1、1解密 05 酶和 ATP高考考点考查内容 三年高考探源 考查频率酶的本质和作用以及其特性 探究影响酶活性的因素 与酶有关的曲线分析 细胞的能量“通货”ATP1掌握酶的本质及作用机理2理解影响酶活性的因素3具备对酶相关曲线的分析的能力4掌握 ATP 的结构特点,理解其在代谢中的作用2018 浙江卷102017 新课标 II32017 天津卷32016 江苏卷82016全国卷32016 海南卷112016 新课标 142016 新课标 1292016全国卷29考点 1 酶的本质和作用以及其特性1酶的本质和作用【巧记助学】巧记酶的“二、一、一、一”2酶的特性23酶的作用机理酶 能 够 降 低 化
2、学 反 应 的 活 化 能 。 与 无 机 催 化 剂 相 比 , 酶 降 低 活 化 能 的 作 用 更 显 著 , 两 者 的 比 较 如 图 所示。图中各字母代表的含义:a、b、c 分别代表无催化剂、使用无机催化剂、使用酶催化的化学反应过程,E1、 E2、 E3分别代表进行相应化学反应所需的活化能, E 代表使用酶后降低的活化能。4酶催化作用的实验验证(1)实验设计及现象分析实验过程观察指标实验结果试管号 3%的过氧化氢溶液(mL)控制变量H2O2分解速率(气泡多少)用点燃的卫生香检测结果分析1 2 室温 极少短时间内无助燃性H2O2自然分解缓慢2 290 水浴加热很少 有助燃性 加热能
3、促进 H2O2分解3 2滴加质量分数为 35%较多 助燃性较强Fe3 能催化 H2O2分解3的 FeCl3溶液 2 滴4 2滴加 20%肝脏研磨液 2滴很多 助燃性更强过氧化氢酶能催化 H2O2分解,且效率高(2)实验过程的理论分析自变量控制 因变量 无关变量对照组实验组2 号:90 水浴加热;3 号:加质量分数为 35%的 FeCl3溶液 2 滴;4 号:加20%的肝脏研磨液 2滴H2O2的分解速率(用产生气泡的数目多少表示)加入 H2O2的量;实验室的温度;FeCl3溶液和肝脏研磨液的新鲜程度1 号试管2、3、4号试管调研 1 下列有关酶的叙述,正确的是A酶的数量因参与化学反应而减少B细胞
4、中所有酶的合成都受基因控制C同一生物体内的各种酶的催化反应条件都相同D活细胞都能产生酶,酶在细胞内才起催化作用【答案】B【解析】酶起催化作用,与无机催化剂一样,在反应前后酶的数量不会因参与化学反应而减少,A 错误;细胞的化学本质为蛋白质或 RNA,二者的合成都受基因控制,B 正确;同一生物体内不同的酶,催化反应条件不都相同,如人体内胃蛋白酶的最适 pH 为酸性,而大多数酶的最适 pH 偏中性,C 错误;活细胞都能产生酶,消化酶在细胞外起催化作用,D 错误。调研 2 下列有关酶的说法中正确的是A酶能改变化学反应速率是因为其能提高反应物的活化能B验证酶的专一性时,自变量可以是酶的种类;验证酶的高效
5、性时,自变量是酶的浓度C人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性,都在起作用后被灭活D形成酶需要消耗 ATP,形成 ATP 需要酶的催化【答案】D4考点 2 探究影响酶活性的因素1探究影响酶活性的因素(1)用淀粉酶探究温度对酶活性的影响实验原理a淀粉 麦芽糖,淀粉碘蓝色。 淀 粉 酶 b温度影响淀粉酶的活性,从而影响淀粉的分解,滴加碘液后,根据蓝色深浅来判断淀粉分解状况,进而推断出酶活性的变化。实验步骤试管步骤 加入试剂或处理方法A/a B/b C/c1 可溶性淀粉溶液(A、B、C) 2 mL 2 mL 2 mL2 新鲜淀粉酶溶液(a、b、c) 1 mL 1 mL 1 mL3 保温 5 m
6、in 60 100 0 4将 a 液加入到 A 试管,b 液加入到 B 试管,c 液加入到 C 试管中,摇匀5 保温 5 min 60 100 0 6 滴入碘液,摇匀2滴2滴2 滴7 观察现象并记录 不变蓝 变蓝 变蓝结论温度对酶的活性有影响,60 时 淀粉酶的活性较高注:市售 淀粉酶的最适温度约为 60 。若换用唾液淀粉酶,则其最适温度约为 37 。(2)用过氧化氢酶探究 pH 对酶活性的影响实验原理H2O2分解产生氧气和水。过氧化氢酶可加快 H2O2的分解,在短时间内产生大量氧气。实验步骤步骤 项目 试管 试管 试管51 2 31 注入过氧化氢酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL2 注入蒸
7、馏水 1 mL 3 注入氢氧化钠 1 mL 4 注入盐酸 1 mL5 注入 H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL6 振荡 3 支试管 7 观察记录气泡数产生大量气泡无气泡产生无气泡产生结论 pH 对酶的活性有影响。在强酸和强碱中,过氧化氢酶不起作用【特别提醒】探究温度对酶活性的影响时,不能选择过氧化氢的酶促反应,用于鉴定的试剂不能用斐林试剂,因为过氧化氢受热易分解,用斐林试剂鉴定时需要加热,加热会改变溶液的温度,两者均会对实验结果产生干扰。调研 1 如图是研究物质 A 和物质 B 对某种酶活性影响的变化曲线,下列叙述正确的是A物质 A 能提高该化学反应的活化能B物质 B 能提高该种酶的催
8、化活性C减小底物浓度可以消除物质 A 对该种酶的影响D增大底物浓度可以消除物质 B 对该种酶的影响【答案】D6调研 2 为了探究温度、pH 对酶活性的影响,某同学进行了下列实验设计,其中最合理的是A探究温度对酶活性的影响时,选用过氧化氢溶液和新鲜的肝脏研磨液,用气球收集B探究温度对酶活性的影响时,选用淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液,斐林试剂鉴定C探究 pH 对酶活性的影响时,选用肝脏研磨液和过氧化氢溶液,观察气泡产生速度D探究 pH 对酶活性的影响时,选用新制的蔗糖酶溶液和可溶性淀粉溶液,碘液鉴定【答案】C【解析】探究温度对酶活性的影响时,不能用过氧化氢溶液,因为温度升高,过氧化氢分解加快,A错误
9、;探究温度对酶活性的影响时,选用淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液,不能用斐林试剂鉴定,因为斐林试剂鉴别时需要水浴加热,会使实验温度发生改变,影响实验结果,B 错误;探究 pH 对酶活性的影响时,可以选用肝脏研磨液和过氧化氢溶液,观察气泡产生速度,C 正确;探究 pH 对酶活性的影响时,不能选用新制的蔗糖酶溶液和可溶性淀粉溶液,因为蔗糖酶不能催化淀粉水解,D 错误。调研 3 某研究小组为探究影响过氧化氢分解的因素,做了三个实验。相应的实验结果如下图所示,请分析回答下列问题。(1)实验 1、2、3 中的自变量分别为_。(2)实验 1 的目的是探究_。(3)实验 2 探究了过氧化氢溶液的浓度对酶促反应速率
10、的影响,该实验的结果显示_,bc 段 O2产生速率不再增大的原因最可能是_。7(4)实验 3 的结果显示,过氧化氢酶的最适 pH 为_。实验还证实,当 pH 小于 d 或大于 f 时,过氧化氢酶的活性将永久丧失,其原因是_。【答案】 (1)催化剂种类、过氧化氢溶液的浓度、pH(2)酶的高效性(3)在过氧化氢酶量一定时,在一定浓度范围内,过氧化氢溶液的浓度越高,O 2产生速率越快,而当过氧化氢溶液的浓度达到一定值后,O 2产生速率不再随过氧化氢浓度的增大而增大 过氧化氢酶的量有限(4)e 过酸、过碱会导致酶的空间结构被破坏【名师点睛】对酶在细胞代谢中作用的理解(1)作为催化剂,酶具有一般催化剂应
11、具有的特点:酶只能催化热力学上允许进行的反应。只提高化学反应速率,缩短反应时间,不会改变化学平衡的位置。在反应前后,酶的化学性质和数量将保持不变。(2)酶既可在细胞内,也可在细胞外发挥催化作用。(3)由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和条件下快速进行。(4)产生激素的细胞一定能产生酶,但产生酶的细胞不一定能产生激素。考点 3 与酶有关的曲线分析1表示酶高效性的曲线8(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)当底物量一定时,酶只能缩短达到反应平衡所需的时间,不改变产物的最大生成量。2表示酶专一性的图像和曲线(1)图像图中 A 表示酶,B 表示被 A 催化的底物,E
12、、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。酶和被其催化的反应物分子都有特定的结构。(2)曲线在底物中加入酶 A,反应速率较未加酶时明显加快,说明酶 A 能催化底物的反应。在底物中加入酶 B,反应速率和未加酶时相同,说明酶 B 不能催化底物的反应。3酶促反应与反应时间的关系曲线(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,生成物生成速率快。 t1 t29段,因反应物含量较少,所以反应速率降低,反应物消耗较慢,生成物生成速率
13、较低。 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。4影响酶促反应因素的曲线分析(1)温度和 pH 对酶促反应的影响在一定温度(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。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。 从 丙 图 可 以 看 出 : 纵 坐 标 为 反 应 物 剩 余 量 , 剩 余 量 越 多 , 生 成 物 越 少 , 反 应 速 率 越 慢 ; 图 示 pH7时,反应物剩余量最少,应为最适 pH;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
14、的影响在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。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的增加而加快,但当底物浓度达到一定值后,受酶数量限制,酶促反应速率不再增加。【特别提醒】(1)人在发烧时,不想吃东西,其原因是温度过高导致消化酶的活性降低。(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。调研 1 某研究性学习小组为了探究酶的特性,用某种酶进行了以下四组实验,实验结果如图所示,下列相关说法不正确的是10A做图 1 所示的探
15、究实验时不宜使用过氧化氢酶B做图 2 所示的探究实验时不宜用淀粉作为底物C四组实验能够证明酶具有专一性、高效性和温和性D在 pH5 或温度为 20 的情况下酶活性下降的原因相同【答案】D调研 2 如图是某研究小组在探究不同条件对淀粉酶活性影响时绘制的曲线(15 号试管的 pH 或温度逐渐升高) 。下列相关叙述正确的是A若探究温度对该酶活性的影响,可用斐林试剂来检测B若探究 pH 对该酶活性的影响,则酸性条件会干扰 2 号试管的结果C若探究 pH 对该酶活性的影响,再将 5 号试管条件改为 3 号的条件,则淀粉水解时间变短D若探究温度对该酶活性的影响,2、4 号试管中酶催化速率相同的原因相同【答
16、案】B11考点 4 细胞的能量“通货”ATP1ATP 的组成和结构【巧记助学】ATP 的结构特点可用“一、二、三”来总结,即一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团。2ATP 的合成与利用3ATP 与光合作用和细胞呼吸的关系(1)与光合作用的关系(2)与细胞呼吸的关系124细胞内产生与消耗 ATP 的生理过程转化场所 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
17、 消耗 ATP:蛋白质的合成细胞核 消耗 ATP:DNA 复制、转录等5ATP 产生量与 O2供给量的关系分析(1)甲图表示 ATP 产生量与 O2供给量的关系A 点表示在无氧条件下,细胞可通过无氧呼吸分解有机物,产生少量 ATP。AB 段表示随 O2供给量增多,有氧呼吸明显加强,通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多,ATP 的产生量随之增加。BC 段表示 O2供给量超过一定范围后,ATP 的产生量不再增加,此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。(2)乙图可表示哺乳动物成熟红细胞,其 ATP 来自无氧呼吸,与 O2无关。【易混易错】与 ATP 有关的 3 个易混易错点(1)ATP 与 ADP
18、 相互转化不可逆:ATP 与 ADP 的相互转化,从物质方面来看是可逆的,从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。(2)不可误认为细胞中含有大量 ATP,事实上,细胞中 ATP 含量很少,只是 ATP 与 ADP 转化非常迅速13及时。无论是饱食还是饥饿,ATP 与 ADP 含量都保持动态平衡。(3)误认为 ATP 转化为 ADP 不消耗水:ATP 转化为 ADP 又称“ATP 的水解反应” ,这一过程需 ATP 水解酶的催化,同时也需要消耗水。蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。调研 1 下列关于 ATP、ADP 的说法,错误的是AATP 是生物体生命活动的直接能源物质BATP 的
19、A 代表腺嘌呤,T 代表三个,P 代表磷酸基团C叶绿体中 ADP 由叶绿体基质向类囊体薄膜运动D在有氧呼吸过程的第三阶段,H与氧气结合产生水,同时产生大量 ATP【答案】B调研 2 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CATP 中的能量可以来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能D甲乙和乙丙过程中,其催化作用的酶空间结构相同【答案】C【解析】甲是 ATP,乙是 ADP,在主动运输过程中,ATP 水解为 ADP 和 Pi,贮存在远离腺苷的高能磷酸键中的能量被释放出来,用于主动运输,但
20、因细胞中 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,因此乙的含量不会明显增加,A 错误;丙为腺嘌呤核糖核苷酸,含磷酸键,但不含高能磷酸键,是 RNA 基本组成单位之一,B 错误;ATP 的形成途径是光合作用和呼吸作用,所以其中的能量可以来源于光能、化学能,ATP 水解释放的能量可以用于生物的发光和吸能反应,因此可以转化为光能和化学能,C 正确;甲乙和乙丙过程,是在不同酶的催化下完成的,因此催化这两种过程的酶的空间结构不同,D 错误。141研究发现在高浓度淀粉保护下 -淀粉酶的耐热性很强,在适量的钙盐和食盐存在下,pH 值为5.37.0 时,温度提高到 9395 仍能保持
21、足够高的活性。下列相关叙述错误的是A探究温度对 -淀粉酶活性的影响时,溶液 pH 属于无关变量B当底物浓度较高时,94 下 -淀粉酶的空间结构不会改变C-淀粉酶的耐热性虽然很强,但该酶也不应在高温环境中保存D不同温度下,-淀粉酶催化淀粉分解的速率有可能相同【答案】B2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利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响C利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性D利用胃蛋白酶、蛋清和 pH 分别为 3、7、11 的缓冲液验证 pH 对酶活性的影响【答案】C【解析】利用淀粉、蔗糖、淀粉酶验证酶的专一性时,不可采
22、用碘液检测,应该选用斐林试剂检测还原糖的产生,A 错误;过氧化氢的分解受温度影响,所以不能用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,B 错误;新鲜的猪肝研磨液含有过氧化氢酶,可催化过氧化氢的分解;氯化铁溶液作为无机催化剂也能催化过氧化氢的分解,因此,可以利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性,C 正确;胃蛋白酶的最适 pH 是 1.5 左右,因此,不能利用胃蛋白酶、蛋清和 pH 分别为3、7、11 的缓冲液验证 pH 对酶活性的影响,D 错误。3在甲、乙、丙三支试管中加入下列物质并保温一段时间后,有关分析不正确的是编号 甲 乙 丙步骤 1 2 mL 可溶性淀粉溶液2 mL
23、 可溶性淀粉溶液2 mL 可溶性淀粉溶液15步骤 2 1 mL 淀粉酶溶液1 mL 麦芽糖酶制剂0.5 mL 淀粉酶溶液05 mL 麦芽糖酶制剂步骤 3 适宜温度下保温至反应完成A温度、pH 在本实验中均属于无关变量B加入碘液后,溶液变蓝的只有乙试管C加入斐林试剂后水浴加热,溶液呈现砖红色的有甲试管和丙试管D加入双缩脲试剂后,三支试管中的溶液均变蓝色【答案】D4乳糖酶能催化乳糖水解,有两项与此相关的实验,除自变量外,其他实验条件均设置为最适条件,实验结果如表所示。下列有关叙述正确的是A实验一若继续增加酶浓度,相对反应速率不再增大B实验一若增加乳糖浓度,相对反应速率将降低C实验二若继续增加乳糖浓
24、度,相对反应速率不再增大D实验二若适当提高反应温度,相对反应速率将增大【答案】C【解析】实验一若继续增加酶浓度,相对反应速率可能继续增大,也可能不变,A 错误;实验一若增加乳糖浓度,相对反应速率将升高,B 错误;由题图可知,乳糖浓度为 20%和 30%时,相对反应速率相等,所以若继续增加乳糖浓度,相对反应速率不再增大,C 正确;由“除自变量外,其他实验条件均设置为最适条件”可知,实验二已为最适温度,若适当提高反应温度,酶的活性会降低,相对反应速率将减16小,D 错误。5小张查阅资料得知,-淀粉酶的最适温度是 55 。下表是他为此进行的验证实验,但因各组结果相同而不能达到实验目的。试管 实验温度
25、 3%淀粉溶液 2%-淀粉酶溶液 1 min 后用碘液检测1 50 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色2 55 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色3 60 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色注:溶液呈棕黄色即表示没有检测出淀粉以下改进措施中可行的是A将实验温度改为 0 、55 、100 B将淀粉溶液体积改为 4 mLC将 -淀粉酶溶液浓度改为 3%D将碘液改为斐林试剂【答案】B6某实验小组在 Ta和 Tb两个温度条件下,测定了淀粉酶在不同的 pH 条件下催化淀粉完全水解所需的时间,结果如图所示(T aT b,且 Ta和 Tb均低于淀粉酶的最适温度) 。下列叙述错误的是A曲线表示在 Ta温度下测定的结
26、果17B在这两个温度条件下,淀粉酶的最适 pH 相同CpH1 与 pH13 时,淀粉酶的空间结构是相同的D其他条件需要保持一致,以排除无关变量的干扰【答案】C7用植物纤维纺织衣物时,需除去织物纤维上的淀粉浆(称为退浆) 。传统工艺是用烧碱进行退浆,但是对环境造成的污染很严重。现在常用的淀粉酶是从细菌体内提取的,在使用过程中常加入 NaCl 作为酶的激活剂。随自变量的变化,酶的活性没有发生变化的是A酶浓度对退浆效果的影响B温度对退浆效果的影响CpH 对退浆效果的影响DNaCl 浓度对退浆效果的影响【答案】A【解析】温度和 pH 均能影响酶的活性,因此 B、C 两个选项中退浆率的变化是由酶活性的变
27、化引起的。由题目信息可知,NaCl 是酶的激活剂,因此 D 选项中退浆率的变化也是由酶活性的变化引起的。A 选项中,退浆率的变化是由酶的浓度引起的,酶的活性是相同的。188ATP 是一种高能磷酸化合物,如图是生物界中能量通货-ATP 的“循环”示意图。相关叙述正确的是A组成图中“M”和“N”的元素与动植物体内重要储能物质的组成元素相同B图中过程消耗的能量 1 形式与过程释放的能量 2 形式不完全相同,过程发生场所和催化的酶与过程完全不相同CATP 中全部高能磷酸键断裂后,形成的产物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸DATP 是细胞代谢的直接且唯一能源,代谢旺盛的细胞内 ATP 含量较多、代谢缓慢的细胞内
28、 ADP 含量较多【答案】C9ATP 是细胞的能量“通货” ,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AATP 是生命活动的直接能源物质,图 1 中的 A 代表腺苷B图 2 中进行过程时,图 1 中的 c 键断裂并释放能量C图 2 中的若表示某种物质,则能降低化学反应的活化能D绿色植物叶肉细胞中,图 2 中过程可以发生在线粒体、叶绿体以及细胞质基质中【答案】A【解析】ATP 是生命活动的直接能源物质,图 1 中的 A 代表腺嘌呤,A 错误;图 2 中的过程为 ATP 水解,ATP 水解时,图 1 中的 c 所示的远离腺苷的高能磷酸键断裂并释放能量,B
29、正确;图 2 中的若表示某种物质,则分别表示 ATP 水解酶与 ATP 合成酶,因此能降低化学反应的活化能,C 正确;19图 2 中的过程表示 ATP 的合成,其合成途径有光合作用与呼吸作用,因此在绿色植物叶肉细胞中,图 2 中的过程可以发生在线粒体、叶绿体以及细胞质基质中,D 正确。【点睛】解答本题的易错点在于因对 ATP 的化学组成理解不到位而导致对 A 选项的误判。10多数生命活动离不开能量,下列反应或过程不需要能量的是A蔗糖溶液中洋葱表皮细胞的液泡体积逐渐缩小B葡萄糖和果糖在酶的催化下生成蔗糖C在叶绿体中水分解生成 O2和 NADPHD硝化细菌将 CO2和 H2O 转变成有机物【答案】
30、A11有关酶和 ATP 的说法,正确的是A所有酶均在核糖体上合成B验证酶的专一性时,自变量可以是酶的种类;验证酶的高效性时,自变量是酶的浓度C有机物氧化分解释放出的能量少部分转移到 ATP 中D在 ATP 中 A 代表腺苷,P 代表磷酸基团,T 代表三个高能磷酸键【答案】C2012实验室现有半透膜、最适温度为 45的蔗糖酶、最适温度为 37的唾液淀粉酶及质量分数均为 5%的麦芽糖溶液、蔗糖溶液及淀粉溶液等若干。某课题小组成员欲利用上述实验材料及下图实验装置进行“验证酶具有专一性”的实验。实验步骤如下:实验步骤 A 端 B 端 A 端加入 20mL 质量分数为 5%的麦芽糖溶液 ? 预设好水浴缸
31、中的温度 A、B 两端加入等量适量的某种酶溶液 预测实验结果:A 侧液面下降,B 侧液面上升请回答以下问题:(1)步骤中为了使 U 形管的 A、B 两端初始液面平齐,B 端应该加入_,此时半透膜处_(填“存在”或“不存在”)渗透现象,原因是_。(2)步骤应该控制的温度为_,步骤中的某种酶为_。(3)请对步骤中的实验结果做出合理的解释:_。(4)步骤中,适当时间后若分别取 U 形管 A、B 侧的溶液,加入斐林试剂并且水浴加热,则实验现象是_,该结果_(填“能”或“不能”)验证酶具有专一性。【答案】 (1)20 mL 质量分数为 5%的蔗糖溶液 不存在 膜两侧的溶液没有浓度差(膜两侧溶液的渗透压相
32、同)(2)45 蔗糖酶(3)蔗糖在蔗糖酶的作用下分解成葡萄糖和果糖,而蔗糖酶不能催化麦芽糖水解,导致 B 侧溶液溶质分子数量增大(渗透压增大),而 A 侧溶液溶质分子数量不变(渗透压不变),因此一段时间后 B 侧液面会升高,A 侧液面下降(4)A、B 两端的溶液均出现砖红色沉淀 不能21溶质分子数量增大而导致其渗透压增大,而 A 侧溶液的溶质分子数量不变,其渗透压也不变,所以一段时间后,B 侧液面会升高,A 侧液面会下降。 (4)麦芽糖的水解产物为葡萄糖,蔗糖的水解的产物为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡萄糖和果糖都属于还原糖,还原糖与斐林试剂发生作用,在水浴加热(5065 )的条件下会生成砖红色沉淀
33、。因此步骤中,适当时间后,若分别取 U 形管 A、B 侧的溶液,加入斐林试剂并且水浴加热,则实验现象是:A、B 两端的溶液均出现砖红色沉淀,该结果不能验证酶具有专一性。13 某 学 校 生 物 兴 趣 小 组 进 行 探 究 pH 对 淀 粉 酶 催 化 淀 粉 水 解 速 率 影 响 的 实 验 , 小 潘 同 学 制 订 了 下 列 实验 方 案:实验方案(以下步骤依次进行):取 5 支试管,标上 A、B、C、D、E。在 A、B、C、D、E 5 支试管中分别加入 1 mL 质量分数 2%的新鲜唾液淀粉酶溶液。向 5 支试管中分别加入 10 mL 质量分数为 3%的淀粉溶液。在 A 试管中加
34、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。室温下进行实验 5 min 后,从各试管中分别取 3 份样液以测定计算相应组别的淀粉含量。(1)请指出上述实验方案中存在的两处错误,并加以改正。_;_。(2)小朱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,实验结果如图。请
35、分析回答:22实验一中的自变量是_,无关变量有_(写出两种) 。曲线甲是实验_的结果,理由是_。曲线甲和乙中,淀粉含量的最低点所对应的横坐标相同的原因是_;当pH 上升到一定值时两组实验的淀粉含量均为 100%,请分析其原因_。(3)小李同学对该探究活动存在一个疑问,他不肯定在没有唾液淀粉酶的情况下,淀粉在不同 pH 的溶液中是否发生水解,若要解答这一疑问,应对实验方案进行怎样的修正:_。【答案】 (1)实验中的顺序不对,应先进行再进行没有对温度等无关变量进行控制,步骤应改为将 5 支试管放在适宜的恒温水浴中,实验进行 5 min 后测定试管中可溶性淀粉的含量(2)pH 实验温度、唾液淀粉酶溶
36、液的量二 pH 为 7 时(最适 pH 实验条件下) ,曲线甲对应淀粉分解量比曲线乙少同一种酶的最适 pH 是一定的,不会随浓度的不同而改变 高 pH 使淀粉酶失去活性,不能催化淀粉的分解(3)在实验步骤中添加五支试管,分别对应 A、B、C、D、E五组,在步骤中不加入 2%的新鲜唾液淀粉酶溶液,而是加入 1 mL 蒸馏水,其余按原实验步骤和条件进行【解析】 (1)本实验探究 pH 对淀粉酶催化淀粉水解速率影响,在步骤中加入了唾液淀粉酶,在步骤不应加入淀粉溶液,若加入淀粉溶液二者反应达不到实验目的。所以应先进行再进行。在步骤中应对温度等无关变量加以控制,所以应改为将 5 支试管放在适宜的恒温水浴
37、中,实验进行 5 min 后测定试管中可溶性淀粉的含量。 (2)由图可知本实验探究不同 pH 条件下酶的活性,所以自变量是 pH,无关变量包括温度、唾液淀粉酶溶液的量等。曲线甲是实验二的结果,因为 pH 为 7 时(最适 pH 实验条件下) ,曲线甲对应淀粉分解量比曲线乙少。由图中可以看出曲线甲和乙的最低点对应的 pH 一样,这是因为同一种酶的最适 pH 是一定的,不会随浓度的不同而改变;当 pH 上升到一定值时两组实验的淀粉含量均为 100%,这是因为高 pH 使淀粉酶失去活性,不能催化淀粉的分解。23(3)在实验步骤中添加五支试管,分别对应 A、B、C、D、E五组,在步骤中不加入 2%的新
38、鲜唾液淀粉酶溶液,而是加入 1 mL 蒸馏水,其余按原实验步骤和条件进行。14金鲳鱼是海南省深海网箱养殖鱼类,经济价值大,属肉食性动物,研究性学习小组尝试对金鲳鱼消化道中蛋白酶的活性进行研究。(1)研究得知在 18时,在不同 PH 条件下金鲳鱼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_,(2)学习小组假设:金鲳鱼蛋白酶的最适温度在 1518 间。他们设置 15 、16 、17 、18 的实验温度,探究三种酶的最适温度,实验结果如图 2。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_,探究实验中以干酪素为底物,其化学本质是_,实验的
39、自变量是_,无关变量是_,单位时间内_可以表示酶促反应速率的高低。实验结果如图 2,据此能否确认该假设成立?_。原因是:_。(3)研究还发现金鲳鱼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)“2.5 左右和 8.5 左右” 蛋白质 温度 pH、酶的浓度等 底物/干酪素消耗量(或产物生成量) 不能 据图可知酶活性随温度提高逐步升高,酶活性峰值未出现(3)淀粉、脂肪【解析】 (1)由图分析在在各自最适 pH 下,三种蛋白酶催化效率最高的是幽门盲囊蛋白酶。 (2)探究的是最适温度,自变量是温度,其它无关
40、变量应在最适条件下,根据图 1 中的各种酶的最适 pH值,所以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 2.5 和 8.5 左右。探究实验中以干酪素为底物,上述三种蛋白酶的作用下都能被水解,因此该底物的化学本质为蛋白质;据图可知酶活性随温度提高逐步升高,因此实验的自变量是温度,无关变量是 pH、酶的浓度等,因变量应是酶的活性;单位时间内底物/干酪素消耗量(或产物生成量)可以代表酶促反应速率的高低。实验24结果如图 2,不能确认该假设成立,因为据图可知酶活性随温度提高逐步升高,酶活性峰值未出现。(3)酶具有专一性,因为金鲳鱼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
41、饲料成分中要注意降低淀粉和脂肪的比例,以减少对海洋的污染。15下列 A、B、C 三张图依次表示酶浓度一定时,反应速率和反应物的浓度、温度、pH 之间的关系。请据图回答下列问题:(1)图 A 中,反应物达到某一浓度时,反应速率不再上升,其原因是_。(2)图 B 中,a 点所对应的温度是_。(3)图 B 中,a 点到 b 点曲线急剧下降,其原因是_。(4)将装有唾液淀粉酶和淀粉的混合溶液的甲、乙两试管分别放入 12 和 75 水浴锅中,20 分钟后取出,转入 37 的水浴锅中保温,两试管内反应分别为:甲_(填“速度加快”或“速度减慢” ) ,乙_(填“有催化反应”或“无催化反应” ) 。(5)图
42、C 表示_催化反应的速率变化曲线。A唾液淀粉酶 B胃蛋白酶 C胰蛋白酶【答案】 (1)受反应液中的酶浓度的限制(2)酶促反应的最适温度(3)超过最适温度后,酶活性随着温度的升高而下降(4)速度加快 无催化反应(5)C【解析】 (1)酶只有与反应物结合才能发挥催化作用。在一定浓度范围内,与反应物结合的酶分子的数量随反应物浓度的增加而增加,反应速率也随之增加;当所有的酶分子都与反应物结合时,反应速率达到最大值,不再随反应浓度的增加而增加。据此分析图 A 可知,当反应物达到某一浓度时,反应速率不再上升的原因是:受反应液中的酶浓度的限制。 (2)图 B 中,在 a 点所对应的温度下,反应速率最大,因此
43、 a 点所对应的温度是酶促反应的最适温度。 (3)图 B 中,a 点所对应的温度是酶发挥催化作用的最适温度。超过最适温度后,随着温度的升高,酶活性迅速下降,导致 a 点到 b 点曲线急剧下降。 (4)唾液淀粉酶的最适温度约为 37 左右。将装有唾液淀粉酶和淀粉的混合溶液的甲、乙两25试管分别放入 12 和 75 水浴锅中,甲试管因所处的温度较低,唾液淀粉酶的活性受到抑制,但没有失活,而乙试管因所处的温度较高,唾液淀粉酶已经变性失活,所以 20 min 后,取出甲、乙两试管转 37 的水浴锅中保温,甲试管由于温度升高,酶的活性增强,反应速率加快,乙试管内的酶已经变性失活,所以无催化反应。 (5)
44、唾液淀粉酶的最适 pH 约为 6.8,胃蛋白酶的最适 pH 约为1.5,而图 C 所示的酶的最适 pH 约为 9,所以图 C 表示胰蛋白酶催化的反应速率变化曲线,即 C 选项。16 (2018 浙江卷10)ATP 是细胞中的能量通货,下列叙述正确的是AATP 中的能量均来自细胞呼吸释放的能量BATP-ADP 循环使得细胞储存了大量的 ATPCATP 水解形成 ADP 时释放能量和磷酸基团DATP 分子中的 2 个高能磷酸键不易断裂水解【答案】C17(2017 新课标 II3)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是A在细胞中,核外没有参与 DNA 合成的酶B由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C从
45、胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是 37 【答案】C【解析】线粒体和叶绿体中也能进行 DNA 复制,所以也有参与 DNA 合成的酶,A 错误;酶是活细胞产生的,既能在生物体内发挥作用,也能在细胞外发挥作用,只要给予适宜的温度和 pH,活细胞产生的酶在生物体外仍然有催化活性,B 错误;向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后,可以降低蛋白质的溶解度,使蛋白质凝聚而从溶液中析出,这种作用叫作盐析,可在胃蛋白酶的提取液中加浓(NH 4) 2SO4使蛋白质凝聚沉淀,C 正确;酶在低温环境中保存,D 错误。26【名师点睛】解题关键是对盐析的理解,盐析一般是指溶
46、液中加入无机盐类而使某种物质溶解度降低而析出的过程,原理是物质在不同浓度的盐溶液中溶解度不同。蛋白质在高浓度盐溶液中析出,而DNA 是在低浓度盐溶液中析出,盐析为可逆反应。本题难度中等。18 (2017 天津卷3)将 A、B 两种物质混合,T 1时加入酶 C。下图为最适温度下 A、B 浓度的变化曲线。叙述错误的是A酶 C 降低了 A 生成 B 这一反应的活化能B该体系中酶促反应速率先快后慢CT 2后 B 增加缓慢是酶活性降低导致的D适当降低反应温度,T 2值增大【答案】C【名师点睛】本题主要考查酶的相关知识,要求考生正确分析曲线图,根据 A 物质减少、B 物质增加判断 A 是底物,B 是产物,再根据曲线的走势判断酶促反应速率的变化。19 (2016 江苏卷8)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/mL2%H2O2/mL 缓冲液/mL 过氧化物酶溶液/mL
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