1、考点03 酶与ATP【重要考向】一、ATP；二、酶的本质及其作用；三、影响酶活性的因素与实验探究 ATP一、吸能、放能反应和ATP的结构1能量的转化（1）化学能：活细胞中的各种分子，由于其中原子的排列而具有势能，是细胞内最主要的能量形式。（2）能量的转换：细胞中的“燃料分子”（如葡萄糖）被氧化时释放的化学能，用于各种生命活动。（3）能量守恒定律：能量只能从一种形式转变为另一种形式，既不会被消灭，也不能被创造。生物体内或细胞中发生的只是各种能量形式的相互转变。2吸能反应和放能反应（1）吸能反应概念：产物分子中的势能比反应物分子中的势能高的反应。举例：如光合作用、氨基酸合成蛋白质的反应等。（2）放
2、能反应概念：产物分子中的势能比反应物分子中的势能低的反应。举例：细胞呼吸等。（3）吸能反应与放能反应的联系吸能反应常利用放能反应所产生的能量。ATP是细胞中放能反应和吸能反应的纽带。3ATP的结构（1）中文名称：腺苷三磷酸。（2）结构简式及符号含义a：腺嘌呤；b：核糖；c：磷酸基团；d：高能磷酸键。（3）结构特点ATP是细胞内普遍存在的高能磷酸化合物，含有两个高能磷酸键。ATP化学性质不稳定。连接两个磷酸基团之间的高能磷酸键不稳定，易水解，高能磷酸键释放的能量比连接在糖分子上的普通磷酸键要多。二、ATPADP循环1ATPADP循环的过程2ATPADP循环与吸能反应、放能反应的关系（1）原理将A
3、TP水解这一放能反应所释放的能量用于另一吸能反应。（2）举例在肌肉收缩过程中，ATP先使肌肉中的能量增加，改变形状，这是吸能反应。然后肌肉做功，失去能量，恢复原状，这是放能反应。3意义：ATP是细胞中普遍使用的能量载体，又称为“能量通货”。【归纳总结】1ATP的组成元素为C、H、O、N、P；含有3个磷酸基团，2个高能磷酸键；ATP彻底水解会得到腺嘌呤、核糖和磷酸；ATP去掉两个磷酸基团后形成的结构就是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一。2ATP是直接能源物质的验证用小刀将数只萤火虫的发光器割下，使其干燥后研成粉末。取两支试管，分别标上A、B，各加入2 mL水和等量的萤火虫发光器研磨粉
4、末，结果发现两支试管中均有短时间的黄色荧光出现。一段时间后黄色荧光消失，再分别进行处理后出现的结果如图：（1）加入葡萄糖的试管A不发出黄色荧光说明葡萄糖不是直接供能物质。（2）加入ATP溶液的试管B能持续发光，说明ATP是直接供能物质。【归纳总结】1ATP与ADP的相互转化（1）ATP与ADP在细胞内的相互转化是十分迅速的，且物质可以重复利用，因此，能满足生命活动对能量的需要。（2）ATP在生物体内含量很低，但是ATP与ADP在细胞内的转化十分迅速，从而使细胞内ATP的含量总是处于动态平衡中。（3）ATP与ADP间的相互转化过程不可逆反应式ATPADPPi能量能量PiADPATP类型水解反应合
5、成反应场所活细胞内多种场所细胞质基质、线粒体、叶绿体能量转化放能与吸能反应相联系储能与放能反应相联系能量来源高能磷酸键有机物和光能能量去向用于各项生命活动储存于ATP中综上所述，ATP和ADP相互转化的过程应判断为“物质是可逆的，能量是不可逆的”或解释为“物质是可以循环利用的，能量是不能循环的”。【典例】1如图表示ATP的结构，下列相关说法正确的是Ab键断裂后形成ADP和PiB图中的3表示ATP中的字母AC由1、2、3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位之一Da键断裂释放的能量可以直接用于生命活动2如图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图，相关叙述正确的是A过程不需要酶的催化B过程发生高能
6、磷酸键的断裂C过程不能发生在线粒体中D过程不能发生在叶绿体中1D【解析】a键断裂后形成ADP和Pi，A项错误；ATP中的字母A表示腺苷，图中的3表示腺嘌呤，B项错误；由1、2、3各一分子形成的是腺嘌呤核糖核苷酸，它是组成RNA的基本单位之一，C项错误；ATP是生命活动所需能量的直接来源，a键断裂所释放的能量可以直接用于生命活动，D项正确。2B【解析】不论是ATP的合成和水解，都需要酶的催化，A错误；ATP的水解过程是远离腺苷的高能磷酸键断裂、释放其中的能量的过程，B正确；有氧呼吸的第二、三阶段有ATP的合成，发生在线粒体中，C错误；叶绿体中暗反应阶段，需要ATP水解提供能量，因此可以发生在叶绿
7、体中，D错误。 酶的本质及其作用一、酶的发现、酶是生物催化剂1酶的发现（1）18世纪末：斯帕兰扎尼证明鹰胃液中有一种能消化肉的物质。（2）19世纪（3）1897年：毕希纳发现促使酒精发酵的是酶。（4）1926年：萨母纳尔分离得到脲酶结晶，才弄明白酶的本质是蛋白质。2酶的本质（1）合成场所：活细胞内。（2）化学本质：具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，极少数是RNA。3酶是生物催化剂（1）特点：促使反应物发生化学变化，本身却不发生化学变化。（2）底物：受酶催化而发生化学反应的分子叫底物。（3）酶催化底物反应的机理“钥匙与锁”的原理酶促反应过程底物酶酶底物复合物复合物形状发生一定变化酶产物。4
8、酶的活性：酶作用的强弱可用酶活性表示。5酶的产生部位、本质、功能和特性项目错误说法解释产生场所具有分泌功能的细胞活细胞（哺乳动物成熟红细胞等极少数特殊细胞除外）化学本质蛋白质有机物（大多数为蛋白质，少数为RNA）作用场所只在细胞内起催化作用可在细胞内、细胞外、体外发挥作用温度影响低温和高温均使酶变性失活低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活作用酶具有催化、调节等多种功能酶只有催化功能来源有的可来自食物等酶只能在细胞内合成【归纳总结】1酶的本质及生理功能化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核（真核生物）来源一般来说，活细胞都能产生酶作用场所细胞内、外或生物
9、体外均可生理功能具有生物催化作用作用原理降低化学反应的活化能2酶与无机催化剂的比较（1）共同点：可以促使反应物发生化学变化，加快反应速率，但酶本身并不发生化学变化。（2）不同点：无机催化剂一般需要在高温、高压的条件下才起催化作用，而酶在生物体内发生催化作用，是在温和的条件下进行的。【典例】1酶的基本组成单位是A蛋白质 B氨基酸C氨基酸或核糖核苷酸 D氨基酸和核糖核苷酸2下图是某种酶催化底物发生反应的过程示意图，下列叙述错误的是A图示反应过程还有水的产生B该图能体现酶催化作用的专一性C底物与酶能否结合与酶的结构有关D酶在催化过程中的形状改变是不可逆的1C【解析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有
10、机物。绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶是RNA，因此酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。2D【解析】图示为酶催化的氨基酸的脱水缩合过程，产物是二肽和水，A正确；酶的催化作用具有专一性；B正确；底物与酶能否结合与酶的结构有关，C正确；酶在催化过程中的形状改变是可逆的，D错误。 影响酶活性的因素与实验探究一、酶的专一性1概念一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应，就是酶的专一性。2实验探究（1）实验原理还原糖（如麦芽糖、葡萄糖）遇本尼迪特试剂在热水浴后会出现红黄色沉淀。淀粉水解得到麦芽糖，而蔗糖水解后可得到葡萄糖；淀粉与蔗糖都不是还原糖。（2）实验步骤及结果试管123456本尼迪特试
11、剂2 mL2 mL2 mL2 mL2 mL2 mL1%淀粉溶液3 mL3 mL3 mL2%蔗糖溶液3 mL3 mL3 mL新鲜唾液1 mL1 mL蔗糖酶溶液1 mL1 mL实验结果无红黄色沉淀无红黄色沉淀产生红黄色沉淀无红黄色沉淀无红黄色沉淀产生红黄色沉淀（3）结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化分解蔗糖；而蔗糖酶只能催化蔗糖水解，而不能催化分解淀粉，说明酶具有专一性。二、影响酶催化作用的因素1pH对酶作用的影响（1）在一定条件下，酶作用最强时的pH值称为该酶的最适pH。偏离该pH，不论升高还是降低，酶的作用都会下降。（2）过酸、过碱都会使酶变性，使酶永久失活。2温度对酶作用的影响 （1）
12、在一定条件下，酶促反应最快时的温度称为该酶的最适温度。在此温度以上或以下酶活性均要下降。（2）低温影响酶的活性，但不会使酶的空间结构遭到破坏，温度升高后，酶仍能恢复活性。但高温会导致酶发生热变性，使其永久失活。3反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。4底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响（1）如图甲中，在其他条件适宜，酶数量一定时，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。（2）如图乙中，在底物充足、其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。【归纳总结】酶的专一性及温和性探究实验中的“变量分析”项目实验变量分析酶的专一性自变量
13、：不同底物或不同酶液；因变量：底物是否被分解或有无产物生成；无关变量：试剂量、反应温度、pH等酶的温和性温度自变量：一系列温度梯度（至少三组）；因变量：底物的分解速度或剩余量（产物的生成速度或产生量）；无关变量：底物浓度、试剂量、酶浓度、pH等pH自变量：一系列pH梯度（至少三组）；因变量：底物的分解速度或剩余量（产物的生成速度或产生量）；无关变量：底物浓度、试剂量、酶浓度、温度等【典例】1下列有关酶的实验设计思路正确的是A可利用过氧化氢和过氧化氢酶反应探究PH对酶活性的影响B利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性C在验证温度对淀粉酶活性的影响实验中，应选斐林试剂检测还原糖的生成D利用胃蛋
14、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2如图为酶与底物结合的诱导契合学说示意图。相关叙述错误的是A酶的结构的变化有利于生化反应的进行B酶促反应结束以后酶的结构恢复到原状C该学说不能体现出酶的专一性D高温和低温都可能会影响活性中心结构1A【解析】本题考查有关酶的实验设计思路，要求考生理解酶的特性及环境条件对酶活性的影响，能根据对照实验的设计原则设计和分析实验，并选择合适的试剂及条件保证反应的顺利进行。可利用过氧化氢和过氧化氢酶反应探究pH对酶活性的影响，A正确；可利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和斐林试剂验证酶的专一性，而不能用碘液验证，B错误；在验证温度对淀粉酶活性的影响实验中
15、，应选碘液检测有无淀粉被水解，而不能用斐林试剂检测有无还原糖的生成，C错误；胃蛋白酶的适宜pH为1.5，要利用胃蛋白酶验证pH对酶活性的影响，则设置的缓冲液pH应该在1.5左右，D错误。【点睛】易错知识点拨酶活性实验探究中的“三宜”“四不宜”：（1）若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性时，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不宜选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。（2）若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。（3）在探究酶的适宜温度的实验中，不宜选择过氧化氢（H2O2）和
16、过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢（H2O2）在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。（4）在探究pH对酶活性影响时，宜保证酶的最适温度（排除温度干扰），且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与底物接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。2C【解析】当酶分子与底物分子接近时，酶分子受底物分子诱导，酶的结构发生有利于与底物结合的变化，有利于生化反应，A正确；酶与底物结合形成酶一底物复合物，然后这个复合物会发生一定的形状变化，使底物变成产物，并从复合物上脱落，同时酶分子又恢复原状，B正确；酶分子有一定的形状，恰好能和底物分子结合，体现了酶具有专一性，C错误；
17、高温和低温都可能会影响活性中心结构，进而影响酶的活性，D正确。跟踪训练1胰蛋白酶分泌后主要消化位于细胞外的基质蛋白质，一般不会对肠道细胞的膜蛋白造成影响，这体现了酶具有A易变性B专一性C高效性D稳定性2下列有关ATP的结构与功能的叙述中，正确的是AATP分子脱去两个磷酸基团以后的剩余部分就成为DNA的基本组成单位中的一种BATP与ADP的转化过程是可逆反应CATP被称为高能化合物，是因为第二个磷酸基很容易从ATP上脱离释放能量D放能反应一般与ATP的合成有关3为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如下5组实验，分别选择一定的试剂进行检测，合理的实验方案是组别酶蛋白酶蛋白酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶反
18、应物蛋白质淀粉蛋白质淀粉麦芽糖A和对比，用双缩脲试剂检测B和对比，用碘液检测C和对比，用本尼迪特试剂检测D和对比，用本尼迪特试剂检测4下列关于探究影响酶活性的实验中，能达成实验目的的是A以本尼迪特试剂作指示剂，用淀粉酶探究温度对酶活性的影响B以本尼迪特试剂作指示剂，用淀粉酶探究pH对酶活性的影响C用H2O2酶探究温度对酶活性的影响D用H2O2酶探究pH对酶活性的影响5下列有关细胞ATP的叙述中，错误的是A在细胞中含量很少BATP与ADP在一定条件下可以相互转化CATP是细胞内“能量通货”DATP分子有两个高能磷酸键，两个磷酸基团6用过氧化氢进行相关实验，根据实验结果绘制得到相应曲线图。其中对酶
19、的特性分析错误的是 A图甲、图乙分别说明酶具有高效性和催化作用B图丙、图丁说明温度和pH能够改变酶的催化效率C图甲、图乙所示实验中的自变量分别是催化剂的种类、有无催化剂D根据图丙、图丁实验结果可知，最适温度和最适pH条件下绘制的曲线一定位于两曲线之间7分析下面与酶有关的曲线，回答下列问题：（1）酶的作用机理可以用甲图纵坐标中_段来表示。如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将_（填“上移”或“下移”）。（2）乙图中160 min时，生成物的量不再增加的原因是_。（3）联系所学内容，分析丙图曲线：对于曲线abc，若x轴表示pH，则曲线上b点的生物学意义是_。对于曲线abd，若x轴表示
20、反应物浓度，则y轴可表示_。曲线bd不再增加的原因是_。真题再现1. （2021浙江6月选考）下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述，正确的是（ ）A.酶的催化效率实验中，若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎，实验结果相同 B.探究pH对过氧化氧酶的影响交验中，分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物 C.探究酶的专一性实验中，设置1、2号试管的目的是检验酶液中是否混有还原糖 D.设温度对蛋白酶活性影响的实验方案时，可选择本尼迪特试剂检测反应产物 2（2020浙江7月选考）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
21、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3（2020浙江1月选考）细菌内某种物质在酶的作用下转变为另一种物质的过程如图所示，其中甲戊代表生长必需的不同物质，代表不同的酶。野生型细菌只要在培养基中添加甲就能生长，而突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、丁才能生长。下列叙述正确的是A突变型细菌缺乏酶、B酶与乙结合后不会改变酶的形状C酶能催化乙转变为丙，也能催化丙转变为丁D若丙戊的反应受阻，突变型细菌也能生长4（2019浙江4月选考10）为研究酶的特性，进行了实验，基本过程
22、如下表所示：据此分析，下列叙述错误的是A实验的可变因素是催化剂的种类B可用产生气泡的速率作检测指标C该实验能说明酶的作用具有高效性D不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验模拟检测1下列关于人体内某组织细胞的细胞呼吸过程和ATP-ADP循环示意图的叙述，正确的是A厌氧呼吸各阶段释放的能量都可用来合成ATPB蛋白质的合成过程需要反应供能C需氧呼吸过程中氧气的消耗伴随反应的发生D能量2可用于乳酸在人体肝脏再生成葡萄糖2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下图所示。下列分析错误的是A甲酶可能是具有催化功能的RNAB乙酶的化学本质为蛋白质C形成“酶底物复合物”时，酶分子结构不会发生改变
23、D酶作用的强弱可用酶活性表示3下图表示温度对酶活性的影响情况。下列叙述正确的是A酶活性就是酶促反应速率，即单位时间底物消耗量或产物生成量B酶促反应都有一个最适温度，温度越高，酶变性的速率也越快C图中曲线是温度对化学反应速率的影响和对酶变性的影响综合在一起形成的D不同的酶在各自的最适温度下，酶活性相同4下图是ATP的结构示意图，其中、表示化学键。下列叙述错误的是AATP中核糖和磷酸基团通过相互连接BATP中磷酸基团之间都是通过高能磷酸键相互连接的C形成所需的能量可来源于光能或化学能D细胞内的吸能反应所需能量都是由断裂后直接提供5下列有关人体内酶的叙述，错误的是A炎热天气中，酶的活性一般不会随环境
24、温度的升高发生剧烈变化B酶的专一性体现在一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应C组成酶的基本单位是氨基酸或脱氧核苷酸D酶与底物结合后，空间结构会发生改变6图是实验获得的化合物X对淀粉酶活性的影响结果，下列分析中错误的是A曲线是对照实验的结果B化合物X影响淀粉酶的最适温度C该实验的自变量是化合物XD化合物X对淀粉酶的活性有抑制作用7将少许的二氧化锰和新鲜土豆匀浆分别加入到等量过氧化氢溶液中，检测两者产生的气体量。下列有关该实验结果的预测，正确的是（注：实线为加入二氧化锰产生的气体量，虚线为加入土豆匀浆产生的气体量）ABCD8如图示“酶的催化效率”实验的过程，下列叙述错误的是A如图所示操作
25、后，还需要将试管口塞上橡胶塞B若在1号试管中加入块状的肝脏，则反应速率减慢C与1号相比，2号试管的气泡产生较慢D开展实验时的温度控制相同即可9下列关于ATP的说法正确的是AATP中的A代表腺嘌呤、P代表磷酸基团BATP中有三个高能磷酸键CATPADP循环使得细胞贮存了大量的ATPDATP水解释放的能量可用于吸能反应10取15号五只试管，分别加入2 mL0.5 mol/L的过氧化氢溶液，进行如下实验（过氧化氢酶广泛存在于动植物组织中，它能加快H2O2的分解）试管编号12345加入物质适量唾液锈铁钉生土豆块熟土豆块生土豆块和稀盐酸实验结果几乎无气泡少量气泡大量气泡几乎无气泡少量气泡根据上述实验，下
26、列说法错误的是A3号和4号对照说明酶的催化活性极高（高效性）B1号和3号对照说明酶有专一性C3号和5号对照说明酶的活性受酸碱度影响D实验中能体现酶活性与温度之间的关系11分析ATP与ADP相互转化的示意图（如图所示），回答下列问题：（1）图中Pi代表无机磷酸，则B为_，C为_。（2）E不是物质，E1的来源是_，E2的来源是_。（3）人体肌肉细胞的收缩与图中_（用图中字母和箭头表示）过程有关。参考答案跟踪训练1【答案】B【解析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其催化作用具有专一性、高效性等特点。明确酶的专一性、高效性的不同含义是解答本题的关键。酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类反应，胰
27、蛋白酶主要消化位于细胞外的基质蛋白质，一般不会对肠道细胞的膜蛋白造成影响，这体现了酶的专一性，A项、C项、D项错误，B项正确。2【答案】D【解析】ATP分子脱去两个磷酸基团以后的剩余部分称为腺嘌呤核糖核苷酸，为RNA的基本组成单位中的一种，A项错误；ATP与ADP的转化过程，物质是可逆的，但能量不可逆，所需的酶不同，所以不是可逆反应，B项错误；ATP被称为高能化合物，是因为远离腺苷的高能磷酸键很容易从ATP上脱离释放能量，C项错误；细胞内的放能反应一般与ATP的合成反应相关联，D项正确。3【答案】B【解析】酶的特性：（1）高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的1071013倍。（2）专一性：每
28、一种酶只能催化一种或一类化学反应。（3）作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活。由于蛋白酶和淀粉酶的化学本质都是蛋白质，因此和对比，不能用双缩脲试剂检测，A错误；和的底物是淀粉，淀粉可用碘液鉴定，因此和对比，可用碘液检测，B正确；麦芽糖是还原糖，其水解产物也是还原糖，因此用本尼迪特试剂检测不能判断淀粉酶是否将麦芽糖水解，C错误；和对比，用本尼迪特试剂检测时无法判断淀粉酶是否将蛋白质水解，D错误。4【答案】D【解析】本尼迪特试剂使用时需要水浴加热，会改变自变量温度，因此探究温度对淀粉酶活性的影响的实验，一般不用本尼迪特试剂作指
29、示剂，A错误；淀粉在酸性条件下水解，不能利用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，B错误；温度会影响过氧化氢的分解，过氧化氢和过氧化氢酶不宜作为实验材料来探究温度对酶活性的影响，C错误；pH影响过氧化氢酶的活性，可以用H2O2酶探究pH对酶活性的影响，D正确。5【答案】D【解析】ATP中文名称叫三磷酸腺苷，结构简式A-PPP，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，代表高能磷酸键。水解时远离A的磷酸键易断裂。ATP的作用：新陈代谢所需能量的直接来源。ATP在细胞内含量很少，但在细胞内的转化速度很快。细胞内ATP的含量很少，但消耗量很大，这依赖于ATP和ADP之间的迅速转化来实现，A正确；ATP和ADP在一定条
30、件下可迅速转化，保证了机体对能量的需求，B正确；ATP是细胞内的能量“通货”，C正确；ATP分子有两个高能磷酸键，三个磷酸基团，D错误。6【答案】D【解析】据图分析，甲图的自变量是铁离子和过氧化氢酶，说明酶具有高效性；乙图用过氧化氢酶与未加催化剂相比，说明酶具有催化作用，A正确。图丙的自变量是温度，图丁的自变量是pH，说明酶的活性受温度和pH的影响，B正确。图甲、图乙所示实验中的自变量分别是催化剂的种类、有无催化剂，C正确。最适温度和最适pH条件下绘制的曲线可能位于两曲线之间，也可能在两曲线之外，D错误。7【答案】（1）ab 上移（2）底物已被完全消耗掉（3）在最适pH下，酶的催化效率最高 酶
31、促反应速率 酶浓度的限制【解析】（1）酶的作用机理是可以降低反应所需的活化能，甲图纵坐标中ab段表示酶降低的活化能。无机催化剂的催化效率不如酶的高，无机催化剂降低的活化能少，将酶催化改为无机催化剂催化该反应，b在纵轴上将上移。（2）由于酶只能加快反应速率，不能改变生成物的量，所以乙图中160 min时，底物已被完全消耗掉，生成物的量不再增加。（3）对于曲线abc，若x轴表示pH，过酸、过碱均会导致酶变性，活性下降，曲线上b点表示在最适pH下，酶的活性（催化效率）最高。对于曲线abd，若x轴表示反应物浓度，在酶浓度一定的条件下，一定范围内，酶促反应速率与反应物浓度成正相关，反应物浓度达到一定值时
32、，受酶浓度限制，酶促反应速率不再增加。真题再现1.【答案】 B 【解析】 A酶的催化效率实验中，若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎，熟马铃薯块茎中的过氧化氢酶已经失活，不能催化过氧化氢分解。B先加入pH的缓冲液后再加入底物，顺序不能颠倒。C探究酶的专一性实验中，设置1、2号试管的目的是作对照D设温度对蛋白酶活性影响的实验方案时，不可选择本尼迪特试剂检测反应产物，本尼迪特试剂需加热使用，影响变量温度。2【答案】C【分析】探究pH对过氧化氢酶的影响实验中，自变量是过氧化氢酶所处环境的pH，因变量是过氧化氢酶的活性，通过相同时间内过氧化氢酶催化反应释放的气体量反映，其他条件为无关变量，应保持相同且适宜
33、。【详解】A、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；B、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；C、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；D、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。故选C。3【答案】D【分析】分析题意可知，野生型细菌体内含有这五种酶，所以只要在培养基中添加甲就能合成生长需要的乙、丙、丁、戊这四种物质；而突变型细菌必须在培养基中添加甲
34、、乙、丁才能生长，说明缺乏合成相应物质所必需的的酶。【详解】A、突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、丁才能生长，说明缺乏合成乙、丁所必需的的酶，即酶、，A错误；B、酶与底物结合后会改变酶的形状，反应完成后，酶分子又恢复原状，B错误；C、酶具有专一性，酶能催化乙转变为丙，酶能催化丙转变为丁，C错误； D、若丙戊的反应受阻，乙可以合成戊，所以突变型细菌也能生长，D正确。故选D。4【答案】D【解析】实验中的可改变的自变量为催化剂的种类，A选项正确；过氧化氢分解产生水和氧气，故可以通过产生气泡的速率作为判断反应速率的指标，B选项正确；该实验通过比较酶的催化速率和二氧化锰的催化速率来验证酶的高效性，C选
35、项正确；鸡肝匀浆和马铃薯匀浆中均含有过氧化氢酶，均可用作过氧化氢酶的性质的探究实验，D选项错误。故错误的选项选择D。模拟检测1【答案】D【解析】ATP是直接的能源物质，ATP的结构简式是“A-PPP”，其中“A”是腺苷，由1分子腺嘌呤和1分子核糖组成，“”是高能磷酸键，远离腺苷的高能磷酸键，容易断裂，释放其中的能量，供机体生命活动需要，ATP水解形成ADP和Pi，ADP和Pi吸收能量又合成ATP，细胞依赖于ADP和ATP的相互转化，满足机体对能量的需求；由题图可知，能量1来源于光合作用和细胞呼吸，能量2来源于ATP水解过程。厌氧呼吸种只有第一阶段释放的能量中少部分可用来合成ATP，A错误；蛋白
36、质合成所需能量来源于能量ATP水解，B错误；反应ATP水解中，一般是远离A的高能磷酸键断裂，C错误；能量来源于ATP水解，可用于除暗反应外的各项生命活动，D正确。2【答案】C【解析】由题图知，甲酶在用蛋白酶处理过程中其活性一直不变且不为零，说明甲酶能够抗蛋白酶的降解，甲酶不是蛋白质，那么可能是具有催化功能的RNA，A正确；蛋白酶可催化蛋白质的水解，由题图知，乙酶在用蛋白酶处理过程中其活性降低，由此可知乙酶的化学本质是蛋白质，B正确；当酶分子与底物分子接近时，酶蛋白受底物分子诱导，其构象发生有利底物结合的变化，C错误；酶作用的强弱可用酶活性表示，D正确。3【答案】B【解析】酶促反应速率受酶活性影
37、响，但是两者不是同一个概念，A错误；酶的活性受温度影响，因此酶促反应都有一个最适温度，且温度越高，酶变性的速率也越快，B正确；图示为温度对酶活性的影响，并不能直接体现温度对化学反应速率的影响，C错误；不同的酶在各自的最适温度下，酶活性都相对最高，但是活性的大小不一定相同，D错误。4【答案】D【解析】ATP由1分子含氮碱基，1分子核糖和3分子磷酸基团组成，分析题图可知，是高能磷酸键，是核糖和磷酸基团之间的化学键。由题图可知，ATP中核糖和磷酸基团通过相互连接，A正确；是高能磷酸键，ATP中磷酸基团之间都是通过高能磷酸键相互连接的，B正确；形成所需的能量可来源于光合作用的光能或呼吸作用中有机物中的
38、化学能，C正确；一般情况下，细胞内的吸能反应所需能量是由断裂后直接提供，但断裂产生的能量也可用于细胞内的吸能反应，D错误。5【答案】C【解析】人体具有体温调节的机制，因此体内酶活性不会随外界温度的变化而变化，A正确；酶的专一性是指与无机催化剂相比，每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，B正确；酶大部分是蛋白质、少量是RNA，所以酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，C错误；在催化过程中，酶的构象发生改变与底物结合形成复合物，底物变成产物后，随产物的脱落，酶恢复原状，D正确。6【答案】B【解析】与的区别在于是否含有化合物X，据图可知，加入X后，酶促反应速率下降。曲线是对照组，未加X，A正确；由图
39、可知，化合物X不影响淀粉酶的最适温度，B错误；该实验的自变量是有无化合物X，C正确；加入化合物X后，酶促反应速率下降，故推测X对淀粉酶的活性有抑制作用，D正确。7【答案】C【解析】二氧化锰是无机催化剂，土豆匀浆中含有过氧化氢酶，由于酶具有高效性，故加入土豆匀浆的反应速率较快，又因为两组加入的底物过氧化氢的量一定，故相对气体量的最大值相同，加入土豆匀浆较快达到相对气体量的最大值。综上所述，ABD不符合题意，C符合题意。8【答案】D【解析】如图所示操作后，还需要将试管口塞上橡胶塞，通过点燃过的卫生香的复燃情况，观察氧气的产生情况，A正确；肝细胞内有过氧化氢酶，不研磨肝脏，则过氧化氢酶不能释放出来，
40、若在1号试管中加入块状的肝脏，则反应速率减慢，B正确；与无机催化剂相比，酶具有高效性，与1号相比，2号试管的气泡产生较慢，C正确；温度属于该实验的无关变量，各组的无关变量的设置要遵循等量性原则，实验过程中的温度都要控制相同且适宜，D错误。9【答案】D【解析】ATP是生物体的直接能源物质，ATP在细胞内数量并不很多，可以和ADP迅速转化形成。人和动物体内产生ATP的生理过程只有呼吸作用，高等植物体内产生ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸，ATP中的能量可用于各种生命活动，可以转变为光能、化学能等，但形成ATP的能量来自于呼吸作用释放的能量或植物的光合作用。ATP中的“A”是腺苷，由腺嘌呤和核糖
41、结合而成，A错误；ATP中有2个高能磷酸键，B错误；ATP在细胞内的含量不高，但合成速度很快，C错误；ATP水解释放的能量可用于吸能反应，D正确。10【答案】A【解析】分析表格中的信息可知，该实验的自变量是催化剂的种类、酶的种类、温度、pH，因此该实验可以证明酶的高效性、专一性、温度和PH对酶活性的影响，分析时应根据实验设计的对照原则和单一变量的原则，明确实验组和对照组的自变量和因变量对实验进行分析评价、获取结论。说明酶具有高效性的是3号和2号实验，生物催化剂与无机催化剂相比具有高效性，A错误；唾液中的唾液淀粉酶不能催化过氧化氢的分解，而土豆中的过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解，所以1号和3号对照能说明酶具有专一性，B正确；3号和5号pH不同，故3号和5号对照可以说明酶的活性受酸碱度的影响，C正确；3和4中的酶受到的温度影响不同，故3号和4号能体现酶活性与温度间的关系，D正确。11【答案】（1）ATP ADP（2）光能或有机物氧化分解释放的能量 ATP中高能磷酸键断裂释放出的能量（3）BC【解析】（1）在ATP和ADP的相互转化过程中，ATP水解产生Pi，合成则需要Pi，通过分析示意图可判断出B为ATP，C为ADP。（2）光能或生物化学反应释放的能量可用于形成ATP。ATP水解时，其末端的高能磷酸键断裂释放能量。（3）肌肉收缩是耗能过程，由ATP直接供能，与图中BC这一过程有关。