1、基础保分专题三 酶与 ATPNO.1 学前自主测评选择题练明高频考点考点一 ATP 在细胞代谢中的作用1ATP 是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于 ATP 的叙述，错误的是( )A酒精发酵过程中有 ATP 生成BATP 可为物质跨膜运输提供能量CATP 中高能磷酸键水解可释放能量DATP 由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成解析：选 D ATP 是由腺嘌呤、核糖和磷酸组成的。2(2018洛阳模拟)如图为 ATP 与 ADP 相互转化的关系式，下列叙述正确的是( )AATP 经 DNA 酶水解后的产物是合成 RNA 的原料之一B细胞内基因的选择性表达过程伴随着 ATP 的水解C酶 1 和酶 2
2、的功能不同的根本原因是组成二者基本单位的种类、数量和排列顺序不同DATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制发生在所有生物体内，体现了生物界的统一性解析：选 B DNA 酶可将 DNA 分子水解为脱氧核苷酸，但不能水解 ATP。细胞内基因的选择性表达过程中需要 ATP 提供能量。酶 1 和酶 2 的本质是蛋白质，二者功能不同的根本原因是控制这两种酶合成的基因不同。病毒是专营寄生性生物，没有独立的能量代谢体系，其体内不能发生 ATP 与 ADP 的相互转化。3(2019 届高三济宁摸底)ATP、GTP、CTP 和 UTP 是细胞内四种高能磷酸化合物，它们的结构只是碱基的不同，下列叙述错误的是(
3、)AATP 的合成常伴随着细胞内的放能反应B1 分子 GTP 彻底水解可得到 3 种小分子物质CCTP 中“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的DUTP 断裂两个高能磷酸键后可作为基因转录的原料解析：选 C 细胞的吸能反应常伴随着 ATP 的水解，放能反应总是与 ATP 的合成相关联；根据题干可知，1 分子 GTP 彻底水解可得到 3 种小分子物质，即磷酸、核糖和碱基；CTP 中“C”是由胞嘧啶和核糖构成的；UTP 断裂两个高能磷酸键后是尿嘧啶核糖核苷酸，是 RNA 的基本单位之一，可作为基因转录的原料。4(2018三门峡二模)磷酸肌酸主要储存于动物和人的肌细胞中，是一种高能磷酸化合物。ATP 和磷
4、酸肌酸在一定条件下可相互转化，图示如下：磷酸肌酸(CP)ADPATP 肌酸(C)下列相关叙述错误的是( )A磷酸肌酸是能量的一种储存形式，是细胞内的直接能源物质B磷酸肌酸和肌酸的相互转化与 ATP 和 ADP 的相互转化相偶联C肌肉收缩时，在磷酸肌酸的作用下使 ATP 的含量保持相对稳定D可推测生物体内还存在着其他的高能磷酸化合物，如 GTP、CTP 等解析：选 A ATP 是细胞内的直接能源物质；由题图可知，磷酸肌酸和肌酸的相互转化与 ATP 和 ADP 的相互转化相偶联；肌肉收缩时，磷酸肌酸可转化为 ATP，故可使 ATP 的含量保持相对稳定；生物体内还存在着其他的高能磷酸化合物，如 GT
5、P、CTP 等。5(2018长沙二模)科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素，其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能，传递给负责能量生产的组织细胞，而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫的ATP 生成量将会增加，黑暗时蚜虫的 ATP 含量会下降。下列有关叙述正确的是( )A正常情况下蚜虫在黑暗中合成 ATP 时会伴随着 O2的消耗B蚜虫合成 ATP 时所需能量仅仅来自呼吸作用C蚜虫做同一强度的运动时，阳光下和黑暗中的 ATP 消耗量不一样D蚜虫 ATP 含量在阳光下比黑暗时多，说明其体内的 ATP 含量不稳定解析：选 A 在黑暗中，蚜虫合成 ATP 时所需的能量来源于呼吸作用，因此正常情况下会伴随着 O2的消
6、耗；根据题意可知，蚜虫合成 ATP 时所需能量不仅来自呼吸作用，还可来自类胡萝卜素吸收的光能；蚜虫做同一强度的运动时，无论在阳光下还是在黑暗中，ATP的消耗量是一样的；虽然蚜虫 ATP 含量在阳光下比黑暗时多，但是两种环境中都会发生ATP 与 ADP 的相互转化并且处于动态平衡中，故其体内的 ATP 含量相对稳定。考点二 酶在细胞代谢中的作用6(2018赣州一模)下列关于酶的叙述，正确的是( )A酶的合成一定需要核糖体，但不一定需要高尔基体BpH 较低时一定会降低酶的活性，但温度较低时则不一定会降低酶的活性C在任何条件下，酶降低活化能的效果一定比无机催化剂显著D所有活细胞都具有与细胞呼吸有关的
7、酶，但不一定都分布在线粒体中解析：选 D 对于化学本质是蛋白质类的酶需要在核糖体上合成，而化学本质为 RNA的酶则不需要核糖体，有些酶是分泌蛋白，有些酶是胞内蛋白，其中胞内蛋白不需要高尔基体的加工；不同酶的最适 pH 不同，因此 pH 较低时不一定会降低酶的活性，反而可能升高酶的活性，如胃蛋白酶；酶降低化学反应的活化能较无机催化剂显著，体现出酶的高效性，但酶的催化作用需要适宜的条件，因此并不是在任何条件下酶降低活化能的效果一定比无机催化剂显著；细胞呼吸是生命的特征之一，所有活细胞都具有与细胞呼吸有关的酶，但这些酶不一定都分布在线粒体中，如原核细胞没有线粒体。7(2019 届高三广东五校协作体联
8、考)核酶是具有催化功能的 RNA 分子，在特异地结合并切断特定的 mRNA 后，核酶可从杂交链上解脱下来，重新结合和切割其他的 mRNA 分子。下列关于核酶的叙述，正确的是( )A向核酶中滴加双缩脲试剂，水浴加热可发生紫色反应B与不加核酶组相比，加核酶组 mRNA 降解较快，由此可反映核酶的高效性C核酸具有热稳定性，故核酶的活性不受温度的影响D核酶与催化底物特异性结合时，有氢键形成，也有磷酸二酯键的断裂解析：选 D 根据题意可知，核酶是具有催化功能的 RNA 分子，因此不会和双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应；与不加核酶组相比，加核酶组 mRNA 降解较快，由此可反映核酶具有催化作用，但不能反映
9、其高效性；核酸具有热稳定性，但是在高温条件下结构也会发生改变，因此核酶的活性受温度的影响；核酶与催化底物特异性结合时，核酶和 mRNA 之间有氢键形成，而切割 mRNA 分子时也有磷酸二酯键的断裂。8(2018合肥一模)为研究温度对酶活性的影响，在 40 (a 组)和 20 (b 组)条件下测定不同反应时间内的产物浓度，结果如图，以下叙述正确的是( )Ab 组 t2后由于酶达到饱和点，反应速率达最大值Ba 组 O t1时间内反应速率始终保持不变Ca 组和 b 组的 pH、酶浓度、反应物总量都应相同D30 条件下达到反应平衡点的时间介于 t1和 t2之间解析：选 C b 组 t2后产物浓度不再升
10、高，其酶促反应的速率为零；a 组 O t1时间内随反应时间的延长其产物浓度的增加速率减慢，说明其反应速率逐渐降低；题图是为研究温度对酶活性的影响，在 40 (a 组)和 20 (b 组)条件下测定不同反应时间内的产物浓度随时间变化的曲线图，该实验中的 pH、酶浓度、反应物总量均属于无关变量，无关变量应保持相同且适宜；该酶在 40 时的活性较 20 时的活性高，但无法判断该酶催化反应的最适温度，因此无法确定 30 条件下达到反应平衡点的时间是否介于 t1和 t2之间。考点三 与酶有关的实验设计与分析9(2018赣州模拟)在三支试管中加入等量的质量分数为 5%的过氧化氢溶液，再分别加入适量的二氧化
11、锰、新鲜猪肝研磨液、唾液，一段时间后测得底物含量变化如图所示。则下列叙述错误的是( )A曲线乙表示二氧化锰的催化作用，曲线甲与曲线乙对照反映了无机催化剂具有专一性B曲线丙表示猪肝中过氧化氢酶的催化作用，曲线甲与曲线丙对照反映酶具有专一性C曲线丙与曲线乙对照可以说明酶具有高效性D曲线甲不下降的原因可能是唾液淀粉酶与该底物不能形成酶底物复合物解析：选 A 酶的高效性是指同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高，由图分析，催化效率丙乙甲，则甲、乙、丙三条曲线分别对应唾液、二氧化锰、新鲜猪肝研磨液作用曲线。专一性是指每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，曲线甲、乙对照不能得出无机催
12、化剂具有专一性。曲线甲表示唾液淀粉酶不能催化过氧化氢的分解，曲线丙表示过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解，二者对照能说明酶具有专一性。与乙相比，丙催化的时间短，效率高，因此可以说明酶具有高效性。曲线甲不下降的原因是酶具有专一性，唾液淀粉酶不能催化过氧化氢的分解。10(2019 届高三石家庄评估)如图是某课外活动小组在探究酶活性的影响因素时绘制的实验结果。下列有关叙述正确的是( )A实验的自变量是 H2O2的分解速率，因变量是温度B100 时 H2O2剩余量最少，说明高温条件下酶没有失活C0 时 H2O2几乎没有分解，说明此温度下酶的活性受到抑制D75 时 H2O2酶的活性高于 50 时 H2O2酶
13、的活性解析：选 C 本实验的自变量是温度，因变量是 H2O2的分解速率；H 2O2在受热条件下，分解速率加快，100 时 H2O2剩余量最少，是因为高温促使 H2O2分解速率加快，不能说明高温条件下酶没有失活；0 时 H2O2几乎没有分解，说明此温度下酶的活性受到抑制；75 时 H2O2的剩余量低于 50 时 H2O2的剩余量，是因为温度较高时，H 2O2自身分解速率较快，而不是酶活性较强。非选择题练通综合交汇11图 1 和图 2 是某生物兴趣小组通过实验探究 H2O2分解的条件而绘制的曲线图。请回答下列问题：(1)图 1 和图 2 所代表的实验中，实验的自变量依次为_、_。(2)由图 1 可
14、以得出的实验结论是过氧化氢酶具有_。(3)图 2 中限制 AB 段和 BC 段 O2产生速率的主要因素分别是_、_。(4)该兴趣小组还根据图 3 做了关于温度影响酶活性的实验，探究经过 t4温度处理的酶，当温度降低到 t3时，其活性是否可以恢复到较高水平。关于变量的设置：取 3 支试管，编号为甲、乙、丙，各加入适宜浓度的该酶溶液 1 mL；甲和乙作为对照组应分别在温度为_和_水浴装置中保温适宜时间，丙作为实验组的处理为_。解析：(1)这两个实验是探究 H2O2在不同条件下的分解情况，所以对应的变化条件即为自变量。(2)分析图 1 可得出过氧化氢酶具有高效性的特点。(3)图 2 中 AB 段，随
15、着H2O2浓度的增大，O 2产生速率也不断增大，说明 H2O2浓度是限制 AB 段 O2产生速率的主要因素；BC 段，O 2产生速率不再随 H2O2浓度的增大而增大，此时的主要限制因素为过氧化氢酶数量(浓度)。(4)根据实验目的，实验需分为三组，一组温度设定在 t3，一组温度设定在 t4，一组温度应从 t4降到 t3。答案：(1)催化剂种类 H 2O2浓度 (2)高效性(3)H2O2浓度 过氧化氢酶数量(浓度) (4) t3 t4 先在温度为 t4水浴装置中保温适宜时间，后在温度为 t3水浴装置中保温适宜时间12(2018南昌模拟)酶是具有生物催化功能的高分子物质。在酶的催化反应体系中，反应物
16、分子被称为底物，底物通过酶的催化转化为其他分子。几乎所有的细胞活动进程都需要酶的参与，以提高效率。请回答下列问题：(1)酚氧化酶与酚类底物在细胞中能实现分类存放，是因为细胞内具有_系统，组成该系统的结构具有的功能特性是_。茶叶细胞中也存在众多种类的酚类物质与酚氧化酶。绿茶制取过程中必须先进行热锅高温炒制，这一过程的目的是_。(2)茶树的 Rubicon 酶在 CO2浓度较高时，该酶催化 C5与 CO2反应，Rubicon 酶的存在场所为_；该酶具有“两面性” ，在 O2浓度较高时，该酶催化 C5与 O2反应，产物经一系列变化后转移到线粒体中会产生 CO2，其“两面性”与酶的_(特性)相矛盾。(
17、3)如图中曲线表示将酶在不同温度下保温足够长时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由图可得出：_。为了验证这一结论，请以耐高温的纤维素分解酶为实验材料，比较在低温和最适温度下储存对酶活性的影响，写出实验设计思路： _。解析：(1)酚氧化酶与酚类底物在细胞中能实现分类存放，是因为细胞内具有生物膜系统，生物膜结构的功能特性是选择透过性。绿茶制取过程中必须先进行热锅高温炒制，这一过程的目的是高温使酚氧化酶失活。(2)茶树的 Rubicon 酶在 CO2浓度较高时，该酶催化C5与 CO2反应，该反应属于暗反应中的物质变化，因此 Rubicon 酶的存在场所为叶绿体基质；该酶具有“两面性” ，其“
18、两面性”与酶的专一性相矛盾。(3)由图可得出酶在较低温度下储存活性受影响小，在较高温度下储存活性受影响大。为了验证这一结论，可以将耐高温的纤维素分解酶分别在低温和最适温度下储存足够长时间后，再在最适温度下测量其活性。答案：(1)生物膜 选择透过性 高温使酚氧化酶失活 (2)叶绿体基质 专一性 (3)酶在较低温度下储存活性受影响小，在较高温度下储存活性受影响大 将耐高温的纤维素分解酶分别在低温和最适温度下储存足够长时间后，再在最适温度下测量其活性13为了探究 pH 对过氧化氢酶活性的影响，某小组同学进行了如下实验。实验材料：直径 4 cm、厚度 0.5 cm 的马铃薯块茎圆片若干，随机平均分为三
19、组。实验步骤和现象(表中“”表示不做处理)如表：步骤 第 1 组 第 2 组 第 3 组1 mol/L 的盐酸溶液 浸泡 5 min 1 mol/L 的 NaOH 溶液 蒸馏水 浸泡 5 min将马铃薯块茎圆片取出后，用吸水纸吸去其表面多余的液体体积分数为 3%的过氧化氢溶液 5 滴 5 滴 5 滴实验现象 无气泡产生 请分析回答下列问题：(1)表格中的是_，是_。(2)该实验的无关变量有_(至少写出两种)。(3)观察实验现象时，第 1、2 组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生，原因是_。(4)放置几分钟后，该组同学发现第 3 组马铃薯块茎圆片上基本无气泡产生，第 1、2组马铃薯块茎圆片上竟然有少量
20、气泡产生。请分析：第 3 组基本无气泡产生的原因是_；第 1、2 组有少量气泡产生的原因可能是_(写出一点即可)。解析：(1)对第 1、2、3 组马铃薯块茎圆片的处理分别是用盐酸溶液、NaOH 溶液、蒸馏水浸泡，且浸泡时间均为 5 min。第 1、2 组结果说明强酸和强碱影响了过氧化氢酶的活性，第 3 组没有用强酸和强碱处理，过氧化氢酶的活性较强，会催化过氧化氢分解产生氧气。(2)该实验的自变量是 pH，无关变量有多种，如马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间、过氧化氢溶液的浓度和用量、观察时间等。(3)强酸和强碱会使过氧化氢酶变性失活，因此，在观察实验现象时第 1、2 组马铃薯块茎圆片上无气泡产生。
21、(4)第 3 组马铃薯块茎圆片上起初有大量气泡产生是过氧化氢酶催化过氧化氢分解的结果，当过氧化氢全部被分解后，不再产生气泡。一段时间后，第 1、2 组马铃薯块茎圆片上有少量气泡产生，可能是过氧化氢自然分解，产生的氧气积累，也可能是强酸、强碱浸泡时间短，只使马铃薯块茎圆片中部分酶失活，使过氧化氢分解速度减慢，放置几分钟后气体逐渐积累并形成气泡。答案：(1)浸泡 5 min 有大量气泡产生 (2)马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间、过氧化氢溶液的浓度和用量、观察时间等 (3)强酸、强碱使马铃薯块茎圆片中的过氧化氢酶失活 (4)过氧化氢分解完毕 过氧化氢自然分解产生的气体得到积累，形成少量气泡(合理即可
22、)NO.2 练后循图忆知考 点 一 ATP在 细 胞 代 谢 中 的 作 用 保 分 类 考 点自 主 学 通 查清易错小点(判断正误)1ATP 能在神经元线粒体的内膜上产生， 神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗 ATP ()(2016全国卷，T1AD)2DNA 与 ATP 中所含元素的种类相同()(2015全国卷，T1A)3ATP 水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应()(2014全国卷，T1C)4在生物体的活细胞内 ATP 与 ADP 的转化只能单向进行 (2014四川卷，T1D)()5ATP 可以水解为一个核苷酸和两个磷酸，其合成所需的能量由磷酸提供()6ATP、DNA、RNA 中的“A”
23、表示的含义相同()7ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制是生物界的共性()8淀粉水解成葡萄糖时伴随有 ATP 的生成()(2017海南卷，T3A)理清知识主干1记牢 ATP 的结构和组成(1)1 分子 ATP1 分子腺苷3 分子磷酸基团。(2)ATP 中含有两个高能磷酸键，其中远离腺苷的高能磷酸键容易水解与合成。2理清 ATP 的合成、利用与细胞代谢的关系(填图)3明确 ATP 产生与 O2间的关系(1)A 点时 ATP 产自无氧呼吸。(2)B 点后 ATP 产生量不再随供氧量增加而增加，其限制因子可能为 、ADP、磷酸等。酶练通高考能力1下列关于肌细胞中 ATP 的叙述，错误的是( )
24、AATP 与 ATP 酶中含有 C、H、O 元素BATP 与 RNA 分子中都含有核糖残基CCO 2分子的产生过程会合成少量 ATPDATP 可为 O2的吸收和利用过程提供能量解析：选 D ATP 由 C、H、O、N、P 五种元素组成，ATP 酶的本质是蛋白质，含有C、H、O、N 等元素；ATP 分子中含有腺苷和磷酸基团，腺苷由核糖和腺嘌呤组成，RNA 分子含有磷酸、核糖和碱基；肌细胞合成 CO2分子的过程为有氧呼吸第二阶段，该过程产生少量的 ATP；O 2的吸收属于自由扩散，不消耗能量。2在有关 DNA 分子的研究中，常用 32P 来标记 DNA 分子。用 、 和 表示 ATP 或dATP(
25、d 表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(AP P P 或 dAP P P )。下列叙述错误的是( )A已知某种酶可以催化 ATP 的一个磷酸基团转移到 DNA 末端，若要使已有 DNA 末端被32P 标记上，则带有 32P 的磷酸基团应在 ATP 的“”位上B若用带有 32P 标记的 dATP 作为 DNA 生物合成的原料将 32P 标记到新合成的 DNA 分子上，则带有 32P 的磷酸基团应在 dATP 的“”位上CATP 中两个磷酸基团被水解掉后所得的物质是合成 RNA 分子的单体之一DdATP 中的两个高能磷酸键储存的能量基本相同，但稳定性不同解析：选 B 若用该酶把 32P 标记到 D
26、NA 末端上，则带有 32P 的磷酸基团应在 ATP 的 位上；dAP P P 脱去 P 和 P 这两个磷酸基团后，余下的结构为腺嘌呤脱氧核苷酸，是 DNA 的基本组成单位之一，若用带有 32P 标记的 dATP 作为 DNA 生物合成的原料将32P 标记到新合成的 DNA 分子上，则带有 32P 的磷酸基团应在 dATP 的 位上；ATP 中两个磷酸基团被水解后所得的物质是腺嘌呤核糖核苷酸，是合成 RNA 分子的单体之一；dATP 中的两个高能磷酸键储存的能量基本相同，但稳定性不同，远离“dA”的高能磷酸键更易水解。3在细胞内普遍存在以下化学反应：蛋白质 EATP蛋白质 EATP 复合物蛋白
27、质EADPPi能量。下列分析错误的是( )A一般来说，细胞内大多数吸能反应由该反应提供能量B该反应主要发生在线粒体内膜上H和氧气结合的阶段C用 32P 标记 ATP 中远离腺苷的磷酸基团，则释放的 Pi 含 32PD控制蛋白质 E 合成的基因在细胞分化过程中不存在选择性表达解析：选 B 题干中的反应过程为 ATP 的水解，蛋白质 E 为 ATP 水解酶，一般来说，大多数吸能反应与 ATP 的水解反应相联系。ATP 的水解常常发生在细胞的耗能部位，而线粒体内膜上H和氧气结合的阶段所产生的能量用于 ATP 的合成。ATP 水解会断裂远离 A 的高能磷酸键，因此释放的 Pi 含 32P。控制蛋白质
28、E 合成的基因为管家基因，任何细胞中都需要表达，不存在选择性表达。考 点 二 酶 在 细 胞 代 谢 中 的 作 用 增 分 类 考 点讲 练 贯 通 知识深化拓展1熟知酶的“一来源、一作用、二本质和三特性”(填图)2把握与酶有关的三类曲线(据图填空)(1)酶的作用原理曲线：由图可知，酶的作用原理是降低反应的活化能若将酶变为无机催化剂，则 b 在纵轴上向 移动。上用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能(2)酶的特性曲线：图 1 中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较，表明酶具有高效性图 2 中两曲线比较，表明酶具有专一性(3)影响酶促反应速率的因素曲线：分析图 1 和图 2：温度和 pH 通
29、过影响酶的活性来影响酶促反应速率分析图 3： OP 段的限制因素是底物浓度，P 点以后的限制因素则是酶浓度常考题点练通直接考查酶的本质、作用及特性1(2017全国卷)下列关于生物体中酶的叙述，正确的是( )A在细胞中，核外没有参与 DNA 合成的酶B由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是 37 解析：选 C 盐析法主要用于蛋白质的分离、纯化，胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因而可用盐析法进行沉淀；真核细胞中 DNA 主要分布于细胞核中，细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量 DNA 分布，所以参与 DNA 合成的酶也可
30、分布于线粒体和叶绿体中；酶作为生物催化剂可以在生物体内发挥作用，也可以在生物体外发挥作用；唾液淀粉酶催化反应的最适温度为 37 左右，而该酶通常在低温下保存。2(2018烟台检测)下列对动物体内酶、激素和 ATP 这三类有机物的相关叙述，错误的是( )A这三类有机物一定都含有 C、H、OB成年男性体内，精原细胞形成精子的过程中有酶、激素和 ATP 的参与C能合成酶的细胞一定都能合成 ATPD酶和 ATP 均可以在细胞内外发挥作用，而激素只能在细胞内发挥作用解析：选 D 酶的本质为蛋白质或 RNA，激素为固醇类或含氮类物质，它们和 ATP 都含有 C、H、O；精原细胞形成精子的过程中需酶的催化，
31、需要性激素的调节，需要消耗 ATP；活细胞(哺乳动物成熟红细胞除外)均能合成酶和 ATP，能合成酶的细胞一定都能合成 ATP；激素大多数由内分泌细胞分泌进入细胞外液中发挥作用。归纳拓展 辨析酶、激素、抗体、神经递质比较项目 酶 激素 抗体 神经递质化学本质多为蛋白质，少数是 RNA蛋白质、多肽、固醇、氨基酸衍生物等球蛋白乙酰胆碱、多巴胺、氨基酸类、NO 等产生细胞 活细胞内分泌腺细胞或下丘脑细胞浆细胞 神经细胞作用部位 细胞内外 靶细胞或靶器官 内环境 突触后膜作用后变化 不发生改变 被灭活 被降解 被降解或移走以曲线为载体，考查酶的特性及影响因素3为了研究外界因素对某种酶活性的影响，设置三个
32、实验组：组(20 )、组(40 )和组(60 )，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。下列叙述错误的是( )A三个温度条件下，该酶活性最高的是组B在 t1之前，如果组温度提高 10 ，则反应速率会加快C在 t2时，向组增加 2 倍量的底物，则 t3时产物总量增加D该实验说明温度可以影响酶的催化效率解析：选 C 分析曲线图可知：在组(40 )，反应到达化学平衡所需的时间最短，故三个温度条件下，该酶活性最高的是组；从曲线图来看，三个温度条件较适宜的是 40 ，而组是 20 条件下温度对某种酶活性的影响曲线，故在 t1反应尚未达到化学平衡之前，如果组温度提高 10 ，那么组
33、酶促反应的速率会加快；组为 60 条件下温度对某种酶活性的影响曲线，由图可知，在 t2时，产物浓度不再改变，说明高温使酶变性失活，此时向反应体系中增加 2 倍量的底物，其他条件保持不变，产物总量不变；该实验说明温度可以影响酶的催化效率。4(2018南京模拟)研究人员从胡萝卜中提取过氧化物酶(POD)所做的实验结果如图所示，有关分析正确的是( )A处理时间从 15 min 增加到 80 min,40 下 POD 活性减小最显著B处理时间 60 min 内，在所有的温度下 POD 活性都显著下降C该实验的因变量是 POD 活性，自变量有温度、时间和底物浓度DH 2O2浓度过高会抑制 POD 的活性
34、，与温度对 POD 活性的影响完全相同解析：选 C 据图甲分析，处理时间从 15 min 增加到 80 min，45 下 POD 活性减小最显著；处理时间 60 min 内， 25 下 POD 活性下降不显著；据图分析可知，该实验的因变量是 POD 活性，自变量有温度、时间和底物浓度；从图乙看出，H 2O2浓度过高会抑制POD 的活性，与温度对 POD 活性的影响不完全相同。技法点拨 “四看法”分析酶促反应曲线考 点 三 与 酶 有 关 的 实 验 设 计 与 分 析 增 分 类 考 点讲 练 贯 通 知识深化拓展1掌握有关酶的两类实验设计思路(1)验证类实验设计思路：实验名称 对照组 实验组
35、 衡量标准已知蛋白液双缩脲试剂待测酶液双缩脲试剂是否出现紫色验证某种酶的本质是蛋白质或 RNA 已知 RNA吡罗红试剂待测酶液吡罗红试剂是否出现红色验证酶具有催化作用底物适量蒸馏水底物等量的相应酶溶液底物分解速率验证酶具有专一性 底物相应酶液 不同底物相同酶液底物是否分解验证酶具有高效性底物无机催化剂底物等量的相应酶溶液底物分解速率(2)探究类探究酶的最适温度或最适 pH：实验设计思路：实验设计程序：2有关酶的验证、探究或评价性实验题解题策略第一步分析实验目的，确定自变量与因变量(检测指标)第二步明确实验原理(新情景题的题干中会有提示，要注意提炼)第三步准确书写实验步骤，注意遵循实验的对照原则
36、、单一变量原则及科学性原则。酶相关实验常常是用表格形式呈现实验步骤第四步如果是选择题，要依据实验原理、实验原则，利用所学的生物知识进行综合分析，然后作出判断；如果是非选择题则应注意联系教材知识综合分析，以确定所填答案常考题点练通考查实验材料和实验试剂的选取1(2018淄博模拟)为了探究温度、pH 对酶活性的影响，下列实验设计最合理的是( )实验编号 探究课题 选用材料与试剂 温度对酶活性的影响 过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液 温度对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 pH 对酶活性的影响 新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 pH 对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀
37、粉溶液、斐林试剂A实验 B实验C实验 D实验解析：选 B 过氧化氢受热易分解，不宜用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，实验不合理；蔗糖酶不能催化淀粉水解，故实验不合理；斐林试剂呈碱性，能与酸性物质发生反应，不适合用于探究 pH 对酶活性的影响，故实验不合理。2为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如下 5 组实验，分别选择一定的试剂进行检测，下列有关实验方案和检测结果的叙述，正确的是( )组别 酶 淀粉酶 蛋白酶 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶反应物 蔗糖 淀粉 蛋白质 淀粉 麦芽糖A和对比，用双缩脲试剂检测；中不变紫色，中呈现紫色B和对比，用斐林试剂检测；水浴加热下中不出现砖红色沉淀，中出现砖红色
38、沉淀C和对比，用斐林试剂检测；水浴加热下中不出现砖红色沉淀，中出现砖红色沉淀D和对比，用斐林试剂检测；水浴加热下和中均出现砖红色沉淀解析：选 C 蛋白酶和淀粉酶都是蛋白质，都能与双缩脲试剂反应呈现紫色；斐林试剂可以用来判断淀粉是否水解，但不能用来判断蛋白质是否水解；淀粉和蔗糖都是非还原糖，它们的水解产物都是还原糖，淀粉酶能催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解，用斐林试剂可以判断淀粉和蔗糖是否水解；麦芽糖是还原糖，麦芽糖的水解产物也是还原糖，用斐林试剂不能判断麦芽糖是否水解。归纳拓展 酶促反应实验中实验材料和实验试剂的选取原则反应物和酶的选择研究酶的适宜温度实验时，不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢的分解
39、，因为过氧化氢在加热的条件下分解会加快研究酶的适宜 pH 实验时，由于酸对淀粉有分解作用，并且碘液可与碱反应，所以一般不选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，常选用过氧化氢和过氧化氢酶检测时试剂的选择研究温度对酶活性影响的实验时，检测淀粉是否分解用碘液，一般不选用斐林试剂，因为用斐林试剂检测需水浴加热，而该实验中需严格控制温度若物质反应前后均能与试剂发生反应，例如麦芽糖和水解后形成的葡萄糖均能与斐林试剂反应，再如蛋白质和水解后形成的多肽均能与双缩脲试剂反应，此类试剂不能选用若物质反应前后均不能与试剂反应，例如蔗糖和水解后的单糖均不能与碘液反应，此类试剂也不能选用考查实验的变量控制与步骤设计及分析3在甲
40、、乙、丙三支试管中加入下列物质并保温一段时间后，有关分析错误的是( )编号 甲 乙 丙步骤 1 2 mL 可溶性淀粉溶液 2 mL 可溶性淀粉溶液 2 mL 可溶性淀粉溶液步骤 2 1 mL 淀粉酶溶液 1 mL 麦芽糖酶制剂0.5 mL 淀粉酶溶液0.5 mL 麦芽糖酶制剂步骤 3 适宜温度下保温至反应完成A温度、pH 在本实验中均属于无关变量B加入碘液后，溶液变蓝的只有乙试管C加入斐林试剂后水浴加热，溶液呈现砖红色的有甲试管和丙试管D加入双缩脲试剂后，三支试管中的溶液均变蓝色解析：选 D 本实验的自变量是酶的种类，可验证酶的专一性，温度、pH 在本实验中均属于无关变量；甲试管中淀粉在淀粉酶
41、的作用下水解产生还原糖，加入斐林试剂后水浴加热，会出现砖红色沉淀，乙试管加入的麦芽糖酶不能水解淀粉，不能产生砖红色沉淀，丙试管中淀粉酶先催化淀粉水解成麦芽糖，麦芽糖再在麦芽糖酶的作用下水解成葡萄糖，加入斐林试剂后水浴加热，产生砖红色沉淀；三支试管中都加入了酶，因此加入双缩脲试剂后，三支试管中的溶液均出现紫色现象。4请回答下列有关酶的实验探究问题：(1)为证明过氧化氢酶的活性受 pH 的影响，同学甲做了如下实验：试管编号 A B1 加入 2 mL 5% H2O2溶液 加入 2 mL 5% H2O2溶液2 5 滴 2%过氧化氢酶溶液 5 滴 2%过氧化氢酶溶液3 0.5 mL 5% NaOH 溶液
42、 0.5 mL 5% HCl 溶液实验步骤 4 观察气泡的产生速率 观察气泡的产生速率上述实验设计中有两处不妥，请指出：_；_。(2)一般情况下，不能用过氧化氢酶为材料探究温度对酶活性的影响，若要设置实验来证明温度能影响过氧化氢酶的活性，你认为应该怎样设置？_(写出设计思路即可)。查阅资料发现：H 2O2在受热和日光照射时分解速率加快，在温度为 30 以下时比较稳定，在 70 以上时，分解速率加快。你认为设计上述实验时，应特别注意的事项是_。解析：(1)验证酶的活性受 pH 影响时，除了设置酸性条件、碱性条件的实验组外，还需要设置 pH7 的对照组。探究 pH、温度对酶活性的影响时，应先将酶和
43、底物置于相应的条件(pH、温度)下处理一段时间，然后再将酶与底物混合。(2)若要设置实验来证明温度能影响过氧化氢酶的活性，可采取每一温度下设置两支试管，一支试管中加入过氧化氢酶，另一支不加，比较同一温度下这两支试管中气泡的产生速率。但是要注意温度不宜太高，因为在较高温度下保温时，H 2O2分解速率较快，可能会出现未加酶而 H2O2已全部分解的情况。答案：(1)缺少 pH7 的对照组 加入 NaOH 溶液和 HCl 溶液的时间顺序不合理，应在加入过氧化氢酶前将其加入，用于改变溶液的 pH (2)将盛有过氧化氢酶的试管保温于一系列不同温度下一段时间，然后与同温度的 H2O2溶液混合，观察同温度下加
44、过氧化氢酶和不加过氧化氢酶的两组试管中气泡的产生速率 将温度控制在 70 以下技 法 点 拨 严格控制变量是实验成功的关键实验变量包括自变量、因变量和无关变量。(1)自变量和因变量的判断：自变量是指实验中由实验者所操纵的因素或条件，通常所说的“单一变量原则”中的“单一变量”就是指自变量。因变量是指实验中由自变量引起的变化和结果。通常自变量是原因，因变量是结果，二者具有因果关系。可根据实验目的或实验步骤对这两个变量进行判断，实验目的中常描述为“探究(验证)自变量对因变量的影响”或者“因变量与自变量之间关系的研究” 。实验步骤中进行不同处理的条件即自变量，最终结果的差异为因变量。如探究 pH 对过
45、氧化氢酶活性影响的实验中，自变量为不同的pH，因变量为过氧化氢的分解速率。(2)无关变量：也称控制变量，指实验中除自变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件，但并非是我们在实验中所要研究的问题。实验设计时应对无关变量进行严格控制，使其在实验组和对照组保持一致且适宜，从而排除无关变量对实验结果的影响。如探究 pH对过氧化氢酶活性影响的实验中，温度相同且适宜。 一、形成生命观念1下列关于酶和 ATP 的叙述正确的是( )A酶使细胞代谢高效而有序的进行，对生命活动具有重要的调节作用B利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液可以验证酶的专一性C酶和 ATP 均具有高效性和专一性D将 ATP 分子末端的磷酸基团转移
46、至腺嘌呤核糖核苷酸上产物是 ADP解析：选 D 酶在细胞代谢中起催化作用，不起调节作用；蔗糖及其分解产物都不能与碘液发生反应，不能用碘液作为检测试剂；腺嘌呤核糖核苷酸由一分子磷酸基团、一分子腺嘌呤和一分子核糖组成，ADP 由两分子磷酸基团、一分子腺嘌呤和一分子核糖组成，因此将 ATP 分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸上可产生 ADP。 2酶和 ATP 是细胞生命活动中两种重要的化合物，绝大多数生命活动都与它们密切相关，但也有“例外” 。下列人体生命活动中，属于这种“例外”的是( )A肝脏细胞吸收组织液中的氧气B线粒体中的H与 O2结合C吞噬细胞吞噬并水解衰老的细胞D体液免疫中浆细胞合成并分泌