專題4 酶和ATP【考情探究】課標(biāo)解讀考情分析備考策略考點考向1酶酶的本質(zhì)、作用和特性(1)考查內(nèi)容:命題重點是從酶在代謝中的作用角度考查酶的本質(zhì)、作用和特性以及影響酶活性的因素(如2020山東,1);ATP多與其他知識點結(jié)合進行綜合考查,集中體現(xiàn)在對ATP的合成和作用的考查上(如2020山東,2)。(2)命題規(guī)律:“酶的作用與特性”常結(jié)合實例進行考查;“影響酶活性的因素”常常結(jié)合曲線分析進行考查。對能力的考查多集中在模型分析、實驗探究、基礎(chǔ)判斷等方面。(3)命題趨勢:預(yù)計在2022年高考中,試題將繼續(xù)聚焦在酶的特性這一視角,考查有關(guān)酶的必備知識以及酶的相關(guān)實驗分析的能力(1)通過比較酶與激素等物質(zhì)的異同,類比具有專一性的物質(zhì),建立起辯證統(tǒng)一的觀念。(2)通過構(gòu)建酶促反應(yīng)速率影響因素的數(shù)學(xué)模型,加深對酶特性的理解,培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)形結(jié)合分析生物學(xué)問題的科學(xué)思維。(3)歸納酶和ATP與各代謝活動的關(guān)系,分析有關(guān)酶的各類實驗,能夠運用實驗設(shè)計的一般規(guī)律和實驗方法解答有關(guān)實驗類試題影響酶活性的因素有關(guān)酶的實驗設(shè)計2ATPATP的結(jié)構(gòu)和功能ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化【真題探秘】命題立意①核心考點本題考查pH對酶活性影響的實驗探究。②核心素養(yǎng)科學(xué)探究:科學(xué)設(shè)計和正確實施實驗步驟,分析實驗自變量和因變量,觀察實驗現(xiàn)象,統(tǒng)計實驗結(jié)果,得出實驗結(jié)論。③命題特點基礎(chǔ)性:以教材實驗為依托,考查實驗設(shè) 計的合理性、實驗步驟的科學(xué)性和實驗原則的應(yīng)用性,基礎(chǔ)性較強。解題指導(dǎo)①審題關(guān)鍵依據(jù)實驗?zāi)康?分析實驗的自變量和因變量;從酶的特性出發(fā)合理設(shè)計實驗步驟。②易混易錯應(yīng)先加入緩沖液調(diào)節(jié)pH,再讓酶與底物混合。拓展延伸①H2O2不適宜作探究溫度影響酶活性實驗的反應(yīng)物,因為H2O2在高溫下會加快分解,從而影響實驗結(jié)果。②淀粉不適宜作探究pH影響酶活性實驗的反應(yīng)物,因為淀粉可在酸性條件下水解,從而影響實驗結(jié)果。
基礎(chǔ)篇【基礎(chǔ)集訓(xùn)】考點一 酶1.下列關(guān)于酶的敘述,正確的是( )A.酶具有催化作用并都能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色B.酶適宜在最適溫度下長期保存以保持其最高活性C.細胞代謝能夠有條不紊地進行主要由酶的高效性決定D.酶既可以作為催化劑,也可以作為另一個反應(yīng)的底物答案 D 2.下列關(guān)于酶的敘述,正確的是( )①酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA②酶通過提供反應(yīng)所需的活化能提高反應(yīng)速率③酶活性最高時的溫度不適合該酶的保存④酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸⑤淀粉酶溶液中加入蛋白酶不會導(dǎo)致淀粉酶活性發(fā)生變化⑥不同酶的最適溫度可能相同 A.①③⑥ B.①④⑤ C.②④⑥ D.①⑤⑥答案 A 3.如圖表示一種酶與其對應(yīng)底物,以下敘述錯誤的是( )A.高溫導(dǎo)致該酶空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變B.高溫下該酶失活是因其活性位點與底物不吻合C.降低至最適溫度時此酶的活性位點結(jié)構(gòu)能恢復(fù)D.酶的專一性是由酶和底物的空間結(jié)構(gòu)決定的答案 C 4.如圖表示某反應(yīng)進行時,有酶參與和無酶參與的能量變化,則下列敘述正確的是( )A.曲線Ⅰ表示有酶參與B.酶參與反應(yīng)時,所降低的活化能為E4C.E1為反應(yīng)前后能量的變化D.此反應(yīng)為放能反應(yīng)答案 B
考點二 ATP5.如圖為ATP的分子結(jié)構(gòu)圖,A、B、C表示相應(yīng)的結(jié)構(gòu),①、②表示化學(xué)鍵。下列敘述正確的是( )A.A表示腺嘌呤,B表示腺苷B.化學(xué)鍵①與化學(xué)鍵②的穩(wěn)定性相同C.化學(xué)鍵②的形成所需的能量都來自化學(xué)能D.化學(xué)鍵②的斷裂往往與吸能反應(yīng)相關(guān)聯(lián)答案 D 6.ATP是生命活動常用的直接能源物質(zhì)。下列關(guān)于ATP的敘述正確的是( )A.ATP水解釋放的磷酸基團可使載體蛋白磷酸化,同時伴隨著能量的轉(zhuǎn)移B.Mg2+從外界溶液中逆濃度梯度進入番茄根細胞不需要消耗ATPC.人劇烈運動,為滿足能量需求,肌細胞中ATP合成速率將明顯大于其水解速率D.螢火蟲體內(nèi)光能可轉(zhuǎn)化成ATP中化學(xué)能且ATP中化學(xué)能也可轉(zhuǎn)化為光能答案 A 7.ATP中含有3個磷酸基團,依據(jù)五碳糖的距離由遠及近分別用Pγ、Pβ、Pα表示,若ATP中核糖被脫氧核糖所代替,則需要在ATP的前面加一個d,若ATP中的含氮堿基被鳥嘌呤代替,則記作GTP。下列敘述中錯誤的是( )A.細胞的吸能反應(yīng)往往與ATP的水解有關(guān)B.1分子GTP徹底水解可得到4種小分子物質(zhì)C.ATP水解脫掉一個磷酸基團后形成A—Pα~PβD.dCTP的中文名稱為胞嘧啶脫氧核苷三磷酸答案 B 8.下列有關(guān)ATP的敘述錯誤的是( )A.人體內(nèi)成熟的紅細胞中沒有線粒體,不能產(chǎn)生ATPB.產(chǎn)生酶的細胞一定能產(chǎn)生ATPC.在有氧與無氧的條件下,細胞質(zhì)基質(zhì)都能形成ATPD.ATP中的“A”與DNA中的堿基A含義不同答案 A [教師專用題組]【基礎(chǔ)集訓(xùn)】考點一 酶 1.(2019浙江稽陽8月聯(lián)考,11)下列關(guān)于酶和酶促反應(yīng)的敘述,正確的是( )A.酶的基本組成單位是氨基酸或脫氧核苷酸B.酶促反應(yīng)都需要ATP供能C.一種酶只能催化一種底物的反應(yīng)D.一定溫度范圍內(nèi),溫度升得越高,酶變性的速率也越快
答案 D 在一定溫度范圍內(nèi),溫度升得越高,酶變性的速率也越快,D正確。酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,故其基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸,A錯誤。有些酶促反應(yīng)需要ATP供能,有些酶促反應(yīng)不需要,B錯誤。一種酶只能催化一種底物或少數(shù)幾種相似底物的反應(yīng),C錯誤。2.(2019江蘇無錫期中調(diào)研,6)下列關(guān)于酶的敘述正確的是( )A.細胞中的酶能供應(yīng)反應(yīng)所需的活化能催化反應(yīng)發(fā)生B.用于治療消化不良的多酶片咀嚼后吞服會影響療效C.細胞中的酶均能與雙縮脲試劑發(fā)生作用產(chǎn)生紫色反應(yīng)D.可用過氧化氫溶液和鮮肝研磨液探究溫度對酶活性的影響答案 B 酶催化作用的實質(zhì)是降低反應(yīng)所需的活化能,而不是供應(yīng)反應(yīng)的活化能,A錯誤;多酶片是雙層糖衣片,外層為普通糖衣,內(nèi)層為腸溶衣,進入胃后腸溶衣不被胃酸溶解,直至進入小腸接觸到堿性的腸液后才溶解,使藥物在小腸發(fā)揮作用,若咀嚼后吞服,失去了腸溶衣的保護,藥物在胃中就會釋放出來,進而被胃酸破壞而失去療效,B正確;細胞中的絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA,蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用產(chǎn)生紫色反應(yīng),C錯誤;探究溫度對酶活性的影響,自變量是溫度,而加熱會使過氧化氫加快分解,對實驗結(jié)果產(chǎn)生干擾,因此不能用過氧化氫溶液作為底物探究溫度對酶活性的影響,D錯誤。3.(2020浙江嘉興9月聯(lián)考,23)下面是關(guān)于某種淀粉酶的實驗,處理方式及結(jié)果如表圖所示。下列敘述正確的是( )試管Ⅰ試管Ⅱ試管ⅢpH887溫度/℃604040淀粉酶溶液/mL111淀粉溶液/mL333A.試管Ⅰ中的淀粉酶始終保持較高活性B.試管Ⅱ的溫度和pH最適合該淀粉酶發(fā)揮催化作用C.試管Ⅲ中的淀粉酶在作用40min后便會失去活性D.本實驗的自變量是溫度和pH,因變量為淀粉酶的活性答案 D 由圖可知,試管Ⅰ中淀粉含量始終不變,所以試管Ⅰ中淀粉酶活性最低,A錯誤。試管Ⅱ中淀粉含量剩余的比試管Ⅲ中的多,說明在本實驗中試管Ⅲ的溫度和pH最適合該淀粉酶發(fā)揮催化作用,B錯誤。試管Ⅲ中的淀粉酶在作用40min時將淀粉消耗完畢,但淀粉酶并未失去活性,反應(yīng)前后其本身的量和化學(xué)性質(zhì)不變,C錯誤。本實驗中試管Ⅰ和試管Ⅱ的自變量是溫度,試管Ⅱ和試管Ⅲ的自變量是pH,因變量是淀粉酶的活性,通過單位時間內(nèi)淀粉的剩余量體現(xiàn),D正確。4.(2020江西名師聯(lián)盟聯(lián)考,21,2分)下列關(guān)于酶的敘述中,正確的是( )A.酶都是蛋白質(zhì)B.酶提供使反應(yīng)開始所必需的活化能C.低溫破壞酶的空間結(jié)構(gòu)而使酶失活D.酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物答案 D 本題以酶的本質(zhì)和特性為信息,考查理解能力,試題通過對酶相關(guān)知識的分析,體現(xiàn)了科學(xué)思維素養(yǎng)中的歸納與概括。酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物,其本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,A錯
誤,D正確;酶催化反應(yīng)的原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,B錯誤;低溫抑制酶的活性,但不破壞酶的分子結(jié)構(gòu),C錯誤。5.(2020黑龍江哈三中一調(diào),30,1分)下列關(guān)于酶的敘述中,正確的是( )A.酶在最適溫度和最適pH下的催化效率高,體現(xiàn)了酶的高效性B.酶通過提供活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率,保證細胞代謝快速進行C.同一生物體內(nèi)的各種酶發(fā)揮作用時所需的條件一定相同D.同一種酶可以存在于生物體內(nèi)分化程度不同的細胞中答案 D 酶的高效性體現(xiàn)在與無機催化劑催化同一底物時,其效率更高,A錯誤;酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速度,B錯誤;同一生物體內(nèi)的各種酶發(fā)揮作用時所需的條件不一定相同,如胃蛋白酶需要酸性條件下活性更高,而其他多數(shù)酶需要在接近中性的條件下活性更高,C錯誤;同一種酶可以存在于分化程度不同的活細胞中,比如呼吸酶,D正確。6.圖甲為乳糖酶作用機理,圖乙是溫度對乳糖酶催化效率的影響曲線。下列表述正確的是( )A.A是乳糖酶,其最適催化溫度是40℃B.B是乳糖酶,其從70℃降溫至40℃可恢復(fù)最高活性C.C、D均表示葡萄糖,70℃時乳糖酶的結(jié)構(gòu)被破壞D.C、D可分別表示葡萄糖和半乳糖,0℃時乳糖酶活性被抑制答案 D 分析題圖可知,B在反應(yīng)前后不變,所以B應(yīng)為乳糖酶,A(乳糖)被B水解成C和D(葡萄糖和半乳糖),A、C錯誤;在70℃時酶已變性失活且活性不可恢復(fù),B錯誤;0℃時乳糖酶活性被抑制但是仍具有活性,D正確。7.如圖表示淀粉酶在不同實驗條件下催化淀粉水解反應(yīng)時,淀粉的剩余量和反應(yīng)時間的關(guān)系。關(guān)于此圖的解讀,正確的是( )A.若a、b、c表示溫度,則三者中b表示的溫度為最適宜B.若a、b、c表示pH,則在c表示的pH條件下,酶已失活C.若a、b、c表示酶的濃度,則a表示的酶濃度最大D.若K+、Mg2+對淀粉酶的活性分別有促進、抑制作用,則c曲線對應(yīng)的是加K+的實驗答案 C 最適溫度下酶的活性最高,酶促反應(yīng)速率最快,三者中a表示的溫度為最適宜,A錯誤;pH影響酶的活性,但a、b、c表示的pH條件下酶均有活性,B錯誤;若實驗條件為不同的酶濃度,a條件下淀粉水解完所需時間最短,a表示的酶濃度最大,C正確;據(jù)題意可知,a、c曲線分別表示加入K+、Mg2+,即c曲線表示Mg2+對淀粉酶的活性有抑制作用,D錯誤。8.(2020浙江麗衢湖9月聯(lián)考,19)某同學(xué)探究酶特性的實驗設(shè)計如表所示:步驟操作方法試管甲乙1注入2%H2O23mL3mL2注入新鮮雞肝勻漿少許—
3二氧化錳—少許4實驗結(jié)果下列相關(guān)敘述錯誤的是( )A.雞肝制成勻漿是為了使過氧化氫酶充分接觸底物B.實驗結(jié)果甲試管氣泡釋放速度快于乙試管C.根據(jù)實驗結(jié)果得出的結(jié)論是酶具有催化作用D.該實驗過程溫度屬無關(guān)變量但會影響實驗結(jié)果答案 C 雞肝中含有過氧化氫酶,制成勻漿是為了使過氧化氫酶和底物充分接觸,A正確。甲試管中含有的是酶,乙試管中含有的是無機催化劑,因酶的催化效率高,所以甲試管氣泡釋放速度快于乙試管,B正確。根據(jù)實驗結(jié)果得出的結(jié)論是酶具有高效性,C錯誤。該實驗的自變量是催化劑的種類,溫度是無關(guān)變量,無關(guān)變量必須嚴格控制,否則會影響實驗結(jié)果,D正確。9.(經(jīng)典題)為探究影響酶活性的因素、驗證酶的專一性和高效性等,某同學(xué)設(shè)計了4套方案,如表所示。下列相關(guān)敘述,正確的是( )方案催化劑底物pH溫度①胃蛋白酶、胰蛋白酶蛋白塊中性室溫②淀粉酶淀粉、蔗糖適宜適宜③蛋白酶蛋白質(zhì)適宜不同溫度④過氧化氫酶、氯化鐵溶液過氧化氫強酸性室溫A.方案①的目的是探究pH對酶活性的影響,自變量是酶的種類B.方案②的目的是驗證淀粉酶的專一性,可用斐林試劑檢測C.方案③的目的是驗證溫度對酶活性的影響,可用雙縮脲試劑檢測D.方案④的目的是驗證酶的高效性,加酶的一組產(chǎn)生的氣泡數(shù)較多答案 B 方案①設(shè)計不合理,且在探究pH對酶活性的影響實驗中,自變量應(yīng)是pH,A錯誤;淀粉酶能將淀粉分解,不能將蔗糖分解,利用斐林試劑檢測生成物可以達到目的,B正確;由于蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),能夠與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng),故不能用雙縮脲試劑檢測蛋白質(zhì)是否被分解,C錯誤;在高溫、過酸、過堿的條件下,酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,導(dǎo)致酶變性失活,因此強酸性條件下,過氧化氫酶失活,不能用于驗證酶的高效性,D錯誤。10.(2019江蘇儀征中學(xué)期中,6)下列研究課題中,實驗材料與試劑選擇最合理的是( )編號研究課題選用材料與試劑1驗證蛋白酶的催化作用稀釋蛋清液、新鮮蛋白酶溶液、雙縮脲試劑2探究溫度對酶活性的影響新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林試劑3驗證酶具有催化作用新制的蔗糖酶溶液、新鮮的蔗糖溶液、斐林試劑4探究pH對酶活性的影響新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
A.實驗1 B.實驗2 C.實驗3 D.實驗4答案 C 分析表中信息,第1組中蛋白酶本身是蛋白質(zhì),無論稀釋蛋清液有沒有被蛋白酶催化水解,加入雙縮脲試劑都會出現(xiàn)紫色反應(yīng),第1組選擇的試劑不合適;第2組中自變量是溫度,而斐林試劑檢測還原糖時需要水浴加熱,會對自變量造成干擾,第2組不合適;第3組中驗證酶具有催化作用,可選擇蔗糖和蔗糖酶,斐林試劑可鑒定蔗糖是否水解,第3組合適;第4組中自變量是pH,而淀粉在酸性條件下會被酸水解,故不適合用于探究pH對酶活性的影響的實驗。據(jù)此可知,C正確。11.(2017江蘇蘇州一模,4)某同學(xué)欲通過如圖所示的裝置進行與酶有關(guān)的實驗探究。下列有關(guān)實驗分析正確的是( )A.若不同濾紙上分別附有等量過氧化氫酶、Fe3+,則可用于探究酶的專一性B.該裝置可用于探究溫度對酶活性的影響C.酶促反應(yīng)速率的大小可用濾紙片進入燒杯液面到浮出液面的時間(t3-t1)來表示D.該裝置不能用于探究pH對酶活性的影響答案 C 過氧化氫酶、Fe3+的組合可以用來探究酶的高效性,A錯誤;由于過氧化氫在沒有酶催化的條件下,也會自動分解,且隨溫度升高分解的速度會加快,因此不能用該裝置探究溫度對酶活性的影響,B錯誤;該酶促反應(yīng)速率大小屬于因變量,需要從酶與過氧化氫溶液接觸時開始記錄時間直至濾紙片浮出液面,C正確;該裝置可以用于探究pH對酶活性的影響,D錯誤。12.(20195·3原創(chuàng)預(yù)測卷一,2)如圖為驗證酶的特性的實驗設(shè)計,實驗1、2、3、4分別利用A、B、C、D四組中的兩組進行實驗。下列說法不正確的是( )淀粉酶蔗糖酶淀粉AB1蔗糖CD234A.實驗1的自變量和因變量分別為酶的種類和淀粉水解速率,pH、溫度、酶的用量等均應(yīng)相同B.實驗2中兩組反應(yīng)速率不同,原因是蔗糖酶顯著降低了蔗糖水解反應(yīng)的活化能C.實驗3和實驗4均可用斐林試劑或碘液鑒定D.四組實驗均可利用斐林試劑達到實驗?zāi)康拇鸢浮 本題考查了酶的專一性實驗設(shè)計,還考查了酶的作用機理、實驗變量的控制等。實驗1中自變量為酶的種類,因變量為淀粉水解速率,pH、溫度、酶的用量等均為無關(guān)變量,A項正確;實驗2的D組中蔗糖酶能夠大大加快蔗糖水解速率,是因為酶能顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,B項正確;由于C、D兩組底物為蔗糖而不是淀粉,因此用碘液無法顯示這兩組的反應(yīng)程度,且若實驗3的A組淀粉徹底水解,A、C兩組結(jié)果相同,因此實驗3、4均不能用碘液鑒定,C項不正確;斐林試劑可以檢測還原糖,可以用于實驗1、2、3、4進行檢測,D項正確。創(chuàng)新點 以科學(xué)實驗為情境,考查科學(xué)探究和科學(xué)思維。13.(2020安徽合肥一中月考,6,2分)下列有關(guān)酶的敘述,正確的是( )A.利用過氧化氫和過氧化氫酶,可以探究pH對酶活性的影響B(tài).驗證酶的高效性實驗中,設(shè)置新鮮肝臟研磨液和清水的對照實驗C.探究溫度對淀粉酶活性的影響,可選擇斐林試劑對實驗結(jié)果進行檢測
D.驗證淀粉酶的專一性時,可設(shè)置同種酶不同底物或同種底物不同酶的對照實驗答案 A 本題以酶相關(guān)實驗為素材,考查實驗探究能力;試題對不同的實驗設(shè)計方案的分析過程體現(xiàn)了科學(xué)探究素養(yǎng)中的方案評價要素。驗證酶的高效性實驗中,滴加FeCl3和肝臟研磨液的為實驗組,滴加清水的為對照組,B錯誤;斐林試劑使用過程中的水浴加熱處理會改變溫度變量,故該實驗不能用斐林試劑檢測,C錯誤;驗證淀粉酶的專一性時,只能用淀粉酶催化不同的底物,D錯誤。14.(2019江蘇南京、鹽城二模,4)某實驗小組利用從3種生物材料中提取的H2O2酶分別探究其最適pH,根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制成的曲線如圖,下列有關(guān)敘述錯誤的是( )A.從鮮豬肝中提取H2O2酶時,需將鮮豬肝充分研磨,以利于H2O2酶從細胞中釋放B.酵母菌前期培養(yǎng)可在25℃、一定轉(zhuǎn)速的搖瓶中進行,以利于酵母菌大量繁殖C.圖示馬鈴薯酶液中H2O2酶的最適pH為7.2,鮮豬肝酶液中H2O2酶的最適pH為6.8D.圖示pH范圍內(nèi),三種材料中的H2O2酶活性比較是鮮豬肝>馬鈴薯>酵母菌答案 D 分析題圖,圖中顯示的自變量是不同的pH和不同的生物材料,因變量是酶活性大小。將鮮豬肝充分研磨,便于H2O2酶從細胞中釋放出來,A正確;酵母菌培養(yǎng)前期在25℃條件下,一定轉(zhuǎn)速的搖瓶中進行,能使酵母菌與培養(yǎng)液充分混合,還可提高溶解氧的含量,有利于酵母菌的繁殖,B正確;由圖可知,馬鈴薯酶液中H2O2酶的最適pH為7.2,鮮豬肝酶液中H2O2酶的最適pH為6.8,C正確;pH為6.4~7.0時,馬鈴薯和酵母菌中H2O2酶的活性一樣,D錯誤。解題關(guān)鍵 解答本題的關(guān)鍵是對酵母菌代謝類型的掌握及對題圖的分析,特別是對選項D中馬鈴薯和酵母菌的酶活性的分析??键c二 ATP15.(2019江蘇無錫期中,4)下列關(guān)于ATP的敘述正確的是( )A.細胞中ATP的合成過程均發(fā)生在生物膜上B.ATP徹底水解的產(chǎn)物是脫氧核糖、腺嘌呤、磷酸C.用呼吸抑制劑處理培養(yǎng)的細胞,ADP的生成量減少D.細胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制是生物界的共性答案 D 本題考查學(xué)生對ATP的化學(xué)組成與形成場所、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化及其利用等相關(guān)知識的識記和理解能力。考查生命觀念中的結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀及科學(xué)思維中的推理與判斷。ATP是伴隨細胞呼吸和光合作用的進行而形成的,在細胞呼吸中合成ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜,在光合作用中合成ATP的場所是類囊體薄膜,A錯誤;ATP徹底水解的產(chǎn)物是核糖、腺嘌呤、磷酸,B錯誤;用呼吸抑制劑處理培養(yǎng)的細胞,細胞呼吸減弱,ATP的生成量減少,ADP的量增多,C錯誤;ATP是生物體進行生命活動的直接能源物質(zhì),細胞中ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中,細胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制是生物界的共性,D正確。16.(2020江蘇宿遷修遠中學(xué)月考)在水深200m的深海,光線極少,能見度極低,一般動物極難生存。有一種電鰻有特殊的適應(yīng)性,能通過自身發(fā)出高達5000V的生物電,擊昏敵害,獲取食物,保護自己。電鰻生物電的直接來源是( )A.葡萄糖氧化分解 B.蛋白質(zhì)的水解C.脂肪的氧化分解D.ATP的水解
答案 D 本題以電魚鰻的特殊適應(yīng)性為知識載體,考查考生知識運用的能力,試題通過對電鰻生物電的分析,體現(xiàn)了生命觀念素養(yǎng)中的物質(zhì)與能量觀。葡萄糖和脂肪氧化分解釋放的能量必須儲存在ATP中才能被生物體直接利用,A、C不符合題意;蛋白質(zhì)的水解過程沒有能量的釋放,B不符合題意;ATP水解時釋放的能量是生命體進行肌肉運動、生物電、細胞分裂和主動運輸?shù)壬顒铀枘芰康闹苯觼碓?水解時遠離A的高能磷酸鍵斷裂,其釋放的能量可轉(zhuǎn)化成電鰻的生物電,D符合題意。名師點睛 解答本題的關(guān)鍵是抓住問題中的“直接”二字。ATP是生命活動的直接供能物質(zhì),糖類、脂肪和蛋白質(zhì)作為能源物質(zhì)可氧化分解釋放能量,但不能直接被生物體利用。17.(2020江蘇南通海安高級中學(xué)月考,10)下列有關(guān)酶和ATP的說法正確的是( )A.酶與無機催化劑的作用機理不同,酶的作用機理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能B.綠色植物生命活動過程中所需的直接能源物質(zhì)ATP主要由光合作用提供C.在一定范圍內(nèi)增大酶濃度和底物濃度均可加快化學(xué)反應(yīng)速率D.人長時間劇烈運動時,骨骼肌細胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時相等答案 C 本題以酶和ATP為知識載體,考查考生運用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力,試題通過對酶催化作用的實質(zhì)、ATP與細胞代謝關(guān)系的分析,體現(xiàn)了生命觀念素養(yǎng)中的結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀。酶與無機催化劑都能加快化學(xué)反應(yīng)速率,二者的作用機理相同,都能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,但酶降低的效果更為顯著,A錯誤;綠色植物生命活動過程中所需的直接能源物質(zhì)ATP主要由細胞呼吸提供,光合作用中光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP用于暗反應(yīng),B錯誤;在一定范圍內(nèi)增大酶濃度和底物濃度均可加快化學(xué)反應(yīng)速率,但到一定濃度后化學(xué)反應(yīng)速率不再增加,C正確;人安靜時骨骼肌細胞只進行有氧呼吸,而人長時間劇烈運動時,骨骼肌細胞會進行無氧呼吸,無氧呼吸時每摩爾葡萄糖生成ATP的量比安靜時少,D錯誤。易錯分析 (1)酶是生物催化劑,與無機催化劑一樣都具有催化的作用,其實質(zhì)都有降低反應(yīng)活化能作用,只不過酶在降低反應(yīng)的活化能方面比無機催化劑更顯著,因此催化效率更高。(2)合成ATP的能量可來自呼吸作用或光合作用,場所在細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體。18.(2020黑龍江哈三中一調(diào),27,1分)如圖是ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的過程,下列敘述不正確的是( )A.圖中“D”代表ADP,“T”代表ATP,“E”代表能量B.原核細胞中也可以發(fā)生ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程C.ATP中的“A”與RNA中的堿基A含義相同D.ATP中的能量可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能答案 C 由圖可知,“D”代表ADP,“T”代表ATP,“E”代表能量,A正確;ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程是生物界的共性,所以原核細胞中也可發(fā)生該過程,B正確;ATP中的“A”的含義是腺苷,即腺嘌呤與核糖結(jié)合而成的基團,而RNA中的堿基A含義為腺嘌呤,二者含義不相同,C錯誤;ATP中的能量可以在不同生理活動中轉(zhuǎn)化為不同的能量形式,如在螢火蟲發(fā)光部位可以轉(zhuǎn)化為光能,在有機物的合成中可以轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能,D正確。19.(2019廣西南寧三中開學(xué)考,9,1.5分)下列有關(guān)細胞內(nèi)ATP的敘述中,正確的是( )A.在寒冷的環(huán)境中,人體細胞產(chǎn)生ATP的速率會下降B.ATP中的“A”在DNA分子中通過氫鍵與“T”相連C.細胞中ATP中的能量可來自光能和化學(xué)能,也可轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能D.每個ATP分子中含有一個高能磷酸鍵答案 C 在寒冷環(huán)境中,人體有機物氧化分解速率加快,以維持體溫的相對穩(wěn)定,細胞產(chǎn)生ATP的速率不會下降,A錯誤;ATP中的“A”是指腺嘌呤與核糖結(jié)合而成的腺苷,DNA分子中通過氫鍵與“T
”相連的是腺嘌呤,二者不同,B錯誤;細胞中ATP中能量可來自光能和化學(xué)能,也可轉(zhuǎn)化為光能或化學(xué)能,C正確;每個ATP分子中含有2個高能磷酸鍵,D錯誤。20.(2020寧夏銀川一中第一考,2)下面關(guān)于ATP的敘述,錯誤的是( )A.細胞質(zhì)和細胞核中都有ATP分布B.ATP可以水解為一個核苷酸和兩個磷酸C.ATP合成所需的能量由磷酸提供D.正常細胞中ATP與ADP的比值在一定范圍內(nèi)變化答案 C 本題以ATP與ADP的轉(zhuǎn)化為信息,考查理解能力,試題通過對細胞中ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的分析,體現(xiàn)了科學(xué)思維素養(yǎng)中的歸納與概括。細胞質(zhì)與細胞核均有耗能代謝過程,故細胞質(zhì)與細胞核中均有ATP分布,A正確;ATP可以水解斷裂2個高能磷酸鍵,生成1分子核糖核苷酸和2分子磷酸,B正確;磷酸不能供能,C錯誤;正常細胞中ATP與ADP不停相互轉(zhuǎn)化,并處于動態(tài)平衡之中,D正確。21.(2020河南名師聯(lián)盟聯(lián)考,20)ATP在生物體的生命活動中發(fā)揮著重要的作用,下列有關(guān)ATP的敘述,不正確的有( )①人體成熟的紅細胞、蛙的紅細胞、雞的紅細胞中均能合成ATP②ATP中的“A”與DNA、RNA中的堿基“A”不是同一物質(zhì)③質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗過程中不消耗ATP④ATP中的能量可以來源于光能、化學(xué)能,也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能 A.0項 B.1項 C.2項 D.3項答案 A 人體成熟的紅細胞等活細胞均可通過細胞呼吸合成ATP,①正確;ATP中的“A”代表腺嘌呤和核糖組成的腺苷,而DNA、RNA中的堿基“A”代表腺嘌呤,②正確;質(zhì)壁分離與復(fù)原過程是由細胞吸水和失水引起的,水分以自由擴散的方式跨膜運輸,不消耗能量,③正確;ATP中的能量可以來自光能、化學(xué)能,也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能,④正確。故選A。22.(2020屆安徽蕪湖一中月考一,11)酶和ATP是細胞代謝過程中所需的兩種重要化合物,而細胞內(nèi)還有與ATP結(jié)構(gòu)類似的GTP、CTP和UTP等高能磷酸化合物,但ATP用途較為廣泛。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )A.ATP的合成常伴隨放能反應(yīng),而吸能反應(yīng)通常伴隨ATP的水解B.UTP分子中含有兩個高能磷酸鍵,該高能磷酸鍵全部斷裂后產(chǎn)物有2種,其中含有某些酶的基本組成單位C.葉肉細胞細胞質(zhì)中消耗的ATP均來源于線粒體和葉綠體D.唾液腺細胞分泌唾液淀粉酶的過程可使得ATP轉(zhuǎn)化為ADP的速率加快答案 C ATP的合成常伴隨放能反應(yīng),放出的能量儲存在ATP中,而吸能反應(yīng)需要的能量通常來自ATP的水解,A正確;根據(jù)ATP的結(jié)構(gòu)可推知UTP含有2個高能磷酸鍵,UTP分子中高能磷酸鍵全部斷裂后的產(chǎn)物是尿嘧啶核糖核苷酸和磷酸,尿嘧啶核糖核苷酸是RNA的基本單位之一,而少數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)為RNA,B正確;葉肉細胞細胞質(zhì)中消耗的ATP可來源于線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì),葉綠體類囊體膜上產(chǎn)生的ATP只能用于葉綠體基質(zhì)中的暗反應(yīng),C錯誤;唾液腺細胞分泌唾液淀粉酶的過程需要消耗能量,因此可使ATP轉(zhuǎn)化為ADP的速率加快,D正確。知識總結(jié) ATP、GTP、CTP、UTP與RNA的關(guān)系A(chǔ)TP、GTP、CTP、UTP這四種高能磷酸化合物的組成元素相同。在某種條件下,ATP脫去兩個磷酸基團后成為RNA的基本單位之一,即AMP的結(jié)構(gòu)與腺嘌呤核糖核苷酸的結(jié)構(gòu)相同;GTP、CTP、UTP也是合成RNA的原料,每個NTP在RNA聚合酶的作用下,脫去兩個磷酸基團后可添加到RNA分子上。
23.(2019河北張家口高二期末,27)圖1為ATP的結(jié)構(gòu),圖2為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式,以下說法錯誤的是( )A.圖1中的五碳糖為核糖B.圖1中A代表腺苷,b、c為高能磷酸鍵C.圖2中反應(yīng)向右進行時,圖1中c鍵斷裂并釋放能量D.圖2中反應(yīng)向左進行時,能量可來自呼吸作用或光合作用答案 B 圖1為ATP結(jié)構(gòu)簡式,其中的A為腺嘌呤,腺嘌呤與核糖構(gòu)成腺苷,b、c表示高能磷酸鍵,A正確,B錯誤;圖2向左代表ATP的合成,向右代表ATP的水解,ATP水解時,圖1中的c鍵斷裂并釋放能量,C正確;ATP合成時的能量可來自呼吸作用或光合作用,D正確。易錯易混 吸能反應(yīng)與放能反應(yīng)吸能反應(yīng)一般與ATP水解反應(yīng)相聯(lián)系,由ATP水解提供能量;放能反應(yīng)一般與ATP合成反應(yīng)相聯(lián)系,釋放的能量儲存在ATP中。也就是說,能量可通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。24.(2019河北易縣中學(xué)高二期末,20)如圖是生物界中能量“通貨”——ATP的循環(huán)示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是( )A.圖中的M指的是腺苷,N指的是核糖B.食物為ATP“充電”指的是呼吸作用分解有機物C.圖中不同來源的ATP均可用于胞吞和胞吐D.ATP的“充電”需要酶的催化,而“放能”不需要答案 B 一分子ATP由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三分子磷酸基團組成,圖中的M指的是腺嘌呤,A錯誤;食物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學(xué)能,需通過呼吸作用來完成,B正確;如果ATP來自光反應(yīng),則這部分ATP只能用于暗反應(yīng),不能用于胞吞和胞吐,C錯誤;ATP的合成和分解均需要酶的催化,D錯誤。25.(2018江西名校聯(lián)盟二模,29)ATP是直接為細胞生命活動提供能量的有機物?;卮鹣铝袉栴}:(1)植物葉肉細胞內(nèi)能產(chǎn)生ATP的場所有 ,而這些場所中產(chǎn)生的ATP用途較為單一的是 。?(2)ATP中高能磷酸鍵全部斷裂后得到的產(chǎn)物有 。?(3)鉀離子進入神經(jīng)細胞與甘油進入脂肪細胞的過程中除前者消耗ATP外,其他不同點還有 。?(4)與葡萄糖相比,每分子ATP中蘊含的能量較少,但ATP能為細胞的生命活動直接提供能量,原因是 。?(5)ATP在生物體內(nèi)含量較少,但生物體對ATP的需求量很大,生物體是如何解決該矛盾的? 。?答案 (1)細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體 葉綠體 (2)腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸 (3)鉀離子需要載體蛋白的協(xié)助且逆濃度梯度轉(zhuǎn)運,而甘油不需要載體蛋白的協(xié)助且順濃度梯度轉(zhuǎn)運 (4)ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,遠離腺苷的高能磷酸鍵易水解也易合成 (5)細胞內(nèi)ATP與ADP之間轉(zhuǎn)化速率較快
解析 (1)植物葉肉細胞既可以進行光合作用,也可以進行呼吸作用,光合作用和呼吸作用過程中都可以產(chǎn)生ATP,故植物葉肉細胞內(nèi)能產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體。光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只為暗反應(yīng)供能,而呼吸作用產(chǎn)生的ATP可以用于其他各項生命活動,故這些場所中產(chǎn)生的ATP用途較為單一的是葉綠體。(2)ATP中高能磷酸鍵全部斷裂后得到的產(chǎn)物有腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)和磷酸。(3)鉀離子進入神經(jīng)細胞是從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè),屬于主動運輸,需要載體蛋白的協(xié)助并消耗能量,甘油進入脂肪細胞屬于自由擴散,是從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)運輸?shù)?不需要載體蛋白的協(xié)助,也不需要消耗能量。(4)ATP能為細胞的生命活動直接提供能量的原因是ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,遠離腺苷的高能磷酸鍵易水解也易合成。(5)細胞內(nèi)ATP與ADP之間可以快速轉(zhuǎn)化,故雖ATP在生物體內(nèi)含量較少,但也能滿足生物體對ATP的需求。易錯警示 (1)ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”,這一過程需要酶的催化,同時也需要消耗水。大分子有機物(如蛋白質(zhì)、糖原、淀粉等)的水解都需要消耗水。(2)光反應(yīng)階段合成的ATP只用于暗反應(yīng),故光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP用途較為單一。綜合篇【綜合集訓(xùn)】提升一 酶促反應(yīng)曲線的分析方法1.(2021屆山東濟南期中,14)某生物小組用某種酶進行了三組實驗,有關(guān)實驗的結(jié)果如圖所示,下列敘述正確的是( )A.本實驗研究的酶有麥芽糖酶和蔗糖酶B.三組實驗?zāi)軌蜃C明酶具有專一性、高效性和作用條件較溫和C.pH=2或溫度為20℃條件下酶活性下降的原因相同D.通過實驗可以證明該種酶活性最大時的條件接近30℃、pH=7答案 D 2.(2020山東青島期末,15)(不定項選擇)如圖所示,abc與abd為不同類型的酶促反應(yīng)實驗曲線,有關(guān)曲線的判斷正確的是( )A.若曲線abc為溫度影響酶活性的曲線,若c點時酶變性失活,則所含有的肽鍵數(shù)比b點時少B.若曲線abc為pH影響酶活性的曲線,則b點時酶的最適溫度和a點時的最適溫度相同C.曲線abd,若X為底物濃度,Y可表示反應(yīng)速率,bd段反應(yīng)速率不再增加可能是酶濃度的限制D.若曲線abd為某一化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的量隨時間的變化,bd段產(chǎn)物的量不再增加可能是底物已消耗完答案 BCD 提升二 與酶有關(guān)的實驗探究3.(2021屆山東淄博月考,12)某興趣小組在生物實驗室中發(fā)現(xiàn)一酶試劑,由于標(biāo)簽受損,無法確定該酶的具體種類,可能是淀粉酶也可能是蔗糖酶,為判斷該酶的具體種類和作用條件,該小組成員給出了以下建議,其中不合理的是( )A.取部分酶和少量淀粉溶液混合,一段時間后,滴加碘液檢測B.取部分酶和少量蔗糖溶液混合,一段時間后,利用斐林試劑檢測
C.若已確定是淀粉酶,可使用斐林試劑作檢測劑探究溫度對酶活性的影響D.若已確定是蔗糖酶,可利用蔗糖來研究pH對酶活性的影響答案 C 4.(2020山東菏澤期末,12)(不定項選擇)某中學(xué)生物興趣小組做了下面的實驗:往4支編好號的試管中加入0.5mL稀釋的新鮮唾液,然后往1號試管加入0.5mL1%的NaCl溶液,往2號試管加入0.5mL1%的CuSO4溶液,往3號試管加入0.5mL1%的Na2SO4溶液,往4號試管加入0.5mL蒸餾水,最后往每支試管中分別加入1.5mL0.1%可溶性淀粉溶液。置于37℃恒溫水浴中保溫5分鐘,然后加入2滴KI-I2溶液,觀察實驗現(xiàn)象。關(guān)于該實驗的敘述,正確的是( )A.該實驗的目的是探究Cl-和Cu2+對淀粉酶活性的影響B(tài).3號和4號試管的作用是排除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響C.恒溫水浴保持在37℃,有利于酶發(fā)揮最大的催化活性D.4組實驗保溫時間須保持一致,但時間長短對結(jié)果影響不大答案 ABC 5.(2020山東青島膠州期末,21)(不定項選擇)現(xiàn)有兩種淀粉酶A與B,某生物興趣小組為探究不同溫度條件下這兩種淀粉酶的活性,進行了相關(guān)實驗。圖甲是將淀粉溶液與淀粉酶溶液混合搖勻,保溫5分鐘后,對各組淀粉剩余含量進行檢測的結(jié)果;圖乙是40℃時測定酶A催化淀粉水解生成的麥芽糖的量隨時間變化的曲線。根據(jù)實驗結(jié)果分析,下列相關(guān)敘述中正確的是( )A.圖甲實驗的自變量是溫度,無關(guān)變量有pH、反應(yīng)時間、溶液的量等B.酶A在20℃條件下活性較高,酶B在40℃條件下活性較高C.其他實驗條件不變,若適當(dāng)升高溫度,圖乙中P點將向左移動D.該實驗不能用斐林試劑檢測生成物還原糖的含量來表示酶的活性答案 CD [教師專用題組]【綜合集訓(xùn)】提升一 酶促反應(yīng)曲線的分析方法1.(2020湖南湘潭三模,2)某小組為了解某種加酶洗衣粉對蛋白質(zhì)的水解作用,將相同大小的蛋白塊置于等量相同適宜濃度的洗衣粉溶液中,蛋白塊消失所需的時間與溫度的關(guān)系如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是( )A.該洗衣粉水解脂肪的最適溫度也是45℃B.B和C兩點催化效率相同的原因是酶的空間結(jié)構(gòu)相同C.若改變洗衣粉溶液的pH,則A點會向左或向右移動D.若減小洗衣粉的濃度,A、B、C點均向上移動答案 D 分析題圖可知,在一定溫度范圍內(nèi),隨著溫度升高,蛋白塊消失所需時間逐漸縮短,在45℃時蛋白塊消失所需時間最短,而后隨著溫度升高,蛋白塊消失所需時間逐漸延長。結(jié)合題意可知該的目的是探究加酶洗衣粉中蛋白質(zhì)水解酶的活性與溫度的關(guān)系,該酶的活性隨溫度上升先增加后減少,其最適溫度為45℃。酶具有專一性,分析題圖可知該洗衣粉中具有蛋白質(zhì)水解酶,蛋白質(zhì)水解酶的最適溫度為45℃,但無法判斷是否含有脂肪水解酶以及脂肪水解酶的最適溫度,A錯誤;酶在C點溫度下催化效率較低是由于高溫破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)導(dǎo)致酶的失活,B、C兩點的酶的空間結(jié)構(gòu)不相同,B
錯誤;若改變洗衣粉溶液的pH,不會使酶的最適溫度發(fā)生改變,只會改變酶的催化效率,故會使A點向上或向下移動,C錯誤;若減小洗衣粉的濃度,即降低酶的量,會延長蛋白塊消失所需的時間,則A、B、C三點均向上移動,D正確。2.(2020河北石家莊辛集中學(xué)期初,12)如圖曲線乙表示在外界條件均適宜時,反應(yīng)物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。據(jù)圖分析正確的是( )A.增大pH,重復(fù)該實驗,A、B點位置都不變B.酶量增加后,圖示反應(yīng)速率可用曲線丙表示C.反應(yīng)物濃度是限制曲線AB段反應(yīng)速率的主要因素D.B點后,升高溫度,酶活性增加,曲線將呈現(xiàn)甲所示的變化答案 C 曲線表示在外界條件均適宜時,反應(yīng)物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系,增大pH,重復(fù)該實驗,A、B點位置均將下降,A錯誤;酶量增加后,反應(yīng)速率增大,不可用曲線丙表示,B錯誤;AB段反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度增加而增加,反應(yīng)物濃度是限制曲線AB段反應(yīng)速率的主要因素,C正確;B點后,升高溫度,酶活性下降,曲線不會呈現(xiàn)甲所示變化,D錯誤。方法技巧 曲線圖中限制因子的判斷方法(1)曲線上升階段:縱坐標(biāo)隨橫坐標(biāo)增加而增加,限制因子為橫坐標(biāo)代表的物理量(橫坐標(biāo)為時間時,限制因子不是時間,而是隨時間變化而變化的溫度或光照等環(huán)境因素)。(2)曲線水平階段:縱坐標(biāo)不再隨橫坐標(biāo)增加而增加,限制因子為橫坐標(biāo)以外的物理量。3.如圖表示過氧化氫分解時的相關(guān)曲線,下列敘述正確的是( )A.若有酶催化,甲表示過氧化氫濃度,乙表示酶促反應(yīng)速率,則N的pH應(yīng)高于MB.若有酶催化,甲表示時間,乙表示氧氣的量,則N的酶量一定大于MC.若甲表示過氧化氫濃度,乙表示反應(yīng)速率,則N表示Fe3+催化,M表示酶催化D.若為等量的Fe3+催化,甲表示過氧化氫濃度,乙表示反應(yīng)速率,則M的溫度可能低于N答案 D 由于題干中并未顯示出兩組實驗中pH的大小,且酶有其最適的pH,高于或低于最適pH的酶促反應(yīng)速率可能相同,因此無法判斷兩組實驗中pH的大小,A錯誤;若有酶催化,甲表示過氧化氫濃度,乙表示氧氣的量,酶量會改變反應(yīng)速率,但不會改變達到平衡點時生成物的量,即M、N兩條曲線最終會匯在一起,B錯誤;與無機催化劑相比,酶具有高效性,在相同的條件下,若甲表示過氧化氫濃度,乙表示反應(yīng)速率,則N表示酶催化,M表示Fe3+催化,C錯誤;過氧化氫的分解受溫度的影響,溫度越高,分解速率越快,若為等量的Fe3+催化,甲表示過氧化氫濃度,乙表示反應(yīng)速率,則M的溫度可能低于N,D正確。4.(2019廣東汕頭一模,3)甲、乙兩圖是溫度、pH對酶活性影響的數(shù)學(xué)模型。下列有關(guān)說法錯誤的是( )
A.甲、乙兩圖中B代表的含義分別是酶的最適溫度和最適pHB.甲、乙兩圖中A點對應(yīng)的溫度或pH對酶活性的影響不相同C.甲、乙兩圖中C點對應(yīng)的溫度或pH對酶活性的影響相同D.保存酶制品最好選擇兩圖中B點對應(yīng)的溫度和pH答案 D 甲、乙兩圖中,在B點對應(yīng)的溫度和pH條件下,酶促反應(yīng)速率最大,分別表示酶的最適溫度和最適pH,A正確;低溫時酶的活性受抑制,高溫、強酸、強堿使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶失活,B、C正確;低溫條件下,酶的活性很低,但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,酶制品最好在低溫條件下保存,D錯誤。5.(2020天津靜海一中期末考試)用某種酶進行有關(guān)實驗的結(jié)果如圖所示,下列有關(guān)說法錯誤的是( )A.該酶的最適催化溫度不確定B.圖2和圖4能說明該酶一定不是胃蛋白酶C.由圖4實驗可知酶具有高效性D.由圖3實驗可知Cl-是酶的激活劑答案 C 分析題圖1只能說明在這三個溫度中,30℃比較適宜,實驗溫度梯度大,無法確定適宜溫度,A正確;分析題圖2,由曲線可知,該酶的最適宜pH是7左右,胃蛋白酶適宜pH偏酸性,圖4實驗中酶能將麥芽糖水解,該酶一定不是胃蛋白酶,B正確;由圖4可知,酶具有專一性,C錯誤;由前面的分析可知,Cl-是酶的激活劑,D正確。6.(2019山東濟寧期末,21)圖1表示在圖2中c點對應(yīng)的pH條件下,一定量的淀粉酶催化的反應(yīng)速率與淀粉含量的關(guān)系。下列有關(guān)敘述正確的是( )A.限制圖1中a點反應(yīng)速率的主要因素是淀粉酶的含量B.若把圖2中的pH改為溫度,則c點和d點對淀粉酶活性影響的作用機理是相同的C.升高pH,則圖1中b點有可能不變D.若把兩圖中反應(yīng)速率都改成酶活性,則兩圖中的曲線大體形狀還是跟原來相似答案 C 本題通過對淀粉酶催化的反應(yīng)速率與淀粉含量的關(guān)系曲線的分析,考查科學(xué)思維中的演繹與推理能力。限制圖1中a點反應(yīng)速率的因素是淀粉的含量,A錯誤。若把圖2中的pH改為溫度,則c點和d點所對應(yīng)的溫度條件下,酶的結(jié)構(gòu)不相同,因為高溫下酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞,低溫時未被破壞,B錯誤。pH對酶活性的影響曲線呈“鐘罩”形,在該曲線上,存在pH雖不同,但催化反應(yīng)速率相同的點,故升高pH,圖1中b點有可能不變,C正確。把兩圖中反應(yīng)速率都改成酶活性,圖1曲線改變,酶活性不隨底物濃度變化而變化,D錯誤。7.(2019遼寧錦州高二期末,17)如圖所示,某一化學(xué)反應(yīng)進行到t1時,加入一定量的酶,該反應(yīng)在最適條件下進行直到終止。以下敘述不正確的是( )
A.酶可降低該反應(yīng)的活化能B.t1~t2反應(yīng)速率逐漸減慢C.t2時酶失去活性D.適當(dāng)降低反應(yīng)溫度,t2右移答案 C 酶的作用機理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,A正確;反應(yīng)物濃度降低的速率可表示化學(xué)反應(yīng)的速率,t1~t2反應(yīng)物濃度減小的速率由大到小,說明反應(yīng)速率逐漸減慢,B正確;反應(yīng)前后,作為催化劑的酶沒有變化,至于反應(yīng)速度降為0,是因為反應(yīng)物被完全分解,C錯誤;因該反應(yīng)是在最適條件下進行的,若適當(dāng)降低反應(yīng)溫度,酶的活性降低,反應(yīng)速率減慢,反應(yīng)物完全被分解所需要的時間要延長,t2右移,D正確。提升二 與酶有關(guān)的實驗探究8.(2020江蘇鹽城、連云港三模,5)某同學(xué)為驗證酶的特性,進行了如表所示實驗。下列有關(guān)敘述正確的是( )試管號1234561%淀粉溶液(mL)3332%蔗糖溶液(mL)333稀釋的人新鮮唾液(mL)11蔗糖酶溶液(mL)11斐林試劑(mL)222222A.試管1和2的作用是檢測淀粉和蔗糖中是否含有還原糖B.試管3~6需在沸水浴中保溫2~3min,以利于酶的催化作用C.試管3和6的實驗結(jié)果說明酶的作用具有專一性D.加入斐林試劑后,應(yīng)立即觀察試管中溶液顏色的變化,獲取實驗結(jié)果答案 A 分析表格中信息可知,試管1和2的作用是檢測淀粉和蔗糖中是否含有還原糖,A正確;沸水浴使酶失去活性,不利于酶的催化作用,B錯誤;試管3和6的實驗結(jié)果只能說明淀粉酶可以分解淀粉,蔗糖酶可以分解蔗糖,沒有證明淀粉酶不能分解蔗糖及蔗糖酶不能分解淀粉,不能說明酶具有專一性,C錯誤;加入斐林試劑后,應(yīng)先水浴加熱一段時間,然后觀察試管中溶液顏色的變化,獲取實驗結(jié)果,D錯誤。9.(2020貴州遵義教育集團聯(lián)考,3)如圖表示“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗。有關(guān)分析不合理的是( )A.本實驗的自變量是溫度和催化劑的種類B.本實驗的無關(guān)變量有過氧化氫溶液的濃度等C.1號與2號、1號與4號、3號與4號可分別構(gòu)成對照實驗D.分析實驗結(jié)果可知加熱、加無機催化劑、加酶均能降低反應(yīng)的活化能答案 D 本實驗自變量是溫度(常溫與90℃對比)和催化劑種類(FeCl3溶液與肝臟研磨液對比),因變量是過氧化氫分解速率,無關(guān)變量有過氧化氫溶液濃度、過氧化氫溶液量等,A、B正確;其中1號和
2號對照得出加熱能加快反應(yīng)速率,1號和4號對照得出酶具有催化作用,3號和4號對照得出酶具有高效性,C正確;加熱是給反應(yīng)提供了能量,不是降低活化能,D錯誤。10.(2019寧夏銀川一中月考,6)某同學(xué)進行了下列有關(guān)酶的實驗:甲組:淀粉溶液+新鮮唾液→加入斐林試劑出現(xiàn)磚紅色沉淀乙組:蔗糖溶液+新鮮唾液→加入斐林試劑不出現(xiàn)磚紅色沉淀丙組:蔗糖溶液+蔗糖酶溶液→加入斐林試劑?下列敘述正確的是( )A.丙組的實驗結(jié)果是“不出現(xiàn)磚紅色沉淀”B.三組實驗都應(yīng)該在37℃條件下進行C.該同學(xué)的實驗?zāi)康氖球炞C酶的專一性D.可用碘液代替斐林試劑進行檢測答案 C 因為蔗糖被蔗糖酶催化水解成葡萄糖和果糖,所以加入斐林試劑并水浴加熱會出現(xiàn)磚紅色沉淀,A錯誤;加入斐林試劑后必須進行50~65℃的水浴加熱,B錯誤;唾液淀粉酶只能水解淀粉,不能水解蔗糖,蔗糖酶才能水解蔗糖,故該實驗?zāi)茯炞C酶的專一性,C正確;如用碘液代替斐林試劑,則三個組都不會出現(xiàn)藍色,無法檢測,D錯誤。11.(2019浙江寧波北侖中學(xué)檢測)某同學(xué)進行“探究pH對過氧化氫酶的影響”的實驗,實驗結(jié)果如表。據(jù)表分析正確的是( )緩沖液pH5.0pH6.0pH7.0pH8.0收集的氣體體積(mL)0.5mina1b1c1d11mina2b2c2d2A.該實驗不需設(shè)置空白對照組B.該實驗的無關(guān)變量包括溫度、酶的活性C.若d1最小,說明pH8.0抑制過氧化氫分解D.1min時收集的氣體體積均不相同答案 A 本實驗不同pH的實驗組之間相互對照,無需另外設(shè)置空白對照組,A正確;該實驗過程中,pH為自變量,酶的活性為因變量,溫度、過氧化氫溶液的量等為無關(guān)變量,B錯誤;若d1最小,不能說明pH8.0抑制過氧化氫分解,還要結(jié)合更多的數(shù)據(jù)分析,pH8.0可能是促進過氧化氫分解,只是與題表中其他pH相比,其促進作用較低,C錯誤;題干中未提到加入的過氧化氫溶液的量,如果過氧化氫溶液量較少,1min內(nèi)全部反應(yīng)完,則有可能收集到的氣體體積相同,D錯誤。12.(2020山東泰安一中月考,12)某學(xué)生為了驗證酶的專一性,做了如下一組實驗:取甲、乙兩試管,分別加入2mL淀粉糊,甲試管內(nèi)又加入了2mL唾液,兩試管同時在37℃的溫水中保溫10min后取出,各加入了0.5mL碘液,發(fā)現(xiàn)只有乙試管內(nèi)呈藍色。此學(xué)生的實驗步驟中有一個錯誤,請你指出( )A.乙試管應(yīng)置于低溫或室溫B.乙試管的保溫時間應(yīng)少于10minC.乙試管應(yīng)加與唾液等量其他種類的酶,如蔗糖酶D.應(yīng)再加一支試管,內(nèi)加2mL淀粉糊、2mL唾液,放在冰塊中答案 C 驗證酶的專一性有兩種實驗設(shè)計思路:①用相同的酶催化不同的底物;②用不同的酶催化相同的底物。由于兩組試管中均加入了2mL淀粉糊,所以該實驗的自變量應(yīng)為加入的酶的種類,且其他條件(如溫度、時間等)相同。故結(jié)合實驗?zāi)康暮蛯嶒炘O(shè)計的等量原則,該實驗乙試管中應(yīng)加與唾液等量的其他種類的酶(如蔗糖酶等),C項符合題意。13.(2019山東鄒城期中,8)下列關(guān)于酶的敘述,正確的是( )A.探究酶的高效性實驗,實驗組加酶液、對照組加等量蒸餾水B.選擇淀粉酶為實驗對象可探究pH對酶活性的影響
C.探究溫度對酶活性的影響實驗,底物與酶需先調(diào)節(jié)溫度后再混合D.呼吸酶基因是否表達,是判斷細胞是否分化的依據(jù)之一答案 C 探究酶的高效性實驗,實驗組加酶液,對照組需加無機催化劑,A錯誤;由于淀粉在酸性條件下會水解,所以探究pH對酶活性的影響時一般不選擇淀粉和淀粉酶作實驗材料,B錯誤;呼吸酶基因在每個細胞中均表達,故不能用于判斷細胞是否分化,D錯誤。14.(20205·3原創(chuàng)題)已知萌發(fā)的小麥種子中有α-淀粉酶和β-淀粉酶。某興趣小組的成員在其他條件適宜的情況下,探究溫度對兩種酶活性的影響,其實驗結(jié)果見表?;卮鹣铝袉栴}:溫度(℃)20304050607080α-淀粉酶活性(mmol·s-1)3.13.85.86.35.42.90.9β-淀粉酶活性(mmol·s-1)1.12.23.95.03.41.90(1)本實驗的自變量是 。相同條件下,兩種酶的活性可用 來比較。?(2)表中實驗結(jié)果顯示,熱穩(wěn)定性較好的酶是 。在80℃條件下,β-淀粉酶活性為0,原因是 。?(3)若要探究pH對α-淀粉酶活性的影響,應(yīng)將溫度控制在 ℃左右。?答案 (1)溫度、酶的種類 單位時間內(nèi),底物的消耗量(或產(chǎn)物的生成量) (2)α-淀粉酶 高溫使β-淀粉酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞 (3)50解析 (1)分析題表中信息可知,本實驗是探究溫度對α-淀粉酶和β-淀粉酶活性的影響,所以該實驗的自變量是溫度和酶的種類,因變量是酶的活性,相同條件下,α-淀粉酶和β-淀粉酶活性一般可用單位時間內(nèi),底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量來比較。(2)由題表中信息可知,熱穩(wěn)定性較好的酶是α-淀粉酶。β-淀粉酶在80℃條件下,其空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,導(dǎo)致酶活性喪失。(3)如果要探究pH對α-淀粉酶活性的影響,溫度是無關(guān)變量,應(yīng)該控制在最適宜的條件下,由題表中信息可知,α-淀粉酶的最適溫度為50℃左右。命題說明 本題以探究溫度對α-淀粉酶和β-淀粉酶活性的影響為命題情境,引導(dǎo)學(xué)生運用對照原則和單一變量原則對實驗結(jié)果進行分析、探討,從而獲得正確結(jié)論。15.(2020重慶南開中學(xué)二模,29)研究發(fā)現(xiàn)水稻種子內(nèi)的磷酸化酶是一種復(fù)合酶,當(dāng)細胞內(nèi)pH為5.7左右時,該酶能催化淀粉水解;當(dāng)細胞內(nèi)pH為7.0左右時,該酶能催化淀粉合成。甲同學(xué)欲探究小麥種子內(nèi)的磷酸化酶是否也具有上述特點,進行了如下兩組實驗:將適量的磷酸化酶、某種單糖、淀粉分別與等量的pH為5.7、7.0的緩沖液混合,置于適宜的溫度下反應(yīng)一個小時,檢測兩組反應(yīng)前后淀粉含量變化,重復(fù)三次。請回答下列問題:(1)該同學(xué)所用的“某種單糖”為 。?(2)該實驗的自變量為 ,因變量為 ,這兩組實驗之間的關(guān)系屬于 實驗。?(3)乙同學(xué)認為甲同學(xué)的實驗結(jié)果不能驗證“當(dāng)細胞內(nèi)pH為5.7左右時,該酶能催化淀粉水解”,請推測理由是 。?答案 (1)葡萄糖 (2)不同pH的緩沖液 反應(yīng)前后淀粉的變化量 對比 (3)酸能催化淀粉水解解析 (1)構(gòu)成淀粉的單體是葡萄糖。(2)“將適量的磷酸化酶、某種單糖、淀粉分別與等量的pH為5.7、7.0的緩沖液混合,置于適宜的溫度下反應(yīng)一個小時,檢測兩組反應(yīng)前后淀粉含量變化”,這說明這個實驗的自變量是不同pH的緩沖液,因變量是反應(yīng)前后淀粉的變化量,兩組都為實驗組,兩組實驗之間的關(guān)系屬于對比實驗。(3)淀粉易在酸性條件下水解,故不能得出該酶催化淀粉水解的結(jié)論。