2019高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題二 細胞的代謝 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 授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第22頁 ■高考必背——記一記 1．酶的作用、本質(zhì)與特點 (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。 (3)酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，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：通過影響酶活性來影響酶促反應(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)實驗的2個注意事項 (1)驗證酶專一性實驗的檢測試劑 底物為淀粉和蔗糖時，檢測試劑應(yīng)為斐林試劑，不能用碘液。因為碘液不能檢測蔗糖是否水解。 (2)探究酶活性最適溫度實驗的底物和檢測試劑 ①底物：不能為過氧化氫。因為溫度影響過氧化氫分解。 ②檢測試劑：底物為淀粉時，檢測試劑應(yīng)為碘液，不能用斐林試劑。因為斐林試劑需要加熱，會影響自變量。 4．細胞中產(chǎn)生ATP的生理過程是呼吸作用和光合作用，產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體。光合作用的光反應(yīng)過程中，光能轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能儲存在ATP中，光反應(yīng)中產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)。 ■易混易錯——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全國卷Ⅱ)() (2)在細胞中，核外沒有參與DNA合成的酶。(2017全國卷Ⅱ)() (3)葉綠體的類囊體膜上存在催化ATP合成的酶。(2018全國卷Ⅰ)(√) (4)細胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時，通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與。(2016江蘇卷)(√) (5)發(fā)燒時，食欲減退是因為唾液淀粉酶失去了活性。() (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全國卷Ⅰ)(√) (2)DNA與ATP中所含元素的種類相同。(2015全國卷Ⅰ)(√) (3)ATP水解釋放的能量可用于細胞內(nèi)的吸能反應(yīng)。(√) (4)在生物體的活細胞內(nèi)ATP與ADP的轉(zhuǎn)化只能單向進行。() [高頻考點融會貫通]　　　　　　　　　　　　　　　析考點　做題組　攻破熱點難點 授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第23頁 考點一　ATP在能量代謝中的作用 [真題試做明考向] 1．(2014高考新課標全國卷Ⅱ)關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述，錯誤的是(　　) 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．人體在劇烈運動時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程不需要酶的參與，B正確；人體在劇烈運動時所需要的能量是由葡萄糖通過呼吸作用產(chǎn)生的，人體細胞無氧呼吸的過程中產(chǎn)生了乳酸，乳酸不能直接分解供能，C錯誤；病毒核酸的復(fù)制是在宿主細胞中完成的，該過程所需的能量、原料均來自于宿主細胞，D正確。 答案：C 2．(2016高考北京卷)葡萄酒釀制期間，酵母細胞內(nèi)由ADP轉(zhuǎn)化為ATP的過程(　　) A．在無氧條件下不能進行 B．只能在線粒體中進行 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，既能進行有氧呼吸又能進行無氧呼吸，無論是哪種呼吸方式都存在著由ADP轉(zhuǎn)化為ATP的過程(即ADP＋Pi＋能量ATP)，需要ATP合成酶的催化，A、C錯誤，D正確；酵母細胞的無氧呼吸發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，B錯誤。 答案：D 3．(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：本題主要考查ATP的相關(guān)知識。酒精發(fā)酵即無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，同時釋放少量能量，該過程中有ATP生成，A項正確；物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞饺绻侵鲃舆\輸，需要消耗能量，這部分能量可由ATP提供，B項正確；ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量，C項正確；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸組成，D項錯誤。 答案：D 4．(2013高考海南卷)關(guān)于真核細胞中生命活動與能量關(guān)系的敘述，錯誤的是(　　) 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)通過協(xié)助擴散進出細胞時需要消耗ATP D．細胞代謝所需的ATP可在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生 解析：物質(zhì)通過協(xié)助擴散進出細胞需要載體，但不消耗能量，C錯誤。 答案：C [融會貫通析考點] 1．ATP的結(jié)構(gòu)與能量轉(zhuǎn)換 2．細胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的結(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 [易錯警示防易誤] (1)ATP與ADP、RNA的關(guān)系： ATP脫去一個磷酸基團成為ADP，再脫去一個磷酸基團就成為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：一是應(yīng)注意其結(jié)構(gòu)特點，即含有兩個高能磷酸鍵，且遠離腺苷的那個容易斷開。二是應(yīng)注意動物和植物體內(nèi)ATP的來源不同，前者主要通過細胞呼吸產(chǎn)生，場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；后者的形成途徑包括細胞呼吸和光合作用的光反應(yīng)階段，場所包括細胞質(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)，其他生命活動所需能量由細胞呼吸來提供。 [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 ②若細胞內(nèi)Na＋濃度偏高，為維持Na＋濃度的穩(wěn)定，細胞消耗ATP的量增加 ③人在寒冷時，腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多，細胞產(chǎn)生ATP的量增加 ④人在饑餓時，細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態(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，骨骼肌細胞進行有氧呼吸；長時間劇烈運動時，既進行有氧呼吸，也進行無氧呼吸；有氧呼吸和無氧呼吸分解1mol葡萄糖所形成的ATP分別為38mol、2mol，生成ATP的量不相等。Na＋外流是以主動運輸?shù)姆绞竭M行的，需要消耗ATP。人在寒冷時，甲狀腺激素與腎上腺素的分泌增加，代謝增強，有機物分解加快，ATP產(chǎn)生量增加。ATP與ADP總是處于動態(tài)平衡之中，當(dāng)ATP消耗量增加時，機體通過無氧呼吸和分解糖原等方式產(chǎn)生更多ATP。 答案：B 6．酶和ATP是細胞代謝過程中所需的兩種重要的化合物，而細胞內(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)敘述中錯誤的是(　　) A．UTP分子中含有2個高能磷酸鍵，徹底水解可得到3種有機物 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．唾液腺細胞分泌唾液淀粉酶的過程是一個需要消耗ATP的胞吐過程 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，其中磷酸屬于無機物，A錯誤；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；唾液腺細胞分泌唾液淀粉酶的過程是一個需要消耗ATP的胞吐過程，D正確。 答案：A ?題組二　ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程的考查 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錯誤；丙中不含有高能磷酸鍵，C錯誤；丁就是ATP脫去三個磷酸基團(戊)，即為腺苷，腺苷是由腺嘌呤和核糖組成的，而磷酸基團是ATP合成的原料，D錯誤。 答案：A 8．酶是細胞代謝不可缺少的催化劑，ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)。如圖是ATP中磷酸鍵逐級水解的過程圖，以下說法正確的是(　　) 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)置實驗自變量 C．釋放能量最少的過程是Ⅲ D．大腸桿菌細胞產(chǎn)生ATP的主要場所是線粒體 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項錯誤；酶b的適宜pH的變量范圍應(yīng)偏酸性，B項錯誤；Ⅰ和Ⅱ過程斷裂的都是高能磷酸鍵，Ⅲ過程斷裂的是普通化學(xué)鍵，所以釋放能量最少的過程是Ⅲ，C項正確；大腸桿菌細胞屬于原核細胞，原核細胞中沒有線粒體，D項錯誤。 答案：C 考點二　酶在細胞代謝中的作用 [真題試做明考向] 1．(2017高考全國卷Ⅱ)下列關(guān)于生物體中酶的敘述，正確的是(　　) A．在細胞中，核外沒有參與DNA合成的酶 B．由活細胞產(chǎn)生的酶在生物體外沒有催化活性 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)，因而可用鹽析法進行沉淀，C項正確。真核細胞中DNA主要分布于細胞核中，細胞質(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項錯誤。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項錯誤。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項錯誤。 答案：C 2．(2017高考天津卷)將A、B兩種物質(zhì)混合，T1時加入酶C。如圖為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。敘述錯誤的是(　　) 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，達到反應(yīng)平衡的時間會延長，T2值會增大，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．激素與靶細胞結(jié)合可影響細胞的代謝 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項錯誤。酶的作用原理是降低反應(yīng)需要的活化能，進而加快反應(yīng)的速度，B項正確。酶具有專一性、高效性和作用條件較溫和等特點，C項正確。激素與靶細胞結(jié)合可調(diào)節(jié)細胞代謝，D項正確。 答案：A 4．(2013高考新課標全國卷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：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)，低溫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。 答案：B [融會貫通析考點] 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．酶的特性曲線分析 (1)圖1中加酶的曲線和加無機催化劑的曲線比較，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，都會使酶的活性降低。溫度過高會使酶因空間結(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，過酸過堿都會使酶因空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而失活 當(dāng)?shù)孜镞_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 [方法技巧會應(yīng)用] 酶的作用和特性相關(guān)試題的解題方法技巧 (1)對酶的概念、本質(zhì)和特性的分析 解答酶的本質(zhì)、特性試題時，應(yīng)關(guān)注以下幾個方面： 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確定某種酶的本質(zhì)。 ②酶既可在細胞內(nèi)，也可在細胞外發(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。 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”： ①一看兩坐標軸的含義：分清自變量與因變量，了解兩個變量的關(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，一般情況下，生成物的量未達到飽和時，限制因素是橫坐標所表示的因素，當(dāng)生成物的量達到飽和后，限制因素是除橫坐標所表示的因素之外的其他因素。 ③三看特殊點：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，酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率稱為酶活性 B．與無機催化劑相比，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、過酸和過堿都會使酶的空間結(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)中酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率稱為酶活性，A正確；與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，酶不提供能量，B錯誤；低溫不會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，只是抑制酶活性，C錯誤；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)二氧化錳和過氧化氫酶都能催化過氧化氫分解成水和氧氣。下表為某興趣小組進行的實驗及相應(yīng)結(jié)果。下列敘述錯誤的是(　　) 試管 反應(yīng)物 加入物質(zhì) 反應(yīng)條件 實驗現(xiàn)象 1 2%過氧化氫溶液 二氧化錳 室溫 少量氣泡 2 2%過氧化氫溶液 土豆浸出液 室溫 大量氣泡 3 2%過氧化氫溶液 人新鮮唾液 室溫 沒有氣泡 A.本實驗說明酶的催化作用具有高效性和專一性 B．本實驗還能證明酶在細胞外也具有催化作用 C．若將產(chǎn)生的氣體全部收集起來，則從1號和2號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號試管也不會產(chǎn)生氣泡 解析：本實驗的自變量是無機催化劑和生物催化劑酶，說明酶具有高效性，自變量還有酶的種類，說明酶具有專一性，A正確；本實驗是在細胞外的試管中進行的，說明酶在細胞外也具有催化作用，B正確；由于反應(yīng)物的量是相等的，在無機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；過氧化氫在高溫下分解速度也會加快，所以若將反應(yīng)條件改為沸水浴，則2號試管也會產(chǎn)生氣泡，D錯誤。 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，實驗結(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，胃蛋白酶的活性會升高 B．兩種酶混合使用的催化效率大于兩種酶單獨作用的效果 C．本實驗中pH和酶的種類是自變量，溫度是無關(guān)變量 D．升高溫度兩種酶的最適pH都會增大 解析：當(dāng)pH＝6時，胃蛋白酶已失活，降低pH酶的活性也不能恢復(fù)，A錯誤；兩種酶作用的pH范圍不同，所以同時使用時，催化效率變化要看pH范圍，且本實驗未探究兩種酶混合使用時的催化效率，B錯誤；本實驗是在不同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，溫度則是無關(guān)變量，C正確；升高溫度，最適pH不變，D錯誤。 答案：C 8．某科研小組進行了溫度對蔗糖酶活性影響的實驗，實驗結(jié)果如圖1所示(t2為最適溫度)，圖2表示t1溫度下蔗糖酶對蔗糖的催化過程，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，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的過程中，酶活性不會上升，A錯誤；圖2只能說明蔗糖酶可以催化蔗糖水解，但是沒有設(shè)置對照實驗，不能證明蔗糖酶的高效性，B錯誤；人是恒溫動物，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，促進蔗糖的水解，D錯誤。 答案：C 考點三　有關(guān)酶實驗設(shè)計與分析的考查 [真題試做明考向] 1．(2016高考全國卷Ⅰ)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：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。 答案：C 2．(2016高考江蘇卷)過氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性沒食子酸呈橙紅色。為探究白菜梗中是否存在過氧化物酶，設(shè)計實驗如下表。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) 管號 1%焦性沒食子酸/mL 2% H2O2/ mL 緩沖液/mL 過氧化物酶溶液/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號管為對照組，其余不都是實驗組 B．2號管為對照組，其余都為實驗組 C．若3號管顯橙紅色，無需對照就能證明白菜梗中存在過氧化物酶 D．若4號管不顯橙紅色，可證明白菜梗中無過氧化物酶 解析：該實驗的目的是探究白菜梗中是否存在過氧化物酶，實驗原理是過氧化物酶能分解H2O2，使氧化焦性沒食子酸呈橙紅色；實驗的自變量是是否加入白菜梗提取液，其中1號管和2號管是對照組，3號管和4號管是實驗組，A正確、B錯誤；實驗設(shè)計必須遵循對照原則，3號與1、2號對照，3號管、2號管呈橙紅色，1號管不變色，可以證明白菜梗中存在過氧化物酶，C錯誤；3號管和4號管的自變量是是否經(jīng)過煮沸處理，若4號管不呈橙紅色，與3號管對照，說明高溫使過氧化物酶變性失活，D錯誤。 答案：A 3．(2016高考全國卷Ⅱ)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)如圖，40℃(B組)所對應(yīng)曲線的產(chǎn)物濃度先到達飽和點，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，那么在時間t1前將溫度提高10℃，A組的反應(yīng)速度會加快。(3)C組在時間t2之前已經(jīng)結(jié)束化學(xué)反應(yīng)，且產(chǎn)物濃度遠遠低于其他組，說明酶在該溫度下已經(jīng)失活，那么即使在時間t2時向體系中增加底物，C組產(chǎn)物總量也不會增加。(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．(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←湣樘骄康矸勖富钚耘c穗發(fā)芽率的關(guān)系，進行了如下實驗。 (1)取穗發(fā)芽時間相同、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)，并在適宜條件下進行實驗。實驗分組、步驟及結(jié)果如下： 分組 步驟　　　 紅粒管 白粒管 對照管 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：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，則保溫時間應(yīng)________。 (2)小麥淀粉酶包括α淀粉酶和β淀粉酶，為進一步探究其活性在穗發(fā)芽率差異中的作用，設(shè)計了如下實驗方案： X處理的作用是使____________。若Ⅰ中兩管顯色結(jié)果無明顯差異，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)生對實驗結(jié)果的分析能力。(1)對照管中應(yīng)該加入與實驗組等體積的蒸餾水；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)時間。(2)實驗?zāi)康氖翘骄績煞N淀粉酶的活性在穗發(fā)芽率差異中的作用，就要對兩種淀粉酶分別研究。實驗方案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，會表現(xiàn)出顯色結(jié)果無明顯差異；Ⅱ中，則因為僅β淀粉酶失活，但α淀粉酶活性存在差異，表現(xiàn)出同(1)實驗中的結(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 [融會貫通析考點] 1．依據(jù)實驗?zāi)康臏蚀_選取實驗材料和檢測指標 實驗?zāi)康? 實驗材料 檢測指標(試劑) 備注 高效性 過氧化氫與過氧化氫酶 O2產(chǎn)生的快慢與多少 與無機催化劑對比 專一性 淀粉、蔗糖與淀粉酶 斐林試劑 不能用碘液 溫度對酶活性影響 淀粉和淀粉酶 碘液 不能用斐林試劑 pH對酶活性的影響 過氧化氫與過氧化氫酶 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)的兩類實驗設(shè)計 (1)驗證酶的本質(zhì)、作用特性的實驗設(shè)計 實驗?zāi)康? 實驗組 對照組 實驗組衡量標準 驗證某種酶是蛋白質(zhì) 待測酶液＋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 驗證酶具有高效性 底物＋相應(yīng)酶液 底物＋等量無機催化劑 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的實驗設(shè)計程序 [方法技巧會應(yīng)用] 酶的驗證、探究或評價性實驗題解題步驟 此類試題應(yīng)依照下列模板進行：第一步，分析實驗?zāi)康?，確定自變量與因變量(檢測指標)。第二步，明確實驗原理(新情境題的題干中會有提示，要注意提煉)。第三步，準確書寫實驗步驟，注意遵循實驗的對照原則、單一變量原則及科學(xué)性原則。酶相關(guān)實驗常常是用表格形式呈現(xiàn)實驗步驟。第四步，如果是選擇題，要依據(jù)實驗原理、實驗原則、所學(xué)的生物知識進行綜合分析，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)酶實驗設(shè)計的考查 5．(2018廣東深圳聯(lián)考)下列有關(guān)酶的實驗設(shè)計思路正確的是(　　) A．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液驗證酶的專一性 B．利用過氧化氫、新鮮的豬肝研磨液和氯化鐵溶液研究酶的高效性 C．利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響 D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為3、7、11的緩沖液驗證pH對酶活性的影響 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、淀粉酶來驗證酶的專一性，結(jié)果加碘液都不會變藍色，A錯誤；酶的高效性是相對無機催化劑而言的，所以研究酶的高效性時，應(yīng)用酶和無機催化劑對比，B正確；過氧化氫在加熱的條件下也能分解，因此不能利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響，C錯誤；胃蛋白酶的適宜pH是1.5～2.0，所以利用胃蛋白酶、蛋清來驗證pH對酶活性的影響時，pH不能設(shè)置成3、7、11，D錯誤。 答案：B 6．如圖是探究過氧化氫酶量對酶促反應(yīng)速率影響的實驗裝置圖，請回答下列問題。 (1)本實驗中對自變量的控制可通過________________來實現(xiàn)。除了自變量和因變量外，本實驗中哪些是無關(guān)變量(答出主要兩點)？_________________________________________。 (2)若要驗證酶的專一性，在此實驗裝置的基礎(chǔ)上，應(yīng)如何改進(請寫出具體的措 施)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)能否用本實驗裝置來驗證溫度對酶活性的影響？__________，原因是_____________。 (4)在過氧化氫溶液相同濃度、相同體積的不同實驗組中加入相同大小不同數(shù)目的浸潤過肝臟研磨液濾紙片，則幾個實驗組最終生成的氣體量是否相同？__________，原因是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)該實驗中，自變量是過氧化氫酶的量，因此可以通過改變浸過肝臟研磨液的濾紙片的大小和數(shù)目來實現(xiàn)對自變量的控制。本實驗中的無關(guān)變量有過氧化氫溶液的量、溶液的pH、反應(yīng)時間等。(2)酶的專一性可以用不同的酶催化同一種底物的實驗加以對照分析，在題干實驗裝置的基礎(chǔ)上，可以增加對照組，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，故不能用本實驗裝置來驗證溫度對酶活性的影響。(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，因此幾個實驗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　過氧化氫溶液的量、溶液的pH、反應(yīng)時間等 (2)增加對照組，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　酶特性實驗探究的考查 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)計的對照實驗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)計的對照實驗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。下面是對此問題的解釋，其中可能性最大的一項是(　　) A．酶催化的反應(yīng)即使完全沒有反應(yīng)物，也可緩慢進行 B．酶由于被蒸餾水溶解出來，因而能進行反應(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氧化氫酶，能催化過氧化氫分解產(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)計的對照實驗說明，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行了如下實驗?；卮鹣嚓P(guān)問題： [實驗?zāi)康腯比較甲、乙、丙三種微生物所產(chǎn)生的淀粉酶的活性。 [實驗原理]略。 [實驗材料]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。 [實驗步驟] (1)取四支試管，分別編號。 (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。 (4)在上述四支試管冷卻后滴入碘液。 (5)觀察比較實驗組的三支試管與對照組試管的顏色及其深淺。 [實驗結(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) 請回答下列問題： (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)該實驗的自變量是______________，無關(guān)變量有__________________(至少寫出2種)。 (3)除了用碘液檢驗淀粉的剩余量來判斷實驗結(jié)果外，還可以用________試劑來檢測生成物。若用該試劑檢驗，顏色變化最大的試管是________。 (4)根據(jù)上述結(jié)果得出的實驗結(jié)論是：不同來源的淀粉酶，雖然酶濃度相同，但活性不同。你認為造成實驗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，其顏色比其他的實驗組要深。(2)自變量為加入的不同微生物產(chǎn)生的淀粉酶，無關(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)因為淀粉酶可將淀粉水解為還原糖，因此，除了用碘液檢測淀粉的剩余量來判斷實驗結(jié)果外，還可用斐林試劑來檢測生成物。因為試管2中滴入碘液不變色，說明該酶活性最大，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：對應(yīng)學(xué)生用書第28頁 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．酶的合成場所是核糖體 C．在探究溫度對酶活性的影響實驗中，一般不用過氧化氫為底物 D．將酶分子經(jīng)高溫環(huán)境處理后，酶會因為肽鍵斷裂而失活，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)的合成場所是核糖體，少數(shù)酶本質(zhì)是RNA，合成場所主要是細胞核，B錯誤；在探究溫度對酶活性的影響實驗中，溫度是自變量，而加熱會加快過氧化氫的分解，對實驗結(jié)果產(chǎn)生干擾，所以一般不用過氧化氫為底物，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)處理后會出現(xiàn)紫色，D錯誤。 答案：C 2．下列關(guān)于“探究溫度影響淀粉酶活性”實驗的敘述，錯誤的是(　　) A．合理設(shè)定實驗溫度屬于控制實驗的自變量 B．淀粉與淀粉酶應(yīng)分別達到設(shè)定溫度后再混合 C．可選用碘液或斐林試劑對實驗結(jié)果進行檢測 D．淀粉的用量和保溫時間均可能影響實驗結(jié)果 解析：根據(jù)實驗的目的可知該實驗的自變量是溫度，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酶活性的影響，可選用碘液鑒定反應(yīng)物淀粉的量來確定酶的活性，C錯誤；淀粉的用量和保溫時間均屬無關(guān)變量，二者都可能影響實驗結(jié)果，D正確。 答案：C 3．某實驗小組利用過氧化氫做了如下實驗。則相關(guān)說法正確的是(　　) 步驟 試管編號及組別 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 無 A.a組和c組對照，說明酶具有催化作用 B．b組和c組對照，說明酶具有高效性和專一性 C．c組和d組對照，說明高溫會破壞酶的結(jié)構(gòu)使酶失活 D．c組和e組對照，可排除肝臟研磨液中其他物質(zhì)的影響 解析：a組高溫也會加快過氧化氫的分解，不能與c組對照說明酶具有催化作用，A錯誤；由分析可知，b、c組對照，說明酶具有高效性，但不能說明酶具有專一性，B錯誤；c、d組對照，說明酶的活性受溫度影響，高溫會使酶失去活性，不能確定酶失活是否是由空間結(jié)構(gòu)改變引起的，C錯誤；c、e組的自變量為是否含有過氧化氫，該對照實驗說明氣泡來自于過氧化氫分解，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PPO活性的影響，實驗小組進行如下實驗： (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℃ 保溫時間 5min 5min 5min 5min 記錄結(jié)果 ＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋ (注：反應(yīng)底物充足；實驗結(jié)果中“＋”越多褐色越深) ①實驗步驟順序有不妥之處，請改正____________________________________________。 ②實驗結(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℃時酶活性較高且活性相同，所以為進一步探究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．請回答下列有關(guān)ATP的問題。 (1)人的骨骼肌細胞中，ATP含量僅夠劇烈運動時3s以內(nèi)的能量供給。運動員參加短跑比賽過程中，肌細胞中ATP的相對含量隨時間的變化如下圖所示。 圖中A→B的變化過程，說明ATP被水解，釋放的能量用于____________________；B→C過程中，ATP含量增加說明________增強，從而促進ADP形成ATP，以彌補細胞中ATP含量的不足；從整個曲線來看，肌細胞中ATP的含量不會降為零，說明_____________________。 (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)進行一項實驗，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，說明ATP是肌肉收縮所需能量的直接來源。 ①實驗中，必須待離體肌肉自身的________消耗之后，才能進行實驗。 ②在程序上，采取自身前后對照的方法：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如果將上述實驗順序顛倒，實驗結(jié)果是否可靠，并說明原因。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)圖中A→B的過程中，ATP被水解，釋放的能量用于肌肉收縮等生命活動；B→C過程中，通過細胞呼吸生成ATP，使ATP含量增加。ATP水解和生成同時進行，所以肌細胞中ATP的含量不會降為零。(2)ATP片劑可以口服，這說明在人體消化道中不存在ATP水解酶；ATP能直接為生命活動提供能量。(3)①實驗中，必須待離體肌肉自身的ATP消耗之后，才能進行實驗。②在程序上，采用自身前后對照的方法：先滴加葡萄糖溶液，觀察肌肉是否收縮，再滴加ATP溶液。③將上述實驗順序顛倒，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源”這一結(jié)論。 答案：(1)肌肉收縮等生命活動　呼吸作用　ATP的生成和分解是同時進行的 (2)不存在　直接為生命活動提供能量 (3)①ATP?、谄咸烟侨芤骸〖∪馐湛s　ATP溶液　③不可靠；如果外源ATP尚未耗盡，會出現(xiàn)滴加葡萄糖溶液肌肉也會收縮的現(xiàn)象，造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象 [限時規(guī)范訓(xùn)練]　　　　　　　　　　　　　　　　　練思維　練規(guī)范　練就考場滿分 單獨成冊　對應(yīng)學(xué)生用書第129頁 一、選擇題 1．有關(guān)酶和ATP的敘述不正確的是(　　) A．ATP脫去兩個磷酸基團后，形成的一磷酸腺苷是某些酶的基本組成單位之一 B．人體劇烈運動時肌肉細胞中的ATP水解提供能量，此時肌肉細胞中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脫去兩個磷酸基團后，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；人體劇烈運動時肌肉細胞中的ATP水解提供能量，此時肌肉細胞通過細胞呼吸也在合成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錯誤；不同生物都以ATP作為直接能源物質(zhì)，說明不同生物具有統(tǒng)一性，D正確。 答案：C 2．(2018湖南益陽模擬)下列關(guān)于酶與ATP的敘述，正確的是(　　) A．噬菌體、硝化細菌和哺乳動物成熟的紅細胞內(nèi)都可以合成酶 B．用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響時，一般用斐林試劑進行檢測 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：噬菌體沒有細胞結(jié)構(gòu)，哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核和眾多的細胞器，因此噬菌體和哺乳動物成熟的紅細胞內(nèi)均不能合成酶，但硝化細菌的細胞內(nèi)可以合成酶，A項錯誤；用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響時，溫度是自變量，而用斐林試劑檢測淀粉的水解產(chǎn)物還原糖時需水浴加熱(50～65℃)，對實驗結(jié)果有干擾，因此一般用碘液進行檢測，B項錯誤；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項正確；吸能反應(yīng)一般與ATP的水解相聯(lián)系，D項錯誤。 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，留下來的RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性，說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，錯誤的是(　　) A．同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中 B．隨著溫度降低，酶促反應(yīng)的活化能下降 C．酶活性最高時的溫度不適合該酶的保存 D．所有活細胞都有與細胞呼吸有關(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；活細胞都能進行呼吸作用，所有活細胞都有與細胞呼吸有關(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到容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài) B．細胞代謝能夠有序地進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到活躍狀態(tài)進行反應(yīng)，A項正確；細胞內(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、有序地進行，B項錯誤；唾液淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，90℃條件下，不會破壞肽鍵，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項錯誤；神經(jīng)元的軸突末梢經(jīng)過多次分支增大了膜面積，有利于接受神經(jīng)遞質(zhì)，并沒有酶的附著，D項錯誤。 答案：A 6．關(guān)于酶的相關(guān)實驗敘述，正確的是(　　) A．驗證酶的高效性時，自變量是酶的種類 B．探究溫度對酶活性的影響實驗中，可選用過氧化氫酶為研究對象 C．用淀粉、蔗糖酶和淀粉酶探究酶的專一性時，可用碘液進行鑒定 D．在探究影響淀粉酶活性的因素時，溫度、酸堿度、實驗的次數(shù)等都是自變量 解析：酶的高效性是與無機催化劑相比較而言的，驗證酶的高效性時，自變量是酶和無機催化劑，A錯誤；由于過氧化氫的分解受溫度影響，探究溫度對酶活性的影響實驗不能選用過氧化氫酶為研究對象，B錯誤；用淀粉、蔗糖酶和淀粉酶探究酶的專一性時，可用碘液檢測反應(yīng)物是否被分解，C正確；在探究影響淀粉酶活性的因素時，實驗的次數(shù)等是無關(guān)變量，D錯誤。 答案：C 7．乳糖酶可催化乳糖水解。有兩項與此相關(guān)的實驗，實驗中無關(guān)變量相同且適宜，實驗結(jié)果如下表。相關(guān)敘述正確的是(　　) 實驗一(質(zhì)量分數(shù)為10%的乳糖) 酶的質(zhì)量分數(shù) 0 1% 2% 3% 4% 相對反應(yīng)速率 0 25 50 100 200 實驗二(質(zhì)量分數(shù)為2%的乳糖酶) 乳糖的質(zhì)量分數(shù) 0 5% 10% 15% 20% 相對反應(yīng)速率 0 25 50 65 65 A.實驗一若繼續(xù)增加酶濃度，相對反應(yīng)速率不再加大