第7講ATP和酶課件（共78張PPT）2024年高考生物一輪復(fù)習(xí)

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生物一輪復(fù)習(xí)課件

2024年人教版（全國通用）

第7講ATP和酶

核心素養(yǎng)生命觀念明確ATP的結(jié)構(gòu)和功能；比較酶、激素等物質(zhì)的異同，建立辯證統(tǒng)一和普遍聯(lián)系的觀念

科學(xué)思維歸納總結(jié)ATP的合成、利用過程

科學(xué)探究與酶有關(guān)的實驗設(shè)計與分析

社會責(zé)任分析酶在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實例，讓學(xué)生關(guān)注科學(xué)、技術(shù)和社會發(fā)展

考點

01

02

03

04

重溫真題，經(jīng)典再現(xiàn)

ATP的結(jié)構(gòu)與功能

酶的作用、特性及影響因素

探究影響酶活性的條件

ATP的結(jié)構(gòu)與功能

考點梳理與疑難突破

1.ATP的結(jié)構(gòu)

(1)ATP是_______________的英文名稱縮寫，是一種高能磷酸化合物，其結(jié)構(gòu)式可以簡寫為A—P～P～P，其中A代表___________，P代表___________，～代表___________________。

(2)ATP與RNA的關(guān)系：ATP去掉_______________后的剩余部分是組成RNA的基本單位之一。

腺苷三磷酸

腺苷

磷酸基團(tuán)

特殊的化學(xué)鍵

兩個磷酸基團(tuán)

(1)ATP的供能原理

負(fù)

電荷

特殊化

學(xué)鍵

末端磷酸基

團(tuán)

(2)ATP是一種高能磷酸化合物

ATP水解的過程就是釋放能量的過程，1molATP水解釋放的能量高達(dá)______kJ，所以說ATP是一種高能磷酸化合物。

30.54

2、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、

線粒體、葉綠體

光能

化學(xué)能

提醒細(xì)胞中ATP含量很少，ATP與ADP轉(zhuǎn)化非常迅速及時。無論是飽食還是饑餓，ATP與ADP含量都保持動態(tài)平衡。

1）動態(tài)平衡：細(xì)胞中的ATP與ADP的轉(zhuǎn)化總是處于動態(tài)平衡中的，由于ADP、Pi等可重復(fù)利用，只要提供能量，生物體就可不斷合成ATP、滿足生物體的需要。

2）不是可逆過程：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中，部分物質(zhì)可重復(fù)利用，但所需酶不同，能量不可循環(huán)利用，它們之間的轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)。

3）ATP≠能量，ATP是一種高能磷酸化合物，是一種儲存能量的物質(zhì)。

提醒

1.1分子ATP中只含有1分子腺嘌呤和3分子磷酸基團(tuán)。()

2.人在激烈運動時，骨骼肌細(xì)胞ATP的合成遠(yuǎn)多于ATP的水解。

()

3.綠色植物可以通過光合作用和細(xì)胞呼吸形成ATP，而動物細(xì)胞和真菌只能通過細(xì)胞呼吸形成ATP。()

4.ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)。()

5.細(xì)胞中所有需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量的。

()

×

×

√

×

×

教材深挖拓展

1.人體內(nèi)ATP的含量很少，但在劇烈運動時，每分鐘約有0.5kg的ATP轉(zhuǎn)化為ADP，釋放能量，以供運動之需，但人體內(nèi)ATP總含量并沒有太大變化，其原因是______________________________________________________________。

2.植物、動物、細(xì)菌和真菌的細(xì)胞內(nèi)，都以ATP作為能量“通貨”，從生物進(jìn)化角度分析，說明________________________________________________________。

ATP與ADP時刻不停地發(fā)生快速相互轉(zhuǎn)化，并且處于動態(tài)平衡之中

生物界具有統(tǒng)一性，也說明種類繁多的生物有著共同的起源

疑難突破

1.ATP產(chǎn)生量與O2供給量之間的關(guān)系模型

1）起始點：O2供給量為0時，可經(jīng)無氧呼吸產(chǎn)生ATP。

2）上升段：與O2濃度有關(guān)，O2濃度越大，ATP產(chǎn)生量越大。

3）平衡段：因為受酶、ADP或磷酸等制約，ATP產(chǎn)生量不再隨O2濃度增大而增加。

2.細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的常見生理過程

轉(zhuǎn)化場所常見的生理過程

細(xì)胞膜消耗ATP：主動運輸、胞吞、胞吐

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生ATP：細(xì)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、翻譯等

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、翻譯等

核糖體消耗ATP：蛋白質(zhì)的合成

細(xì)胞核消耗ATP：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等

命題規(guī)律探究

考向1結(jié)合ATP的結(jié)構(gòu)和功能，考查結(jié)構(gòu)與功能觀

1.[2023江蘇南通調(diào)研]如圖是ATP逐級水解的過程圖，其中③是腺苷，⑤是能量。下列有關(guān)敘述錯誤的是()

A.ATP和①的快速轉(zhuǎn)化依賴于酶的高效性

B.②是組成RNA的基本單位之一

C.酶的作用機(jī)理是降低了化學(xué)反應(yīng)所需的活化能

D.ATP水解過程中，Ⅲ過程釋放⑤最多

D

[解析]據(jù)圖分析得知：①為ADP、②為AMP、③是腺苷、④是磷酸、⑤是能量。ATP與①ADP的快速轉(zhuǎn)化依賴于酶的高效性，A正確；②為AMP，也稱為腺嘌呤核糖核苷酸，是組成RNA的基本單位之一，B正確；酶的作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能，C正確；Ⅲ過程斷裂的是普通磷酸鍵，釋放能量較少，D錯誤。

2.[2023廣東肇慶三校聯(lián)考]在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來標(biāo)記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脫氧）上三個磷酸基團(tuán)所處的位置（A—Pα~Pβ~Pγ或dA—Pα~Pβ~Pγ）。下列說法錯誤的是()

A.主動運輸所需能量來自ATP的“γ”位前的高能磷酸鍵斷裂釋放的能量

B.若將帶有32P標(biāo)記的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的“γ”位上

C.將ATP中的“β”和“γ”位磷酸基團(tuán)去掉，所得物質(zhì)是合成RNA分子的單體之一

D.將某細(xì)胞中所有染色體上的DNA都用32P標(biāo)記，該細(xì)胞在不含32P的培養(yǎng)基中完成一次有絲分裂，形成的子細(xì)胞中所有染色體都有放射性

B

[解析]主動運輸需要消耗能量和載體蛋白協(xié)助，所需能量來自ATP的“γ”位前的高能磷酸鍵斷裂釋放的能量，A正確；dATP脫去兩個磷酸后為DNA的基本單位之一，若將帶有32P標(biāo)記的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的“α”位上，B錯誤；將ATP中的“β”和“γ”位磷酸基團(tuán)去掉，所得物質(zhì)是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本單位之一，C正確；將某細(xì)胞中所有染色體上的DNA都用32P標(biāo)記，該細(xì)胞在不含32P的培養(yǎng)基中完成一次有絲分裂，間期復(fù)制后，每條染色體上的每條染色單體的DNA均為31P32P的雜合鏈，故形成的子細(xì)胞中所有染色體都有放射性，D正確。

考向2圍繞ATP的利用，考查科學(xué)思維能力

3.[2023湖南茶陵高三聯(lián)考]下列有關(guān)細(xì)胞的能量“通貨”——ATP變化的敘述錯誤的是()

A.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的共性

B.人體在緊張或憤怒狀態(tài)下，細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的速率大大超過產(chǎn)生ADP的速率

C.ATP中的能量可以來源于光能或化學(xué)能

D.人體在劇烈運動中，通過機(jī)體神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)，細(xì)胞產(chǎn)生ATP的速率迅速增加

B

[解析]ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的共性，A正確；人體在緊張或憤怒狀態(tài)下，細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的速率與產(chǎn)生ADP的速率相當(dāng)，但兩者速率都增大，B錯誤；ATP中的能量可以來源于光能或化學(xué)能，C正確；人體在劇烈運動中，通過機(jī)體神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度增加，則ATP的合成速率增加，D正確。

BD

4.(不定項)(2022·山東煙臺期末)ATP是驅(qū)動細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)。下列有關(guān)ATP的敘述正確的是()

A.ADP與ATP的相互轉(zhuǎn)化過程中所需的酶相同

B.許多放能反應(yīng)與ATP的合成相聯(lián)系，許多吸能反應(yīng)與ATP的水解相聯(lián)系

C.人在緊張時，細(xì)胞內(nèi)ATP的合成速率與ADP的產(chǎn)生速率難以保持動態(tài)平衡

D.參與Ca2＋主動運輸?shù)妮d體蛋白也能催化ATP的水解

【解析】酶具有專一性，ADP與ATP的相互轉(zhuǎn)化過程中所需的酶不同，A錯誤；ATP的水解釋放能量，許多吸能反應(yīng)與ATP的水解相聯(lián)系，ATP的合成消耗能量，許多放能反應(yīng)與ATP的合成相聯(lián)系，B正確；人在緊張時，代謝加快，細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化速度很快，但ATP的合成速率與ADP的產(chǎn)生速率依然保持動態(tài)平衡，C錯誤；參與Ca2＋主動運輸?shù)妮d體蛋白能催化ATP水解并將Ca2＋運出細(xì)胞，D正確。

4.[2023山東郯城月考]生物膜上ATP合成酶由突出膜外的F1和嵌入膜內(nèi)的F0兩部分構(gòu)成。圖示為在ATP合成酶的作用下，H+的運輸驅(qū)動ADP與Pi形成ATP的過程。下列相關(guān)敘述不正確的是()

A.圖中的Pi參與形成ATP的第三個高能磷酸鍵

B.圖示過程能夠發(fā)生依賴于細(xì)胞中的放能反應(yīng)

C.除位于膜上外，ATP合成酶還存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

D.根據(jù)圖示，ATP合成酶能夠通過協(xié)助擴(kuò)散運輸H+

A

[解析]ATP含有兩個高能磷酸鍵，圖中的Pi參與形成ATP中遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵，A錯誤；圖示過程需要消耗能量，因此該過程能夠發(fā)生依賴于細(xì)胞中的放能反應(yīng)，B正確；能合成ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜、線粒體基質(zhì)、葉綠體類囊體薄膜，因此除位于膜上外，ATP合成酶還存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等部位，C正確；根據(jù)圖示，H+可通過ATP合成酶順濃度梯度運輸，屬于協(xié)助擴(kuò)散，D正確。

酶的作用、特性及影響因素

考點梳理與疑難突破

1.酶的本質(zhì)與作用

2.酶本質(zhì)的探索歷程(連線)

提醒①加熱不能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，但是可以為反應(yīng)提供能量。

②酶可以重復(fù)多次利用，不會立即被降解。

3、作用機(jī)理:_______化學(xué)反應(yīng)的活化能。

①無酶催化的反應(yīng)曲線是_____,有酶催化的反應(yīng)曲線是_____。

降低

乙

甲

4.酶的特性

5.比較過氧化氫在不同條件下的分解

(1)實驗原理

②比較H2O2在Fe3＋、過氧化氫酶等不同條件下氣泡的產(chǎn)生速度或使點燃但無火焰的衛(wèi)生香復(fù)燃的程度，了解過氧化氫酶的作用。

(2).實驗設(shè)計與現(xiàn)象分析

現(xiàn)象分析

1）①②對照，說明_________________________________________。

2）①④對照，說明酶具有___________，同無機(jī)催化劑一樣可加快反應(yīng)速率。

3）③④對照，說明酶具有_________，同無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。

加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率

催化作用

高效性

6.探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用

試管編號12

注入可溶性淀粉溶液2mL－

注入蔗糖溶解－2mL

注入新鮮的淀粉酶溶液2mL2mL

60℃水浴保溫5min新配制的斐林試劑2mL2mL

沸水浴煮沸1min實驗現(xiàn)象有磚紅色沉淀沒有磚紅色沉淀

(1)該實驗的自變量是底物的種類；因變量是底物是否被淀粉酶水解。本實驗設(shè)計思路是探究同一種酶是否能催化不同底物水解。

(2)上述實驗中不能用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑，因為碘液只能檢測淀粉是否被水解，而蔗糖分子無論是否被水解都不會使碘液變色。

1.某些動物細(xì)胞在代謝過程中會產(chǎn)生O2。()

√

2.酶提供了反應(yīng)過程中所必需的分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)的能量。()

×

3.薩姆納從刀豆種子中提取到了脲酶，并證明脲酶是蛋白質(zhì)。()

√

4.酶都是活細(xì)胞產(chǎn)生的，具有催化和調(diào)節(jié)生命活動的作用。

()

×

5.每種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)。()

×

6.高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性。()

7.溶菌酶能夠溶解細(xì)菌的細(xì)胞壁，具有抗菌消炎的作用。()

×

√

教材深挖拓展

1、分析圖示甲、乙，完成填空：

1）圖甲中,溫度由a變?yōu)閎時,酶活性_______;由c變?yōu)閎時,酶活性_______,原因是______________________________________。

升高

不變

高溫時酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞,且不可恢復(fù)

2）圖乙中,pH由d變?yōu)閑或由f變?yōu)閑時,酶活性均不變,原因是________________________________________________。

過酸、過堿都會導(dǎo)致酶空間結(jié)構(gòu)被破壞,且不可恢復(fù)

3）人發(fā)燒時不想吃東西，原因是_____________________________________________________。

體溫升高導(dǎo)致消化酶活性降低，食物在消化道中消化緩慢

4）唾液淀粉酶隨食物進(jìn)入胃內(nèi)就會失活，原因是________________________________________________。

5）從胃蛋白酶提取液中沉淀該酶可用什么方法？原理是？

[答案]鹽析。該方法不會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)

唾液淀粉酶的最適pH為6.8，而胃液的pH為0.9～1.5

2.(科學(xué)思維)酶具有高效性的原理是_____________________________________

____________。

3.生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)：____________________________________。酶的特性有____________________________________。

3.(科學(xué)思維)過酸、過堿或溫度過高使酶永久失活的原因：

______________________。

同無機(jī)催化劑相比，酶能顯著降低化學(xué)

反應(yīng)的活化能

絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA

高效性、專一性、酶的作用條件較溫和

酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞

疑難突破

1、酶的高效性

酶有關(guān)的曲線分析

分析：

1.酶比無機(jī)催化劑的催化效率更高；

2.酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。

3.酶不能改變最終生成物的量。

加酶

加無機(jī)催化劑

不加催化劑

時間

產(chǎn)物的量

1）圖中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后產(chǎn)生的物質(zhì)，C、D表示不能被A催化的物質(zhì)。

2）酶和被催化的反應(yīng)物分子有特定的、相契合的結(jié)構(gòu)。

2、專一性（物理模型）

根據(jù)酶與底物的結(jié)構(gòu)特點可以看出酶的專一性

每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)

鎖鑰學(xué)說

專一性（曲線模型）

酶A

不加酶（酶B）

時間

反應(yīng)速率

a.加入酶B的反應(yīng)速率和無酶條件下的反應(yīng)速率相同，說明酶B對此反應(yīng)無催化作用。

b.加入酶A的反應(yīng)速率一定范圍內(nèi)隨反應(yīng)物濃度的增大明顯加快，說明酶A可催化該反應(yīng)。

即酶具有專一性。

3、酶反應(yīng)條件溫和

溫度

酶活性

最適溫度

隨著溫度降低，酶活性下降，若溫度升高可恢復(fù)。

隨著溫度升高，酶活性下降，溫度降低時不可恢復(fù)。

（1）溫度對酶活性的影響

pH

反應(yīng)速率

最適pH

（2）pH對酶活性的影響

隨著pH降低，酶活性下降，若pH升高不可恢復(fù)。

隨著pH升高，酶活性下降，pH降低時不可恢復(fù)。

曲線分析：縱坐標(biāo)為反應(yīng)物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反應(yīng)速率越慢；圖示pH＝7時，反應(yīng)物剩余量最少，應(yīng)為最接近最適pH的pH；反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。

（1）底物濃度對酶促反應(yīng)速率的影響

反應(yīng)物濃度

反應(yīng)速率

反應(yīng)物濃度較低時，反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度增加而加快

反應(yīng)物濃度達(dá)到一定程度，所有酶都參與催化反應(yīng)，催化速率最大

4、底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響曲線

酶濃度

反應(yīng)速率

在有足夠底物又不受其他因素影響的情況下，酶促反應(yīng)速率和酶濃度成正比。

（2）酶濃度對酶促反應(yīng)速率的影響（反應(yīng)物充足）

命題規(guī)律探究

考向一結(jié)合酶的化學(xué)本質(zhì)及作用，考查歸納與概括能力

1.[2023深圳一模]已知甲酶屬于簡單蛋白，乙酶屬于結(jié)合蛋白。甲酶的催化活性僅取決于酶蛋白本身的結(jié)構(gòu)；乙酶由酶蛋白和輔助因子（錳、鐵等離子）或輔酶（有機(jī)小分子或金屬有機(jī)化合物）共同組成。有關(guān)敘述正確的是()

A.含鐵的血紅蛋白屬于甲酶B.鐵離子不會影響酶的空間結(jié)構(gòu)

C.用雙縮脲試劑可鑒別甲酶和乙酶D.甲、乙酶催化作用的部位可能不同

D

[解析]從題圖看出，該酶與底物RNA能堿基互補(bǔ)配對，所以該酶化學(xué)本質(zhì)是RNA，基本組成單位是核糖核苷酸，A正確；限制酶作用于DNA，B錯誤；該酶的專一性與其特定的堿基排列順序有關(guān)，C正確；酶的作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)所需要的活化能，因而該酶能夠顯著降低RNA水解所需要的能量，D正確。

2.[2023山東日照高三聯(lián)考]真核細(xì)胞中，通過轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA，往往需要在各種酶的作用下進(jìn)行剪接加工，如圖表示某種酶在該過程中的作用。相關(guān)敘述錯誤的是()

A.該酶的基本組成單位是核糖核苷酸

B.該酶為限制酶，能特異性切割磷酸二酯鍵

C.該酶的專一性與其特定的堿基排列順序有關(guān)

D.該酶能夠顯著降低RNA水解所需要的能量

B

[解析]從題圖看出，該酶與底物RNA能堿基互補(bǔ)配對，所以該酶化學(xué)本質(zhì)是RNA，基本組成單位是核糖核苷酸，A正確；限制酶作用于DNA，B錯誤；該酶的專一性與其特定的堿基排列順序有關(guān)，C正確；酶的作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)所需要的活化能，因而該酶能夠顯著降低RNA水解所需要的能量，D正確。

考向2結(jié)合影響酶促反應(yīng)的因素，考查科學(xué)思維能力

3.[2023云南高三聯(lián)考]如圖曲線乙表示在外界條件均適宜時，反應(yīng)物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。據(jù)圖分析正確的是()

A.反應(yīng)物濃度是限制曲線AB段反應(yīng)速率的主要因素

B.酶量增加后，圖示反應(yīng)速率可用曲線丙表示

C.降低pH，重復(fù)該實驗，A、B點位置都不變

D.B點后，升高溫度，酶活性增強(qiáng)，曲線將呈現(xiàn)甲所示的變化

A

[解析]AB段反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度增加而增加，反應(yīng)物濃度是限制曲線AB段反應(yīng)速率的主要因素，A正確；酶量增加后，反應(yīng)速率增大，圖示反應(yīng)速率可用曲線甲表示，B錯誤；曲線乙表示在外界條件均適宜時，反應(yīng)物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系，降低pH，重復(fù)該實驗，A、B點位置均下降，C錯誤；B點后，升高溫度，酶活性下降，曲線不會呈現(xiàn)甲所示變化，D錯誤。

4.(2023·山東濟(jì)寧一模)在催化化學(xué)反應(yīng)時，酶具有高效性、專一性、作用條件較溫和等特性，下列說法正確的是()

A.低溫下保存酶是因為低溫能改變酶的空間結(jié)構(gòu)降低酶活性

B.探究溫度對酶活性影響實驗時，選擇的反應(yīng)物不能是過氧化氫

C.探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的專一性時，不能用碘液進(jìn)行鑒定

D.溫度適宜條件下，酶可為化學(xué)反應(yīng)提供活化能而加速化學(xué)反應(yīng)速率

BC

【解析】低溫條件不能改變酶的空間結(jié)構(gòu)，故酶適合在低溫下保存，A錯誤；過氧化氫受熱易分解，不能用來探究溫度對酶活性的影響，B正確；無論蔗糖是否分解，均不能與碘液反應(yīng)，故不能利用碘液檢測蔗糖是否分解，C正確；酶的作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能，酶不能為化學(xué)反應(yīng)提供活化能，D錯誤。

5.[2023陜西安康高三二模]圖為某種酶催化的化學(xué)反應(yīng)在不同溫度條件下，反應(yīng)底物濃度隨時間變化的曲線圖。相關(guān)敘述正確的是()

A.該種酶的最適溫度是45℃，欲延長反應(yīng)時間可以增加反應(yīng)底物

B.該種酶在65℃條件下處理一段時間后，將溫度降低到25℃，酶活性會逐漸增強(qiáng)

C.如果該種酶可以與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，則其可以被RNA水解酶催化水解

D.欲探究該種酶的最適溫度，可以45℃為中間溫度，設(shè)計多組溫度梯度更小的實驗

D

[解析]由圖不能得出45℃是該種酶的最適溫度，A錯誤；65℃條件下，該種酶已經(jīng)失去活性，降低溫度，酶活性不可恢復(fù)，B錯誤；如果該種酶可以與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，說明其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，故不可以被RNA水解酶催化水解，C錯誤；在圖中的三個溫度中，45℃時酶活性最高，則欲探究該種酶的最適溫度，可以45℃為中間溫度，設(shè)計多組溫度梯度更小的實驗，D正確。

探究影響酶活性的條件

1.探究溫度對酶活性的影響

(1)實驗原理

溫度影響酶的活性，從而影響_________________，滴加碘液，根據(jù)_____________________________________來判斷酶的活性。

淀粉的水解

是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺

考點梳理與疑難突破

(2)實驗材料

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的唾液淀粉酶溶液、

體積分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液、

沸水、蒸餾水、冰水、碘液

(相關(guān)用具省略)。

(3)實驗步驟和結(jié)果

序號實驗操作內(nèi)容試管1試管2試管3

1加入等量的可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL

2控制不同的溫度條件60℃熱水(5分鐘)沸水(5分鐘)冰塊

(5分鐘)

3加入等量的新鮮淀粉酶溶液1mL(5分鐘)1mL(5分鐘)1mL(5分鐘)

4加入等量的碘液1滴1滴1滴

5觀察實驗現(xiàn)象(呈現(xiàn)碘液顏色)__________

不出現(xiàn)藍(lán)色

藍(lán)色

藍(lán)色

(4)實驗結(jié)論

結(jié)論：溫度過高、過低都會影響酶的活性，適宜溫度下酶的活性較高。

2.探究PH對酶活性的影響

(1)實驗原理

①反應(yīng)原理(用反應(yīng)式表示)：

2H2O22H2O＋O2

②鑒定原理：

pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成速率，可用

的情況來檢驗O2的生成速率。

帶火星的衛(wèi)生香燃燒

(2)實驗材料

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液、體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的HCl溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaOH溶液、蒸餾水等(相關(guān)用具省略)。

(3)實驗步驟和結(jié)果

序號實驗操作內(nèi)容試管1試管2試管3

1注入等量的體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2溶液2mL2mL2mL

2注入等量的不同pH的溶液1mL蒸餾水1mL5%的HCl1mL5%的NaOH

3注入等量的過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴

4觀察實驗現(xiàn)象___________________________________

5將帶火星的衛(wèi)生香插入試管內(nèi)(液面的上方)燃燒劇烈燃燒較弱燃燒較弱

有大量氣泡產(chǎn)生

無氣泡產(chǎn)生

無氣泡產(chǎn)生

(4)實驗結(jié)論

結(jié)論：過酸、過堿都會影響酶的活性，適宜pH下酶的活性較高。

特別提醒

1.實驗材料選擇

(1)在探究溫度對酶活性的影響的實驗中，不宜選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶作為實驗材料，因為過氧化氫(H2O2)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(jié)果。

(2)在探究pH對酶活性的影響實驗中，不宜選用淀粉和淀粉酶作為實驗材料，因為在酸性條件下淀粉本身分解也會加快，從而影響實驗結(jié)果。

2.實驗步驟和結(jié)果檢測

(1)在探究溫度對酶活性的影響的實驗中，底物和酶溶液應(yīng)先分別在預(yù)設(shè)的溫度中保溫一段時間后再混合，保證反應(yīng)從一開始就是預(yù)設(shè)的溫度。

(2)在探究pH對酶活性的影響實驗中，宜先保證酶的最適溫度(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(yīng)物與酶接觸，不宜在未達(dá)到預(yù)設(shè)pH前，讓反應(yīng)物與酶接觸。

(3)若選擇淀粉和淀粉酶來探究溫度對酶活性的影響，檢測底物是否被分解的試劑宜選用碘液，不宜選用斐林試劑，因為用斐林試劑鑒定時需水浴加熱，而該實驗中需嚴(yán)格控制溫度。

考向一結(jié)合酶的相關(guān)實驗，考查科學(xué)探究能力

命題規(guī)律探究

1.探究溫度對酶活性影響最合理的實驗步驟是（）

①取3支試管，編號，各注入2mL淀粉溶液；另取3支試管，編號，各注入1mL新鮮的淀粉酶溶液②將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液試管中，維持各自的溫度5min③向各試管中滴一滴碘液④將6支試管分成三組，每組各有一份淀粉溶液和一份淀粉酶溶液，分別放在60℃的熱水、沸水和冰水中⑤觀察實驗現(xiàn)象

A.①②④③⑤B.①③②④⑤C.①③④②⑤D.①④②③⑤

【解析】探究溫度對酶活性影響的實驗步驟為：分組→酶與底物在各自溫度下處理一段時間→酶與底物混合，保溫一段時間→檢測→觀察實驗現(xiàn)象，D正確。

D

2.(不定項)(2022·江蘇如皋期末)右圖中甲曲線表示在最適溫度下某種酶的酶促反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系，乙、丙兩條曲線分別表示該酶促反應(yīng)速率隨溫度和pH的變化趨勢。下列相關(guān)敘述正確的是()

AB

A.AB段限制反應(yīng)速率的因素是反應(yīng)物濃度

B.短期保存該酶的適宜條件對應(yīng)于D、H兩點

C.酶分子在完成催化反應(yīng)后立即被降解成氨基酸

D.甲曲線C點時酶的活性高于A點時酶的活性

【解析】曲線AB段隨著反應(yīng)物濃度的增加，反應(yīng)速率加快，因此該段影響酶促反應(yīng)速率的因素是反應(yīng)物濃度，A正確；根據(jù)分析，曲線乙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)速率的影響，保存酶的最適條件是在低溫和最適pH條件下，對應(yīng)D和H兩點，B正確；酶是催化劑，在化學(xué)反應(yīng)前后，自身性質(zhì)和數(shù)量不會改變，所以發(fā)揮作用后不會被降解，C錯誤；曲線C點和A點速率不同是由于反應(yīng)物的濃度不同，不是由于酶自身性質(zhì)改變引起的，所以甲曲線C點和A點酶的活性相同，D錯誤。

1．（2022·廣東·高考真題）某同學(xué)對蛋白酶TSS的最適催化條件開展初步研究，結(jié)果見下表。下列分析錯誤的是（）

注：+/-分別表示有/無添加，反應(yīng)物為Ⅰ型膠原蛋白

A．該酶的催化活性依賴于CaCl2B．結(jié)合①、②組的相關(guān)變量分析，自變量為溫度C．該酶催化反應(yīng)的最適溫度70℃，最適pH9D．尚需補(bǔ)充實驗才能確定該酶是否能水解其他反應(yīng)物

組別pHCaCl2溫度（℃）降解率（%）

①9+9038

②9+7088

③9-700

④7+7058

⑤5+4030

C

【解析】分析②③組可知，沒有添加CaCl2，降解率為0，說明該酶的催化活性依賴于CaCl2，A正確；分析①②變量可知，pH均為9，都添加了CaCl2，溫度分別為90℃、70℃，故自變量為溫度，B正確；②組酶的活性最高，此時pH為9，溫度為70℃，但由于溫度梯度、pH梯度較大，不能說明最適溫度為70℃，最適pH為9，C錯誤；該實驗的反應(yīng)物為Ⅰ型膠原蛋白，要確定該酶能否水解其他反應(yīng)物還需補(bǔ)充實驗，D正確。

2.[2023山東，1，2分]經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工的蛋白質(zhì)進(jìn)入高爾基體后，S酶會在其中的某些蛋白質(zhì)上形成M6P標(biāo)志。具有該標(biāo)志的蛋白質(zhì)能被高爾基體膜上的M6P受體識別，經(jīng)高爾基體膜包裹形成囊泡，在囊泡逐漸轉(zhuǎn)化為溶酶體的過程中，帶有M6P標(biāo)志的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶酶體酶;不能發(fā)生此識別過程的蛋白質(zhì)經(jīng)囊泡運往細(xì)胞膜。下列說法錯誤的是()

A.M6P標(biāo)志的形成過程體現(xiàn)了S酶的專一性

B.附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體參與溶酶體酶的合成

C.S酶功能喪失的細(xì)胞中，衰老和損傷的細(xì)胞器會在細(xì)胞內(nèi)積累

D.M6P受體基因缺陷的細(xì)胞中，帶有M6P標(biāo)志的蛋白質(zhì)會聚集在高爾基體內(nèi)

D

[解析]根據(jù)題中信息，真核細(xì)胞中S酶會在某些蛋白質(zhì)上形成M6P標(biāo)志，該過程體現(xiàn)了S酶具有專一性，A正確；附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的蛋白質(zhì)，經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工后進(jìn)入高爾基體，S酶會在其中的某些蛋白質(zhì)上形成M6P標(biāo)志，具有該標(biāo)志的蛋白質(zhì)會轉(zhuǎn)化為溶酶體酶，因此附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體參與溶酶體酶的合成，B正確；S酶功能喪失的細(xì)胞中，M6P標(biāo)志無法形成，導(dǎo)致相關(guān)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成溶酶體酶的過程受阻，使衰老和損傷的細(xì)胞器不能及時被溶酶體清除而在細(xì)胞內(nèi)積累，C正確；根據(jù)題意可知，M6P受體基因缺陷的細(xì)胞中，帶有M6P標(biāo)志的蛋白質(zhì)可經(jīng)囊泡運往細(xì)胞膜，不會聚集在高爾基體內(nèi)，D錯誤。

3.[2023北京，4，2分]用新鮮制備的含過氧化氫酶的馬鈴薯懸液進(jìn)行分解H2O2的實驗，兩組實驗結(jié)果如圖。第1組曲線是在pH=7.0，20℃條件下，向5mL1%的H2O2溶液中加入0.5mL酶懸液的結(jié)果。與第1組相比，第2組實驗只做了一個改變。第2組實驗提高了()

A.懸液中酶的濃度B.H2O2溶液的濃度C.反應(yīng)體系的溫度D.反應(yīng)體系的pH

B

[解析]結(jié)合題干信息分析題圖，隨反應(yīng)時間增加，生成O2總量的相對值不斷增加，達(dá)到一定時間（第1組大約為2、第2組大約為3）以后，兩組實驗中產(chǎn)生的O2總量不再增加（即反應(yīng)結(jié)束），但第2組反應(yīng)結(jié)束時產(chǎn)生的O2總量明顯高于第1組。若第2組實驗提高了懸液中酶的濃度，則反應(yīng)結(jié)束時產(chǎn)生的O2總量應(yīng)與第1組相同，A錯誤；若第2組實驗提高了H2O2溶液的濃度，則反應(yīng)結(jié)束時產(chǎn)生的O2總量應(yīng)比第1組多，