1、优培3 酶及有关曲线分析、对ATP的理解“四看法”分析酶促反应曲线1.应用 酶的本质、特性 例1细胞代谢离不开酶。下列叙述正确的是（ ）A酶既可以作为催化剂，又可以作为反应底物B活细胞产生的酶在生物体外没有活性C酶通过为化学反应提供能量发挥催化作用D分化程度不同的活细胞中含有的酶完全不同【解析】酶既可以作为催化剂，又可以作为反应底物，例如，唾液淀粉酶作为催化剂，能够催化淀粉水解成还原糖，唾液淀粉酶也可以作为反应底物，被蛋白酶催化水解，A正确；若条件适宜，活细胞产生的酶在生物体外也有活性，B错误；酶通过降低化学反应的活化能而发挥催化作用，C错误；由于基因的选择性表达，分化程度不同的活细胞中会含有
2、不同的酶，但也会含有相同的酶，如催化ATP分解的酶，D错误。【答案】A2.应用 表示影响酶促反应因素的曲线 例2下图表示某种酶在不同处理条件（a、b、c）下催化化学反应时，反应物的量和反应时间的关系。以下关于此图的解读，正确的是（ ）Aa、b、c表示温度，则一定是abcBa、b、c表示酶的浓度，则abcCa、b、c表示pH值，则cbaDa、b、c表示温度，则不可能是cba【解析】本题以图文结合为情境，考查学生对影响酶活性的因素的相关知识的识记和理解能力，以及对曲线的分析能力。在一定条件下，酶在最适温度或pH时活性最大，高于或低于最适温度或pH，酶的活性都会下降，据此结合题意与图示分析可知：若a
3、、b、c表示温度或pH，则在低于最适温度或pH的范围内，一定是abc，但在高于最适温度或pH的范围内，则cba，A、C、D均错误；在底物充足，其他条件固定、适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比，若a、b、c表示酶的浓度，则abc，B正确。【答案】B3.应用 ATP的结构、转化及利用 例3ATP是细胞的能量“通货”，下列有关ATP的叙述正确的是（ ）A三磷酸腺苷是生命活动的直接能源物质，其结构简式为ATPB蓝藻内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体C植物细胞产生的ATP，均可用于一切生命活动DATP中远离A的高能磷酸键容易断裂也容易重新形成【解析】三磷酸腺苷是生命活动的直接能源物质，
4、其结构简式为A-PPP，A错误；蓝藻属于原核细胞，产生ATP的场所是细胞质基质，B错误；植物细胞在光合作用和呼吸作用产生ATP，光合作用光反应产生的ATP只能用于暗反应，而呼吸作用产生的ATP用于一切生命活动，C错误；ATP结构简式为A-PPP，其中远离A的高能磷酸键容易断裂也容易重新形成，D正确。【答案】D提分训练1酶是生物催化剂，其作用受pH等因素的影响。下列叙述错误的是（ ）A酶分子有一定的形状，其形状与底物的结合无关B绝大多数酶是蛋白质，其作用的强弱可用酶活性表示C麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖的水解D将胃蛋白酶加入到pH=10的溶液中，其空间结构会改变【解析】酶分子有一定的
5、形状，能与特定的底物结合，A错误；绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA，其作用的强弱可用酶活性表示，B正确；酶具有专一性，麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖的水解，C正确；胃蛋白酶的适宜PH值为1.52.2，将胃蛋白酶加入到pH10的溶液中，过碱环境会导致为蛋白酶的空间结构破坏，D正确。【答案】A2为研究酶作用的影响因素，进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是（ ）A反应小室应保持在适宜水温的托盘中B加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致C将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液D比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围【
6、解析】温度也会影响酶的活性，且该实验中温度为无关变量，应保持相同且适宜，则反应小室应保持在适宜水温的托盘中，A正确；各组的滤纸片大小和数量属于无关变量，应保持一致，B正确；应将反应小室稍立起，使有滤纸片的一侧在上面，然后依次小心加入pH缓冲液和H2O2溶液，此时混合液不能与滤纸片接触，C错误；比较各组量筒中收集的气体量，可以反映在不同pH条件下过氧化氢酶的活性大小，从而判断过氧化氢酶的适宜pH范围，D正确。【答案】C3根据以下关于过氧化氢分解实验的过程和结果，下列分析错误的是（ ）试管abcd3%过氧化氢溶液2mL2mL2mL2mL处理措施不作任何处理置于90水浴杯中加2滴3.5% FeCl3
7、加2滴20%的新鲜肝脏研磨液实验结果-+注：“”表示无气泡产生；“”表示气泡产生多少。Aa和d对照说明酶具有高效性Bc和d是对比实验，自变量是催化剂类型Ca、c对照说明FeCl3具有催化作用Da、c、d不能说明酶的催化具有专一性【解析】a和d对照说明酶具有催化作用，c和d对照说明酶具有高效性，A错误；c和d对比，自变量是催化剂类型，说明酶具有高效性，B正确；a、c对照说明FeCl3具有催化作用，C正确；c组是无机催化剂，d组是有机催化剂，不能说明酶的催化具有专一性，a和d对照说明酶具有催化作用，c和d对照说明酶具有高效性，D正确。【答案】A4核酶是具有催化功能的单链RNA分子，可降解特异的mR
8、NA序列。下列关于核酶的叙述正确的是（ ）AATP和核酶的元素组成相同，ATP中的“A”不能作为核酶的基本组成单位B与无机催化剂不同的是核酶能够降低所催化反应的活化能C核酶降解特异的mRNA序列时，破坏的是相邻碱基之间的氢键D验证核酶的专一性时，可以用能够鉴定RNA的试剂来检测实验结果【解析】ATP的全称是三磷酸腺苷，A代表腺苷，核酶成分是RNA，基本单位是核糖核苷酸，两者的元素组成相同，都是C、H、O、N、P，ATP中的“A”不能作为核酶的基本组成单位，A正确；无机催化剂与酶都能降低活化能，与无机催化剂不同的是核酶能够降低催化反应的活化能的效果更显著，B错误； 核酸降解特异的mRNA序列时，
9、破坏的是相邻碱基之间的磷酸二酯键，C错误； 验证核酶的专一性时，可以用RNA和其他底物作对照，核酶只降解特异的mRNA序列，不能降解其他底物来验证实验结果，D错误。【答案】A5下列关于载体蛋白、酶和ATP的说法，正确的是（ ）A都能在活细胞中找到B都含有元素C、H、O、N、P、SC都属于生物大分子D都会在草履虫吞噬并消化食物过程中被用到【解析】本题主要考查载体蛋白、酶和ATP的共性，考查学生的理解能力。载体蛋白、酶和ATP都能在活细胞中找到，A项正确。载体蛋白和酶可能含有元素C、H、O、N、P、S，ATP中不含S，B项错误。ATP不是生物大分子，C项错误。草履虫吞噬食物过程依赖于膜的流动性，属
10、于胞吞，不需要载体蛋白协助，D项错误。【答案】A 6.下图是某实验小组利用A酶和B酶进行实验后绘制的曲线图。下列相关叙述正确的是（ ）A该实验的自变量是温度，因变量是酶活性B酶活性可用底物的消耗量或产物的生成量来表示C若要探究pH对酶活性的影响，应将温度控制在50左右D80时A酶的空间结构完整，B酶的空间结构被破坏【解析】分析题图可知，该实验的自变量是温度和酶的种类，因变量是酶活性，A错误；酶活性可用单位时间单位体积内底物的消耗量或产物的生成量来表示，B错误；若要探究pH对酶活性的影响，那么PH值为自变量，应将温度控制在最适宜，即50左右，C正确；在80高温条件下，A酶、B酶的空间结构均被破坏
11、，D错误。【答案】C7下列关于酶和ATP的相关叙述，正确的是（ ）A基因的表达需要酶和ATP，酶和ATP也是基因表达的产物B酶在细胞内外都可以发挥作用，ATP只能在细胞内发挥作用C酶和ATP都具有高效性和专一性D酶促反应不一定有ATP的参与，但ATP的生成一定有酶参与【解析】ATP不是基因表达的产物，A错误； 酶和AP都可以在细胞内外都可以发挥作用，B错误；ATP没有专一性，可以作用于任何需要耗能的生命活动，C错误；酶促反应不一定消耗能量，因此不一定有ATP的参与，但ATP的生成一定有酶参与，D正确。【答案】D8其他条件相同且适宜的情况下，某酶的3个实验组：第1组（20）、第2组（40）和第3
12、组（60）在不同反应时间内的产物浓度如图所示。下列相关说法错误的是（ ）A三个温度中，该酶活性最高时对应的温度是40Bt2时，第3组中反应物未全部发生反应C若将第2组温度提高5，其催化速度会下降Dt3时，给第1组增加2倍量的底物，其产物浓度会升高【解析】本题主要考查温度对酶活性的影响，考查学生的理解能力和获取信息的能力。三个温度下，第2组的产物浓度单位时间内上升最快，所以三组中，40时该酶活性最高，A项正确。由于其他条件相同且适宜，底物的量应该一样，所以三组完全反应产物浓度应该一样，第3组的产物浓度明显比其他两组的低，说明第3组的反应物未全部发生反应，B项正确。三个温度中，40时该酶活性最高，
13、但是该酶的最适温度可能低于或高于40，将第2组温度提高5，其催化速度不一定下降，C项错误。t3时，第1组产物浓度不再增加，说明底物已经完全反应了，但是酶还在，再增加底物，其产物浓度会升高，D项正确。【答案】C 9下列各项与ATP和DNA有关的叙述中正确的是（ ）AATP脱去两个磷酸基团后是DNA的基本组成单位之BATP的能量主要储存在腺苷和磷酸基团之间的化学键中CATP中的“A”与DNA中的碱基“A”含义不同D甘油进入小肠绒毛上皮细胞内会便细胞内ADP的含量增加【解析】ATP脱去两个磷酸基团后是AMP，是组成RNA的基本单位之一，A错误；ATP的能量主要储存在磷酸基团和磷酸基团之间的高能磷酸键
14、中，B错误；ATP中的“A”是腺苷，DNA中的碱基“A”是腺嘌呤，两者含义不同，C正确；甘油进入小肠绒毛上皮细胞的方式是自由扩散，不消耗ATP，D错误。【答案】C10下列关干人体细胞中ATP及其来源的叙述，正确的是（ ）A人体细胞中ATP来源于细胞呼吸B放能反应一般与ATP水解反应相联系C人体细胞中ATP含量高是生命活动高效进行的保证D人体细胞中丙酮酸转变为乳酸过程中伴随ATP的合成【解析】ATP是作为直接的能源物质，不能在细胞中大量储存。人体细胞中ATP来源于细胞呼吸，A正确。放能反应一般与ATP合成反应相联系，B错误。人体细胞中ATP含量极少，但ATP与ADP的转化速率非常快，C错误。丙酮
15、酸转变为乳酸即无氧呼吸第二阶段，该阶段不合成ATP，D错误。【答案】A11如图为ATPADP的循环图解。下列叙述正确的是（ ）A属于放能反应，在细胞内与其他吸能反应密切联系B溶酶体中蛋白质水解为氨基酸需要过程提供能量C人在饥饿时，细胞内的过程和也能达到平衡D各种生物均能独立完成ATPADP循环【解析】ADPPiATP，ATP的合成属于吸能反应，在细胞内与其他放能反应密切联系，A错误；溶酶体中蛋白质水解为氨基酸为放能反应，不需要ATP水解提供能量，B错误；对正常生活的细胞来说，ATP与ADP的相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，故人在饥饿时，细胞内的过程和也能达到平衡，C正确；病毒不
16、能独立完成ATPADP循环，D错误。【答案】C12下列有关细胞中酶和ATP及相关生命活动的叙述，正确的是（ ）A酶是活细胞产生的，其合成过程不消耗能量B在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATPC酶能降低化学反应活化能，因而酶促反应不消耗ATPD人体在剧烈运动过程中所需的能量由乳酸分解提供【解析】酶都是大分子，其合成过程都需要消耗能量；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中并有ATP形成；酶虽然能降低活化能，但很多酶促反应还是需要耗能的；人在剧烈运动时无氧呼吸和有氧呼吸同时进行，无氧呼吸生成的乳酸在人体内不能再分解供能。【答案】B13酶的抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响
17、不同。某科研小组通过实验研究了两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，对实验的结果进行分析并绘图如图所示，请回答下列问题：(1)该实验的自变量是_，实验中对无关变量应进行控制，该实验的无关变量有 _(答出两项即可)。 (2)据图分析，随着底物浓度的升高，抑制剂_（填类型）的作用逐渐减小甚至消失。从活化能的角度分析，推测抑制剂能降低酶促反应速率的原因是：_。(3)某同学认为该实验小组的实验过程应是：a将某消化酶溶液等分为三组，将每组等分为若干份；b在一定条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度的底物混合；c在中加入一定量的蒸馏水，中加入等量的抑制剂，中加入等量的抑制剂；d定时取样检测各反应中底物
18、的量或产物的量，记录实验结果并绘图。你认为该实验操作是否正确？_，如果不正确，请进行改正：_。【解析】（1）由图可知，该实验的自变量有两个，分别是抑制剂种类和底物浓度。该实验的无关变量有温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量、反应时间等。（2）由图可知，随着底物浓度的升高，曲线的酶促反应速率逐渐与曲线无抑制剂时相同，即抑制剂I的作用逐渐减小甚至消失。抑制剂能降低酶活性，酶能降低化学反应的活化能。（3）不正确，若对酶处理前先将酶与底物混合，则酶会先与底物发生反应，故应先对酶进行不同的处理，然后再将处理后的酶与底物混合。【答案】(1)抑制剂种类和底物浓度 温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量等(合理即可
19、) (2) 在抑制剂的作用下，酶的活性(催化效率)降低，其降低化学反应活化能的能力下降(合理即可) (3)不正确 步骤c应与步骤b互换，即先对酶溶液进行处理再加入底物(合理即可) 14为了研究ATP合成过程中能量转换机制，科学家利用提纯的大豆磷脂、某种细菌膜蛋白()和牛细胞中的ATP合成酶()构建ATP体外合成体系，如图所示。请回答下列问题:(1)科学家利用人工体系模拟了在叶绿体中的或线粒体上合成ATP的能量转换过程。(2)科学家利用人工体系进行了相关实验，如下表:组别人工体系H+通过的转运H+通过的转运ATP大豆磷脂构成的囊泡1+有有产生2+-+无无不产生3+-有无不产生注:“+”、“-”分别表示人工体系中组分的“有”、“无”。比较第1组和第2组的结果可知，转运H+进入囊泡的是(填“”或“”)。进一步研究发现，第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H+浓度囊泡外。当第1组人工体系加入丙酮后，不再产生ATP，其原因可能是丙酮破坏了囊泡膜，导致。比较第1组和第3组的结果可知，伴随的过程，ADP和Pi合成ATP。(3)上述实验表明，人工体系产生ATP的能量转换过程是光能ATP中的化学能。【答案】(1)类囊体膜(囊状结构薄膜)内膜 (2)高于(大于)囊泡内的H+渗漏(与囊泡外无浓度差、不通过转运)H+通过向囊泡外转运(3)H+电化学势能(H+浓度梯度势能)
