【生物】2018届一轮复习苏教版ATP和酶教案

【生物】2018届一轮复习苏教版ATP和酶教案

第三单元　光合作用和细胞呼吸 第1讲　ATP和酶 考点一| ATP的结构和功能 ‎1．ATP的结构 ‎(1)ATP的元素组成：C、H、O、N、P。‎ ‎(2)ATP的化学组成：一分子腺嘌呤，一分子核糖和三分子磷酸基团。‎ ‎(3)ATP的结构简式：A－P～P～P。‎ ‎(4)ATP中的能量：主要储存在高能磷酸键中。‎ ‎2．写出ATP与ADP相互转化的反应式 ATPADP＋Pi＋能量。‎ ‎3．ATP的主要来源和功能 ‎(1)来源 ‎(2)功能：细胞内的一种高能磷酸化合物，是细胞生命活动所需能量的直接来源。‎ ‎1．判断下列有关ATP和ADP说法的正误。‎ ‎(1)线粒体内膜上不能合成ATP。(×)‎ ‎【提示】　线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所。‎ ‎(2)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。(×)‎ ‎【提示】　细胞中的ATP与ADP的含量处于动态平衡状态。‎ ‎(3)无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源。(×)‎ ‎【提示】　无氧呼吸也能产生ATP。‎ ‎(4)活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行。(×)‎ ‎【提示】　ATP与ADP的转化是双向进行的。‎ ‎2．填写有关ATP结构简式的问题。‎ ‎(1)图示a处应为－OH(填“－H”或“－OH”)。‎ ‎(2)图示b为普通磷酸键，c、d为高能磷酸键，其中d处的键最易断裂和重建。‎ ‎(3)图示框e是指腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA(填“DNA”或“RNA”)的基本组成单位之一。‎ ‎1．ATP的再生图解 ‎2.ATP的产生和消耗 转化场所 常见的生理过程 细胞膜 消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐 细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸第一阶段 叶绿体 产生ATP：光反应 消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录、蛋白质合成等 线粒体 产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等 核糖体 消耗ATP：蛋白质的合成 细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等 视角　 ATP的结构和功能 ‎1．(2017·福建师大附中期中)ATP是细胞的能量通货，是生命活动的直接能源物质，如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是(　　)‎ 图1　　　　　　　　　图2‎ A．图1中的a可以成为RNA的组成单位之一，b、c为高能磷酸键 B．图2中反应向右进行时，图1中的c键断裂并释放能量 C．ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性 D．ATP的合成总是伴随有机物的氧化分解 D　[a表示腺嘌呤核糖核苷酸，b、c为高能磷酸键，A正确；ATP水解时，远离腺苷的高能磷酸键易断裂并释放能量，B正确；酶的催化具有高效性，可催化ATP与ADP的快速转化，C正确；植物细胞中的ATP可通过光合作用产生，D项错误。]‎ ‎2．(2017·宁夏银川一中月考)ATP(甲)是生命活动的直接能源物质，据图判断下列叙述正确的是(　　)‎ A．在主动运输过程中，乙的含量会明显增加 B．丙中不含磷酸键，是RNA基本组成单位之一 C．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成 D．甲―→乙和乙―→丙过程中，其催化作用的酶空间结构相同 C　[生物体内ATP、ADP的含量比较少，且处于动态平衡；丙中含有一个普通磷酸键；甲―→乙和乙―→丙是不同的酶促反应，酶种类不同，其空间结构不同。]‎ ‎1．误认为ATP与ADP的相互转化是可逆反应 ATP的合成和ATP的水解在所需的酶、能量来源、能量去路和反应场所方面都不尽相同，因此ATP和ADP的相互转化并不是可逆反应，但物质可重复利用。‎ ‎2．误认为细胞中含有大量ATP 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)，生物体就可不断合成ATP，满足生命活动的需要。‎ 考点二| 酶的本质、作用及特性 ‎1．酶的本质及生理功能 化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成场所 核糖体 主要是细胞核(真核生物)‎ 来源 一般来说，活细胞都能产生酶 作用场所 细胞内、外或生物体外均可 生理功能 催化作用 作用原理 降低化学反应的活化能 ‎2.酶的作用原理 下图表示酶降低反应活化能的图解，据图填空。‎ ‎(1)没有酶催化的反应曲线是②。‎ ‎(2)有酶催化的反应曲线是①。‎ ‎(3)AC段的含义是在无催化剂催化条件下，反应所需要的活化能。‎ ‎(4)BC段的含义是酶降低的活化能。‎ ‎(5)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。‎ ‎3．酶的特性 ‎(1)酶的高效性 ‎①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。‎ ‎②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。‎ ‎(2)酶的专一性 ‎①图中A表示酶，B表示被A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A催化的物质。‎ ‎②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。‎ ‎1．判断下列有关酶的本质与作用说法的正误。‎ ‎(1)酶在催化反应前后，其分子结构不变。(√)‎ ‎(2)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。(×)‎ ‎【提示】　酶的作用是降低活化能，不能为反应物供能。‎ ‎(3)酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核糖核苷酸。(×)‎ ‎【提示】　酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。‎ ‎(4)所有酶的合成都包括转录和翻译两个过程。(×)‎ ‎【提示】　若酶的本质为RNA，则其合成只有转录过程。‎ ‎2．判断下列有关酶的特性说法的正误。‎ ‎(1)探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温。(×)‎ ‎【提示】　探究温度对酶活性的影响时，应将酶与底物溶液分别在设定温度梯度下保温后再混合。‎ ‎(2)酶活性的变化与酶所处环境的改变无关。(×)‎ ‎【提示】　环境条件的改变会影响酶的活性。‎ ‎(3)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。(×)‎ ‎【提示】　低温不破坏酶的结构。‎ ‎(4)酶活性最高时的温度不适合酶的保存。(√)‎ ‎1．探究酶促反应与反应时间的关系 ‎(1)甲、乙、丙三图的时间t0、t1和t2是一致的。‎ ‎(2)随着反应的进行，反应物因被消耗而减少，生成物因生成而增多。‎ ‎(3)t0～t1段，因反应物较充足，所以反应速率较高，反应物消耗较快，生成物生成速度快。t1～t2段，因反应物含量较少，所以反应速率降低，反应物消耗较慢，生成物生成速度较慢。t2时，反应物被消耗干净，生成物也不再增加，此时反应速率为0。‎ ‎2．探究影响酶促反应的因素 ‎(1)温度和pH ‎①在最适温度(pH)时，酶的催化作用最强，高于或低于最适温度(pH)，酶的催化作用都将减弱。‎ ‎②在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。‎ ‎③过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。‎ ‎④从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。‎ ‎(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 ‎①甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。‎ ‎②乙图：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。‎ 视角1 考查酶的本质、作用和特性 ‎1．(2017·河南洛阳期中)下列关于酶的叙述，错误的是(　　)‎ A．酶与双缩脲试剂不一定发生紫色反应 B．反应前后，酶的化学性质和数量不变 C．低温能降低酶活性的原因是破坏了酶的空间结构 D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物 C　[绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，RNA与双缩脲试剂不发生紫色反应，A正确；酶是催化剂，反应前后酶的化学性质和数量不变，B正确；低温能抑制酶活性，高温降低酶活性的原因是破坏了酶的空间结构，C错误；酶既可以作为催化剂，也可以作为蛋白酶或RNA酶水解的底物，D正确。]‎ ‎2．(2017·山西大同模拟)下图表示某酶促反应过程，它所反映的酶某一特性以及字母a、b、c最有可能代表的物质依次是(　　)‎ A．高效性、蛋白酶、蛋白质、多肽 B．专一性、麦芽糖酶、麦芽糖、葡萄糖 C．专一性、淀粉酶、淀粉、麦芽糖 D．高效性、脂肪酶、脂肪、甘油和脂肪酸 C　[据图分析，a化学反应前后数量和化学性质不变，应表示酶，b是底物，c表示产物。在a的作用下，大分子b分解成2个结构单元的小分子c，说明酶的专一性。对照四个选项，淀粉属于多糖，麦芽糖属于二糖，C项正确。]‎ ‎3．(2017·安徽六校联考)下图表示某反应进行时，有酶参与和无酶参与的能量变化，则下列叙述正确的是(　　)‎ A．此反应为放能反应 B．曲线Ⅰ表示有酶参与 C．E1为反应前后能量的变化 D．酶参与反应时，所降低的活化能为E4‎ D　[曲线Ⅱ是有酶催化条件下的能量变化，其降低的活化能为E4，反应前后能量的变化应为E3，反应产物的能量值比原来的高，反应为吸能反应。]‎ 与酶相关的常见误区明示 项目 正确说法 错误说法 化学本质 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 酶的本质是蛋白质 产生部位 一般来说，凡是活细胞都能产生酶(不考虑哺乳动物的成熟红细胞)‎ 具有分泌功能的细胞才能产生酶 合成原料 氨基酸或核糖核苷酸 氨基酸 合成场所 核糖体或细胞核 核糖体 生理功能 生物催化剂，只起催化作用 酶具有调节、催化等多种功能 来源 生物体内合成 有的来源于食物 作用场所 既可在细胞内，也可在细胞外、体外发挥作用 只在细胞内起催化作用 温度影响 低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，但高温易使酶失活 低温会引起酶变性失活 作用前后 催化反应前后的数量和性质没有变化 发生催化作用后被分解 视角2 考查外界因素对酶促反应的影响 ‎4．关于温度对酶活性的影响，下列叙述错误的是(　　)‎ A．实验过程中，应将酶与底物分别保温后再混合 B．‎0 ℃‎左右低温降低酶活性，但其空间结构保持稳定 C．超过酶的最适温度，酶将因为肽键被破坏而逐渐失活 D．从生活在热泉生态系统中的生物体内最可能找到耐高温的酶 C　[由于酶具有高效性，因此需创设温度条件后才能将酶和底物混合；低温酶活性受抑制，但空间结构没有发生改变；超过酶的最适温度，酶的空间结构被破坏而逐渐失活；热泉生态系统中的生物能耐高温，因此可能找到耐高温的酶。]‎ ‎5．(2017·江苏淮安调研)下表为不同温度条件下三种酶活性高低的相对值。下列相关叙述正确的是(　　)‎ 温度 酶种类　　‎ ‎10 ℃‎ ‎20 ℃‎ ‎30 ℃‎ ‎40 ℃‎ a酶 ‎40‎ ‎65‎ ‎95‎ ‎75‎ b酶 ‎15‎ ‎60‎ ‎97‎ ‎25‎ c酶 ‎10‎ ‎25‎ ‎50‎ ‎90‎ A.a酶比b酶的最适温度高 B．c酶的最适温度一定大于‎40 ℃‎ C．温度低于‎20 ℃‎时，酶都因结构被破坏活性降低 D．‎40 ℃‎时，a酶和b酶的空间结构发生改变 D　[据表无法判断a酶、b酶最适温度的具体值，A、B错误。当低于‎20 ℃‎ 时，酶的活性会受到抑制，但空间结构没有被破坏，C错误。当温度远超过酶的最适温度时，大部分酶的空间结构被破坏，发生不可逆的改变。当温度升高时，a酶和b酶的活性会下降，因为酶的空间结构被破坏，D正确。]‎ 有关酶的3点易错提醒 ‎1．酶促反应速率不同于酶活性 ‎(1)温度、pH都能影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响酶促反应速率。‎ ‎(2)底物浓度与酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。‎ ‎2．唾液淀粉酶随食物进入胃内，不能继续将淀粉分解为麦芽糖。原因是唾液淀粉酶的最适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质的形式被胃蛋白酶水解。‎ ‎3．胃蛋白酶进入小肠腔内，也不能继续发挥作用。因为小肠液的pH为7.6，进入肠腔中的胃蛋白酶会被胰蛋白酶催化分解。‎ 视角3 酶促反应的相关曲线分析 ‎6．(2017·吉林大学附中质检)下图表示在最适温度和pH条件下，某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。结合影响酶催化反应速率的因素分析，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．若在A点提高反应温度，反应速率会加快 B．若在B点增加酶的浓度，反应速率不会加快 C．若在C点增加反应物浓度，反应速率将加快 D．反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素 D　[因为图表示的是最适温度和pH条件下，酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系，因此，在A点提高反应温度，反应速率会减慢。BC段限制反应速率的因素是酶浓度，在B点增加酶浓度反应速率会加快。C点增加反应物浓度，反应速率不会变化。限制曲线AB段反应速率的因素是反应物浓度。]‎ ‎7．下图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH＝B时H2O2分解产生的O2量随时间的变化，若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下改变正确的是(　　)‎ A．pH＝A时，E点下降，D点左移 B．pH＝C时，E点为0‎ C．温度降低时，E点不移动，D点右移 D．H2O2量增加时，E点不移动，D点左移 C　[O2的最大释放量只与H2O2的量有关，与酶的活性无关，与pH＝B时相比，pH＝A时酶的活性下降，E点不变，D点右移；H2O2不稳定，在过氧化氢酶失活时，H2O2仍能分解；温度降低时酶的活性降低，E点不变，但H2O2完全分解所用的时间延长，D点右移；增加H2O2量，E点上移，D点右移。]‎ ‎　　　　　“四看法”分析酶促反应曲线 考点三| 探究影响酶活性的因素 ‎1．探究温度对酶活性的影响 ‎(1)实验原理 ‎①反应原理 ‎②鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。‎ ‎(2)实验步骤及结论 实验操作 试管编号 变量分析 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ 加入α 淀粉酶溶液 ‎1 mL ‎1 mL ‎1 mL 无关变量 控制温度 ‎60 ℃‎水浴 沸水浴 冰水浴 自变量 加入淀粉溶液 ‎2 mL ‎2 mL ‎2 mL 无关变量 一段时间后 混合 混合 混合 无关变量 滴加碘液 ‎1滴 ‎1滴 ‎1滴 实验现象 不变蓝 变蓝 变蓝 因变量 实验结论 高温、低温都影响酶的活性 ‎2.探究pH对酶活性的影响 ‎(1)实验原理 ‎①反应原理：2H2O22H2O＋O2(反应式)‎ ‎②鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2产生量的多少。‎ ‎(2)实验流程 序号 实验操作内容 试管1‎ 试管2‎ 试管3‎ ‎1‎ 注入等量的过氧化氢酶溶液 ‎2滴 ‎2滴 ‎2滴 ‎2‎ 注入等量的不同pH的溶液 ‎1 mL蒸馏水 ‎1 mL 5%的HCl ‎1 mL 5%的NaOH ‎3‎ 注入等量的3%的过氧化氢溶液 ‎2 mL ‎2 mL ‎2 mL ‎4‎ 观察实验现象 有大量气泡产生 无气泡产生 无气泡产生 ‎5‎ 将点燃的卫生香插入试管内液面的上方 燃烧剧烈 燃烧较弱 燃烧较弱 ‎1．可否用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响？用淀粉酶探究pH对酶活性的影响？为什么？‎ ‎【提示】　过氧化氢酶催化的底物是H2O2，H2O2在高温时分解。强酸强碱能催化淀粉水解。这样实验中就存在两个变量，使实验结果受到干扰。‎ ‎2．在探究温度对酶活性的影响实验中，能否用斐林试剂来检测实验产物？‎ ‎【提示】　不能。斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成，而该实验需严格控制不同的温度。‎ ‎3．试分析在探究温度和pH对酶活性的影响实验时，能否先将酶和反应物混合后再分别放置在不同条件下处理(即将两个实验步骤中的2、3顺序颠倒)。‎ ‎【提示】　不能。因为酶具有高效性，把酶和反应物混合后就会立即发生催化反应。‎ ‎4．如果某同学从55～‎65 ℃‎的温泉中筛选出能合成脂肪酶的细菌，请写出测定该酶催化作用最适温度的实验设计思路。‎ ‎【提示】　在一定温度范围(包括55～65 ℃)内设置温度梯度，分别测定酶活性。若所测得的数据出现峰值，则峰值所对应的温度可视为该酶催化作用的最适温度。否则，扩大温度范围，继续实验，直到出现峰值。‎ ‎5．整个实验过程中，除温度或pH之外，其余的变量为什么相等或相同？‎ ‎【提示】　实验设计遵循单一变量原则，这样可以排除无关变量对实验结果造成的影响。‎ 视角　 考查实验原理及实验步骤 ‎1．探究温度对酶活性影响最合理的实验步骤是(　　)‎ ‎①取3支试管，编号，各注入2‎ ‎ mL淀粉液；另取3支试管，编号，各自注入1 mL新鲜的淀粉酶溶液　②将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉液试管中，维持各自的温度5 min　③向各试管中滴一滴碘液　④将6支试管分成三组，每组各有一份淀粉液和一份淀粉酶溶液，分别放在‎60 ℃‎的热水、沸水和冰水中　⑤观察实验现象 A．①②④③⑤　　　　　 B.①③②④⑤‎ C．①③④②⑤ D．①④②③⑤‎ D　[实验设计要排除无关变量，酶和底物保持在相同温度下发生催化反应，才能严格控制温度。]‎ ‎2．(2017·泰安模拟)下表是某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案，a～d代表试管，①～⑦代表实验步骤，对该实验方案的有关评价，错误的是(　　)‎ a b c d ‎①‎ 淀粉溶液2 mL 蔗糖溶液2 mL 唾液淀粉酶溶液2 mL 唾液淀粉酶溶液2 mL ‎②‎ ‎50～‎65 ℃‎温水中水浴加热10 min ‎③‎ 将c倒入a，将d倒入b ‎④‎ ‎50～‎65 ℃‎温水中水浴加热10 min ‎⑤‎ 加入现配的斐林试剂溶液2 mL ‎⑥‎ ‎37 ℃‎恒温水浴 ‎⑦‎ 观察并记录颜色变化 A.淀粉酶的用量属于自变量 B．②和④会影响酶的活性 C．②的温度设置错误 D．④和⑥的顺序有误 A　[该实验验证的是酶的专一性，自变量是底物的种类而不是淀粉酶的用量，A错误；酶的活性受到温度的影响，B正确；②的温度应该设置为‎37 ℃‎恒温水浴，C正确；④和⑥的顺序有误，应该先加斐林试剂(⑤)后进行50～‎65 ℃‎温水中水浴加热，D正确。]‎ ‎3．(2017·河南中原名校联考)某同学为验证pH对淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，制订了下列实验方案。请回答：‎ 实验方案：①取5支试管，标上A、B、C、D、E。‎ ‎②在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入1 mL质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液。‎ ‎③然后再向5支试管中分别加入10 mL质量分数为3%的可溶性淀粉溶液。‎ ‎④在A试管中加入2 mL质量分数为2%的盐酸，B试管中加入2 mL质量分数为5%的盐酸，C试管中加入2 mL蒸馏水，D试管中加入2 mL质量分数为2%的氢氧化钠溶液，E试管中加入2 mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液，摇匀。‎ ‎⑤实验进行5分钟后测定试管中可溶性淀粉含量。‎ ‎(1)请指出上述实验方案中存在的两处错误，并加以改正。‎ ‎__________________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎(2)某同学对上述实验方案修正后，重新进行了实验，记为实验一。同时还做了如下实验二：将加入5支试管中的淀粉酶溶液的量减半，重复上述实验。在相同时间内，分别测得两次实验中淀粉含量变化并绘制成如上图所示的曲线。‎ ‎①实验一中的自变量是________，因变量是________，‎ ‎②曲线甲是第________次实验的结果。原因是_______________________。‎ ‎③曲线甲和乙中，淀粉含量的最低点位于横坐标同一位置的原因是________________；造成a、b两点不同的原因是实验中___________________。‎ ‎(3)如果本实验是定性研究pH对淀粉酶活性的影响，在实验中可以用________试剂来鉴定________是否存在或颜色反应深浅来确定反应进行的程度。‎ ‎【解析】　(1)在探究温度或pH对酶活性的影响时，应保证酶和底物均处于设定的温度或pH后再混合；实验应在适宜的温度下反应5分钟后，再测定可溶性淀粉含量。(2)实验一中的自变量为pH，因变量为淀粉的变化量；曲线甲是第二次实验的结果，因为反应相同时间后此组淀粉的剩余量多，说明酶少，反应速率慢；同一种酶的最适pH是相同的，不会因酶量的多少而改变；而酶量的不同，影响反应速率，影响相同时间后各组淀粉的剩余量。(3)定性实验中可以用斐林试剂检验生成物(还原糖)的多少来确定反应进行的程度。‎ ‎【答案】　(1)实验中③④的顺序不对，应先进行④再进行③；没有对温度等无关变量进行控制，步骤⑤应改为将5支试管放在适宜的恒温水浴中，实验进行5分钟后测定试管中可溶性淀粉含量 ‎(2)①pH　可溶性淀粉的变化量　②二　甲与乙所用时间相同，但甲分解的淀粉量较少，说明甲中所含酶的量较少　③同一种酶的最适pH是一定的　酶的用量不同，相同时间内分解的淀粉的量不同 ‎(3)斐林　还原糖 真题验收| 感悟高考　淬炼考能 ‎1．(2016·全国乙卷)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是(　　)‎ A．加入酶―→加入底物―→加入缓冲液―→保温并计时―→一段时间后检测产物的量 B．加入底物―→加入酶―→计时―→加入缓冲液―→保温―→一段时间后检测产物的量 C．加入缓冲液―→加入底物―→加入酶―→保温并计时―→一段时间后检测产物的量 D．加入底物―→计时―→加入酶―→加入缓冲液―→保温―→‎ 一段时间后检测产物的量 C　[在测定酶活力的实验中，需要保证pH和温度均相同且适宜，故缓冲液应在加入底物和酶之前加入，只有C项符合要求。]‎ ‎2．(2016·全国乙卷)下列与神经细胞有关的叙述，错误的是(　　)‎ A．ATP能在神经元线粒体的内膜上产生 B．神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP C．突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATP D．神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP B　[神经元线粒体的内膜上进行有氧呼吸的第三阶段，有氧呼吸的第三阶段是[H]和氧结合形成水，同时生成大量的ATP，故A项正确。神经递质在突触间隙中的移动属于扩散，不消耗ATP，故B项错误。蛋白质的合成都需要消耗ATP，故C项正确。神经细胞兴奋后恢复为静息状态时，将Na＋排出细胞，是主动运输的过程，需要消耗ATP，故D项正确。]‎ ‎3．(2014·大纲全国卷)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是(　　)‎ A．线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用 B．机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP C．在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP D．植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用 B　[细胞核无法进行细胞呼吸，细胞核需要的ATP主要由线粒体提供，A项正确；ATP是生命活动直接的能源物质，机体无时无刻不在消耗ATP，睡眠时生命活动并没停止，也需要消耗能量，故B项错误；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中有ATP形成，C项正确；根细胞吸收矿质元素离子主要通过主动运输的形式，其消耗的能量主要是由细胞呼吸所提供的ATP，故D项正确。]‎ ‎4．(2013·全国卷Ⅱ)关于酶的叙述，错误的是(　　)‎ A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中 B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构 C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度 D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物 B　[有些酶是生命活动所必需的，比如呼吸作用有关的酶在分化程度不同的细胞中都存在，A正确；导致酶空间结构发生破坏变形的因素有：过酸、过碱、高温等，低温只能降低酶的活性，不会破坏其空间结构，B错误；酶的作用实质即为降低化学反应所需的活化能从而提高反应速度，C正确；酶是蛋白质或者RNA，本身是催化剂，也可作为底物被蛋白酶或者RNA酶降解，D正确。]‎ ‎5．(2016·全国甲卷)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(‎20 ℃‎)、B组(‎40 ℃‎)和C组(‎60 ℃‎)，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：‎ ‎(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是________组。‎ ‎(2)在时间t1之前，如果A组温度提高‎10 ℃‎，那么A组酶催化反应的速度会________。‎ ‎(3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量________，原因是_________________________。‎ ‎(4)生物体内酶的化学本质是________，其特性有_______________________‎ ‎__________________________________________________(答出两点即可)。‎ ‎【解析】　(1)在60 ℃条件下，反应的最终产物浓度比20 ℃和40 ℃条件下小很多，说明酶在60 ℃条件下最终失活。20 ℃与40 ℃条件下相比，40 ℃时酶促反应到达反应平衡的时间短，说明40 ℃条件下酶活性较高。(2)在时间t1前，如果A组温度提高10 ℃变成30 ℃，由该酶活性随温度的变化规律可知，30 ℃条件下的该酶活性大于20 ℃条件下的，那么A组酶催化反应的速度会加快。(3)t2时C组的产物浓度已不再增加，但由A和B组t2时的产物浓度可知，t2时C组底物并未全部被分解，C组产物浓度不再增加是由于C组温度条件下t2时酶已经变性失活。因此如果在时间t2时，向C组增加2倍量的底物，在其他条件不变的情况下，t3‎ 时产物的总量也不会再增加。(4)生物体内酶的化学本质绝大多数是蛋白质，极少数是RNA。酶具有高效性、专一性等特性，并且需要适宜的温度和pH等。‎ ‎【答案】　(1)B　(2)加快　(3)不变　60 ℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加　(4)蛋白质或RNA　高效性和专一性 ‎1．ATP是为细胞生命活动提供能量的直接能源物质。‎ ‎2．细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。‎ ‎3．同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。‎ ‎4．酶是活细胞产生的，具有催化活性的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。‎ ‎5．酶具有专一性和高效性，作用条件较温和。‎ ‎6．低温抑制酶的活性，但不破坏酶的分子结构。‎ ‎7．高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构破坏而永久失去活性。‎ 专项突破破解有关酶实验难题的三种方法 一、试剂检测法——鉴定酶的本质 ‎1．设计思路 从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。在高中教材中常见的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其本质都是蛋白质，所以对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质的鉴定方法。因此，使用双缩脲试剂产生紫色反应的鉴定方案即可。‎ ‎2．设计方案 项目 实验组 对照组 材料 待测酶溶液 已知蛋白液(等量)‎ 试剂 分别加入等量的双缩脲试剂 现象 是否呈现紫色 呈现紫色 结论 呈现紫色说明该酶化学本质为蛋白质，否则该酶的化学本质不是蛋白质 二、对比法——验证酶的高效性和专一性 ‎1．验证酶的高效性 ‎(1)设计思路：验证酶高效性的方法是“对比法”，即通过对不同类型催化剂(主要是与无机催化剂作比较)催化底物反应速率进行比较，得出结论。‎ ‎(2)设计方案 项目 实验组 对照组 材料 等量的同一种底物 试剂 与底物相对应的酶溶液 等量的无机催化剂 现象 反应速率很快；或反应用时短 反应速率缓慢；或反应用时长 结论 酶具有高效性 ‎2.验证酶的专一性 ‎(1)设计思路：验证酶专一性的方法也是“对比法”，常见的有两种方案：底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。‎ ‎(2)设计方案 项目 方案一 方案二 实验组 对照组 实验组 对照组 材料 底物相同(等量)‎ 与酶相对应的底物 另外一种底物 试剂 与底物相对应的酶 另外一种酶 同一种酶(等量)‎ 现象 发生反应 不发生反应 发生反应 不发生反应 结论 酶具有专一性 酶具有专一性 三、梯度法——探究酶的最适温度和最适pH ‎1．设计思路 常用“梯度法”来探究酶的最适温度(或pH)，设计实验时需设置一系列不同温度(或pH)的实验组进行相互对照，最后根据实验现象得出结论：酶促反应时间最短的一组所处的温度(或pH)即最适温度(或pH)。相邻组间的差值(即梯度值)越小，测定的最适温度(或pH)就越精确。特别注意：在设计实验过程中，根据“单一变量原则”，除自变量(如温度或pH等)成等差数列相互对照外，其他所有无关变量都必须相同(包括材料的大小、质量、生长状况等)。‎ ‎2．设计方案 组别编号 ‎1‎ ‎2‎ ‎…‎ n 实验材料 等量的同种底物 pH a1‎ a2‎ ‎…‎ an 温度 T1‎ T2‎ ‎…‎ Tn 衡量指标 相同时间内，各组酶促反应中生成物量的多少，或底物剩余的多少 实验结论 生成物量最多的一组，或底物剩余最少的一组所处温度(或pH)为最适温度(或pH)‎ ‎　下表是与酶有关的实验设计，请回答问题：‎ 试管编号 体积分数为3%的H2O2溶液 温度 加入试剂 实验结果 ‎1‎ ‎2 mL ‎25 ℃‎ 不加任何试剂 ‎＋‎ ‎2‎ ‎2 mL ‎25 ℃‎ ‎2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液 ‎＋＋＋‎ ‎3‎ ‎2 mL ‎25 ℃‎ ‎2滴质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液 ‎＋＋＋＋＋＋＋＋＋‎ 注：“＋”的数量代表单位时间内产生气泡的多少。‎ ‎(1)比较1号和3号试管，说明______________________________________ _______________________________________________________________。‎ ‎(2)2号和3号试管出现不同结果的原因是______________________________ _________________________________________________________，‎ 该组实验的自变量是_________________________________________。‎ ‎(3)如果将3号试管的温度降低到‎5 ℃‎ ‎，产生的气泡数量将________，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(4)过氧化氢酶的最适pH在6～9之间，为测定其最适pH，请简要写出实验设计思路。‎ ‎______________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎【思路点拨】‎ ‎【答案】　(1)过氧化氢酶能降低过氧化氢分解反应的活化能，酶具有催化性　(2)同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高　催化剂的种类 ‎(3)减少　低温抑制过氧化氢酶的活性　(4)在pH为6～9范围内设置pH梯度的多组实验，分别检测单位时间内产生的气泡数。若所测得的数据出现峰值，则峰值所对应的pH即为过氧化氢酶的最适pH。否则，进一步缩小pH范围和梯度，继续实验，直到出现峰值 ‎[跟踪练习]‎ ‎1．下列有关酶的实验设计思路正确的是(　　)‎ A．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性 B．利用过氧化氢和H2O2酶探究温度对酶活性的影响 C．利用过氧化氢、鲜肝匀浆和FeCl3研究酶的高效性 D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的影响 C　[碘液不能检测蔗糖，A项错误；温度会影响H2O2的分解，不宜用H2O2和H2O2‎ 酶探究温度对酶活性的影响，B项错误；胃蛋白酶的适宜pH为1.8，pH设置不合理，D项错误。]‎ ‎2．(2017·河南郑州一模)根据以下关于过氧化氢分解实验的过程和结果，下列分析错误的是(　　)‎ 试管 a b c d ‎3%过氧化氢溶液 ‎2 mL ‎2 mL ‎2 mL ‎2 mL 处理措施 不做任何处理 置于90 ℃水浴杯中 加2滴3.5%的FeCl3‎ 加2滴20%的新鲜肝脏研磨液 实验结果 ‎－‎ ‎＋‎ ‎＋＋‎ ‎＋＋＋＋‎ 注：“－”表示无气泡产生；“＋”表示气泡产生多少。‎ A．a和d对照说明酶具有高效性 B．c和d是对比实验，自变量是催化剂类型 C．a、c对照说明FeCl3具有催化作用 D．a、c、d不能说明生物催化剂具有专一性 A　[a和d对照说明酶具有催化作用。]‎ ‎3．(2017·广西桂林中学质检)某生物兴趣小组要设计实验验证酶的专一性。请根据题意回答问题：‎ 备选实验材料和用具：蛋白质块，牛胰蛋白酶溶液，牛胰淀粉酶溶液，蒸馏水，双缩脲试剂，试管若干，恒温水浴锅，时钟等。‎ ‎(1)该实验的自变量是______________________________________。‎ ‎(2)实验步骤：‎ ‎①取两支洁净的相同试管，编号为甲、乙。‎ ‎②取5mL牛胰蛋白酶溶液加到甲试管中，再取牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中。‎ ‎③将两支试管置于恒温水浴锅中，保温(‎37 ℃‎)5分钟。‎ ‎④分别加入等体积等质量的蛋白质块，其他条件相同且适宜。‎ ‎⑤一段时间后，分别加入等量的双缩脲试剂进行检测，记录实验结果。‎ 上述实验步骤中，有二处明显错误，请找出这二处错误并更正。‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎(3)如果想验证过氧化氢酶具有高效性的特点，应该用过氧化氢酶和________对________进行催化效率比较。‎ ‎【解析】　(1)探究酶的专一性，需要设计对照实验，其实验变量是酶的有无及种类或者是底物种类。(2)实验步骤中加入到乙试管中的牛胰淀粉酶溶液没有注明用量，不符合单一变量原则，两支试管中都有蛋白质类酶，遇双缩脲试剂呈紫色，因而两支试管都有紫色，不能用双缩脲检测。(3)验证过氧化氢酶具有高效性的特点，应该用过氧化氢酶和Fe3＋对H2O2进行催化效率比较。‎ ‎【答案】　(1)酶的有无及种类(或酶的有无及底物种类)‎ ‎(2)①不符合单一变量原则(或不符合等量原则)，取5 mL牛胰淀粉酶溶液加到乙试管 ‎②不能用双缩脲检测，应直接观察蛋白质块体积的大小 ‎(3)Fe3＋　H2O2‎