2022年高考生物一輪復(fù)習(xí)(浙江專用) 考點(diǎn)03 酶與ATP Word版含解析
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1、考點(diǎn)03酶與ATP 【重要考向】 一、 ATP; 二、 酶的本質(zhì)及其作用; 三、 影響酶活性的因素與實(shí)驗(yàn)探究 ATP 一、吸能、放能反應(yīng)和ATP的結(jié)構(gòu) 1. 能量的轉(zhuǎn)化 (1) 化學(xué)能:活細(xì)胞中的各種分子,由于其中原子的排列而具有勢(shì)能,是細(xì)胞內(nèi)最主 要的能量形式。 (2) 能量的轉(zhuǎn)換:細(xì)胞中的“燃料分子"(如葡萄糖)被氧化時(shí)釋放的化學(xué)能,用 于各種生命活動(dòng)。 (3) 能量守恒定律:能量只能從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式,既不會(huì)被消滅,也不 能被創(chuàng)造。生物體內(nèi)或細(xì)胞中發(fā)生的只是各種能量形式的相互轉(zhuǎn)變。 2. 吸能反應(yīng)和放能反應(yīng) (1) 吸能反應(yīng) ① 概念:產(chǎn)物分子中的
2、勢(shì)能比反應(yīng)物分子中的勢(shì)能高的反應(yīng)。 ② 舉例:如光合作用、氨基酸合成蛋白質(zhì)的反應(yīng)等。 (2) 放能反應(yīng) ① 概念:產(chǎn)物分子中的勢(shì)能比反應(yīng)物分子中的勢(shì)能低的反應(yīng)。 ② 舉例:細(xì)胞呼吸等。 (3) 吸能反應(yīng)與放能反應(yīng)的聯(lián)系 ① 吸能反應(yīng)常利用放能反應(yīng)所產(chǎn)生的能量。 ② ATP是細(xì)胞中放能反應(yīng)和吸能反應(yīng)的紐帶。 3. ATP的結(jié)構(gòu) (1) 中文名稱:腺甘三磷酸。 (2) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及符號(hào)含義 A. 可利用過(guò)氧化氫和過(guò)氧化氫酶反應(yīng)探究PH對(duì)酶活性的影響B(tài).利用淀粉、蔗糖、淀 粉酶和碘液驗(yàn)證酶的專一性C.在驗(yàn)證溫度對(duì)淀粉酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)選斐林試劑 檢測(cè)還原糖的生成 D.
3、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 2. 如圖為酶與底物結(jié)合的誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)示意圖。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 A. 酶的結(jié)構(gòu)的變化有利于生化反應(yīng)的進(jìn)行 B. 酶促反應(yīng)結(jié)束以后酶的結(jié)構(gòu)恢復(fù)到原狀C.該學(xué)說(shuō)不能體現(xiàn)出酶的專一性 D.高溫和低溫都可能會(huì)影響活性中心結(jié)構(gòu) 1A本題考查有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,要求考生理解酶的特性及環(huán)境條件對(duì)酶活性的影響, 能根據(jù)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)和分析實(shí)驗(yàn),并選擇合適的試劑及條件保證反應(yīng)的順利進(jìn) 行。 可利用過(guò)氧化氫和過(guò)氧化氫酶反應(yīng)探究pH對(duì)酶活性的影響,A正確;可利用淀粉、蔗糖、 淀粉酶和斐林試劑驗(yàn)證酶的專一性,而不
4、能用碘液驗(yàn)證,B錯(cuò)誤;在驗(yàn)證溫度對(duì)淀粉酶活 性的影響實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)選碘液檢測(cè)有無(wú)淀粉被水解,而不能用斐林試劑檢測(cè)有無(wú)還原糖的生 成,C錯(cuò)誤;胃蛋白酶的適宜pH為1.5,要利用胃蛋白酶驗(yàn)證pH對(duì)酶活性的影響,則設(shè) 置的緩沖液pH應(yīng)該在1.5左右,D錯(cuò)誤。 【點(diǎn)睛】易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)撥一一酶活性實(shí)驗(yàn)探究中的“三宜”“四不宜”: (1) 若底物選擇淀粉和蔗糖,用淀粉酶來(lái)驗(yàn)證酶的專一性時(shí),檢測(cè)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(wú)法檢測(cè)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(cè)底物被分解的試劑宜選用碘液,不宜 ? ? ? 選用斐林試劑
5、,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(guò)氧化氫(H2O2)和過(guò)氧化氫酶作實(shí)驗(yàn)材 ? ? 料,因?yàn)檫^(guò)氧化氫(壓。2)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。 2C當(dāng)酶分子與底物分子接近時(shí),酶分子受底物分子誘導(dǎo),酶的結(jié)構(gòu)發(fā)生有利于與底物結(jié) 合的變化,有利于生化反應(yīng),A正確;酶與底物結(jié)合形成酶一底物
6、復(fù)合物,然后這個(gè)復(fù)合物 會(huì)發(fā)生一定的形狀變化, 使底物變成產(chǎn)物,并從復(fù)合物上脫落,同時(shí)酶分子又恢復(fù)原狀,B正確;酶分子有一定的 形狀,恰好能和底物分子結(jié)合,體現(xiàn)了酶具有專一性,C錯(cuò)誤;高溫和低溫都可能會(huì)影響 活性中心結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響酶的活性,D正確。 跟蹤訓(xùn)練 1 .胰蛋白酶分泌后主要消化位于細(xì)胞外的基質(zhì)蛋白質(zhì),一般不會(huì)對(duì)腸道細(xì)胞的膜蛋白造成 影響,這體現(xiàn)了酶具有 A. 易變性 B. 專一性 C. 高效性 D. 穩(wěn)定性 2. 下列有關(guān)ATP的結(jié)構(gòu)與功能的敘述中,正確的是 A. ATP分子脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)以后的剩余部分就成為DNA的基本組成單位中的一種 B. ATP與A
7、DP的轉(zhuǎn)化過(guò)程是可逆反應(yīng) C. ATP被稱為高能化合物,是因?yàn)榈诙€(gè)磷酸基很容易從ATP±脫離釋放能量 D. 放能反應(yīng)一般與ATP的合成有關(guān) 3. 為了證明酶的作用具有專一性,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下5組實(shí)驗(yàn),分別選擇一定的試劑進(jìn)行 檢測(cè),合理的實(shí)驗(yàn)方案是 組別 ① ② ③ ④ ⑤ 酶 蛋白酶 蛋白酶 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶 反應(yīng)物 蛋白質(zhì) 淀粉 蛋白質(zhì) 淀粉 麥芽糖 A. ①和③對(duì)比,用雙縮服試劑檢測(cè) B. ②和④對(duì)比,用碘液檢測(cè)C.④和⑤對(duì)比,用本尼迪特試劑檢測(cè) D.③和④對(duì)比,用本尼迪特試劑檢測(cè) 4. 下列關(guān)于探究影響酶活性的實(shí)驗(yàn)中,能達(dá)
8、成實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? A. 以本尼迪特試劑作指示劑,用淀粉酶探究溫度對(duì)酶活性的影響B(tài).以本尼迪特試劑 作指示劑,用淀粉酶探究pH對(duì)酶活性的影響C.用H2O2酶探究溫度對(duì)酶活性的影響 D.用H2O2酶探究pH對(duì)酶活性的影響 5. 下列有關(guān)細(xì)胞ATP的敘述中,錯(cuò)誤的是 A.在細(xì)胞中含量很少B. ATP與ADP在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化C.ATP是細(xì)胞內(nèi)“能 量通貨” D. ATP分子有兩個(gè)高能磷酸鍵,兩個(gè)磷酸基團(tuán) 6. 用過(guò)氧化氫進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制得到相應(yīng)曲線圖。其中對(duì)酶的特性分析錯(cuò) 加入過(guò)知化"加入時(shí) A. 圖甲、圖乙分別說(shuō)明酶具有高效性和催化作用 B. 圖丙、圖丁
9、說(shuō)明溫度和pH能夠改變酶的催化效率 C. 圖甲、圖乙所示實(shí)驗(yàn)中的自變量分別是催化劑的種類、有無(wú)催化劑 D. 根據(jù)圖丙、圖丁實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,最適溫度和最適pH條件下繪制的曲線一定位于兩曲 線之間 7. 分析下面與酶有關(guān)的曲線,回答下列問(wèn)題: 反應(yīng)時(shí)間(min) 丙 (1) 酶的作用機(jī)理可以用甲圖縱坐標(biāo)中 段來(lái)表示。如果將酶催化改為無(wú)機(jī)催化 劑催化該反應(yīng),則b在縱軸上將 (填“上移”或“下移”)O (2) 乙圖中160 min時(shí),生成物的量不再增加的原因是 。 (3) 聯(lián)系所學(xué)內(nèi)容,分析丙圖曲線: ①對(duì)于曲線abc ,若x軸表示pH ,則曲線上b點(diǎn)的生物學(xué)意義是 ②對(duì)
10、于曲線abd,若x軸表示反應(yīng)物濃度,則y軸可表示 o曲線bd 不再增加的原因是 o 真題再現(xiàn) 1. (2021浙江6月選考)下列關(guān)于酶的特性及其影響因素相關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是() A. ”酶的催化效率”實(shí)驗(yàn)中,若以熟馬鈴薯塊莖代替生馬鈴薯塊莖,實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同 B. ”探究pH對(duì)過(guò)氧化氧酶的影響”交驗(yàn)中,分別加入不同pH的緩沖液后再加入底物 C. ”探究酶的專一性”實(shí)驗(yàn)中,設(shè)置1、2號(hào)試管的目的是檢驗(yàn)酶液中是否混有還原糖 D. 設(shè)溫度對(duì)蛋白酶活性影響的實(shí)驗(yàn)方案時(shí),可選擇本尼迪特試劑檢測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物 2. (2020浙江7月選考)為研究酶作用的影響因素,進(jìn)行了“探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶的影
11、響” 的活動(dòng)。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A. 反應(yīng)小室應(yīng)保持在適宜水溫的托盤中 B. 加入各組反應(yīng)小室中含有酶的濾紙片的大小和數(shù)量應(yīng)一致 C. 將H2O2加到反應(yīng)小室中的濾紙片上后需迅速加入pH緩沖液 D. 比較各組量筒中收集的氣體量可判斷過(guò)氧化氫酶作用的適宜pH范圍 3. (2020浙江1月選考)細(xì)菌內(nèi)某種物質(zhì)在酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物質(zhì)的過(guò)程如圖所示, 其中甲?戊代表生長(zhǎng)必需的不同物質(zhì),①?⑤代表不同的酶。野生型細(xì)菌只要在培養(yǎng)基中添 加甲就能生長(zhǎng),而突變型細(xì)菌必須在培養(yǎng)基中添加甲、乙、丁才能生長(zhǎng)。下列敘述正確的是 A. 突變型細(xì)菌缺乏酶①、②、③ B. 酶④與乙結(jié)
12、合后不會(huì)改變酶④的形狀 C. 酶②能催化乙轉(zhuǎn)變?yōu)楸材艽呋D(zhuǎn)變?yōu)槎? D. 若丙一戊的反應(yīng)受阻,突變型細(xì)菌也能生長(zhǎng) 4. (2OM浙江4月選考-W)為研究酶的特性,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),基本過(guò)程如下表所示: 步59 基左過(guò)程 諼管A 武管B 1 加入2%過(guò)氧化蚤港 3mL 3tnL 波 - 加入馬掛英習(xí)漿 少許 — 3 加入二尋.化在 少許 4 據(jù)此分析,下列敘述錯(cuò)誤的是 A.實(shí)驗(yàn)的可變因素是催化劑的種類 13.可用產(chǎn)生氣泡的速率作檢測(cè)指標(biāo) 。該實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明酶的作用具有高效性 P.不能用雞肝勻漿代替馬鈴薯勻漿進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
13、模擬檢測(cè) 1. 下列關(guān)于人體內(nèi)某組織細(xì)胞的細(xì)胞呼吸過(guò)程和ATP-ADP循環(huán)示意圖的敘述,正確的是 A.厭氧呼吸各階段釋放的能量都可用來(lái)合成ATPB.蛋白質(zhì)的合成過(guò)程需要反應(yīng)①供能 C. 需氧呼吸過(guò)程中氧氣的消耗伴隨反應(yīng)②的發(fā)生 D. 能量2可用于乳酸在人體肝臟再生成葡萄糖 2. 甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理,酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如下圖所示。下列分析錯(cuò) 誤的是 A.甲酶可能是具有催化功能的RNAB.乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)C.形成“酶——底物 復(fù)合物”時(shí),酶分子結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生改變 D.酶作用的強(qiáng)弱可用酶活性表示 3. 下圖表示溫度對(duì)酶活性的影響情況。下列敘述正確
14、的是 A.酶活性就是酶促反應(yīng)速率,即單位時(shí)間底物消耗量或產(chǎn)物生成量B.酶促反應(yīng)都有 一個(gè)最適溫度,溫度越高,酶變性的速率也越快C.圖中曲線是溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的 影響和對(duì)酶變性的影響綜合在一起形成的 D.不同的酶在各自的最適溫度下,酶活性相同 4. 下圖是ATP的結(jié)構(gòu)示意圖,其中①、②、③表示化學(xué)鍵。下列敘述錯(cuò)誤的是 A. ATP中核糖和磷酸基團(tuán)通過(guò)①相互連接B. ATP中磷酸基團(tuán)之間都是通過(guò)高能磷酸 鍵相互連接的C.形成③所需的能量可來(lái)源于光能或化學(xué)能 D.細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)所需能量都是由③斷裂后直接提供 5. 下列有關(guān)人體內(nèi)酶的敘述,錯(cuò)誤的是 A.炎熱天氣中,
15、酶的活性一般不會(huì)隨環(huán)境溫度的升高發(fā)生劇烈變化B.酶的專一性體 現(xiàn)在一種酶只能催化一種底物或少數(shù)幾種相似底物的反應(yīng)C.組成酶的基本單位是氨基 酸或脫氧核昔酸 D.酶與底物結(jié)合后,空間結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變 6. 圖是實(shí)驗(yàn)獲得的化合物X對(duì)淀粉酶活性的影響結(jié)果,下列分析中錯(cuò)誤的是 物+此粽酶+化套物X "醪促反應(yīng)速率 A. 曲線I是對(duì)照實(shí)驗(yàn)的結(jié)果 B. 化合物X影響淀粉酶的最適溫度C.該實(shí)驗(yàn)的自變量是化合物X D.化合物X對(duì)淀粉酶的活性有抑制作用 7. 將少許的二氧化鎰和新鮮土豆勻漿分別加入到等量過(guò)氧化氫溶液中,檢測(cè)兩者產(chǎn)生的氣 體量。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè),正確的是(注:實(shí)線
16、為加入二氧化鎰產(chǎn)生的氣體量, 虛線為加入土豆勻漿產(chǎn)生的氣體量) 8. 如圖示“酶的催化效率”實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,下列敘述錯(cuò)誤的是 加入少許 MnO; _ ?入少許新界 時(shí)陋研>8漕 ?如 1號(hào) A. 如圖所示操作后,還需要將試管口塞上橡膠塞B.若在1號(hào)試管中加入塊狀的肝臟, 則反應(yīng)速率減慢C.與1號(hào)相比,2號(hào)試管的氣泡產(chǎn)生較慢 D.開(kāi)展實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度控制相同即可 9. 下列關(guān)于ATP的說(shuō)法正確的是 A. ATP中的A代表腺喋吟、P代表磷酸基團(tuán)B. ATP中有三個(gè)高能磷酸鍵C?ATP- ADP循環(huán)使得細(xì)胞貯存了大量的ATP D. ATP水解釋放的能量可用于吸能反
17、應(yīng) 10. 取1?5號(hào)五只試管,分別加入2 mL0.5 mol/L的過(guò)氧化氫溶液,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(過(guò)氧化 氫酶廣泛存在于動(dòng)植物組織中,它能加快壓。2的分解) 試管編號(hào) 1 2 3 4 5 加入物質(zhì) 適量唾液 銹鐵釘 生土豆塊 熟土豆塊 生土豆塊和稀鹽 酸 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 凡乎無(wú)氣 泡 少量氣泡 大量氣泡 凡乎無(wú)氣 泡 少量氣泡 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A. 3號(hào)和4號(hào)對(duì)照說(shuō)明酶的催化活性極高(高效性)B. 1號(hào)和3號(hào)對(duì)照說(shuō)明酶有專 性C. 3號(hào)和5號(hào)對(duì)照說(shuō)明酶的活性受酸堿度影響 D.實(shí)驗(yàn)中能體現(xiàn)酶活性與溫度之間的關(guān)系 11. 分析AT
18、P與ADP相互轉(zhuǎn)化的示意圖(如圖所示),回答下列問(wèn)題: (1) 圖中Pi代表無(wú)機(jī)磷酸,則B為 , C為 (2) E不是物質(zhì),Ei的來(lái)源是 E2的來(lái)源是 o (3)人體肌肉細(xì)胞的收縮與圖中 (用圖中字母和箭頭表示)過(guò)程有關(guān)。 參考答案 跟蹤訓(xùn)練 1. 【答案】B 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其催化作用具有專一性、高效性等特點(diǎn)。明確 酶的專一性、高效性的不同含義是解答本題的關(guān)鍵。 酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類反應(yīng),胰蛋白酶主要消化位于細(xì)胞外的基質(zhì)蛋 白質(zhì),一般不會(huì)對(duì)腸道細(xì)胞的膜蛋白造成影響,這體現(xiàn)了酶的專一性,A項(xiàng)、C項(xiàng)、D項(xiàng) 錯(cuò)誤,B項(xiàng)正
19、確。 2. 【答案】D ATP分子脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)以后的剩余部分稱為腺喋吟核糖核昔酸,為RNA的基本組 成單位中的一種,A項(xiàng)錯(cuò)誤;ATP與ADP的轉(zhuǎn)化過(guò)程,物質(zhì)是可逆的,但能量不可逆, 所需的酶不同,所以不是可逆反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;ATP被稱為高能化合物,是因?yàn)檫h(yuǎn)離腺 昔的高能磷酸鍵很容易從ATP上脫離釋放能量,C項(xiàng)錯(cuò)誤;細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)一般與 ATP的合成反應(yīng)相關(guān)聯(lián),D項(xiàng)正確。 3. 【答案】B 酶的特性: (1) 高效性:酶的催化效率大約是無(wú)機(jī)催化劑的1 CT?1013倍。 (2) 專一性:每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。 (3) 作用條件較溫和:高溫、過(guò)酸、過(guò)堿都會(huì)
20、使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活; 在低溫下,酶的活性降低,但不會(huì)失活。 由于蛋白酶和淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì),因此①和③對(duì)比,不能用雙縮服試劑檢測(cè), A錯(cuò)誤;②和④的底物是淀粉,淀粉可用碘液鑒定,因此②和④對(duì)比,可用碘液檢測(cè), B正確;麥芽糖是還原糖,其水解產(chǎn)物也是還原糖,因此用本尼迪特試劑檢測(cè)不能判斷 淀粉酶是否將麥芽糖水解,C錯(cuò)誤;③和④對(duì)比,用本尼迪特試劑檢測(cè)時(shí)無(wú)法判斷淀粉 酶是否將蛋白質(zhì)水解,D錯(cuò)誤。 4. 【答案】D 本尼迪特試劑使用時(shí)需要水浴加熱,會(huì)改變自變量溫度,因此探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影 響的實(shí)驗(yàn),一般不用本尼迪特試劑作指示劑,A錯(cuò)誤;淀粉在酸性條件
21、下水解,不能利用 淀粉酶探究pH對(duì)酶活性的影響,B錯(cuò)誤;溫度會(huì)影響過(guò)氧化氫的分解,過(guò)氧化氫和過(guò)氧 化氫酶不宜作為實(shí)驗(yàn)材料來(lái)探究溫度對(duì)酶活性的影響,C錯(cuò)誤;pH影響過(guò)氧化氫酶的活 性,可以用H2O2酶探究pH對(duì)酶活性的影響,D正確。 5. 【答案】D ATP中文名稱叫三磷酸腺昔,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式A-P?P?P,其中A代表腺甘,P代表磷酸基團(tuán),? 代表高能磷酸鍵。水解時(shí)遠(yuǎn)離A的磷酸鍵易斷裂。ATP的作用:新陳代謝所需能量的直 接來(lái)源。ATP在細(xì)胞內(nèi)含量很少,但在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化速度很快。 細(xì)胞內(nèi)ATP的含量很少,但消耗量很大,這依賴于ATP和ADP之間的迅速轉(zhuǎn)化來(lái)實(shí)現(xiàn), A正確;ATP和A
22、DP在一定條件下可迅速轉(zhuǎn)化,保證了機(jī)體對(duì)能量的需求,B正確;ATP 是細(xì)胞內(nèi)的能量“通貨”,C正確;ATP分子有兩個(gè)高能磷酸鍵,三個(gè)磷酸基團(tuán),D錯(cuò)誤。 6. 【答案】D 據(jù)圖分析,甲圖的自變量是鐵離子和過(guò)氧化氫酶,說(shuō)明酶具有高效性;乙圖用過(guò)氧化氫 酶與未加催化劑相比,說(shuō)明酶具有催化作用,A正確。圖丙的自變量是溫度,圖丁的自 變量是pH,說(shuō)明酶的活性受溫度和pH的影響,B正確。圖甲、圖乙所示實(shí)驗(yàn)中的自變 量分別是催化劑的種類、有無(wú)催化劑,C正確。最適溫度和最適pH條件下繪制的曲線 可能位于兩曲線之間,也可能在兩曲線之外,D錯(cuò)誤。 7. 【答案】(l)ab 上移 (2) 底物已被
23、完全消耗掉 (3) 在最適pH下,酶的催化效率最高 酶促反應(yīng)速率 酶濃度的限制 (1)酶的作用機(jī)理是可以降低反應(yīng)所需的活化能,甲圖縱坐標(biāo)中ab段表示酶降低的活 化能。無(wú)機(jī)催化劑的催化效率不如酶的高,無(wú)機(jī)催化劑降低的活化能少,將酶催化改為 無(wú)機(jī)催化劑催化該反應(yīng),b在縱軸上將上移。(2)由于酶只能加快反應(yīng)速率,不能改 變生成物的量,所以乙圖中160 min時(shí),底物已被完全消耗掉,生成物的量不再增加。 (3)①對(duì)于曲線abc,若x軸表示pH,過(guò)酸、過(guò)堿均會(huì)導(dǎo)致酶變性,活性下降,曲線 上b點(diǎn)表示在最適pH T ,酶的活性(催化效率)最高。②對(duì)于曲線abd,若x軸表示 反應(yīng)物濃度,在酶濃
24、度一定的條件下,一定范圍內(nèi),酶促反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度成正相 關(guān),反應(yīng)物濃度達(dá)到一定值時(shí),受酶濃度限制,酶促反應(yīng)速率不再增加。 真題再現(xiàn) 1. 【答案】B A”酶的催化效率”實(shí)驗(yàn)中,若以熟馬鈴薯塊莖代替生馬鈴薯塊莖,熟馬鈴薯塊莖中的過(guò)氧化 氫酶已經(jīng)失活,不能催化過(guò)氧化氫分解。 B先加入pH的緩沖液后再加入底物,順序不能顛倒。 C”探究酶的專一性”實(shí)驗(yàn)中,設(shè)置1、2號(hào)試管的目的是作對(duì)照 D設(shè)溫度對(duì)蛋白酶活性影響的實(shí)驗(yàn)方案時(shí),不可選擇本尼迪特試劑檢測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物,本尼迪特 試劑需加熱使用,影響變量溫度。 2. 【答案】C c 'p b / :廠、 a:腺n票吟;b:
25、核糖;c:磷酸基團(tuán);d:局能磷酸鍵。 (3)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ① ATP是細(xì)胞內(nèi)普遍存在的高能磷酸化合物,含有兩個(gè)高能磷酸鍵。 ② ATP化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。連接兩個(gè)磷酸基團(tuán)之間的高能磷酸鍵不穩(wěn)定, ③ 易水解,高能磷酸鍵釋放的能量比連接在糖分子上的普通磷酸鍵要多。 二、ATP—ADP 循環(huán) 1. ATP—ADP循環(huán)的過(guò)程 放能反應(yīng)的關(guān)系 放能反應(yīng)所釋 放的能量用于 ATP的合成 ATP水解所產(chǎn) 生的能量用于 吸能反應(yīng) 脫水合成 水解 2. ATP—ADP循環(huán)與吸能反應(yīng)、 (1) 原理 將ATP水解這一放能反應(yīng)所釋放的能量用于另一吸能反應(yīng)。 (2) 舉例 在肌肉收
26、縮過(guò)程中,ATP先使肌肉中的能量增加,改變形狀,這是吸能反應(yīng)。 然后肌肉做功,失去能量,恢復(fù)原狀,這是放能反應(yīng)。 3. 意義:ATP是細(xì)胞中普遍使用的能量載體,又稱為“能量通貨” o 【歸納總結(jié)】 1. ATP的組成元素為C、H、0、N、P;含有3個(gè)磷酸基團(tuán),2個(gè)高能磷酸鍵;ATP徹底水 解會(huì)得到腺噂吟、核糖和磷酸;ATP去掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)后形成的結(jié)構(gòu)就是腺噂吟核糖核 昔酸,是構(gòu)成RNA的基本單位之一。 2. ATP是直接能源物質(zhì)的驗(yàn)證 用小刀將數(shù)只螢火蟲(chóng)的發(fā)光器割下,使其干燥后研成粉末。取兩支試管,分別標(biāo)上A、 B, 各加入2mL水和等量的螢火蟲(chóng)發(fā)光器研磨粉末,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩支試
27、管中均有短時(shí)間的 黃色熒光出現(xiàn)。一段時(shí)間后黃色熒光消失,再分別進(jìn)行處理后出現(xiàn)的結(jié)果如圖: 【分析】 探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶的影響實(shí)驗(yàn)中,白變量是過(guò)氧化氫酶所處環(huán)境的pH,因變量是過(guò)氧 化氫酶的活性,通過(guò)相同時(shí)間內(nèi)過(guò)氧化氫酶催化反應(yīng)釋放的氣體量反映,其他條件為無(wú)關(guān)變 量,應(yīng)保持相同且適宜。 【詳解】 A、 溫度也會(huì)影響酶的活性,且該實(shí)驗(yàn)中溫度為無(wú)關(guān)變量,應(yīng)保持相同且適宜,則反應(yīng)小室 應(yīng)保持在適宜水溫的托盤中,A正確; B、 各組的濾紙片大小和數(shù)量屬于無(wú)關(guān)變量,應(yīng)保持一致,B正確; C、 應(yīng)將反應(yīng)小室稍立起,使有濾紙片的一側(cè)在上面,然后依次小心加入pH緩沖液和H2O2 溶液,
28、此時(shí)混合液不能與濾紙片接觸,C錯(cuò)誤; D、 比較各組量筒中收集的氣體量,可以反映在不同pH條件下過(guò)氧化氫酶的活性大小,從 而判斷過(guò)氧化氫酶的適宜pH范圍,D正確。 故選C。 3. 【答案】D 【分析】 分析題意可知,野生型細(xì)菌體內(nèi)含有①?⑤這五種酶,所以只要在培養(yǎng)基中添加甲就能合成 生長(zhǎng)需要的乙、丙、丁、戊這四種物質(zhì);而突變型細(xì)菌必須在培養(yǎng)基中添加甲、乙、丁才能 生長(zhǎng),說(shuō)明缺乏合成相應(yīng)物質(zhì)所必需的的酶。 【詳解】 A、 突變型細(xì)菌必須在培養(yǎng)基中添加甲、乙、丁才能生長(zhǎng),說(shuō)明缺乏合成乙、丁所必需的的 酶,即酶①、③,A錯(cuò)誤; B、 酶與底物結(jié)合后會(huì)改變酶的形狀,反應(yīng)完成后,
29、酶分子又恢復(fù)原狀,B錯(cuò)誤; C、 酶具有專一性,酶②能催化乙轉(zhuǎn)變?yōu)楸?,酶③能催化丙轉(zhuǎn)變?yōu)槎?,C錯(cuò)誤; D、 若丙一戊的反應(yīng)受阻,乙可以合成戊,所以突變型細(xì)菌也能生長(zhǎng),D正確。 故選Do 4. 【答案】D 實(shí)驗(yàn)中的可改變的自變量為催化劑的種類,A選項(xiàng)正確;過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生水和氧氣, 故可以通過(guò)產(chǎn)生氣泡的速率作為判斷反應(yīng)速率的指標(biāo),B選項(xiàng)正確;該實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較酶 的催化速率和二氧化猛的催化速率來(lái)驗(yàn)證酶的高效性,c選項(xiàng)正確;雞肝勻漿和馬鈴薯 勻漿中均含有過(guò)氧化氫酶,均可用作過(guò)氧化氫酶的性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn),D選項(xiàng)錯(cuò)誤。故錯(cuò) 誤的選項(xiàng)選擇Po 模擬檢測(cè) 1. 【答案】D ATP是直接
30、的能源物質(zhì),ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是“A-P?P?P”,其中“A”是腺昔,由1分子腺 噂吟和1分子核糖組成,“?”是高能磷酸鍵,遠(yuǎn)離腺甘的高能磷酸鍵,容易斷裂,釋放 其中的能量,供機(jī)體生命活動(dòng)需要,ATP水解形成ADP和Pi, ADP和Pi吸收能量又合 成ATP,細(xì)胞依賴于ADP和ATP的相互轉(zhuǎn)化,滿足機(jī)體對(duì)能量的需求;由題圖可知, 能量1來(lái)源于光合作用和細(xì)胞呼吸,能量2來(lái)源于ATP水解過(guò)程。 厭氧呼吸種只有第一階段釋放的能量中少部分可用來(lái)合成ATP, A錯(cuò)誤;蛋白質(zhì)合成所 需能量來(lái)源于能量②ATP水解,B錯(cuò)誤;反應(yīng)②ATP水解中,一般是遠(yuǎn)離A的高能磷酸 鍵斷裂,C錯(cuò)誤;能量②來(lái)源于A
31、TP水解,可用于除暗反應(yīng)外的各項(xiàng)生命活動(dòng),D正確。 2. 【答案】C 由題圖知,甲酶在用蛋白酶處理過(guò)程中其活性一直不變且不為零,說(shuō)明甲酶能夠抗蛋白 酶的降解,甲酶不是蛋白質(zhì),那么可能是具有催化功能的RNA, A正確;蛋白酶可催化 蛋白質(zhì)的水解,由題圖知,乙酶在用蛋白酶處理過(guò)程中其活性降低,由此可知乙酶的化 學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),B正確;當(dāng)酶分子與底物分子接近時(shí),酶蛋白受底物分子誘導(dǎo),其構(gòu) 象發(fā)生有利底物結(jié)合的變化,C錯(cuò)誤;酶作用的強(qiáng)弱可用酶活性表示,D正確。 3. 【答案】B 酶促反應(yīng)速率受酶活性影響,但是兩者不是同一個(gè)概念,A錯(cuò)誤;酶的活性受溫度影響, 因此酶促反應(yīng)都有一個(gè)最適溫
32、度,且溫度越高,酶變性的速率也越快,B正確;圖示為 溫度對(duì)酶活性的影響,并不能直接體現(xiàn)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,C錯(cuò)誤;不同的酶 在各自的最適溫度下,酶活性都相對(duì)最高,但是活性的大小不一定相同,D錯(cuò)誤。 4. 【答案】D ATP由1分子含氮堿基,1分子核糖和3分子磷酸基團(tuán)組成,分析題圖可知,②③是高 能磷酸鍵,①是核糖和磷酸基團(tuán)之間的化學(xué)鍵。 由題圖可知,ATP中核糖和磷酸基團(tuán)通過(guò)①相互連接,A正確;②③是高能磷酸鍵,ATP中磷酸基團(tuán)之間都是通過(guò)高能磷酸鍵相互連接的,B正確;形成③所需的能量可來(lái)源于 光合作用的光能或呼吸作用中有機(jī)物中的化學(xué)能,C正確;一般情況下,細(xì)胞內(nèi)的吸能
33、 反應(yīng)所需能量是由③斷裂后直接提供,但②斷裂產(chǎn)生的能量也可用于細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng), D錯(cuò)誤。 5. 【答案】C 人體具有體溫調(diào)節(jié)的機(jī)制,因此體內(nèi)酶活性不會(huì)隨外界溫度的變化而變化,A正確;酶的 專一性是指與無(wú)機(jī)催化劑相比,每一種酶只能催化一種或者一類化學(xué)反應(yīng),B正確;酶大 部分是蛋白質(zhì)、少量是RNA,所以酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核甘酸,C錯(cuò)誤; 在催化過(guò)程中,酶的構(gòu)象發(fā)生改變與底物結(jié)合形成復(fù)合物,底物變成產(chǎn)物后,隨產(chǎn)物的脫 落,酶恢復(fù)原狀,D正確。 6. 【答案】B I與II的區(qū)別在于是否含有化合物X,據(jù)圖可知,加入X后,酶促反應(yīng)速率下降。 曲線I是對(duì)照組,未加X(jué), A正
34、確;由圖可知,化合物X不影響淀粉酶的最適溫度,B 錯(cuò)誤;該實(shí)驗(yàn)的自變量是有無(wú)化合物X, C正確;加入化合物X后,酶促反應(yīng)速率下降, 故推測(cè)X對(duì)淀粉酶的活性有抑制作用,D正確。 7. 【答案】C 二氧化車孟是無(wú)機(jī)催化劑,土豆勻漿中含有過(guò)氧化氫酶,由于酶具有高效性,故加入土豆 勻漿的反應(yīng)速率較快,又因?yàn)閮山M加入的底物過(guò)氧化氫的量一定,故相對(duì)氣體 量的最大值相同,加入土豆勻漿較快達(dá)到相對(duì)氣體量的最大值。綜上所述,ABD不符合 題意,C符合題意。 8. 【答案】D 如圖所示操作后,還需要將試管口塞上橡膠塞,通過(guò)點(diǎn)燃過(guò)的衛(wèi)生香的復(fù)燃情況,觀察氧 氣的產(chǎn)生情況,A正確;肝細(xì)胞內(nèi)有過(guò)氧化
35、氫酶,不研磨肝臟,則過(guò)氧化氫酶不能釋放出 來(lái),若在1號(hào)試管中加入塊狀的肝臟,則反應(yīng)速率減慢,B正確;與無(wú)機(jī)催化劑相比,酶 具有高效性,與1號(hào)相比,2號(hào)試管的氣泡產(chǎn)生較慢,C正確;溫度屬于該實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變 量,各組的無(wú)關(guān)變量的設(shè)置要遵循等量性原則,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的溫度都要控制相同且適宜, D錯(cuò)誤。 9. 【答案】D ATP是生物體的直接能源物質(zhì),ATP在細(xì)胞內(nèi)數(shù)量并不很多,可以和ADP迅速轉(zhuǎn)化形 成。人和動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生ATP的生理過(guò)程只有呼吸作用,高等植物體內(nèi)產(chǎn)生ATP的生理過(guò)程有光合作用和細(xì)胞呼吸,ATP中的能量可用于各種生命活動(dòng),可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?、? 學(xué)能等,但形成ATP的能量來(lái)自于
36、呼吸作用釋放的能量或植物的光合作用。 ATP中的“A”是腺昔,由腺喋吟和核糖結(jié)合而成,A錯(cuò)誤;ATP中有2個(gè)高能磷酸鍵,B 錯(cuò)誤;ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量不高,但合成速度很快,C錯(cuò)誤;ATP水解釋放的能量可用 于吸能反應(yīng),D正確。 10. 【答案】A 分析表格中的信息可知,該實(shí)驗(yàn)的自變量是催化劑的種類、酶的種類、溫度、pH,因此 該實(shí)驗(yàn)可以證明酶的高效性、專一性、溫度和PH對(duì)酶活性的影響,分析時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)的對(duì)照原則和單一變量的原則,明確實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的自變量和因變量對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行 分析評(píng)價(jià)、獲取結(jié)論。 說(shuō)明酶具有高效性的是3號(hào)和2號(hào)實(shí)驗(yàn),生物催化劑與無(wú)機(jī)催化劑相比具有高效性,A
37、 錯(cuò)誤;唾液中的唾液淀粉酶不能催化過(guò)氧化氫的分解,而土豆中的過(guò)氧化氫酶能催化過(guò) 氧化氫的分解,所以1號(hào)和3號(hào)對(duì)照能說(shuō)明酶具有專一性,B正確;3號(hào)和5號(hào)pH不同, 故3號(hào)和5號(hào)對(duì)照可以說(shuō)明酶的活性受酸堿度的影響,C正確;3和4中的酶受到的溫 度影響不同,故3號(hào)和4號(hào)能體現(xiàn)酶活性與溫度間的關(guān)系,D正確。 11. 【答案】 (1) ATP ADP (2) 光能或有機(jī)物氧化分解釋放的能量 ATP中高能磷酸鍵斷裂釋放出的能量 (3) B-C (1)在ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中,ATP水解產(chǎn)生Pi,合成則需要Pi,通過(guò)分 析示意圖可判斷出B為ATP, C為ADP。(2)光能或生物化學(xué)
38、反應(yīng)釋放的能量可用于 形成ATPo ATP水解時(shí),其末端的高能磷酸鍵斷裂釋放能量。(3)肌肉收縮是耗能過(guò) 程,由ATP直接供能,與圖中B-C這一過(guò)程有關(guān)。 葡萄糖溶液 ATP溶液 1 (1)加入葡萄糖的試管A不發(fā)出黃色熒光說(shuō)明葡萄糖不是直接供能物質(zhì)。 (2)加入ATP溶液的試管B能持續(xù)發(fā)光,說(shuō)明ATP是直接供能物質(zhì)。 【歸納總結(jié)】 1. ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化 (1) ATP與ADP在細(xì)胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化是十分迅速的,且物質(zhì)可以重復(fù)利用,因此,能 滿足生命活動(dòng)對(duì)能量的需要。 (2) ATP在生物體內(nèi)含量很低,但是ATP與ADP在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化十分迅速,從而使細(xì) 胞內(nèi)A
39、TP的含量總是處于動(dòng)態(tài)平衡中。 (3) ATP與ADP間的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程不可逆 反應(yīng) 式 ATP^^>ADP+Pi +能 量 酶 能量+ Pi + ADP斐」ATP 類型 水解反應(yīng) 合成反應(yīng) 場(chǎng)所 活細(xì)胞內(nèi)多種場(chǎng)所 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠 體 能量 轉(zhuǎn)化 放能 與吸能反應(yīng)相 聯(lián)系 儲(chǔ)能 與放能反應(yīng)相聯(lián) 系 能量 來(lái)源 高能磷酸鍵 有機(jī)物和光能 能量 去向 用于各項(xiàng)生命活動(dòng) 儲(chǔ)存于ATP中 綜上所述,ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程應(yīng)判斷為“物質(zhì)是可逆的,能量是不可逆的” 或解釋為“物質(zhì)是可以循環(huán)利用的,能量是不能循環(huán)的” O 【典
40、例】 1. 如圖表示ATP的結(jié)構(gòu),下列相關(guān)說(shuō)法正確的是 A. b鍵斷裂后形成ADP和Pi B. 圖中的3表示ATP中的字母A C. 由1、2、3各一分子形成的物質(zhì)是組成DNA的基本單位之一 D. a鍵斷裂釋放的能量可以直接用于生命活動(dòng) 2. 如圖為細(xì)胞中ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖,相關(guān)敘述正確的是 A. 過(guò)程①不需要酶的催化 B. 過(guò)程②發(fā)生高能磷酸鍵的斷裂 C. 過(guò)程①不能發(fā)生在線粒體中 D. 過(guò)程②不能發(fā)生在葉綠體中 IDa鍵斷裂后形成ADP和Pi, A項(xiàng)錯(cuò)誤;ATP中的字母A表示腺昔,圖中的3表示腺 喋吟,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由1、2、3各一分子形成的是腺喋吟
41、核糖核昔酸,它是組成RNA的基本 單位之一,C項(xiàng)錯(cuò)誤;ATP是生命活動(dòng)所需能量的直接來(lái)源,a鍵斷裂所釋放的能量可以直 接用于生命活動(dòng),D項(xiàng)正確。 2B不論是ATP的合成和水解,都需要酶的催化,A錯(cuò)誤;ATP的水解過(guò)程是遠(yuǎn)離腺昔 的高能磷酸鍵斷裂、釋放其中的能量的過(guò)程,B正確;有氧呼吸的第二、三階段有ATP的 合成,發(fā)生在線粒體中,C錯(cuò)誤;葉綠體中暗反應(yīng)階段,需要ATP水解提供能量,因此② 可以發(fā)生在葉綠體中,D錯(cuò)誤。 酶的本質(zhì)及其作用 一、酶的發(fā)現(xiàn)、酶是生物催化劑 1. 酶的發(fā)現(xiàn) (1)18世紀(jì)末:斯帕蘭扎尼證明鷹胃液中有一種能消化肉的物質(zhì)。 「巴斯德認(rèn)為酒精發(fā)酵是酵母
42、菌代謝活動(dòng)的 結(jié)果 (2) 19卅紀(jì)< 李比希認(rèn)為酒精發(fā)酵最多只需要酵母菌中 <某種物質(zhì)的參與而已 (3) 1897年:畢希納發(fā)現(xiàn)促使酒精發(fā)酵的是酶。 (4) 1926年:薩母納爾分離得到腿酶結(jié)晶,才弄明白酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)。 2. 酶的本質(zhì) (1)合成場(chǎng)所:活細(xì)胞內(nèi)。 (2)化學(xué)本質(zhì):具有催化作用的有機(jī)物,絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),極少數(shù)是RNA。 3. 酶是生物催化劑 (1)特點(diǎn):促使反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)變化,本身卻不發(fā)生化學(xué)變化。 (2)底物:受酶催化而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的分子叫底物。 (3)酶催化底物反應(yīng)的機(jī)理 ①“鑰匙與鎖”的原理 ②酶促反應(yīng)過(guò)程 底物+酶一酶一底物復(fù)合
43、物一復(fù)合物形狀發(fā)生一定變化一酶+產(chǎn)物。 4. 酶的活性:酶作用的強(qiáng)弱可用酶活性表示。 項(xiàng)目 錯(cuò)誤說(shuō)法 解釋 產(chǎn)生場(chǎng)所 具有分泌功能的細(xì)胞 活細(xì)胞(哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞等極少數(shù)特殊 細(xì)胞除外) 化學(xué)本質(zhì) 蛋白質(zhì) 有機(jī)物(大多數(shù)為蛋白質(zhì),少數(shù)為RNA) 作用場(chǎng)所 只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用 可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用 溫度影響 低溫和高溫均使酶變性失活 低溫只抑制酶的活性,不會(huì)使酶變性失活 作用 酶具有催化、調(diào)節(jié)等多種功能 酶只有催化功能 酶的產(chǎn)生部位、本質(zhì)、功能和特性 5. 來(lái)源 有的可來(lái)自食物等 酶只能在細(xì)胞內(nèi)合成 【歸納總結(jié)】 1
44、.酶的本質(zhì)及生理功能 化學(xué)本質(zhì) 絕大多數(shù)是蛋白質(zhì) 少數(shù)是RNA 合成原料 氨基酸 核糖核昔酸 合成場(chǎng)所 核糖體 細(xì)胞核(真核生物) 來(lái)源 一般來(lái)說(shuō),活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶 作用場(chǎng)所 細(xì)胞內(nèi)、外或生物體外均可 生理功能 具有生物催化作用 作用原理 降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 2.酶與無(wú)機(jī)催化劑的比較 (1) 共同點(diǎn):可以促使反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)變化,加快反應(yīng)速率,但酶本身并不發(fā)生化學(xué) 變化。 (2) 不同點(diǎn):無(wú)機(jī)催化劑一般需要在高溫、高壓的條件下才起催化作用,而酶在生物 體內(nèi)發(fā)生催化作用,是在溫和的條件下進(jìn)行的。 【典例】 1. 酶的基本組成單位是 A. 蛋白質(zhì)
45、 B. 氨基酸 C. 氨基酸或核糖核昔酸 D. 氨基酸和核糖核普酸 2. 下圖是某種酶催化底物發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程示意圖,下列敘述錯(cuò)誤的是 二肽 氨基酸氨基酸 A. 圖示反應(yīng)過(guò)程還有水的產(chǎn)生 B. 該圖能體現(xiàn)酶催化作用的專一性 C. 底物與酶能否結(jié)合與酶的結(jié)構(gòu)有關(guān) D. 酶在催化過(guò)程中的形狀改變是不可逆的 1C酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),少 數(shù)酶是RNA,因此酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核昔酸。 2D圖示為酶催化的氨基酸的脫水縮合過(guò)程,產(chǎn)物是二肽和水,A正確;酶的催化作用 具有專一性;B正確;底物與酶能否結(jié)合與酶的結(jié)構(gòu)有關(guān),C正
46、確;酶在催化過(guò)程中的 形狀改變是可逆的,D錯(cuò)誤。 影響酶活性的因素與實(shí)驗(yàn)探究 一、酶的專一性 1. 概念 一種酶只能催化一種底物或少數(shù)幾種相似底物的反應(yīng),就是酶的專一性。 2. 實(shí)驗(yàn)探究 (1)實(shí)驗(yàn)原理 ① 還原糖(如麥芽糖、葡萄糖)遇本尼迪特試劑在熱水浴后會(huì)出現(xiàn)紅黃色沉 淀。 ② 淀粉水解得到麥芽糖,而蔗糖水解后可得到葡萄糖;淀粉與蔗糖都不是還 原糖。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果 試管 1 2 3 4 5 6 本尼迪特試劑 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 1 %淀粉溶液 3 mL — 3 mL — 3 mL
47、 — 2%蔗糖溶液 — 3 mL — 3 mL — 3 mL 新鮮唾液 — 1 mL 1 mL — 蔗糖酶溶液 1 mL 1 mL 無(wú)紅黃 無(wú)紅黃 產(chǎn)生紅黃 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 色沉淀 色沉淀 色沉淀 無(wú)紅黃 色沉淀 無(wú)紅黃產(chǎn)生紅黃 色沉淀色沉淀 (3) 結(jié)論:淀粉酶只能催化淀粉水解,而不能催化分解蔗糖;而蔗糖酶只能催化蔗 糖水解,而不能催化分解淀粉,說(shuō)明酶具有專一性。 二、影響酶催化作用的因素 1.pH對(duì)酶作用的影響 酶促反應(yīng)速率 °最適pH pH (1)在一定條件下,酶作用最強(qiáng)時(shí)的p
48、H值稱為該酶的最適pH。偏離該pH,不論 升高還是降低,酶的作用都會(huì)下降。 (2)過(guò)酸、過(guò)堿都會(huì)使酶變性,使酶永久失活。 2. 溫度對(duì)酶作用的影響 酶促反應(yīng)速率 °最適溫度溫度 (1)在一定條件下,酶促反應(yīng)最快時(shí)的溫度稱為該酶的最適溫度。在此溫度以上或 以下酶活性均要下降。 (2)低溫影響酶的活性,但不會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,溫度升高后,酶仍能恢 復(fù)活性。但高溫會(huì)導(dǎo)致酶發(fā)生熱變性,使其永久失活。 3. 反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。 酶促反應(yīng)速率。 °最適pH f反應(yīng)物剩余量(相對(duì)量) 尹晶=13 一。呂 \j/pH=7 pH ° 溫度 4
49、. 底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響 (1) 如圖甲中,在其他條件適宜,酶數(shù)量一定時(shí),酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而 加快,但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后,受酶數(shù)量和酶活性限制,酶促反應(yīng)速率不再 增加。 ° 底物濃度 甲 乙(在底物足量的情況下) 酶促反應(yīng)速率 (2) 如圖乙中,在底物充足、其他條件適宜的條件下,酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正 【歸納總結(jié)】 酶的專一性及溫和性探究實(shí)驗(yàn)中的“變量分析” 項(xiàng)11 實(shí)驗(yàn)變量分析 酶的一,性 ①自變量:不同底物或不同酶液;②因變量:底物是否被分解或有無(wú) 產(chǎn)物生成;③無(wú)關(guān)變量:試劑量、反應(yīng)溫度、pH等 酶的溫 和性 溫度 ①自變量:?系列溫度梯度(至少三組);②因變量:底物的分解速 度或剩余量(產(chǎn)物的生成速度或產(chǎn)生量);③無(wú)關(guān)變量:底物濃度、 試劑量、酶濃度、pH等 pH ①自變量:一系列pH梯度(至少三組);②因變量:底物的分解速 度或剩余量(產(chǎn)物的生成速度或產(chǎn)生量);③無(wú)關(guān)變量:底物濃度、 試劑量、酶濃度、溫度等 【典例】 1.下列有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路正確的是
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