‎2.(2018·盐城中学质检)下列关于ATP的叙述，错误的是(多选)(　　)‎ A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布 B.ATP合成所需的能量由磷酸提供 C.ATP可以水解为一个核苷酸和三个磷酸 D.正常细胞中，ATP与ADP的比值在一定范围内变化 答案　BC 解析　ATP是生命活动的直接能源物质，在细胞质和细胞核中有许多吸能反应和放能反应，与ATP的分解和合成相关，故在细胞质和细胞核中都有ATP的分布，A项正确；ATP合成所需的能量来源于光能和有机物中的化学能，磷酸不含能量，B项错误；ATP可以水解为一个腺嘌呤核糖核苷酸和两个磷酸，C项错误；正常细胞中，ATP与ADP不停地发生着相互转化，处于相对平衡状态，两者的比值在一定范围内波动，D项正确。‎ ‎3.(2014·江苏，14)下列生命活动中不需要ATP 提供能量的是(　　)‎ A.叶肉细胞合成的糖运输到果实 B.吞噬细胞吞噬病原体的过程 C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖 D.细胞中由氨基酸合成新的肽链 答案　C 解析　叶肉细胞合成的糖(如葡萄糖)通过主动运输进入果实细胞需要ATP提供能量，A项正确；吞噬细胞吞噬病原体依赖膜的流动性，需要ATP提供能量，B项正确；在适宜的温度、pH条件下，淀粉酶催化淀粉水解，此过程不需要ATP提供能量，C项错误；氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链需要ATP提供能量，D项正确。‎ ‎4.(2017·常熟期中)下图是生物体内常见的一种生理作用图示，下列叙述不正确的是(　　)‎ A.②的成分有可能是蛋白质 B.图中显示①具有高效性，反应完成后，①的性质未发生改变 C.③或④的生成速率可以表示酶促反应的速率 D.如果探究底物浓度对酶促反应速率的影响，②的数量就是实验的自变量 答案　B 解析　①是酶，②是底物，底物可能是蛋白质，A项正确；图中显示①具有专一性，反应完成后，①的性质未发生改变，B项错误；③或④的生成速率可以表示酶促反应的速率，C项正确；如果探究底物浓度对酶促反应速率的影响，②的数量就是实验的自变量，D项正确。‎ ‎5.通过实验研究温度对a、b、c三种酶活性的影响，结果如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A.c酶的最适温度为36 ℃左右 B.当温度为任一固定值时，酶的用量都会影响实验结果 C.该实验中有两个自变量，因变量只有一个 D.若溶液的pH升高，则曲线b的顶点上移 答案　C 解析　图中c酶随着温度的升高活性增加，c酶活性未出现最高点，A项错误；当温度过高时，酶变性失活后酶的用量不再继续影响实验结果，B项错误；该实验的自变量是温度和酶的种类，因变量是酶的活性，C项正确；此题中，溶液的pH升高，酶的活性变化未知，D项错误。‎ ‎6.(2018·苏州一模)某同学现通过下图所示的装置进行与酶有关的实验探究。下列有关实验分析正确的是(　　)‎ A.若不同滤纸片上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3＋，则可用于探究酶的专一性 B.该装置可用于探究温度对酶活性的影响 C.酶促反应速率的大小可用滤纸片进入烧杯液面到浮出液面的时间(t3－t1)来表示 D.该装置不能用于探究pH对酶活性的影响 答案　C 解析　若不同滤纸片上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3＋，则可用于探究酶的高效性，A错误；因为高温下过氧化氢会分解，对实验结果产生干扰，所以研究温度对酶活性影响时不选择过氧化氢作为反应物，B错误；酶促反应速率的大小可用过氧化氢分解产生的氧气速率表示，氧气产生速率可用滤纸片进入烧杯液面到浮出烧杯液面的时间(t3－t1)来表示，C正确；由于该反应装置中溶液的pH可以改变，所以该装置能用于探究pH对酶活性的影响，D错误。‎ ‎7.(2018·南京质检)将牛奶和姜汁混合，待牛奶凝固便成为一种富有广东特色的甜品——姜撞奶。某同学用煮沸过的姜汁重复这项实验，牛奶在任何温度下均不能凝固。在不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁，观察结果如下表：‎ 温度(℃)‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ ‎80‎ ‎100‎ 结果 ‎15 min后 仍未凝固 ‎14 min内 完全凝固 ‎1 min内 完全凝固 ‎1 min内 完全凝固 ‎15 min后 仍未凝固 根据以上结果，下列表述中不正确的是(　　)‎ A.20 ℃和100 ℃时未凝固，是因为酶被分解成了氨基酸 B.新鲜姜汁可能含有一种酶，该酶能将可溶状态的牛奶蛋白质转化成不溶状态 C.将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合，能够提高实验的准确度 D.60 ℃和80 ℃不一定是酶的最适温度，可设置更多、更小的温度梯度测得最适温度 答案　A 解析　20 ℃时牛奶未凝固是因为酶的活性低，100 ℃时牛奶未凝固是因为酶因高温而丧失了活性，A项错误；新鲜姜汁中可能含有某种酶，该酶能将可溶状态的牛奶蛋白质转化成不溶状态，B项正确；将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合，能够提高实验的准确度，防止因为温度不同而影响实验结果，C项正确；表格中60 ℃和80 ℃凝固效果较好，但60 ℃和80 ℃不一定是酶的最适温度，若探究其最适温度需设置更多、更小的温度梯度进行实验，D项正确。‎ ‎8.下列有关酶实验的设计思路，正确的是(　　)‎ A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响 B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性 C.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液探究酶的高效性 D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响 答案　C 解析　加热会使过氧化氢分解，故不能用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，A项错误；淀粉是否被分解可用碘液来检测，但蔗糖和蔗糖的水解产物(葡萄糖和果糖)都不能和碘液发生颜色反应，B项错误；新鲜的猪肝研磨液含过氧化氢酶，其属于有机催化剂，氯化铁溶液中的铁离子是无机催化剂，二者都可使过氧化氢分解，故可利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液探究酶的高效性，C项正确；胃蛋白酶的最适pH在2左右，在pH为7和11的环境中变性失活，其pH梯度设置不合理，故无法验证pH对酶活性的影响，D项错误。‎ ‎9.解读下面与酶有关的曲线，回答下列问题：‎ ‎(1)酶的作用机理可以用甲图中________段来表示。如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将________(填“上移”或“下移”)。‎ ‎(2)乙图中160 min时，生成物的量不再增加的原因是____________________________。‎ ‎(3)联系所学内容，分析丙图曲线：‎ ‎①对于曲线abc，若x轴表示pH，则曲线上b点的生物学意义是_____________________。‎ ‎②对于曲线abd，若x轴表示反应物浓度，则y轴可表示________________。曲线bd不再增加的原因是________________________。‎ ‎(4)若该酶是胃蛋白酶，其作用的底物是________。若胃蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH由10逐渐降低到2，则酶催化反应的速率将________，原因是________________。‎ 答案　(1)ab　上移　(2)底物已被完全消耗掉　(3)①在最适pH下，酶的催化效率最高　②酶促反应速率　酶浓度的限制　(4)蛋白质　不变　胃蛋白酶的最适pH在2左右，pH为10时胃蛋白酶已经失活，即使再降低pH，酶活性也不会恢复 解析　(1)在无酶催化时，必须提供a值的活化能，反应才能顺利进行；有酶催化时，必须提供b值的活化能，因此降低的活化能用ab段表示。无机催化剂也能降低化学反应的活化能，只是没有酶的作用显著，因此b点上移。(2)乙图反映生成物的量随反应时间变化的曲线，当曲线达到最大值时，意味着底物被消耗尽了。(3)丙图中，若x轴表示pH，则曲线abc表示不同pH对酶活性的影响，曲线最高点表示在最适pH下酶的催化效率最高；若x轴表示反应物浓度，则曲线abd表示底物浓度对酶促反应速率的影响，当底物浓度增大到一定值后，酶促反应速率不再增加，此时酶促反应速率受到酶浓度的制约。(4)胃蛋白酶的最适pH在2左右，在pH为10时，胃蛋白酶的活性丧失，即使pH再降低到2，酶的活性也不会恢复。‎ ‎10.科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素，其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能，传递给负责能量生产的组织细胞，而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫的ATP生成量将会增加，黑暗时蚜虫的ATP含量会下降。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A.正常情况下蚜虫在黑暗中合成ATP时会伴随着O2的消耗 B.蚜虫合成ATP时所需能量仅仅来自细胞呼吸 C.蚜虫做同一强度的运动时，阳光下和黑暗中的ATP消耗量不一样 D.蚜虫ATP含量在阳光下比黑暗时多，说明其体内的ATP含量不稳定 答案　A 解析　由题干信息可知，蚜虫合成ATP所需能量还可来自于类胡萝卜素吸收的光能，B项错误；蚜虫做同一强度的运动时消耗ATP的量是一样的，C项错误；蚜虫ATP含量在阳光下比黑暗时多，但消耗也增加，处于动态平衡中，故体内的ATP含量稳定，D项错误。‎ ‎11.研究人员从木耳菜中提取过氧化物酶(POD)，分别与四种不同酚类物质及H2O2进行催化反应，结果如图所示。下列相关说法不正确的是(多选)(　　)‎ A.图1所示的实验目的是探究不同酚类物质的浓度对POD活性的影响 B.当底物浓度为0.08 mmol·L－1时，POD催化酚类2的反应速率一定大于酚类3‎ C.由图2可知，H2O2浓度过高会抑制POD的活性，降低浓度后POD的活性一定会恢复 D.H2O2对POD活性的影响与温度和pH对POD活性的影响相同 答案　BCD 解析　图1所示的实验目的是探究不同酚类物质的浓度对POD活性的影响，A项正确；过氧化物酶活性除了与底物浓度有关外，还与温度和pH有关，B项错误；由图2可知，H2O2浓度过高会抑制POD的活性，但实验没有说明降低浓度后POD的活性就会恢复，C项错误；由于不知H2O2浓度大于1.2%以后POD活性的情况，因而无法判断H2O2对POD活性的影响与温度和pH对POD活性的影响是否相同，D项错误。‎ ‎12.ATP酶复合体是原核细胞与真核细胞内普遍具有的一类功能蛋白，该分子由若干亚基组成，主要功能是将生物膜一侧的H＋搬运到另一侧时推动其部分亚基运转，从而催化形成ATP，请回答下列问题：‎ ‎(1)该生物大分子的单体是________________，合成场所是______________。‎ ‎(2)该分子在与能量转换有关的细胞器中大量存在：叶绿体中该分子分布的场所是________________________________________________________________________；‎ 线粒体中该分子分布于内膜上，故有氧呼吸的第___________________________阶段产生大量的ATP。原核细胞中没有具膜结构的细胞器，故该分子很可能位于细胞的________(结构)中。‎ ‎(3)一个ATP分子中有________个高能磷酸键，ATP除了作为细胞生命活动的____________物质外，高能磷酸键断裂后产生的AMP还可作为____________________过程的原料。‎ 答案　(1)氨基酸　核糖体　(2)类囊体膜　三　细胞膜 (3)两(或二)　直接能源　转录或RNA自我复制 解析　(1)由题意知：ATP酶复合体是一类功能蛋白，蛋白质的基本单位是氨基酸，合成场所 是核糖体。(2)叶绿体中形成ATP的场所是类囊体膜；线粒体中ATP酶复合体分布在线粒体内膜上，故有氧呼吸的第三阶段产生大量的ATP。原核细胞中没有具膜结构的细胞器，故ATP酶复合体很可能位于细胞的细胞膜中。(3)一个ATP分子中有两个高能磷酸键，ATP除了作为细胞生命活动的直接能源物质外，高能磷酸键断裂后产生的AMP还可作为转录或RNA自我复制过程的原料。‎ ‎13.(2017·扬州中学第二次月考)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，取叶片研磨后获得叶片研磨液。用如图装置进行实验，每组实验测定4次，每次向锥形瓶中加入2 mL叶片研磨液后均测定5 min内的气体收集量，结果如下表(单位：mL)。请回答下列问题：‎ ‎　　次数 植物　　‎ 第1次 第2次 第3次 第4次 平均 香樟 对照组 ‎2.1‎ ‎2.0‎ ‎2.2‎ ‎2.1‎ ‎2.1‎ 实验组 ‎1.6‎ ‎1.45‎ ‎1.5‎ ‎1.35‎ ‎1.48‎ 杜鹃 对照组 ‎3.0‎ ‎2.8‎ ‎2.9‎ ‎2.9‎ ‎2.9‎ 实验组 ‎1.8‎ ‎1.9‎ ‎2.0‎ ‎1.9‎ ‎1.9‎ ‎(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力较强的植物是________，判断的理由是____________。‎ 答案　(1)酶活力越高，催化H2O2分解速率越快，气体产生量越多　将生理状况相同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 ℃是过氧化氢酶催化的适宜温度　(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　经相同浓度的汽车尾气处理后，香樟过氧化氢酶活力下降的相对幅度更小 解析　(1)本研究的主要实验原理是植物细胞中过氧化氢酶能催化H2O2分解，释放O2；酶活 力越高，化学反应速度越快，生成的产物越多。对照组的处理除不含汽车尾气外，其余都相同。(2)pH会影响酶的活性，加入缓冲液能维持正常的pH。温度为无关变量，需要保证相同且适宜，32 ℃是过氧化氢酶催化的适宜温度。(3)实验时间为无关变量，统计相同时间内气体收集量可避免时间不同对实验结果的影响。本实验中每种实验材料均进行4次实验(重复实验)，是为了计算平均值以保证实验结果的准确性。(4)“酶活力降低程度”即酶活力下降的相对幅度，其计算方法是酶活力下降的绝对值/对照组酶活力，本实验中香樟过氧化氢酶活力下降程度＝×100%≈29.5%，杜鹃过氧化氢酶活力下降程度＝×100%≈34.5%，说明香樟对汽车尾气的耐受力更强。‎