K12教育学习资料高考生物二轮复习第1部分板块1代谢专题3酶和ATPWord格式文档下载.docx
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考点串讲1|酶的作用、特点及影响酶促反应的曲线分析
1．（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 [无论细胞分化到什么程度，某些基本的物质和能量代谢是所有细胞共有的，如DNA的转录和翻译、细胞呼吸等，这些反应中涉及的酶就是分化程度不同的细胞中所共有的酶，如RNA聚合酶、呼吸酶等，故A项正确。
酶的催化作用需要一个适宜的温度，如果低于这个温度，酶的活性降低，但并没有改变酶的空间结构，故B项错误。
酶在生化反应中起着催化剂的作用，其作用机理是降低化学反应的活化能，提高了反应速度，故C项正确。
绝大多数酶的化学本质是蛋白质，酶在一些化学反应中可作为催化剂，而在另一些化学反应中，则可能作为底物被相关蛋白酶分解，故D项正确。
]
2．（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：
【导学号：
15482012】
（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（其他合理答案可酌情给分）
1．注意酶的五个理解误区
（1）误认为“酶的本质是蛋白质”，实际上绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA，进而引申为合成的原料有氨基酸、核糖核苷酸，合成的场所有核糖体、细胞核。
（2）误认为“具有分泌功能的细胞才能产生酶”，实际上，活细胞都能产生酶。
（3）误认为“酶具有调节、催化等多种功能”，实际上酶是生物催化剂，只起催化作用。
（4）误认为“只在细胞内起催化作用”，实际上酶既可在细胞内发挥作用，也可在细胞外发挥作用。
（5）误认为“低温引起酶的变性失活”，实际上低温抑制酶的活性，不破坏酶的结构，但高温能使酶失活。
2．分析酶的有关曲线模型
（1）图1中不同曲线比较说明：
①加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较：
酶具有高效性。
②加酶的曲线和不加酶的曲线比较：
酶具有催化作用。
（2）图2中两曲线比较：
酶具有专一性。
（3）分析图3和图4：
温度或pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。
（4）分析图5：
OP段的限制因素是底物浓度，P点以后的限制因素则是酶浓度。
（5）分析图6：
A表示酶，B表示被催化的反应物。
[辨析5个易错点]
1．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。
（×
）
【提示】 酶的基本组成单位是氨基酸和核糖核苷酸。
2．发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性。
【提示】 高烧使体温升高，降低体内酶的活性，使消化功能减退，导致食欲减退。
3．口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用。
（√）
4．高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性，如图表示酶活性与温度的关系，当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降。
【提示】 高温可破坏酶分子空间结构，活性不能恢复。
5．滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解及滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率均涉及“降低化学反应活化能”原理。
考向1考查酶的本质、作用和特点
1．下列关于酶的叙述，正确的是（ ）
A．正常情况下人体内酶的活性与环境温度呈正相关
B．酶为化学反应提供活化能
C．细胞中所有酶的合成都受基因控制
D．胃蛋白酶不能催化小肠中蛋白质水解，说明酶具有专一性
C [人是恒温动物，正常情况下人体内酶的活性不受环境温度影响，A错误；
酶通过降低化学反应活化能促进化学反应的进行，而不是为化学反应提供活化能，B错误；
绝大多数酶的本质是蛋白质，少数酶的本质是RNA，它们的合成都受基因控制，C正确；
胃蛋白酶不能催化小肠中蛋白质水解，说明酶的活性受环境pH的影响，D错误。
2．关于生物体产生的酶的叙述，错误的是（ ）
A．酶的化学本质是蛋白质或RNA
B．酶可以在细胞外发挥作用
C．蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类
D．高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性
D [绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，A正确；
在适宜条件下，酶可以在细胞外发挥作用，催化化学反应，B正确；
蛋白酶催化蛋白质水解成短肽和氨基酸，淀粉酶催化淀粉水解，二者都属于水解酶类，C正确；
酶的活性受温度影响，高温和低温的作用不同，高温能破坏酶的结构使其变性失活，而低温使酶的活性降低，但其结构并未发生改变，D错误。
常考必记的7类酶
（1）DNA聚合酶——催化脱氧核苷酸间缩聚形成3,5 磷酸二酯键，用于DNA复制及逆转录
（2）RNA聚合酶——催化“核糖核苷酸”间缩聚形成3,5 磷酸二酯键，用于RNA合成（转录）及RNA复制
（4）DNA解旋酶——用于DNA复制时双链间氢键打开
（5）
（6）各种消化酶——可对应催化相关大分子的水解，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等
（7）细胞工程工具酶：
纤维素酶和果胶酶（除去细胞壁）、胰蛋白酶（动物细胞培养）
考向2考查酶作用特点的相关曲线分析
3．如图分别表示温度、pH与酶活性的关系，下列叙述不正确的是（ ）
15482013】
A．曲线a上的B点对应的温度表示该酶的最适温度
B．人体内胃蛋白酶的活性与曲线b相似
C．曲线b、c说明不同的酶有不同的最适pH
D．酶活性随温度的升高而增强
D [当温度达到最适温度前，酶的活性随温度的升高而增强；
当温度超过最适温度后，酶的活性随温度的升高而减弱。
4．某科研小组将新鲜的萝卜磨碎、过滤制得提取液，以等体积等浓度的H2O2作为底物，对提取液中过氧化氢酶的活性进行了相关研究，得到如下图所示的实验结果。
实验一 实验二
（1）实验一的主要目的是________________；
与加Fe3＋相比，单位时间内加萝卜提取液产生的氧气多，其原因是酶降低______________________。
（2）实验二是在最适温度下测定相同时间内H2O2的剩余量，引起A、B曲线出现差异的原因最可能是________。
实验二的结果表明，使过氧化氢酶失活的pH范围是__________________。
（3）过氧化氢酶制剂的保存，一般应选择________（填“低温”“高温”或“最适温度”）、pH为________的条件。
【解析】
（1）实验一的两条曲线是比较萝卜提取液和Fe3＋催化H2O2产生O2的量，主要目的是研究提取液中的H2O2酶和Fe3＋的催化效率。
H2O2酶的催化效率高是因为酶降低活化能更显著。
（2）实验二中相同时间内过氧化氢的剩余的不同最可能是酶的量不同。
过氧化氢没有分解说明酶已失活。
（3）低温和中性环境不会破坏酶分子的结构，有利于酶制剂的保存。
【答案】
（1）验证酶具有高效性（比较过氧化氢酶与Fe3＋催化效率的高低） 反应的活化能更显著
（2）酶的含量不同 小于2和大于11 （3）低温 7
“四看法”分析酶促反应曲线
（1）看两坐标轴的含义：
分清自变量与因变量，了解两个变量之间的关系。
（2）看曲线的变化：
利用数学模型法观察同一条曲线的升、降或平的变化，掌握变量变化的生物学意义。
如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，限制因素是横坐标所表示的因素，当达到饱和后，限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素。
（3）看特殊点：
即曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉点等五点，理解特殊点的意义。
（4）看不同曲线的变化：
理解曲线之间的内在联系，找出不同曲线的异同及变化的原因。
考点串讲2|酶的相关实验
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．（2013·
全国卷Ⅱ）已知大麦在萌发过程中可以产生α 淀粉酶，用GA（赤霉素）溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α 淀粉酶。
为验证这一结论，某同学做了如下实验：
试管号
GA溶液
缓冲液
水
半粒种子10个
实验步骤
实验
结果
步骤1
步骤2
1
带胚
25℃保
温24h
后去除
种子，
在各试
管中分
别加入
1mL淀
粉液
温10min
后各试
1mL碘
液，混匀
后观察
溶液颜
色深浅
＋＋
2
去胚
＋＋＋＋
3
0.2
0.8
4
0.4
0.6
＋
5
不加
种子
注：
实验结果中“＋”越多表示颜色越深。
表中液体量的单位均为mL。
15482014】
（1）α 淀粉酶催化________水解可生成二糖，该二糖是________。
（2）综合分析试管1和2的实验结果，可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的________，这两支试管中淀粉量不同的原因是____________________________________________________________________________________。
（3）综合分析试管2、3和5的实验结果，说明在该实验中GA的作用是___________________________________________________________。
（4）综合分析试管2、3和4的实验结果，说明_______________________________________________________________________________________________。
【解析】 该实验的目的是验证GA可诱导种子产生α 淀粉酶。
通过对表格中的实验分组和操作加以对比、分析得知，实验的变量是GA的浓度变化、是否加种子、种子是否带胚，试管中添加水量不同的目的是保证试管中液体总体积不变。
实验过程中，一定要遵循单一变量原则，选好对照组和实验组，如1和2、2和3、3和4、4和5等。
在无关变量保持一致的条件下，根据因变量，即淀粉加碘液变蓝后颜色的深浅，确定淀粉剩余量的多少，从而推出含有α 淀粉酶量的多少，进而推出种子产生α 淀粉酶的场所和GA浓度对α 淀粉酶产生量的影响。
（1）酶具有专一性，α 淀粉酶催化淀粉水解生成的二糖是麦芽糖。
（2）试管1和试管2的实验中，单一变量为种子是否有胚，根据实验结果，试管1颜色比试管2浅，则试管1含有的淀粉少于试管2含有的淀粉，从而说明试管1产生了α 淀粉酶，可得出结论：
有胚的种子能产生α 淀粉酶，并使淀粉水解。
（3）没有GA溶液且种子去胚的试管2，其实验结果和不含种子的试管5相同，说明没有α 淀粉酶的产生，含GA溶液且种子去胚的试管3的实验结果比试管2颜色浅，说明有α 淀粉酶产生，进而推出GA能诱导种子产生α 淀粉酶。
（4）试管2、3、4里的种子都是去胚的，单一变量是GA的浓度，根据实验结果，发现随GA浓度升高，试管中含有的淀粉逐渐减少，说明试管中产生的α 淀粉酶逐渐增多。
【答案】
（1）淀粉 麦芽糖
（2）少 带胚的种子保温后能够产生α 淀粉酶，使淀粉水解 （3）诱导种子生成α 淀粉酶 （4）GA浓度高对α 淀粉酶的诱导效果好
3．（2012·
全国卷）某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：
①在A、B、C、D、E5支试管中分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1mL；
②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1mL，摇匀；
③将5支试管放入70℃恒温水浴中，保温时间相同且合适；
④取出各试管，分别加入斐林试剂2mL，摇匀；
⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。
上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由（不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数），以便实验能得到正确的预期结果。
（1）___________________________________________________________。
（2）___________________________________________________________。
【解析】 解答本题时应全面考虑酶的最适条件以及斐林试剂的作用条件。
（1）唾液淀粉酶的最适温度是37℃左右，70℃时酶会变性失活。
（2）加入斐林试剂后，需要沸水浴加热才能看到砖红色沉淀。
【答案】
（1）③中70℃应改为37℃。
因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37℃
（2）④在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在50～60℃水浴中一段时间。
因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色
1．酶的催化作用实验探究
对照组：
反应物＋清水―→反应物不被分解；
实验组：
反应物＋等量的相应酶溶液―→反应物被分解。
2．酶的高效性实验探究
反应物＋无机催化剂―→反应物分解速率；
反应物＋等量酶溶液―→反应物分解速率。
实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是反应物分解速率。
3．酶的专一性探究
（1）设计思路一：
换反应物不换酶
反应物＋相应酶溶液―→反应物被分解；
另一反应物＋等量相同酶溶液―→反应物不被分解。
（2）设计思路二：
换酶不换反应物
相同反应物＋等量另一种酶溶液―→反应物不被分解。
4．影响酶活性的外界因素的实验探究
实验的自变量（即单一变量）为温度或pH，因变量是反应速率，可用生成物的量或反应物的剩余量表示。
（1）探究温度对酶活性影响的实验设计思路
方案一：
（以α 淀粉酶为例）
溶液颜色变化
方案二：
（此方案可探究酶的适宜温度）
反应速率（生成物的量或反应物的剩余量）
（2）探究pH对酶活性影响的实验设计思路
（以H2O2酶为例）
气泡产生量
（此方案可探究酶适宜的pH）
考向1考查酶的相关实验设计
1．为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如下5组实验，分别选择一定的试剂进行检测，合理的实验方案是（ ）
组别
①
②
③
④
⑤
酶
蛋白酶
淀粉酶
反应物
蛋白质
淀粉
麦芽糖
A．①和③对比，用双缩脲试剂检测
B．②和④对比，用碘液检测
C．④和⑤对比，用斐林试剂检测
D．③和④对比，用斐林试剂检测
B [①和③中蛋白酶和淀粉酶均是蛋白质，不能用双缩脲试剂检测，A错；
蛋白酶不能催化淀粉水解，淀粉酶可以催化淀粉水解，所以②和④对比，可用碘液检测，B正确；
淀粉酶能催化淀粉水解，产生还原性糖，淀粉酶虽不能催化麦芽糖水解，但麦芽糖为还原性糖，所以④和⑤均能与斐林试剂反应，形成砖红色沉淀，C错；
蛋白质及其水解产物均不能与斐林试剂反应，D错。
2．过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。
为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。
下列相关叙述正确的是（ ）
管号
1%焦性
没食子酸
/mL
2%
H2O2/mL
过氧化
物酶溶
液/mL
白菜梗
提取液
煮沸冷却
后的白菜
梗提取液
－
A．1号管为对照组，其余不都是实验组
B．2号管为对照组，其余都为实验组
C．若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D．若4号管不显橙红色，可证明白菜梗中无过氧化物酶
A [根据实验目的“探究白菜梗中是否存在过氧化物酶”，可确定加入白菜梗提取液的3号管为实验组，1号、2号和4号管都为对照组，A选项正确、B选项错误；
若3号管显橙红色，还需要与2号管、4号管对照才能证明白菜梗中存在过氧化物酶，C选项错误；
若4号管不显橙红色，可能是因为高温使过氧化物酶失活，而不能证明白菜梗中不存在过氧化物酶，D选项错误。
酶促反应实验的注意事项
（1）反应物和酶的选择
①研究酶的适宜温度实验时，不宜选用过氧化氢酶催化H2O2的分解，因为过氧化氢在加热的条件下分解会加快。
②研究酶的适宜pH实验时，由于酸对淀粉有分解作用，并且碘 碘化钾可与碱反应，所以一般不选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，常选用H2O2和过氧化氢酶。
（2）检测时试剂的选择
①研究温度对酶活性影响的实验时，鉴定淀粉是否分解用碘液，一般不选用斐林试剂，因为斐林试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
②若物质反应前后均能与试剂发生反应，例如麦芽糖和水解后形成的葡萄糖均能与斐林试剂反应，再如蛋白质和水解后形成的多肽均能与双缩脲试剂反应，此类试剂不能选用。
③若物质反应前后均不能与试剂反应，例如蔗糖和水解后的单糖均不能与碘液反应，此类试剂也不能选用。
考向2考查酶的相关实验分析
3．某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，得到如图所示的实验结果。
请回答相关问题：
（1）酶活性是指__________________，该实验的自变量是__________，以__________作为检测因变量的指标。
（2）上图所示的实验结果与预期不符，于是活动小组又进行__________（填“对照”、“对比”或“重复”）实验，得到与上图无显著差异的结果。
查阅资料后发现，盐酸能催化淀粉水解。
因此推测，该实验中淀粉可能是在__________和__________的作用下分解的。
pH为3条件下的酶活性__________（填“小于”、“等于”或“大于”）pH为9条件下的酶活性，原因是_________________________________________________________________。
（3）在常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著，判断依据是_________________________________________________________
___________________________________________________________。
【解析】
（1）酶活性是指酶对化学反应的催化效率，据图示可知，横坐标为不同的pH，纵坐标为淀粉剩余量，故该实验的自变量是pH的不同，因变量是1h后淀粉剩余量。
（2）当实验结果与预期不符，需进行重复实验，观察结果。
由于盐酸能催化淀粉水解。
因此推测，该实验中淀粉可能是在淀粉酶和盐酸的作用下分解的，据图示可知pH为3和pH为9条件下淀粉剩余量相等，但pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下的酶活性，原因是因为pH为3的条件下，有盐酸催化淀粉分解干扰实验结果。
（3）比较pH为1和pH为7的实验结果可知，pH为7的条件下淀粉的剩余量小于pH为1条件下淀粉的剩余量。
故说明与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著。
【答案】
（1）酶对化学反应的催化效率 pH 1h后淀粉剩余量
（2）重复 淀粉酶 盐酸 小于 因为pH为3的条件下，有盐酸催化淀粉分解干扰实验结果
（3）1h后，pH为7的条件下淀粉的剩余量小于pH为1条件下淀粉的剩余量
考点串讲3|ATP在代谢中的作用
全国乙卷）下列与神经细胞有关的叙述，错误的是（ ）
15482015】
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 [
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