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【高频考点解读】 1.酶在代谢中的作用(Ⅱ) 2.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ) 3.实验：探究影响酶活性的因素 【热点题型】 题型一 酶的本质、生理功能及其实验验证 例1、下列有关酶的叙述，正确的是( )。 ①是有分泌功能的细胞产生的 ②有的从食物中获得，有的从体内转化而来 ③凡是活细胞都能产生酶 ④绝大多数酶是蛋白质 ⑤有的酶是蛋白质，有的酶是固醇 ⑥酶在代谢中有多种功能 ⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用 ⑧酶只是起催化作用 ⑨酶只在细胞内发挥作用 ⑩酶在体内不能更新 ?酶制剂通常在低温下保存 A．①②⑤? B．③⑦⑨⑩ C．③④⑧? D．④⑤⑥⑩ 解析 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物；酶大多数是蛋白质，少数为RNA；酶只有催化功能，在个体发育中起调控作用的是激素。 答案 C 【提分秘籍】 1．酶的本质及生理功能
与无机催化剂对比 2．酶是蛋白质的验证实验(利用双缩脲试剂)
实验结果分析：通过对照，实验组若出现紫色，证明待测酶的化学本质是蛋白质；不出现紫色，则该酶液的化学本质不是蛋白质。 3．酶具有催化作用的实验设计思路及结果分析
实验结果分析：根据底物性质利用相应试剂检测，若底物被分解，则证明酶具有催化作用，否则不具有催化作用。 4．酶的高效性——比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验过程中的理论分析：
(2)酶具有高效性的机理是其能够显著降低反应活化能，缩短反应达到平衡点的时间，并使细胞代谢在温和条件下快速进 【举一反三】 以下与酶有关的叙述，正确的是(双选)( )。 A．有氧呼吸酶不一定在线粒体中起作用 B．酶都是由内分泌腺细胞合成的，具有高效性和专一性 C．DNA的转录和复制都需要解旋酶 D．细胞质中没有与DNA复制相关的酶 解析 A项正确，有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体，故有氧呼吸酶也存在于细胞质基质中。酶是由活细胞产生的具有催化能力的有机物，一般说来，只要是活细胞就能产生酶，B项错误。细胞中DNA的复制需要解旋酶解开双螺旋，转录时以DNA的一条链为模板，故也需要解旋酶，C项正确。细胞质中含有线粒体和叶绿体，含有与DNA复制相关的酶，D项错误。 答案 AC 【热点题型】 题型二 酶相关的曲线解读 例2、请针对下列酶的有关曲线回答问题。
(1)图一表示人体内某种酶在适宜的温度和pH条件下，作用于一定量的 (2)图二表示该酶促反应速率与底物浓度的关系。若酶量增加一倍，曲线应如何变化？请在图中画出。 (3)图三可以表示人体________在37 ℃条件下酶促反应速率与pH的关系。 A．唾液淀粉酶 B．胃蛋白酶 C．胰脂肪酶 D．呼吸氧化酶
【提分秘籍】酶相关的曲线解读 1．表示酶高效性的曲线 (1)催化剂可加快化学反应速率，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时间，不改变化学反应的平衡点。 (3)酶只能催化自然条件下能发生的化学反应。
2．表示酶专一性的曲线 加入酶B的反应速率与无酶A或空白对照条件下的反应速率相同，而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶B对此反应无催化作用。进而说明酶具有专一性。
3．影响酶活性的曲线
(1)甲、乙曲线表明： ①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。 ②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。 (2)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。 4．底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
(1)在其他条件适宜，酶量一定的条件下，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)在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。 【举一反三】 如图甲是过氧化氢酶活性受pH影响的示意图，图乙表示在最适温度下，pH＝b时，H2O2分解产生O2的量随时间的变化情况。若该酶促反应过程中某一个条件发生变化，下列说法正确的是( )。
A．pH＝a时，E点下移，D点左移 B．pH＝c时，E点为0 C．温度降低时，E点不变，D点右移 D．H2O2的量增加时，E点下移，D点左移
题型三 考查ATP的结构与作用 例3、ATP是细胞的能量“通货”，是生命活动的直接能源物质，下图为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( )。
A．图1中的A代表腺苷，b、c为高能磷酸键 B．图2中进行①过程时，图1中的c键断裂并释放能量 C．ATP与 D．夜间有O2存在时，图2中过程②主要发生在线粒体
1．ATP的结构简析
(1)
(3)各字母代表的含义：A——腺苷(腺嘌呤＋核糖)；P——磷酸基团；～——高能磷酸键。 (4)结构简式：A—P～P～P(远离腺苷A的那个高能磷酸键容易断裂，也容易形成)。 2． ATP的形成途径
3．ATP与ADP的相互转化
注意 酶1、酶2不同：酶1——合成酶，酶2——水解酶。 转化式：ADP＋Pi＋能量 →ATP。 (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总是处于一种动态平 (2)ATP与ADP的相互转化不是可逆反应。因为转化过程中的所需酶、能量的来源和去路和反应场所都不完全相同。但是物质是可循环利用的。 (3)ATP的形成需要满足4个条件：2种原料(ADP和Pi)、能量和酶。另外合成ATP的过程中有水生成。 【举一反三】 糖类、脂肪等有机物是细胞中的能源物质，它们含有大量的化学能，这些有机物中含有的能量用于生命活动需经过如图所示的过程。下列相关说法错误的是 ( )。
A．呼吸作用的重要意义之一是为生命活动提供能量 B．糖类、脂肪等有机物中的能量需要先转化成ATP中的能量才能用于生命活动 C．图中显示了ATP是生命活动的直接能源物质 D．糖类、脂肪等有机物中的化学能可以全部转化为ATP中的化学能 解析 糖类、脂肪等有机物中的化学能在氧化分解时大部分转化为热能，少部分转化为ATP中的化学能。 答案 D
题型四 考查影响酶活性的条件及酶的专一性 例4、某同学将马铃薯磨碎、过滤得到提取液进行以下实验。 Ⅰ.在30 ℃的条件下，取等量提取液分别加到4支盛有等量过氧化氢溶液，pH分别为3、5、7、9的试管中，结果发现每支试管都产生气体。请回答下列问题： (1)该实验的课题是__________________________。 (2)该实验中的自变量是______________________。 (3)各实验组均在30 ℃下进行的原因是：①__________； ②______________________________________。 Ⅱ.将加入4支试管中的马铃薯提取液的量减半，重复实验Ⅰ。分别测定实验Ⅰ、Ⅱ中过氧化氢的含量在相同时间内的变化，绘制成如图所示曲线，请回答下列问题。
(4)曲线a是实验________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的结果。 (5)曲线a和b中，过氧化氢含量的最低点基本位于横坐标同一位置的原因是___________________________________。
一、温度对酶活性的影响 1．原理解读
②温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，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．实验设计思路
3．实验设计程序
本实验不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解，因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。 二、pH对酶活性的影响 1．原理解读 (1)2H2O22H2O＋O2 (2)pH影响酶的活性，从而影响O2的生成 2．实验设计思路 O2的产生速率 三、酶的专一性 该实验探究中的自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。 (1)方案一：用同一种酶催化两种不同物质
解读 用淀粉酶 (2)方案二：用两种不同酶催化同一种物质 ① ②再用斐林试剂鉴定，从而探究酶的专一性。 【举一反三】 下列能说明酶不同于一般催化剂的催化特性的是(双选) ( )。 A．酶都是蛋白质 B．酶是活细胞产生的，只能在生物体内发挥催化作用 C．酶的催化作用存在最适温度 D．每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应 解析 酶未必都是蛋白质；酶既可在生物体内发挥催化作用，也可在生物体外发挥催化作用；与一般无机催化剂相比，酶催化具温和性(如C)专一性(如D)及高效性特点。 答案 CD 【高考风向标】 1． （2014·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 【答案】B 【解析】 本题考查ATP的有关知识，线粒体中合成的ATP可用于除光合作用以外的耗能反应，A项正确。机体无 2. （2014·重庆卷）如图为乙醇在人体内主要的代谢过程。下列相关叙述，正确的是( ) 乙醇氧化肝脏乙醛氧化,Ｆ乙酸 A．乙醇转化为乙酸发生的氧化反应，均由同一种氧化酶催化 B．体内乙醇 C．乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水，同时释放能量 D．正常生理情况下，人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关
A．质壁分离过程中水分子的扩散 B．生长素在胚芽鞘中的极性运输 C．肝细胞中糖原与葡萄糖的转化 D．活细胞内ATP与ADP的转化
A．鉴定待测样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后再加CuSO4溶液 B．制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色 C．低温诱导染色体加倍实验中，将大蒜根尖制成装片后再进行低温处理 D．探究温度对酶活性 【答案】A 【解析】 鉴定蛋白质的试剂为双缩脲试剂，该试剂使用时应先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液，A项正确。制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片的正确顺序是：解离→漂洗→染色→制片，B项错误。低温诱导染色体加倍实验中，应首先对大蒜根尖低温处理，诱导分生区细胞染色体加倍，再制作装片，C项错误。探究温度对酶活性的影响时，不同组的酶和底物混合前应先保温到实验温度，若在室温下混合再在不同温度下保温，则达到实验温度时，反应 5．（2014·福建卷）用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是( ) A．蛋白酶 B．RNA聚合酶 C．RNA D．逆转录酶
A．叶肉细胞合成的糖运输到果实 B．吞噬细胞吞噬病原体的过程 C．淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖 D．细胞中由氨基酸合成新的肽链
A．脂肪 B．钙离子 C．糖 D．ATP 【答案】D 【解析】 脂肪是生物体内的储能物质；钙是生物体内的某些物质的组成成分；糖是生物体内的主要能源物质；ATP是细胞内的能量“通货”，细胞生命活动所需能量直接来源于ATP水解释放的能量。 8．(2013年高考新课标全国卷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 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 解析：本题主要考查酶的相关知识。细胞生命活动所必需的酶，如呼吸氧化酶，会存 答案：B 9．(2013年高考 A．利用果胶酶提高水果的出汁率 B．滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解 C．滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率 D．利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率
A．激素都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢 B．代谢的终产物可反馈调节相关酶活性，进而调节代谢速率 C．同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同 D．对于一个细胞来说，酶的种类和数量不会发生变化
A．不同酶的最适温度可能相同 B．随着温度降低，酶促反应的活化能下降 C．酶活性最高时的温度不适合该酶的保存 D．高温下酶失活是酶空间结构 解析：不同酶的最适温度可能相同，也可能不同，A正确；在一定的范围内随着温度的降低，酶的活性下降，而酶促反应的活化能是不会降低的，B错误；低温时，酶的活性降低，但酶的空间结构稳定，因此，酶制剂适于在低温(0～4 ℃)下保存，C正确；高温、强酸、强碱都会破坏酶的空间结构，从而使酶失活，D正确。 答案：B 12．(2013年高考四川卷)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，下列生命活动不会同时发生的是( ) A．细胞的增殖与分化 B．光能的吸收与转化 C．ATP的合成与分解 D．基因的突变与重组
A．DNA复制需要消耗能量 B．光合作用的暗反应阶段需要消耗能量 C．物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATP D．细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生 解析：物质通过协助扩散进出细胞需要载体，但不消耗能量，C错误。 答案：C 【随堂巩固】 1．下列有关酶的叙述正确的是( ) A．酶都是在核糖体上以氨基酸为原料合成的 B．人体内环境pH变化不影响细胞内酶的催化作用 C．若要长期保存酶，应将其放在低温环境下 D．酶在催化反应完成后立即被降解成为氨基酸
A.实验① B．实验② C．实验③ D．实验④ 解析：过氧化氢受热会分解，因此不宜用过氧化氢酶探究温度对酶活性的 答案：B 3．下表代表胃、小肠中有关消化液的成分及部分酶的最适pH，下列说法错误的是( )
A.酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物 B．与无机催化剂比较，酶具有高效性，专一性，且需要适宜条件 C．胃液中的胃蛋白酶会随着胃的排空进入小肠，胃蛋白酶进入小肠后，能将蛋白质分解 D．胃液中有大量的胃酸(HCl)，它随胃的排空进入小肠后不会破坏小肠中酶的活性 解析：根据表中信息分析，胃蛋白酶适宜的pH为酸性，当其进入小肠后，由于pH的改变，酶失活不能将蛋白质分解；从表中分析，肠液中含有NaHCO3，胃酸进入小肠后HCl被中和，不破坏小肠酶的活性。 答案：C 4．如图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是( )
A．当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降 B．当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升 C．酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存 D．酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重
A．有足够的底物，温度、pH等条件适宜且恒定——υ与酶浓度成正比 B．酶浓度恒定，温度、pH等条件适宜且恒定——υ与底物浓度成反比 C．酶浓度和底物一定，在pH适宜的条件下——υ与温度成反比 D．酶浓度和底物一定，在温度适宜的条件下——υ与pH成正比 解析：在一定范围内，υ与底物浓度成正比。 在低于最适温度范围内，υ与温度成正比，在高于最适温度范围内，υ与温度成反比。在低于最适pH范围内，υ与pH成正比，在高于最适pH范围内，υ与pH成反比。 答案：A 6．下列有关酶的叙述，正确的是( ) A．酶可以被水解，产物是氨基酸 B．若反应温度不断升高，则酶的最大反应速率不断提高 C．冬季动物体内酶的活性随环境温度的下降而降低 D．在一定范围内，底物浓度影响着酶促反应速率
A．萤火虫发光的直接能源物质ATP主要来自线粒体基质 B．萤火虫发光细胞中的荧光素接受ATP供能后无需转化即可发出荧光
D．萤火虫发出的荧光是一种物理信息 解析：生命活动的 答案：D 8．为了验证胰腺的分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如下图所示，在37 ℃水浴中保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4不加任何试剂，下列实验能达到目的的是( )
A．实验① B．实验② C．实验①、实验②都能 D．实验①、实验②都不能
A．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量 B．增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生的气体速率加快 C．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限 D．若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶 解析：根据图示装置可推出该实验研究的是酶的高效性、酶量对酶促反应速率的影响；温度为无关变量，A正确；增加酶的浓度，可以加快反应速率，B正 答案：C 10．图一曲线a表示在最适温度、最适pH条件下时间与生成物量的关系，图二曲线
A．图一曲线a中，A点后，限制生成物量不再增加的因素是酶的数量不足 B．图二曲线，酶减少后，图示反应速率可用曲线f表示 C．分别在图二中取B、C点的速率值，对应图一中的曲线c和d D．减小pH，
(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________________________________________________________________________。 解析：(1)1号试管是对照组，3号试管加 答案：(1)过氧化氢酶能降低过氧化氢分
①鲈鱼的驯养：将从海洋中捕获的鲈鱼鱼苗在浮式海水网箱中饲养14 d，用普通饲料投喂，备用。 ②饲料的配制：在每千克普通饲料中添加200 mg植酸酶，配制成加酶饲料；并将普通饲料和加酶饲料分别制成大小相同的颗粒，烘干后储存。 ③鲈鱼的饲养：挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组，放养于规格相同的浮式海水网箱中，放养密度 ④称重并记录：投喂8周后，从每个网箱中随机取20尾鲈鱼称重。结果显示，对照组、实验组鱼体平均增重率分别为859.3%、947.2%。 ⑤制备鲈鱼肠道中消化酶样品，并分别测定消化酶的活性，结果如下表。
根据上述实验，回答下列问题： (1)步骤①中选用鲈鱼鱼苗而不是成体的主要原因是________________；实验前的驯养是为了________________________________________________________________________。 (2)步骤②中将配制好的饲料进行烘干要特别注意________，其原因是________________________________________________________________________。 (3)步骤③中还应控制好的无关变量主要有____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)本实验得出的初步结论是____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)推测鲈鱼的食性并说明理由：___________________________________________________。
答案：(1)成体鱼生长缓慢，实验效果不明显 让鲈鱼适应实验养殖环境 (2)温度不能过高 高温会使植酸酶变性而失去活性 (3)水温、盐度和溶解氧等 (4)添加植酸酶的饲料促进鲈鱼幼体的生长；植酸酶能提高肠道中蛋白酶的活性，而对肠道中脂肪酶和淀粉酶的活性影响较小 (5)肉食性，其肠道中蛋白酶活性显著高于脂肪酶和淀粉酶 13．有人做了下面的实验以研究pH对酶活性的影响：准备5支盛有等量胃蛋白酶溶液但pH各不相同的试管，每支试管加1块1 cm3的正方体凝固蛋白质，试管
(1)请根据表中数据，在下面的坐标图中画出pH与酶活性的关系曲线。
(2)提供两种使实验能在更短时间内 ________________________________________________________________________。 (3)如果要确认上述实验中蛋白块的消失是由于酶的作用而不是其他因素的作用，还应补充怎样的对照实验？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)除了本实验外，请另外设计一种简便易行的方案来测定pH对酶活性的影响：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)将胃蛋白酶溶液加热，使酶失去活性后再加入试管(或将胃蛋白酶溶液改为清水或蒸馏水等) (4)用过氧化氢酶催化H2O2分解， 改变pH，检测氧生成量的变化(其他答案符合题意即可) 14．研究证实ATP是细胞的“能量通货”。请分析回答： (1)人体细胞中的ATP主要来自________(生理过程)，其分子结构简式是________。研究发现，正常成年人安静状态下24小时有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10 mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是______________________________________________。 (2)细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，3个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是________ (3)为了研究X物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24小时，然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百
①该实验的因变量是__________________________________________________。 ②实验数据表明，该实验的因变量之间有何联系？ ________________________________________________________________________。 ③若用混有浓度为2 mg/mL的X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)动物细胞产生ATP的过程是呼吸作用；解决ATP含量少的问题的办法就是ATP与ADP相互迅速转化。( 答案：(1)细胞呼吸 A－P～P～P ATP与ADP相互迅速转化 (2)腺苷 (3)①细胞中ATP的浓度和细胞死亡的百分率 ②细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增加 ③供能减少，阻碍消化酶的合成和分泌，影响消化；妨碍主动运输，影响营养物质的吸收
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