1、降低化学反应活化能的酶细胞的能量“通货”ATP (45分钟100分)一、选择题(包括11个小题，每个小题5分，共55分)1.下列关于酶的叙述中，正确的是()A.酶均是由腺细胞合成的，具有高效性、专一性B.与光合作用有关的酶分布在类囊体的薄膜上和叶绿体基质中C.酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段D.人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能在人体的内环境中起作用2.(2014漳州模拟)下图表示不同pH及温度对某反应产物生成量的影响，下列相关叙述正确的是()A.随着pH的升高，酶的活性先降低后增大B.该酶的最适温度是35C.酶的最适pH是一定的，不随着温度的升高而升高D.
2、随着温度的升高，酶的活性逐渐降低3.(2012海南高考)下列操作中，不可能导致淀粉酶活性发生变化的是()A.淀粉酶溶液中加入强酸B.淀粉酶溶液中加入蛋白酶C.淀粉酶溶液中加入淀粉溶液D.淀粉酶经高温烘干制成粉剂4.(2014延吉模拟)关于探究淀粉酶最适用量的实验，叙述不正确的是()A.各组需加入等量不同浓度的淀粉酶溶液B.要保证各组适宜并相同的pH和温度等条件C.需要检测不同反应时间条件下的生成物量D.几组实验之间可形成相互对照，不需单设空白对照5.下列有关细胞的能量“通货”ATP变化的叙述错误的是()A.ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性B.人体在紧张或愤怒状态下，细胞内产生
3、ATP的速率大大超过产生ADP的速率C.ATP中的能量可以来源于光能或化学能D.人体在剧烈运动时，通过机体的神经调节和体液调节，细胞产生ATP的速率迅速增大6.(2014济南模拟)下列关于酶特性实验设计的叙述中，正确的是()A.验证酶的专一性时，自变量只能是酶的种类B.验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度C.探究温度对酶活性的影响时，自变量是温度D.探究酶催化作用的最适pH时，应设置过酸、过碱、中性三组7.(2014南京模拟)下列曲线中能正确表示人体消化酶作用规律的是()A.和B.和C.和D.和8.下列实验所采取的措施，不涉及“降低化学反应活化能”原理的是()A.利用果胶酶提高水果的出汁率B.滴
4、加肝脏研磨液促进过氧化氢的分解C.滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率D.利用水浴加热提高过氧化氢的分解速率9.(2014成都模拟)ATP是细胞内直接的能源物质，可通过多种途径产生，如图所示。以下说法正确的是()A.a过程和b过程都有H的生成B.a过程和b过程都要在细胞器中进行C.O2由红细胞进入肝脏细胞的线粒体使肝脏细胞内的ADP含量迅速下降D.在物质和能量上都可成为互逆反应10.(2014江西模拟)下列对细胞代谢需要的直接能源物质的相关叙述中，正确的是()A.该物质大量产生时一定伴随线粒体对O2的大量消耗B.该物质不可能于同一细胞器内产生、消耗C.葡萄糖的跨膜运输不一定消耗该物质D.人
5、体细胞内储存有大量的该物质，以适应生理活动的需要11.(2011海南高考)某一不可逆化学反应(SP+W)在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是()A.甲B.乙C.丙D.丁二、非选择题(包括3个小题，共45分)12.(15分)生产中使用的普通淀粉酶的最适温度在4060之间，而极端耐热淀粉酶在100仍能保持较高的活性，因此它具有更广泛的应用前景。某同学正在设计一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影响，其中有些问题需要你的帮助。(1)此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑、及_等因素。
6、(2)在此实验中，因变量可以用碘液和斐林试剂检测。两种试剂各与何种物质产生颜色反应？检测的是底物还是产物？此实验应选何种试剂？(3)假设实验结果如下表，请在给出的坐标纸上绘图反映实验结果。温度()102030405060708090100普通淀粉酶相对活性(%)6254367836522200极端耐热淀粉酶相对活性(%)6152548769210098826513.(15分)(2014吉林模拟)某同学将马铃薯磨碎、过滤得到提取液进行以下实验。.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
7、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：_；_。.将加入4支试管中的马铃薯提取液的量减半，重复实验。分别测定实验、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“”或“”)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_。14.(15分)(2014银川模拟)某同学利用图2装置进行实验得出的H2O2浓度与酶促反应速率关系如图1，请分析回答下列问题：(1)图1中AB段说明反应速率大小主要与有关，实验时如何利用图2中的实验装置进行自变量的设计：_。(2)如果装置中放入的是经高温处理过
8、的土豆片，实验现象是_，原因是_。(3)实验过程中温度、pH等保持不变，形成曲线a与曲线b差异的可能原因是；将装置中含有新鲜土豆片的烧瓶分别放置在不同温度的水浴锅中，定时记录不同温度条件下产生的气体量，绘制出的温度对过氧化氢酶酶促反应速率影响的曲线图不够科学，其原因是_。(4)曲线b在B点后反应速率不再增加的原因是_。答案解析1.【解析】选B。所有的活细胞都能合成酶，酶具有高效性和专一性；人体中的酶有胞内酶和胞外酶，只有分泌到细胞外的酶的合成需要经历C项中所有阶段，另外核酶也不需经过这几个阶段的加工；酶的活性受温度、pH的影响，只要条件适宜，酶就可以发挥作用，不受场所的制约。光合作用的场所是叶
9、绿体的类囊体薄膜和基质，与光合作用有关的酶就分布在其中。【加固训练】对盛有过氧化氢的试管加热和加入催化剂，都能够促进其分解。下列相关的叙述正确的是()A.二者的基本原理是不同的B.前者是使过氧化氢分子的能量提高，而后者不影响过氧化氢分子的能量C.二者都可以降低过氧化氢分子的活化能D.与加催化剂相比，加热时过氧化氢分解速率慢，最终的氧气生成量少【解析】选A。加热主要是使过氧化氢分子的能量提高，达到活化能，使反应进行；催化剂是降低过氧化氢分子的活化能，使分子原来具有的能量达到活化能，从而能够发生反应，二者的基本原理是不同的；加热与催化剂相比，分解过氧化氢的速率低，但最终生成氧气的量相等。2.【解析
10、】选C。从图中可看出在各温度下pH=8时，酶活性最大；达到最适pH以前随pH升高酶活性逐渐升高，超过最适pH随pH升高酶活性逐渐降低；图中曲线显示35时酶的活性最高，但不一定是酶的最适温度；随温度升高酶活性先升高，超过最适温度后随温度的升高酶活性逐渐降低。【加固训练】如图是人体内某种酶的活性曲线，这种酶可能催化下列哪一项化学反应()A.葡萄糖合成糖原B.氨基酸合成蛋白质C.蛋白质分解成多肽D.葡萄糖分解成二氧化碳和水【解析】选C。由图可以得出该酶催化活性在pH=1.5左右时最高，可推知该酶为胃蛋白酶。3.【解题指南】解答本题的关键是：(1)理解淀粉酶的本质是蛋白质。(2)熟悉导致蛋白质空间结构
11、发生改变的因素。【解析】选C。温度、pH都会影响酶活性；淀粉酶的化学本质为蛋白质，蛋白酶会将其水解，从而使其活性发生改变；淀粉酶溶液中加入淀粉溶液后，淀粉被水解，但是淀粉酶在反应前后结构和活性不变。4.【解析】选C。实验中的无关变量温度、pH、各组试剂的加入量、反应时间等应保持相同且适宜，故A、B正确，C错误。几组实验的结果之间可以形成相互对照，不需要设空白对照，故D正确。5.【解析】选B。细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性，A项正确。无论在何种状态下，细胞内产生ATP的速率基本等于产生ADP的速率，B项错误。线粒体合成ATP的能量来自于有机物分解所释放的化学能，叶绿体合
12、成ATP的能量来自于光能，C项正确。人体在剧烈运动时，通过神经调节和体液调节，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，促使细胞代谢加强，产生ATP的速率增大，D项正确。6.【解析】选C。验证酶的专一性时，自变量可以是酶的种类，也可以是反应物的种类。验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类。探究酶催化作用的最适pH时，过酸、过碱会使酶变性失去活性，使结果不精确，应设置酸性中性碱性多组不同pH的实验组，使实验尽可能精确。【加固训练】关于探究酶特性实验的叙述中，正确的是()A.若探究pH对过氧化氢酶活性的影响，可选择可溶性淀粉溶液为底物B.若探究过氧化氢酶的高效性，可选择蒸馏水作为对照C.若探究温度对淀粉酶活性
13、的影响，可选择碘液对实验结果进行检测D.若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘液对实验结果进行检测【解析】选C。酶具有专一性，若探究pH对过氧化氢酶活性的影响，选择的底物只能是过氧化氢而不能是淀粉；若探究过氧化氢酶的高效性，可选择无机催化剂作为对照，若选择蒸馏水只能证明酶具有催化作用；若探究温度对淀粉酶活性的影响，一般选择碘液来检测实验中淀粉是否被水解；若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用斐林试剂对实验结果进行检测，而碘液只能对淀粉是否分解进行检测，不能检测蔗糖是否分解。7.【解析】选D。人体内酶的最适温度是37左右，低于最适温度时，随温度的升高，酶活性增强，反应速率加快；达到
14、最适温度时，反应速率最快；超过最适温度，随温度的升高，酶活性降低，反应速率随温度的升高逐渐降低。以酶量一定时为参照，若减少酶量，酶促反应速率会降低，平衡点向下向左移动，曲线最初应是重合的；增加酶量，反应速率会上升，平衡点向上向右移动。8.【解析】选D。酶和无机催化剂都有催化作用，都能降低化学反应的活化能。选项A用了果胶酶，B用了过氧化氢酶，C用了无机催化剂，只有选项D中没有使用任何催化剂，水浴加热只是供给能量加速分解，不属于降低活化能。9.【解析】选A。从图中可看出a为呼吸作用，b为光合作用，是ADP转化为ATP的过程，是ATP转化为ADP的过程。在动物、绿色植物和人的呼吸作用过程中，都有H的
15、生成，光合作用的光反应阶段产生H；动物、植物和人的无氧呼吸过程在细胞质基质中进行；细胞内ADP和ATP含量不多，它们之间相互转化并保持动态平衡；ATP形成过程中的能量来自光合作用和呼吸作用，而ATP分解释放的能量用于生物体的各项生命活动，故在能量上之间不可逆。【易错提醒】ATP与ADP的转化不是可逆反应(1)能量来源、去向不同。(2)催化所需的酶不同：ADP转化为ATP时，所需酶是合成酶；反之，为水解酶。(3)场所不同：细胞内ATP的合成场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；ATP水解的场所有很多，哪里耗能，哪里就发生ATP水解。10.【解析】选C。细胞的直接能源物质是ATP，其大量产生也可以在原
16、核细胞中，原核细胞没有线粒体。在叶绿体中可产生和消耗ATP。细胞内不能大量储存ATP。葡萄糖进入红细胞的跨膜运输方式为协助扩散，不耗能。11.【解析】选D。当反应进行到t时加入催化该反应的酶，由于酶的高效性，将促进化学反应的进行，反应物浓度迅速降低，最后反应物浓度降为0。【延伸探究】(1)丁曲线后来变化趋势变缓的原因是由于酶的活性降低了吗？提示：不是。因为随着反应物浓度的降低，反应速率逐渐减慢，但酶的活性保持不变。(2)若将纵坐标改为生成物的量，其曲线变化趋势会改变吗？提示：会改变。其应该先呈快速增长，然后缓慢增长，最后达到相对稳定。(3)若在t时加入无机催化剂，反应物(S)的浓度达到0的时间
17、点和丁曲线表示的时间点相同吗？提示：不同。时间点要比丁曲线表示的时间点长。因为无机催化剂的催化效率低于酶的催化效率。12.【解析】酶促反应速率受温度、pH、酶浓度、底物浓度、产物浓度等因素影响。若检测底物，应选用碘液与淀粉反应，呈蓝色；若检测产物，应选用斐林试剂与还原糖反应，水浴加热生成砖红色沉淀。此实验自变量为温度，应选用碘液进行检测。在绘图过程中，根据表格中数据描点连线即可。答案：(1)pH酶浓度底物浓度产物浓度(任选三项作答)(2)碘液与淀粉产生颜色反应，检测的是底物；斐林试剂与还原糖产生颜色反应，检测的是产物；此实验应选碘液进行检测。(3)如下图：13.【解析】(1)(2)根据题干可知
18、，该实验的自变量是pH，因变量是酶的活性，故该实验的研究课题是探究不同pH对酶活性的影响。(3)除了pH外，其他影响酶活性的因素是该实验的无关变量(如温度)，在实验过程中，各实验组的无关变量应保持一致且适宜，故均在30下进行。(4)马铃薯提取液的量减半，导致过氧化氢酶的量减半，酶促反应速率减慢，则在相同时间内相同pH下，剩余的过氧化氢量较多，故曲线a是实验的结果。(5)两实验中，过氧化氢酶的最适pH是一样的。答案：(1)探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响(2)pH(3)30是过氧化氢酶的适宜温度排除温度变化(无关变量)对实验结果的影响(4)(5)同一种酶的最适pH是一定的【方法技巧】与酶有关的
19、实验设计归纳(1)验证或探究酶具有高效性：高效性是一种比较性概念，是指与无机催化剂相比具有高效性。因此，应设置酶与无机催化剂对同一反应的催化效率的对照。用酶和蒸馏水作对照，可用来验证酶具有催化功能。(2)验证或探究酶具有专一性：专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。可用同一底物、两种不同酶，也可用不同底物、同一种酶来验证或探究。(3)验证或探究温度对酶活性的影响：自变量是温度，应设置具有一定梯度的多个不同温度条件，比较某种酶的催化效率。一般至少应设置“低温、适温、高温”三个指标。(4)验证或探究pH对酶活性的影响：自变量是pH，应设置具有一定梯度的多个不同pH条件，比较某种酶的催化效率。
20、一般至少应设置“低pH、最适pH、高pH”三个指标。注意胃蛋白酶最适pH为1.5。(5)验证某种酶的化学本质是蛋白质：蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应，也可用蛋白酶水解使酶失活的方法来证明。14.【解析】(1)图1中AB段随H2O2浓度的增加反应速率逐渐增大，说明实验中影响反应速率的因素主要是H2O2浓度。AB段反映的是不同浓度的H2O2分解速率不同，所以可推知该实验的自变量是H2O2浓度，故可只改变图2实验装置中H2O2浓度，通过观察气体的产生来验证。(2)将土豆片高温处理后，其中的过氧化氢酶变性失活，加入H2O2后，失活的过氧化氢酶不能催化H2O2分解。H2O2自然分解，气泡产生量少。(3)实验过程中温度、pH等保持不变，影响酶促反应速率的只能是酶的数量。将装置中含有新鲜土豆片的烧瓶放在不同温度的水浴锅中，温度会对H2O2分解产生影响，高温促进H2O2分解，这样测得的结果不准确。(4)若酶量一定，当反应物浓度增加到一定程度时，所有的酶都参与了反应，酶促反应速率最大，此时再增加反应物浓度，反应速率不再变化。答案：(1)H2O2浓度改变图2装置中H2O2的浓度，其他条件不变(2)产生的气泡少高温处理后，过氧化氢酶失活(3)土豆片的数量温度会影响H2O2自身分解的速率(4)受过氧化氢酶数量的限制
