2020年領(lǐng)軍高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題08 酶和ATP（含解析）

專題08 酶和ATP【考綱解讀】考點(diǎn)分布考綱要求備考指南1酶的作用和本質(zhì)2酶的特性3ATP的結(jié)構(gòu)4.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化5.ATP的功能與動(dòng)、植物細(xì)胞代謝1.ATP在能量代謝中的作用（）。2.酶在代謝中的作用（）。3.實(shí)驗(yàn)：探究影響酶活性的因素。掌握酶的作用和本質(zhì)，理解酶的基本單位和合成場(chǎng)所。理解并掌握酶的專一性、高效性、酶的作用條件溫和等特性，會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明酶的特性。明確ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化的條件和過程。明確動(dòng)植物產(chǎn)生ATP的反應(yīng)場(chǎng)所及過程?！局R(shí)梳理】1酶的作用和本質(zhì)（1）酶的本質(zhì)是絕大多數(shù)是_，少數(shù)是_；合成酶的原料是_；合成酶的場(chǎng)所是_。（2）酶的作用：具有_作用。（3）作用場(chǎng)所及條件：在細(xì)胞內(nèi)、外及離開生物體都可以發(fā)揮作用，但需要相對(duì)_的條件。（4）來源：一般_細(xì)胞都能產(chǎn)生。（5）催化機(jī)理：_反應(yīng)活化能，提高反應(yīng)速率，但不改變反應(yīng)的方向和平衡點(diǎn)。2酶的特性有_、_、_。3ATP的結(jié)構(gòu)（1）ATP的元素組成：_。（2）ATP的化學(xué)組成：一分子_，一分子_和三分子_基團(tuán)。（3）ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：_。（4）ATP中的能量：主要儲(chǔ)存在_中。2ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化項(xiàng)目ATP的合成ATP的水解反應(yīng)式ADPPi能量ATPATPADPPi能量所需酶ATP合成酶_能量來源_（光合作用）、_（細(xì)胞呼吸）儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中的能量能量去路儲(chǔ)存于形成的高能磷酸鍵中用于_反應(yīng)場(chǎng)所_、_、_生物體的需能部位3ATP的功能與動(dòng)、植物細(xì)胞代謝（1）植物細(xì)胞可以通過_形成ATP，而動(dòng)物細(xì)胞只能通過_形成ATP。（2）植物光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP一般只用于_，不用于其他生命活動(dòng)；植物或動(dòng)物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP才能用于多種生命活動(dòng)。【考點(diǎn)精講】一、酶的本質(zhì)、作用及特性1酶的本質(zhì)與作用（1）酶本質(zhì)的探索歷程科學(xué)家主要觀點(diǎn)或成就巴斯德糖類變成酒精必須有酵母活細(xì)胞的參與李比希引起發(fā)酵的是酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)，細(xì)胞死亡并裂解后才能起作用畢希納把從酵母細(xì)胞中提取出的能引起發(fā)酵的物質(zhì)叫做釀酶薩姆納從刀豆種子中提取出脲酶，證明脲酶的化學(xué)本質(zhì)和作用切赫和奧特曼少數(shù)RNA也具有生物催化功能（2）酶的本質(zhì)和功能2比較過氧化氫在不同條件下的分解（1）實(shí)驗(yàn)過程（2）變量分析（3）酶的作用原理表示無酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行需要的活化能的是AC段。表示有酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能的是BC段。酶降低的活化能是AB段。若將酶變?yōu)闊o機(jī)催化劑，則B在縱軸上向上移動(dòng)。3酶的特性特性原理高效性酶降低反應(yīng)活化能的作用更顯著專一性一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)作用條件溫和高溫、過酸過堿使酶失活歸納總結(jié)關(guān)于酶的8個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)項(xiàng)目正確說法錯(cuò)誤說法產(chǎn)生場(chǎng)所活細(xì)胞（不考慮哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等）具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生化學(xué)本質(zhì)有機(jī)物（絕大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA）蛋白質(zhì)作用場(chǎng)所可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用溫度影響低溫只抑制酶的活性，不會(huì)使酶變性失活低溫和高溫均使酶變性失活作用酶只起催化作用酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能來源生物體內(nèi)合成有的可來源于食物等合成原料氨基酸、核糖核苷酸只有氨基酸合成場(chǎng)所核糖體、細(xì)胞核等只有核糖體4與酶有關(guān)的曲線分析（1）酶高效性的曲線與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。酶和無機(jī)催化劑一樣，只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需要的時(shí)間，不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。（2）酶專一性的曲線加入酶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(duì)此反應(yīng)無催化作用。加入酶A的反應(yīng)速率比無酶條件下的反應(yīng)速率明顯加快，說明酶A對(duì)此反應(yīng)有催化作用。（3）影響酶活性因素的相關(guān)曲線甲曲線分析：在一定溫度（pH）范圍內(nèi)，隨溫度（pH）的升高，酶的催化作用增強(qiáng)，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。過酸、過堿、高溫都會(huì)使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子的結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。乙曲線分析：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。酶促反應(yīng)速率與酶活性不同。溫度和pH通過影響酶活性，進(jìn)而影響酶促反應(yīng)速率。底物濃度和酶濃度也能影響酶促反應(yīng)速率，但并未改變酶活性。（4）底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響曲線甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應(yīng)速率先隨底物濃度增加而加快，當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后，受酶數(shù)量的限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。乙圖：在底物足量、其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。5酶專一性的理論模型（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)物分子都有特定的、相契合的結(jié)構(gòu)。6對(duì)比分析酶與動(dòng)物激素的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)相同都具有微量、高效的特點(diǎn)，也具有一定特異性不同產(chǎn)生部位幾乎所有活細(xì)胞都產(chǎn)生酶；而只有內(nèi)分泌細(xì)胞才能產(chǎn)生激素化學(xué)本質(zhì)酶絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA；激素的化學(xué)本質(zhì)則為蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、氨基酸衍生物等作用機(jī)制酶是催化劑，在化學(xué)反應(yīng)前后，質(zhì)量和性質(zhì)不變；激素作為信號(hào)分子在發(fā)揮完作用后被滅活7歸納概括具有“專一性（特異性）”的五類物質(zhì)（1）酶：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。如限制性核酸內(nèi)切酶能識(shí)別特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。（2）載體蛋白：某些物質(zhì)通過細(xì)胞膜時(shí)需要載體蛋白協(xié)助，不同物質(zhì)所需載體不同，載體蛋白的專一性是細(xì)胞膜選擇透過性的基礎(chǔ)。（3）激素：激素特異性地作用于靶細(xì)胞、靶器官，其原因在于它的靶細(xì)胞膜或胞內(nèi)存在與該激素特異性結(jié)合的受體。（4）tRNA：tRNA有61種，每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。（5）抗體：抗體只能與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性結(jié)合。8.?？嫉奈孱惷讣捌渥饔茫?）DNA聚合酶：催化單個(gè)脫氧核苷酸聚合到DNA片段上形成脫氧核苷酸鏈，作用部位是磷酸二酯鍵。（2）RNA聚合酶：催化單個(gè)核糖核苷酸聚合到RNA片段上形成核糖核苷酸鏈，作用部位是磷酸二酯鍵。（3）解旋酶：用于DNA復(fù)制時(shí)雙鏈間氫鍵打開。（5）各種消化酶：可對(duì)應(yīng)催化相關(guān)大分子的水解，如淀粉酶催化淀粉水解，蛋白酶催化蛋白質(zhì)水解等。典例1.（2019·龍巖市高三期末）圖甲表示人和植物的淀粉酶在不同pH條件下的活性，圖乙表示a、b、c三種酶的活性受溫度影響的情況。下列說法正確的是（）甲乙A若環(huán)境由中性變成酸性，人淀粉酶的活性逐漸升高B植物和人的淀粉酶活性相同時(shí)，pH也可以相同Ca、b酶活性相同時(shí)，溫度對(duì)酶的影響相同Dc酶的最適溫度應(yīng)大于40 【答案】B【解析】據(jù)圖分析可知，人的淀粉酶在pH略微偏堿性的環(huán)境中活性最高，若環(huán)境由中性變成酸性，人淀粉酶的活性逐漸降低，A錯(cuò)誤；植物和人的淀粉酶活性相同時(shí)，pH也可以相同，如圖中兩條曲線的交點(diǎn)，B正確；a、b酶活性相同時(shí)，溫度對(duì)酶的影響可能相同，也可能不同，C錯(cuò)誤；c酶的最適溫度可能等于或大于40 ，D錯(cuò)誤。【思路點(diǎn)撥】解答坐標(biāo)曲線題的“三步曲”典例2.（2019·北京市順義區(qū)期末）下列有關(guān)生物體內(nèi)的酶敘述，正確的是（）A酶的基本組成單位是氨基酸或脫氧核糖核苷酸B酶活性的變化與酶所處的環(huán)境的改變無關(guān)C酶的空間結(jié)構(gòu)破壞會(huì)導(dǎo)致其活性部分或全部喪失D唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度和保存溫度均是37 【答案】C【解析】酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸，A錯(cuò)誤；酶活性與其所處的作用條件有關(guān)，B錯(cuò)誤；酶的空間結(jié)構(gòu)破壞會(huì)導(dǎo)致其活性部分或全部喪失，C正確；唾液淀粉酶應(yīng)低溫保存，D錯(cuò)誤。【拓展應(yīng)用】酶在生活中的實(shí)例（1）人發(fā)燒時(shí)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。（2）唾液淀粉酶隨食物進(jìn)入胃內(nèi)就會(huì)失活，原因是唾液淀粉酶的最適pH為6.8，而胃液的pH為0.91.5。（3）胰島素等蛋白質(zhì)類或多肽類激素只能注射，不能口服，原因是口服會(huì)導(dǎo)致該類激素被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸而失效。固醇類激素（如性激素）和氨基酸衍生物類激素（如甲狀腺激素）不會(huì)被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。二、探究影響酶活性的因素1.巧用三種方法破解酶實(shí)驗(yàn)難題（1）鑒定酶的本質(zhì)試劑檢測(cè)法（2）驗(yàn)證酶的高效性和專一性對(duì)比法驗(yàn)證酶的高效性項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組材料等量的同一種底物試劑與底物相對(duì)應(yīng)的酶溶液等量的無機(jī)催化劑現(xiàn)象反應(yīng)速率很快，或反應(yīng)用時(shí)短反應(yīng)速率緩慢，或反應(yīng)用時(shí)長(zhǎng)結(jié)論酶具有高效性例：驗(yàn)證酶的專一性項(xiàng)目方案一方案二實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組材料底物相同（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)的酶另外一種酶同一種酶（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)論酶具有專一性例：（3）探究酶的最適溫度或pH梯度法組別編號(hào)12n實(shí)驗(yàn)材料等量的同種底物溫度（pH）T1（a1）T2（a2）Tn（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所處溫度（或pH）為最適溫度（或pH）探究酶的最適溫度例：探究溫度對(duì)酶活性的影響序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31加入等量的可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2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1 mL（5分鐘）1 mL（5分鐘）1 mL（5分鐘）4加入等量的碘液1滴1滴1滴5觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不出現(xiàn)藍(lán)色（呈現(xiàn)碘液顏色）藍(lán)色藍(lán)色探究酶的最適pH例：探究pH對(duì)酶活性的影響序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量的體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2溶液2 mL2 mL2 mL2注入等量的不同pH的溶液1 mL蒸餾水1 mL 5%的HCl1 mL 5%的NaOH3注入等量的過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴4觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生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2實(shí)驗(yàn)材料選擇時(shí)的注意事項(xiàng)（1）在探究溫度對(duì)酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)中，不宜選擇過氧化氫（H2O2）和過氧化氫酶作為實(shí)驗(yàn)材料，因?yàn)檫^氧化氫（H2O2）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。（2）在探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，不宜選用淀粉和淀粉酶作為實(shí)驗(yàn)材料，因?yàn)樵谒嵝詶l件下淀粉本身分解也會(huì)加快，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（3）在探究溫度對(duì)酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)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(shí)間后再混合，保證反應(yīng)從一開始就是預(yù)設(shè)的溫度。 （4）在探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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。（5）若選擇淀粉和淀粉酶來探究溫度對(duì)酶活性的影響，檢測(cè)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。典例（6）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(cè)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(cè)蔗糖是否被分解。典例1.（2019·湖北模擬）某同學(xué)進(jìn)行了下列有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)：甲組：淀粉溶液新鮮唾液加入斐林試劑出現(xiàn)磚紅色沉淀乙組：蔗糖溶液新鮮唾液加入斐林試劑不出現(xiàn)磚紅色沉淀丙組：蔗糖溶液蔗糖酶溶液加入斐林試劑？下列敘述正確的是（）A丙組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是“不出現(xiàn)磚紅色沉淀”B三組實(shí)驗(yàn)都應(yīng)始終在37 條件下進(jìn)行C該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證酶的專一性D可用碘液代替斐林試劑進(jìn)行檢測(cè)【答案】C【解析】丙組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)是“出現(xiàn)磚紅色沉淀”，A項(xiàng)錯(cuò)誤；三組實(shí)驗(yàn)加入斐林試劑后還應(yīng)進(jìn)行水浴加熱，B項(xiàng)錯(cuò)誤；甲組和乙組對(duì)照，乙組和丙組對(duì)照驗(yàn)證了酶的專一性，C項(xiàng)正確；碘液只能檢測(cè)淀粉是否分解，不能檢測(cè)蔗糖是否分解，因此不能用碘液代替斐林試劑進(jìn)行檢測(cè)，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！舅悸伏c(diǎn)撥】解答實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)試題的一般思路典例2.（2019·威海模擬）某生物興趣小組要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證酶的專一性。請(qǐng)根據(jù)題意回答問題：備選實(shí)驗(yàn)材料和用具：蛋白塊，牛胰蛋白酶溶液，牛胰淀粉酶溶液，蒸餾水，雙縮脲試劑，試管若干，恒溫水浴鍋，時(shí)鐘等。（1）該實(shí)驗(yàn)的自變量是_。（2）實(shí)驗(yàn)步驟：取兩支潔凈的相同試管，編號(hào)為甲、乙。取5 mL牛胰蛋白酶溶液加到甲試管中，再取牛胰淀粉酶溶液加到乙試管中。將兩支試管置于恒溫水浴鍋中，保溫（39 ）5 min。分別加入等體積等質(zhì)量的蛋白塊，其他條件相同且適宜。一段時(shí)間后，分別加入等量的雙縮脲試劑進(jìn)行檢測(cè)，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。上述實(shí)驗(yàn)步驟中，有兩處明顯錯(cuò)誤，請(qǐng)找出這兩處錯(cuò)誤并更正。a_。b_?！敬鸢浮浚?）酶的種類（2）a.不符合單一變量原則（或不符合等量原則），取5 mL牛胰淀粉酶溶液加到乙試管中B不能用雙縮脲檢測(cè)，應(yīng)直接觀察蛋白塊體積的大小【解析】（1）探究酶的專一性，需要設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)變量是酶的種類。（2）實(shí)驗(yàn)步驟中加入到乙試管中的牛胰淀粉酶溶液沒有注明用量，不符合單一變量原則。兩支試管中都有蛋白質(zhì)類酶，遇雙縮脲試劑呈紫色，因而不能用雙縮脲試劑檢測(cè)。【歸納總結(jié)】實(shí)驗(yàn)變量控制的三個(gè)原則實(shí)驗(yàn)變量控制原則實(shí)例自變量單一變量原則探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中只有溫度一個(gè)自變量無關(guān)變量等量適宜原則探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中pH為無關(guān)變量，不但相同，還要適宜因變量可觀測(cè)性原則探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)淀粉遇碘變藍(lán)的顏色反應(yīng)將不可觀測(cè)地反應(yīng)直觀地顯現(xiàn)出來，便于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀測(cè)三、ATP的結(jié)構(gòu)與功能1ATP的結(jié)構(gòu)（1）圖中各部分名稱：A腺嘌呤，腺苷，一磷酸腺苷，ADP，ATP，普通化學(xué)鍵，高能磷酸鍵。（2）ATP與RNA的關(guān)系：ATP去掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)后的剩余部分是組成RNA的基本單位之一。（3）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)ATP分子中遠(yuǎn)離A的那個(gè)高能磷酸鍵容易水解斷裂，釋放出能量，ATP就轉(zhuǎn)化為ADP，ADP也可以接受能量而重新形成ATP。高能磷酸鍵水解時(shí)釋放的能量多達(dá)30.54 kJ/mol，所以說ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。2ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化項(xiàng)目ATP的合成ATP的水解反應(yīng)式ADPPi能量ATPH2OATPH2OADPPi能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量來源光能（光合作用）、化學(xué)能（細(xì)胞呼吸）儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中的能量能量去路儲(chǔ)存于高能磷酸鍵中用于各項(xiàng)生命活動(dòng)反應(yīng)場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體生物體的需能部位3.ATP的功能與動(dòng)、植物細(xì)胞代謝（1）植物細(xì)胞可以通過光合作用和細(xì)胞呼吸形成ATP，而動(dòng)物細(xì)胞只能通過細(xì)胞呼吸形成ATP。（2）ATP水解釋放的能量可用于主動(dòng)運(yùn)輸、發(fā)光發(fā)電、肌肉收縮、物質(zhì)合成、大腦思考等。細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的常見生理過程轉(zhuǎn)化場(chǎng)所常見的生理過程細(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、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)錄等典例1.（2019·長(zhǎng)春市高三質(zhì)檢）下列有關(guān)酶和ATP的敘述中，正確的是（）A催化ATP合成和水解的酶相同B酶合成過程伴隨ATP的合成C酶催化的化學(xué)反應(yīng)都消耗ATPDATP和某些酶都含有腺嘌呤【答案】D【解析】酶具有專一性，催化ATP合成和水解的酶是不同的，A錯(cuò)誤；酶合成過程伴隨ATP的水解，B錯(cuò)誤；酶催化的化學(xué)反應(yīng)不一定需要消耗ATP，如催化的放能反應(yīng)還能釋放能量產(chǎn)生ATP，C錯(cuò)誤；ATP和某些酶（RNA）都含有腺嘌呤，D正確。典例2.（2018·濰坊期中）下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是（）A放能反應(yīng)往往與ATP的水解相聯(lián)系BATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是生物界的共性之一C細(xì)胞內(nèi)的ATP均產(chǎn)生于線粒體和葉綠體D類胡蘿卜素主要在紅光區(qū)吸收光能，用于光反應(yīng)中ATP的合成【答案】B【解析】放能反應(yīng)往往與ATP的合成相聯(lián)系，A項(xiàng)錯(cuò)誤；ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是生物界的共性之一，B項(xiàng)正確；細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)也能產(chǎn)生ATP，C項(xiàng)錯(cuò)誤；類胡蘿卜素主要在藍(lán)紫光區(qū)吸收光能，用于光反應(yīng)中ATP的合成，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！疽谆禳c(diǎn)撥】1ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不可等同于能量。2ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，從物質(zhì)方面來看是可逆的，從酶、進(jìn)行的場(chǎng)所、能量方面來看是不可逆的，因此不是可逆反應(yīng)。3細(xì)胞中ATP含量很少，但是ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化非常迅速，能為生命活動(dòng)提供大量能量。無論是飽食還是饑餓，ATP與ADP含量都保持動(dòng)態(tài)平衡，不會(huì)劇烈變化。4吸能反應(yīng)一般與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系，需要ATP水解酶的催化，同時(shí)也消耗水；放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系?！菊骖}與模擬速遞】1.（2017·全國卷）下列關(guān)于生物體中酶的敘述，正確的是（）A在細(xì)胞中，核外沒有參與DNA合成的酶B由活細(xì)胞產(chǎn)生的酶在生物體外沒有催化活性C從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法D唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度和保存溫度都是37 【答案】C【解析】本題考查酶的種類、分布、特性與保存。在細(xì)胞核外，葉綠體和線粒體中也含有參與DNA合成的酶，A錯(cuò)誤；由活細(xì)胞產(chǎn)生的酶，在生物體外適宜的條件下也有催化活性，如唾液淀粉酶在適宜條件下可催化試管中的淀粉水解，B錯(cuò)誤；鹽析可使蛋白質(zhì)沉淀，但不會(huì)破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，析出的蛋白質(zhì)仍可以溶解在水中，其化學(xué)性質(zhì)不會(huì)發(fā)生改變，C對(duì)正確；唾液淀粉酶催化反應(yīng)的最適溫度是37 ，但保存時(shí)應(yīng)在低溫條件下，D錯(cuò)誤。2.（2016·全國卷）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【答案】C【解析】在測(cè)定酶活力的實(shí)驗(yàn)中，酶與底物混合后再用緩沖液調(diào)pH，這樣在達(dá)到設(shè)定pH之前酶就發(fā)揮了作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，故緩沖液應(yīng)在加入底物和酶之前加入，只有C項(xiàng)符合要求。3.（2017·天津高考）將A、B兩種物質(zhì)混合，T1時(shí)加入酶C。如圖為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。敘述錯(cuò)誤的是（）A酶C降低了A生成B這一反應(yīng)的活化能B該體系中酶促反應(yīng)速率先快后慢CT2后B增加緩慢是酶活性降低導(dǎo)致的D適當(dāng)降低反應(yīng)溫度，T2值增大【答案】C【解析】加入酶C后A濃度降低，B濃度升高，說明在酶C的催化下A能生成B，酶催化作用的實(shí)質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，底物A濃度由大變小，酶促反應(yīng)速率先快后慢；T2后B增加緩慢是由底物A不足導(dǎo)致的；圖示反應(yīng)在最適溫度下進(jìn)行，降低反應(yīng)溫度，反應(yīng)速率將減慢，反應(yīng)時(shí)間將延長(zhǎng)，T2值增大。4.（2013·全國卷）關(guān)于酶的敘述，錯(cuò)誤的是（）A同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中B低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)C酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速度D酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個(gè)反應(yīng)的底物【答案】B【解析】同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中，如催化有氧呼吸的酶；低溫未破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，低溫處理后再升高溫度，酶的活性可恢復(fù)，高溫可破壞酶的空間結(jié)構(gòu)；酶可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，從而提高化學(xué)反應(yīng)速度；酶可以催化化學(xué)反應(yīng)，也可以作為另一個(gè)反應(yīng)的底物，如唾液淀粉酶可以催化淀粉的水解，又可以被胃蛋白酶水解。5.（2016·江蘇高考）過氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性沒食子酸呈橙紅色。為探究白菜梗中是否存在過氧化物酶，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下表。下列相關(guān)敘述正確的是（）管號(hào)1%焦性沒食子酸（mL）2%H2O2 （mL）緩沖液（mL）過氧化物酶溶液（mL）白菜梗提取液（mL）煮沸冷卻后的白菜梗提取液（mL）1222222232224222A.1號(hào)管為對(duì)照組，其余不都是實(shí)驗(yàn)組B2號(hào)管為對(duì)照組，其余都為實(shí)驗(yàn)組C若3號(hào)管顯橙紅色，無需對(duì)照就能證明白菜梗中存在過氧化物酶D若4號(hào)管不顯橙紅色，可證明白菜梗中無過氧化物酶【答案】A【解析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹疤骄堪撞斯Ｖ惺欠翊嬖谶^氧化物酶”，可確定加入白菜梗提取液的3號(hào)管為實(shí)驗(yàn)組，1號(hào)、2號(hào)和4號(hào)管都為對(duì)照組；若3號(hào)管顯橙紅色，還需要與2號(hào)管、4號(hào)管對(duì)照才能證明白菜梗中存在過氧化物酶；若4號(hào)管不顯橙紅色，可能是因?yàn)楦邷厥惯^氧化物酶失活，而不能證明白菜梗中不存在過氧化物酶。6.（2018·臨川二模）如圖表示不同pH對(duì)某種酶活性的影響。下列分析正確的是（）A據(jù)圖分析，儲(chǔ)存該酶的最適pH為4B據(jù)圖分析，t時(shí)刻各組酶促反應(yīng)速率達(dá)到最大值Ca條件下，增加底物濃度，反應(yīng)速率增大但酶活性不變Db條件下，提高反應(yīng)體系溫度，反應(yīng)速率增大【答案】C【解析】據(jù)圖分析，pH為4條件下，酶活性最低，因此儲(chǔ)存該酶的最適pH不為4，應(yīng)該為該酶的最適pH；據(jù)圖分析，t時(shí)刻，各組產(chǎn)物濃度均達(dá)到最大，此時(shí)底物已經(jīng)被消耗完，反應(yīng)速率為0；a條件下，限制酶促反應(yīng)速率的因素可能有底物濃度、酶濃度、溫度、pH等，此時(shí)增加底物濃度，反應(yīng)速率增大；b條件下，底物已經(jīng)被分解完，此時(shí)提高反應(yīng)體系溫度，反應(yīng)速率依舊為0。7.（2019·梅州模擬）如圖表示酶X的活性與溫度的關(guān)系示意圖，下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是（）A在實(shí)際生產(chǎn)中，酶X制劑幾乎在所有的季節(jié)都能使用B測(cè)定酶X的活性時(shí)，實(shí)驗(yàn)對(duì)pH、底物量和酶量沒有要求C酶X的化學(xué)本質(zhì)是有機(jī)物，具有高效性和專一性D在2040 范圍內(nèi)設(shè)置更小的溫度梯度，可進(jìn)一步探究酶X的最適溫度【答案】B【解析】分析題圖，酶X適用的溫度范圍較大，在實(shí)際生產(chǎn)中，酶X制劑幾乎在所有的季節(jié)都能使用；測(cè)定酶X的活性時(shí)，實(shí)驗(yàn)對(duì)pH、底物量和酶量有要求，無關(guān)變量要嚴(yán)格保持一致且適宜；酶X的化學(xué)本質(zhì)是有機(jī)物（蛋白質(zhì)或RNA），具有高效性和專一性；在2040 范圍內(nèi)設(shè)置更小的溫度梯度，可進(jìn)一步探究酶X的最適溫度。8.（2019·紹興模擬）如圖是在適宜溫度下pH對(duì)某種過氧化氫酶活性影響的曲線，下列敘述錯(cuò)誤的是（）A該酶的最適pH范圍比較寬B過酸或過堿條件下該酶都可能失去活性C該酶的活性可達(dá)到100%，可以說明酶具有高效性D若升高溫度，該酶的最高活性會(huì)降低【答案】C【解析】分析曲線圖可以看出，該酶最適pH為611，范圍比較寬；過酸或過堿會(huì)改變酶的空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致酶活性喪失；酶的高效性表現(xiàn)在酶與無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的效果更顯著；圖示是在適宜溫度下相對(duì)酶活性的曲線，因此升高溫度會(huì)導(dǎo)致酶活性降低。9.（2018·杭州一模）ATP的結(jié)構(gòu)示意圖如下，表示組成ATP的物質(zhì)或基團(tuán)，表示化學(xué)鍵。下列有關(guān)敘述正確的是（）A物質(zhì)表示鳥嘌呤B化學(xué)鍵斷裂的化學(xué)反應(yīng)屬于吸能反應(yīng)C在ATP­ADP循環(huán)中可重復(fù)利用D若化學(xué)鍵斷裂，則左邊的化合物是ADP【答案】C【解析】圖中表示腺嘌呤；表示高能磷酸鍵，化學(xué)鍵斷裂的化學(xué)反應(yīng)屬于放能反應(yīng)；表示磷酸基團(tuán)，在ATP­ADP循環(huán)中可重復(fù)利用；若化學(xué)鍵斷裂，則左邊的化合物是AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本組成單位之一。10.（2019·齊齊哈爾三模）如圖是某種淀粉酶催化淀粉水解的反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系曲線，回答下列問題：（1）圖中b、c兩點(diǎn)中通過改變溫度條件可明顯提高反應(yīng)速率的是_，原因是_。（2）某同學(xué)為驗(yàn)證溫度對(duì)該酶活性的影響，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：操作步驟操作方法試管A試管B試管C1淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2溫度處理（）3710003淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL4碘液2滴2滴2滴5現(xiàn)象X變藍(lán)變藍(lán)該實(shí)驗(yàn)的自變量是_。若反應(yīng)時(shí)間相對(duì)充分，請(qǐng)寫出表格中X表示的內(nèi)容：_。操作步驟4_（填“可以”或“不可以”）用斐林試劑代替碘液，原因是_。能不能利用過氧化氫酶催化H2O2分解來驗(yàn)證溫度對(duì)酶活性的影響原因？_。原因是_。若需判斷某生物大分子物質(zhì)在不同溫度條件下，相同酶催化是否水解，從實(shí)驗(yàn)的科學(xué)角度分析，最好檢測(cè)：_?！敬鸢浮浚?）c低溫抑制酶活性，低溫對(duì)酶活性的影響是可逆的，而高溫使酶失活，高溫對(duì)酶活性的影響是不可逆的（2）溫度不變藍(lán)不可以用斐林試劑檢測(cè)生成物時(shí)，需水浴加熱到5065 ，改變了實(shí)驗(yàn)的自變量，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有干擾不能溫度對(duì)H2O2分解的速度有影響，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾生成物【解析】（1）分析曲線，c點(diǎn)屬于低溫，b點(diǎn)是高溫，所以通過改變溫度條件可明顯提高反應(yīng)速率的為c點(diǎn)，原因是低溫雖然抑制酶活性，但低溫對(duì)酶活性的影響是可逆的，而高溫使酶失活，對(duì)酶活性的影響是不可逆的。（2）分析表格可看出，溫度是自變量，變色情況是因變量；X是37 時(shí)的變色情況，在此溫度淀粉酶活性強(qiáng)，將淀粉水解，加碘液不變藍(lán)；不能用斐林試劑代替碘液，因?yàn)橛渺沉衷噭z測(cè)生成物時(shí)，需水浴加熱到5065 ，對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響。也不能用過氧化氫酶催化H2O2分解來驗(yàn)證溫度對(duì)酶活性的影響，原因是溫度對(duì)H2O2分解的速度有影響，同樣會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾。判斷某生物大分子物質(zhì)在不同溫度條件下，相同酶催化是否水解，最好檢測(cè)生成物情況，若檢驗(yàn)反應(yīng)物有可能反應(yīng)物在較長(zhǎng)時(shí)間都存在，不易判斷。11.（2016·全國卷）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。回答下列問題：（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）?！敬鸢浮浚?）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高效性和專一性C【解析】（1）在60 條件下，反應(yīng)的最終產(chǎn)物濃度比20 和40 條件下小很多，說明酶在60 條件下最終失活。20 與40 條件下相比，40 時(shí)酶促反應(yīng)到達(dá)反應(yīng)平衡的時(shí)間短，說明40 條件下酶活性較高。（2）在時(shí)間t1前，如果A組溫度提高10 變成30 ，由該酶活性隨溫度的變化規(guī)律可知，30 條件下的該酶活性大于20 條件下的，那么A組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)加快。（3）t2時(shí)C組的產(chǎn)物濃度已不再增加，但由A組和B組t2時(shí)的產(chǎn)物濃度可知，t2時(shí)C組底物并未全部被分解，C組產(chǎn)物濃度不再增加是由于C組溫度條件下t2時(shí)酶已經(jīng)變性失活。因此如果在時(shí)間t2時(shí)，向C組增加2倍量的底物，在其他條件不變的情況下，t3時(shí)產(chǎn)物的總量也不會(huì)再增加。（4）生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，極少數(shù)是RNA。酶具有高效性、專一性等特性，并且需要適宜的溫度和pH等。12.（2019·青島檢測(cè)）小麥種子中含有、兩種淀粉酶，某學(xué)習(xí)小組對(duì)這兩種淀粉酶活性進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，步驟如下：將等量的­淀粉酶（70 活性不受影響，100 高溫下失活）與­淀粉酶（70 處理15 min即失活）加適量蒸餾水混合，分為甲、乙、丙三組；甲組25 下處理，乙組70 水浴處理15 min后取出，丙組100 下處理15 min后取出；甲、乙、丙三組分別在25 條件下加入等量且足量的淀粉溶液；一段時(shí)間后，測(cè)得甲、乙、丙三組淀粉剩余量分別為a、b、c。請(qǐng)回答下列相關(guān)問題：（1）上述兩種酶存在差異的直接原因是_。（2）三組淀粉剩余量最多的是_（填“甲”“乙”或“丙”）組，原因是_。（3）利用上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如何大致比較25 條件下­淀粉酶和­淀粉酶活性的大小？_?！敬鸢浮浚?）氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同（2）丙兩種淀粉酶在100 條件下均失去活性，且降到25 活性不能恢復(fù)（3）比較b­a（­淀粉酶的活性）與c­b（­淀粉酶的活性）數(shù)值的大小【解析】（3）甲組25 下處理，­淀粉酶和­淀粉酶均發(fā)揮作用。乙組70 水浴處理15 min后，­淀粉酶失活，只有­淀粉酶發(fā)揮作用，丙組100 下處理15 min，兩種淀粉酶均失活。因此，b­a代表­淀粉酶分解淀粉的量，c­b代表­淀粉酶分解淀粉的量。13（2019·福建模擬）某生物興趣小組為了探究pH對(duì)某種酶活性的影響，做了如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟：一、取3支潔凈的試管，編號(hào)為A、B、C，分別加入等量的酶溶液；二、在每支試管中加入等量的底物溶液；三、在A、B、C試管中加入等量的緩沖液，使pH分別穩(wěn)定在5.0、7.0、9.0；四、將3支試管置于不同的溫度下，定時(shí)檢測(cè)產(chǎn)物濃度。請(qǐng)回答下列問題：（1）上述實(shí)驗(yàn)步驟中存在兩處明顯錯(cuò)誤，請(qǐng)更正。_。（2）在實(shí)驗(yàn)操作正確的情況下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。該實(shí)驗(yàn)中酶促反應(yīng)速率用_表示。實(shí)驗(yàn)開始1 min后A組產(chǎn)物濃度不再增加的原因是_。為進(jìn)一步探究該酶作用的最適pH，應(yīng)在pH為_范圍開展實(shí)驗(yàn)?！敬鸢浮浚?）應(yīng)將步驟二、三順序調(diào)換；步驟四更正為：將3支試管置于最適溫度（或相同且適宜溫度）下，定時(shí)檢測(cè)產(chǎn)物濃度（2）單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的生成量（或單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物濃度的變化量）底物的量有限（或底物濃度是一定的）07.0（或大于0小于7）【解析】（1）實(shí)驗(yàn)步驟中，酶溶液和底物溶液混合后再用緩沖液調(diào)pH，這樣在達(dá)到設(shè)定的pH之前酶就發(fā)揮了作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)研究的是pH對(duì)酶活性的影響，溫度是無關(guān)變量，應(yīng)適宜且相同。（2）該酶促反應(yīng)速率是用單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的生成量來表示的。1 min后A組產(chǎn)物不再增加的原因是底物完全分解。該酶的最適宜pH在07之間。 20