2018版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第一講 酶和ATP學(xué)案 新人教版
《2018版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第一講 酶和ATP學(xué)案 新人教版》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2018版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第一講 酶和ATP學(xué)案 新人教版(29頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一講酶和ATP考綱展示1酶在代謝中的作用()2.ATP在能量代謝中的作用()3.實(shí)驗(yàn):探究影響酶活性的因素授課提示:對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第40頁(yè)一、酶的本質(zhì)和作用1酶的本質(zhì)和作用巧記助學(xué)巧記酶的“二、一、一、一”2比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程(2)變量分析二、酶的特性三、酶本質(zhì)的探索歷程中科學(xué)家及其主要貢獻(xiàn)組合順序:(1)e_(2)a_(3)c_(4)d_(5)b四、細(xì)胞的能量“通貨”ATP1ATP的組成和結(jié)構(gòu)巧記助學(xué)ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可用“一、二、三”來(lái)總結(jié),即一個(gè)腺苷、兩個(gè)高能磷酸鍵、三個(gè)磷酸基團(tuán)。2ATP的合成與利用1加熱使反應(yīng)物獲得了能量,加快反應(yīng)速率。2同無(wú)機(jī)催化劑相比,酶降
2、低活化能的作用更顯著,因而催化效率更高。3酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA。4酶具有專(zhuān)一性和高效性,作用條件較溫和。5低溫抑制酶的活性,但不破壞酶的分子結(jié)構(gòu)。6高溫、過(guò)酸、過(guò)堿都會(huì)導(dǎo)致酶分子結(jié)構(gòu)破壞而永久失去活性。7ATP是為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量的直接能源物質(zhì)。8細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制,是生物界的共性。關(guān)于酶和ATP的4個(gè)易混易錯(cuò)點(diǎn)(1)酶促反應(yīng)速率不等同于酶活性。溫度和pH通過(guò)影響酶活性,進(jìn)而影響酶促反應(yīng)速率。底物濃度和酶濃度是通過(guò)影響底物與酶的接觸面積而影響酶促反應(yīng)速率的,并不影響酶的活性。(2)分析與酶有關(guān)曲線(xiàn)時(shí)首先要弄清橫坐
3、標(biāo)、縱坐標(biāo)表示的意義,其次再分析影響該曲線(xiàn)的因素有幾個(gè),一般情況下,曲線(xiàn)未達(dá)到平衡時(shí),影響因素是橫坐標(biāo)所示的因子,曲線(xiàn)達(dá)到平衡狀態(tài)后限制因素是除橫坐標(biāo)因子之外的其他因素。(3)在探究酶的最適溫度(最適pH)時(shí),底物和酶應(yīng)達(dá)到相同溫度(pH)后才混合,以使反應(yīng)一開(kāi)始便達(dá)到預(yù)設(shè)溫度(pH)。(4)誤認(rèn)為ATP等同于能量:ATP是一種高能磷酸化合物,其分子式可以簡(jiǎn)寫(xiě)為APPP,高能磷酸鍵水解時(shí)能夠釋放出高達(dá)30.54 kJ/mol的能量,所以ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì),不可將兩者等同起來(lái)。授課提示:對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第41頁(yè)考點(diǎn)一ATP與細(xì)胞代謝核心考點(diǎn)通關(guān)1ATP與光合作用和細(xì)胞呼吸的關(guān)系(1)與光合
4、作用的關(guān)系(2)與細(xì)胞呼吸的關(guān)系2細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過(guò)程轉(zhuǎn)化場(chǎng)所常見(jiàn)的生理過(guò)程細(xì)胞膜消耗ATP:主動(dòng)運(yùn)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,蛋白質(zhì)合成等線(xiàn)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(xì)胞核消耗ATP:DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等3.ATP產(chǎn)生量與O2供給量的關(guān)系分析(1)甲圖表示ATP產(chǎn)生量與O2供給量的關(guān)系A(chǔ)點(diǎn)表示在無(wú)氧條件下,細(xì)胞可通過(guò)無(wú)氧呼吸分解有機(jī)物,產(chǎn)生少量ATP。AB段表示隨O2供給量增多,有氧呼吸明顯加強(qiáng),通過(guò)有氧呼吸
5、分解有機(jī)物釋放的能量增多,ATP的產(chǎn)生量隨之增加。BC段表示O2供給量超過(guò)一定范圍后,ATP的產(chǎn)生量不再增加,此時(shí)的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。(2)乙圖可表示哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞,其ATP來(lái)自無(wú)氧呼吸,與O2無(wú)關(guān)。易混易錯(cuò)與ATP有關(guān)的3個(gè)易混易錯(cuò)點(diǎn)(1)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化不可逆:ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,從物質(zhì)方面來(lái)看是可逆的,從酶、進(jìn)行的場(chǎng)所、能量方面來(lái)看是不可逆的。(2)不可誤認(rèn)為細(xì)胞中含有大量ATP,事實(shí)上,細(xì)胞中ATP含量很少,只是ATP與ADP轉(zhuǎn)化非常迅速及時(shí)。無(wú)論是飽食還是饑餓,ATP與ADP含量都保持動(dòng)態(tài)平衡。易混易錯(cuò)(3)誤認(rèn)為ATP轉(zhuǎn)化為ADP不消耗水:ATP轉(zhuǎn)化
6、為ADP又稱(chēng)“ATP的水解反應(yīng)”,這一過(guò)程需ATP水解酶的催化,同時(shí)也需要消耗水。蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。題組突破演練題組一ATP的組成和功能1(2017浙江五校聯(lián)考)下列關(guān)于ATP、ADP的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是()AATP是生物體生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)BATP的A代表腺嘌呤,T代表三個(gè),P代表磷酸基團(tuán)C葉綠體中ADP由葉綠體基質(zhì)向類(lèi)囊體薄膜運(yùn)動(dòng)D在有氧呼吸過(guò)程的第三階段,H與氧氣結(jié)合產(chǎn)生水,同時(shí)產(chǎn)生大量ATP解析:ATP是生物體生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。ATP的A代表腺苷,腺苷包括腺嘌呤和核糖兩部分。在葉綠體基質(zhì)中ATP分解產(chǎn)生ADP,ADP由葉綠體基質(zhì)向類(lèi)囊體薄膜運(yùn)動(dòng)參與光反應(yīng)中
7、ATP的合成。在有氧呼吸的第三階段,H與氧氣結(jié)合產(chǎn)生水,同時(shí)產(chǎn)生大量ATP。答案:B2如圖表示生物體內(nèi)發(fā)生的兩個(gè)化學(xué)反應(yīng),請(qǐng)判斷下列相關(guān)說(shuō)法中正確的是()AATP分子水解時(shí),圖中所示的化學(xué)鍵最易斷裂B圖中酶1和酶2的化學(xué)本質(zhì)相同,但是二者的種類(lèi)不同C細(xì)胞中的吸能反應(yīng)一般與ATP的合成反應(yīng)相聯(lián)系DATP與ADP間相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制只發(fā)生在真核細(xì)胞內(nèi)解析:ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì),ATP水解時(shí),遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵最易斷裂;圖中酶1為ATP水解酶,圖2為ATP合成酶,二者種類(lèi)不同,但二者的化學(xué)本質(zhì)均為蛋白質(zhì);細(xì)胞中吸能反應(yīng)所需的能量由ATP水解提供,而釋放能量的反應(yīng)(放能反應(yīng))則與ATP的
8、合成反應(yīng)相聯(lián)系;細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP間相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的共性之一,也存在于原核細(xì)胞中。答案:B題組二ATP與ADP的轉(zhuǎn)化3(2017山東萊州檢測(cè))下列有關(guān)ATP的敘述錯(cuò)誤的是()AATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化保證了機(jī)體對(duì)能量的需求B圖中兩次ATP的水解,后者能量可用于各項(xiàng)生命活動(dòng)C圖中兩次合成ATP,前者能量來(lái)源于光能且在人體細(xì)胞中不會(huì)發(fā)生DATP由3個(gè)磷酸基團(tuán)和1個(gè)腺嘌呤構(gòu)成解析:細(xì)胞中ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化時(shí)刻不停地發(fā)生并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中,保證了機(jī)體對(duì)能量的需求,A正確;圖中兩次ATP的水解,前者能量?jī)?chǔ)存在有機(jī)物中,后者能量可用于各項(xiàng)生命活動(dòng),B正確;圖中兩次合成ATP,前者
9、ATP的合成是通過(guò)光合作用,所需能量來(lái)源于光能,在人體細(xì)胞中不會(huì)發(fā)生,C正確;ATP由3個(gè)磷酸基團(tuán)和1個(gè)腺苷(由腺嘌呤和核糖結(jié)合而成)構(gòu)成,D錯(cuò)誤。答案:D4如圖,ATP(甲)是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì),下列敘述正確的是()A在主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程中,細(xì)胞中乙的含量會(huì)顯著增加B甲乙和乙丙過(guò)程,起催化作用的酶空間結(jié)構(gòu)相同C丙中含高能磷酸鍵,是RNA的基本組成單位之一D丁由腺嘌呤和核糖組成,而戊可用于甲的合成解析:根據(jù)圖示甲為ATP,乙為ADP,丙為AMP,丁為腺苷,生物體內(nèi)ATP與ADP的含量比較少,且處于動(dòng)態(tài)平衡,故ADP不會(huì)顯著增加,A錯(cuò)誤;甲乙,乙丙是不同的酶促反應(yīng),酶的種類(lèi)不同,空間結(jié)構(gòu)也不同,B
10、錯(cuò)誤;丙中含有一個(gè)普通磷酸鍵,C錯(cuò)誤;ATP合成要消耗磷酸基團(tuán)(戊),D正確。答案:D辨析法區(qū)分不同化合物中的“A”ATP中的A為腺苷(由腺嘌呤和核糖組成),DNA分子中的A為腺嘌呤脫氧核苷酸,RNA分子中的A為腺嘌呤核糖核苷酸,核苷酸中的A為腺嘌呤。所有“A”的共同點(diǎn)是都含有腺嘌呤??键c(diǎn)二酶在代謝中的作用及影響因素探究核心考點(diǎn)通關(guān)1酶的作用機(jī)理酶能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。與無(wú)機(jī)催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著,兩者的比較如圖所示。圖中各字母代表的含義:a、b、c分別代表無(wú)催化劑、使用無(wú)機(jī)催化劑、使用酶催化的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,E1、E2、E3分別代表進(jìn)行相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能,E代表使用酶后
11、降低的活化能。2酶催化作用的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及現(xiàn)象分析試管號(hào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程觀察指標(biāo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)果分析3%的過(guò)氧化氫溶液(mL)控制變量H2O2分解速率(氣泡多少)用點(diǎn)燃的衛(wèi)生香檢測(cè)12室溫極少短時(shí)間內(nèi)無(wú)助燃性H2O2自然分解緩慢2290 水浴加熱很少有助燃性加熱能促進(jìn)H2O2分解32滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液2滴較多助燃性較強(qiáng)Fe3能催化H2O2分解42滴加20%肝臟研磨液2滴很多助燃性更強(qiáng)過(guò)氧化氫酶能催化H2O2分解,且效率高 (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的理論分析自變量控制因變量無(wú)關(guān)變量對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組2號(hào):90 水浴加熱;3號(hào):加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液2滴;4號(hào):加20%的肝臟研磨液
12、2滴H2O2的分解速率(用產(chǎn)生氣泡的數(shù)目多少表示)加入H2O2的量;實(shí)驗(yàn)室的溫度;FeCl3溶液和肝臟研磨液的新鮮程度1號(hào)試管2、3、4號(hào)試管3.探究影響酶活性的因素(1)用淀粉酶探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)原理a淀粉麥芽糖,淀粉碘藍(lán)色。b溫度影響淀粉酶的活性,從而影響淀粉的分解,滴加碘液后,根據(jù)藍(lán)色深淺來(lái)判斷淀粉分解狀況,進(jìn)而推斷出酶活性的變化。實(shí)驗(yàn)步驟步驟加入試劑或處理方法試管A/aB/bC/c1可溶性淀粉溶液(A、B、C)2 mL2 mL2 mL2新鮮淀粉酶溶液(a、b、c)1 mL1 mL1 mL3保溫5 min60 100 0 4將a液加入到A試管,b液加入到B試管,c液加入到C試管中
13、,搖勻5保溫5 min60 100 0 6滴入碘液,搖勻2滴2滴2滴7觀察現(xiàn)象并記錄不變藍(lán)變藍(lán)變藍(lán)結(jié)論溫度對(duì)酶的活性有影響,60 時(shí)淀粉酶的活性較高注:市售淀粉酶的最適溫度約為60 。若換用唾液淀粉酶,則其最適溫度約為37 。(2)用過(guò)氧化氫酶探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)原理H2O2分解產(chǎn)生氧氣和水。過(guò)氧化氫酶可加快H2O2的分解,在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量氧氣。實(shí)驗(yàn)步驟步驟項(xiàng)目試管1試管2試管31注入過(guò)氧化氫酶溶液1 mL1 mL1 mL2注入蒸餾水1 mL3注入氫氧化鈉1 mL4注入鹽酸1 mL5注入H2O2溶液2 mL2 mL2 mL6振蕩3支試管7觀察記錄氣泡數(shù)產(chǎn)生大量氣泡無(wú)氣泡產(chǎn)生無(wú)氣泡產(chǎn)生結(jié)
14、論pH對(duì)酶的活性有影響。在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中,過(guò)氧化氫酶不起作用特別提醒探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí),不能選擇過(guò)氧化氫的酶促反應(yīng),用于鑒定的試劑不能用斐林試劑,因?yàn)檫^(guò)氧化氫受熱易分解,用斐林試劑鑒定時(shí)需要加熱,加熱會(huì)改變?nèi)芤旱臏囟?,兩者均?huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾。題組突破演練題組一酶的本質(zhì)及特性分析5(2017安徽江淮名校聯(lián)考)下列有關(guān)酶的敘述正確的是()是有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的有的從食物中獲得,有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來(lái)凡是活細(xì)胞,一般都能產(chǎn)生酶酶都是蛋白質(zhì)有的酶不是蛋白質(zhì)酶在代謝中有多種功能在新陳代謝和生長(zhǎng)發(fā)育中起調(diào)控作用酶只是起催化作用ABC D解析:凡是活細(xì)胞,一般都能產(chǎn)生酶,錯(cuò)、正確;酶只能在細(xì)胞內(nèi)合成,
15、錯(cuò);酶的本質(zhì)絕大部分是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA,錯(cuò)、正確;酶在代謝中只起催化作用,錯(cuò)、正確。答案:C6細(xì)胞代謝是細(xì)胞內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的總稱(chēng),而細(xì)胞內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)都是在酶的催化作用下完成的。下列關(guān)于酶的敘述,錯(cuò)誤的是()A分化程度不同的活細(xì)胞中可能存在同一種酶B正是由于酶的催化作用,細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速進(jìn)行C由于酶具有專(zhuān)一性,所以蛋白酶可以水解所有的肽鍵D細(xì)胞代謝之所以易受環(huán)境影響,主要是因?yàn)闇囟饶苡绊懪c其相關(guān)的酶的活性解析:選項(xiàng)A正確,有些酶是生命活動(dòng)所必需的,比如與呼吸作用有關(guān)的酶,在分化程度不同的細(xì)胞中都存在;選項(xiàng)C不正確,蛋白酶對(duì)所作用的反應(yīng)底物有嚴(yán)格的選擇性,蛋白酶能破壞蛋白質(zhì)的空間
16、結(jié)構(gòu),一種蛋白酶僅能作用于蛋白質(zhì)分子中某種特定的肽鍵,而不能作用于所有的肽鍵;選項(xiàng)D正確,酶的活性易受溫度影響,因此細(xì)胞代謝易受環(huán)境影響。答案:C題組二影響酶活性的因素分析7下列有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)中自變量的敘述,不正確的是()A鑒定酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中,自變量是待測(cè)酶溶液和已知蛋白液B驗(yàn)證酶的高效性的實(shí)驗(yàn)中,自變量是與底物相對(duì)應(yīng)的酶溶液C驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性的實(shí)驗(yàn)中,自變量是不同種類(lèi)的酶或不同的底物D探究酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)中,自變量是不同溫度解析:選項(xiàng)A正確,鑒定酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)可利用雙縮脲試劑,該實(shí)驗(yàn)的自變量就是待測(cè)的酶溶液和已知的蛋白液;選項(xiàng)B不正確,酶的高效性是酶與無(wú)機(jī)催化劑相比較得出的
17、,因此在驗(yàn)證酶的高效性的實(shí)驗(yàn)中,自變量是與底物相對(duì)應(yīng)的酶溶液和無(wú)機(jī)催化劑;選項(xiàng)C正確,驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性,常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有兩種,即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同,由此可知該實(shí)驗(yàn)的自變量是不同種類(lèi)的酶或不同的底物;選項(xiàng)D正確,探究酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)中需要設(shè)置一系列不同溫度處理的實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行相互對(duì)照,因此該實(shí)驗(yàn)中的自變量是不同的溫度。答案:B8某研究小組為探究影響過(guò)氧化氫分解的因素,做了三個(gè)實(shí)驗(yàn)。相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示,請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。(1)實(shí)驗(yàn)1、2、3中的自變量分別為_(kāi)。(2)實(shí)驗(yàn)1的目的是探究_。(3)實(shí)驗(yàn)2探究了過(guò)氧化氫溶液的濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響,該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示_,bc段O2產(chǎn)生
18、速率不再增大的原因最可能是_。(4)實(shí)驗(yàn)3的結(jié)果顯示,過(guò)氧化氫酶的最適pH為_(kāi)。實(shí)驗(yàn)還證實(shí),當(dāng)pH小于d或大于f時(shí),過(guò)氧化氫酶的活性將永久喪失,其原因是_。解析:(1)從三個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果圖中可以看出,實(shí)驗(yàn)1、2、3的自變量分別是催化劑種類(lèi)、過(guò)氧化氫溶液的濃度、pH。(2)實(shí)驗(yàn)1過(guò)氧化氫酶和無(wú)機(jī)催化劑FeCl3的作用結(jié)果進(jìn)行對(duì)照,說(shuō)明了過(guò)氧化氫酶具有高效性。(3)實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果顯示,在ab段對(duì)應(yīng)的濃度范圍內(nèi),O2產(chǎn)生速率隨著過(guò)氧化氫溶液濃度的增大而增大,而當(dāng)過(guò)氧化氫溶液達(dá)到b對(duì)應(yīng)的濃度以后,O2產(chǎn)生速率不再增加,bc段O2產(chǎn)生速率不再增加的原因最可能是過(guò)氧化氫酶的量有限。(4)在pH為e時(shí),溶液中剩
19、下的過(guò)氧化氫的量最少,說(shuō)明在這一pH下過(guò)氧化氫酶的活性最高;過(guò)酸、過(guò)堿會(huì)導(dǎo)致酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞,使酶永久失活。答案:(1)催化劑種類(lèi)、過(guò)氧化氫溶液的濃度、pH(2)酶的高效性(3)在過(guò)氧化氫酶量一定時(shí),在一定濃度范圍內(nèi),過(guò)氧化氫溶液的濃度越高,O2產(chǎn)生速率越快,而當(dāng)過(guò)氧化氫溶液的濃度達(dá)到一定值后,O2產(chǎn)生速率不再隨過(guò)氧化氫濃度的增大而增大過(guò)氧化氫酶的量有限(4)e過(guò)酸、過(guò)堿會(huì)導(dǎo)致酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞對(duì)酶在細(xì)胞代謝中作用的理解(1)作為催化劑,酶具有一般催化劑應(yīng)具有的特點(diǎn):酶只能催化熱力學(xué)上允許進(jìn)行的反應(yīng)。只提高化學(xué)反應(yīng)速率,縮短反應(yīng)時(shí)間,不會(huì)改變化學(xué)平衡的位置。在反應(yīng)前后,酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量將保
20、持不變。(2)酶既可在細(xì)胞內(nèi),也可在細(xì)胞外發(fā)揮催化作用。(3)由于酶的催化作用,細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速進(jìn)行。(4)產(chǎn)生激素的細(xì)胞一定能產(chǎn)生酶,但產(chǎn)生酶的細(xì)胞不一定能產(chǎn)生激素??键c(diǎn)三與酶有關(guān)的曲線(xiàn)分析核心考點(diǎn)通關(guān)1表示酶高效性的曲線(xiàn)(1)催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率,與無(wú)機(jī)催化劑相比,酶的催化效率更高。(2)當(dāng)?shù)孜锪恳欢〞r(shí),酶只能縮短達(dá)到反應(yīng)平衡所需的時(shí)間,不改變產(chǎn)物的最大生成量。2表示酶專(zhuān)一性的圖像和曲線(xiàn)(1)圖像圖中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)。酶和被其催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。(2)曲線(xiàn)在底物中加入酶A,反應(yīng)速率較未加
21、酶時(shí)明顯加快,說(shuō)明酶A能催化底物的反應(yīng)。在底物中加入酶B,反應(yīng)速率和未加酶時(shí)相同,說(shuō)明酶B不能催化底物的反應(yīng)。3酶促反應(yīng)與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)(1)甲、乙、丙三圖的時(shí)間t0、t1和t2是一致的。(2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物因被消耗而減少,生成物因生成而增多。(3)t0t1段,因反應(yīng)物較充足,所以反應(yīng)速率較高,反應(yīng)物消耗較快,生成物生成速率快。t1t2段,因反應(yīng)物含量較少,所以反應(yīng)速率降低,反應(yīng)物消耗較慢,生成物生成速率較低。t2時(shí),反應(yīng)物被消耗干凈,生成物也不再增加,此時(shí)反應(yīng)速率為0。4影響酶促反應(yīng)因素的曲線(xiàn)分析(1)溫度和pH對(duì)酶促反應(yīng)的影響在一定溫度(pH)范圍內(nèi),隨溫度(pH)的升高,酶的
22、催化作用增強(qiáng),超過(guò)這一范圍,酶的催化作用逐漸減弱。過(guò)酸、過(guò)堿、高溫都會(huì)使酶變性失活,而低溫只是抑制酶的活性,酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞。從丙圖可以看出: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pH7時(shí),反應(yīng)物剩余量最少,應(yīng)為最適pH;反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。(2)底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響在底物充足、其他條件適宜的情況下,酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。在其他條件適宜、酶量一定的情況下,酶促反應(yīng)速率隨底物濃度的增加而加快,但當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到一定值后,受酶數(shù)量限制,酶促反應(yīng)速率不再增加。特別提醒(1)人在發(fā)燒時(shí),不想吃東西,其原因是溫度過(guò)高導(dǎo)致消化酶的活性降低。
23、(2)唾液淀粉酶隨食物進(jìn)入胃內(nèi),不能繼續(xù)將淀粉分解為麥芽糖。原因是唾液淀粉酶的最適pH在7左右,而胃液的pH在2左右,在胃中唾液淀粉酶失活并以蛋白質(zhì)的形式被胃蛋白酶水解。題組突破演練題組一酶的特性及作用的曲線(xiàn)分析9(2017湖北武漢調(diào)研)如圖是研究物質(zhì)A和物質(zhì)B對(duì)某種酶活性影響的變化曲線(xiàn),下列敘述正確的是()A物質(zhì)A能提高該化學(xué)反應(yīng)的活化能B物質(zhì)B能提高該種酶的催化活性C減小底物濃度可以消除物質(zhì)A對(duì)該種酶的影響D增大底物濃度可以消除物質(zhì)B對(duì)該種酶的影響解析:從題圖可知,加入酶和物質(zhì)A后反應(yīng)速率比只加酶的反應(yīng)速率大,說(shuō)明物質(zhì)A提高了酶的活性,其不會(huì)提高化學(xué)反應(yīng)的活化能,A錯(cuò)誤。加入物質(zhì)B和酶后的
24、反應(yīng)速率比只加酶的反應(yīng)速率小,說(shuō)明物質(zhì)B降低了酶的活性,B錯(cuò)誤。從題圖還可看出,當(dāng)?shù)孜餄舛容^大時(shí),加入物質(zhì)B和酶時(shí)與只加酶的反應(yīng)速率一樣,說(shuō)明增大底物濃度可以消除物質(zhì)B對(duì)該種酶的影響,D正確。當(dāng)?shù)孜餄舛容^小時(shí),加入酶和物質(zhì)A的反應(yīng)速率比只加酶的反應(yīng)速率大,說(shuō)明減小底物濃度并不能消除物質(zhì)A對(duì)該種酶的影響,C錯(cuò)誤。答案:D10下圖甲表示某酶促反應(yīng)過(guò)程,圖乙表示該反應(yīng)過(guò)程中有關(guān)物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)(物質(zhì)a的起始濃度為10 mmol/L)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A物質(zhì)a可能是麥芽糖但不可能是蔗糖B在該實(shí)驗(yàn)條件下物質(zhì)a在2 min內(nèi)可被完全分解C若曲線(xiàn)表示不同溫度下的反應(yīng)速率,則曲線(xiàn)的溫度低于曲線(xiàn)和D
25、若曲線(xiàn)表示不同酶濃度下的反應(yīng)速率,則曲線(xiàn)酶濃度大于曲線(xiàn)和解析:麥芽糖是由兩分子葡萄糖形成的,而蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖形成的,據(jù)圖可知組成物質(zhì)a的兩個(gè)單體是相同的,因此,物質(zhì)a可能是麥芽糖但不可能是蔗糖;在反應(yīng)中反應(yīng)物的濃度會(huì)逐漸減小,因此,曲線(xiàn)表示反應(yīng)物的濃度變化,據(jù)圖可知在2 min內(nèi)反應(yīng)物的濃度降為0,即物質(zhì)a在2 min內(nèi)可被完全分解;由于低于最適溫度和高于最適溫度時(shí)酶活性都會(huì)下降,因此,不能確定曲線(xiàn)與曲線(xiàn)和的溫度大小關(guān)系;在其他條件相同時(shí),酶的濃度越大,反應(yīng)速率越快,圖中曲線(xiàn)能更快地達(dá)到反應(yīng)的平衡點(diǎn),說(shuō)明曲線(xiàn)酶濃度最大。答案:C題組二影響酶促反應(yīng)因素曲線(xiàn)分析11某研究性學(xué)習(xí)小
26、組為了探究酶的特性,用某種酶進(jìn)行了以下四組實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示,下列相關(guān)說(shuō)法不正確的是()A做圖1所示的探究實(shí)驗(yàn)時(shí)不宜使用過(guò)氧化氫酶B做圖2所示的探究實(shí)驗(yàn)時(shí)不宜用淀粉作為底物C四組實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明酶具有專(zhuān)一性、高效性和溫和性D在pH5或溫度為20 的情況下酶活性下降的原因相同解析:過(guò)氧化氫的分解受溫度的影響,所以探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)不宜使用過(guò)氧化氫作為底物;淀粉在酸性條件下也會(huì)發(fā)生水解,所以圖2實(shí)驗(yàn)的底物不宜用淀粉;圖1和圖2實(shí)驗(yàn)證明了酶的溫和性,圖3實(shí)驗(yàn)證明了酶的專(zhuān)一性,圖4實(shí)驗(yàn)證明了酶的高效性,所以A、B、C均正確;20 時(shí)酶活性下降是因?yàn)榈蜏匾种屏嗣傅幕钚?,而pH5時(shí)酶可能變性失活,D
27、錯(cuò)誤。答案:D12如圖表示某酶促反應(yīng)速率在不同條件下的變化曲線(xiàn),下列敘述錯(cuò)誤的是()A影響AB段反應(yīng)速率的主要因素是底物濃度B在BC段加大酶量會(huì)使反應(yīng)速率增大C由圖可知,該酶促反應(yīng)的最適溫度為37 D該酶促反應(yīng)速率在一定范圍內(nèi)會(huì)隨溫度的升高而增大解析:影響AB段反應(yīng)速率的主要因素是橫坐標(biāo)表示的因素,即底物濃度,A正確;BC段底物過(guò)量,故加大酶量會(huì)使反應(yīng)速率增大,B正確;圖中曲線(xiàn)代表的反應(yīng)速率最大,但小于37 、大于25 的反應(yīng)速率和大于37 的酶促反應(yīng)速率在圖中沒(méi)有體現(xiàn),故不能說(shuō)明37 是該酶促反應(yīng)的最適溫度,C錯(cuò)誤;由圖中三條曲線(xiàn)的變化情況可推知,該酶促反應(yīng)速率在一定范圍內(nèi)會(huì)隨溫度的升高而增
28、大,D正確。答案:C考點(diǎn)四有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法(實(shí)驗(yàn)探究)核心考點(diǎn)通關(guān)一、酶的本質(zhì)與特性的實(shí)驗(yàn)探究方法1酶的本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究方法試劑檢測(cè)法 (1)設(shè)計(jì)思路:從酶的化學(xué)本質(zhì)上來(lái)講,絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA。在高中教材中常見(jiàn)的一些酶,如淀粉酶、蛋白酶等,其本質(zhì)都是蛋白質(zhì),所以,對(duì)酶本質(zhì)的驗(yàn)證常常是變相地考查蛋白質(zhì)的鑒定方法。因此,使用雙縮脲試劑進(jìn)行鑒定即可。(2)設(shè)計(jì)方案項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組材料待測(cè)酶溶液已知蛋白液(等量)試劑分別加入等量的雙縮脲試劑現(xiàn)象是否呈現(xiàn)紫色呈現(xiàn)紫色結(jié)論呈現(xiàn)紫色說(shuō)明該酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì):否則該酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)2.酶的高效性的實(shí)驗(yàn)探究方法對(duì)比法(1)設(shè)計(jì)思路:通過(guò)
29、將不同類(lèi)型催化劑(主要是酶與無(wú)機(jī)催化劑)催化底物的反應(yīng)速率進(jìn)行比較,得出結(jié)論。(2)設(shè)計(jì)方案項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)組材料等量的同一種底物試劑與底物相對(duì)應(yīng)的酶溶液等量的無(wú)機(jī)催化劑現(xiàn)象反應(yīng)速度很快,或反應(yīng)用時(shí)短反應(yīng)速度緩慢,或反應(yīng)用時(shí)長(zhǎng)結(jié)論酶具有高效性3.酶的專(zhuān)一性的實(shí)驗(yàn)探究方法對(duì)比法(1)設(shè)計(jì)思路:常見(jiàn)的方案有兩種,即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同,最后通過(guò)觀察酶促反應(yīng)能否進(jìn)行得出結(jié)論。(2)設(shè)計(jì)方案項(xiàng)目方案一方案二實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組材料同種底物(等量)與酶相對(duì)應(yīng)的底物另外一種底物試劑與底物相對(duì)應(yīng)的酶外一種酶同一種酶(等量)現(xiàn)象發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)結(jié)論酶具有專(zhuān)一性酶具有專(zhuān)一性二、影響酶活性因素的
30、實(shí)驗(yàn)探究方法梯度法1設(shè)計(jì)思路:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)需設(shè)置一系列不同溫度(或pH)的實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行相互對(duì)照,最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論。相同時(shí)間內(nèi),酶促反應(yīng)中生成物量最多的一組或底物剩余量最少的一組對(duì)應(yīng)的溫度(或pH)最接近最適溫度(或pH)。相鄰組間的差值(即梯度值)越小,測(cè)定的最適溫度(或pH)就越精確。2設(shè)計(jì)方案組別編號(hào)12n實(shí)驗(yàn)材料等量的同種底物和酶溫度(或pH)t1(或a1)t2(或a2)tn(或an)衡量指標(biāo)相同時(shí)間內(nèi),各組酶促反應(yīng)中生成物量的多少,或底物剩余量的多少實(shí)驗(yàn)結(jié)論生成物量最多的一組,或底物剩余量最少的一組對(duì)應(yīng)的溫度(或pH)最接近最適溫度(或pH)易混易錯(cuò)酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中2個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)在
31、酶的最適溫度探究實(shí)驗(yàn)中,酶溶液和反應(yīng)物混合之前,需要把兩者先分別放在各自所需溫度下保溫一段時(shí)間。若選擇淀粉和淀粉酶來(lái)探究酶的最適溫度,檢測(cè)的試劑宜用碘液,不應(yīng)該選用斐林試劑。(2)在酶的最適pH探究實(shí)驗(yàn)中,操作時(shí)必須先將酶置于不同pH條件下(加清水、加氫氧化鈉、加鹽酸),然后再加入反應(yīng)物。題組突破演練題組有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)探究分析13請(qǐng)用所給的實(shí)驗(yàn)材料和用具,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證哺乳動(dòng)物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專(zhuān)一性,要求完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟,預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出結(jié)論,并回答問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)材料與用具:適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4種溶液,斐林試劑,試管,37 恒溫水浴鍋,5065 水浴鍋
32、。(1)若“”代表加入適量的溶液,“”代表不加溶液,甲、乙等代表試管標(biāo)號(hào),請(qǐng)用這些符號(hào)完成下表實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。溶液試管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲(2)實(shí)驗(yàn)步驟:按照上表中的設(shè)計(jì),取試管、加溶液。_。_。_。(3)結(jié)果預(yù)測(cè):_。(4)結(jié)論:_。(5)在上述實(shí)驗(yàn)中,如果僅將37 恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到20 ,而在其他條件不變的情況下重做上述實(shí)驗(yàn),出現(xiàn)磚紅色沉淀的試管中的顏色會(huì)比37 時(shí)的淺,其原因是_。解析:(1)對(duì)照試管甲,易知試管乙中要添加的是淀粉溶液和唾液淀粉酶溶液;試管丙和試管丁就應(yīng)該分別是試管甲和試管乙的對(duì)照實(shí)驗(yàn)。(2)根據(jù)步驟的提示和題干所給的材料及用具,可以推出接下來(lái)要做的是
33、“恒溫反應(yīng)”,并利用斐林試劑檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(3)(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),試管甲和試管乙中的反應(yīng)能夠進(jìn)行,會(huì)出現(xiàn)磚紅色沉淀;其他試管中的反應(yīng)不能進(jìn)行,不會(huì)出現(xiàn)磚紅色沉淀,因此,可得出“酶的催化作用具有專(zhuān)一性”這一結(jié)論。(5)因?yàn)槊傅幕钚允軠囟扔绊懀?0 低于酶的最適溫度,酶的活性較低,產(chǎn)生的還原糖較少,因此,產(chǎn)生磚紅色沉淀的試管中的顏色比37 時(shí)的淺。答案:(1)如下表溶液試管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲乙丙丁(2)將各試管中溶液放在37 恒溫水浴鍋中一段時(shí)間后再按上表分別混勻,放入37 恒溫水浴鍋中保溫一段時(shí)間取出試管,分別加入適量的斐林試劑,混勻,在50
34、65 水浴中處理一段時(shí)間觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果(3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液的試管,以及含淀粉和淀粉酶溶液的試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀,其他試管中不出現(xiàn)磚紅色沉淀(4)酶的催化作用具有專(zhuān)一性(5)20 低于酶的最適溫度,酶活性低,產(chǎn)生的還原糖少14將新鮮馬鈴薯磨碎、過(guò)濾得到提取液。在溫度30 的條件下,取等量提取液分別加到4支pH分別為3、5、7、9的100 mL體積分?jǐn)?shù)為3%過(guò)氧化氫溶液的燒杯中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)每一支試管都產(chǎn)生氣體,然后將加入4個(gè)燒杯中的馬鈴薯提取液的量減半,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。在相同時(shí)間內(nèi),分別測(cè)得兩次實(shí)驗(yàn)中過(guò)氧化氫的含量變化并繪制成如圖1所示曲線(xiàn),請(qǐng)回答:(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是_,因變量是
35、_。(2)曲線(xiàn)B是第_次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,原因最可能是_。(3)曲線(xiàn)A和B中,過(guò)氧化氫含量的最低點(diǎn)位于橫坐標(biāo)同一位置的原因是_。(4)圖2表示馬鈴薯中過(guò)氧化氫酶在體外的最適條件下,底物對(duì)酶所催化反應(yīng)速率的影響。請(qǐng)?jiān)趫D上畫(huà)出:如果在A點(diǎn)時(shí),將溫度提高5 時(shí)的曲線(xiàn)變化;如果在B點(diǎn)時(shí),向反應(yīng)混合物中加入少量同種酶的曲線(xiàn)變化;如果在C點(diǎn)時(shí),加入大量pH為1.8的鹽酸的曲線(xiàn)變化。解析:(1)圖1中,橫坐標(biāo)為自變量之一pH;坐標(biāo)系中有兩條曲線(xiàn),分別代表不同量的提取液。因此,該實(shí)驗(yàn)中的自變量是pH的大小和提取液的量。一般情況下,坐標(biāo)系中的縱坐標(biāo)代表的是因變量。(2)因?yàn)閮纱螌?shí)驗(yàn)所用過(guò)氧化氫溶液的體積相同,但是所用
36、提取液的量不同,提取液的體積多的溶液中酶的含量就多,相同時(shí)間分解的過(guò)氧化氫的量就多。(3)pH影響酶的活性,兩次實(shí)驗(yàn)僅僅是所用提取液(酶)的量不同,而酶的最適pH不因酶量的多少而改變。(4)本實(shí)驗(yàn)是在最適宜條件下進(jìn)行的,一旦提高溫度,酶活性會(huì)有所下降;在反應(yīng)物充足的情況下,酶濃度增加,反應(yīng)速率增大;通過(guò)圖1可以看出,馬鈴薯中過(guò)氧化氫酶的最適pH為7,加入大量pH為1.8的鹽酸會(huì)導(dǎo)致溶液pH降低,過(guò)氧化氫酶的活性會(huì)急劇下降,則化學(xué)反應(yīng)速率下降。答案:(1)pH的大小和提取液的量反應(yīng)相同時(shí)間后過(guò)氧化氫的剩余量(2)一第一次實(shí)驗(yàn)中提取液的量較多,酶量較多,相同時(shí)間分解的過(guò)氧化氫量較多(3)同一種酶的
37、最適pH不變(答案合理即可)(4)如圖所示關(guān)于酶特性的實(shí)驗(yàn)題的解題方法(1)認(rèn)真審題,準(zhǔn)確找出變量,圍繞變量設(shè)置對(duì)照。如:探究酶作用的專(zhuān)一性時(shí),應(yīng)圍繞底物設(shè)置變量。探究酶作用的高效性時(shí),應(yīng)圍繞無(wú)機(jī)催化劑和酶制劑這一單一變量設(shè)置對(duì)照。探究溫度(或pH)對(duì)酶活性的影響時(shí),應(yīng)設(shè)置不同溫度(或pH)處理進(jìn)行對(duì)照,并確保變量控制的有效性,即應(yīng)在底物與酶混合之前,先進(jìn)行同溫處理(或先用pH緩沖液調(diào)節(jié)酶和底物的pH),后混合酶和底物。(2)設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟時(shí),應(yīng)注意:根據(jù)試題要求,確定單一變量,依據(jù)實(shí)驗(yàn)變量進(jìn)行合理分組;根據(jù)實(shí)驗(yàn)材料,結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理,確定實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀測(cè)手段;除自變量外,確保其他實(shí)驗(yàn)條件相同且適宜;
38、合理確定操作程序,確保程序合理、表達(dá)準(zhǔn)確。授課提示:對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第46頁(yè)練全國(guó)高考真題知考查重點(diǎn)1(2016高考全國(guó)卷)若除酶外所有試劑已預(yù)保溫,則在測(cè)定酶活力的實(shí)驗(yàn)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(jì)時(shí)一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量B加入底物加入酶計(jì)時(shí)加入緩沖液保溫一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量C加入緩沖液加入底物加入酶保溫并計(jì)時(shí)一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量D加入底物計(jì)時(shí)加入酶加入緩沖液保溫一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量解析:測(cè)定酶活力的實(shí)驗(yàn)中緩沖液可維持溶液的pH,所以緩沖液應(yīng)在底物與酶混合之前加入,反應(yīng)時(shí)間的測(cè)定則應(yīng)在底物與酶混合之后開(kāi)始,據(jù)此可判斷C項(xiàng)符合題意。答案:C2(2016高考全國(guó)
39、卷)為了研究溫度對(duì)某種酶活性的影響,設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組:A組(20 )、B組(40 )和C組(60 ),測(cè)定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同),結(jié)果如圖?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)三個(gè)溫度條件下,該酶活性最高的是_組。(2)在時(shí)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(huì)_。(3)如果在時(shí)間t2時(shí),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(shí),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(diǎn)即可)。解析:本題考查溫度對(duì)酶活性影響實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)。(1)由圖可見(jiàn),在0t1范圍內(nèi),B組產(chǎn)物濃度最高,且曲線(xiàn)的切線(xiàn)斜率最大,可知B組酶
40、活性最高。(2)由圖可知,在時(shí)間t1之前,溫度從20 提高到40 ,酶促反應(yīng)速度加快,所以,A組提高10 后,酶催化反應(yīng)的速度加快。(3)據(jù)圖可知,C組在t2時(shí),產(chǎn)物濃度遠(yuǎn)低于A、B兩組,說(shuō)明反應(yīng)物并沒(méi)完全反應(yīng)完畢,而且t2前后產(chǎn)物濃度不變,說(shuō)明酶已完全失活,因此,t2時(shí)增加底物量,產(chǎn)物不再增加。(4)絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA。酶的特性有:高效性、專(zhuān)一性、作用條件較溫和等。答案:(1)B(2)加快(3)不變60 條件下,t2時(shí)酶已失活,即使增加底物,反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會(huì)增加(4)蛋白質(zhì)或RNA高效性和專(zhuān)一性練各地市模擬知命題熱點(diǎn)3(2017山東日照檢測(cè))下列有關(guān)ATP的敘述,
41、不正確的是()AATP直接為生命活動(dòng)供能的過(guò)程消耗水B人體在饑餓狀態(tài)下,細(xì)胞中ATP的含量仍可保持動(dòng)態(tài)平衡CATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后可以參與合成RNADATP的合成與水解所需的酶相同解析:ATP直接為生命活動(dòng)供能的過(guò)程為ATP的水解過(guò)程,消耗水,A正確;人體在饑餓狀態(tài)下,細(xì)胞中ATP的含量仍可通過(guò)和ADP的相互轉(zhuǎn)化保持動(dòng)態(tài)平衡,B正確;ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后為腺嘌呤核糖核苷酸,腺嘌呤核糖核苷酸是合成RNA的原料,C正確;ATP的合成需要合成酶,ATP水解需要水解酶,酶具有專(zhuān)一性,兩種酶不同,D錯(cuò)。答案:D4(2017山西四校聯(lián)考)乳糖酶催化乳糖水解。有兩項(xiàng)與此相關(guān)的實(shí)驗(yàn),其他實(shí)驗(yàn)條件均設(shè)置為
42、最適條件,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表,以下分析正確的是()實(shí)驗(yàn)一(乳糖濃度為10%)酶濃度0%1%2%4%5%相對(duì)反應(yīng)速率02550100200實(shí)驗(yàn)二(酶濃度為2%)乳糖濃度0%5%10%20%30%相對(duì)反應(yīng)速率025506565A.實(shí)驗(yàn)一增加乳糖濃度,相對(duì)反應(yīng)速率將降低B實(shí)驗(yàn)二若繼續(xù)增大乳糖濃度,相對(duì)反應(yīng)速率不再加大C實(shí)驗(yàn)一如果繼續(xù)增加酶濃度,相對(duì)反應(yīng)速率不再加大D實(shí)驗(yàn)二若溫度升高10 ,相對(duì)反應(yīng)速率將增大解析:實(shí)驗(yàn)一增加乳糖濃度,相對(duì)反應(yīng)速率可能增大,A錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)二中乳糖濃度為20%與30%時(shí)相對(duì)反應(yīng)速率相等,所以實(shí)驗(yàn)二若繼續(xù)增大乳糖濃度,相對(duì)反應(yīng)速率將不再加大,B正確;實(shí)驗(yàn)一如果繼續(xù)增加酶濃度,相對(duì)
43、反應(yīng)速率可能繼續(xù)加大,C錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)條件均設(shè)置為最適條件,所以提高溫度,酶的活性下降,因此實(shí)驗(yàn)二若溫度升高10 ,相對(duì)反應(yīng)速率將減小,D錯(cuò)誤。答案:B授課提示:對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第305頁(yè)一、選擇題1下列關(guān)于ATP的敘述,不正確的是()A動(dòng)物細(xì)胞中合成ATP所需的能量來(lái)自糖類(lèi)等能源物質(zhì)中的化學(xué)能B植物細(xì)胞中合成ATP所需的能量全部來(lái)自光反應(yīng)固定的太陽(yáng)能C溫度的突然變化會(huì)影響ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的速率D細(xì)胞呼吸過(guò)程產(chǎn)生的ATP是供應(yīng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源解析:植物細(xì)胞內(nèi)合成ATP的途徑有光合作用和細(xì)胞呼吸,前者合成ATP所需的能量來(lái)自光反應(yīng)固定的太陽(yáng)能,后者合成ATP所需的能量來(lái)自糖類(lèi)等有機(jī)物中儲(chǔ)存的
44、穩(wěn)定的化學(xué)能;溫度會(huì)影響酶的活性,ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)是酶促反應(yīng),所以溫度的突然變化會(huì)影響ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的速率。答案:B2ATP是一種高能磷酸化合物。下列關(guān)于ATP的敘述正確的是()A如細(xì)胞代謝強(qiáng)度增加一倍,則細(xì)胞內(nèi)ATP的含量也將增加一倍BATP中全部高能磷酸鍵斷裂后,形成的產(chǎn)物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸CATP分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)普通磷酸鍵,該鍵易斷裂也易形成D有絲分裂后期,受紡錘絲牽引,著絲點(diǎn)斷裂,該過(guò)程需要ATP水解供能解析:細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的含量很少且保持相對(duì)穩(wěn)定,A錯(cuò)誤;ATP分子結(jié)構(gòu)中易斷裂也易形成的是高能磷酸鍵,C錯(cuò)誤;著絲點(diǎn)分裂并非紡錘絲牽引所致,D錯(cuò)誤。答案
45、:B3有關(guān)酶和ATP的說(shuō)法,正確的是()A所有酶均在核糖體上合成B檢測(cè)蛋白酶的催化作用可用雙縮脲試劑檢驗(yàn)反應(yīng)物是否完全分解C有機(jī)物氧化分解釋放出的能量少部分轉(zhuǎn)移到ATP中D在ATP中A代表腺苷,P代表磷酸基團(tuán),T代表三個(gè)高能磷酸鍵解析:酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,核糖體上合成的是蛋白質(zhì),A項(xiàng)錯(cuò)誤;蛋白酶本身是蛋白質(zhì),催化蛋白質(zhì)水解后本身不變,仍可與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;有機(jī)物氧化分解釋放的能量只有少部分轉(zhuǎn)移到ATP中,其余以熱能的形式散失,C項(xiàng)正確;ATP中的T代表磷酸基團(tuán)的數(shù)目是三個(gè),D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:C4下列有關(guān)酶的說(shuō)法中正確的是()A酶能改變化學(xué)反應(yīng)速率是因?yàn)槠淠芴岣叻磻?yīng)物的活化
46、能B驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性時(shí),自變量可以是酶的種類(lèi);驗(yàn)證酶的高效性時(shí),自變量是酶的濃度C人體內(nèi)的激素、酶和神經(jīng)遞質(zhì)均有特定的生物活性,都在起作用后被滅活D形成酶需要消耗ATP,形成ATP需要酶的催化解析:選項(xiàng)A,酶能改變化學(xué)反應(yīng)速率是因?yàn)槠淠芙档突瘜W(xué)反應(yīng)的活化能。選項(xiàng)B,驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性時(shí),自變量可以是酶的種類(lèi),也可以是底物的種類(lèi);驗(yàn)證酶的高效性時(shí),自變量是催化劑的種類(lèi)。選項(xiàng)C,人體內(nèi)的激素、酶和神經(jīng)遞質(zhì)均有特定的生物活性,激素和神經(jīng)遞質(zhì)在起作用后被滅活,酶不被滅活。選項(xiàng)D,無(wú)論是蛋白質(zhì)還是RNA,形成過(guò)程都需要消耗ATP,而形成ATP需要酶的催化。答案:D5下列有關(guān)酶的敘述,正確的是()A酶的數(shù)量因參
47、與化學(xué)反應(yīng)而減少B酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸C同一生物體內(nèi)的各種酶催化反應(yīng)條件都相同D任何一個(gè)活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶,酶在細(xì)胞內(nèi)才起催化作用解析:酶是催化劑不參與化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,因此在化學(xué)反應(yīng)前后數(shù)量不變,A錯(cuò)誤;絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA,因此酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸,B正確;同一生物體內(nèi)不同的酶的最適pH不同,如胃蛋白酶的最適pH偏低,胰蛋白酶則偏高,C錯(cuò)誤;酶在細(xì)胞外也能起催化作用,如唾液和淀粉在試管中的反應(yīng),D錯(cuò)誤。答案:B6下列關(guān)于細(xì)胞代謝與酶、ATP的關(guān)系的描述,正確的是()A酶的種類(lèi)具有物種差異性,而ATP卻無(wú)物種差異性B酶、ATP都與細(xì)胞代謝密切相
48、關(guān),但兩者的合成并無(wú)直接關(guān)系C洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有葉綠體、線(xiàn)粒體等D與激素及載體蛋白等一樣,酶起到調(diào)節(jié)作用后并不失活解析:酶的合成與遺傳物質(zhì)有關(guān),具有物種差異性,不同生物體內(nèi)的ATP是相同的,不具有物種差異性,A正確;酶的合成需要ATP供能,ATP的合成需要酶的催化,B錯(cuò)誤;洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞中無(wú)葉綠體,C錯(cuò)誤;酶不起調(diào)節(jié)作用,只起催化作用,D錯(cuò)誤。答案:A7(2017黑龍江哈爾濱統(tǒng)考)在甲、乙、丙三支試管中加入下列物質(zhì)并保溫一段時(shí)間后,有關(guān)分析不正確的是()編號(hào)甲乙丙步驟12 mL可溶性淀粉溶液2 mL可溶性淀粉溶液2 mL可溶性淀粉溶液步驟21 mL淀粉酶溶液1 mL
49、麥芽糖酶制劑0.5 mL淀粉酶溶液0.5 mL麥芽糖酶制劑步驟3適宜溫度下保溫至反應(yīng)完成A.溫度、pH在本實(shí)驗(yàn)中均屬于無(wú)關(guān)變量B加入碘液后,溶液變藍(lán)的只有乙試管C加入斐林試劑后水浴加熱,溶液呈現(xiàn)磚紅色的有甲試管和丙試管D加入雙縮脲試劑后,三支試管中的溶液均變藍(lán)色解析:甲、乙的自變量是酶的種類(lèi),可驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性,溫度、pH在本實(shí)驗(yàn)中均屬于無(wú)關(guān)變量,A正確;甲試管淀粉在淀粉酶的作用下水解產(chǎn)生還原糖,加入斐林試劑后水浴加熱,故會(huì)出現(xiàn)磚紅色沉淀,乙試管麥芽糖酶不能水解淀粉,不能產(chǎn)生磚紅色沉淀,丙發(fā)生和甲一樣的過(guò)程,B和C正確;加入雙縮脲試劑后,三支試管中的溶液均出現(xiàn)紫色現(xiàn)象,D錯(cuò)誤。答案:D8下圖表示
50、“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)。有關(guān)分析合理的是()A本實(shí)驗(yàn)的因變量是不同的催化劑B本實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量有溫度和酶的用量等C1號(hào)與3號(hào)、1號(hào)與4號(hào)可分別構(gòu)成對(duì)照實(shí)驗(yàn)D分析1號(hào)、2號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知加熱能降低反應(yīng)的活化能解析:本實(shí)驗(yàn)的因變量是氣泡的產(chǎn)生速率,即過(guò)氧化氫的分解速率,A錯(cuò)誤。溫度是自變量,酶的用量是無(wú)關(guān)變量,B錯(cuò)誤。1號(hào)與3號(hào)、1號(hào)與4號(hào)中都只有一個(gè)實(shí)驗(yàn)變量不同,可分別構(gòu)成對(duì)照實(shí)驗(yàn),C正確。2號(hào)在高溫下反應(yīng)加快,是因?yàn)榧訜崾惯^(guò)氧化氫分子得到能量,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),D錯(cuò)誤。答案:C9(2017浙江寧波測(cè)試)圖中曲線(xiàn)a表示在最適溫度、最適pH條件下,底物濃度與
51、酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。據(jù)圖分析,下列敘述不正確的是()A在曲線(xiàn)的AB段限制反應(yīng)速率的主要因素是底物濃度B在曲線(xiàn)的B點(diǎn)時(shí)再加入一定量的酶,可以用曲線(xiàn)b表示C酶的數(shù)量減少后,圖示反應(yīng)速率可用曲線(xiàn)c表示D減小pH,重復(fù)該實(shí)驗(yàn),曲線(xiàn)中B點(diǎn)位置不變解析:在曲線(xiàn)的AB段,隨著底物濃度的增大,反應(yīng)速率增大,限制因素是底物濃度,A正確;酶量的增加可以增大化學(xué)反應(yīng)速率,B正確;酶量減少可以降低化學(xué)反應(yīng)速率,C正確;pH影響酶活性,與最適pH相比,減小pH,酶活性降低,化學(xué)反應(yīng)速率降低,B點(diǎn)位置下降,D錯(cuò)誤。答案:D10如圖表示淀粉酶在不同實(shí)驗(yàn)條件下催化淀粉水解反應(yīng)時(shí),淀粉的剩余量和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系。關(guān)于此圖的解讀,
52、正確的是()A若a、b、c表示溫度,則b曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的溫度為最適溫度B若a、b、c表示pH,則在c曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的pH條件下,酶已失活C若a、b、c表示酶的濃度,則a曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的酶濃度最大D若K、Mg2對(duì)淀粉酶的活性分別有促進(jìn)、抑制作用,則c曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的是加K的實(shí)驗(yàn)解析:由圖示可知,a曲線(xiàn)剩余量減少最快,反應(yīng)速率應(yīng)最快,A錯(cuò)誤;在a、b、c對(duì)應(yīng)的pH條件下,酶均具有活性,B錯(cuò)誤;酶濃度越大,反應(yīng)速率越快,C正確;據(jù)選項(xiàng)所給信息可判斷出a曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)該是加K的,c曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)該是加Mg2的,D錯(cuò)誤。答案:C11(2017山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)診斷)某班研究“溫度對(duì)酶的活性影響”實(shí)驗(yàn)時(shí),兩個(gè)小組的同學(xué)選擇了不同的實(shí)驗(yàn)材料
53、開(kāi)展探究,第一組選擇淀粉酶水解淀粉進(jìn)行實(shí)驗(yàn),第二組利用肝臟研磨液與Fe3催化過(guò)氧化氫開(kāi)展實(shí)驗(yàn),其結(jié)果如圖所示,下列相關(guān)分析不合理的是()A兩小組同學(xué)都采用數(shù)學(xué)建模表示研究結(jié)果B酶的催化效率不一定比無(wú)機(jī)催化劑高C兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都反映了酶在最適宜溫度時(shí)產(chǎn)物積累量或生成量最多D兩小組實(shí)驗(yàn)都反映了溫度過(guò)高或過(guò)低都不利于酶的催化作用解析:由第一組乙圖可以看出最適宜溫度時(shí)產(chǎn)物積累量不是最多,因?yàn)樽钸m溫度以后酶活性雖然下降,但底物仍在分解產(chǎn)物積累量還在增加。C錯(cuò)誤。答案:C12(2017河南開(kāi)封名校月考)用植物纖維紡織衣物時(shí),需除去織物纖維上的淀粉漿(稱(chēng)為退漿)。傳統(tǒng)工藝是用燒堿進(jìn)行退漿,但是對(duì)環(huán)境造成的污染
54、很?chē)?yán)重?,F(xiàn)在常用的淀粉酶是從細(xì)菌體內(nèi)提取的,在使用過(guò)程中常加入NaCl作為酶的激活劑。隨自變量的變化,酶的活性沒(méi)有發(fā)生變化的是()A酶濃度對(duì)退漿效果的影響B(tài)溫度對(duì)退漿效果的影響CpH對(duì)退漿效果的影響DNaCl濃度對(duì)退漿效果的影響解析:溫度和pH均能影響酶的活性,因此B、C兩個(gè)選項(xiàng)中退漿率的變化是由酶活性的變化引起的。由題目信息可知,NaCl是酶的激活劑,因此D選項(xiàng)中退漿率的變化也是由酶活性的變化引起的。A選項(xiàng)中,退漿率的變化是由酶的濃度引起的,酶的活性是相同的。答案:A二、非選擇題13某校生物興趣小組在學(xué)習(xí)了課本實(shí)驗(yàn)“探究溫度對(duì)酶活性的影響”后,想進(jìn)一步探究在一個(gè)小區(qū)間內(nèi)的兩個(gè)溫度t1、t2(
55、t1Tmt2)條件下的酶的活性,他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):取4支試管,編號(hào)A、B、C、D,向A、B兩試管中各加5 mL 5%的淀粉溶液,向C、D兩試管中各加入2 mL淀粉酶溶液,將試管A、C和試管B、D分別置于溫度為t1、t2的恒溫水浴中保溫10 min,然后將C、D兩試管中的溶液分別加到A、B兩試管中,搖勻后繼續(xù)在各自的恒溫水浴中保溫10 min。請(qǐng)分析回答:(1)圖示中Tm為酶的_。(2)該實(shí)驗(yàn)的自變量是_,實(shí)驗(yàn)中需控制的無(wú)關(guān)變量主要有_(寫(xiě)出兩種即可)。(3)利用提供的U形管(已知溶液中的淀粉及其分解產(chǎn)物不能通過(guò)U形管底部的半透膜)繼續(xù)完成探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟:從試管A、B中取_的溶液,分別倒入U(xiǎn)形管的A、B兩側(cè)并標(biāo)記液面高度;一段時(shí)間后觀察_的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論:如果_,則溫度為t1時(shí)淀粉酶的活性強(qiáng);如果_,則溫度為t2時(shí)淀粉酶的活性強(qiáng);_。解析:(1)分析題圖曲線(xiàn)特點(diǎn)可知,溫度為T(mén)m時(shí)對(duì)應(yīng)的酶活性最大,則Tm是該酶的最適溫度。(2)題干信息交代本題是探究溫度為t1、t2時(shí)酶的活性,則本實(shí)驗(yàn)的自變
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