高考生物二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題講練突破 專題2 細胞的代謝 第3講 酶和ATP

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細胞的代謝 第3講　酶和ATP [考綱熱度]1.酶在代謝中的作用Ⅱ(5年21考)　2.ATP在能量代謝中的作用Ⅱ(5年19考) [診斷知識盲點] 1．具有分泌功能的活細胞才能產(chǎn)生酶。() 2．酶可被水解為氨基酸或脫氧核苷酸。() 3．人的造血干細胞和肌細胞中不存在相同的酶。() 4．以底物的種類作為自變量，可驗證酶的專一性。(√) 5．酶與無機催化劑比較具有高效性，原因是其能明顯降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。(√) 6．過酸、過堿都可能導(dǎo)致酶分子空間結(jié)構(gòu)的改變。(√) 7．研究溫度對酶活性的影響，不可采用過氧化氫做底物。(√) 8．探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的專一性作用時，可用碘液代替斐林試劑進行鑒定。() 9．淀粉酶溶液中加入蛋白酶不可能導(dǎo)致淀粉酶活性發(fā)生變化。() 10．酶活性的變化與酶所處環(huán)境的改變無關(guān)。() 11．1個ATP分子中只含有1個腺嘌呤和3個磷酸基團。() 12．活細胞內(nèi)ATP與ADP的轉(zhuǎn)化只能單向進行。() 13．線粒體內(nèi)膜上不能合成ATP。() 14．人在饑餓時，細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態(tài)平衡。() 15．在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中，不會發(fā)生ATP的合成與分解。() 16．人長時間劇烈運動時，骨骼肌細胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時相等。() 　> > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > 考點一　ATP在代謝中的作用 [高考領(lǐng)航] 1．(2015高考海南卷)ATP是直接為細胞生命活動提供能量的有機物。關(guān)于ATP的敘述，錯誤的是(　　) A．酒精發(fā)酵過程中有ATP生成 B．ATP可為物質(zhì)跨膜運輸提供能量 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：選D。酵母菌進行酒精發(fā)酵過程中有ATP生成，A正確；ATP可為主動運輸提供能量，B正確；ATP中遠離腺苷的高能磷酸鍵水解可釋放能量，為生命活動供能，C正確；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸組成，D錯誤。 2．(2014高考江蘇卷)下列生命活動中不需要ATP提供能量的是(　　) A．葉肉細胞合成的糖運輸?shù)焦麑? B．吞噬細胞吞噬病原體的過程 C．淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖 D．細胞中由氨基酸合成新的肽鏈 解析：選C。A項，葉肉細胞合成的糖(如葡萄糖)通過主動運輸進入果實細胞需要消耗ATP。B項，吞噬細胞吞噬病原體依賴膜的流動性，需要消耗ATP提供的能量。C項，在適宜的溫度、pH條件下，淀粉酶催化淀粉水解，此過程不需要消耗ATP提供的能量。D項，氨基酸在核糖體上脫水縮合形成肽鏈需要消耗ATP提供的能量。 [核心探究] 1．熟記ATP分子的結(jié)構(gòu) 2．歸納細胞內(nèi)ATP產(chǎn)生與消耗的六個結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)化場所 常見的生理過程 細胞膜 消耗ATP：主動運輸、胞吞、胞吐 細胞質(zhì)基質(zhì) 產(chǎn)生ATP：細胞呼吸第一階段 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 細胞核 消耗ATP：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等 對ATP認識的三大失分點 1．誤認為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化完全可逆：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，從物質(zhì)方面來看是可逆的，從酶、進行的場所、能量方面來看是不可逆的，即從整體上來看二者的轉(zhuǎn)化并不可逆，但可以實現(xiàn)不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化，保證生命活動所需能量的持續(xù)供應(yīng)。 2．誤認為ATP等同于能量：ATP是一種高能磷酸化合物，其分子式可以簡寫為A—P～P～P，高能磷酸鍵水解時能夠釋放出高達30.54 kJ/mol的能量，所以ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)。 3．誤認為ATP轉(zhuǎn)化為ADP不消耗水：ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”，這一過程需酶的催化，同時也需要消耗水。 [題點突破] 題點一　ATP的結(jié)構(gòu) 1．如圖是人體細胞代謝部分簡圖。圖中甲表示ATP，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．甲→乙→丙→丁過程中，起催化作用的酶空間結(jié)構(gòu)不同 B．丙是RNA的基本組成單位之一 C．丁由腺嘌呤和核糖組成，而戊可用于甲的合成 D．在紅細胞吸收葡萄糖時，細胞中乙的含量會顯著增加 解析：選D。甲→乙→丙→丁表示ATP的逐步水解，每一次水解反應(yīng)的酶都不同，故A正確。 丙為A—P，A是腺苷，由1分子核糖和1分子腺嘌呤構(gòu)成，加上1分子磷酸，構(gòu)成1分子腺嘌呤核糖核苷酸，故B正確。丁表示腺苷，由腺嘌呤和核糖組成，戊表示磷酸，是ATP的組成成分，故C正確。紅細胞吸收葡萄糖為協(xié)助擴散，不需要消耗ATP，故乙(ADP)的含量不會增加，故D錯。 2．在下列四種化合物的化學(xué)組成中，“○”中所對應(yīng)的含義最接近的是(　　) A．①②　　　　　　　 B．①③ C．③④ D．⑤⑥ 解析：選D。根據(jù)題意，“○”中所對應(yīng)的含義分別為：①一磷酸腺苷AMP即腺嘌呤核糖核苷酸，②腺嘌呤，③DNA分子上的腺嘌呤脫氧核苷酸，④RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，⑤腺苷，⑥腺苷。 不同化合物中“A”的區(qū)分 A：腺嘌呤脫氧核糖核苷酸　A：腺嘌呤核糖核苷酸 題點二　ATP的生成和利用 1．細胞代謝與酶和ATP密切相關(guān)，丹麥生物學(xué)家斯科因研究ATP合成酶，而獲得1997年諾貝爾化學(xué)獎。下列關(guān)于酶和ATP關(guān)系的敘述，錯誤的是(　　) A．酶和ATP均是活細胞產(chǎn)生的有機物 B．酶的合成需要ATP供應(yīng)能量 C．ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化需要同種酶的催化 D．ATP無物種特異性，酶具有物種特異性 解析：選C。酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，ATP是細胞內(nèi)發(fā)生放能反應(yīng)或有能量供應(yīng)時生成的有機物，A正確；絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA，蛋白質(zhì)和RNA的合成均需要消耗能量(ATP)，B正確；ADP轉(zhuǎn)化成ATP是合成反應(yīng)，ATP轉(zhuǎn)化成ADP是水解反應(yīng)，催化兩種反應(yīng)的酶不同，C錯誤；ATP是絕大多數(shù)生命活動的能量來源，是細胞內(nèi)的能量通貨，無物種特異性，酶的合成受遺傳物質(zhì)的控制，不同的生物體內(nèi)含有的酶有差別，D正確。 2．下列關(guān)于真核細胞內(nèi)合成ATP的敘述，錯誤的是(　　) A．在有氧與缺氧的條件下，細胞質(zhì)基質(zhì)都能形成ATP B．正常情況下，線粒體內(nèi)膜上形成ATP時伴隨著氧氣的消耗 C．在綠色植物葉綠體內(nèi)，形成ATP的過程需要光照 D．ADP與ATP相互轉(zhuǎn)化，使細胞內(nèi)ATP大量積累 解析：選D。有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段相同，均在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行，且能產(chǎn)生少量的ATP，A正確；線粒體內(nèi)膜上進行有氧呼吸的第三階段，消耗氧氣生成大量ATP，B正確；葉綠體是光合作用的場所，在光照條件下進行光反應(yīng)形成ATP，C正確；細胞內(nèi)的ATP含量極少，不會大量積累，D錯誤。 ATP產(chǎn)生速率與O2供給量之間的關(guān)系 1．A點表示在無氧條件下，細胞可進行無氧呼吸分解有機物，產(chǎn)生少量ATP。 2．AB段表示隨O2供應(yīng)量增多，有氧呼吸明顯加強，通過有氧呼吸分解有機物釋放的能量增多，ATP的產(chǎn)生速率隨之增加。 3．BC段表示O2供應(yīng)量超過一定范圍后，ATP的產(chǎn)生速率不再加快，此時的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。 考點二　酶在代謝中的作用 [高考領(lǐng)航] 1．(2013高考新課標(biāo)全國卷Ⅱ)關(guān)于酶的敘述，錯誤的是(　　) A．同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中 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．酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速度 D．酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應(yīng)的底物 解析：選B。細胞生命活動所必需的酶，如呼吸氧化酶，會存在于分化程度不同的各類細胞中；低溫只是抑制酶的活性，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，其活性將無法恢復(fù)，因此低溫并沒有破壞酶的空間結(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，也可以作為另一個反應(yīng)的底物。 2．(2011高考新課標(biāo)全國卷)甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時間的關(guān)系如圖所示。下列分析錯誤的是(　　) A．甲酶能夠抗該種蛋白酶降解 B．甲酶不可能是具有催化功能的RNA C．乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì) D．乙酶活性的改變是因為其分子結(jié)構(gòu)的改變 解析：選B。酶具有專一性，蛋白酶能催化蛋白質(zhì)降解。因在蛋白酶的作用下，甲酶活性沒有變化而乙酶活性逐漸下降，故甲酶的本質(zhì)不是蛋白質(zhì)，有可能是RNA；而乙酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，在蛋白酶的作用下其空間結(jié)構(gòu)被改變。 3．(2016高考全國甲卷)為了研究溫度對某種酶活性的影響，設(shè)置三個實驗組：A組(20 ℃)、B組(40 ℃)和C組(60 ℃)，測定各組在不同反應(yīng)時間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同)，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}： (1)三個溫度條件下，該酶活性最高的是________組。 (2)在時間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________。 (3)如果在時間t2時，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，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________(答出兩點即可)。 解析：(1)在60 ℃條件下，反應(yīng)的最終產(chǎn)物濃度比20 ℃和40 ℃條件下小很多，說明酶在60 ℃條件下最終失活。20 ℃與40 ℃條件下相比，40 ℃時酶促反應(yīng)到達反應(yīng)平衡的時間短，說明40 ℃條件下酶活性較高。(2)在時間t1前，如果A組溫度提高10 ℃變成30 ℃，由該酶活性隨溫度的變化規(guī)律可知，30 ℃條件下的該酶活性大于20 ℃條件下的，那么A組酶催化反應(yīng)的速度會加快。(3)t2時C組的產(chǎn)物濃度已不再增加，但由A和B組t2時的產(chǎn)物濃度可知，t2時C組底物并未全部被分解，C組產(chǎn)物濃度不再增加是由于C組溫度條件下t2時酶已經(jīng)變性失活。因此如果在時間t2時，向C組增加2倍量的底物，在其他條件不變的情況下，t3時產(chǎn)物的總量也不會再增加。(4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，極少數(shù)是RNA。酶具有高效性、專一性等特性，并且需要適宜的溫度和pH等。 答案：(1)B　(2)加快　(3)不變　60 ℃條件下，t2時酶已失活，即使增加底物，反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會增加 (4)蛋白質(zhì)或RNA　高效性和專一性 4．(2012高考大綱全國卷)某同學(xué)為了探究pH對人唾液淀粉酶活性的影響，設(shè)計了如下實驗步驟： ①在A、B、C、D、E 5支試管中分別加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的適宜濃度緩沖液5 mL，再分別加入質(zhì)量分數(shù)為1%的淀粉液1 mL。 ②各試管中分別加入適當(dāng)濃度的唾液稀釋液l mL，搖勻。 ③將5支試管放入70℃恒溫水浴中，保溫時間相同且合適。 ④取出各試管，分別加入斐林試劑2 mL，搖勻。 ⑤觀察各試管溶液的顏色，通過顏色深淺判斷唾液淀粉酶作用的最適pH。 上述實驗步驟中有2處錯誤，請更正并說明更正的理由(不考慮試劑的濃度和加入量、pH梯度以及實驗重復(fù)次數(shù))，以便實驗?zāi)艿玫秸_的預(yù)期結(jié)果。 (1)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)酶的活性受溫度的影響，本題探究的是pH對酶活性的影響，因此，溫度應(yīng)為無關(guān)變量，必須適宜，而70℃恒溫水浴的溫度過高，會導(dǎo)致5組試管中的酶因高溫而失活，最終不同pH下的實驗結(jié)果一樣。(2)本題選擇的是斐林試劑，通過檢測產(chǎn)物的生成量來確定酶的活性高低，斐林試劑鑒定還原糖必須要加熱，如果不加熱，則任何一組都不會出現(xiàn)磚紅色沉淀。 答案：(1)③中70℃應(yīng)改為37℃。因為人唾液淀粉酶作用的最適溫度為37℃ (2)在觀察各試管中溶液的顏色之前應(yīng)將各試管放在沸水浴中一段時間。因為在高溫條件下斐林試劑與還原糖反應(yīng)顯色 [核心探究] 1．曲線解讀酶的作用機理 (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機催化劑，則b在縱軸上向上移動。用加熱的方法不能降低活化能，但會提供活化能。 2．曲線解讀酶的特性 (1)圖1中加酶的曲線和加無機催化劑的曲線比較：酶具有高效性。 (2)圖2中兩曲線比較表明酶具有專一性。 3．曲線解讀影響酶促反應(yīng)速率的因素 (1)分析圖3和圖4：溫度和pH通過影響酶的活性來影響酶促反應(yīng)速率。 (2)分析圖5：OP段的限制因素是底物濃度，P點以后的限制因素則是酶濃度。 酶的特性、酶促反應(yīng)影響因素及相關(guān)實驗的五大失分點 1.酶并非都是蛋白質(zhì)，某些RNA也具有催化作用，因此酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸。 2．酶促反應(yīng)速率不等同于酶活性 (1)溫度和pH通過影響酶活性，進而影響酶促反應(yīng)速率。 (2)底物濃度和酶濃度也能影響酶促反應(yīng)速率，但并未改變酶活性。 3．分析與酶有關(guān)曲線時首先要弄清橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)表示的意義，其次再分析影響該曲線的因素有幾個，一般情況下，曲線未達到平衡時，影響因素是橫坐標(biāo)所示的因子，曲線達到平衡狀態(tài)后限制因素是除橫坐標(biāo)所示因子之外的其他因素。 4．在探究酶的最適溫度(最適pH)時，底物和酶應(yīng)達到相同溫度(pH)后才混合，以使反應(yīng)一開始便達到預(yù)設(shè)溫度(pH)。 5．設(shè)計與酶相關(guān)的實驗時需注意： 對照、單一變量等，取材、試劑、控制條件的可行性和科學(xué)性，步驟的合理性等。 [題點突破] 題點一　酶的本質(zhì)、作用與特性 1．下列關(guān)于酶的說法中正確的是(　　) A．酶的合成一定需要核糖體，但不一定需要高爾基體 B．pH較低時一定會影響酶的活性，但溫度較低時則不一定會影響酶的活性 C．酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，但降低活化能的效果不一定比無機催化劑顯著 D．所有細胞都具有與細胞呼吸有關(guān)的酶，但不一定都分布在線粒體中 解析：選D。 酶合成的場所是核糖體或細胞核，A項錯誤；酶的催化作用需適宜的溫度和pH，pH或溫度較低時都會影響酶的活性，B項錯誤；同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，C項錯誤；線粒體只參與有氧呼吸第二、三階段；所以與細胞呼吸有關(guān)的酶不一定都分布在線粒體中，D項正確。 2．酶、激素、抗體是人體內(nèi)重要的物質(zhì)。如圖所示的是酶、激素、蛋白質(zhì)、抗體四者的關(guān)系。下列有關(guān)敘述中正確的是(　　) A．2、3、4分別表示蛋白質(zhì)、激素、抗體 B．能產(chǎn)生4的細胞一定能產(chǎn)生3 C．能產(chǎn)生3的細胞一定能產(chǎn)生1 D．物質(zhì)1都是由專門器官產(chǎn)生的 解析：選B。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，部分激素是蛋白質(zhì)，抗體是蛋白質(zhì)，所以圖示中的2為蛋白質(zhì)、3為酶、1為激素、4為抗體，故A項錯誤；抗體由漿細胞產(chǎn)生，酶是活細胞產(chǎn)生的，故B項正確，C項錯誤；人體內(nèi)的激素由專門的內(nèi)分泌器官或細胞產(chǎn)生，D項錯誤。 3．模型包括物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型等。而物理模型是指以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征，如沃森和克里克制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，就是物理模型。下圖為某同學(xué)制作的酶催化作用的模型。下列敘述正確的是(　　) A．該模型是物理模型，能很好地解釋酶的專一性 B．圖中的A一定是蛋白質(zhì)，因為A是酶 C．若圖中的B表示氨基酸，A表示酶，則該生理過程表示脫水縮合 D．人成熟的紅細胞內(nèi)不能合成酶，也無上述模型表示的生理過程 解析：選A。從題圖可以看出，酶與底物的結(jié)合具有專一性，A項正確；A在反應(yīng)前后的數(shù)量和性質(zhì)不變，表示酶，而酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，B項錯誤；圖中的化學(xué)反應(yīng)屬于物質(zhì)的分解，不可能是氨基酸的脫水縮合，C項錯誤；人成熟的紅細胞沒有細胞核和眾多細胞器，故不能合成酶，但是可以發(fā)生圖示物質(zhì)的分解過程，D項錯誤。 具有專一性的物質(zhì)歸納 1．酶：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。如限制性核酸內(nèi)切酶能識別特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子。 2．載體：某些物質(zhì)通過細胞膜時需要載體協(xié)助，不同物質(zhì)所需載體不同，載體的專一性是細胞膜選擇透過性的基礎(chǔ)。 3．激素：激素特異性地作用于靶細胞、靶器官，其原因在于它的靶細胞膜或胞內(nèi)存在與該激素特異性結(jié)合的受體。 4．tRNA：tRNA有61種，每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸。 5．抗體：一種抗體只能與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性結(jié)合。 題點二　影響酶的曲線分析 1.某一不可逆化學(xué)反應(yīng)(S→P＋W)在無酶和有酶催化時均可以進行，當(dāng)該反應(yīng)在無酶條件下進行到時間t時，向反應(yīng)液中加入催化該反應(yīng)的酶。如圖中能正確表示加酶后反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時間變化趨勢的曲線是(　　) A．甲　　　　　　　　　 B．乙 C．丙 D．丁 解析：選D。本題以曲線圖的形式對酶催化反應(yīng)的原理進行考查。加入酶后，加快反應(yīng)速率，所以反應(yīng)物濃度下降速度增大，由于該反應(yīng)是不可逆反應(yīng)，所以最后反應(yīng)物都消耗完。 2．圖①表示甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時間的關(guān)系，圖②表示外界環(huán)境溫度與某一哺乳動物體內(nèi)酶活性的關(guān)系。下列敘述不正確的是(　　) A．①圖中乙酶活性的改變可能是因為其分子結(jié)構(gòu)的改變 B．①圖中甲酶可能是具有催化功能的RNA C．②圖表示的酶可以是人體細胞內(nèi)的呼吸酶 D．②圖表示酶的活性不隨環(huán)境溫度的變化而變化，說明酶已經(jīng)失活 解析：選D。①圖中乙酶經(jīng)蛋白酶處理，分子結(jié)構(gòu)改變，活性下降，A正確；①圖中甲酶經(jīng)蛋白酶處理后活性不變，說明甲酶本質(zhì)不是蛋白質(zhì)而是RNA，B正確；②圖的酶活性不隨外界溫度變化而變化表明其可以是恒溫動物體內(nèi)的酶，C正確，D錯誤。 3．如圖表示某種酶在不同處理條件(a、b、c)下催化某反應(yīng)時生成物的量與反應(yīng)時間的關(guān)系。下列說法正確的是(　　) A．酶提供了反應(yīng)過程所必需的活化能 B．圖中三組反應(yīng)物起始量一樣，造成差異的原因可能有溫度、pH、酶濃度等 C．若是溫度不同造成反應(yīng)速率不同，則a一定為該酶催化反應(yīng)的最適溫度 D．酶分子在催化反應(yīng)完成后立即會被降解 解析：選B。酶只是降低了反應(yīng)過程所必需的活化能，A錯誤。反應(yīng)物起始量都相同，造成酶促反應(yīng)速率差異的原因可能是酶活性的差異，影響因素是溫度、pH、酶濃度也會影響酶促反應(yīng)速率，B正確。溫度對酶活性的影響曲線類似于拋物線形狀，圖給出的信息太少，無法判斷a是否為最適溫度，C錯誤。作為催化劑的酶分子在催化反應(yīng)完成后，一般不會立即被解體，只有鈍化后，才能被降解。 4．高溫淀粉酶在應(yīng)用前，需要對該酶發(fā)揮作用的最佳溫度范圍進行測定。圖中曲線①表示在一定溫度范圍內(nèi)的相對酶活性(酶活性與酶最大活性的百分比)。曲線②為酶的熱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，即將酶在不同溫度下保溫足夠長的時間，再在酶活性最高的溫度下測其殘余酶活性而得到的數(shù)據(jù)。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．曲線①表明，當(dāng)溫度為80℃時，該酶活性最高 B．該酶發(fā)揮作用的最佳溫度范圍是60～70℃ C．曲線②上35℃數(shù)據(jù)點是在60～70℃時測得的 D．曲線②表明，該酶的熱穩(wěn)定性在70℃之后迅速下降 解析：選C。結(jié)合題干，曲線①表明80℃是該酶活性最高的溫度，A項正確；該酶發(fā)揮作用的最佳溫度范圍是60～70℃，因為此溫度下不僅酶活性較強，且殘余活性也強，B項正確；曲線②上35℃數(shù)據(jù)點是在酶活性最高的溫度下(即80℃)測得的(由題目中對②曲線對應(yīng)的操作過程的敘述知)，C項錯誤；曲線②表明該酶的熱穩(wěn)定性在70℃之后急劇下降，D項正確。 “四看法”分析酶促反應(yīng)曲線 1．看兩坐標(biāo)軸的含義：分清自變量與因變量，了解兩個變量的關(guān)系。 2．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，一般情況下，生成物的量未達到飽和時，限制因素是橫坐標(biāo)所表示的因素，當(dāng)達到飽和后，限制因素是除橫坐標(biāo)所表示的因素之外的其他因素。 3．看特殊點：即曲線的起點、終點、頂點、轉(zhuǎn)折點、交叉點等五點，理解特殊點的意義。 4．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。 酶相關(guān)的實驗設(shè)計 [方法解讀] 1．驗證類 實驗?zāi)康? 自變量 實驗組 對照組 驗證酶具有催化作用 相應(yīng)酶液的有無 底物＋相應(yīng)酶液 底物＋等量蒸餾水 驗證酶的高效性 催化劑的種類(無機催化劑和酶) 底物＋相應(yīng)酶液 底物＋無機催化劑 驗證酶的專一性 不同的底物或不同的酶液 底物＋相應(yīng)酶液 同一底物＋另一酶液或另一底物＋同一酶液 驗證某種酶是蛋白質(zhì) 待測酶液和標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液 待測酶液＋雙縮脲試劑 標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液＋雙縮脲試劑 驗證某種酶是RNA 待測酶液和標(biāo)準(zhǔn)RNA溶液 待測酶液＋吡羅紅染液 標(biāo)準(zhǔn)RNA溶液＋吡羅紅染液 2.探究類——探究酶的最適溫度或最適pH (1)實驗設(shè)計思路 (2)實驗設(shè)計程序 注意：根據(jù)實驗?zāi)康?，有些實驗需設(shè)置相互對照，設(shè)兩個或兩個以上實驗組。如探究酶作用的最適溫度(或pH)時，應(yīng)按一定的自變量梯度設(shè)置多個實驗組，通過對比實驗結(jié)果找出酶的最適溫度(或pH)。 3．實驗分析類的一般解題思路 (1)從實驗?zāi)康暮蛯嶒灢牧先胧?，分析實驗假設(shè)，并做出預(yù)期。 (2)總結(jié)概括實驗原理，研究分清自變量與因變量，聯(lián)系基本知識，在自變量與因變量之間建立關(guān)系。 (3)分析實驗結(jié)果(現(xiàn)象)產(chǎn)生的原因，并由結(jié)果得出結(jié)論。 [奪分題組] 1．(2016高考全國乙卷)若除酶外所有試劑已預(yù)保溫，則在測定酶活力的實驗中，下列操作順序合理的是(　　) A．加入酶→加入底物→加入緩沖液→保溫并計時→一段時間后檢測產(chǎn)物的量 B．加入底物→加入酶→計時→加入緩沖液→保溫→一段時間后檢測產(chǎn)物的量 C．加入緩沖液→加入底物→加入酶→保溫并計時→一段時間后檢測產(chǎn)物的量 D．加入底物→計時→加入酶→加入緩沖液→保溫→一段時間后檢測產(chǎn)物的量 解析：選C。在測定酶活力的實驗中，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項符合要求。 2．據(jù)表分析，下列說法正確的是(　　) 組別 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 質(zhì)量分數(shù)為3%的淀粉溶液 2 mL － 2 mL － 2 mL － 質(zhì)量分數(shù)為3%的蔗糖溶液 － 2 mL － 2 mL － 2 mL 質(zhì)量分數(shù)為2%的α淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 反應(yīng)溫度 0 ℃ 0 ℃ 60 ℃ 60 ℃ 100 ℃ 100 ℃ 碘液 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴 注：表中“－”表示沒有添加。 A．α淀粉酶溶液的用量是無關(guān)變量 B．①②兩組實驗可用于驗證酶的專一性 C．②④⑥三組實驗可說明溫度能影響酶活性 D．設(shè)計上述實驗的目的是驗證酶的專一性 解析：選A。根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，該實驗的自變量是底物的種類和溫度，所以α淀粉酶溶液的用量是無關(guān)變量，A正確；①②兩組實驗的溫度不是適宜溫度，此溫度下酶不能正常發(fā)揮作用，所以不能用于驗證酶的專一性，B錯誤；α淀粉酶不能催化蔗糖水解，故②④⑥不能說明溫度能影響酶活性，C錯誤；該實驗的目的是探究溫度對酶活性的影響以及驗證酶的專一性，D錯誤。 3.20世紀60年代后，醫(yī)院開始用淀粉酶替代酸來分解淀粉。如圖所示為某同學(xué)探究不同pH條件下淀粉酶對淀粉的分解作用的實驗結(jié)果。據(jù)圖分析，下列說法不正確的是(　　) A．應(yīng)先將各組試管溶液pH分別調(diào)到設(shè)定數(shù)值再混合 B．pH為3和9的兩支試管中淀粉酶的活性相同 C．將pH為13的溶液調(diào)到pH為7后試管中淀粉含量基本不變 D．淀粉酶降低淀粉分解反應(yīng)活化能的作用比酸更顯著 解析：選B。探究不同pH條件對淀粉酶活性影響的實驗操作中，應(yīng)先將各組試管溶液pH分別調(diào)到設(shè)定數(shù)值，再加入淀粉酶。根據(jù)圖示，淀粉剩余量相對值越大，說明在此pH條件下酶活性越低。pH為3和9的兩支試管中雖然淀粉剩余量相同，但由于酸也能促進淀粉的分解，故其淀粉酶的活性不相同。pH為13時淀粉基本沒有被分解，且強堿能使酶變性失活，故調(diào)到pH為7后淀粉含量基本不變。由于pH為7時淀粉酶的活性最大，故說明淀粉酶降低淀粉分解反應(yīng)活化能的作用比酸更顯著。 4．下面的表格分別是某興趣小組探究溫度對酶活性影響的實驗步驟和探究過氧化氫酶作用的最適pH的實驗結(jié)果。據(jù)此回答下列問題： 探究溫度對酶活性影響的實驗(實驗一) 實 驗 步 驟 分組 甲組 乙組 丙組 ①淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL ②可溶性淀粉溶液 5 mL 5 mL 5 mL ③控制溫度 0℃ 60℃ 90℃ ④將新鮮淀粉酶溶液與可溶性淀粉溶液混合后分別恒溫 ⑤測定單位時間內(nèi)淀粉的________ 注：淀粉酶的最適溫度是60℃。 探究過氧化氫酶作用的最適pH的實驗(實驗二) 組別 A組 B組 C組 D組 E組 pH 5 6 7 8 9 H2O2溶液完全分解所需時間(秒) 300 180 90 192 284 (1)pH在實驗一中屬于________變量，而在實驗二中屬于________變量。 (2)實驗一中的對照組為________組。 (3)實驗一的①②③步驟為錯誤操作，正確的操作應(yīng)該是________________。第⑤步最好選用________(試劑)測定單位時間內(nèi)____________________。 (4)如將實驗一的新鮮淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液換為新鮮肝臟研磨液和H2O2溶液，你認為是否科學(xué)？________，為什么？ __________________________________。 (5)分析實驗二的結(jié)果，可得到的結(jié)論是：_____________________________________ ________________________________________________________________________； 在該預(yù)實驗的基礎(chǔ)上要進一步探究該過氧化氫酶的最適pH，可在pH為________之間設(shè)置梯度。 (6)該組同學(xué)還做了反應(yīng)速率與底物濃度關(guān)系的實驗。如圖坐標(biāo)中已根據(jù)實驗二結(jié)果畫出D組中底物濃度與反應(yīng)速率的曲線，請你在該坐標(biāo)圖中畫出C組中底物濃度與反應(yīng)速率的曲線。 解析：(1)實驗一探究的是溫度對酶活性的影響，因此自變量是溫度，因變量是酶活性，pH屬于無關(guān)變量；而實驗二是探究過氧化氫酶作用的最適pH，自變量是pH。(2)探究溫度對酶活性影響實驗中，已知60℃是淀粉酶作用的最適溫度，因此乙組的實驗結(jié)果是另外兩組的參照，故為對照組。(3)探究溫度對酶活性影響的實驗中，應(yīng)該先使酶和底物分別達到預(yù)設(shè)溫度，然后再將底物和酶混合進行反應(yīng)，否則會影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，實驗一的①②③步驟為錯誤操作。淀粉遇碘液變藍，因此實驗一的第⑤步最好選用碘液測定單位時間內(nèi)淀粉的剩余量，單位時間內(nèi)淀粉的剩余量越多，說明酶活性越低。不用斐林試劑測定單位時間內(nèi)生成物的量，因為斐林試劑需加熱才能與還原糖發(fā)生顯色反應(yīng)，而加熱會影響自變量——溫度，進而影響實驗結(jié)果。(4)溫度會直接影響H2O2的分解，因此實驗一的新鮮淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液不能換為新鮮肝臟研磨液和H2O2溶液。(5)由實驗二的結(jié)果可知：在pH為5～7的范圍內(nèi)隨pH的升高該過氧化氫酶活性升高，在pH為7～9的范圍內(nèi)隨pH的升高該過氧化氫酶活性降低。在該項實驗的基礎(chǔ)上要進一步探究該過氧化氫酶的最適pH，可在pH為6～8之間設(shè)置梯度。(6)C組中酶活性比D組中酶活性高，據(jù)此可畫出C組中底物濃度與反應(yīng)速率的曲線。 答案：(1)無關(guān)　自　(2)乙　(3)使新鮮淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分別達到預(yù)設(shè)溫度后再混合(其他合理答案也可)　碘液　淀粉的剩余量　(4)不科學(xué)　因為溫度會直接影響H2O2的分解　(5)該過氧化氫酶的最適pH約為7，pH降低或升高酶活性均降低(或在pH為5～7的范圍內(nèi)隨pH的升高該過氧化氫酶活性升高，在pH為7～9的范圍內(nèi)隨pH的升高該過氧化氫酶活性降低)　6～8 (6) 限時規(guī)范訓(xùn)練 (建議用時：45分鐘) 1．關(guān)于ATP的敘述中，錯誤的是(　　) A．ATP分子水解去掉兩個磷酸基團后變成腺嘌呤核糖核苷酸 B．藍藻細胞中的線粒體、葉綠體分別通過有氧呼吸、光合作用產(chǎn)生ATP C．ATP分子中儲存著大量的活躍化學(xué)能，是一種高能磷酸化合物 D．小麥根尖成熟區(qū)細胞能產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有線粒體、細胞質(zhì)基質(zhì) 解析：選B。ATP分子水解去掉兩個磷酸基團后變成腺嘌呤核糖核苷酸，A正確。藍藻細胞是原核細胞，細胞中無線粒體、葉綠體但可進行有氧呼吸、光合作用產(chǎn)生ATP，B錯誤。ATP分子中儲存著大量的活躍化學(xué)能，是一種高能磷酸化合物，C正確。小麥根尖成熟區(qū)細胞無葉綠體，能產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)只有線粒體、細胞質(zhì)基質(zhì)，D正確。 2．有關(guān)酶和ATP的說法正確的是(　　) A．人體細胞合成ATP時都需要氧氣的參與 B．同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中 C．酵母菌產(chǎn)生CO2的過程中都有ATP的合成 D．若用淀粉、蔗糖和淀粉酶來探究酶的專一性，可用碘液對實驗結(jié)果進行檢測 解析：選B。人體細胞合成ATP在無氧呼吸下也能產(chǎn)生，故A錯誤。同一種酶可以存在于分化程度不同的活細胞中，如呼吸酶，故B正確。酵母菌在線粒體基質(zhì)中進行有氧呼吸第二階段時產(chǎn)生CO2，同時有ATP的合成，但在無氧呼吸中產(chǎn)生二氧化碳時沒有ATP的合成，故C錯誤。如果用淀粉、蔗糖和淀粉酶來探究酶的專一性，因為蔗糖是否被分解無法用碘液檢測，故D錯誤。 3．細胞代謝中某種酶與其底物、產(chǎn)物的關(guān)系如圖所示，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．酶1與產(chǎn)物B結(jié)合后失活，說明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)決定 B．酶1的變構(gòu)位點和活性位點的結(jié)構(gòu)取決于特定的氨基酸序列 C．酶1有兩種底物且能與產(chǎn)物B結(jié)合，因此酶1不具有專一性 D．酶1與產(chǎn)物B的相互作用可以防止細胞生產(chǎn)過多的產(chǎn)物A 解析：選C。分析題圖可知，當(dāng)產(chǎn)物B濃度高時，可與酶1的變構(gòu)位點結(jié)合，引起酶1空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使酶1變性失活，說明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)決定，也說明酶1與產(chǎn)物B的相互作用可防止細胞生產(chǎn)過多的產(chǎn)物A，A、D正確；酶1的變構(gòu)位點和活性位點有著特定的氨基酸序列，B正確。 4．取5支試管，編號為1～5，分別加入2 mL物質(zhì)的量濃度為1.0 mol/L的H2O2溶液，進行如表所示實驗。據(jù)表分析，下列敘述中正確的是(　　) 試管編號 1 2 3 4 5 加入物質(zhì) 蒸餾水 銹鐵釘 生土豆塊 熟土豆塊 生土豆塊、 稀NaOH溶液 實驗結(jié)果 幾乎無氣泡 少量氣泡 大量氣泡 幾乎無氣泡 幾乎無氣泡 A.1號和3號對比，說明酶具有高效性 B．2號和3號對比，說明不同種酶的催化效率不同 C．4號和5號對比，說明酶的活性受溫度、pH的影響 D．本實驗不能用來探究酶作用的最適溫度 解析：選D。分析5支試管所加入的物質(zhì)及實驗結(jié)果可知，2號中銹鐵釘含有的Fe3＋可以催化H2O2分解，但氣泡較少；3號中生土豆塊含有的H2O2酶能催化H2O2分解，氣泡很多；4號中熟土豆塊因高溫導(dǎo)致H2O2酶失活，不能催化H2O2分解，幾乎無氣泡產(chǎn)生；5號中稀NaOH溶液導(dǎo)致生土豆塊中的H2O2酶失活，不能催化H2O2分解，幾乎無氣泡產(chǎn)生；1號作為對照組。3號和1號對比，說明酶具有催化作用。2號和3號對比，說明H2O2酶的催化效率比Fe3＋的高，即說明與無機催化劑相比，酶具有高效性。3號和4號對比，可以說明酶的活性受溫度影響。5號和3號對比，可以說明酶的活性受pH影響。由于沒有設(shè)置多種不同溫度，故本實驗不能用來探究酶作用的最適溫度。 5.某同學(xué)在進行某一酶促反應(yīng)實驗時，第一次實驗測得產(chǎn)物生成量隨時間變化情況如圖中曲線a所示，第二次實驗僅對第一次實驗中的條件進行了一處調(diào)整，實驗結(jié)果如曲線b表示。該同學(xué)改變的條件可能是(　　) A．改變了酶的種類　　　　 B．改變了酶的用量 C．改變了底物濃度 D．改變了反應(yīng)溫度 解析：選C。 從兩條曲線可以看出，兩次實驗中反應(yīng)速率均逐漸減慢，一段時間后反應(yīng)終止，產(chǎn)物不再增加，但兩次實驗中產(chǎn)物生成總量不同。如果改變酶的種類或反應(yīng)溫度，要么反應(yīng)無法進行，要么反應(yīng)總時間發(fā)生改變，但反應(yīng)終止后產(chǎn)物總量不會改變；如果改變酶的用量，反應(yīng)總時間可能發(fā)生改變，但反應(yīng)終止后產(chǎn)物總量不會改變；如果改變底物的濃度，將會影響反應(yīng)的速率和產(chǎn)物生成總量，反應(yīng)終止后產(chǎn)物總量必然改變。 6．如圖表示改變某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解產(chǎn)生還原糖的結(jié)果，請據(jù)此分析，改變下列哪種因素才能獲得改變后的結(jié)果(　　) A．溫度 B．pH C．淀粉溶液量 D．唾液量 解析：選C。由圖中信息可知，反應(yīng)進行到12 min后，還原糖的生成量不再增加，兩組反應(yīng)都不再進行，改變某一條件后生成物總量降低，反應(yīng)物淀粉溶液量減少會導(dǎo)致此結(jié)果。而改變溫度、pH和唾液量均只會改變反應(yīng)完成所需要的時間，不改變生成物總量。 7．如圖中曲線a表示在最適溫度、最適pH條件下，底物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。據(jù)圖分析，下列敘述不正確的是(　　) A．在曲線的AB段限制反應(yīng)速率的主要因素是底物濃度 B．在曲線的B點時再加入一定量的酶，可以用曲線b表示 C．酶的數(shù)量減少后，圖示反應(yīng)速率可用曲線c表示 D．降低pH，重復(fù)該實驗，曲線中B點位置不變 解析：選D。在曲線的AB段隨著底物濃度的增大，反應(yīng)速率會增大，限制反應(yīng)速率的主要因素是底物濃度。酶量會影響化學(xué)反應(yīng)速率，一定條件下酶量的增加，可以增大化學(xué)反應(yīng)速率，酶量減少，可以降低化學(xué)反應(yīng)速率。pH影響酶活性，與最適pH條件下相比，降低pH，酶活性降低，化學(xué)反應(yīng)速率降低，則B點位置下降。 8．為了比較甲、乙兩種酶對溫度和pH的耐受程度(即保持活性的范圍)的差異，科研人員作了相關(guān)的研究，結(jié)果如圖。下列說法正確的是(　　) A．甲酶對溫度的耐受程度比乙酶大 B．在pH為6～7的環(huán)境下，幾乎測不到甲酶活性 C．甲酶活性在任何環(huán)境中都比乙酶高 D．測定pH對酶活性影響時溫度應(yīng)設(shè)為20℃ 解析：選B。從溫度對酶活性影響的曲線分析，乙酶保持活性的溫度范圍大于甲酶，從曲線趨勢看出乙酶比甲酶的溫度耐受程度大。從pH對酶活性影響的曲線分析，在pH為6～7的環(huán)境下，幾乎測不到甲酶的活性；20℃時甲、乙兩種酶活性都較低，不宜用來測定pH對酶活性的影響。 9．在三支試管中加入等量的質(zhì)量分數(shù)為5%的過氧化氫溶液，再分別加入適量的二氧化錳、新鮮豬肝研磨液、唾液，一段時間后測得底物含量變化如圖所示。則下列敘述不正確的是(　　) A．曲線乙表示二氧化錳的催化作用，曲線甲與曲線乙對照反映了無機催化劑具有專一性 B．曲線丙表示豬肝中過氧化氫酶的催化作用，曲線甲與曲線丙對照反映酶具有專一性 C．曲線丙與曲線乙對照可以說明酶具有高效性 D．曲線甲不下降的原因可能是唾液淀粉酶與該底物不能形成酶—底物復(fù)合物 解析：選A。酶的高效性是指同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高，由圖分析，催化效率丙>乙>甲，則三條曲線對應(yīng)的條件是：甲為唾液，乙為二氧化錳，丙為新鮮豬肝研磨液。專一性是指每一種酶只能催化一種或者一類化學(xué)反應(yīng)，曲線甲、乙對照不能得出無機催化劑具有專一性。同理，曲線甲表示唾液淀粉酶不能催化過氧化氫的分解，曲線丙表示過氧化氫酶能催化過氧化氫的分解，二者對照能說明酶具有專一性，B正確。和乙相比，丙催化的時間短，效率高，因此可以說明酶具有高效性，C正確。 曲線甲不下降的原因是酶具有專一性，唾液淀粉酶不能催化過氧化氫的分解，D正確。 10．利用麥芽釀造啤酒時，麥芽中多酚氧化酶(PPO)的作用會降低啤酒質(zhì)量。圖為不同pH和溫度對PPO活性影響的曲線，有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．PPO催化多酚類物質(zhì)的生化反應(yīng) B．相同溫度時，pH 7.8的酶促反應(yīng)產(chǎn)物比pH 8.4的少 C．在制備麥芽過程中應(yīng)將反應(yīng)條件控制在溫度80 ℃、pH 8.4 D．高于90 ℃，若PPO發(fā)生熱變性，一定溫度范圍內(nèi)溫度越高變性越快 解析：選C。在溫度80 ℃、pH 8.4的條件下，多酚氧化酶(PPO)的活性高，降低啤酒質(zhì)量，C錯誤。 11．下表是其他條件均為最適情況下探究乳糖酶催化乳糖水解的相關(guān)實驗結(jié)果，以下分析正確的是(　　) 實驗一(乳糖濃度為10%) 實驗二(酶濃度為2%) 酶濃度 相對反應(yīng)速率 乳糖濃度 相對反應(yīng)速率 0 0 0 0 1% 25 5% 25 2% 50 10% 50 4% 100 20% 65 5% 200 30% 65 A.實驗一若繼續(xù)增加酶濃度，相對反應(yīng)速率不再增大 B．實驗二若繼續(xù)增加乳糖濃度，相對反應(yīng)速率會增大 C．實驗二若將反應(yīng)溫度提高5 ℃，相對反應(yīng)速率將增大 D．實驗一的自變量是酶濃度，實驗二的自變量是乳糖濃度 解析：選D。在底物足夠多的情況下，酶促反應(yīng)速率會隨酶濃度增加而加快；當(dāng)所有的酶都參與反應(yīng)時，反應(yīng)速率將達到最大；本實驗結(jié)果是在其他條件均為最適情況下獲得的，故再提高溫度，反應(yīng)速率會下降。 12．如圖中甲曲線表示在最適溫度下，某種酶促反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系。其余兩條曲線分別表示該酶促反應(yīng)速率隨pH或溫度的變化趨勢。下列相關(guān)分析，正確的是(　　) A．在A點適當(dāng)提高溫度或在B點適當(dāng)增加酶的濃度，反應(yīng)速率都將增大 B．圖中E點代表該酶的最適pH，H點代表該酶的最適溫度 C．短期保存該酶，適宜條件對應(yīng)于圖中的D、H兩點 D．研究淀粉酶或過氧化氫酶參與的酶促反應(yīng)，均可得到上圖曲線 解析：選C。首先根據(jù)曲線變化判斷乙曲線代表溫度對酶促反應(yīng)的影響，丙曲線代表pH對酶促反應(yīng)的影響。甲曲線是在最適溫度下測定的，故在A點提高溫度，反應(yīng)速率將降低，故A錯；圖中E點代表酶的最適溫度，H點代表酶的最適pH，故B錯；酶的保存應(yīng)該在最適pH、低溫下保存，故C對；過氧化氫受熱易分解，故當(dāng)用過氧化氫酶研究溫度對酶促反應(yīng)速率影響時，高溫時反應(yīng)速率不會為零，故D錯。 13．研究證實ATP既是“能量通貨”，也可作為神經(jīng)細胞間信息傳遞中的一種信號分子，其作為信號分子的作用機理如圖所示。請分析回答問題： (1)神經(jīng)細胞中的ATP主要來自________(生理過程)。研究發(fā)現(xiàn)，正常成年人安靜狀態(tài)下24 h有40 kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為2～10 mmol/L，為滿足能量需要，人體解決這一矛盾的合理途徑是________________________________。 (2)由圖可知，細胞間隙中的ATP在有關(guān)酶的作用下，磷酸基團逐個脫離下來。最后剩下的是________。 (3)一些神經(jīng)細胞不僅能釋放典型神經(jīng)遞質(zhì)，還能釋放ATP，兩者均能引起受體細胞的膜電位變化。據(jù)圖分析，科學(xué)家當(dāng)初推測ATP可作為神經(jīng)細胞間傳遞信息的信號分子的實驗思路是：用化學(xué)物質(zhì)阻斷神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細胞間的信息傳遞后，發(fā)現(xiàn)___________，尋找到靶細胞膜上有________。 解析：(1)神經(jīng)細胞中產(chǎn)生ATP的過程只有細胞呼吸；ATP的含量雖然少，但是由于轉(zhuǎn)化速率快，所以能滿足人體的能量需求。(2)由題圖可知，在酶的作用下，ATP一共脫下3個磷酸基團，因此最后剩下的結(jié)構(gòu)是腺苷，即腺嘌呤＋核糖。(3)由“不僅能釋放典型神經(jīng)遞質(zhì)，還能釋放ATP，兩者均能引起受體細胞的膜電位變化”可知，若“阻斷神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細胞間的信息傳遞”，細胞仍可由ATP傳遞信號，則靶細胞膜上應(yīng)該有ATP的受體。 答案：(1)細胞呼吸　ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化迅速 (2)腺苷 (3)受體細胞仍能接受部分神經(jīng)信號(或受體細胞的膜電位仍會發(fā)生變化)　ATP的受體 14．新的研究表明，專性嗜熱菌株的嗜熱酶在處理食品和造紙工業(yè)廢水、芳香族化合物、氰藥、重金屬及其他有機難降解物質(zhì)等方面具有重要作用。如圖所示為降解污染物過程中由該酶催化的反應(yīng)與未使用該酶的非催化反應(yīng)的自由能變化情況。請據(jù)圖回答問題： (1)化學(xué)反應(yīng)時必定會經(jīng)過一個過渡態(tài)——活化絡(luò)合物。過渡態(tài)具有比反應(yīng)物分子和生成物分子都要高的勢能。催化劑的實質(zhì)就是與反應(yīng)物分子結(jié)合，改變過渡態(tài)的勢能，圖甲中a和b中為催化反應(yīng)活化能的是________，酶可以很大程度地________反應(yīng)活化能。 (2)大多數(shù)酶屬于蛋白質(zhì)，少數(shù)酶屬于________，影響其活性的因素主要有________，所有的酶都________(填“有”或“沒有”)調(diào)節(jié)生物體生命活動的作用。 解析：(1)化學(xué)反應(yīng)時必定會經(jīng)過一個過渡態(tài)——活化絡(luò)合物。過渡態(tài)具有比反應(yīng)物分子和生成物分子都要高的勢能，所以，相互碰撞的分子必須具有足夠的能量，才能使分子由反應(yīng)物分子的低勢能轉(zhuǎn)化為過渡態(tài)的高勢能，這就是活化能的實質(zhì)。催化劑與反應(yīng)物分子結(jié)合，改變過渡態(tài)的勢能。圖甲中的初態(tài)時，該反應(yīng)并沒有開始進行，說明此時底物分子還處在不易發(fā)生反應(yīng)的常態(tài)。根據(jù)題意及酶的作用可知，a為催化反應(yīng)活化能，b為非催化反應(yīng)的活化能。酶可以很大程度地降低過渡態(tài)的勢能，所以可以大幅度地降低反應(yīng)活化能。(2)酶是生物催化劑，活性主要受溫度和pH的影響，且大多數(shù)酶屬于蛋白質(zhì)，少數(shù)酶屬于RNA。所有的酶都沒有調(diào)節(jié)生物體生命活動的作用，只有催化作用。 答案：(1)a　降低 (2)RNA　溫度和pH　沒有 15．為了探究pH對過氧化氫酶活性的影響，某小組同學(xué)進行了如下實驗。 實驗材料：直徑4 cm、厚度0.5 cm的馬鈴薯塊莖圓片若干，隨機平均分為三組 組別 步驟 1組 2組 3組 1 mol/L的HCl溶液 浸泡5 min —— —— 1 mol/L的NaOH溶液 —— ① —— 蒸餾水 —— —— 浸泡5 min 取出后，用吸水紙吸去馬鈴薯塊莖圓片上多余的液體 3%的過氧化氫溶液 5滴 5滴 5滴 及時觀察現(xiàn)象 1、2組馬鈴薯塊莖圓片上均無氣泡產(chǎn)生 ② (注：“——”表示不做處理。) 請分析作答： (1)表格中的①是________，②是________。 (2)該實驗的無關(guān)變量有_________________________________(至少寫出兩項)。 (3)及時觀察時，1、2組馬鈴薯塊莖圓片上均無氣泡產(chǎn)生，是因為___________。 (4)放置幾分鐘后，該組同學(xué)發(fā)現(xiàn)3組馬鈴薯塊莖圓片上基本無氣泡繼續(xù)產(chǎn)生，1、2組馬鈴薯塊莖圓片上竟然有少量氣泡產(chǎn)生。請分析：3組基本無氣泡繼續(xù)產(chǎn)生的原因是________ _____________；1、2組有少量氣泡產(chǎn)生的原因可能是____________________(寫出一點即可)。 解析：(1)對1、2、3組馬鈴薯塊莖的處理分別是用鹽酸、氫氧化鈉、蒸餾水浸泡，且浸泡時間均為5 min，故①是浸泡5 min。1、2組馬鈴薯塊莖分別用鹽酸和氫氧化鈉處理后，滴加過氧化氫溶液后不產(chǎn)生氣泡，說明強酸和強堿影響了馬鈴薯塊莖中過氧化氫酶的活性，3組馬鈴薯塊莖沒有用酸和堿處理，該組馬鈴薯塊莖中過氧化氫酶的活性強，會催化過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣，從而產(chǎn)生大量氣泡，故②是有大量氣泡產(chǎn)生。(2)該實驗的自變量是PH(或加入的是酸、堿，還是蒸餾水)，無關(guān)變量有多種，如馬鈴薯塊莖圓片的大小、浸泡時間、過氧化氫溶液的濃度、用量、觀察時間等。(3)強酸和強堿會使過氧化氫酶變性失活，因此，在及時觀察時1、2組馬鈴薯塊莖圓片上無氣泡產(chǎn)生。(4)3組馬鈴薯塊莖圓片起初有大量氣泡產(chǎn)生是過氧化氫酶催化過氧化氫分解的結(jié)果，當(dāng)過氧化氫全部被分解后，不再產(chǎn)生氣泡。一段時間后，1、2組馬鈴薯塊莖圓片有少量氣泡產(chǎn)生，可能是過氧化氫自然分解，產(chǎn)生的氧氣積累，也可能是強酸、強堿浸泡馬鈴薯塊莖圓片時間短，只使馬鈴薯塊莖圓片中部分酶失活，使得過氧化氫分解減慢，幾分鐘以后產(chǎn)生的氣體逐漸積累形成氣泡。 答案：(1)浸泡5min　有大量氣泡產(chǎn)生 (2)馬鈴薯塊莖圓片的大小、浸泡時間(過氧化氫溶液的濃度、用量、觀察時間等) (3)強酸、強堿使馬鈴薯塊莖圓片表面的過氧化氫酶失活 (4)過氧化氫分解完畢　過氧化氫自然分解的氣體得到積累，形成少量氣泡(浸泡時間短，HCI、NaOH只破壞了馬鈴薯塊莖圓片中部分過氧化氫酶的結(jié)構(gòu)，使得過氧化氫分解減慢，放置幾分鐘后氣體積累形成氣泡) 第4講　細胞呼吸與光合作用 [考綱熱度]1.細胞呼吸Ⅱ(5年26考)　　　　　 2.光合作用的基本過程Ⅱ(5年17考) 3．影響光合作用速率的環(huán)境因素Ⅱ(5年55考) [診斷知識盲點] 1．人體細胞內(nèi)O2/CO2的比值，線粒體內(nèi)比細胞質(zhì)基質(zhì)高。() 2．人體在劇烈運動時所需的能量由乳酸分解提供。() 3．有氧呼吸時，生成物H2O中的氫來自線粒體中丙酮酸的分解。() 4．無氧呼吸不需要O2的參與，該過程最終有[H]的積累。() 5．葡萄糖氧化分解為丙酮酸只發(fā)生在細胞有氧呼吸時。() 6．種子風(fēng)干脫水后呼吸強度增強。() 7．及時排澇，能防止根細胞受酒精毒害。(√) 8．無氧呼吸的終產(chǎn)物是丙酮酸。() 9．無氧和零下低溫環(huán)境有利于水果的保鮮。() 10．葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同。(√) 11．光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與。(√) 12．適宜條件下光合作用過程中C5/C3的比值，停止供應(yīng)CO2后比停止前的高。(√) 13．磷酸是光反應(yīng)中合成ATP所需的反應(yīng)物。(√) 14．進入葉綠體的CO2不能被NADPH直接還原。(√) 15．光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和H2O。() 16．H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。() 17．番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后，光反應(yīng)強度會降低，暗反應(yīng)強度也降低。(√) 18．離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、[H]和CO2后，可完成碳(暗)反應(yīng)。(√) 19．在葉肉細胞中，CO2的固定和產(chǎn)生場所分別是類囊體薄膜和線粒體內(nèi)膜。。() 20．CO2的固定過程發(fā)生在葉綠體中，C6H12O6分解成CO2的過程發(fā)生在線粒體中。() 21．光合作用過程中光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，細胞呼吸過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能和ATP。() 22．凈光合速率長期為零時會導(dǎo)致幼苗停止生長。(√) 23．夏季連續(xù)陰天，大棚中白天適當(dāng)增加光照，夜晚適當(dāng)降低溫度，可提高作物產(chǎn)量。(√) 　> > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > 考點一　細胞呼吸 [高考領(lǐng)航] 1．(2013高考新課標(biāo)全國卷Ⅱ)下列與微生物呼吸有關(guān)的敘述，錯誤的是(　　) A．肺炎雙球菌無線粒體，但能進行有氧呼吸 B．與細菌呼吸有關(guān)的酶由擬核中的基因編碼 C．破傷風(fēng)芽孢桿菌適宜生活在有氧的環(huán)境中 D．有氧和無氧時，酵母菌呼吸作用產(chǎn)物不同 解析：選C。本