2021高考生物一轮复习第3单元第7讲酶和ATP教案

2021高考生物一轮复习第3单元第7讲酶和ATP教案

第7讲　酶和ATP 单科命题 备考导航 核心素养解读 命题趋势 ‎(1)说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质,酶的活性受环境因素的影响 ‎(2)实验:探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素 ‎(3)解释ATP是驱动生命活动的直接能源物质 ‎(1)从结构与功能视角,通过分析酶的探究历程,构建酶的概念模型 ‎(2)通过实验与探究,学会控制变量,说明酶的作用和特性 ‎(3)从物质与能量的视角,建构ATP的结构,阐明ATP和ADP的相互转化机制 ‎◆题型内容:酶的特性及影响因素、ATP结构 ‎◆考查形式:常以图表曲线形式或实验分析形式考查 考点一　酶的本质、作用和特性 ‎　　1.酶的本质与作用 ‎(1)本质与作用 ‎(2)作用机理:　降低　化学反应的活化能。  ‎ ‎①无酶催化的反应曲线是　乙　,有酶催化的反应曲线是　甲　。  ‎ - 25 -‎ ‎②ca段的含义是在无催化剂的条件下,反应所需要的活化能;ba段的含义是酶　降低的活化能　。  ‎ ‎③若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b点在纵轴上将　向上　移动。  ‎ ‎2.酶本质的探索历程(连一连)‎ ‎3.酶的特性 ‎(1)　高效性　:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。  ‎ ‎(2)专一性:每一种酶只能催化　 一种或一类 　化学反应。  ‎ ‎(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的　 空间结构 　遭到破坏,使酶永久失活;低温时,酶的活性减弱,但不会失活。  ‎ ‎1.酶的基本组成单位是氨基酸。(✕)‎ ‎2.酶在催化反应前后,其分子结构不变。(√)‎ ‎3.一个细胞中酶的种类和数量是一定的,不会发生变化。(✕)‎ ‎4.酶可降低过氧化氢分解反应的活化能而无机催化剂不能。(✕)‎ ‎5.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物。(√)‎ ‎6.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。(✕)‎ ‎7.产生激素的细胞一定产生酶,但是产生酶的细胞不一定产生激素。(√)‎ ‎8.在稀蛋清液中加入蛋白酶后,再加入双缩脲试剂,由于蛋清液中的蛋白质被分解,因此不再发生紫色反应。(✕)‎ ‎　　图1表示A、B两种酶用蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系,图2是与酶相关的实验,据图分析下列问题:‎ - 25 -‎ 图1‎ 实验 图2‎ ‎(1)A、B两种酶的化学本质　　　　(填“相同”或“不相同”),判断依据是　  ‎ ‎　 。 ‎ ‎(2)B酶活性改变的原因是　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 　,‎ 其活性　　　(填“能”或“不能”)恢复。 ‎ ‎(3)欲让A、B两种酶的变化趋势换位,应加入　　　　　　酶。 ‎ ‎(4)图2实验的目的是　　　　　　　　　　,结论①②分别是　　　　　　　　　、‎ ‎　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)不相同　A酶能抵抗蛋白酶的降解,化学本质不是蛋白质而是RNA;B酶能被蛋白酶破坏,活性降低,化学本质为蛋白质　(2)B酶被降解的过程中其分子结构会发生改变,从而使其活性改变　不能　(3)RNA水解　(4)探究酶的化学本质　该酶是蛋白质　该酶是RNA ‎　　1.酶的高效性 ‎ (1)由曲线可知:酶比无机催化剂的催化效率更高。‎ ‎(2)酶只能提高反应的速率,不改变化学反应的方向和平衡点。因此,酶不能改变最终生成物的量。‎ ‎2.酶的专一性 ‎(1)物理模型 - 25 -‎ ‎①图中A表示酶,B表示被催化的底物,E、F表示B被分解后产生的物质,C、D表示不能被酶催化的物质。‎ ‎②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。‎ ‎(2)曲线模型 a.加入酶A的反应速率较未加酶时明显加快,说明酶A对此反应有催化作用。‎ b.加入酶B的反应速率和未加酶时相同,说明酶B对此反应无催化作用。‎ ‎3.影响酶促反应速率的因素 ‎　　　‎ ‎①酶浓度的影响:在有足够底物而又不受其他因素影响的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。‎ ‎②反应物浓度的影响:其他条件一定且适宜,在反应物浓度较低时,反应速率随反应物浓度的增加而加快,当反应物浓度达到一定程度时,所有的酶都参与催化反应,反应速率达到最大,此时即使再增加反应物浓度,反应速率也不会加快。‎ - 25 -‎ ‎③温度影响:每种酶其作用均有最适温度,此温度下,酶活性最强;低温会抑制酶活性,酶分子空间结构不发生变化;高温会破坏酶分子空间结构,使酶变性失活。‎ ‎④pH的影响:不同酶,其最适pH不同,如胃蛋白酶最适pH为1.5,而胰蛋白酶的最适pH则接近8。过酸、过碱均会破坏酶分子空间结构,使酶变性失活。‎ ‎⑤综合影响:图中显示:不同pH条件下,酶最适温度不变;不同温度下,酶最适pH也不变。即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。‎ 考向一　考查对酶的本质及作用和特性的理解 ‎1.(2019山东日照高三3月模拟)下列有关酶的叙述,正确的是(　　)‎ A.在不同温度条件下,酶促反应速率一定不同 B.在高温环境中酶失活的主要原因是肽键断裂 C.ATP水解酶的合成和发挥作用都伴随ADP的生成 D.Fe3+和过氧化氢酶催化H2O2分解的作用原理不同 ‎1.答案　C　酶的活性受温度的影响,在最适温度前,随着温度的升高酶活性增强,超过最适温度后,随着温度升高酶活性降低,所以可能存在不同温度条件下,酶促反应速率相同的情况,A错误;酶在高温环境中失活的主要原因是空间结构遭到破坏,而高温环境中肽键并没有断 - 25 -‎ 裂,B错误;ATP水解酶的合成过程和ATP水解酶发挥作用都伴随ADP的生成,C正确;Fe3+和过氧化氢酶催化H2O2分解的作用原理相同,均是通过降低化学反应的活化能实现其催化作用,D错误。‎ ‎2.(2019甘肃武威十八中高三第二次诊断)为使反应物 A反应生成产物 P,采取了有酶催化(最适温度和 pH)和有无机催化剂催化两种催化方法,其能量变化过程用图甲中两条曲线表示;图乙表示某酶促反应过程的示意图。下列有关分析中不合理的是(　　)‎ A.距离b可反映无机催化剂催化效率比酶催化效率低的原因 B.适当升高温度,有酶催化时的Ⅱ曲线对应的距离a将减小 C.图乙中②可代表蔗糖,那么③④可代表果糖和葡萄糖 D.图乙所示过程可以说明酶具有专一性 ‎2.答案　B　题图甲中Ⅰ曲线表示有无机催化剂催化的反应的能量变化过程,Ⅱ曲线表示有酶催化的反应的能量变化过程,所以距离b代表酶降低的反应活化能比无机催化剂降低的反应活化能多的部分,所以可反映无机催化剂催化效率比酶催化效率低的原因,A正确;题述中酶催化时为最适温度,适当升高温度,酶的活性降低,有酶催化时的Ⅱ曲线中对应的距离a将增大,B错误;题图乙是酶的专一性模型,②可代表蔗糖,在蔗糖酶催化作用下,可得到果糖和葡萄糖,用③④代表,C、D正确。‎ 题后悟道·归纳 ‎　　对酶在细胞代谢中作用的理解 ‎(1)酶只能催化热力学上允许进行的反应。‎ ‎(2)酶通过降低活化能加快化学反应速率。‎ ‎(3)酶只提高化学反应速率,缩短反应时间,不会改变化学平衡的位置。‎ ‎(4)在反应前后,酶的化学性质和数量均保持不变。‎ - 25 -‎ ‎(5)用加热的方法不能降低活化能,但会提供能量。‎ 考向二　考查酶促反应的曲线分析 ‎3.(2019河南六市高三第二次联考)“验证酶的催化效率”的实验结果如图。实线表示在最适温度下过氧化氢酶催化效率,虚线表示相同温度下二氧化锰催化效率。下列有关叙述错误的是(　　)‎ A.过氧化氢酶提高了过氧化氢分子活化所需的能量 B.在酶催化下,过氧化氢分解速率是逐渐减小的 C.若降低温度,M点右移 D.该实验可以说明酶具有高效性 ‎3.答案　A　过氧化氢酶是生物催化剂,其催化原理是降低化学反应所需要的活化能,A错误;根据题中曲线,过氧化氢酶催化曲线下降幅度越来越慢,说明在酶催化下过氧化氢分解速率是逐渐减小的,B正确;题中曲线是在最适温度下测定的,若降低温度则酶活性降低,反应时间变长,故M点右移,C正确;该实验说明过氧化氢酶催化效率高于二氧化锰催化效率,即酶具有高效性,D正确。‎ ‎4.(2019广东汕头模拟)如图1曲线a表示在最适温度和pH条件下,反应时间与生成物的量的关系,图2曲线b表示在最适温度和pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是(　　)‎ A.图1曲线a中,M点后,限制生成物量增加的因素是酶的数量 B.图2曲线,酶减少后,图示反应速率可用曲线f表示 C.分别在图2中取N、P点的速率值,对应图1中的曲线c和d D.减小pH,重复该实验,图2曲线b应变为曲线f;增大pH,应变为曲线e ‎4.答案　B　图1曲线a中,M点后,限制生成物量增加的因素为反应物的浓度;图2曲线中当反应物浓度一定时,减少酶量,反应速率降低;图2 N、P点的速率值是一个定值,无法用曲线c - 25 -‎ 和d表示;图2曲线b是在最适pH下测定的反应物浓度与酶促反应速率的关系,因此无论pH增大还是减小,曲线b都应变成曲线f。‎ 题后悟道·方法 ‎　　“四看法”分析酶促反应曲线 实验　比较不同条件下H2O2的分解 ‎　　1.比较过氧化氢在不同条件下的分解 变量分析:‎ - 25 -‎ ‎2.实验成功的3个关键点 ‎(1)肝脏倘若不新鲜,肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解,使组织中酶分子的数量　减少　且活性　降低　,故宜用新鲜肝脏。 ‎ ‎(2)实验中使用肝脏的“研磨”液,可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的　接触面积　,从而加速过氧化氢的分解。 ‎ ‎(3)滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管,因为酶的催化效率具有　高效　性,少量酶带入FeCl3溶液后就会影响实验结果的准确性,使人作出错误的判断。 ‎ ‎1.(2019内蒙古赤峰二中高三月考)某兴趣小组利用图中的装置探究过氧化氢在不同条件下的分解,实验中所用各种溶液的量相同。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A.可以用装置乙来做“探究温度对酶活性的影响”实验 B.量筒Ⅰ、Ⅱ收集到的水的体积代表了O2的产生量 C.锥形瓶中的反应结束后,Ⅱ量筒中收集的水多于Ⅰ量筒 D.将装置甲中的FeCl3溶液换为酵母菌溶液可验证酶具有专一性 ‎1.答案　B　温度会影响H2O2的分解,因此不适宜用H2O2研究温度对酶活性的影响,A错误;该实验的因变量是H2O2分解产生的O2的量,故实验中两个量筒收集到的水的体积代表了产生的O2量,B正确;由于两个装置的反应物是相等的,因此,最终Ⅱ量筒中收集的水和Ⅰ量筒收集的水是一样多的,C错误;将装置甲中的FeCl3溶液换为酵母菌溶液,那么甲乙两组的变量为酵母菌和H2O2酶,而酵母菌能产生多种酶,不符合单一变量原则,D错误。‎ ‎2.二氧化锰和过氧化氢酶都能催化过氧化氢分解成水和氧气。如表为某兴趣小组进行的实验及相应结果。下列叙述错误的是　(　　)‎ 试管 反应物 加入物质 反应条件 实验现象 ‎1‎ ‎2%过氧化氢溶液 二氧化锰 室温 少量气泡 - 25 -‎ ‎2‎ ‎2%过氧化氢溶液 土豆浸出液 室温 大量气泡 ‎3‎ ‎2%过氧化氢溶液 人新鲜唾液 室温 没有气泡 A.本实验说明酶的催化作用具有高效性和专一性 B.本实验还能证明酶在细胞外也具有催化作用 C.若将产生的气体全部收集起来,则从1号和2号试管收集到的气体体积基本相同 D.若将反应条件改为沸水浴,则2号试管也不会产生气泡 ‎2.答案　D　本实验的自变量有无机催化剂和生物催化剂酶,说明酶具有高效性,自变量含有酶的种类,说明酶具有专一性,A正确;本实验是在细胞外的试管中进行的,说明酶在细胞外也具有催化作用,B正确;由于反应物的量是相等的,无机催化剂和生物催化剂催化下的反应只是反应速率不同,所以不同的试管中最终收集到的气体体积基本相同,C正确;过氧化氢在高温下分解速度也会加快,所以若将反应条件改为沸水浴,则2号试管也会产生气泡,D错误。‎ 考点二　ATP的结构、产生和利用 ‎　　1.ATP的结构与功能 ‎(1)ATP的元素组成:　 C、H、O、N、P 　。 ‎ ‎(2)ATP的结构简式:　A—P~P~P　。 ‎ ‎(3)ATP的化学组成:一分子　腺苷　和三分子　 磷酸基团　。(腺苷=腺嘌呤+核糖) ‎ ‎(4)ATP中的能量:主要储存在　 高能磷酸键 　中。 ‎ ‎(5)ATP是生命活动的　直接　能源物质。 ‎ ‎2.ATP和ADP的相互转化 ‎(1)转化基础 ATP的化学性质不稳定,　 远离腺苷(A) 　的高能磷酸键容易断裂和重建。 ‎ ‎(2)ATP和ADP的相互转化过程比较 - 25 -‎ ‎3.ATP的利用 ‎1.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成。(✕)‎ ‎2.人成熟红细胞无细胞核和众多的细胞器,所以不能合成ATP。(✕)‎ ‎3.ATP分子脱去2个磷酸基团,称为腺嘌呤核糖核苷酸,它是RNA分子的基本单位之一。(√)‎ ‎4.从ATP获得合成RNA的原料需要破坏远离腺苷的高能磷酸键。　(✕)‎ ‎5.真核细胞内发生ATP与ADP的相互转化,原核细胞内不发生。(✕)‎ ‎6.人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。(✕)‎ ‎7.无氧条件下,光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源。(✕)‎ ‎8.细胞内的吸能反应一般与ATP的合成相联系,放能反应一般与ATP的水解相联系。(✕)‎ ‎　　下图为ATP水解的过程图解。‎ ‎(1)图中A、P所代表的含义分别是　　　　和　　　　　。 ‎ ‎(2)图中①是　　　　　　,其中　　　　　的高能磷酸键易形成和断裂。 ‎ ‎(3)图中②为ATP的　　　　　　　过程,其作用是为　　　　　　　提供能量。 ‎ 答案　(1)腺苷　磷酸基团　(2)高能磷酸键　远离腺苷　(3)水解释放能量　各项生命活动 - 25 -‎ ‎　　1.ATP与ADP的相互转化 ‎ (1)ATP在生物体内含量少,但转化十分迅速,从而使细胞中的ATP与ADP的含量总是处于一种动态平衡中。‎ ‎(2)ATP与ADP的相互转化过程中,物质可重复利用,但能量不可循环利用,它们不是可逆反应。‎ ‎(3)ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”,这一过程需要酶的催化,同时也消耗水。‎ ‎(4)ATP不等同于能量:ATP是一种高能磷酸化合物,是一种与能量有关的物质,不能将二者等同起来。‎ ‎(5)生命活动需要消耗大量能量,但细胞中ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重复利用,只要提供能量(光能或化学能)等条件,生物体就可不断合成ATP,满足生物体的需要。‎ ‎2.ATP产生量与O2供给量之间的关系模型分析(对动物而言)‎ 考向一　考查ATP的来源、结构及生理作用 ‎1.(2019河北武邑中学高三期末)ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述,不正确的是(　　)‎ A.细胞中的吸能反应,一般伴随着ATP的水解 B.酒精发酵过程中有ATP生成 C.自然状态下,叶绿体内光反应生成的ATP不能用于细胞的主动运输 D.ATP的组成中与脂肪酶相同的元素只有C、H、O - 25 -‎ ‎1.答案　D　细胞的吸能反应是指细胞内部发生的需要消耗能量的一系列生化反应,这些生化反应需要ATP的水解来获得能量,A正确;酒精发酵过程进行无氧呼吸,有ATP的生成,B正确;自然状态下,叶绿体内光反应生成的ATP只用于暗反应,不用于细胞的主动运输,C正确;脂肪酶是蛋白质,其组成元素为C、H、O、N,组成ATP的元素为C、H、O、N、P,故相同的元素有C、H、O、N,D错误。‎ ‎2.(2019福建厦门外国语学校高三月考)如图为ATP的结构示意图。下列相关叙述中,正确的是(　　)‎ A.细胞中所有需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的 B.图中②的断裂一般与放能反应联系在一起 C.图中③是mRNA、质粒及某些酶共有碱基之一 D.图中④是构成DNA的基本组成单位之一 ‎2.答案　C　细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的,A错误;图中②高能磷酸键的断裂一般与吸能反应联系在一起,B错误;图中③是腺嘌呤,某些酶是RNA,它和mRNA、质粒都含有腺嘌呤,C正确;图中④是腺嘌呤核糖核苷酸,是构成RNA的基本组成单位之一,D错误。‎ 题后悟道·归纳 ‎　　不同化合物中的“A”的归纳 物质结构 物质名称 A的含义 ATP 腺苷(腺嘌呤+核糖)‎ 核苷酸 腺嘌呤 DNA 腺嘌呤脱氧核苷酸 RNA 腺嘌呤核糖核苷酸 共同点:所有“A”都含有腺嘌呤 考向二　ATP和ADP的转化过程及应用 ‎3.(2019黑龙江哈师大附中高三开学考试)下列有关ADP与ATP的叙述,正确的是(　　)‎ - 25 -‎ A.线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所 B.ATP与ADP的相互转化是可逆反应 C.一个ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 D.细胞连续分裂时,伴随着ATP和ADP的相互转化 ‎3.答案　D　蓝藻属于原核生物,原核细胞中没有线粒体,A错误;ATP和ADP相互转化不是可逆反应,因所需的酶和能量来源均不同,B错误;一个ATP分子由1个腺嘌呤、1个核糖和3个磷酸基团组成,C错误;细胞分裂过程中需要ATP水解供应能量,因此伴随着ATP与ADP的相互转化,D正确。‎ ‎4.如图是生物界中能量“通货”——ATP的循环示意图。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A.图中的M指的是腺苷,N指的是核糖 B.食物为ATP“充电”指的是呼吸作用分解有机物 C.图中不同来源的ATP均可用于胞吞和胞吐 D.ATP的“充电”需要酶的催化,而“放能”不需要 ‎4.答案　B　题图中M指的是腺嘌呤,A错误;食物中稳定的化学能转化成ATP中活跃的化学能,需通过呼吸作用来完成,B正确;如果ATP来自光反应,则这部分ATP只能用于暗反应,不能用于胞吞和胞吐,C错误;ATP的合成和水解均需要酶的催化,D错误。‎ 题后悟道·归纳 ‎　　多角度理解ATP的合成与水解 - 25 -‎ ‎1.(2019天津理综,2,6分)下列过程需ATP水解提供能量的是(　　)‎ A.唾液淀粉酶水解淀粉 B.生长素的极性运输 C.光反应阶段中水在光下分解 D.乳酸菌无氧呼吸的第二阶段 ‎1.答案　B　本题借助ATP的利用,考查考生理解所学ATP知识,作出合理判断的能力;试题通过问题探讨的方式体现了对分析与对比要素的考查。唾液淀粉酶可以在体外适宜条件下水解淀粉,但体外环境中无ATP存在,说明该反应不需要ATP水解提供能量,A错误;生长素的极性运输为消耗能量的主动运输过程,即需要ATP水解提供能量,B正确;光反应阶段水的光解不需要ATP水解提供能量,C错误;乳酸菌无氧呼吸第二阶段不需要ATP,也不产生ATP,D错误。‎ ‎2.(2017课标全国Ⅱ,3,6分)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是(　　)‎ A.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶 B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性 C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法 D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃‎ ‎2.答案　C　本题考查酶的相关知识。细胞质中线粒体和叶绿体内也有参与DNA合成的酶,A错误;在适宜环境下,酶在生物体内外都有催化活性,B错误;在胃蛋白酶的提取液中加入某些无机盐溶液后,可以使胃蛋白酶凝聚而从溶液中析出,C正确;唾液淀粉酶催化反应的最适温度不适合该酶的保存,应该在低温下保存,D错误。‎ ‎3.(2017天津理综,3,6分)将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是(　　)‎ A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能 B.该体系中酶促反应速率先快后慢 C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的 D.适当降低反应温度,T2值增大 - 25 -‎ ‎3.答案　C　本题考查酶促反应过程中酶的作用。由题图示中A、B物质变化曲线知,A、B分别为反应物和生成物,酶C的作用是降低A 生成B这一反应的活化能,A 正确;随反应物浓度降低,该体系中酶促反应速率先快后慢,B正确;T2后因A浓度降低导致了反应速率下降,从而导致B浓度增加缓慢,C错误;该图为最适温度下的酶促反应曲线,若适当降低反应温度,达到反应平衡的时间会延长,T2值会增大,D正确。‎ ‎4.如图为不同因素与酶促反应速率的关系图,A→B代表酶促反应速率坐标(0~100%),A→C代表温度坐标(0~70 ℃),C→B代表溶液酸碱度坐标(pH=0.1~14),下列叙述中不正确的是(各线段含义提示:例如EH线段表示温度为E时,该酶的酶促反应速率为H)(　　)‎ A.GH线段所代表的酶其最适温度在DE范围内 B.FI线段可用来体现胃蛋白酶的作用特点 C.据图可说明影响某酶酶促反应速率的因素还可能有酶的数量和底物浓度 D.GH、GI线段所代表的某酶酶促反应速率差异的关键影响因素是温度 ‎4.答案　D　GH线段表示当pH为G时,该酶的酶促反应速率为H,而温度为D和E时,该酶的酶促反应速率均为H,说明该酶的最适温度在DE段内,A正确;FI线段表示pH较低时,该酶的酶促反应速率较高,胃蛋白酶的最适pH为1.5,B正确;温度为D,pH为G时,该酶的酶促反应速率在HI段,可见限制该酶的酶促反应速率的因素可能有酶的数量和底物的浓度等,C正确,D错误。‎ ‎5.核酶(ribozyme)是具有催化功能的RNA分子,在特异性地结合并切断特定的mRNA后,核酶可从杂交链上解脱下来,重新结合和切割其他的mRNA分子,下列关于核酶的叙述,正确的是　(　　)‎ A.向核酶中滴加双缩脲试剂,水浴加热可发生紫色反应 B.与不加核酶组相比,加核酶组mRNA降解较快,由此可反映核酶的高效性 C.核酸具有热稳定性,故核酶的活性不受温度的影响 D.核酶与催化底物特异性结合时,有氢键形成,也有磷酸二酯键的断裂 ‎5.‎ - 25 -‎ 答案　D　根据题意可知,核酶是具有催化功能的RNA分子,因此不会和双缩脲试剂发生紫色反应;酶的高效性是和无机催化剂相比的,其中B选项不能反映出核酶的高效性;核酸具有热稳定性,但是在高温条件下其结构也会发生改变,因此核酶的活性也会受温度的影响;核酶与催化底物特异性结合时,核酶和mRNA之间有氢键形成,而切割mRNA分子也会有磷酸二酯键的断裂。‎ ‎6.【不定项选择题】用α、β、γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置(A—Pα~Pβ~Pγ),下列相关叙述错误的是(　　)‎ A.ATP的β、γ位磷酸基团脱离,剩余部分可用于RNA的复制 B.ATP含有三个高能磷酸键,都能为生命活动提供能量 C.ATP的β、γ位磷酸基团脱离,剩余部分可用于基因的转录 D.ATP的γ位磷酸基团脱离,释放的能量可用于叶绿体中水的分解 ‎6.答案　BD　ATP的β、γ位磷酸基团脱离,剩余部分可用于RNA的复制;ATP含有两个高能磷酸键;ATP的β、γ位磷酸基团脱离,剩余部分可用于基因的转录;叶绿体中水的分解需要的是光能。‎ ‎7.【不定项选择题】在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶——腺苷酸激酶,它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP。以下有关推测合理的是(　　)‎ A.腺苷酸激酶极有可能是一种ATP水解酶 B.腺苷酸激酶的数量多少影响细胞呼吸的强度 C.腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关 D.腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成 ‎7.答案　ACD　腺苷酸激酶能使ATP形成ADP,即催化ATP的水解,有可能是一种ATP水解酶,A正确;细胞呼吸中的酶是ATP合成酶,腺苷酸激酶的数量多少不会影响细胞呼吸的强度,B错误;腺苷酸激酶能催化ATP的水解及ADP的形成,故腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关,C正确;腺苷酸激酶能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP,故腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成,D正确。‎ 一、单项选择题 ‎1.下列关于酶的叙述,正确的是(　　)‎ A.酶具有催化作用并都能与双缩脲试剂反应呈紫色 B.细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关 - 25 -‎ C.酶适宜在最适温度及最适pH条件下长期保存 D.各种酶的最适条件都相同,其催化效率受温度和pH的影响 ‎1.答案　B　酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA,RNA不能与双缩脲试剂反应呈紫色;酶具有专一性,即每一种酶只能催化一种或者一类化学反应,细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关;在最适温度和pH条件下,酶的活性最高,不适合酶的长期保存;不同种酶的最适条件不一定相同,如胃蛋白酶的最适pH是1.5,而植物体内的酶最适pH大多在4.5~6.5之间。‎ ‎2.(2019福建龙岩期末)如图是酶催化二肽合成的过程示意图,有关分析错误的是(　　)‎ A.酶在与底物结合时结构要发生改变,但不失活 B.酶分子的形状只适合与一种分子结合,所以一种酶只能催化一种底物的化学反应,这就是酶的专一性 C.探究酶的专一性时,若底物是蔗糖,检测试剂不能选用碘液作为指示剂 D.酶与双缩脲试剂不一定发生紫色反应 ‎2.答案　B　酶在与底物结合时结构要发生改变,反应结束后,酶的形状复原,酶在反应过程中不会失活,A正确;酶分子的形状只适合与一种或一类分子结合,所以一种酶只能催化一种或一类底物的化学反应,这是酶的专一性,B错误;蔗糖无论能否被水解都不能与碘液发生反应,因此,若底物是蔗糖,检测试剂不能选用碘液作为指示剂,C正确;多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,因此酶与双缩脲试剂不一定发生紫色反应,D正确。‎ ‎3.(2019四川成都高三二诊)物质甲作为抑制剂能与蔗糖酶结合或分离,从而改变蔗糖酶的活性。在适宜温度、pH等条件下,某同学将蔗糖酶和物质甲的混合液均分为若干份,分别加入不同浓度的等量蔗糖溶液中,检测发现,蔗糖的水解速率随蔗糖溶液浓度的升高而增大。下列分析与该实验相符的是(　　)‎ A.物质甲与蔗糖酶的结合使酶降低活化能的能力增强 B.物质甲与蔗糖酶的结合能改变酶的高效性和专一性 C.蔗糖溶液浓度的升高能导致物质甲与蔗糖酶的分离 D.反应体系中没有甲时,蔗糖溶液的浓度会改变酶活性 - 25 -‎ ‎3.答案　C　根据题意可知,物质甲属于抑制剂,即物质甲与蔗糖酶的结合使酶降低活化能的能力降低,导致酶活性降低,A错误;物质甲与蔗糖酶的结合能降低酶活性,但不改变酶的高效性和专一性,B错误;蔗糖溶液浓度的升高能导致物质甲与蔗糖酶的分离,从而使酶活性升高,蔗糖的水解速率增大,C正确;反应体系中没有甲时,蔗糖溶液的浓度不会改变酶活性,只是改变酶促反应速率,D错误。‎ ‎4.(2019广东中山一中高三二联)如图是研究过氧化氢酶作用的实验结果,下列表述正确的是(　　)‎ A.A图能说明酶催化作用具有专一性 B.B图能说明酶能提高反应的活化能 C.C图说明酶作用的最适宜温度是30 ℃‎ D.D图中增加酶用量不能提高生成物的总量 ‎4.答案　D　过氧化氢酶与Fe3+相比,催化效率更高,A图能说明酶催化作用具有高效性,A错误;B图能说明酶具有催化作用,酶通过降低反应的活化能而加快反应速率,B错误;C图能说明酶在30 ℃时的活性大于15 ℃时,但不能说明酶作用的最适宜温度是30 ℃,C错误;酶只能加快反应速率,不能增加生成物的总量,D正确。‎ ‎5.(2019安徽六安毛坦厂中学高三3月联考)生物兴趣小组在四组试管中加入的物质如表,保温一段时间后,用斐林试剂进行检测,发现1、2、3组均出现了砖红色沉淀。下列有关叙述错误的是(　　)‎ 添加的物质 ‎1组 ‎2组 ‎3组 ‎4组 ‎5%的HCl ‎-‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎-‎ ‎3%可溶性淀粉溶液 ‎+‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎2%的新鲜淀粉酶溶液 ‎+‎ ‎+‎ ‎-‎ ‎-‎ - 25 -‎ 蒸馏水 ‎+‎ ‎-‎ ‎+‎ ‎+‎ 注:“+”代表添加对应的物质,“-”代表未添加对应的物质。‎ A.由检测结果可以推断,3%可溶性淀粉溶液中混有还原糖 B.HCl具有降低淀粉水解所需活化能的作用 C.根据实验结果可判断,酸性条件下淀粉酶是否具有活性 D.该实验不能证明酶具有专一性 ‎5.答案　A　根据第4组实验结果可断定3%可溶性淀粉溶液中没混有还原糖,A错误;HCl具有降低淀粉水解所需活化能的作用,B正确;如果2、3组结果相同,说明酶已经失活,如果第2组颜色较深,说明淀粉酶还具有活性,C正确;没有用不同底物进行实验研究,不能证明酶具有专一性,D正确。‎ ‎6.(2019河南许昌高级中学高三诊断)如图是某课外活动小组探究pH对唾液淀粉酶活性影响时绘制的实验结果图(实验中用盐酸创造酸性条件,盐酸能催化淀粉水解)。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A.在适宜条件下,与盐酸相比,淀粉酶催化作用更显著 B.pH为1时有淀粉水解,则过酸条件下酶没有失活 C.pH为3时酶的活性等于pH为9时酶的活性 D.根据实验结果可推测出淀粉酶的最适pH为7‎ ‎6.答案　A　酶具有高效性,在适宜条件下,淀粉酶催化作用比盐酸更显著,A正确;过酸条件下酶失活,pH为1时有淀粉水解是盐酸催化的结果,B错误;pH为3时淀粉水解有盐酸的作用,不能说明此时酶的活性等于pH为9时酶的活性,C错误;根据实验结果只能推测,在现有的数据中pH为7时淀粉酶的催化效率最高,D错误。‎ ‎7.(2019辽宁沈阳东北育才学校高三三模)生物体内的高能磷酸化合物有多种,它们的用途有一定差异(如表)。下列相关叙述正确的是(　　)‎ 高能磷酸化合物 ATP GTP UTP CTP 主要用途 能量“通货”‎ 蛋白质合成 糖原合成 脂肪和磷脂的合成 A.无光情况下,叶肉细胞内合成ATP的场所有线粒体和叶绿体 - 25 -‎ B.在糖原、脂肪和磷脂的合成过程中,消耗的能量均不能来自ATP C.UTP分子中所有高能磷酸键断裂后,可得到尿嘧啶脱氧核苷酸 D.葡萄糖和果糖反应生成蔗糖的过程中,可由ATP直接供能 ‎7.答案　D　本题通过对不同高能磷酸化合物的用途分析考查科学思维中的演绎与推理能力。无光条件下,叶肉细胞合成ATP的场所有线粒体和细胞质基质,无叶绿体,A错误;糖原、脂肪和磷脂合成过程所需要的能量主要来自ATP,B错误;UTP分子中所有高能磷酸键断裂后,可得到尿嘧啶核糖核苷酸,C错误;葡萄糖和果糖生成蔗糖的过程是吸能反应,可由ATP直接供能,D正确。‎ ‎8.(2019湖南长沙长郡中学高三第五次调研)如图是某研究小组在探究不同条件对淀粉酶活性影响时绘制的曲线(1~5号试管的pH或温度逐渐升高)。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A.若探究温度对该酶活性的影响,可用斐林试剂来检测 B.若探究pH对该酶活性的影响,则酸性条件会干扰2号试管的结果 C.若探究pH对该酶活性的影响,再将5号试管条件改为3号的条件,则淀粉水解时间变短 D.若探究温度对该酶活性的影响,2、4号试管中酶催化速率相同的原因相同 ‎8.答案　B　若探究温度对该酶(淀粉酶)活性的影响,自变量是不同的温度,而斐林试剂与淀粉的水解产物还原糖发生作用,在水浴加热(50~65 ℃)的条件下才能生成砖红色沉淀,会对实验产生干扰,所以不能用斐林试剂来检测,A错误;若探究pH对该酶活性的影响,自变量是不同的pH,分析曲线图可知:2号试管显酸性,酸性条件会促进淀粉水解,故会干扰2号试管的结果,B正确;若探究pH对该酶活性的影响,5号试管显强碱性,3号试管的pH为最适pH,5号试管中的酶因在强碱性条件下已经变性失活,所以再将5号试管条件改为3号的条件,则淀粉水解时间不变,C错误;若探究温度对该酶活性的影响,则2、4号试管中酶催化速率相同的原因不同,相对最适温度来说,2号试管温度较低,酶活性受到抑制,而4号试管温度较高,此时酶的空间结构改变导致酶活性降低,D错误。‎ ‎9.(2019广西钦州高三4月三模)ATP是细胞生命活动的直接供能物质,下列有关ATP的说法正确的是(　　)‎ - 25 -‎ A.光合作用的光反应和暗反应阶段均能合成ATP B.离子进出神经细胞,均需ATP直接提供能量才能完成 C.1个ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团构成,与核酸元素组成相同 D.真核细胞的细胞质中,消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体 ‎9.答案　C　光合作用的光反应阶段产生ATP,暗反应阶段消耗ATP,A错误;静息电位形成时K+外流以及动作电位形成时Na+内流,均为协助扩散,不需要ATP,B错误;1个ATP分子由一分子腺嘌呤,一分子核糖和3个磷酸基团构成,其中前两者构成一个腺苷,与核酸元素组成相同,C正确;真核细胞的细胞质中,消耗的ATP主要来源于线粒体,还有少量来自细胞质基质,叶绿体产生的ATP只能供给暗反应,D错误。‎ ‎10.(2019福建龙岩期末)如图为ATP与ADP相互转化示意图,有关叙述正确的是(　　)‎ A.过程①②都可发生在线粒体和叶绿体中 B.过程①所需能量均来自有机物的氧化分解 C.过程②释放的能量可直接用于人体红细胞吸收葡萄糖 D.吸能反应一般与过程①相联系,放能反应一般与过程②相联系 ‎10.答案　A　在线粒体和叶绿体中都有ATP的合成与水解,A正确;若ATP的合成发生在叶绿体中,过程①所需能量来自光能,若ATP的合成发生在线粒体中,过程①所需能量来自有机物的氧化分解,B错误;人体红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散,不需要消耗能量,没有ATP水解,C错误;ATP的合成即过程①与放能反应有关,ATP的水解即过程②与吸能反应有关,D错误。‎ 二、不定项选择题 ‎11.ATP是生物体内重要的能源物质,如图是ATP和ADP、AMP之间的转化关系,下列有关叙述正确的是(　　)‎ A.ATP、ADP、AMP和核糖体中都含有核糖 B.甲过程中释放的能量可用于C3还原或细胞分裂 C.催化乙和丙过程的酶应该是同一种酶 D.酶的组成元素与ATP的组成元素完全相同 - 25 -‎ ‎11.答案　AB　ATP、ADP、AMP中的A代表腺苷,腺苷包括腺嘌呤、核糖,核糖体主要由rRNA和蛋白质组成,RNA中也含有核糖;甲过程代表ATP的水解,释放的能量可用于C3的还原或细胞分裂;酶具有专一性,催化乙和丙过程的酶不是同种酶;ATP的组成元素为C、H、O、N、P,酶的成分是蛋白质或RNA,蛋白质的组成元素是C、H、O、N,有的还含有S,RNA的组成元素是C、H、O、N、P。‎ ‎12.(2019湖南株洲高三质检)如图为酶促反应曲线,Km表示反应速率为1/2Vmax时的底物浓度。竞争性抑制剂与底物结构相似,可与底物竞争性结合酶的活性部位;非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合,从而使酶的活性部位功能丧失。下列分析正确的是(　　)‎ A.Km值越大,酶与底物亲和力越高 B.加入竞争性抑制剂,Km值增大 C.加入非竞争性抑制剂,Vmax降低 D.非竞争性抑制剂破坏酶的空间结构 ‎12.答案　BCD　Km值表示反应速率为1/2Vmax时的底物浓度,Km值越大,说明底物越难与酶结合,酶与底物亲和力越低,A错误;竞争性抑制剂的作用机理为与底物竞争性结合酶的活性部位,加入竞争性抑制剂使底物与酶结合受限,Km值增大,B正确;非竞争性抑制剂作用机理为与酶的非活性部位不可逆性结合,使酶活性部位功能丧失,加入非竞争性抑制剂,有活性的酶数量降低,Vmax降低,C正确;非竞争性抑制剂通过破坏酶的空间结构抑制酶促反应,D正确。‎ ‎13.(2019浙江嘉兴一中高三期末)ATP可将蛋白质磷酸化,磷酸化的蛋白质会改变形状做功,从而推动细胞内系列反应的进行(机理如图所示)。下列说法错误的是(　　)‎ A.ATP推动细胞做功,存在吸能反应与放能反应过程 B.磷酸化的蛋白质做功,失去的能量主要用于再生ATP - 25 -‎ C.ATP水解与磷酸化的蛋白质做功均属于放能反应 D.肌肉在收缩过程中,蛋白质中的能量先增加后减少 ‎13.答案　B　ATP推动细胞做功的过程中,ATP的水解是放能反应,蛋白质磷酸化过程是吸能反应,因此该过程存在吸能反应与放能反应,A正确;磷酸化的蛋白质做功失去的能量并不能用于再生ATP,B错误;ATP水解是放能反应,磷酸化的蛋白质做功也属于放能反应,C正确;在肌肉收缩过程中,ATP先使蛋白质中的能量增加,改变形状,这是吸能反应,然后蛋白质做功,失去能量,恢复原状,这是放能反应,肌肉在收缩过程中,蛋白质中的能量先增加后减少,D正确。‎ 三、非选择题 ‎14.(2019广西河池中学高三月考)荔枝果皮褐变是限制长期储运、降低品质的主要因素。经研究pH和温度都是影响果皮褐变的环境因素,且具有叠加效应,其作用机理如图所示。‎ ‎(1)不法商贩对已经褐化的荔枝使用硫酸处理能够欺骗消费者,其原理是:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)有人认为酸性溶液可能会抑制多酚氧化酶的活性,某同学设计了如下实验方案进行探究。请完善实验方案。‎ ‎①实验材料:新鲜荔枝若干、pH为1.7的缓冲液、清水、恒温设备等。‎ ‎②实验步骤:‎ 第一步:将同种的新鲜荔枝随机分为2组,其中A组加　　　　　　　　　　,B组加清水,两组都在　　　　(填“常温”或“低温”)条件下保存; ‎ 第二步:3天后将B组的清水换成　　　　　　　,20分钟后观察A、B组的褐化程度。 ‎ ‎③实验结果和结论:‎ 若A组的褐化程度　　　　　(填“明显大于”“明显小于”或“基本等于”)B组,说明酸性溶液能通过抑制多酚氧化酶的活性达到降低褐化的作用。 ‎ 若A组的褐化程度　　　　　(填“明显大于”“明显小于”或“基本等于”)B组,说明酸性溶液不能通过抑制多酚氧化酶的活性达到降低褐化的作用。 ‎ ‎14.答案　(1)硫酸溶液pH较低,使褐色的花色素苷转变为棕红色 ‎(2)②pH为1.7的缓冲液　常温　pH为1.7的缓冲液　③明显小于　基本等于 - 25 -‎ 解析　(1)因为硫酸溶液pH较低,能使褐色的花色素苷转变为棕红色,所以不法商贩对已经褐化的荔枝使用硫酸处理能够欺骗消费者。(2)本实验的目的是探究酸性溶液会抑制多酚氧化酶的活性,实验设计要遵循单一变量原则和对照原则,因此该实验要设计实验组和对照组两组,即将同种的新鲜荔枝随机分为2组,单一变量是酸性不同,其中实验组(A组)加pH为1.7的缓冲液,对照组(B组)加清水,两组都在常温条件下保存,还可以形成对照,3天后将B组的清水换成pH为1.7的缓冲液,20分钟后观察A、B组的褐化程度。若酸性溶液能通过抑制多酚氧化酶的活性达到降低褐化的作用,则A组的褐化程度明显小于B组;若酸性溶液不能通过抑制多酚氧化酶的活性达到降低褐化的作用,则A组的褐化程度基本等于B组。但B不用前后对照。‎ - 25 -‎