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文檔簡介
考點(diǎn)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(shí)驗(yàn)探究
ATP
一、吸能、放能反應(yīng)和ATP的結(jié)構(gòu)
1.能量的轉(zhuǎn)化
(1)化學(xué)能:活細(xì)胞中的各種分子,由于其中原子的排列而具有勢能,是細(xì)胞內(nèi)最主
要的能量形式。
(2)能量的轉(zhuǎn)換:細(xì)胞中的“燃料分子”(如葡萄糖)被氧化時(shí)釋放的化學(xué)能,用
于各種生命活動(dòng)。
(3)能量守恒定律:能量只能從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式,既不會(huì)被消滅,也不
能被創(chuàng)造。生物體內(nèi)或細(xì)胞中發(fā)生的只是各種能量形式的相互轉(zhuǎn)變。
2.吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)
(1)吸能反應(yīng)
①概念:產(chǎn)物分子中的勢能比反應(yīng)物分子中的勢能高的反應(yīng)。
②舉例:如光合作用、氨基酸合成蛋白質(zhì)的反應(yīng)等。
(2)放能反應(yīng)
①概念:產(chǎn)物分子中的勢能比反應(yīng)物分子中的勢能低的反應(yīng)。
②舉例:細(xì)胞呼吸等。
(3)吸能反應(yīng)與放能反應(yīng)的聯(lián)系
①吸能反應(yīng)常利用放能反應(yīng)所產(chǎn)生的能量。
②ATP是細(xì)胞中放能反應(yīng)和吸能反應(yīng)的紐帶。
3.ATP的結(jié)構(gòu)
(1)中文名稱:腺甘三磷酸。
(2)結(jié)構(gòu)簡式及符號(hào)含義
(3)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
①ATP是細(xì)胞內(nèi)普遍存在的高能磷酸化合物,含有兩個(gè)高能磷酸鍵。
②ATP化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。連接兩個(gè)磷酸基團(tuán)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
2.ATP—ADP循環(huán)與吸能反應(yīng)、放能反應(yīng)的關(guān)系
(1)原理
將ATP水解這一放能反應(yīng)所釋放的能量用于另一吸能反應(yīng)。
(2)舉例
在肌肉收縮過程中,ATP先使肌肉中的能量增加,改變形狀,這是吸能反應(yīng)。
然后肌肉做功,失去能量,恢復(fù)原狀,這是放能反應(yīng)。
3.意義:ATP是細(xì)胞中普遍使用的能量載體,又稱為“能量通貨”。
【歸納總結(jié)】
1.ATP的組成元素為C、H、0、N、P;含有3個(gè)磷酸基團(tuán),2個(gè)高能磷酸鍵;ATP徹底水解
會(huì)得到腺喋玲、核糖和磷酸;ATP去掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)后形成的結(jié)構(gòu)就是腺喋吟核糖核普
酸,是構(gòu)成RNA的基本單位之一。
2.ATP是直接能源物質(zhì)的驗(yàn)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(biāo)上A、B,
各加入2mL水和等量的螢火蟲發(fā)光器研磨粉末,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩支試管中均有短時(shí)間的黃色
熒光出現(xiàn)。一段時(shí)間后黃色熒光消失,再分別進(jìn)行處理后出現(xiàn)的結(jié)果如圖:
(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(jié)】
1.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化
(1)ATP與ADP在細(xì)胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化是十分迅速的,且物質(zhì)可以重復(fù)利用,因此,能滿
足生命活動(dòng)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(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化十分迅速,從而使細(xì)胞
內(nèi)ATP的含量總是處于動(dòng)態(tài)平衡中。
(3)ATP與ADP間的相互轉(zhuǎn)化過程不可逆
反應(yīng)
ATP^*ADP+Pi+能量能量+Pi+ADP雹*ATP
式
類型水解反應(yīng)合成反應(yīng)
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠
場所活細(xì)胞內(nèi)多種場所
體
能量放能一一與吸能反應(yīng)相儲(chǔ)能一一與放能反應(yīng)相聯(lián)
轉(zhuǎn)化聯(lián)系系
能量
高能磷酸鍵有機(jī)物和光能
來源
能量
用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存于ATP中
去向
綜上所述,ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的過程應(yīng)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”。
【典例】
1.如圖表示ATP的結(jié)構(gòu),下列相關(guān)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(dòng)
2.如圖為細(xì)胞中ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖,相關(guān)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
1D【解析】a鍵斷裂后形成ADP和Pi,A項(xiàng)錯(cuò)誤;ATP中的字母A表示腺首,圖中的3
表示腺喋吟,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由1、2、3各一分子形成的是腺喋吟核糖核甘酸,它是組成RNA的
基本單位之一,C項(xiàng)錯(cuò)誤;ATP是生命活動(dòng)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(dòng),D項(xiàng)正確。
2B【解析】不論是ATP的合成和水解,都需要酶的催化,A錯(cuò)誤;ATP的水解過程是遠(yuǎn)
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(cuò)誤;葉綠體中暗反應(yīng)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(cuò)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(jì)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(rèn)為酒精發(fā)酵是酵母菌代謝活動(dòng)的
結(jié)果
(2)19世紀(jì)《
李比希認(rèn)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:薩母納爾分離得到版酶結(jié)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(xì)胞內(nèi)。
(2)化學(xué)本質(zhì):具有催化作用的有機(jī)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(diǎn):促使反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)變化,本身卻不發(fā)生化學(xué)變化。
(2)底物:受酶催化而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的分子叫底物。
(3)酶催化底物反應(yīng)的機(jī)理
①“鑰匙與鎖”的原理
②酶促反應(yīng)過程
底物+酶一酶一底物復(fù)合物一復(fù)合物形狀發(fā)生一定變化f酶+產(chǎn)物。
4.酶的活性:酶作用的強(qiáng)弱可用酶活性表示。
5.酶的產(chǎn)生部位、本質(zhì)、功能和特性
項(xiàng)目錯(cuò)誤說法解釋
活細(xì)胞(哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞等極少數(shù)特殊
產(chǎn)生場所具有分泌功能的細(xì)胞
細(xì)胞除外)
化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)有機(jī)物(大多數(shù)為蛋白質(zhì),少數(shù)為RNA)
作用場所只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)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(huì)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
來源有的可來自食物等酶只能在細(xì)胞內(nèi)合成
【歸納總結(jié)】
1.酶的本質(zhì)及生理功能
化學(xué)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甘酸
合成場所核糖體細(xì)胞核(真核生物)
來源一般來說,活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶
作用場所細(xì)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(xué)反應(yīng)的活化能
2.酶與無機(jī)催化劑的比較
(1)共同點(diǎn):可以促使反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)變化,加快反應(yīng)速率,但酶本身并不發(fā)生化學(xué)
變化。
(2)不同點(diǎn):無機(jī)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(jìn)行的。
【典例】
1.酶的基本組成單位是
A.蛋白質(zhì)
B.氨基酸
C.氨基酸或核糖核甘酸
D.氨基酸和核糖核甘酸
2.下圖是某種酶催化底物發(fā)生反應(yīng)的過程示意圖,下列敘述錯(cuò)誤的是
氨基酸氨基酸
A.圖示反應(yīng)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(jié)合與酶的結(jié)構(gòu)有關(guān)
D.酶在催化過程中的形狀改變是不可逆的
1C【解析】酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。絕大多數(shù)酶的化學(xué)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甘酸。
2D【解析】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(jié)合與酶的結(jié)構(gòu)有關(guān),C正確;酶在催化過程
中的形狀改變是可逆的,D錯(cuò)誤。
影響酶活性的因素與實(shí)驗(yàn)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(yīng),就是酶的專一性。
2.實(shí)驗(yàn)探究
(1)實(shí)驗(yàn)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(huì)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(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果
試管123456
本尼迪特試劑2mL2mL2mL2mL2mL2mL
1%淀粉溶液3mL—3mL—3mL—
2%蔗糖溶液—3mL—3mL—3mL
新鮮唾液——1mL1mL——
蔗糖酶溶液————1mL1mL
無紅黃無紅黃產(chǎn)生紅黃無紅黃無紅黃產(chǎn)生紅黃
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
色沉淀色沉淀色沉淀色沉淀色沉淀色沉淀
(3)結(jié)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
(1)在一定條件下,酶作用最強(qiáng)時(shí)的pH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(huì)下降。
(2)過酸、過堿都會(huì)使酶變性,使酶永久失活。
2.溫度對酶作用的影響
(1)在一定條件下,酶促反應(yīng)最快時(shí)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(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,溫度升高后,酶仍能恢
復(fù)活性。但高溫會(huì)導(dǎo)致酶發(fā)生熱變性,使其永久失活。
3.反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。
4.底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響
(1)如圖甲中,在其他條件適宜,酶數(shù)量一定時(shí),酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而
加快,但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后,受酶數(shù)量和酶活性限制,酶促反應(yīng)速率不再
增加。
(2)如圖乙中,在底物充足、其他條件適宜的條件下,酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正
比。
酶
酶
促
促
反
反
應(yīng)
應(yīng)
速
速
率
率
底物濃度
甲乙(在底物足量的情況下)
【歸納總結(jié)】
酶的專一性及溫和性探究實(shí)驗(yàn)中的“變量分析”
項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)變量分析
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
酶的專一性
產(chǎn)物生成;③無關(guān)變量:試劑量、反應(yīng)溫度、pH等
①自變量:一系列溫度梯度(至少三組);②因變量:底物的分解速
溫度度或剩余量(產(chǎn)物的生成速度或產(chǎn)生量);③無關(guān)變量:底物濃度、
酶的溫試劑量、酶濃度、pH等
和性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
pH或剩余量(產(chǎn)物的生成速度或產(chǎn)生量);③無關(guān)變量:底物濃度、試
劑量、酶濃度、溫度等
【典例】
1.下列有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路正確的是
A.可利用過氧化氫和過氧化氫酶反應(yīng)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(yàn)證酶的專一性C.在驗(yàn)證溫度對淀粉酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)選斐林試劑
檢測還原糖的生成
D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為3、7、11的緩沖液驗(yàn)證pH對酶活性的影響
2.如圖為酶與底物結(jié)合的誘導(dǎo)契合學(xué)說示意圖。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
A.酶的結(jié)構(gòu)的變化有利于生化反應(yīng)的進(jìn)行
B.酶促反應(yīng)結(jié)束以后酶的結(jié)構(gòu)恢復(fù)到原狀C.該學(xué)說不能體現(xiàn)出酶的專一性
D.高溫和低溫都可能會(huì)影響活性中心結(jié)構(gòu)
1A【解析】本題考查有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)和分析實(shí)驗(yàn),并選擇合適的試劑及條件保證反應(yīng)的
順利進(jìn)行。
可利用過氧化氫和過氧化氫酶反應(yīng)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(yàn)證酶的專一性,而不能用碘液驗(yàn)證,B錯(cuò)誤;在驗(yàn)證溫度對淀粉酶活
性的影響實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)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(cuò)誤;胃蛋白酶的適宜pH為1.5,要利用胃蛋白酶驗(yàn)證pH對酶活性的影響,則設(shè)
置的緩沖液pH應(yīng)該在1.5左右,D錯(cuò)誤。
【點(diǎn)睛】易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)撥一一酶活性實(shí)驗(yàn)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(yàn)證酶的專一性時(shí),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?yàn)榈庖簾o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,因?yàn)橛渺沉衷噭╄b定時(shí)需水浴加熱,而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度。
(3)在探究酶的適宜溫度的實(shí)驗(yàn)中,不宜選擇過氧化氫(HA)和過氧化氫酶作實(shí)驗(yàn)材料,
因?yàn)檫^氧化氫(H202)在常溫常壓時(shí)就能分解,加熱的條件下分解會(huì)加快,從而影響實(shí)驗(yàn)
結(jié)果。
(4)在探究pH對酶活性影響時(shí),亶保證酶的最適溫度(排除溫度干擾),且將酶溶液的
pH調(diào)至實(shí)驗(yàn)要求的pH后再讓反應(yīng)物與底物接觸,不宜在未達(dá)到預(yù)設(shè)pH前,讓反應(yīng)物與
酶接觸。
2c【解析】當(dāng)酶分子與底物分子接近時(shí),酶分子受底物分子誘導(dǎo),酶的結(jié)構(gòu)發(fā)生有利于與
底物結(jié)合的變化,有利于生化反應(yīng),A正確;酶與底物結(jié)合形成酶一底物復(fù)合物,然后這個(gè)
復(fù)合物會(huì)發(fā)生一定的形狀變化,
使底物變成產(chǎn)物,并從復(fù)合物上脫落,同時(shí)酶分子又恢復(fù)原狀,B正確;酶分子有一定的
形狀,恰好能和底物分子結(jié)合,體現(xiàn)了酶具有專一性,C錯(cuò)誤;高溫和低溫都可能會(huì)影響
活性中心結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響酶的活性,D正確。
跟蹤訓(xùn)練
1.胰蛋白酶分泌后主要消化位于細(xì)胞外的基質(zhì)蛋白質(zhì),一般不會(huì)對腸道細(xì)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(guān)ATP的結(jié)構(gòu)與功能的敘述中,正確的是
A.ATP分子脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)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ADP的轉(zhuǎn)化過程是可逆反應(yīng)
C.ATP被稱為高能化合物,是因?yàn)榈诙€(gè)磷酸基很容易從ATP上脫離釋放能量
D.放能反應(yīng)一般與ATP的合成有關(guān)
3.為了證明酶的作用具有專一性,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下5組實(shí)驗(yàn),分別選擇一定的試劑進(jìn)行
檢測,合理的實(shí)驗(yàn)方案是
組別?②③⑤
酶蛋白酶蛋白酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶
反應(yīng)物蛋白質(zhì)淀粉蛋白質(zhì)淀粉麥芽糖
A.①和③對比,用雙縮版試劑檢測
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(guān)于探究影響酶活性的實(shí)驗(yàn)中,能達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
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HQ酶探究溫度對酶活性的影響
D.用壓。2酶探究pH對酶活性的影響
5.下列有關(guān)細(xì)胞ATP的敘述中,錯(cuò)誤的是
A.在細(xì)胞中含量很少B.ATP與ADP在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化C.ATP是細(xì)胞內(nèi)“能量
通貨”
D.ATP分子有兩個(gè)高能磷酸鍵,兩個(gè)磷酸基團(tuán)
6.用過氧化氫進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制得到相應(yīng)曲線圖。其中對酶的特性分析錯(cuò)
誤的是
A.圖甲、圖乙分別說明酶具有高效性和催化作用
B.圖丙、圖丁說明溫度和pH能夠改變酶的催化效率
C.圖甲、圖乙所示實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)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(guān)的曲線,回答下列問題:
(1)酶的作用機(jī)理可以用甲圖縱坐標(biāo)中段來表示。如果將酶催化改為無機(jī)催化
劑催化該反應(yīng),則b在縱軸上將(填“上移”或“下移”)。
(2)乙圖中160min時(shí),生成物的量不再增加的原因是?
(3)聯(lián)系所學(xué)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(diǎn)的生物學(xué)意義是
②對于曲線abd,若x軸表示反應(yīng)物濃度,則y軸可表示0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(guān)于酶的特性及其影響因素相關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是()
A.”酶的催化效率”實(shí)驗(yàn)中,若以熟馬鈴薯塊莖代替生馬鈴薯塊莖,實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同
B.”探究pH對過氧化氧酶的影響"交驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中,設(shè)置1、2號(hào)試管的目的是檢驗(yàn)酶液中是否混有還原糖
D.設(shè)溫度對蛋白酶活性影響的實(shí)驗(yàn)方案時(shí),可選擇本尼迪特試劑檢測反應(yīng)產(chǎn)物
2.(2020浙江7月選考)為研究酶作用的影響因素,進(jìn)行了“探究pH對過氧化氫酶的影
響”的活動(dòng)。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A.反應(yīng)小室應(yīng)保持在適宜水溫的托盤中
B.加入各組反應(yīng)小室中含有酶的濾紙片的大小和數(shù)量應(yīng)一致
C.將HQ?加到反應(yīng)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(xì)菌內(nèi)某種物質(zhì)在酶的作用下轉(zhuǎn)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(xì)菌只要在培養(yǎng)基中添
加甲就能生長,而突變型細(xì)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(xì)菌缺乏酶①、②、③
B.酶④與乙結(jié)合后不會(huì)改變酶④的形狀
C.酶②能催化乙轉(zhuǎn)變?yōu)楸?,也能催化丙轉(zhuǎn)變?yōu)槎?/p>
D.若丙一戊的反應(yīng)受阻,突變型細(xì)菌也能生長
4.(2019浙江4月選考?10)為研究酶的特性,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),基本過程如下表所示:
步58莖女過程試管A試管B
1加入氧化氫溶3mL31nL
液
2加入馬性萼習(xí)漿少許—
3加入二邕化鉉—少許
4檢測
據(jù)此分析,下列敘述錯(cuò)誤的是
A.實(shí)驗(yàn)的可變因素是催化劑的種類
B.可用產(chǎn)生氣泡的速率作檢測指標(biāo)
C.該實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明酶的作用具有高效性
D.不能用雞肝勻漿代替馬鈴薯勻漿進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
模擬檢測
1.下列關(guān)于人體內(nèi)某組織細(xì)胞的細(xì)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(yīng)①供能
C.需氧呼吸過程中氧氣的消耗伴隨反應(yīng)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(shí)間的關(guān)系如下圖所示。下列分析錯(cuò)
誤的是
A.甲酶可能是具有催化功能的RNAB.乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)C.形成“酶一一底物復(fù)
合物”時(shí),酶分子結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生改變
D.酶作用的強(qiáng)弱可用酶活性表示
3.下圖表示溫度對酶活性的影響情況。下列敘述正確的是
4度
A.酶活性就是酶促反應(yīng)速率,即單位時(shí)間底物消耗量或產(chǎn)物生成量B.酶促反應(yīng)都有
一個(gè)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(xué)反應(yīng)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(jié)構(gòu)示意圖,其中①、②、③表示化學(xué)鍵。下列敘述錯(cuò)誤的是
A.ATP中核糖和磷酸基團(tuán)通過①相互連接B.ATP中磷酸基團(tuán)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(xué)能
D.細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)所需能量都是由③斷裂后直接提供
5.下列有關(guān)人體內(nèi)酶的敘述,錯(cuò)誤的是
A.炎熱天氣中,酶的活性一般不會(huì)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(yīng)C.組成酶的基本單位是氨基酸
或脫氧核甘酸
D.酶與底物結(jié)合后,空間結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變
6.圖是實(shí)驗(yàn)獲得的化合物X對淀粉酶活性的影響結(jié)果,下列分析中錯(cuò)誤的是
府促反應(yīng)速率
物+法科酶+化合物X
A.曲線I是對照實(shí)驗(yàn)的結(jié)果
B.化合物X影響淀粉酶的最適溫度C.該實(shí)驗(yàn)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.將少許的二氧化錦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(guān)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測,正確的是(注:實(shí)線為加入二氧化錦產(chǎn)生的氣體量,
虛線為加入土豆勻漿產(chǎn)生的氣體量)
相
對
氣
A體
tOt
相
對
氣
體
C.斷
8.如圖示“酶的催化效率”實(shí)驗(yàn)的過程,下列敘述錯(cuò)誤的是
加入少許新鮮
,肝般的18港
■訓(xùn)。2
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(hào)試管中加入塊狀的肝臟,
則反應(yīng)速率減慢C.與1號(hào)相比,2號(hào)試管的氣泡產(chǎn)生較慢
D.開展實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度控制相同即可
9.下列關(guān)于ATP的說法正確的是
A.ATP中的A代表腺噪吟、P代表磷酸基團(tuán)B.ATP中有三個(gè)高能磷酸鍵C.ATP-ADP
循環(huán)使得細(xì)胞貯存了大量的ATP
D.ATP水解釋放的能量可用于吸能反應(yīng)
10.取廣5號(hào)五只試管,分別加入2mLO.5moi/L的過氧化氫溶液,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(過氧化
氫酶廣泛存在于動(dòng)植物組織中,它能加快H202的分解)
試管編號(hào)12345
生土豆塊和稀鹽
加入物質(zhì)適量唾液銹鐵釘生土豆塊熟土豆塊
酸
幾乎無氣幾乎無氣
實(shí)驗(yàn)結(jié)果少量氣泡大量氣泡少量氣泡
泡泡
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),下列說法錯(cuò)誤的是
A.3號(hào)和4號(hào)對照說明酶的催化活性極高(高效性)B.1號(hào)和3號(hào)對照說明酶有專一性
C.3號(hào)和5號(hào)對照說明酶的活性受酸堿度影響
D.實(shí)驗(yàn)中能體現(xiàn)酶活性與溫度之間的關(guān)系
11.分析ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的示意圖(如圖所示),回答下列問題:
(1)圖中Pi代表無機(jī)磷酸,則B為,C為
(2)E不是物質(zhì),Ei的來源是
良的來源是o
(3)人體肌肉細(xì)胞的收縮與圖中(用圖中字母和箭頭表示)過程有關(guān)。
參考答案
跟蹤訓(xùn)練
1.【答案】B
【解析】酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其催化作用具有專一性、高效性等特
點(diǎn)。明確酶的專一性、高效性的不同含義是解答本題的關(guān)鍵。
酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類反應(yīng),胰蛋白酶主要消化位于細(xì)胞外的基質(zhì)蛋
白質(zhì),一般不會(huì)對腸道細(xì)胞的膜蛋白造成影響,這體現(xiàn)了酶的專一性,A項(xiàng)、C項(xiàng)、D項(xiàng)
錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確。
2.【答案】D
【解析】ATP分子脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)以后的剩余部分稱為腺喋吟核糖核甘酸,為RNA的
基本組成單位中的一種,A項(xiàng)錯(cuò)誤;ATP與ADP的轉(zhuǎn)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(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;ATP被稱為高能化合物,是因?yàn)檫h(yuǎn)離
腺昔的高能磷酸鍵很容易從ATP上脫離釋放能量,C項(xiàng)錯(cuò)誤;細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)一般與
ATP的合成反應(yīng)相關(guān)聯(lián),D項(xiàng)正確。
3.【答案】B
【解析】酶的特性:
(1)高效性:酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的10,?10*倍。
(2)專一性:每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。
(3)作用條件較溫和:高溫、過酸、過堿都會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活;
在低溫下,酶的活性降低,但不會(huì)失活。
由于蛋白酶和淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì),因此①和③對比,不能用雙縮)R試劑檢測,
A錯(cuò)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(cuò)誤;③和④對比,用本尼迪特試劑檢測時(shí)無法判斷淀粉酶
是否將蛋白質(zhì)水解,D錯(cuò)誤。
4.【答案】D
【解析】本尼迪特試劑使用時(shí)需要水浴加熱,會(huì)改變自變量溫度,因此探究溫度對淀粉酶
活性的影響的實(shí)驗(yàn),一般不用本尼迪特試劑作指示劑,A錯(cuò)誤;淀粉在酸性條件下水解,
不能利用淀粉酶探究pH對酶活性的影響,B錯(cuò)誤;溫度會(huì)影響過氧化氫的分解,過氧化
氫和過氧化氫酶不宜作為實(shí)驗(yàn)材料來探究溫度對酶活性的影響,C錯(cuò)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
【解析】ATP中文名稱叫三磷酸腺昔,結(jié)構(gòu)簡式A-P?P?P,其中A代表腺首,P代表磷
酸基團(tuán),?代表高能磷酸鍵。水解時(shí)遠(yuǎn)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(xì)胞內(nèi)含量很少,但在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化速度很快。
細(xì)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(zhuǎn)化來實(shí)現(xiàn),A
正確;ATP和ADP在一定條件下可迅速轉(zhuǎn)化,保證了機(jī)體對能量的需求,B正確;ATP是
細(xì)胞內(nèi)的能量“通貨”,C正確;ATP分子有兩個(gè)高能磷酸鍵,三個(gè)磷酸基團(tuán),D錯(cuò)誤。
6.【答案】D
【解析】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(shí)驗(yàn)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(cuò)誤。
7.【答案】(1)ab上移
(2)底物已被完全消耗掉
(3)在最適pH下,酶的催化效率最高酶促反應(yīng)速率酶濃度的限制
【解析】(1)酶的作用機(jī)理是可以降低反應(yīng)所需的活化能,甲圖縱坐標(biāo)中ab段表示酶
降低的活化能。無機(jī)催化劑的催化效率不如酶的高,無機(jī)催化劑降低的活化能少,將酶
催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng),b在縱軸上將上移。(2)由于酶只能加快反應(yīng)速率,
不能改變生成物的量,所以乙圖中160min時(shí),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(huì)導(dǎo)致酶變性,活性下降,
曲線上b點(diǎn)表示在最適pH下,酶的活性(催化效率)最高。②對于曲線abd,若x軸
表示反應(yīng)物濃度,在酶濃度一定的條件下,一定范圍內(nèi),酶促反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度成
正相關(guān),反應(yīng)物濃度達(dá)到一定值時(shí),受酶濃度限制,酶促反應(yīng)速率不再增加。
真題再現(xiàn)
1.【答案】B
【解析】A〃酶的催化效率〃實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中,設(shè)置1、2號(hào)試管的目的是作對照
D設(shè)溫度對蛋白酶活性影響的實(shí)驗(yàn)方案時(shí),不可選擇本尼迪特試劑檢測反應(yīng)產(chǎn)物,本尼迪特
試劑需加熱使用,影響變量溫度。
2.【答案】C
【分析】
探究pH對過氧化氫酶的影響實(shí)驗(yàn)中,自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(shí)間內(nèi)過氧化氫酶催化反應(yīng)釋放的氣體量反映,其他條件為無關(guān)變量,
應(yīng)保持相同且適宜。
【詳解】
A、溫度也會(huì)影響酶的活性,且該實(shí)驗(yàn)中溫度為無關(guān)變量,應(yīng)保持相同且適宜,則反應(yīng)小室
應(yīng)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(guān)變量,應(yīng)保持一致,B正確;
C、應(yīng)將反應(yīng)小室稍立起,使有濾紙片的一側(cè)在上面,然后依次小心加入pH緩沖液和H2O2
溶液,此時(shí)混合液不能與濾紙片接觸,C錯(cuò)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Co
3.【答案】D
【分析】
分析題意可知,野生型細(xì)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(xì)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(yīng)物質(zhì)所必需的的酶。
【詳解】
A、突變型細(xì)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(cuò)誤;
B、酶與底物結(jié)合后會(huì)改變酶的形狀,反應(yīng)完成后,酶分子又恢復(fù)原狀,B錯(cuò)誤;
C、酶具有專一性,酶②能催化乙轉(zhuǎn)變?yōu)楸涪勰艽呋D(zhuǎn)變?yōu)槎?,C錯(cuò)誤;
D、若丙一戊的反應(yīng)受阻,乙可以合成戊,所以突變型細(xì)菌也能生長,D正確。
故選Do
4.【答案】D
【解析】實(shí)驗(yàn)中的可改變的自變量為催化劑的種類,A選項(xiàng)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(yīng)速率的指標(biāo),B選項(xiàng)正確;該實(shí)驗(yàn)通
過比較酶的催化速率和二氧化鎰的催化速率來驗(yàn)證酶的高效性,C選項(xiàng)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(shí)驗(yàn),D選項(xiàng)錯(cuò)
誤。故錯(cuò)誤的選項(xiàng)選擇D。
模擬檢測
1.【答案】D
【解析】ATP是直接的能源物質(zhì),ATP的結(jié)構(gòu)簡式是“A-P?P?P”,其中“A”是腺背,
由1分子腺喋吟和1分子核糖組成,“?”是高能磷酸鍵,遠(yuǎn)離腺甘的高能磷酸鍵,容
易斷裂,釋放其中的能量,供機(jī)體生命活動(dòng)需要,ATP水解形成ADP和Pi,ADP和Pi吸
收能量又合成ATP,細(xì)胞依賴于ADP和ATP的相互轉(zhuǎn)化,滿足機(jī)體對能量的需求;由題
圖可知,能量1來源于光合作用和細(xì)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(cuò)誤;蛋白質(zhì)合成所需
能量來源于能量②ATP水解,B錯(cuò)誤;反應(yīng)②ATP水解中,一般是遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵斷
裂,C錯(cuò)誤;能量②來源于ATP水解,可用于除暗反應(yīng)外的各項(xiàng)生命活動(dòng),D正確。
2.【答案】C
【解析】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(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),B正確;當(dāng)酶分子與底物分子接近時(shí),酶蛋白受底物分子誘導(dǎo),
其構(gòu)象發(fā)生有利底物結(jié)合的變化,C錯(cuò)誤;酶作用的強(qiáng)弱可用酶活性表示,D正確。
3.【答案】B
【解析】酶促反應(yīng)速率受酶活性影響,但是兩者不是同一個(gè)概念,A錯(cuò)誤;酶的活性受
溫度影響,因此酶促反應(yīng)都有一個(gè)最適溫度,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(xué)反應(yīng)速率的影響,C錯(cuò)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(cuò)
誤。
4.【答案】D
【解析】ATP由1分子含氮堿基,1分子核糖和3分子磷酸基團(tuán)組成,分析題圖可知,②
③是高能磷酸鍵,①是核糖和磷酸基團(tuán)之間的化學(xué)鍵。
由題圖可知,ATP中核糖和磷酸基團(tuán)通過①相互連接,A正確;②③是高能磷酸鍵,ATP
中磷酸基團(tuán)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(jī)物中的化學(xué)能,C正確;一般情況下,細(xì)胞內(nèi)的吸能
反應(yīng)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(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng),
D錯(cuò)誤。
5.【答案】C
【解析】人體具有體溫調(diào)節(jié)的機(jī)制,因此體內(nèi)酶活性不會(huì)隨外界溫度的變化而變化,A
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