2019高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題二 細(xì)胞的代謝 第一講 代謝中的酶和ATP學(xué)案.docx

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第一講　代謝中的酶和ATP [考綱要求]　 1．酶在代謝中的作用(Ⅱ)　2.ATP在能量代謝中的作用(Ⅱ) [知識(shí)主干系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)]　　　　　　　　　　　　　　理基礎(chǔ)　建網(wǎng)絡(luò)　回扣關(guān)鍵知識(shí) 授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第22頁(yè) ■高考必背——記一記 1．酶的作用、本質(zhì)與特點(diǎn) (1)酶具有催化作用，其作用原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。 (2)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。 (3)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．影響酶促反應(yīng)速率的因素 (1)溫度和pH：通過(guò)影響酶活性來(lái)影響酶促反應(yīng)速率。 (2)底物充足、其他條件適宜：酶濃度與酶促反應(yīng)速率呈正相關(guān)。 (3)酶濃度一定、其他條件適宜：隨底物增加，酶促反應(yīng)速率先加快后穩(wěn)定。 3．與酶相關(guān)實(shí)驗(yàn)的2個(gè)注意事項(xiàng) (1)驗(yàn)證酶專一性實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)試劑 底物為淀粉和蔗糖時(shí)，檢測(cè)試劑應(yīng)為斐林試劑，不能用碘液。因?yàn)榈庖翰荒軝z測(cè)蔗糖是否水解。 (2)探究酶活性最適溫度實(shí)驗(yàn)的底物和檢測(cè)試劑 ①底物：不能為過(guò)氧化氫。因?yàn)闇囟扔绊戇^(guò)氧化氫分解。 ②檢測(cè)試劑：底物為淀粉時(shí)，檢測(cè)試劑應(yīng)為碘液，不能用斐林試劑。因?yàn)殪沉衷噭┬枰訜?，?huì)影響自變量。 4．細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的生理過(guò)程是呼吸作用和光合作用，產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體。光合作用的光反應(yīng)過(guò)程中，光能轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中，光反應(yīng)中產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)。 ■易混易錯(cuò)——判一判 1．判斷下列有關(guān)酶的敘述的正誤 (1)唾液淀粉酶催化反應(yīng)的最適溫度和保存溫度是37℃。(2017全國(guó)卷Ⅱ)() (2)在細(xì)胞中，核外沒(méi)有參與DNA合成的酶。(2017全國(guó)卷Ⅱ)() (3)葉綠體的類囊體膜上存在催化ATP合成的酶。(2018全國(guó)卷Ⅰ)(√) (4)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時(shí)，通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與。(2016江蘇卷)(√) (5)發(fā)燒時(shí)，食欲減退是因?yàn)橥僖旱矸勖甘チ嘶钚浴?) (6)口服多酶片中的胰蛋白酶可在小腸中發(fā)揮作用。(√) 2．判斷下列有關(guān)ATP敘述的正誤 (1)ATP能在神經(jīng)元線粒體的內(nèi)膜上產(chǎn)生。(2016全國(guó)卷Ⅰ)(√) (2)DNA與ATP中所含元素的種類相同。(2015全國(guó)卷Ⅰ)(√) (3)ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)。(√) (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。() [高頻考點(diǎn)融會(huì)貫通]　　　　　　　　　　　　　　　析考點(diǎn)　做題組　攻破熱點(diǎn)難點(diǎn) 授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第23頁(yè) 考點(diǎn)一　ATP在能量代謝中的作用 [真題試做明考向] 1．(2014高考新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．磷酸是光反應(yīng)中合成ATP所需的反應(yīng)物 B．光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與 C．人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的能量由乳酸分解提供 D．病毒核酸的復(fù)制需要宿主細(xì)胞的呼吸作用提供能量 解析：光反應(yīng)中合成ATP的原料是ADP和磷酸，A正確；葉綠素吸收光能的過(guò)程不需要酶的參與，B正確；人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的能量是由葡萄糖通過(guò)呼吸作用產(chǎn)生的，人體細(xì)胞無(wú)氧呼吸的過(guò)程中產(chǎn)生了乳酸，乳酸不能直接分解供能，C錯(cuò)誤；病毒核酸的復(fù)制是在宿主細(xì)胞中完成的，該過(guò)程所需的能量、原料均來(lái)自于宿主細(xì)胞，D正確。 答案：C 2．(2016高考北京卷)葡萄酒釀制期間，酵母細(xì)胞內(nèi)由ADP轉(zhuǎn)化為ATP的過(guò)程(　　) A．在無(wú)氧條件下不能進(jìn)行 B．只能在線粒體中進(jìn)行 C．不需要能量的輸入 D．需要酶的催化 解析：酵母菌是兼性厭氧型真菌，既能進(jìn)行有氧呼吸又能進(jìn)行無(wú)氧呼吸，無(wú)論是哪種呼吸方式都存在著由ADP轉(zhuǎn)化為ATP的過(guò)程(即ADP＋Pi＋能量ATP)，需要ATP合成酶的催化，A、C錯(cuò)誤，D正確；酵母細(xì)胞的無(wú)氧呼吸發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，B錯(cuò)誤。 答案：D 3．(2015高考海南卷)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：本題主要考查ATP的相關(guān)知識(shí)。酒精發(fā)酵即無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，同時(shí)釋放少量能量，該過(guò)程中有ATP生成，A項(xiàng)正確；物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞饺绻侵鲃?dòng)運(yùn)輸，需要消耗能量，這部分能量可由ATP提供，B項(xiàng)正確；ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量，C項(xiàng)正確；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸組成，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：D 4．(2013高考海南卷)關(guān)于真核細(xì)胞中生命活動(dòng)與能量關(guān)系的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．DNA復(fù)制需要消耗能量 B．光合作用的暗反應(yīng)階段需要消耗能量 C．物質(zhì)通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞時(shí)需要消耗ATP D．細(xì)胞代謝所需的ATP可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生 解析：物質(zhì)通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞需要載體，但不消耗能量，C錯(cuò)誤。 答案：C [融會(huì)貫通析考點(diǎn)] 1．ATP的結(jié)構(gòu)與能量轉(zhuǎn)換 2．細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)化場(chǎng)所 常見的生理過(guò)程 細(xì)胞膜 消耗ATP：主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 產(chǎn)生ATP：細(xì)胞呼吸第一階段 葉綠體 產(chǎn)生ATP：光反應(yīng) 消耗ATP：暗反應(yīng)和自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等 線粒體 產(chǎn)生ATP：有氧呼吸第二、三階段 消耗ATP：自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等 核糖體 消耗ATP：蛋白質(zhì)的合成 細(xì)胞核 消耗ATP：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等 [易錯(cuò)警示防易誤] (1)ATP與ADP、RNA的關(guān)系： ATP脫去一個(gè)磷酸基團(tuán)成為ADP，再脫去一個(gè)磷酸基團(tuán)就成為RNA的基本單位之一——腺嘌呤核糖核苷酸。因此，ATP與RNA的組成元素相同(都是C、H、O、N、P)，且ATP中含有核糖和堿基成分。 (2)相關(guān)化合物中“A”的辨析 [方法技巧會(huì)應(yīng)用] ATP的結(jié)構(gòu)與功能解題方法技巧 解答ATP的結(jié)構(gòu)與功能試題要注意兩點(diǎn)：一是應(yīng)注意其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，即含有兩個(gè)高能磷酸鍵，且遠(yuǎn)離腺苷的那個(gè)容易斷開。二是應(yīng)注意動(dòng)物和植物體內(nèi)ATP的來(lái)源不同，前者主要通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生，場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；后者的形成途徑包括細(xì)胞呼吸和光合作用的光反應(yīng)階段，場(chǎng)所包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP僅用于光合作用的暗反應(yīng)，其他生命活動(dòng)所需能量由細(xì)胞呼吸來(lái)提供。 [鞏固提升練題組] ?題組一　ATP在能量代謝中作用的考查 5．下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是(　　) ①人長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時(shí)相等 ②若細(xì)胞內(nèi)Na＋濃度偏高，為維持Na＋濃度的穩(wěn)定，細(xì)胞消耗ATP的量增加 ③人在寒冷時(shí)，腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多，細(xì)胞產(chǎn)生ATP的量增加 ④人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 解析：本題考查ATP在各種條件下含量的變化。安靜狀態(tài)時(shí)，骨骼肌細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸；長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，既進(jìn)行有氧呼吸，也進(jìn)行無(wú)氧呼吸；有氧呼吸和無(wú)氧呼吸分解1mol葡萄糖所形成的ATP分別為38mol、2mol，生成ATP的量不相等。Na＋外流是以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行的，需要消耗ATP。人在寒冷時(shí)，甲狀腺激素與腎上腺素的分泌增加，代謝增強(qiáng)，有機(jī)物分解加快，ATP產(chǎn)生量增加。ATP與ADP總是處于動(dòng)態(tài)平衡之中，當(dāng)ATP消耗量增加時(shí)，機(jī)體通過(guò)無(wú)氧呼吸和分解糖原等方式產(chǎn)生更多ATP。 答案：B 6．酶和ATP是細(xì)胞代謝過(guò)程中所需的兩種重要的化合物，而細(xì)胞內(nèi)還有與ATP結(jié)構(gòu)類似的GTP、CTP和UTP等高能磷酸化合物，但ATP用途較為廣泛。下列有關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是(　　) A．UTP分子中含有2個(gè)高能磷酸鍵，徹底水解可得到3種有機(jī)物 B．ATP分子中高能磷酸鍵全部斷裂后的產(chǎn)物中有某些酶的基本組成單位 C．ATP的合成常伴隨放能反應(yīng)，而吸能反應(yīng)不一定伴隨ATP的水解 D．唾液腺細(xì)胞分泌唾液淀粉酶的過(guò)程是一個(gè)需要消耗ATP的胞吐過(guò)程 解析：UTP(三磷酸尿苷)徹底水解的產(chǎn)物為尿嘧啶、核糖和磷酸，其中磷酸屬于無(wú)機(jī)物，A錯(cuò)誤；ATP分子中高能磷酸鍵全部斷裂后的產(chǎn)物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸，其中腺嘌呤核糖核苷酸是RNA類酶的基本組成單位之一，B正確；某些吸能反應(yīng)可能伴隨GTP、CTP或UTP的水解，C正確；唾液腺細(xì)胞分泌唾液淀粉酶的過(guò)程是一個(gè)需要消耗ATP的胞吐過(guò)程，D正確。 答案：A ?題組二　ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過(guò)程的考查 7．如圖中甲代表ATP，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．在合成蔗糖的反應(yīng)中，乙的含量會(huì)增多 B．丙中含有腺嘌呤，是DNA的基本組成單位 C．丙含有高能磷酸鍵，但一般不供能 D．丁是腺苷，而戊不可用于甲的合成 解析：在合成蔗糖的反應(yīng)中，需要消耗ATP，ADP的含量會(huì)增多，A正確；丙是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本組成單位之一，B錯(cuò)誤；丙中不含有高能磷酸鍵，C錯(cuò)誤；丁就是ATP脫去三個(gè)磷酸基團(tuán)(戊)，即為腺苷，腺苷是由腺嘌呤和核糖組成的，而磷酸基團(tuán)是ATP合成的原料，D錯(cuò)誤。 答案：A 8．酶是細(xì)胞代謝不可缺少的催化劑，ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。如圖是ATP中磷酸鍵逐級(jí)水解的過(guò)程圖，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．①代表的物質(zhì)是ADP，③是腺嘌呤核糖核苷酸 B．若要探究酶b的最適pH，應(yīng)在中性左右設(shè)置實(shí)驗(yàn)自變量 C．釋放能量最少的過(guò)程是Ⅲ D．大腸桿菌細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場(chǎng)所是線粒體 解析：分析圖示可知：①為ADP、②為腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)、③是腺苷、④是磷酸、⑤是能量，A項(xiàng)錯(cuò)誤；酶b的適宜pH的變量范圍應(yīng)偏酸性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Ⅰ和Ⅱ過(guò)程斷裂的都是高能磷酸鍵，Ⅲ過(guò)程斷裂的是普通化學(xué)鍵，所以釋放能量最少的過(guò)程是Ⅲ，C項(xiàng)正確；大腸桿菌細(xì)胞屬于原核細(xì)胞，原核細(xì)胞中沒(méi)有線粒體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C 考點(diǎn)二　酶在細(xì)胞代謝中的作用 [真題試做明考向] 1．(2017高考全國(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：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，C項(xiàng)正確。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，A項(xiàng)錯(cuò)誤。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，B項(xiàng)錯(cuò)誤。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，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C 2．(2017高考天津卷)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：本題考查酶促反應(yīng)過(guò)程中酶的作用。由圖示中A、B物質(zhì)變化曲線知，A、B分別為反應(yīng)物和生成物，酶C的作用是降低A生成B這一反應(yīng)的活化能，A正確；隨反應(yīng)物濃度降低，該體系中酶促反應(yīng)速率先快后慢，B正確；T2后因A濃度降低導(dǎo)致了反應(yīng)速率下降，從而導(dǎo)致B濃度增加緩慢，C錯(cuò)誤；該圖為最適溫度下的酶促反應(yīng)曲線，若適當(dāng)降低反應(yīng)溫度，達(dá)到反應(yīng)平衡的時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，T2值會(huì)增大，D正確。 答案：C 3．(2015高考海南卷)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．酶可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 C．高效性是酶的重要特性之一 D．激素與靶細(xì)胞結(jié)合可影響細(xì)胞的代謝 解析：人體內(nèi)激素的化學(xué)本質(zhì)并非都是蛋白質(zhì)，如性激素為固醇，A項(xiàng)錯(cuò)誤。酶的作用原理是降低反應(yīng)需要的活化能，進(jìn)而加快反應(yīng)的速度，B項(xiàng)正確。酶具有專一性、高效性和作用條件較溫和等特點(diǎn)，C項(xiàng)正確。激素與靶細(xì)胞結(jié)合可調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝，D項(xiàng)正確。 答案：A 4．(2013高考新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)關(guān)于酶的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中 B．低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu) C．酶通過(guò)降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來(lái)提高化學(xué)反應(yīng)速度 D．酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個(gè)反應(yīng)的底物 解析：細(xì)胞生命活動(dòng)所必需的酶，如呼吸氧化酶，會(huì)存在于分化程度不同的各類細(xì)胞中；低溫抑制酶的活性，在一定范圍內(nèi)，當(dāng)溫度回升后，酶的活性可以恢復(fù)，但酶的空間結(jié)構(gòu)一旦被破壞，其活性將無(wú)法恢復(fù)，低溫沒(méi)有破壞酶的空間結(jié)構(gòu)；酶提高化學(xué)反應(yīng)速度是靠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能實(shí)現(xiàn)的；酶在化學(xué)反應(yīng)中充當(dāng)催化劑，也可以作為另一個(gè)反應(yīng)的底物。 答案：B [融會(huì)貫通析考點(diǎn)] 1．酶的作用原理曲線分析 (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在縱軸上向上移動(dòng)。用加熱的方法不能降低活化能，但會(huì)提供活化能。 2．酶的特性曲線分析 (1)圖1中加酶的曲線和加無(wú)機(jī)催化劑的曲線比較，表明酶具有高效性。 (2)圖2中兩曲線比較，表明酶具有專一性。 3．影響酶促反應(yīng)速率的因素的曲線分析 溫度 pH 底物濃度 酶濃度 溫度偏高或偏低，都會(huì)使酶的活性降低。溫度過(guò)高會(huì)使酶因空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性 每種酶只能在一定的pH范圍內(nèi)表現(xiàn)出活性，過(guò)酸過(guò)堿都會(huì)使酶因空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而失活 當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后，受酶量的限制，酶促反應(yīng)速率不再增加 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 [方法技巧會(huì)應(yīng)用] 酶的作用和特性相關(guān)試題的解題方法技巧 (1)對(duì)酶的概念、本質(zhì)和特性的分析 解答酶的本質(zhì)、特性試題時(shí)，應(yīng)關(guān)注以下幾個(gè)方面： ①絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，可用雙縮脲試劑鑒定，甚至用蛋白酶處理來(lái)確定某種酶的本質(zhì)。 ②酶既可在細(xì)胞內(nèi)，也可在細(xì)胞外發(fā)揮催化作用。酶的催化作用是指能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率，但不改變化學(xué)反應(yīng)的方向和平衡點(diǎn)。 ③在化學(xué)反應(yīng)前后，酶的性質(zhì)、數(shù)量并不發(fā)生改變。 (2)酶促反應(yīng)曲線類試題解題思路 解答此類試題應(yīng)用“四看法”： ①一看兩坐標(biāo)軸的含義：分清自變量與因變量，了解兩個(gè)變量的關(guān)系。 ②二看曲線的變化：利用數(shù)學(xué)模型法觀察同一條曲線的升、降或平的變化，掌握變量變化的生物學(xué)意義。如在分析影響酶促反應(yīng)的因素時(shí)，一般情況下，生成物的量未達(dá)到飽和時(shí)，限制因素是橫坐標(biāo)所表示的因素，當(dāng)生成物的量達(dá)到飽和后，限制因素是除橫坐標(biāo)所表示的因素之外的其他因素。 ③三看特殊點(diǎn)：即曲線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、頂點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、交叉點(diǎn)等五點(diǎn)，理解特殊點(diǎn)的意義。 ④四看不同曲線的變化：理解曲線之間的內(nèi)在聯(lián)系，找出不同曲線的異同及變化的原因。 [鞏固提升練題組] ?題組一　酶本質(zhì)及作用特性的考查 5．下列關(guān)于酶的敘述，正確的是(　　) A．在酶促反應(yīng)中，酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率稱為酶活性 B．與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶為化學(xué)反應(yīng)提供的活化能更多使之具有高效性 C．高溫、低溫、過(guò)酸和過(guò)堿都會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)受到破壞而永久失活 D．DNA能控制蛋白質(zhì)類酶的合成，但不能控制RNA類酶的合成 解析：在酶促反應(yīng)中酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率稱為酶活性，A正確；與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，酶不提供能量，B錯(cuò)誤；低溫不會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，只是抑制酶活性，C錯(cuò)誤；DNA既能控制蛋白質(zhì)類酶的合成，也能控制RNA類酶的合成，D錯(cuò)誤。 答案：A 6．(2018浙江新高考研究聯(lián)盟聯(lián)考)二氧化錳和過(guò)氧化氫酶都能催化過(guò)氧化氫分解成水和氧氣。下表為某興趣小組進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)及相應(yīng)結(jié)果。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) 試管 反應(yīng)物 加入物質(zhì) 反應(yīng)條件 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 1 2%過(guò)氧化氫溶液 二氧化錳 室溫 少量氣泡 2 2%過(guò)氧化氫溶液 土豆浸出液 室溫 大量氣泡 3 2%過(guò)氧化氫溶液 人新鮮唾液 室溫 沒(méi)有氣泡 A.本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明酶的催化作用具有高效性和專一性 B．本實(shí)驗(yàn)還能證明酶在細(xì)胞外也具有催化作用 C．若將產(chǎn)生的氣體全部收集起來(lái)，則從1號(hào)和2號(hào)試管收集到的氣體體積基本相同 D．若將反應(yīng)條件改為沸水浴，則2號(hào)試管也不會(huì)產(chǎn)生氣泡 解析：本實(shí)驗(yàn)的自變量是無(wú)機(jī)催化劑和生物催化劑酶，說(shuō)明酶具有高效性，自變量還有酶的種類，說(shuō)明酶具有專一性，A正確；本實(shí)驗(yàn)是在細(xì)胞外的試管中進(jìn)行的，說(shuō)明酶在細(xì)胞外也具有催化作用，B正確；由于反應(yīng)物的量是相等的，在無(wú)機(jī)催化劑和生物催化劑作用下的反應(yīng)只是速度不同，所以不同的試管中最終收集到的氣體體積基本相同，C正確；過(guò)氧化氫在高溫下分解速度也會(huì)加快，所以若將反應(yīng)條件改為沸水浴，則2號(hào)試管也會(huì)產(chǎn)生氣泡，D錯(cuò)誤。 答案：D ?題組二　影響酶活性因素的考查 7．某課外小組在25℃、不同pH條件下，用人體的胃蛋白酶和胰蛋白酶分別催化蛋白質(zhì)水解，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下，相關(guān)敘述正確的是(　　) A．向pH為6的反應(yīng)容器中滴加鹽酸后，胃蛋白酶的活性會(huì)升高 B．兩種酶混合使用的催化效率大于兩種酶單獨(dú)作用的效果 C．本實(shí)驗(yàn)中pH和酶的種類是自變量，溫度是無(wú)關(guān)變量 D．升高溫度兩種酶的最適pH都會(huì)增大 解析：當(dāng)pH＝6時(shí)，胃蛋白酶已失活，降低pH酶的活性也不能恢復(fù)，A錯(cuò)誤；兩種酶作用的pH范圍不同，所以同時(shí)使用時(shí)，催化效率變化要看pH范圍，且本實(shí)驗(yàn)未探究?jī)煞N酶混合使用時(shí)的催化效率，B錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)是在不同pH條件下，探究不同種類的酶的催化效率，所以自變量是pH和酶的種類，溫度則是無(wú)關(guān)變量，C正確；升高溫度，最適pH不變，D錯(cuò)誤。 答案：C 8．某科研小組進(jìn)行了溫度對(duì)蔗糖酶活性影響的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示(t2為最適溫度)，圖2表示t1溫度下蔗糖酶對(duì)蔗糖的催化過(guò)程，下列敘述正確的是(　　) A．由圖1可判斷，在反應(yīng)溫度由t3下降到t2的過(guò)程中，酶活性將上升 B．由圖2可判斷，蔗糖酶催化蔗糖分解為葡萄糖和果糖的效率較高 C．圖1中，若環(huán)境溫度由t1變?yōu)閠3，人體內(nèi)蔗糖酶的活性基本不變 D．圖2中，適當(dāng)提高溫度不影響單位時(shí)間內(nèi)葡萄糖和果糖的產(chǎn)量 解析：由圖1分析可知，在反應(yīng)溫度為t3時(shí)，大部分酶不可逆地變性失活，故在反應(yīng)溫度由t3下降到t2的過(guò)程中，酶活性不會(huì)上升，A錯(cuò)誤；圖2只能說(shuō)明蔗糖酶可以催化蔗糖水解，但是沒(méi)有設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，不能證明蔗糖酶的高效性，B錯(cuò)誤；人是恒溫動(dòng)物，若環(huán)境溫度由t1到t3，人的體溫幾乎不變，所以人體內(nèi)蔗糖酶的活性基本不變，C正確；蔗糖酶的活性受溫度影響，所以適當(dāng)提高溫度可以提高酶的活性，促進(jìn)蔗糖的水解，D錯(cuò)誤。 答案：C 考點(diǎn)三　有關(guān)酶實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析的考查 [真題試做明考向] 1．(2016高考全國(guó)卷Ⅰ)若除酶外所有試劑已預(yù)保溫，則在測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)產(chǎn)物的量 解析：在測(cè)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。 答案：C 2．(2016高考江蘇卷)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：該實(shí)驗(yàn)的目的是探究白菜梗中是否存在過(guò)氧化物酶，實(shí)驗(yàn)原理是過(guò)氧化物酶能分解H2O2，使氧化焦性沒(méi)食子酸呈橙紅色；實(shí)驗(yàn)的自變量是是否加入白菜梗提取液，其中1號(hào)管和2號(hào)管是對(duì)照組，3號(hào)管和4號(hào)管是實(shí)驗(yàn)組，A正確、B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必須遵循對(duì)照原則，3號(hào)與1、2號(hào)對(duì)照，3號(hào)管、2號(hào)管呈橙紅色，1號(hào)管不變色，可以證明白菜梗中存在過(guò)氧化物酶，C錯(cuò)誤；3號(hào)管和4號(hào)管的自變量是是否經(jīng)過(guò)煮沸處理，若4號(hào)管不呈橙紅色，與3號(hào)管對(duì)照，說(shuō)明高溫使過(guò)氧化物酶變性失活，D錯(cuò)誤。 答案：A 3．(2016高考全國(guó)卷Ⅱ)為了研究溫度對(duì)某種酶活性的影響，設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組：A組(20℃)、B組(40℃)和C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。回答下列問(wèn)題： (1)三個(gè)溫度條件下，該酶活性最高的是________組。 (2)在時(shí)間t1之前，如果A組溫度提高10℃，那么A組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)________。 (3)如果在時(shí)間t2時(shí)，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時(shí)，C組產(chǎn)物總量________，原因是________________________________________________。 (4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是________，其特性有________________(答出兩點(diǎn)即可)。 解析：(1)如圖，40℃(B組)所對(duì)應(yīng)曲線的產(chǎn)物濃度先到達(dá)飽和點(diǎn)，即B組反應(yīng)最快，酶活性最高。(2)根據(jù)圖像可知，A組反應(yīng)溫度比最適溫度低，那么在時(shí)間t1前將溫度提高10℃，A組的反應(yīng)速度會(huì)加快。(3)C組在時(shí)間t2之前已經(jīng)結(jié)束化學(xué)反應(yīng)，且產(chǎn)物濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他組，說(shuō)明酶在該溫度下已經(jīng)失活，那么即使在時(shí)間t2時(shí)向體系中增加底物，C組產(chǎn)物總量也不會(huì)增加。(4)生物體內(nèi)大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，酶具有高效性、專一性等特性。 答案：(1)B (2)加快 (3)不變　60℃條件下，t2時(shí)酶已失活，即使增加底物，反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會(huì)增加 (4)蛋白質(zhì)或RNA　高效性和專一性 4．(2015高考重慶卷)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←?。為探究淀粉酶活性與穗發(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 0.5mL提取液 0.5mL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(cè)：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(wú)明顯差異，且Ⅱ中的顯色結(jié)果為紅粒管顏色顯著__________(填“深于”或“淺于”)白粒管，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：本題以酶促反應(yīng)為背景，考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力。(1)對(duì)照管中應(yīng)該加入與實(shí)驗(yàn)組等體積的蒸餾水；三組試管中加入緩沖液是為了防止反應(yīng)過(guò)程中pH變化影響酶促反應(yīng)。題干中有“紅粒小麥的穗發(fā)芽率明顯低于當(dāng)?shù)匕琢Ｐ←湣?，表格顯示紅粒管顯色明顯，說(shuō)明試管中的淀粉剩余較多，即酶活性較低，由此可推知淀粉酶活性越低，穗發(fā)芽率越低；當(dāng)?shù)孜锏矸廴芤旱臐舛冗m當(dāng)減小，若要使顯色結(jié)果不變，即使剩余的淀粉量不變，就要適當(dāng)縮短反應(yīng)時(shí)間。(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄績(jī)煞N淀粉酶的活性在穗發(fā)芽率差異中的作用，就要對(duì)兩種淀粉酶分別研究。實(shí)驗(yàn)方案Ⅰ中已有“使α淀粉酶失活”的操作，那么Ⅱ中的X處理就應(yīng)該是使β淀粉酶失活；假設(shè)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，那么Ⅰ中的兩管由于α淀粉酶失活，會(huì)表現(xiàn)出顯色結(jié)果無(wú)明顯差異；Ⅱ中，則因?yàn)閮Hβ淀粉酶失活，但α淀粉酶活性存在差異，表現(xiàn)出同(1)實(shí)驗(yàn)中的結(jié)果，紅粒管顯色深于白粒管。 答案：(1)0.5mL蒸餾水　控制pH　紅粒小麥　低　縮短　(2)β淀粉酶失活　深于 [融會(huì)貫通析考點(diǎn)] 1．依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏?zhǔn)確選取實(shí)驗(yàn)材料和檢測(cè)指標(biāo) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 實(shí)驗(yàn)材料 檢測(cè)指標(biāo)(試劑) 備注 高效性 過(guò)氧化氫與過(guò)氧化氫酶 O2產(chǎn)生的快慢與多少 與無(wú)機(jī)催化劑對(duì)比 專一性 淀粉、蔗糖與淀粉酶 斐林試劑 不能用碘液 溫度對(duì)酶活性影響 淀粉和淀粉酶 碘液 不能用斐林試劑 pH對(duì)酶活性的影響 過(guò)氧化氫與過(guò)氧化氫酶 O2產(chǎn)生的多少與快慢 不選用淀粉和淀粉酶 2.與酶相關(guān)的兩類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) (1)驗(yàn)證酶的本質(zhì)、作用特性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 實(shí)驗(yàn)組 對(duì)照組 實(shí)驗(yàn)組衡量標(biāo)準(zhǔn) 驗(yàn)證某種酶是蛋白質(zhì) 待測(cè)酶液＋雙縮脲試劑 已知蛋白液＋雙縮脲試劑 是否出現(xiàn)紫色 驗(yàn)證酶具有催化作用 底物＋相應(yīng)酶液 底物＋等量蒸餾水 底物是否被分解 驗(yàn)證酶的專一性 底物＋相應(yīng)酶液 另一底物＋相同酶液或同一底物＋另一酶液 底物是否被分解 驗(yàn)證酶具有高效性 底物＋相應(yīng)酶液 底物＋等量無(wú)機(jī)催化劑 底物分解速率或產(chǎn)物生成速率 (2)探究酶的最適溫度或最適pH的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)程序 [方法技巧會(huì)應(yīng)用] 酶的驗(yàn)證、探究或評(píng)價(jià)性實(shí)驗(yàn)題解題步驟 此類試題應(yīng)依照下列模板進(jìn)行：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(新情境題的題干中會(huì)有提示，要注意提煉)。第三步，準(zhǔn)確書寫實(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、所學(xué)的生物知識(shí)進(jìn)行綜合分析，然后做出判斷；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。 [鞏固提升練題組] ?題組一　有關(guān)酶實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的考查 5．(2018廣東深圳聯(lián)考)下列有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路正確的是(　　) A．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液驗(yàn)證酶的專一性 B．利用過(guò)氧化氫、新鮮的豬肝研磨液和氯化鐵溶液研究酶的高效性 C．利用過(guò)氧化氫和過(guò)氧化氫酶探究溫度對(duì)酶活性的影響 D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為3、7、11的緩沖液驗(yàn)證pH對(duì)酶活性的影響 解析：淀粉酶能催化淀粉的分解，但不能催化蔗糖的分解，若利用淀粉、蔗糖、淀粉酶來(lái)驗(yàn)證酶的專一性，結(jié)果加碘液都不會(huì)變藍(lán)色，A錯(cuò)誤；酶的高效性是相對(duì)無(wú)機(jī)催化劑而言的，所以研究酶的高效性時(shí)，應(yīng)用酶和無(wú)機(jī)催化劑對(duì)比，B正確；過(guò)氧化氫在加熱的條件下也能分解，因此不能利用過(guò)氧化氫和過(guò)氧化氫酶探究溫度對(duì)酶活性的影響，C錯(cuò)誤；胃蛋白酶的適宜pH是1.5～2.0，所以利用胃蛋白酶、蛋清來(lái)驗(yàn)證pH對(duì)酶活性的影響時(shí)，pH不能設(shè)置成3、7、11，D錯(cuò)誤。 答案：B 6．如圖是探究過(guò)氧化氫酶量對(duì)酶促反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)裝置圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。 (1)本實(shí)驗(yàn)中對(duì)自變量的控制可通過(guò)________________來(lái)實(shí)現(xiàn)。除了自變量和因變量外，本實(shí)驗(yàn)中哪些是無(wú)關(guān)變量(答出主要兩點(diǎn))？_________________________________________。 (2)若要驗(yàn)證酶的專一性，在此實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上，應(yīng)如何改進(jìn)(請(qǐng)寫出具體的措 施)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)能否用本實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證溫度對(duì)酶活性的影響？__________，原因是_____________。 (4)在過(guò)氧化氫溶液相同濃度、相同體積的不同實(shí)驗(yàn)組中加入相同大小不同數(shù)目的浸潤(rùn)過(guò)肝臟研磨液濾紙片，則幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組最終生成的氣體量是否相同？__________，原因是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)該實(shí)驗(yàn)中，自變量是過(guò)氧化氫酶的量，因此可以通過(guò)改變浸過(guò)肝臟研磨液的濾紙片的大小和數(shù)目來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)自變量的控制。本實(shí)驗(yàn)中的無(wú)關(guān)變量有過(guò)氧化氫溶液的量、溶液的pH、反應(yīng)時(shí)間等。(2)酶的專一性可以用不同的酶催化同一種底物的實(shí)驗(yàn)加以對(duì)照分析，在題干實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上，可以增加對(duì)照組，將肝臟研磨液換成淀粉酶等其他種類的酶。(3)由于H2O2在加熱的條件下分解較快，故不能用本實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證溫度對(duì)酶活性的影響。(4)由于酶只改變化學(xué)反應(yīng)的速率不影響反應(yīng)平衡，并且各組底物量相等，因此幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組最終生成的氣體量相同。 答案：(1)改變?yōu)V紙片的大小和數(shù)目　過(guò)氧化氫溶液的量、溶液的pH、反應(yīng)時(shí)間等 (2)增加對(duì)照組，將肝臟研磨液換成淀粉酶等其他種類的酶 (3)不能　高溫條件下過(guò)氧化氫不穩(wěn)定易分解 (4)相同　酶只改變化學(xué)反應(yīng)的速率不影響反應(yīng)平衡 ?題組二　酶特性實(shí)驗(yàn)探究的考查 7．把混有反應(yīng)物的液體，加到搗碎的土豆汁液中(酶液)，在37℃下觀察到某些反應(yīng)現(xiàn)象。在這種情況下，學(xué)生甲設(shè)計(jì)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)是用蒸餾水代替反應(yīng)物，加入酶液中，也可觀察到該反應(yīng)現(xiàn)象；學(xué)生乙設(shè)計(jì)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)是用蒸餾水代替酶液，加入反應(yīng)物中，則觀察不到該反應(yīng)現(xiàn)象。下面是對(duì)此問(wèn)題的解釋，其中可能性最大的一項(xiàng)是(　　) A．酶催化的反應(yīng)即使完全沒(méi)有反應(yīng)物，也可緩慢進(jìn)行 B．酶由于被蒸餾水溶解出來(lái)，因而能進(jìn)行反應(yīng) C．該酶液中混有與反應(yīng)物相同的物質(zhì) D．該酶液中混有催化同一反應(yīng)的多種酶 解析：新鮮土豆汁液中含有過(guò)氧化氫酶，能催化過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氣泡。學(xué)生甲用蒸餾水代替反應(yīng)物，加入酶液中也可觀察到該反應(yīng)現(xiàn)象，說(shuō)明該酶液中混有與反應(yīng)物相同的物質(zhì)。學(xué)生乙設(shè)計(jì)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，蒸餾水不起催化作用。 答案：C 8．為獲取高性能堿性淀粉酶，興趣小組的同學(xué)在科研人員的幫助下進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)?；卮鹣嚓P(guān)問(wèn)題： [實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯比較甲、乙、丙三種微生物所產(chǎn)生的淀粉酶的活性。 [實(shí)驗(yàn)原理]略。 [實(shí)驗(yàn)材料]科研人員提供的三種微生物淀粉酶提取液(提取液中酶濃度相同)等。 [實(shí)驗(yàn)步驟] (1)取四支試管，分別編號(hào)。 (2)在下表各列的字母位置，填寫相應(yīng)試劑的體積量(mL)，并按表內(nèi)要求完成操作。 試管1 試管2 試管3 試管4 蒸餾水 2 2 2 A pH＝8緩沖液 0.5 0.5 0.5 0.5 淀粉溶液 1 1 1 1 甲生物提取液 0.3 乙生物提取液 0.3 丙生物提取液 0.3 總體積 3.8 3.8 3.8 B (3)將上述四支試管放入37℃的水浴，保溫1小時(shí)。 (4)在上述四支試管冷卻后滴入碘液。 (5)觀察比較實(shí)驗(yàn)組的三支試管與對(duì)照組試管的顏色及其深淺。 [實(shí)驗(yàn)結(jié)果] 試管1 試管2 試管3 試管4 顏色深淺程度 ＋＋ － ＋ C (“＋”表示顏色變化的深淺，“－”表示不變色) 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)填寫表中的數(shù)值：A為________，C的顏色深淺程度為________(用“＋”或“－”表示)。 (2)該實(shí)驗(yàn)的自變量是______________，無(wú)關(guān)變量有__________________(至少寫出2種)。 (3)除了用碘液檢驗(yàn)淀粉的剩余量來(lái)判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果外，還可以用________試劑來(lái)檢測(cè)生成物。若用該試劑檢驗(yàn)，顏色變化最大的試管是________。 (4)根據(jù)上述結(jié)果得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：不同來(lái)源的淀粉酶，雖然酶濃度相同，但活性不同。你認(rèn)為造成實(shí)驗(yàn)中三種酶活性差異的根本原因是_____________________________________。 解析：(1)由于試管1、2、3均加入2mL蒸餾水和0.3mL淀粉酶提取液，故試管4作為對(duì)照組，加入液體量要一致，故A為2＋0.3＝2.3，其顏色比其他的實(shí)驗(yàn)組要深。(2)自變量為加入的不同微生物產(chǎn)生的淀粉酶，無(wú)關(guān)變量有pH、溫度、提取液的量和濃度以及淀粉溶液的量和濃度等。(3)因?yàn)榈矸勖缚蓪⒌矸鬯鉃檫€原糖，因此，除了用碘液檢測(cè)淀粉的剩余量來(lái)判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果外，還可用斐林試劑來(lái)檢測(cè)生成物。因?yàn)樵嚬?中滴入碘液不變色，說(shuō)明該酶活性最大，徹底將淀粉水解為還原糖，故與斐林試劑反應(yīng)顏色最深。(4)造成酶活性差異的根本原因是編碼酶的基因不同。 答案：(1)2.3?。?或多于＋＋＋)　(2)不同來(lái)源的淀粉酶　各組間pH、溫度、加入提取物的量和濃度、淀粉溶液的量和濃度等　(3)斐林　試管2　(4)決定這3種酶的DNA(基因)不同 [課堂加固訓(xùn)練]　　　　　　　　　　　　　　　　　練模擬　做典題　提高解題能力 授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第28頁(yè) 1．下列有關(guān)酶的敘述，正確的是(　　) A．RNA聚合酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，催化的反應(yīng)物是RNA B．酶的合成場(chǎng)所是核糖體 C．在探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，一般不用過(guò)氧化氫為底物 D．將酶分子經(jīng)高溫環(huán)境處理后，酶會(huì)因?yàn)殡逆I斷裂而失活，用雙縮脲試劑處理后不再出現(xiàn)紫色 解析：RNA聚合酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，RNA是RNA聚合酶催化反應(yīng)的產(chǎn)物，A錯(cuò)誤；絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所是核糖體，少數(shù)酶本質(zhì)是RNA，合成場(chǎng)所主要是細(xì)胞核，B錯(cuò)誤；在探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，溫度是自變量，而加熱會(huì)加快過(guò)氧化氫的分解，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾，所以一般不用過(guò)氧化氫為底物，C正確；蛋白質(zhì)類酶分子經(jīng)高溫處理后，會(huì)因空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而失活，用雙縮脲試劑(作用于肽鍵)處理后會(huì)出現(xiàn)紫色，D錯(cuò)誤。 答案：C 2．下列關(guān)于“探究溫度影響淀粉酶活性”實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．合理設(shè)定實(shí)驗(yàn)溫度屬于控制實(shí)驗(yàn)的自變量 B．淀粉與淀粉酶應(yīng)分別達(dá)到設(shè)定溫度后再混合 C．可選用碘液或斐林試劑對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè) D．淀粉的用量和保溫時(shí)間均可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 解析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的可知該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度，A正確；應(yīng)先將淀粉酶溶液和淀粉溶液分別控制到相同溫度后再混合，B正確；斐林試劑與還原性糖的顯色反應(yīng)需要加熱到50～65℃，故不宜用于探究溫度對(duì)酶活性的影響，可選用碘液鑒定反應(yīng)物淀粉的量來(lái)確定酶的活性，C錯(cuò)誤；淀粉的用量和保溫時(shí)間均屬無(wú)關(guān)變量，二者都可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，D正確。 答案：C 3．某實(shí)驗(yàn)小組利用過(guò)氧化氫做了如下實(shí)驗(yàn)。則相關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) 步驟 試管編號(hào)及組別 a b c d e 加入試劑 2mL3%H2O2 2mL3%H2O2 2mL3%H2O2 2mL3%H2O2 2mLH2O 試劑、劑量以及處理措施, 90℃水浴加熱 2滴FeCl3溶液 2滴肝臟研磨液 2滴煮熟的肝臟研磨液 2滴肝臟研磨液 溫度 常溫 常溫 常溫 常溫 氣泡多少 多 較多 最多 無(wú) 無(wú) A.a組和c組對(duì)照，說(shuō)明酶具有催化作用 B．b組和c組對(duì)照，說(shuō)明酶具有高效性和專一性 C．c組和d組對(duì)照，說(shuō)明高溫會(huì)破壞酶的結(jié)構(gòu)使酶失活 D．c組和e組對(duì)照，可排除肝臟研磨液中其他物質(zhì)的影響 解析：a組高溫也會(huì)加快過(guò)氧化氫的分解，不能與c組對(duì)照說(shuō)明酶具有催化作用，A錯(cuò)誤；由分析可知，b、c組對(duì)照，說(shuō)明酶具有高效性，但不能說(shuō)明酶具有專一性，B錯(cuò)誤；c、d組對(duì)照，說(shuō)明酶的活性受溫度影響，高溫會(huì)使酶失去活性，不能確定酶失活是否是由空間結(jié)構(gòu)改變引起的，C錯(cuò)誤；c、e組的自變量為是否含有過(guò)氧化氫，該對(duì)照實(shí)驗(yàn)說(shuō)明氣泡來(lái)自于過(guò)氧化氫分解，可排除肝臟研磨液中其他物質(zhì)的影響，D正確。 答案：D 4．受損傷的馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)酚氧化酶(PPO)和底物(酚類物質(zhì))直接接觸，引起馬鈴薯的褐變，為探究溫度對(duì)PPO活性的影響，實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： (1)PPO粗提液的提取 低溫下將新鮮馬鈴薯用蒸餾水洗凈、去皮，取20g樣品放入含50mL磷酸緩沖液(pH為5.5)的研缽中，同時(shí)加入少量石英砂，研磨、離心，上清液即為PPO的粗提液，加緩沖液研磨的目的是_____________________________________________________________________。 (2)不同溫度下PPO活性的測(cè)定 步驟順序 試管1 試管2 試管3 試管4 試管5 試管6 試管7 試管8 PPO粗提液 2mL 2mL 2mL 2mL 酚類底物 2mL 2mL 2mL 2mL 反應(yīng) 混合振蕩 混合振蕩 混合振蕩 混合振蕩 溫度預(yù)處理(5min) 0℃ 15℃ 30℃ 45℃ 保溫時(shí)間 5min 5min 5min 5min 記錄結(jié)果 ＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋ (注：反應(yīng)底物充足；實(shí)驗(yàn)結(jié)果中“＋”越多褐色越深) ①實(shí)驗(yàn)步驟順序有不妥之處，請(qǐng)改正____________________________________________。 ②實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：15℃和30℃溫度條件，PPO具有相同的活性，從酶的特性分析其原因是________________________________________。 ③為進(jìn)一步探究PPO最適溫度，應(yīng)在________范圍內(nèi)設(shè)置溫度梯度。 解析：(1)酶容易變性失活，所以加緩沖液是為了維持pH，保持PPO的活性。(2)①酶具有高效性，所以“反應(yīng)”的步驟應(yīng)改到“溫度預(yù)處理”之后。②15℃和30℃溫度條件，PPO具有相同的活性，從酶的特性分析其原因是在酶的最適溫度前后可以有相同的催化效率。③由表可知在15℃和30℃時(shí)酶活性較高且活性相同，所以為進(jìn)一步探究PPO最適溫度，應(yīng)在15～30℃范圍內(nèi)設(shè)置更小的溫度梯度。 答案：(1)維持pH，保持PPO的活性(防止PPO失活，一定要寫到“PPO活性”) (2)①“反應(yīng)”步驟改在“溫度預(yù)處理”之后 ②在酶的最適溫度前后，可以有相同的催化效率 ③15～30℃ 5．請(qǐng)回答下列有關(guān)ATP的問(wèn)題。 (1)人的骨骼肌細(xì)胞中，ATP含量?jī)H夠劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)3s以內(nèi)的能量供給。運(yùn)動(dòng)員參加短跑比賽過(guò)程中，肌細(xì)胞中ATP的相對(duì)含量隨時(shí)間的變化如下圖所示。 圖中A→B的變化過(guò)程，說(shuō)明ATP被水解，釋放的能量用于____________________；B→C過(guò)程中，ATP含量增加說(shuō)明________增強(qiáng)，從而促進(jìn)ADP形成ATP，以彌補(bǔ)細(xì)胞中ATP含量的不足；從整個(gè)曲線來(lái)看，肌細(xì)胞中ATP的含量不會(huì)降為零，說(shuō)明_____________________。 (2)純凈的ATP呈白色粉末狀，能夠溶于水，作為一種藥物常用于輔助治療肌肉萎縮、腦溢血后遺癥、心肌炎等疾病。ATP片劑可以口服，注射液可供肌肉注射或靜脈滴注。據(jù)此，你認(rèn)為在人體消化道中________(填“存在”或“不存在”)ATP水解酶；ATP的藥用效果是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)某同學(xué)進(jìn)行一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，目的是觀察ATP可使離體的、剛剛喪失收縮功能的新鮮骨骼肌產(chǎn)生收縮這一現(xiàn)象，說(shuō)明ATP是肌肉收縮所需能量的直接來(lái)源。 ①實(shí)驗(yàn)中，必須待離體肌肉自身的________消耗之后，才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 ②在程序上，采取自身前后對(duì)照的方法：先滴加________________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)，觀察________與否以后，再滴加________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。 ③如果將上述實(shí)驗(yàn)順序顛倒，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否可靠，并說(shuō)明原因。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)圖中A→B的過(guò)程中，ATP被水解，釋放的能量用于肌肉收縮等生命活動(dòng)；B→C過(guò)程中，通過(guò)細(xì)胞呼吸生成ATP，使ATP含量增加。ATP水解和生成同時(shí)進(jìn)行，所以肌細(xì)胞中ATP的含量不會(huì)降為零。(2)ATP片劑可以口服，這說(shuō)明在人體消化道中不存在ATP水解酶；ATP能直接為生命活動(dòng)提供能量。(3)①實(shí)驗(yàn)中，必須待離體肌肉自身的ATP消耗之后，才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。②在程序上，采用自身前后對(duì)照的方法：先滴加葡萄糖溶液，觀察肌肉是否收縮，再滴加ATP溶液。③將上述實(shí)驗(yàn)順序顛倒，如果外源ATP尚未耗盡，則滴加葡萄糖溶液肌肉也會(huì)出現(xiàn)收縮的現(xiàn)象，不能得出“ATP是肌肉收縮所需能量的直接來(lái)源”這一結(jié)論。 答案：(1)肌肉收縮等生命活動(dòng)　呼吸作用　ATP的生成和分解是同時(shí)進(jìn)行的 (2)不存在　直接為生命活動(dòng)提供能量 (3)①ATP　②葡萄糖溶液　肌肉收縮　ATP溶液?、鄄豢煽浚蝗绻庠碅TP尚未耗盡，會(huì)出現(xiàn)滴加葡萄糖溶液肌肉也會(huì)收縮的現(xiàn)象，造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象 [限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練]　　　　　　　　　　　　　　　　　練思維　練規(guī)范　練就考場(chǎng)滿分 單獨(dú)成冊(cè)　對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第129頁(yè) 一、選擇題 1．有關(guān)酶和ATP的敘述不正確的是(　　) A．ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后，形成的一磷酸腺苷是某些酶的基本組成單位之一 B．人體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉細(xì)胞中的ATP水解提供能量，此時(shí)肌肉細(xì)胞中ATP也在合成 C．同一生物體內(nèi)各種酶的催化條件都相同，其催化效率受溫度和pH的影響 D．不同生物都以ATP作為直接能源物質(zhì)，說(shuō)明不同生物具有統(tǒng)一性 解析：酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后，形成的一磷酸腺苷即腺嘌呤核糖核苷酸是RNA的基本組成單位之一，A正確；人體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉細(xì)胞中的ATP水解提供能量，此時(shí)肌肉細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞呼吸也在合成ATP，B正確；同一生物體內(nèi)各種酶的催化條件存在差異，如動(dòng)物體內(nèi)的胃蛋白酶的最適pH為1.5，絕大多數(shù)酶的最適pH在6.5到8.0之間，C錯(cuò)誤；不同生物都以ATP作為直接能源物質(zhì)，說(shuō)明不同生物具有統(tǒng)一性，D正確。 答案：C 2．(2018湖南益陽(yáng)模擬)下列關(guān)于酶與ATP的敘述，正確的是(　　) A．噬菌體、硝化細(xì)菌和哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞內(nèi)都可以合成酶 B．用淀粉酶探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，一般用斐林試劑進(jìn)行檢測(cè) C．酶的合成需要消耗ATP，ATP的合成需要酶的催化 D．吸能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系 解析：噬菌體沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器，因此噬菌體和哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞內(nèi)均不能合成酶，但硝化細(xì)菌的細(xì)胞內(nèi)可以合成酶，A項(xiàng)錯(cuò)誤；用淀粉酶探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，溫度是自變量，而用斐林試劑檢測(cè)淀粉的水解產(chǎn)物還原糖時(shí)需水浴加熱(50～65℃)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有干擾，因此一般用碘液進(jìn)行檢測(cè)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA，蛋白質(zhì)和RNA的合成均需要消耗ATP，ATP的合成需要酶的催化，C項(xiàng)正確；吸能反應(yīng)一般與ATP的水解相聯(lián)系，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C 3．RNaseP(酶)由20%的蛋白質(zhì)和80%的RNA所組成，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)如果將該酶中的蛋白質(zhì)除去，留下來(lái)的RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性。這一結(jié)果表明(　　) A．酶都是由RNA和蛋白質(zhì)組成的 B．絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA C．某些RNA具有生物催化作用 D．酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì) 解析：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)將該酶中的蛋白質(zhì)除去，留下來(lái)的RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性，說(shuō)明該酶中起催化作用的物質(zhì)是RNA。 答案：C 4．(2018四川成都聯(lián)考)下列關(guān)于酶的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中 B．隨著溫度降低，酶促反應(yīng)的活化能下降 C．酶活性最高時(shí)的溫度不適合該酶的保存 D．所有活細(xì)胞都有與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶 解析：同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中，如呼吸氧化酶，A正確；低溫條件下酶的分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，酶適于保存在低溫條件下，C正確；活細(xì)胞都能進(jìn)行呼吸作用，所有活細(xì)胞都有與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶，D正確。 答案：B 5．下列有關(guān)酶的敘述正確的是(　　) A．在適宜的條件下，酶能夠讓更多底物分子達(dá)到容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài) B．細(xì)胞代謝能夠有序地進(jìn)行與酶的高效性相關(guān) C．90℃條件下由于部分肽鍵的結(jié)構(gòu)被破壞，唾液淀粉酶的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散 D．神經(jīng)元的軸突末梢經(jīng)過(guò)多次分支增大了膜面積，有利于酶的附著以提高代謝效率 解析：在適宜的條件下，酶能夠降低反應(yīng)所需要的活化能，所以可以使更多的底物分子達(dá)到活躍狀態(tài)進(jìn)行反應(yīng)，A項(xiàng)正確；細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)大多數(shù)是酶促反應(yīng)，酶的高效性和專一性保證了酶促反應(yīng)高效、有序地進(jìn)行，B項(xiàng)錯(cuò)誤；唾液淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，90℃條件下，不會(huì)破壞肽鍵，而是破壞連接肽鏈之間的化學(xué)鍵，如二硫鍵，從而破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，使其變得伸展、松散，C項(xiàng)錯(cuò)誤；神經(jīng)元的軸突末梢經(jīng)過(guò)多次分支增大了膜面積，有利于接受神經(jīng)遞質(zhì)，并沒(méi)有酶的附著，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：A 6．關(guān)于酶的相關(guān)實(shí)驗(yàn)敘述，正確的是(　　) A．驗(yàn)證酶的高效性時(shí)，自變量是酶的種類 B．探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，可選用過(guò)氧化氫酶為研究對(duì)象 C．用淀粉、蔗糖酶和淀粉酶探究酶的專一性時(shí)，可用碘液進(jìn)行鑒定 D．在探究影響淀粉酶活性的因素時(shí)，溫度、酸堿度、實(shí)驗(yàn)的次數(shù)等都是自變量 解析：酶的高效性是與無(wú)機(jī)催化劑相比較而言的，驗(yàn)證酶的高效性時(shí)，自變量是酶和無(wú)機(jī)催化劑，A錯(cuò)誤；由于過(guò)氧化氫的分解受溫度影響，探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)不能選用過(guò)氧化氫酶為研究對(duì)象，B錯(cuò)誤；用淀粉、蔗糖酶和淀粉酶探究酶的專一性時(shí)，可用碘液檢測(cè)反應(yīng)物是否被分解，C正確；在探究影響淀粉酶活性的因素時(shí)，實(shí)驗(yàn)的次數(shù)等是無(wú)關(guān)變量，D錯(cuò)誤。 答案：C 7．乳糖酶可催化乳糖水解。有兩項(xiàng)與此相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中無(wú)關(guān)變量相同且適宜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。相關(guān)敘述正確的是(　　) 實(shí)驗(yàn)一(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的乳糖) 酶的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0 1% 2% 3% 4% 相對(duì)反應(yīng)速率 0 25 50 100 200 實(shí)驗(yàn)二(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的乳糖酶) 乳糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0 5% 10% 15% 20% 相對(duì)反應(yīng)速率 0 25 50 65 65 A.實(shí)驗(yàn)一若繼續(xù)增加酶濃度，相對(duì)反應(yīng)速率不再加大