1、专题4酶和ATP【考情探究】课标解读考情分析备考指导考点考向1酶酶的本质、作用和特性考查内容:侧重从酶在代谢中的作用角度考查酶的本质、作用和特性以及影响酶活性的因素,另外还常以实验题的形式考查与酶特性有关的实验设计、模型分析和实验分析命题规律:“酶的作用与特性”常结合实验进行考查;“影响酶活性的因素”常常结合曲线图进行考查。对能力的考查多集中在模型分析、实验探究、基础判断等方面1.通过比较酶与激素等物质的异同,类比具有专一性的物质,建立起辩证统一和普遍联系的观念2.通过构建酶促反应速率影响因素的数学模型,加深对酶特性的理解,培养学生利用数形结合分析生物学问题的科学思维3.归纳酶和ATP与各代谢
2、活动的关系,分析有关酶的各类实验,能够运用实验设计的一般规律和实验方法解答相关实验类试题影响酶活性的因素有关酶的实验设计2ATPATP的结构ATP与ADP的相互转化【真题探秘】基础篇考点一酶【基础集训】1.下列关于酶的叙述,正确的是()A.酶具有催化作用并都能与双缩脲试剂反应呈紫色B.酶适宜在最适温度下长期保存以保持其最高活性C.细胞代谢能够有条不紊地进行主要由酶的高效性决定D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物答案D2.下列关于酶的叙述,正确的是()A.同一种酶可以存在于分化程度不同的活细胞中B.酶通过提供反应所需的活化能来提高化学反应速率C.酶是由内分泌腺细胞合成的,具有高效性
3、和专一性D.低温下酶的活性较低是因为酶的空间结构被破坏答案A3.图甲为乳糖酶作用机理,图乙是温度对乳糖酶催化效率的影响曲线。下列表述正确的是()A.A是乳糖酶,其最适催化温度是40B.B是乳糖酶,其从70降温至40可恢复最高活性C.C、D均表示葡萄糖,70时乳糖酶的结构被破坏D.C、D可分别表示葡萄糖和半乳糖,0时乳糖酶活性被抑制答案D4.如图表示淀粉酶在不同实验条件下催化淀粉水解反应时,淀粉的剩余量和反应时间的关系。关于此图的解读,正确的是()A.若a、b、c表示温度,则三者中b表示的温度为最适宜B.若a、b、c表示pH,则在c表示的pH条件下,酶已失活C.若a、b、c表示酶的浓度,则a表示
4、的酶浓度最大D.若K+、Mg2+对淀粉酶的活性分别有促进、抑制作用,则c曲线对应的是加K+的实验答案C考点二ATP【基础集训】1.如图为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中反应向右进行时,图1中的c键断裂并释放能量C.ATP与ADP相互转化过程中,物质是可循环利用的,能量是不可逆的D.酶1、酶2的作用机理都是降低反应的活化能答案A2.下列关于ATP和ADP的叙述,错误的是()A.ATP合成过程中会消耗水B.ATP分子中共有3个磷酸键 C.ATP水解所释放的能量可用于吸能反应 D.细胞内ATP与ADP相互转化的能
5、量供应机制,是生物界的共性答案A3.下列有关ATP的叙述错误的是()A.人体内成熟的红细胞中没有线粒体,不能产生ATPB.产生酶的细胞一定能产生ATPC.在有氧与无氧的条件下,细胞质基质都能形成ATPD.ATP中的“A”与DNA 中的碱基A 含义不同答案A综合篇提升一“四看法”分析酶促反应曲线【综合集训】1.(2019山东德州月考,6)如图表示在最适温度、最适pH等条件下,反应物浓度对酶催化的反应速率的影响。下列说法错误的是()A.AB段表明,随着反应物浓度增加,反应速率逐渐增快B.若将温度提高10进行实验,B点将降低C.若B点时向反应混合物中加入少量同样的酶,B点会升高D.BC段反应速率不变
6、,说明随反应物浓度增加,酶已经耗尽答案D2.(2019山东安丘第二次检测,1)图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线,图乙表示在最适温度下,pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线。若该酶促反应过程中改变某一初始条件,以下说法正确的是()A.pH=c时,e点为0B.pH=a时,e点下移,d点左移C.温度降低时,e点不移动,d点右移D.H2O2量增加时,e点不移动,d点右移答案C3.(2019山东潍坊期中,10)图为某酶促反应在不同温度条件下产物浓度随时间变化的曲线。下列分析正确的是()A.该反应中酶的最适温度是40B.实验过程中pH的变化不会对该实验产生影响C.20条件下,t3时提高1
7、0,产物浓度会增加D.60条件下,t2时增加底物的量不会改变产物浓度答案D提升二“对照实验法”设计酶的相关实验【综合集训】1.(2019山东邹城期中,8)下列关于酶的叙述,正确的是()A.探究酶的高效性实验,实验组加酶液、对照组加等量蒸馏水B.选择淀粉酶为实验对象可探究pH对酶活性的影响C.探究温度对酶活性的影响实验,底物与酶需先调节温度后再混合D.呼吸酶基因是否表达,是判断细胞是否分化的依据之一答案C2.(经典题)为探究影响酶活性的因素、验证酶的专一性和高效性等,某同学设计了4套方案,如表所示。下列相关叙述,正确的是()方案催化剂底物pH温度胃蛋白酶、胰蛋白酶蛋白块中性室温淀粉酶淀粉、蔗糖适
8、宜适宜蛋白酶蛋白质适宜不同温度过氧化氢酶、氯化铁溶液过氧化氢强酸性室温A.方案的目的是探究pH对酶活性的影响,自变量是酶的种类B.方案的目的是验证淀粉酶的专一性,可用斐林试剂检测C.方案的目的是验证温度对酶活性的影响,可用双缩脲试剂检测D.方案的目的是验证酶的高效性,加酶的一组产生的气泡数较多答案B3.(经典题)某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响,得到如图所示的实验结果。请回答相关问题:(1)该实验的自变量是,以作为检测因变量的指标。(2)如图所示的实验结果与预期不符,于是活动小组又进行(填“对照”“对比”或“重复”)实验,得到与如图无显著差异的结果。查阅资料后发现,盐酸能促进淀粉水
9、解。因此推测,该实验中淀粉可能是在和的作用下分解的。pH为3条件下的酶活性(填“小于”“等于”或“大于”)pH为9条件下的酶活性,原因:。(3)在常温、常压下,与盐酸相比,淀粉酶降低反应活化能的作用更显著,判断依据:。答案(1)pH1h后淀粉剩余量(2)重复淀粉酶盐酸小于pH为3的条件下,有盐酸促进淀粉分解,干扰实验结果(3)1h后,pH为7的条件下淀粉的剩余量小于pH为1条件下淀粉的剩余量应用篇应用生物催化剂的另类核酶【应用集训】1.核糖体RNA(rRNA)一般在细胞核中通过转录形成,与核糖核蛋白组装成核糖体前体,再通过核孔进入细胞质中进一步成熟。翻译时rRNA能催化肽键的形成。下列叙述正确
10、的是()A.rRNA合成时需要解旋酶B.rRNA的形成一定与核仁有关C.翻译时,rRNA的碱基与tRNA上的反密码子互补配对D.rRNA可降低氨基酸脱水缩合所需的活化能答案D2.在大肠杆菌细胞内,肽酰转移酶能催化蛋白质合成过程中肽键的形成,该酶是rRNA的组成部分,用核酸酶处理该酶后蛋白质的合成受阻。下列相关叙述错误的是()A.肽酰转移酶不能与双缩脲试剂产生紫色反应B.肽酰转移酶可能在核糖体上发挥作用C.细胞中的rRNA是DNA通过转录产生的D.大肠杆菌的mRNA在转录结束后才与核糖体结合答案D【五年高考】考点一酶1.(2017课标全国,3,6分)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是()A.在细
11、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C2.(2017天津理综,3,6分)将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。如图为最适温度下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C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的D.适当降低反应温度,T2值增大答案C3.(2016课标全国,3,6分)若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的实验中,下列操作顺序合理的是()A.加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后
12、检测产物的量B.加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量C.加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量D.加入底物计时加入酶加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量答案C4.(2016课标全国,29,10分)为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A组(20)、B组(40)和C组(60),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图。回答下列问题:(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是组。(2)在时间t1之前,如果A组温度提高10,那么A组酶催化反应的速度会。(3)如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时
13、,C组产物总量,原因是。(4)生物体内酶的化学本质是,其特性有(答出两点即可)。答案(1)B(2)加快(3)不变60条件下,t2时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量也不会增加(4)蛋白质或RNA高效性和专一性考点二ATP5.(2019天津理综,2,6分)下列过程需ATP水解提供能量的是()A.唾液淀粉酶水解淀粉B.生长素的极性运输C.光反应阶段中水在光下分解D.乳酸菌无氧呼吸的第二阶段答案B6.(2017海南单科,5,2分)关于生物体内能量代谢的叙述,正确的是()A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成B.人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化C.叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程
14、D.硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量答案C7.(2016海南单科,11,2分)下列有关植物细胞能量代谢的叙述,正确的是()A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加C.无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成答案D8.(2015海南单科,3,2分)ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述,错误的是()A.酒精发酵过程中有ATP生成B.ATP可为物质跨膜运输提供能量C.ATP中高能磷酸键水解可释放能量D.ATP由腺嘌呤、脱
15、氧核糖和磷酸组成答案D教师专用题组1.(2016江苏单科,8,2分)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白菜梗提取液/mL煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL1222-222-2-322-2-422-2A.1号管为对照组,其余不都是实验组B.2号管为对照组,其余都为实验组C.若3号管显橙红色,无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶D.若4号管不显橙红色,可证明白菜梗中无过氧化物酶答案A2.(2015海南单科,4,2分)关于生物体产生的酶的
16、叙述,错误的是()A.酶的化学本质是蛋白质或RNAB.脲酶能够将尿素分解成氨和CO2C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁答案D3.(2015海南单科,15,2分)关于人体内激素和酶的叙述,错误的是()A.激素的化学本质都是蛋白质B.酶可以降低化学反应的活化能C.高效性是酶的重要特性之一D.激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢答案A4.(2014福建理综,1,6分)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.RNAD.逆转录酶答案C5.(2014课标全国,
17、6,6分)关于光合作用和呼吸作用的叙述,错误的是()A.磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物B.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与C.人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供D.病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量答案C6.(2014全国,2,6分)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ATPC.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATPD.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B7.(2013课标,6,6分)关于酶的叙述,错误的是()A.同一
18、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结构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答案B8.(2011课标,2,6分)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是()A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解B.甲酶不可能是具有催化功能的RNAC.乙酶的化学本质为蛋白质D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变答案B9.(2015浙江理综,31,12分)现有一种细菌M,能够合成某种酶,并能分泌到细胞外。为了研究其培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系,请根据以下提供
19、的实验材料写出实验思路,并预测实验结果。实验材料:若干个培养瓶、培养液、细菌M(要求与说明:实验仅设一组;实验仪器、试剂、用具及操作不作具体要求;实验条件适宜)请回答:(1)实验思路:(2)预测实验结果(设计一个坐标系,并绘制预测的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化曲线):(3)测定总酶浓度时,应对细胞做处理。答案(12分)(1)取细菌M,稀释后,分别等量接种于若干个含等量培养液的培养瓶中。取其中的培养瓶,分别测定细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度,并记录。在培养过程中,每隔一段时间,重复。对所得实验数据进行分析与处理。(2)(3)破碎10.(2012全国,33,8分)某同学为了探究pH对人唾液
20、淀粉酶活性的影响,设计了如下实验步骤:在A、B、C、D、E5支试管中分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5mL,再分别加入质量分数为1%的淀粉液1mL。各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1mL,摇匀。将5支试管放入70恒温水浴中,保温时间相同且合适。取出各试管,分别加入斐林试剂2mL,摇匀。观察各试管溶液的颜色,通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。上述实验步骤中有2处错误,请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数),以便实验能得到正确的预期结果。(1) 。(2) 。答案(1)中70应改为37。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度
21、为37(2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在沸水浴中一段时间。因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色11.(2011全国,31,10分)某同学从温度为5565的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌,并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题:(1)测定脂肪酶活性时,应选择作为该酶作用的物质,反应液中应加入溶液以维持其酸碱度稳定。(2)要鉴定该酶的化学本质,可将该酶液与双缩脲试剂混合,若反应液呈紫色,则该酶的化学本质为。(3)根据该细菌的生活环境,简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。答案(1)脂肪缓冲(2)蛋白质(3)在一定温度范围(包括5565)内设置温度梯度,分别测定酶活性。若所测得的
22、数据出现峰值,则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否则,扩大温度范围,继续实验,直到出现峰值。【三年模拟】时间:60分钟分值:80分一、单项选择题(每小题3分,共18分)1.(2020届山东聊城一中期中,27)如图表示某酶的作用模式图。有关叙述正确的是()A.该酶的基本组成单位是氨基酸B.酶提供底物 RNA 活化所需的能量C.pH影响酶的空间结构从而影响催化效率D.酶与底物间碱基配对方式体现了酶的专一性答案C2.(2019山东潍坊期中,8)下列关于酶的叙述,正确的是()A.酶的基本组成单位都是氨基酸B.所有活细胞都含有与细胞呼吸有关的酶C.酶不参与构成细胞结构,也不供能,但可调节细胞
23、代谢D.酶能加快反应速度是因为它能显著提高化学反应的活化能答案B3.(2019山东济南期末,4)图为某种酶催化的化学反应在不同温度条件下反应底物浓度随时间变化的曲线。下列叙述正确的是()A.该酶的化学成分一定是RNAB.实验过程中pH的变化不会对该实验产生影响C.t2时将温度条件由45变为25,反应底物浓度不变D.65条件下,该酶降低活化能的作用比无机催化剂显著答案C4.(2019山东济宁期末,21)图1表示在图2中c点对应的pH条件下,一定量的淀粉酶催化的反应速率与淀粉含量的关系。下列有关叙述正确的是()A.限制图1中a点反应速率的主要因素是淀粉酶的含量B.若把图2中的pH改为温度,则c点和
24、d点对淀粉酶活性影响的作用机理是相同的C.升高pH,则图1中b点有可能不变D.若把两图中反应速率都改成酶活性,则两图中的曲线大体形状还是跟原来相似答案C5.(2019山东烟台期末,3)下列有关酶与ATP的叙述,错误的是()A.ATP一定含磷元素,酶一定没有磷元素B.细胞中吸能反应往往需要消耗ATP,放能反应往往产生ATPC.ATP中的A被称为腺苷,含有的五碳糖为核糖D.ATP的合成和分解都需要酶答案A6.(2019山东济南期末,6)下列有关ATP的叙述,正确的是()A.蓝藻细胞中进行光反应的膜上不能合成ATPB.ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键不易断裂水解C.人大量进食后,细胞中ATP与ADP
25、的含量明显增多且难以达到动态平衡D.在生物体内,ATP水解过程常与吸能反应相联系,推动吸能反应的进行答案D二、不定项选择题(每小题6分,共18分)7.(2020届山东潍坊期中,10)下列关于酶和ATP的叙述,错误的是()A.细胞内的酶与ATP均为多聚体B.蛋白酶能催化所有的酶水解,导致其活性丧失C.ATP的水解一般与吸能反应相联系D.维持人体体温的热能主要来自细胞内ATP的水解答案ABD8.(2020届山东泰安一中月考,12)某学生为了验证酶的专一性,做了如下一组实验:取甲、乙两试管,分别加入2mL淀粉糊,甲试管内又加入了2mL唾液,两试管同时在37的温水中保温10min后取出,各加入了0.5
26、mL碘液,发现只有乙试管内呈蓝色。此学生的实验步骤中有一个错误,请你指出()A.乙试管应置于低温或室温B.乙试管的保温时间应少于10minC.乙试管应加与唾液等量其他种类的酶,如蔗糖酶D.应再加一支试管,内加2mL淀粉糊、2mL唾液,放在冰块中答案C9.(2019山东青岛调研,7)ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物,它们彻底水解的产物只有碱基不同,下列叙述错误的是()A.ATP不是细胞内唯一的直接能源物质B.一分子GTP中含有2个高能磷酸键C.CTP中“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的D.UTP彻底水解的产物中有碱基尿嘧啶答案C三、非选择题(共44分)10.(2019山东
27、实验中学模拟,29)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。(22分)(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨,制成提取液(去淀粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下:分组步骤红粒管白粒管对照管加样0.5mL提取液0.5mL提取液C加缓冲液(mL)111加淀粉溶液(mL)11137保温适当时间,终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘液显色显色结果+注:“+”数目越多表示蓝色越深步骤中加入的C是,步骤中加缓冲液的目的是。显色结果表明:淀粉酶活性较低的品种是;据此推测:
28、淀粉酶活性越低,穗发芽率越。若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时间应。(2)小麦淀粉酶包括-淀粉酶和-淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,设计了如下方案:.红粒管、白粒管各加入相应提取液0.5mL,使-淀粉酶失活;.红粒管、白粒管各加入相应提取液0.5mL,X处理。如上法实验操作并显色测定。X处理的作用是使。若中两管显色结果无明显差异,且中的显色结果为红粒管颜色(填“深于”或“浅于”)白粒管,则表明-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。答案(1)0.5mL蒸馏水控制pH红粒小麦低缩短(2)-淀粉酶失活深于11.(2019山东潍坊期中,31)ATP合酶是一种功能复杂的蛋白质,与生物膜结合后能催化ATP的合成,其作用机理如图所示。请据图回答:(22分)(1)生物膜结构的基本支架是,在真核细胞中,该酶主要分布于(填生物膜名称)。(2)分析此图可知H+跨越该膜的运输方式是,判断的依据:。(3)ATP在细胞内的作用:;推测好氧细菌细胞的上存在该酶,理由:。答案(1)磷脂双分子层线粒体内膜、类囊体薄膜(2)协助扩散顺浓度梯度,需载体协助,且不消耗能量(3)生命活动的直接能源物质细胞膜该酶与生物膜结合后能催化ATP的合成,而好氧细菌的膜结构只有细胞膜
