高考一轮课程生物 全国通用版 ATP和酶教案

高考一轮课程生物 全国通用版 ATP和酶教案

‎2019年高考一轮复习 ATP和酶 教材版本 全国通用 课时说明（建议）‎ ‎2课时 知识点 酶、酶的结构与功能、ATP的结构与功能 复习目标 酶活力的测定实验；酶的特性；ATP的结构与功能。‎ 复习重点 影响酶活性的实验设计；ATP的结构与功能。‎ 复习难点 酶活性的实验设计；ATP的结构与功能。‎ 一、自我诊断 知己知彼 ‎ ‎1.Na＋—K＋泵是一种常见的ATP—驱动泵(如图所示)，一种在动物细胞的能量系统中起主要作用的载体，也是一种能催化ATP水解的酶。这种泵每消耗1分子的ATP，就逆浓度梯度将3分子的Na＋泵出细胞外，将2分子的K＋泵入细胞内。由此可知(　　)‎ A．该载体不一定能催化ATP水解，但一定能促进物质的运转 B．图中，Na＋跨膜运输方式是主动运输，K＋的跨膜运输方式是协助扩散 C．葡萄糖进入红细胞的方式与图中Na＋的跨膜运输的方式相同 D．Na＋—K＋泵对维持动物细胞的渗透压平衡起着非常重要的作用 ‎2.右图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是(　　)‎ A．载体①逆浓度运输溶质分子 B．载体②具有ATP酶活性 C．载体①和②转运方式不同 D．载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快 ‎3. 下图为物质P和Q跨膜出细胞的示意图。下列叙述正确的是(　　)‎ A．物质P可能是氧气 B．物质Q一定是水分子 C．物质P和Q出细胞都需要载体蛋白 D．物质P和Q出细胞未必都消耗能量 ‎4. 氰化物是一种剧毒物质，其通过抑制[H]与O2的结合，使得组织细胞不能利用氧气而陷入内窒息。如图为研究植物根尖吸收钾离子的相关实验。下列分析不正确的是(　　)‎ A．通过实验甲可以判断植物根尖细胞吸收K＋属于主动运输 B．实验甲中，4 h后氧气消耗速率下降是因为细胞外K＋浓度降低 C．实验乙中，4 h后吸收K＋的能量可能来自无氧呼吸 D．实验乙加入氰化物后，细胞对氧气的吸收速率不变 ‎5. 葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。人体细胞膜上分布有葡萄糖转运体家族(简称G，包括G1、G2、G3、G4等多种转运体)。‎ ‎(1)G在细胞中的________合成，经过________加工后，分布到细胞膜上。‎ ‎(2)由上图分析可知，葡萄糖通过________的方式运输进入上述两种细胞。研究表明，G1分布于大部分成体组织细胞，其中红细胞含量较丰富。G2主要分布于肝脏和胰岛B细胞。两种转运体中，G1与葡萄糖的亲和力________，保障红细胞在血糖浓度________时也能以较高速率从细胞外液摄入葡萄糖。当血糖浓度增加至餐后水平(10 mmol/L)后，与红细胞相比，肝脏细胞________________增加很多，此时肝脏细胞摄入的葡萄糖作为________储存起来。同时，血糖浓度的增加，也会引起胰岛B细胞分泌________增多。‎ ‎(3)肿瘤细胞代谢率高，与正常细胞相比，其细胞膜上G1的含量________。‎ ‎【答案】1. D 2.B 3.D 4.D 5.(1)核糖体　内质网和高尔基体　(2)协助扩散　较高　低　摄入葡萄糖的速率　(肝)糖原　胰岛素　(3)高 二、温故知新 夯实基础 考点一　ATP的结构与功能 ‎1．ATP的结构 ‎(1)图中各部分名称：A腺嘌呤，①腺苷，②一磷酸腺苷，③ADP，④ATP，⑤普通化学键，⑥高能磷酸键。‎ ‎(2)ATP与RNA的关系：ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一。‎ ‎(3)结构特点 ‎①ATP分子中远离A的那个高能磷酸键容易水解断裂，释放出能量，ATP就转化为ADP，ADP也可以接受能量而重新形成ATP。‎ ‎②高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54 kJ/mol，所以说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。 ‎ ‎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。‎ 考点二　酶的本质、作用及特性 ‎1．酶的本质与作用 ‎(1)酶本质的探索历程 ‎(2)酶的本质和功能 ‎(3)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 ‎3．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。‎ ‎4．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。‎ 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)：2H2O22H2O＋O2。‎ ‎②鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2的生成速率。‎ ‎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)探究pH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 注入等量的3%的H2O2溶液 ‎2 mL ‎2 mL ‎2 mL ‎2‎ 注入等量的不同pH的溶液 ‎1 mL蒸馏水 ‎1 mL 5%的HCl ‎1 mL 5%的NaOH ‎3‎ 注入等量的过氧化氢酶溶液 ‎2滴 ‎2滴 ‎2滴 ‎4‎ 观察实验现象 有大量气泡产生 无气泡产生 无气泡产生 ‎5‎ 将带火星的卫生香插入试管内液面的上方 燃烧剧烈 燃烧较弱 燃烧较弱 归纳总结　(1)若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。‎ ‎(2)在探究温度对酶活性的影响的实验中，不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。‎ ‎(3)在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。‎ ‎(4)在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作实验材料，因为在酸性条件下淀粉本身分解也会加快，从而影响实验结果。‎ 三、典例剖析 思维拓展 考点一　ATP的结构与功能 例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。‎ ‎【易错点】ATP高能磷酸键的数目 ‎【方法点拨】利用“1、2、3”原则，“1”指一个腺苷，“2”指两个高能磷酸键，“3”指三个磷酸基团。‎ 例2 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。‎ ‎【易错点】ATP水解释放的能量作用，与合成ATP的能量来源。‎ ‎【方法点拨】ATP水解释放的能量拥有进行生命活动，动物合成ATP的能量来源于细胞呼吸作用，植物合成ATP的能量来源于细胞呼吸作用与光合作用。‎ 考点二　酶的本质、作用及特性 例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。‎ ‎【易错点】酶的本质；酶的的保持 ‎【方法点拨】大部分酶的化学本质蛋白质，少量的酶为RNA。酶需要低温保存。‎ 例2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。‎ ‎【易错点】加酶与不加酶的底物反应的速率 ‎【方法点拨】酶具有高效性，加酶大大提高反应速率。‎ 考点三　探究影响酶活性的因素 例1 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。‎ ‎【易错点】温度对酶活性的影响。‎ ‎【方法点拨】低温只是抑制酶的活性，酶的空间结构没有发生改变，高温、过酸、过碱都能使酶失活。‎ 四、举一反三 成果巩固 ‎ 考点一　ATP的结构与功能 ‎1. 如图是人体细胞代谢部分简图。图中甲表示ATP，下列有关叙述错误的是(　　)‎ 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】D ‎【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。‎ ‎2. 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个腺苷(由腺嘌呤和核糖结合而成)构成，D项错误。‎ ‎3. ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是(　　)‎ A．线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用 B．机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP C．在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP D．植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用 ‎【答案】B ‎【解析】呼吸作用产生的ATP可以用于各项生命活动，A项正确；机体在睡眠时生命活动仍然进行，如细胞分裂、神经传导等，仍需要消耗ATP，B项错误；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段均在细胞质基质中进行，均能合成ATP，C项正确；植物根以主动运输方式吸收矿质元素离子所需的ATP由呼吸作用产生，D项正确。‎ 考点二　酶的本质、作用及特性 ‎1. 下列关于酶的叙述正确的是(　　)‎ 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】A ‎【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。‎ ‎2.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。‎ ‎3. 将一个土豆(含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片，放人盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中(如图所示)，以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析答题。‎ ‎(1)若土豆片为4片时，每隔5 min收集一次数据，根据数据绘制出曲线图(如图)。20 min后，气体量不再增加的原因是________。‎ ‎(2)若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线(实线)相比，实验结果的曲线可能是下列________图中的虚线。如果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件下，可采取的方法是________________，其结果可用________图中的虚线表示。‎ ‎(3)为保证上述实验的科学性，需要控制的其他外界因素有______________________。‎ ‎【答案】(1)过氧化氢量有限　(2)c　增加过氧化氢浓度　a　(3)温度(或光照或气压等)‎ ‎【解析】过氧化氢酶广泛存在于植物的组织中，能将过氧化氢分解为氧和水，可使生物机体免受过氧化氢的毒害作用。过氧化氢酶和其他酶一样，也受底物浓度、温度等因素的影响。4片土豆片和8片土豆片含的酶量差一倍，会影响反应速度，但不会影响生成物的总量。‎ 考点三　探究影响酶活性的因素 ‎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糖的生成量 C．纤维素被水解成了还原糖 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。‎ ‎3.图一表示温度对酶促反应速率的影响，图二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。则可用来表示当温度为2a ℃时生成物量与时间关系的是(　　)‎ A． 曲线1　　 　B．曲线2 C．曲线3 D．曲线4‎ ‎【答案】B ‎【解析】酶不能改变反应的平衡点，能改变反应到达平衡所需要的时间。当温度由a ℃变为2a ℃时，酶促反应速率增大，达到平衡所需要的时间变短，故B项正确。‎ 五、分层训练 能力进阶 ‎ ‎【基础达标】 ‎ ‎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．下列关于ATP的叙述，错误的是(　　)‎ 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两个磷酸 D．正常细胞中，ATP与ADP的比值在一定范围内变化 ‎【答案】B ‎【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项正确；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．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.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. 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。‎ ‎【能力提升】‎ ‎1．若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是(　　)‎ A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量 B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量 D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 ‎【答案】C ‎【解析】在测定酶活力的实验中，需要保证pH和温度均相同且适宜，故缓冲液应在加入底物和酶之前加入，只有C项符合要求。‎ ‎2. 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。‎ ‎3．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。下列相关说法正确的是(　　)‎ 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】A ‎【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。‎ ‎4．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)类囊体薄膜　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的场所是类囊体薄膜；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。‎ ‎5．小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。‎ ‎(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：‎ ‎　　　分组 步骤　　　‎ 红粒管 白粒管 对照管 ‎①‎ 加样 ‎0.5 mL提取液 ‎0.5 mL提取液 C ‎②‎ 加缓冲液(mL)‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎③‎ 加淀粉溶液(mL)‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎④‎ ‎37 ℃保温适当时间，终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色 显色结果 ‎＋＋＋‎ ‎＋‎ ‎＋＋＋＋＋‎ 注：“＋”数目越多表示蓝色越深。‎ 步骤①中加入的C是________，步骤②中加缓冲液的目的是________。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是__________；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越______。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应适当________(填“缩短”“延长”或“不变”)。‎ ‎(2)小麦中的淀粉酶包括α淀粉酶和β淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：‎ X处理的作用是使________________。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著________(填“深于”或“浅于”)白粒管，则表明α淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。 ‎ ‎(3)酶的催化具有专一性，酶的专一性是指______________________________。 ‎ ‎(4)生物体内各项生理活动的进行都需要酶的催化，组成酶的单体是____________________。 ‎ ‎【答案】(1)0.5 mL蒸馏水　控制pH　红粒小麦　低 　缩短　(2)β淀粉酶失活　深于　(3)一种酶只能催化一种或一类化学反应 ‎(4)氨基酸或核糖核苷酸 ‎【解析】(1)本实验的自变量是小麦种子的提取液(去淀粉)，即提取液中酶的活性，步骤①对照管中可加入等量(0.5 mL)的蒸馏水作为空白对照。②中加入缓冲液的目的是控制pH，以保证酶的活性。分析结果红粒管内淀粉剩余量多于白粒管的，说明红粒小麦淀粉酶活性较低，据此推测，红粒小麦的穗发芽率较低，可能是因为淀粉酶活性较低所致。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应适当缩短。(2)实验的目的是探究α淀粉酶和β淀粉酶活性在穗发芽率中的作用，所以Ⅰ、Ⅱ两管中应分别只有一种酶有活性，Ⅰ管使α淀粉酶失活，Ⅱ管需使β淀粉酶失活；Ⅰ中两管显色结果无明显差异，说明β淀粉酶对两种小麦穗发芽率无明显影响，Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著深于白粒管，可推测红粒小麦的α淀粉酶活性低于白粒小麦的，是导致红粒小麦穗发芽率较低的原因。(3)酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。(4)酶的化学本质是蛋白质或者RNA，所以组成酶的单体是氨基酸或核糖核苷酸