2022版高考生物（浙江版）总复习文档：第5讲　细胞与能量、酶 WORD版含答案.docx

1、第三单元细胞的代谢第5讲细胞与能量、酶考点知识内容要求命题趋势8.细胞与能量(1)细胞内的吸能反应和放能反应a以选择题考查为主,关注ATP的结构、功能,酶的特点,重视对教材实验的考查。(2)ATP的化学组成和特点a(3)ATP在能量代谢中的作用b10.酶(1)酶的发现过程a(2)酶的本质、特性及其在细胞代谢中的作用b(3)影响酶作用的因素c(4)活动:探究酶的专一性c(5)活动:探究pH对过氧化氢酶的影响c知识1ATP在细胞代谢中的作用一、吸能反应和放能反应1.吸能反应(1)细胞中的许多反应是吸能反应,因为其产物分子中的势能比反应物分子中的势能高,例如,由氨基酸合成蛋白质的反应就是吸能反应。(

2、2)吸能反应所需要的能量一般来自放能反应。光合作用是植物绿色细胞中最重要的吸能反应,这个吸能反应所需的能量来自太阳光。2.放能反应(1)所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化,人们通常把这个过程称为细胞呼吸。(2)ATP不仅是细胞中放能反应和吸能反应的纽带,更是细胞中的能量通货。二、ATP是细胞中的能量通货1.ATP是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的。2.核糖与腺嘌呤结合成的基团叫腺苷,3个磷酸基团中的一个磷酸基团连接在糖分子上,其余2个则相继连接在前一个磷酸基团上。连接两个磷酸基团之间的化学键称为高能磷酸键,在酶的作用下,该键容易断裂,也容易生成。3.ATP在细胞中易于再生,是细胞中

3、普遍使用的能量载体。通过ATP的合成和水解使放能反应所释放的能量用于吸能反应的过程称为ATPADP循环。知识2酶的本质、特性和作用1.发现过程2.作用与本质酶在细胞代谢中具有催化作用,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。3.特性(1)高效性:酶的催化活性极高(2)专一性:一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应(3)酶作用需适宜的条件:酶的作用受许多因素的影响,如pH、温度等。1.判断下列说法对错。(1)ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”是同一物质。()(2)人体成熟的红细胞和HIV中均能合成ATP。()(3)酶在合成时需要ATP,ATP在水解和合成时也需要酶。()(4)

4、ATP合成酶和ATP水解酶的作用都与高能磷酸键有关。()(5)ATP水解释放的能量大部分转化成热能。()(6)淀粉酶在低温、常温、高温条件下对淀粉的水解情况适宜用本尼迪特试剂检验。()(7)酶和物质转运的载体均是蛋白质,且均有饱和现象。()(8)酶、载体蛋白、抗体、激素、转运RNA在发挥作用后均即被分解失活。()(9)胰蛋白酶可以使所有的肽键断裂。()(10)RNA聚合酶在细胞核内合成并发挥作用,属于核酶。()(11)酶适宜在最适温度下长期保存以保持最高活性。()2.下列关于细胞中吸能反应和放能反应的叙述,错误的是()A.糖的氧化反应是放能反应B.光合作用的碳反应是吸能反应C.ATP是吸能反应

5、和放能反应的纽带D.氨基酸合成蛋白质的过程是放能反应答案D糖的氧化反应是放能反应,A正确;光合作用的碳反应是吸能反应,B正确;ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带,C正确;在氨基酸合成蛋白质的过程中利用了ATP所提供的能量,属于吸能反应,D错误。3.(2020浙江临海、乐清、新昌高三模拟)下列关于教材中酶的相关活动的叙述,正确的是()A.“酶的催化效率”活动中,用点燃后带明火的卫生香放在试管口,观察燃烧程度B.“探究酶的专一性”活动中,要配制溶于质量分数为0.3%氯化钠溶液的淀粉溶液C.“探究pH对H2O2酶的影响”活动中,收集气体从H2O2溶液加入反应小室时开始计时D.“果汁中的果胶和果胶

6、酶”活动中,果胶酶的作用效果可用70%乙醇进行检验答案B“酶的催化效率”活动中,用点燃后无明火的卫生香放在试管口,观察现象,A错误;“探究酶的专一性”活动中,要配制溶于质量分数为0.3%氯化钠溶液的淀粉溶液(其中淀粉含量为1%),B正确;“探究pH对H2O2酶的影响”活动中,收集气体从含酶滤纸片与H2O2溶液接触时开始计时,C错误;果胶不溶于乙醇而形成沉淀,果胶酶在果汁制作中可以将果胶分解而使其在乙醇中的沉淀量减少,因此果胶酶的作用效果可用95%乙醇进行检验,D错误。4.(2020浙江教育绿色评价联盟适应考)如图表示反应物在无酶和有酶条件下发生的反应过程。下列叙述正确的是()A.若反应一为吸能

7、反应,则反应二也为吸能反应,且二者吸收的能量相等B.过程、中,分子不需要活化就可以顺利进行反应C.反应一和反应二比较,说明酶具有高效性D.图示过程不能说明酶具有专一性答案A酶只能改变化学反应的速率,所以反应一为吸能反应,则反应二也为吸能反应,且二者吸收的能量相等,A正确;过程、中,分子如果要进行反应,分子也需要活化,B错误;反应一和反应二比较,底物必须和酶结合后才能开始反应,体现了酶具有专一性,但不能体现酶具有高效性,C、D错误。考点一ATP在细胞代谢中的作用1.ATP分子结构特点(1)组成元素:C、H、O、N、P。(2)简称:腺苷三磷酸。(3)结构式简写:APPP(含义:A腺苷(腺嘌呤+核糖

8、);P磷酸基团;高能磷酸键。一个ATP分子中含有一个普通磷酸键,两个高能磷酸键,三个磷酸基团,远离腺苷的那个高能磷酸键容易断裂,也容易形成)。2.ATP与ADP的相互转化及其生理意义(1)在有关酶的催化作用下,ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键很容易水解,并释放能量。细胞内的绝大多数生命活动都以ATP为直接能源物质,但ATP不是唯一的直接能源物质,其他物质如NADPH、CTP、UTP等都可作为直接能源物质。(2)在有关酶的催化作用下,ADP可以接受能量,同时与磷酸结合,重新形成ATP。细胞内最主要的放能反应是细胞呼吸。(3)形成ATP的能量来源:对于动物、人、真菌和大多数细菌来说,这种能量均来自

9、细胞呼吸;对于绿色植物来说,这种能量则来自光合作用和细胞呼吸。细胞内产生ATP与消耗ATP的生理过程对比转化场所生理过程消耗ATP产生ATP质膜主动转运、胞吞、胞吐等好氧细菌的细胞呼吸细胞溶胶原核细胞的转录过程、所有细胞胞内物质的运输等细胞厌氧呼吸的第一阶段和需氧呼吸的第一阶段叶绿体碳反应、自身DNA复制、转录、蛋白质合成等光反应线粒体自身DNA复制、转录、蛋白质合成等需氧呼吸第二、第三阶段核糖体蛋白质合成细胞核DNA复制、转录等知能拓展ATP产生量与O2供给量之间的关系(1)在无氧条件下,生物细胞可通过厌氧呼吸分解有机物,产生少量ATP。(2)随O2供给量增多,需氧呼吸明显加强,ATP产生量

10、随之增加;但当O2供给量达到一定值后,ATP产生量不再增加,此时的限制因素可能是酶、有机物、ADP、磷酸等。(3)当横坐标表示呼吸强度时,ATP产生量曲线应从原点开始。典例1(2020浙江十校联盟高三开学考)下列关于ATP的叙述,正确的是()A.一个ATP含一个腺苷、三个磷酸基团和两个磷酸键B.肌肉细胞需消耗较多ATP,故细胞内贮存了大量ATPC.ATP是细胞中能量的唯一载体,也是能量的直接来源D.绿色植物根尖细胞中能合成ATP的细胞器只有线粒体解题关键ATP由C、H、O、N、P五种元素组成;ATP中文名称叫腺苷三磷酸,结构式简写为APPP,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,代表高能磷酸键;水解

11、时远离A的磷酸键断裂产生的能量是新陈代谢所需能量的直接来源。答案D一个ATP含一个腺苷、三个磷酸基团和两个高能磷酸键,一个普通磷酸键,A错误;ATP在细胞内不能大量储存,肌肉细胞需消耗较多ATP,故该细胞内ATP和ADP相互转化迅速,B错误;细胞中能量的载体有油脂、多糖等,不止ATP一种,C错误;合成ATP的生理过程有细胞呼吸和光合作用,绿色植物根尖细胞中没有叶绿体,其能合成ATP的细胞器只有线粒体,D正确。1-1如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法错误的是()A.图1中的A代表腺苷,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AD

12、P快速转化依赖于酶催化作用的高效性D.图1方框部分是RNA组成单位之一答案A图1中的A代表腺嘌呤,b、c为高能磷酸键,A错误;图2中反应向右进行时,图1中的远离腺苷的c键断裂并释放能量,B正确;ATP与ADP快速转化依赖于酶的高效性,C正确;图1方框部分是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的组成单位之一,D正确。考点二酶的功能与特性1.酶的本质及生理功能类别知识要点来源活细胞产生的具有生物催化作用的有机物化学本质绝大多数酶是蛋白质少数酶是RNA合成场所核糖体细胞核(真核生物)生理功能起催化作用(生物催化剂)作用原理降低化学反应的活化能2.酶与无机催化剂的比较3.有关酶的正确理解正确说法错误说法产生场所

13、所有活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等)具有分泌功能的细胞才能产生化学本质大多数为蛋白质,少数为RNA蛋白质作用场所可在细胞内、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只抑制酶的活性,不会使酶变性失活低温和高温均使酶变性失活作用酶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可来源于食物等知能拓展高中生物涉及的部分酶及其作用分类酶的名称酶的作用消化酶唾液淀粉酶、胰淀粉酶、肠淀粉酶将淀粉分解为麦芽糖胰麦芽糖酶、肠麦芽糖酶将麦芽糖分解为葡萄糖胃蛋白酶、胰蛋白酶将蛋白质分解为多肽肠肽酶将多肽分解为氨基酸胰脂肪酶、肠脂肪酶将油脂分解为脂肪酸和甘油DNA酶分解DNA纤维素酶分解

14、纤维素果胶酶分解果胶谷丙转氨酶将谷氨酸转化成丙氨酸酪氨酸酶利用酪氨酸合成黑色素,衰老的细胞中酪氨酸酶活性降低,白化病人体内不能合成酪氨酸酶与转录、逆转录、翻译等有关的酶逆转录酶催化RNA形成DNA分子RNA聚合酶催化DNA分子转录形成RNA与基因工程有关的酶DNA连接酶将DNA片段连接起来限制性核酸内切酶切割DNA形成粘性末端或平末端与DNA复制有关的酶解旋酶断开DNA碱基对间的氢键DNA聚合酶以DNA的一条链为模板,催化单个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键其他溶酶体酶水解细胞中的代谢废物、衰老的细胞组织以及外源杂质与酶有关的曲线分析方法项目曲线分析酶的高效性与无机催化剂相比,酶的催化效率更高;酶

15、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,酶降低了化学反应的活化能酶的专一性(特异性)在A反应物中加入酶A,与未加酶时相比,反应速率明显加快,说明酶A能够催化该反应;在A反应物中加入酶B,反应速率与未加酶时相同,说明酶B不能催化该反应影响酶活性的因素甲乙丙在一定温度范围内,随温度的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围酶催化作用将减弱在最适pH时,酶的催化作用最强,高于或低于最适pH,酶的催化作用都将减弱过酸、过碱、高温都会使酶失活,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反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度影响酶促反应速率的因素在其他条件适宜,酶量一定的

16、条件下,酶促反应速率随底物浓度增加而加快,此时限制因素是底物浓度;当底物浓度达到一定限度时,所有的酶均与底物结合,反应速率达到最大,再增加底物浓度,反应速率不再增加,此时限制因素是酶的浓度在底物充足,而其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。整个过程中限制因素是酶的浓度分析酶促反应曲线时主要注意以下两点:(1)首先要弄清横坐标和纵坐标表示的意义,相同的曲线在不同的坐标系中表示的含义不同。其次明确曲线中的几个关键点,如起点、与纵横轴的交点、拐点、最低点、最高点等。(2)在分析影响酶促反应的因素时,一般情况下,生成物的量未达到饱和时,影响因素主要是横坐标所表示的因素;在生成物达到饱和后,

17、限制因素是横坐标所表示的因素之外的其他因素。典例2(2020浙江义乌高三适应考)下列有关酶的叙述,正确的是()A.酶水解得到的有机小分子都是氨基酸B.蔗糖酶的活性大小可用该酶在1 min内使多少克蔗糖水解来表示C.探究淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用的实验中可用碘液代替本尼迪特试剂D.与RNA聚合酶的合成与加工直接有关的膜结构有内质网、高尔基体、质膜解题关键酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,所以酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸。酶具有高效性、专一性和作用条件温和等特性,酶具有高效性的原因是酶能显著降低化学反应的活化能。答案C绝大多数酶是蛋白质,少数酶是R

18、NA,故酶水解产物是氨基酸或核糖核苷酸,A错误;蔗糖酶的活性大小可用1 g蔗糖酶在1 min内使多少克蔗糖水解来表示,B错误;碘液和本尼迪特试剂都能检测淀粉能被淀粉酶水解,而不能被蔗糖酶水解,C正确;RNA聚合酶是胞内酶,在细胞内游离的核糖体中合成,不需要内质网和高尔基体的加工,也无需经质膜分泌到细胞外,D错误。2-1(2020浙江山水联盟高考模拟)图一表示pH对不同生物淀粉酶酶活性的影响,图二表示温度对三种不同酶酶活性的影响,下列叙述正确的是()A.图一细胞pH从7下降到6,植物和人的淀粉酶活性相同B.图二中酶C的最适温度比酶A和酶B的高C.图一中植物和人的淀粉酶最适pH不同的根本原因是酶的

19、空间结构不同D.图二中随着环境温度逐渐上升,酶B和酶C的活性可能逐渐升高直至相同答案B图一细胞pH从7下降到6,植物的淀粉酶活性不会恢复,表现为不变,人的淀粉酶活性会下降,所以植物和人的淀粉酶活性不相同,A错误;从图二中可以看出,酶A的最适温度在32 附近,酶B的最适温度在26 附近,酶C的活性一直上升,最适温度会更高,B正确;图一中植物和人的淀粉酶最适pH不同的根本原因是两种生物控制淀粉酶合成的基因不同,直接原因是酶的空间结构不同,C错误;图二中随环境温度逐渐上升,酶B的活性先升高后下降,最适温度在26 附近,酶C的活性同样会先升高后下降,不会一直升高,最适温度比酶B的高,D错误。2-2(2

20、020浙江名校协作体开学考)下列关于酶活性的叙述,正确的是()A.酶试剂应保存在最佳活性条件下B.反应体系中某些化合物能影响酶活性C.酶的活性可用1 min内底物的水解量表示D.pH、温度、底物的量等都能影响酶的活性答案B酶通常在低温下保存,A错误;强酸、强碱等反应体系中某些化合物可使酶丧失催化能力,B正确;酶的活性可用一定量的该酶在单位时间内对底物的分解量表示,C错误;底物的量不影响酶的活性,D错误。考点三酶的特性实验探究1.酶的专一性的实验探究方法对比法(1)设计思路:常见的方案有两种,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

21、实验组对照组实验组对照组材料同一种底物(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2.温度对酶活性的影响(1)实验原理温度影响酶的活性,从而影响淀粉的水解,滴加碘碘化钾溶液,根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。(2)实验设计思路3.pH对酶活性的影响(1)实验原理2H2O22H2O+O2pH影响酶的活性,从而影响O2单位时间的生成量,可用点燃但无火焰的卫生香的燃烧情况来检验O2生成量的多少。(2)实验设计思路H2O2溶液+pH1酶液H2O2溶液+pH2酶液H2O2溶液+pHn酶液O

22、2的产生速率1.探究酶作用特性实验中自变量的处理(1)在探究酶作用的最适温度实验时,酶溶液和反应物混合之前,要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间。若选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度,检测的试剂宜选用碘碘化钾溶液,而不选用本尼迪特试剂。因本尼迪特试剂需热水浴加热才能检测还原糖,而该实验需严格控制温度。(2)在探究酶作用的最适pH时,实验操作前必须先将酶置于不同环境条件下(加清水、加氢氧化钠、加盐酸),然后再加入反应物。不能把酶加入反应物中后,再加入盐酸或氢氧化钠,以防止反应物在酶的作用下先发生反应。(3)酶促反应速率不同于酶活性温度、pH都能影响酶的空间结构,改变酶的活性,进而影响酶促

23、反应速率。底物浓度和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.与酶相关的实验设计与分析方法实验名称实验组对照组实验组衡量标准验证酶是蛋白质待测酶液+双缩脲试剂已知蛋白液+双缩脲试剂是否出现紫色验证酶具有催化作用底物+相应酶液底物+等量蒸馏水底物是否被分解验证酶的专一性底物+相应酶液另一底物+相同酶液底物是否被分解验证酶具有高效性底物+相应酶液底物+无机催化剂底物分解速度探索酶的最适温度(或pH)温度(或pH)梯度下的同一温度(或pH)处理后的底物和酶混合底物的分解速度或底物的剩余量3.酶的实验探究中的“变量分析”项目实验变量分析酶的专一性自变量:不同底物或不

24、同酶液;因变量:底物是否被分解或有无产物生成;无关变量:试剂量、反应温度、pH等酶的温和性温度自变量:一系列温度梯度(至少三组);因变量:底物的分解速度或剩余量(产物的生成速度或产生量);无关变量:底物浓度、试剂量、酶浓度、pH等pH自变量:一系列pH梯度(至少三组);因变量:底物的分解速度或剩余量(产物的生成速度或产生量);无关变量:底物浓度、试剂量、酶浓度、温度等典例3(2020浙江宁波五校适应考)某学生兴趣小组进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的实验,实验结果如表所示,下列相关叙述错误的是()缓冲液pH=5.0pH=6.0pH=7.0pH=8.0收集到气体体积(mL)0.5 min6.

25、57.68.38.01 min9.511.312.311.6A.过氧化氢酶活性可通过单位时间收集到的气体体积反映B.每一个实验组中含有酶的滤纸片数量要相等C.表中数据可说明过氧化氢酶的最适pH接近7.0D.过氧化氢酶在动物肝脏细胞和血细胞中浓度很高解题关键本题考查探究影响酶活性的因素相关知识,意在考查考生具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。熟悉书本中实验设计的思路,明确实验设计的对照原则、等量原则、单一变量原则等。答案D过氧化氢酶活性可通过单位时间内收集到的气体体积来反映,A正确;本实验的目的是探究pH对过氧化氢酶的影响,因此自变量是pH,其他无关变量

26、如含有酶的滤纸片数量等要相同,B正确;根据表中数据可知,在0.5 min内,pH在7.0附近收集到的气体最多,可说明过氧化氢酶的最适pH为7.0左右,C正确;酶具有微量、高效的特性,因此过氧化氢酶在动物肝脏细胞和血细胞中浓度不高,D错误。3-1(2020浙江绍兴柯桥适应考)如表是某研究性学习小组利用猪肝研磨液设计的“探究pH对过氧化氢酶的影响”的实验思路,下列有关该实验思路的叙述错误的是()操作步骤操作方法试管甲试管乙1加体积分数为3%的H2O2溶液2 mL2 mL2加质量分数为5%的盐酸溶液1 mL3加质量分数为5%的氢氧化钠溶液1 mL4加质量分数为20%的猪肝研磨液2滴2滴5观察相同时间

27、内试管中产生的气泡数量A.将操作步骤1、4互换,可使实验思路更科学合理B.应增设丙组对照,其处理是2 mL 3%H2O2+1 mL H2O+2滴20%猪肝研磨液C.步骤5的操作方法可改为“记录试管内停止产生气泡所需的时间”D.将实验自变量替换成“温度”可用来探究温度对过氧化氢酶的影响答案D本实验是探究pH对过氧化氢酶的影响,将操作步骤1、4互换,先将酶所处条件调整到所设置的相应pH,再加入底物开始反应,这样更科学合理,A正确;题述实验中仅设置了酸性和碱性条件的实验组,还应设置丙组空白对照,其底物和酶量与其他组相同,另加入1 mL H2O,B正确;相同时间内的产物量和等量底物的完全反应时间均可以

28、反映酶的催化速率,因此步骤5的操作方法也可改为“记录试管内停止产生气泡所需的时间”,时间越短,酶活性越强,C正确;H2O2在加热的条件下易分解,因此不能用于探究温度对过氧化氢酶的影响,D错误。1.(2020浙江7月选考,10,2分)为研究酶作用的影响因素,进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是()A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致C.将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围答案C在“探究pH对过氧化氢酶的影响”的实验中,单一变量为pH,无

29、关变量应相同且适宜,所以反应小室应保持在适宜水温的托盘中,且各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致,A、B正确;实验操作时,不能把酶和反应物混合后再加入pH缓冲液,应将H2O2和含有酶的滤纸片分别放入相同的pH缓冲液中处理一段时间后,再将H2O2迅速加入反应小室中的含酶的滤纸片上,C错误;H2O2可在过氧化氢酶的作用下,生成H2O和O2,且酶的活性越强,O2的生成量越多,故可通过比较相同时间内各组量筒中收集的O2量来判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围,D正确。2.(2020浙江1月选考,8,2分)细菌内某种物质在酶的作用下转变为另一种物质的过程如图所示,其中甲戊代表生长必需的不同物质,代

30、表不同的酶。野生型细菌只要在培养基中添加甲就能生长,而突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、丁才能生长。下列叙述正确的是()A.突变型细菌缺乏酶、B.酶与乙结合后不会改变酶的形状C.酶能催化乙转变为丙,也能催化丙转变为丁D.若丙戊的反应受阻,突变型细菌也能生长答案D据题意,甲戊代表细菌生长必需的不同物质,代表不同的酶。野生型细菌只要在培养基中添加甲就能生长,而突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、丁才能生长,根据该过程图可知,突变型细菌缺乏酶、,A错误;酶与底物乙结合形成酶底物复合物,这个复合物会发生一定的形状改变,使底物乙变成戊,酶从复合物上脱落,同时酶又恢复原状,B错误;酶的催化作用具有专一性

31、,据图可知,酶能催化乙转变为丙,酶能催化丙转变为丁,C错误;若丙戊的反应受阻,可以通过乙到戊,使突变型细菌获得戊,因此突变型细菌也能生长,D正确。解题关键分析题意可知,野生型细菌体内含有这5种酶,所以只要在培养基中添加甲就能合成生长需要的乙、丙、丁、戊这四种物质;而突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、丁才能生长,说明缺乏合成相应物质所必需的酶。3.(2019浙江4月选考,10,2分)为研究酶的特性,进行了实验,基本过程如表所示:步骤基本过程试管A试管B1加入2%过氧化氢溶液3 mL3 mL2加入马铃薯匀浆少许3加入二氧化锰少许4检测据此分析,下列叙述错误的是()A.实验的可变因素是催化剂的种类

32、B.可用产生气泡的速率作检测指标C.该实验能说明酶的作用具有高效性D.不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验答案D由题意可知,该实验的可变因素是催化剂的种类,A正确;可用产生气泡的速率作检测指标,B正确;该实验通过过氧化氢酶与无机催化剂催化过氧化氢分解速率的比较,能说明酶的作用具有高效性,C正确;该实验能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验,两者都含有过氧化氢酶,D错误。4.(2018浙江11月选考,7,2分)酶是生物催化剂,其作用受pH等因素的影响。下列叙述错误的是()A.酶分子有一定的形状,其形状与底物的结合无关B.绝大多数酶是蛋白质,其作用的强弱可用酶活性表示C.麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解,不

33、能催化蔗糖的水解D.将胃蛋白酶加入pH 10的溶液中,其空间结构会改变答案A酶分子有一定的形状,恰好能和底物分子结合,酶的活性部位与底物结合,形状发生改变进行催化作用,作用完成后恢复原状,A错误;绝大多数酶的化学本质是蛋白质,少数酶的化学本质是RNA,酶作用的强弱可用酶活性表示,B正确;酶具有专一性,麦芽糖酶能催化麦芽糖水解,不能催化蔗糖水解,C正确;酶的催化作用需要适宜的pH,胃蛋白酶的最适pH为1.5,当加入pH 10的溶液时,其空间结构会改变,且变性失活,D正确。5.(2018浙江4月选考,10,2分)ATP是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是()A.ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能

34、量B.ATPADP循环使得细胞储存了大量的ATPC.ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团D.ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解答案C细胞中ATP中的能量可来自细胞呼吸释放的能量,也可来自光能,A错误;ATPADP循环使得细胞中ATP量相对稳定,B错误;ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团,C正确;ATP分子中有2个高能磷酸键,但是远离A的高能磷酸键易断裂水解,也容易生成,D错误。1.(2020浙江湖丽衢教学质量检测)下列关于ATP的叙述,正确的是()A.高能磷酸键的断裂需要消耗水和能量B.吸能反应所需要的能量都由ATP直接提供C.ATP中的“A”与ATP彻底水解后产物中的“A”不

35、同D.ATP中的五碳糖也是参与DNA组成的重要成分答案C高能磷酸键的水解断裂需要消耗水,但释放能量,A错误;吸能反应所需要的能量主要由ATP直接提供,B错误;ATP中的“A”是腺苷,ATP彻底水解后,产物中的“A”是腺嘌呤,二者不同,C正确;ATP中的五碳糖是核糖,而DNA中的五碳糖是脱氧核糖,D错误。易错提醒ATP中的A代表腺苷。ATP为直接能源物质,在体内含量不高,可与ADP在体内迅速转化,ATP与ADP的相互转化的反应式为:ATPADP+Pi+能量,反应从左到右时,反应式中的能量代表释放能量,用于各种生命活动。2.(2019浙江绍兴期末)下列关于细胞中ATP的叙述,正确的是()A.ATP

36、中的“A”指的是腺嘌呤B.无线粒体的细胞产生ATP均不消耗氧气C.细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系D.绿色植物合成ATP所需能量均直接来自光合作用答案CATP是腺苷三磷酸的简称,A代表腺苷,T代表三,P代表磷酸基团,A错误;无线粒体的细胞也可以进行需氧呼吸(如蓝细菌、好氧细菌等),产生ATP时消耗氧气,B错误;细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系,C正确;绿色植物合成ATP所需能量可来自光合作用或呼吸作用,D错误。3.下列有关ATP的叙述,错误的是()A.ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求B.图中两次ATP的水解,后者能量可用于各项生命活动C.图中两次合成ATP,前者能

37、量来源于光能且在人体细胞中不会发生D.ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成答案D细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中,保证了机体对能量的需求,A正确;图中两次ATP的水解,前者能量储存在有机物中,后者能量可用于各项生命活动,B正确;图中两次合成ATP,前者是通过光合作用,所需能量来源于光能,在人体细胞中不会发生,C正确;ATP由3个磷酸基团和1个腺苷(由腺嘌呤和核糖结合而成)构成,D错误。4.(2020浙江十校联盟适应考)温度是影响酶促反应速率的重要因素。下列有关叙述错误的是()A.不同pH条件、不同反应物浓度时,某种酶的最适温度不会改变B.超过一定温度,酶本身会随

38、温度升高而发生热变性,温度越高酶变性速率越快C.温度升高,酶促反应加快的原因有酶的活性升高、温度直接提高反应速率D.最适温度下酶的活性最高,因此该温度有利于酶的长期保存答案D一种酶的最适温度和最适pH是不变的,所以不同pH条件、不同反应物浓度时,某种酶的最适温度不会改变,A正确;一定范围内酶的活性随温度的升高而升高,超过一定温度,酶本身会随温度升高而发生热变性,温度越高酶变性速率越快,直到失去活性,B正确;在一定范围内,温度升高不仅能直接提高反应速率,也能使酶的活性升高,所以一定范围内温度升高,酶促反应加快,C正确;低温时,酶的活性很低,但酶的空间结构比较稳定,在需要时可以升高到最适温度,使酶

39、的活性升高,因此酶适于在低温下长期保存,D错误。5.(2020浙江山水联盟返校考)酶是生物体内的催化剂,使体内的代谢快速进行,下列有关酶的叙述,正确的是()A.酶的专一性是指一种酶只能催化一种底物B.温度对酶促反应的影响仅是通过影响酶的活性来影响反应速率C.pH可以影响酶的活性,有的酶的最适pH范围较宽,有的较窄,这取决于底物的类型D.酶的活性可用单位质量的酶在单位时间催化底物反应的量来表示答案D酶的专一性指的是一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应,A错误;酶促反应本身也受温度的影响,温度不仅仅是通过影响酶的活性来影响反应速率,B错误;酶的最适pH一般只有一个,也可能较宽,这取决于不

40、同酶的特性,C错误;酶的活性可用单位质量的酶在单位时间催化底物反应的量来表示,D正确。6.如图表示ATPADP循环。下列叙述正确的是()A.属于放能反应,在细胞内与其他吸能反应联系密切B.溶酶体中蛋白质水解为氨基酸需要过程提供能量C.人在饥饿时,细胞内的过程和也能达到平衡D.各种生物均能独立完成ATPADP循环答案C属于吸能反应,在细胞内与其他放能反应联系密切,A错误;溶酶体中蛋白质水解为氨基酸不需要过程提供能量,B错误;人在饥饿时,细胞内的过程和也能达到平衡,C正确;有些生物如病毒不能独立完成ATPADP循环,D错误。7.(2020浙江金华十校4月模拟)实验材料与实验目的相匹配是实验能否成功

41、的关键。下列关于酶实验的选材与实验目的相匹配的是()A.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘碘化钾溶液验证酶的专一性B.利用胃蛋白酶、牛奶和双缩脲试剂探究温度对酶活性的影响C.利用过氧化氢、新鲜猪肝研磨液和氯化铁溶液验证酶的高效性D.利用胰蛋白酶、蛋清和pH分别为4、5、6的缓冲液探究pH对酶活性的影响答案C淀粉酶能催化淀粉的水解,但不能催化蔗糖的水解,若利用淀粉、蔗糖、淀粉酶、碘碘化钾溶液来验证酶的专一性,实验结果是无论检测哪种底物,加碘碘化钾溶液后溶液都不会变蓝色,A错误;蛋白酶本身也是蛋白质,也可和双缩脲试剂呈现紫色反应,不能用双缩脲试剂检测,B错误;验证酶的高效性,需要和无机催化剂进行对比,因此

42、可以利用过氧化氢、新鲜猪肝研磨液和氯化铁溶液验证酶的高效性,C正确;胰蛋白酶的最适pH约为7.6,在酸性条件下会变性,D错误。8.图甲表示某反应过程,图乙表示不同条件下图甲相关物质随时间变化的曲线,下列叙述正确的是()甲乙A.图甲中物质a可以表示蔗糖,c表示葡萄糖B.图乙中曲线表示的是物质a随时间的变化C.若图乙中曲线表示不同酶浓度下酶促反应速率,则酶活性大小为:D.若图乙中曲线表示不同温度下酶促反应速率,则温度大小为:答案B蔗糖水解后的产物是葡萄糖和果糖,产物是两种不同的糖,图甲的产物是同一种,该图中a可以表示麦芽糖,c表示葡萄糖,A错误;图乙中曲线可以表示物质a随时间的变化,B正确;若图乙

43、中曲线表示不同酶浓度下酶促反应速率,则酶浓度大小应是,酶的浓度不影响酶活性,无法得知酶活性大小,C错误;若图乙中曲线表示不同温度下酶促反应速率,由于酶存在最适温度,低于或高于最适温度都会使酶活性降低,且温度低于或高于最适温度时,可能会产生相同效果,故温度大小无法确定,D错误。9.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组酶催化反应的速率会。(3)如果在时间t2时,向C组反

44、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)。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高效性和专一性解析(1)由图可见,在Ot1范围内,B组产物浓度最高,且曲线的切线斜率最大,可知B组酶活性最高。(2)由图可知,在时间t1之前,温度从20 提高到40 ,酶促反应速率加快,所以,A组提高10 后,酶催化反应的速度加快。(3)据图可知,C组在t2时,产物浓度远低于A、B两组,说明反应物并没完全反应完毕,而且t2前后产物浓度不变,说明

45、酶已完全失活,因此,t2时增加底物量,产物不再增加。(4)绝大多数酶的化学本质是蛋白质,少数酶是RNA。酶的特性有高效性、专一性、作用条件较温和等。B组综合提升1.(2020浙江十校联盟适应考)下列有关ATP的叙述,错误的是()A.为腺嘌呤,+为腺苷B.+构成的物质是转录和逆转录的原料之一C.肌细胞形状改变过程中有的断裂发生D.剧烈运动时细胞的ATP含量保持动态平衡答案B为腺嘌呤,表示核糖,+为腺苷,A正确;腺嘌呤+核糖+磷酸基团组成的是腺嘌呤核糖核苷酸,是转录形成RNA的原料之一,不是逆转录形成DNA的原料之一,B错误;肌细胞形状改变过程中需要ATP水解供能,故该过程有高能磷酸键的断裂发生,

46、C正确;剧烈运动时细胞的ATP与ADP相互转化,使其含量保持动态平衡,D正确。2.(2020浙江诸暨适应考)荧光素接受ATP提供的能量后被激活,在荧光素酶的作用下激活的荧光素与氧发生化学反应,形成氧化荧光素并且发出荧光。研究人员用不同条件处理荧光素酶后,在添加足量的荧光素条件下测定酶浓度与发光强度间的关系如图所示。下列说法错误的是()A.高温、重金属都可能破坏了酶的空间结构B.荧光素和荧光素酶可用于ATP的定量检测C.A点后发光强度不再增大,可能受荧光素量的限制D.在生产实践中应用荧光素酶,为节约用量,可用Mg2+处理答案C由图可知,用高温、重金属处理荧光素酶后,发光强度很低,说明荧光素酶的活

47、性很低,即高温和重金属都可能破坏了酶的空间结构,A正确;荧光素在荧光素酶和ATP等物质的参与下可进行反应发出荧光,ATP是生命活动能量的直接来源,发光强度与ATP的含量成正比,所以可根据发光强度计算出生物组织中ATP的含量,B正确;A点后发光强度不再增大,由于荧光素是足量的,所以不会是荧光素量的限制,可能是受ATP含量等条件的限制,C错误;Mg2+处理荧光素酶后,在较低荧光素酶浓度下就能达到较高发光强度,在生产实践中若要节省荧光素酶的用量,可以使用Mg2+处理,D正确。3.(2020浙江北斗星盟适应考)某同学探究酶的专一性的实验设计如表所示:试管123456本尼迪特试剂(mL)2222221%

48、淀粉溶液(mL)3332%蔗糖溶液(mL)333新鲜唾液(mL)11蔗糖酶溶液(mL)11实验结果相关叙述错误的是()A.1%淀粉溶液中常加入一定量的氯化钠B.指示剂可以用碘碘化钾溶液代替C.利用本尼迪特试剂能检测出试管3有还原糖生成D.淀粉溶液中有杂质可能会导致试管5出现轻度阳性反应答案B氯离子为唾液淀粉酶的激活剂,所以为保障酶的活性,1%淀粉溶液中常含有一定量的氯化钠,A正确;指示剂不能用碘碘化钾溶液代替,因为碘只能证明淀粉是否被水解,不能证明蔗糖是否被水解,B错误;利用本尼迪特试剂能检测出试管3有还原糖生成,C正确;若淀粉溶液中有杂质,如还原糖,可能会导致试管5出现轻微阳性反应,D正确。

49、解题关键考点是酶的专一性实验。用蔗糖酶分别催化蔗糖和淀粉来探究酶的专一性,指示剂不能用碘碘化钾溶液代替,因为碘只能证明淀粉是否被水解,不能证明蔗糖是否被水解。4.(2020浙江稽阳5月联考)将鸡蛋的蛋清灌入一根普通塑料吸管中,放到热水中加热使其凝固,将凝固的蛋白分成等长的4段,分别放入如表4种溶液中,在相同且适宜的条件下作用6小时后,用刻度尺测量凝固蛋白的长度,则蛋白长度由短至长的排列顺序是()甲溶液10毫升胃蛋白酶液加10滴稀HCl乙溶液10毫升胃蛋白酶液加10滴稀NaOH丙溶液10毫升经煮沸的胃蛋白酶液加10滴冷却的蒸馏水丁溶液10毫升胃蛋白酶液加10滴冷却的蒸馏水A.甲、乙、丙、丁B.甲

50、、丁、乙、丙C.丁、乙、甲、丙D.丁、甲、乙、丙答案B温度和pH会影响酶的活性,胃蛋白酶的最适pH在1.8左右,甲溶液加HCl呈酸性,故甲组酶活性最强,蛋白长度最短;其次是加蒸馏水的丁组;乙组10毫升胃蛋白酶液加10滴稀NaOH,由于加入的NaOH量少,酶并没有完全失活,蛋白长度相对较长;剩余丙组煮沸使胃蛋白酶完全失活,剩余长度最长。故蛋白长度由短至长的排列顺序是:甲、丁、乙、丙,B正确。5.图中甲曲线表示在最适温度下-淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系,乙、丙两曲线表示-淀粉酶催化淀粉水解的反应速率随温度或pH的变化关系,下列相关分析正确的是()A.乙、丙两曲线横轴对应的影响因

51、素分别为温度和pHB.分析曲线可知,e、g两点所示条件是短期内保存该酶的最适条件C.d、f两点所示的-淀粉酶活性一致,该酶的空间结构都遭到破坏D.若在a点升温或在bc段增加淀粉的浓度,都将使反应速率增大答案A高温、过酸、过碱都会使酶失活,据此可推知:乙曲线表示该酶促反应速率随温度的变化趋势,丙曲线表示该酶促反应速率随pH的变化趋势,因此乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pH,A正确;e点对应的横轴数值表示该酶的最适温度,g点对应的横轴pH对该酶而言属于过酸,该酶的空间结构在一定程度上被破坏,因此e、g两点所示条件不是短期内保存该酶的最适条件,B错误;d、f两点所示的-淀粉酶活性一致,但

52、d点(低温)时该酶的空间结构没有遭到破坏,C错误;图中甲曲线表示在最适温度下-淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系,若在a点升温,酶的活性减弱,反应速率将减小,bc段限制酶促反应速率的因素是-淀粉酶的浓度,增加淀粉的浓度,不会使反应速率增大,D错误。6.(2020浙江绍兴上虞质量调测)如图表示某反应进行时,有酶参与和无酶参与的能量变化。下列叙述错误的是()A.此反应为吸能反应B.曲线I表示无酶参与时的反应C.E2代表有酶催化时所降低的活化能D.其他条件相同,E4越大,则酶的催化效率越高答案C反应产物的能量值比反应物的高,因此该反应为吸能反应,A正确;曲线I是没有酶催化的条件下的能量

53、变化,B正确;酶降低的活化能为E4,C错误;酶降低的活化能E4越大,酶的催化效率越高,D正确。解题关键酶可以有效降低化学反应所需的活化能,以保证细胞内的反应在常温、常压下高效地进行,酶降低的活化能(E4)=没有酶催化时化学反应所需的能量(E1)-有酶催化时化学反应所需的能量(E2)。曲线是没有酶催化条件下的能量变化,曲线是有酶催化条件下的能量变化。7.大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。(1)查询资料得知,18 时,在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知,在各自最适pH下,三种蛋白酶催化效率最高的是。图1(2)资料表明大

54、菱鲆人工养殖温度常年在1518 之间。学习小组假设:大菱鲆蛋白酶的最适温度在1518 之间。他们设置15 、16 、17 、18 的实验温度,探究三种酶的最适温度。探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是,可用试剂鉴定。胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在。为了控制实验温度,装有酶和底物的试管应置于中以保持恒温。单位酶在单位时间内催化的可以表示蛋白酶催化效率的高低。实验结果如图2,据此能否确认该假设成立?。理由是: 。图2(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低,所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低的比例,以减少对海洋的污染。答案(1)幽门盲囊蛋白酶(2

55、)蛋白质双缩脲2和8水浴底物消耗量(或产物生成量)不能据图2可知随着温度提高酶活性逐步升高,酶活性峰值未出现(3)淀粉和脂肪解析(1)分析图1可知,在各自最适pH下,幽门盲囊蛋白酶活性最高。(2)酶具有专一性,蛋白酶的作用底物只能是蛋白质。由图1可知胃蛋白酶最适pH为2,幽门盲囊蛋白酶最适pH为8。实验中为了控制温度,常用水浴保持恒温。酶催化效率的高低常用单位酶在单位时间内催化的底物消耗量(或产物生成量)来表示。图2显示随着温度的提高,酶的活性逐渐升高,酶活性峰值并未出现,故学习小组作出的“大菱鲆蛋白酶的最适温度在1518 之间”的假设不成立。(3)大菱鲆消化道中淀粉酶和脂肪酶含量少,活性低,故应减少饲料中淀粉和脂肪的比例。