2022年高考生物一輪復習(浙江專用) 考點03 酶與ATP Word版含解析
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1、考點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驗探究 ATP 一、吸能、放能反應和ATP的結構 1. 能量的轉化 (1) 化學能:活細胞中的各種分子,由于其中原子的排列而具有勢能,是細胞內(nèi)最主 要的能量形式。 (2) 能量的轉換:細胞中的“燃料分子"(如葡萄糖)被氧化時釋放的化學能,用 于各種生命活動。 (3) 能量守恒定律:能量只能從一種形式轉變?yōu)榱硪环N形式,既不會被消滅,也不 能被創(chuàng)造。生物體內(nèi)或細胞中發(fā)生的只是各種能量形式的相互轉變。 2. 吸能反應和放能反應 (1) 吸能反應 ① 概念:產(chǎn)物分子中的
2、勢能比反應物分子中的勢能高的反應。 ② 舉例:如光合作用、氨基酸合成蛋白質(zhì)的反應等。 (2) 放能反應 ① 概念:產(chǎn)物分子中的勢能比反應物分子中的勢能低的反應。 ② 舉例:細胞呼吸等。 (3) 吸能反應與放能反應的聯(lián)系 ① 吸能反應常利用放能反應所產(chǎn)生的能量。 ② ATP是細胞中放能反應和吸能反應的紐帶。 3. ATP的結構 (1) 中文名稱:腺甘三磷酸。 (2) 結構簡式及符號含義 A. 可利用過氧化氫和過氧化氫酶反應探究PH對酶活性的影響B(tài).利用淀粉、蔗糖、淀 粉酶和碘液驗證酶的專一性C.在驗證溫度對淀粉酶活性的影響實驗中,應選斐林試劑 檢測還原糖的生成 D.
3、利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為3、7、11的緩沖液驗證pH對酶活性的影響 2. 如圖為酶與底物結合的誘導契合學說示意圖。相關敘述錯誤的是 A. 酶的結構的變化有利于生化反應的進行 B. 酶促反應結束以后酶的結構恢復到原狀C.該學說不能體現(xiàn)出酶的專一性 D.高溫和低溫都可能會影響活性中心結構 1A本題考查有關酶的實驗設計思路,要求考生理解酶的特性及環(huán)境條件對酶活性的影響, 能根據(jù)對照實驗的設計原則設計和分析實驗,并選擇合適的試劑及條件保證反應的順利進 行。 可利用過氧化氫和過氧化氫酶反應探究pH對酶活性的影響,A正確;可利用淀粉、蔗糖、 淀粉酶和斐林試劑驗證酶的專一性,而不
4、能用碘液驗證,B錯誤;在驗證溫度對淀粉酶活 性的影響實驗中,應選碘液檢測有無淀粉被水解,而不能用斐林試劑檢測有無還原糖的生 成,C錯誤;胃蛋白酶的適宜pH為1.5,要利用胃蛋白酶驗證pH對酶活性的影響,則設 置的緩沖液pH應該在1.5左右,D錯誤。 【點睛】易錯知識點撥一一酶活性實驗探究中的“三宜”“四不宜”: (1) 若底物選擇淀粉和蔗糖,用淀粉酶來驗證酶的專一性時,檢測底物是否被分解的試 劑宜選用斐林試劑,不宜選用碘液,因為碘液無法檢測蔗糖是否被分解。 ? ? ? (2) 若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度,檢測底物被分解的試劑宜選用碘液,不宜 ? ? ? 選用斐林試劑
5、,因為用斐林試劑鑒定時需水浴加熱,而該實驗中需嚴格控制溫度。 (3) 在探究酶的適宜溫度的實驗中,不宜選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶作實驗材 ? ? 料,因為過氧化氫(壓。2)在常溫常壓時就能分解,加熱的條件下分解會加快,從而影 響實驗結果。 (4) 在探究pH對酶活性影響時,宜保證酶的最適溫度(排除溫度干擾),且將酶溶液的 . pH調(diào)至實驗要求的pH后再讓反應物與底物接觸,不宜在未達到預設pH前,讓反應物與 ? ? 酶接觸。 2C當酶分子與底物分子接近時,酶分子受底物分子誘導,酶的結構發(fā)生有利于與底物結 合的變化,有利于生化反應,A正確;酶與底物結合形成酶一底物
6、復合物,然后這個復合物 會發(fā)生一定的形狀變化, 使底物變成產(chǎn)物,并從復合物上脫落,同時酶分子又恢復原狀,B正確;酶分子有一定的 形狀,恰好能和底物分子結合,體現(xiàn)了酶具有專一性,C錯誤;高溫和低溫都可能會影響 活性中心結構,進而影響酶的活性,D正確。 跟蹤訓練 1 .胰蛋白酶分泌后主要消化位于細胞外的基質(zhì)蛋白質(zhì),一般不會對腸道細胞的膜蛋白造成 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ATP的結構與功能的敘述中,正確的是 A. ATP分子脫去兩個磷酸基團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的轉化過程是可逆反應 C. ATP被稱為高能化合物,是因為第二個磷酸基很容易從ATP±脫離釋放能量 D. 放能反應一般與ATP的合成有關 3. 為了證明酶的作用具有專一性,某同學設計了如下5組實驗,分別選擇一定的試劑進行 檢測,合理的實驗方案是 組別 ① ② ③ ④ ⑤ 酶 蛋白酶 蛋白酶 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶 反應物 蛋白質(zhì) 淀粉 蛋白質(zhì) 淀粉 麥芽糖 A. ①和③對比,用雙縮服試劑檢測 B. ②和④對比,用碘液檢測C.④和⑤對比,用本尼迪特試劑檢測 D.③和④對比,用本尼迪特試劑檢測 4. 下列關于探究影響酶活性的實驗中,能達
8、成實驗目的的是 A. 以本尼迪特試劑作指示劑,用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響B(tài).以本尼迪特試劑 作指示劑,用淀粉酶探究pH對酶活性的影響C.用H2O2酶探究溫度對酶活性的影響 D.用H2O2酶探究pH對酶活性的影響 5. 下列有關細胞ATP的敘述中,錯誤的是 A.在細胞中含量很少B. ATP與ADP在一定條件下可以相互轉化C.ATP是細胞內(nèi)“能 量通貨” D. ATP分子有兩個高能磷酸鍵,兩個磷酸基團 6. 用過氧化氫進行相關實驗,根據(jù)實驗結果繪制得到相應曲線圖。其中對酶的特性分析錯 加入過知化"加入時 A. 圖甲、圖乙分別說明酶具有高效性和催化作用 B. 圖丙、圖丁
9、說明溫度和pH能夠改變酶的催化效率 C. 圖甲、圖乙所示實驗中的自變量分別是催化劑的種類、有無催化劑 D. 根據(jù)圖丙、圖丁實驗結果可知,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. 分析下面與酶有關的曲線,回答下列問題: 反應時間(min) 丙 (1) 酶的作用機理可以用甲圖縱坐標中 段來表示。如果將酶催化改為無機催化 劑催化該反應,則b在縱軸上將 (填“上移”或“下移”)O (2) 乙圖中160 min時,生成物的量不再增加的原因是 。 (3) 聯(lián)系所學內(nèi)容,分析丙圖曲線: ①對于曲線abc ,若x軸表示pH ,則曲線上b點的生物學意義是 ②對
10、于曲線abd,若x軸表示反應物濃度,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)下列關于酶的特性及其影響因素相關實驗的敘述,正確的是() A. ”酶的催化效率”實驗中,若以熟馬鈴薯塊莖代替生馬鈴薯塊莖,實驗結果相同 B. ”探究pH對過氧化氧酶的影響”交驗中,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”實驗中,設置1、2號試管的目的是檢驗酶液中是否混有還原糖 D. 設溫度對蛋白酶活性影響的實驗方案時,可選擇本尼迪特試劑檢測反應產(chǎn)物 2. (2020浙江7月選考)為研究酶作用的影響因素,進行了“探究pH對過氧化氫酶的影
11、響” 的活動。下列敘述錯誤的是( ) A. 反應小室應保持在適宜水溫的托盤中 B. 加入各組反應小室中含有酶的濾紙片的大小和數(shù)量應一致 C. 將H2O2加到反應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氧化氫酶作用的適宜pH范圍 3. (2020浙江1月選考)細菌內(nèi)某種物質(zhì)在酶的作用下轉變?yōu)榱硪环N物質(zhì)的過程如圖所示, 其中甲?戊代表生長必需的不同物質(zhì),①?⑤代表不同的酶。野生型細菌只要在培養(yǎng)基中添 加甲就能生長,而突變型細菌必須在培養(yǎng)基中添加甲、乙、丁才能生長。下列敘述正確的是 A. 突變型細菌缺乏酶①、②、③ B. 酶④與乙結
12、合后不會改變酶④的形狀 C. 酶②能催化乙轉變?yōu)楸?,也能催化丙轉變?yōu)槎? D. 若丙一戊的反應受阻,突變型細菌也能生長 4. (2OM浙江4月選考-W)為研究酶的特性,進行了實驗,基本過程如下表所示: 步59 基左過程 諼管A 武管B 1 加入2%過氧化蚤港 3mL 3tnL 波 - 加入馬掛英習漿 少許 — 3 加入二尋.化在 少許 4 據(jù)此分析,下列敘述錯誤的是 A.實驗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指標 。該實驗能說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行實驗
13、模擬檢測 1. 下列關于人體內(nèi)某組織細胞的細胞呼吸過程和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合成ATPB.蛋白質(zhì)的合成過程需要反應①供能 C. 需氧呼吸過程中氧氣的消耗伴隨反應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,酶活性與處理時間的關系如下圖所示。下列分析錯 誤的是 A.甲酶可能是具有催化功能的RNAB.乙酶的化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)C.形成“酶——底物 復合物”時,酶分子結構不會發(fā)生改變 D.酶作用的強弱可用酶活性表示 3. 下圖表示溫度對酶活性的影響情況。下列敘述正確
14、的是 A.酶活性就是酶促反應速率,即單位時間底物消耗量或產(chǎn)物生成量B.酶促反應都有 一個最適溫度,溫度越高,酶變性的速率也越快C.圖中曲線是溫度對化學反應速率的 影響和對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的結構示意圖,其中①、②、③表示化學鍵。下列敘述錯誤的是 A. ATP中核糖和磷酸基團通過①相互連接B. ATP中磷酸基團之間都是通過高能磷酸 鍵相互連接的C.形成③所需的能量可來源于光能或化學能 D.細胞內(nèi)的吸能反應所需能量都是由③斷裂后直接提供 5. 下列有關人體內(nèi)酶的敘述,錯誤的是 A.炎熱天氣中,
15、酶的活性一般不會隨環(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.酶與底物結合后,空間結構會發(fā)生改變 6. 圖是實驗獲得的化合物X對淀粉酶活性的影響結果,下列分析中錯誤的是 物+此粽酶+化套物X "醪促反應速率 A. 曲線I是對照實驗的結果 B. 化合物X影響淀粉酶的最適溫度C.該實驗的自變量是化合物X D.化合物X對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氧化氫溶液中,檢測兩者產(chǎn)生的氣 體量。下列有關該實驗結果的預測,正確的是(注:實線
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”實驗的過程,下列敘述錯誤的是 加入少許 MnO; _ ?入少許新界 時陋研>8漕 ?如 1號 A. 如圖所示操作后,還需要將試管口塞上橡膠塞B.若在1號試管中加入塊狀的肝臟, 則反應速率減慢C.與1號相比,2號試管的氣泡產(chǎn)生較慢 D.開展實驗時的溫度控制相同即可 9. 下列關于ATP的說法正確的是 A. ATP中的A代表腺喋吟、P代表磷酸基團B. ATP中有三個高能磷酸鍵C?ATP- ADP循環(huán)使得細胞貯存了大量的ATP D. ATP水解釋放的能量可用于吸能反
17、應 10. 取1?5號五只試管,分別加入2 mL0.5 mol/L的過氧化氫溶液,進行如下實驗(過氧化 氫酶廣泛存在于動植物組織中,它能加快壓。2的分解) 試管編號 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 實驗結果 凡乎無氣 泡 少量氣泡 大量氣泡 凡乎無氣 泡 少量氣泡 根據(jù)上述實驗,下列說法錯誤的是 A. 3號和4號對照說明酶的催化活性極高(高效性)B. 1號和3號對照說明酶有專 性C. 3號和5號對照說明酶的活性受酸堿度影響 D.實驗中能體現(xiàn)酶活性與溫度之間的關系 11. 分析AT
18、P與ADP相互轉化的示意圖(如圖所示),回答下列問題: (1) 圖中Pi代表無機磷酸,則B為 , C為 (2) E不是物質(zhì),Ei的來源是 E2的來源是 o (3)人體肌肉細胞的收縮與圖中 (用圖中字母和箭頭表示)過程有關。 參考答案 跟蹤訓練 1. 【答案】B 酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物,其催化作用具有專一性、高效性等特點。明確 酶的專一性、高效性的不同含義是解答本題的關鍵。 酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類反應,胰蛋白酶主要消化位于細胞外的基質(zhì)蛋 白質(zhì),一般不會對腸道細胞的膜蛋白造成影響,這體現(xiàn)了酶的專一性,A項、C項、D項 錯誤,B項正
19、確。 2. 【答案】D ATP分子脫去兩個磷酸基團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項錯誤;ATP與ADP的轉化過程,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,B項錯誤;ATP被稱為高能化合物,是因為遠離腺 昔的高能磷酸鍵很容易從ATP上脫離釋放能量,C項錯誤;細胞內(nèi)的放能反應一般與 ATP的合成反應相關聯(lián),D項正確。 3. 【答案】B 酶的特性: (1) 高效性:酶的催化效率大約是無機催化劑的1 CT?1013倍。 (2) 專一性:每一種酶只能催化一種或一類化學反應。 (3) 作用條件較溫和:高溫、過酸、過堿都會
20、使酶的空間結構遭到破壞,使酶永久失活; 在低溫下,酶的活性降低,但不會失活。 由于蛋白酶和淀粉酶的化學本質(zhì)都是蛋白質(zhì),因此①和③對比,不能用雙縮服試劑檢測, A錯誤;②和④的底物是淀粉,淀粉可用碘液鑒定,因此②和④對比,可用碘液檢測, 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不能判斷 淀粉酶是否將麥芽糖水解,C錯誤;③和④對比,用本尼迪特試劑檢測時無法判斷淀粉 酶是否將蛋白質(zhì)水解,D錯誤。 4. 【答案】D 本尼迪特試劑使用時需要水浴加熱,會改變自變量溫度,因此探究溫度對淀粉酶活性的影 響的實驗,一般不用本尼迪特試劑作指示劑,A錯誤;淀粉在酸性條件
21、下水解,不能利用 淀粉酶探究pH對酶活性的影響,B錯誤;溫度會影響過氧化氫的分解,過氧化氫和過氧 化氫酶不宜作為實驗材料來探究溫度對酶活性的影響,C錯誤;pH影響過氧化氫酶的活 性,可以用H2O2酶探究pH對酶活性的影響,D正確。 5. 【答案】D ATP中文名稱叫三磷酸腺昔,結構簡式A-P?P?P,其中A代表腺甘,P代表磷酸基團,? 代表高能磷酸鍵。水解時遠離A的磷酸鍵易斷裂。ATP的作用:新陳代謝所需能量的直 接來源。ATP在細胞內(nèi)含量很少,但在細胞內(nèi)的轉化速度很快。 細胞內(nèi)ATP的含量很少,但消耗量很大,這依賴于ATP和ADP之間的迅速轉化來實現(xiàn), A正確;ATP和A
22、DP在一定條件下可迅速轉化,保證了機體對能量的需求,B正確;ATP 是細胞內(nèi)的能量“通貨”,C正確;ATP分子有兩個高能磷酸鍵,三個磷酸基團,D錯誤。 6. 【答案】D 據(jù)圖分析,甲圖的自變量是鐵離子和過氧化氫酶,說明酶具有高效性;乙圖用過氧化氫 酶與未加催化劑相比,說明酶具有催化作用,A正確。圖丙的自變量是溫度,圖丁的自 變量是pH,說明酶的活性受溫度和pH的影響,B正確。圖甲、圖乙所示實驗中的自變 量分別是催化劑的種類、有無催化劑,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 酶促反應速率 酶濃度的限制 (1)酶的作用機理是可以降低反應所需的活化能,甲圖縱坐標中ab段表示酶降低的活 化能。無機催化劑的催化效率不如酶的高,無機催化劑降低的活化能少,將酶催化改為 無機催化劑催化該反應,b在縱軸上將上移。(2)由于酶只能加快反應速率,不能改 變生成物的量,所以乙圖中160 min時,底物已被完全消耗掉,生成物的量不再增加。 (3)①對于曲線abc,若x軸表示pH,過酸、過堿均會導致酶變性,活性下降,曲線 上b點表示在最適pH T ,酶的活性(催化效率)最高。②對于曲線abd,若x軸表示 反應物濃度,在酶濃
24、度一定的條件下,一定范圍內(nèi),酶促反應速率與反應物濃度成正相 關,反應物濃度達到一定值時,受酶濃度限制,酶促反應速率不再增加。 真題再現(xiàn) 1. 【答案】B A”酶的催化效率”實驗中,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氧化 氫酶已經(jīng)失活,不能催化過氧化氫分解。 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”實驗中,設置1、2號試管的目的是作對照 D設溫度對蛋白酶活性影響的實驗方案時,不可選擇本尼迪特試劑檢測反應產(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;d:局能磷酸鍵。 (3)結構特點 ① ATP是細胞內(nèi)普遍存在的高能磷酸化合物,含有兩個高能磷酸鍵。 ② ATP化學性質(zhì)不穩(wěn)定。連接兩個磷酸基團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)的過程 放能反應的關系 放能反應所釋 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 脫水合成 水解 2. ATP—ADP循環(huán)與吸能反應、 (1) 原理 將ATP水解這一放能反應所釋放的能量用于另一吸能反應。 (2) 舉例 在肌肉收
26、縮過程中,ATP先使肌肉中的能量增加,改變形狀,這是吸能反應。 然后肌肉做功,失去能量,恢復原狀,這是放能反應。 3. 意義:ATP是細胞中普遍使用的能量載體,又稱為“能量通貨” o 【歸納總結】 1. ATP的組成元素為C、H、0、N、P;含有3個磷酸基團,2個高能磷酸鍵;ATP徹底水 解會得到腺噂吟、核糖和磷酸;ATP去掉兩個磷酸基團后形成的結構就是腺噂吟核糖核 昔酸,是構成RNA的基本單位之一。 2. ATP是直接能源物質(zhì)的驗證 用小刀將數(shù)只螢火蟲的發(fā)光器割下,使其干燥后研成粉末。取兩支試管,分別標上A、 B, 各加入2mL水和等量的螢火蟲發(fā)光器研磨粉末,結果發(fā)現(xiàn)兩支試
27、管中均有短時間的 黃色熒光出現(xiàn)。一段時間后黃色熒光消失,再分別進行處理后出現(xiàn)的結果如圖: 【分析】 探究pH對過氧化氫酶的影響實驗中,白變量是過氧化氫酶所處環(huán)境的pH,因變量是過氧 化氫酶的活性,通過相同時間內(nèi)過氧化氫酶催化反應釋放的氣體量反映,其他條件為無關變 量,應保持相同且適宜。 【詳解】 A、 溫度也會影響酶的活性,且該實驗中溫度為無關變量,應保持相同且適宜,則反應小室 應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)量屬于無關變量,應保持一致,B正確; C、 應將反應小室稍立起,使有濾紙片的一側在上面,然后依次小心加入pH緩沖液和H2O2 溶液,
28、此時混合液不能與濾紙片接觸,C錯誤; D、 比較各組量筒中收集的氣體量,可以反映在不同pH條件下過氧化氫酶的活性大小,從 而判斷過氧化氫酶的適宜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 生長需要的乙、丙、丁、戊這四種物質(zhì);而突變型細菌必須在培養(yǎng)基中添加甲、乙、丁才能 生長,說明缺乏合成相應物質(zhì)所必需的的酶。 【詳解】 A、 突變型細菌必須在培養(yǎng)基中添加甲、乙、丁才能生長,說明缺乏合成乙、丁所必需的的 酶,即酶①、③,A錯誤; B、 酶與底物結合后會改變酶的形狀,反應完成后,
29、酶分子又恢復原狀,B錯誤; C、 酶具有專一性,酶②能催化乙轉變?yōu)楸?,酶③能催化丙轉變?yōu)槎?,C錯誤; D、 若丙一戊的反應受阻,乙可以合成戊,所以突變型細菌也能生長,D正確。 故選Do 4. 【答案】D 實驗中的可改變的自變量為催化劑的種類,A選項正確;過氧化氫分解產(chǎn)生水和氧氣, 故可以通過產(chǎn)生氣泡的速率作為判斷反應速率的指標,B選項正確;該實驗通過比較酶 的催化速率和二氧化猛的催化速率來驗證酶的高效性,c選項正確;雞肝勻漿和馬鈴薯 勻漿中均含有過氧化氫酶,均可用作過氧化氫酶的性質(zhì)的探究實驗,D選項錯誤。故錯 誤的選項選擇Po 模擬檢測 1. 【答案】D ATP是直接
30、的能源物質(zhì),ATP的結構簡式是“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,遠離腺甘的高能磷酸鍵,容易斷裂,釋放 其中的能量,供機體生命活動需要,ATP水解形成ADP和Pi, ADP和Pi吸收能量又合 成ATP,細胞依賴于ADP和ATP的相互轉化,滿足機體對能量的需求;由題圖可知, 能量1來源于光合作用和細胞呼吸,能量2來源于ATP水解過程。 厭氧呼吸種只有第一階段釋放的能量中少部分可用來合成ATP, A錯誤;蛋白質(zhì)合成所 需能量來源于能量②ATP水解,B錯誤;反應②ATP水解中,一般是遠離A的高能磷酸 鍵斷裂,C錯誤;能量②來源于A
31、TP水解,可用于除暗反應外的各項生命活動,D正確。 2. 【答案】C 由題圖知,甲酶在用蛋白酶處理過程中其活性一直不變且不為零,說明甲酶能夠抗蛋白 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程中其活性降低,由此可知乙酶的化 學本質(zhì)是蛋白質(zhì),B正確;當酶分子與底物分子接近時,酶蛋白受底物分子誘導,其構 象發(fā)生有利底物結合的變化,C錯誤;酶作用的強弱可用酶活性表示,D正確。 3. 【答案】B 酶促反應速率受酶活性影響,但是兩者不是同一個概念,A錯誤;酶的活性受溫度影響, 因此酶促反應都有一個最適溫
32、度,且溫度越高,酶變性的速率也越快,B正確;圖示為 溫度對酶活性的影響,并不能直接體現(xiàn)溫度對化學反應速率的影響,C錯誤;不同的酶 在各自的最適溫度下,酶活性都相對最高,但是活性的大小不一定相同,D錯誤。 4. 【答案】D ATP由1分子含氮堿基,1分子核糖和3分子磷酸基團組成,分析題圖可知,②③是高 能磷酸鍵,①是核糖和磷酸基團之間的化學鍵。 由題圖可知,ATP中核糖和磷酸基團通過①相互連接,A正確;②③是高能磷酸鍵,ATP中磷酸基團之間都是通過高能磷酸鍵相互連接的,B正確;形成③所需的能量可來源于 光合作用的光能或呼吸作用中有機物中的化學能,C正確;一般情況下,細胞內(nèi)的吸能
33、 反應所需能量是由③斷裂后直接提供,但②斷裂產(chǎn)生的能量也可用于細胞內(nèi)的吸能反應, D錯誤。 5. 【答案】C 人體具有體溫調(diào)節(jié)的機制,因此體內(nèi)酶活性不會隨外界溫度的變化而變化,A正確;酶的 專一性是指與無機催化劑相比,每一種酶只能催化一種或者一類化學反應,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錯誤; 在催化過程中,酶的構象發(fā)生改變與底物結合形成復合物,底物變成產(chǎn)物后,隨產(chǎn)物的脫 落,酶恢復原狀,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,酶促反應速率下降。 曲線I是對照組,未加X, A正
34、確;由圖可知,化合物X不影響淀粉酶的最適溫度,B 錯誤;該實驗的自變量是有無化合物X, C正確;加入化合物X后,酶促反應速率下降, 故推測X對淀粉酶的活性有抑制作用,D正確。 7. 【答案】C 二氧化車孟是無機催化劑,土豆勻漿中含有過氧化氫酶,由于酶具有高效性,故加入土豆 勻漿的反應速率較快,又因為兩組加入的底物過氧化氫的量一定,故相對氣體 量的最大值相同,加入土豆勻漿較快達到相對氣體量的最大值。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,通過點燃過的衛(wèi)生香的復燃情況,觀察氧 氣的產(chǎn)生情況,A正確;肝細胞內(nèi)有過氧化
35、氫酶,不研磨肝臟,則過氧化氫酶不能釋放出 來,若在1號試管中加入塊狀的肝臟,則反應速率減慢,B正確;與無機催化劑相比,酶 具有高效性,與1號相比,2號試管的氣泡產(chǎn)生較慢,C正確;溫度屬于該實驗的無關變 量,各組的無關變量的設置要遵循等量性原則,實驗過程中的溫度都要控制相同且適宜, D錯誤。 9. 【答案】D ATP是生物體的直接能源物質(zhì),ATP在細胞內(nèi)數(shù)量并不很多,可以和ADP迅速轉化形 成。人和動物體內(nèi)產(chǎn)生ATP的生理過程只有呼吸作用,高等植物體內(nèi)產(chǎn)生ATP的生理過程有光合作用和細胞呼吸,ATP中的能量可用于各種生命活動,可以轉變?yōu)楣饽?、? 學能等,但形成ATP的能量來自于
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,由腺喋吟和核糖結合而成,A錯誤;ATP中有2個高能磷酸鍵,B 錯誤;ATP在細胞內(nèi)的含量不高,但合成速度很快,C錯誤;ATP水解釋放的能量可用 于吸能反應,D正確。 10. 【答案】A 分析表格中的信息可知,該實驗的自變量是催化劑的種類、酶的種類、溫度、pH,因此 該實驗可以證明酶的高效性、專一性、溫度和PH對酶活性的影響,分析時應根據(jù)實驗 設計的對照原則和單一變量的原則,明確實驗組和對照組的自變量和因變量對實驗進行 分析評價、獲取結論。 說明酶具有高效性的是3號和2號實驗,生物催化劑與無機催化劑相比具有高效性,A
37、 錯誤;唾液中的唾液淀粉酶不能催化過氧化氫的分解,而土豆中的過氧化氫酶能催化過 氧化氫的分解,所以1號和3號對照能說明酶具有專一性,B正確;3號和5號pH不同, 故3號和5號對照可以說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號和4號能體現(xiàn)酶活性與溫度間的關系,D正確。 11. 【答案】 (1) ATP ADP (2) 光能或有機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的相互轉化過程中,ATP水解產(chǎn)生Pi,合成則需要Pi,通過分 析示意圖可判斷出B為ATP, C為ADP。(2)光能或生物化學
38、反應釋放的能量可用于 形成ATPo ATP水解時,其末端的高能磷酸鍵斷裂釋放能量。(3)肌肉收縮是耗能過 程,由ATP直接供能,與圖中B-C這一過程有關。 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,說明ATP是直接供能物質(zhì)。 【歸納總結】 1. ATP與ADP的相互轉化 (1) ATP與ADP在細胞內(nèi)的相互轉化是十分迅速的,且物質(zhì)可以重復利用,因此,能 滿足生命活動對能量的需要。 (2) ATP在生物體內(nèi)含量很低,但是ATP與ADP在細胞內(nèi)的轉化十分迅速,從而使細 胞內(nèi)A
39、TP的含量總是處于動態(tài)平衡中。 (3) ATP與ADP間的相互轉化過程不可逆 反應 式 ATP^^>ADP+Pi +能 量 酶 能量+ Pi + ADP斐」ATP 類型 水解反應 合成反應 場所 活細胞內(nèi)多種場所 細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠 體 能量 轉化 放能 與吸能反應相 聯(lián)系 儲能 與放能反應相聯(lián) 系 能量 來源 高能磷酸鍵 有機物和光能 能量 去向 用于各項生命活動 儲存于ATP中 綜上所述,ATP和ADP相互轉化的過程應判斷為“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的結構,下列相關說法正確的是 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 2. 如圖為細胞中ATP與ADP相互轉化示意圖,相關敘述正確的是 A. 過程①不需要酶的催化 B. 過程②發(fā)生高能磷酸鍵的斷裂 C. 過程①不能發(fā)生在線粒體中 D. 過程②不能發(fā)生在葉綠體中 IDa鍵斷裂后形成ADP和Pi, A項錯誤;ATP中的字母A表示腺昔,圖中的3表示腺 喋吟,B項錯誤;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項錯誤;ATP是生命活動所需能量的直接來源,a鍵斷裂所釋放的能量可以直 接用于生命活動,D項正確。 2B不論是ATP的合成和水解,都需要酶的催化,A錯誤;ATP的水解過程是遠離腺昔 的高能磷酸鍵斷裂、釋放其中的能量的過程,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錯誤;葉綠體中暗反應階段,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)。 「巴斯德認為酒精發(fā)酵是酵母
42、菌代謝活動的 結果 (2) 19卅紀< 李比希認為酒精發(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)合成場所:活細胞內(nèi)。 (2)化學本質(zhì):具有催化作用的有機物,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:促使反應物發(fā)生化學變化,本身卻不發(fā)生化學變化。 (2)底物:受酶催化而發(fā)生化學反應的分子叫底物。 (3)酶催化底物反應的機理 ①“鑰匙與鎖”的原理 ②酶促反應過程 底物+酶一酶一底物復合
43、物一復合物形狀發(fā)生一定變化一酶+產(chǎn)物。 4. 酶的活性:酶作用的強弱可用酶活性表示。 項目 錯誤說法 解釋 產(chǎn)生場所 具有分泌功能的細胞 活細胞(哺乳動物成熟紅細胞等極少數(shù)特殊 細胞除外) 化學本質(zhì) 蛋白質(zhì) 有機物(大多數(shù)為蛋白質(zhì),少數(shù)為RNA) 作用場所 只在細胞內(nèi)起催化作用 可在細胞內(nèi)、細胞外、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. 來源 有的可來自食物等 酶只能在細胞內(nèi)合成 【歸納總結】 1
44、.酶的本質(zhì)及生理功能 化學本質(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 合成場所 核糖體 細胞核(真核生物) 來源 一般來說,活細胞都能產(chǎn)生酶 作用場所 細胞內(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 降低化學反應的活化能 2.酶與無機催化劑的比較 (1) 共同點:可以促使反應物發(fā)生化學變化,加快反應速率,但酶本身并不發(fā)生化學 變化。 (2) 不同點:無機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)生反應的過程示意圖,下列敘述錯誤的是 二肽 氨基酸氨基酸 A. 圖示反應過程還有水的產(chǎn)生 B. 該圖能體現(xiàn)酶催化作用的專一性 C. 底物與酶能否結合與酶的結構有關 D. 酶在催化過程中的形狀改變是不可逆的 1C酶是由活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物。絕大多數(shù)酶的化學本質(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;底物與酶能否結合與酶的結構有關,C正
46、確;酶在催化過程中的 形狀改變是可逆的,D錯誤。 影響酶活性的因素與實驗探究 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,就是酶的專一性。 2. 實驗探究 (1)實驗原理 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)實驗步驟及結果 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 無紅黃 無紅黃 產(chǎn)生紅黃 實驗結果 色沉淀 色沉淀 色沉淀 無紅黃 色沉淀 無紅黃產(chǎn)生紅黃 色沉淀色沉淀 (3) 結論: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,說明酶具有專一性。 二、影響酶催化作用的因素 1.pH對酶作用的影響 酶促反應速率 °最適pH pH (1)在一定條件下,酶作用最強時的p
48、H值稱為該酶的最適pH。偏離該pH,不論 升高還是降低,酶的作用都會下降。 (2)過酸、過堿都會使酶變性,使酶永久失活。 2. 溫度對酶作用的影響 酶促反應速率 °最適溫度溫度 (1)在一定條件下,酶促反應最快時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,但不會使酶的空間結構遭到破壞,溫度升高后,酶仍能恢 復活性。但高溫會導致酶發(fā)生熱變性,使其永久失活。 3. 反應溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。 酶促反應速率。 °最適pH f反應物剩余量(相對量) 尹晶=13 一。呂 \j/pH=7 pH ° 溫度 4
49、. 底物濃度和酶濃度對酶促反應的影響 (1) 如圖甲中,在其他條件適宜,酶數(shù)量一定時,酶促反應速率隨底物濃度增加而 加快,但當?shù)孜镞_到一定濃度后,受酶數(shù)量和酶活性限制,酶促反應速率不再 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,酶促反應速率與酶濃度成正 【歸納總結】 酶的專一性及溫和性探究實驗中的“變量分析” 項11 實驗變量分析 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 產(chǎn)物生成;③無關變量:試劑量、反應溫度、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無關變量: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無關變量:底物濃度、 試劑量、酶濃度、溫度等 【典例】 1.下列有關酶的實驗設計思路正確的是
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