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第8讲酶与ATP考纲明细1.酶在代谢中的作用()2.ATP在能量代谢中的作用()3.实验:探究影响酶活性的因素课前自主检测判断正误并找到课本原话1实验过程中可以变化的因素称为变量,其中人为改变的变量称做自变量。(P79控制变量)()2过氧化氢酶促使过氧化氢分解,它为过氧化氢分解提供能量。(P80正文)()3萨姆纳从刀豆种子中提取了脲酶,证明了脲酶是蛋白质。(P81资料分析)()4四膜虫的rRNA前体具有催化活性,目前已有发现具有催化活性的DNA报道。(P82拓展题2)()5凡是酶都是由活细胞产生的,本质为有机物,其中大多数是蛋白质。(P83正文)()6无机催化剂催化的化学反应范围比较广,例如,酸既能催化蛋白质水解,也能催化脂肪水解。(P83学科交叉)()7目前已发现的酶有4000多种,它们分别催化不同的反应。(P83相关信息)()8动物体内的酶最适温度在3540 之间,最适pH大多在6.58.0之间。(P85小字)()9酶制剂适于在低温(04 )下保存的原因是0 左右低温会使酶的活性降低,但空间结构稳定,在适宜条件下可以恢复其活性。(P85小字)()10溶菌酶可以溶解植物细胞的细胞壁,具有抗菌消炎作用;加酶洗衣粉中的酶基本直接来自于生物体。(P87科学、技术、社会)()11ATP含量少,但ATP与ADP的相互转化时刻进行并处于动态平衡,这种转化机制是细胞共性。(P89正文)()12萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶,激活的荧光素与氧发生化学反应,形成氧化荧光素并发出荧光。(P89小字)()13放能反应伴随着ATP的生成,吸能反应伴随着ATP水解。(P89正文)()(2015海南高考)关于生物体产生的酶的叙述,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D解析绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,A正确;细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,纤维素酶不能降解细菌细胞壁,D错误。知识自主梳理一、酶在代谢中的作用1细胞代谢(1)概念:细胞内各种有序化学反应的总称。(2)场所:细胞质基质(主要)。2酶的作用机理(1)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。(2)酶催化作用的原理:降低化学反应的活化能。3.酶的催化作用的实验验证(催化作用、高效性)(1)原理:2H2O22H2OO2。(2)实验设计及现象分析(3)实验过程的变量及对照分析(4)实验结论a对照:酶具有催化作用,同无机催化剂一样都可加快化学反应速率。b对照:酶具有高效性,同无机催化剂相比,酶的催化效率更高。c对照,说明加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率。二、酶的发现(1)巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命活动无关。(2)酶本质的探究历程(连线)答案eacdb三、酶的化学本质特别提醒1对照实验中要遵循单一变量原则;无关变量要相同且适宜。2加热可以给化学反应提供能量,但不能降低反应的活化能。酶可以降低化学反应活化能。特别提醒1酶只起催化作用,不起调节等其他作用。2内涵:活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。外延:绝大多数酶是蛋白质,因此酶的合成受基因控制。3分类:按存在部位分胞内酶和胞外酶,按功能分为水解酶和合成酶。四、酶的特性1高效性(1)同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。(2)意义:使细胞代谢快速进行。(3)曲线分析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。酶只能缩短达到化学平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。酶只能催化自然条件下能发生的化学反应。2专一性(1)每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(2)意义:使细胞代谢有条不紊的进行。(3)图形及曲线分析图形a图中A表示酶,B表示被催化的底物,E、F表示B被分解后的产物,C、D表示不能被该酶催化的物质。b酶和被催化的物质都有特定的空间结构。曲线加入酶B的反应速率与空白对照条件下的反应速率相同,而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明显加快,说明酶B对此反应无催化作用。进而说明酶具有专一性。3酶的作用条件较温和(1)酶促反应一般是在比较温和的条件下进行的。(2)最适温度:一般来说,动物体内的酶最适温度在3540_之间;植物体内的酶最适温度在4050_之间;细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。最适pH:动物体内酶的最适pH大多在6.58.0之间,但也有例外,如胃蛋白酶最适pH为1.5;植物体内的酶最适pH大多在4.56.5之间。(3)过酸、过碱或温度过高,都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;而在低温下,酶的活性明显降低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高。因此,酶可以在低温(04 )下保存。五、影响酶促反应速率的因素(1)温度和pH对酶促反应速率的影响特别提醒1酶的高效性必须与无机催化剂进行对照才能得出。与空白对照(不加酶)只能得出具有催化作用。2酶与无机催化剂都能降低反应的活化能,使反应速率加快,但不改变生成物的量。3酶与无机催化剂并不为化学反应提供物质和能量,本身不被消耗,不改变化学反应的方向。甲、乙曲线表明:a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。b过酸、过碱、高温都会使酶失活,而低温只是抑制酶的活性,酶的空间结构未被破坏,温度升高可恢复活性。从丙图可以看出: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的影响甲图,在其他条件适宜,酶量一定的条件下,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。乙图,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。六、细胞的能量“通货”ATP1ATP的结构2ATP的结构及其与RNA的关系(1)图中A表示腺嘌呤,是腺苷,是腺嘌呤核糖核苷酸,是ADP,是ATP,是普通化学键,是高能磷酸键。(2)据图确定ATP与RNA的关系是ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一。3ATP与ADP的相互转化深入思考1最适合酶保存的温度是最适温度吗?改成pH呢?提示最适合酶保存的温度不是最适温度,最适合酶保存的pH为最适pH。2温度和pH与底物浓度和酶浓度影响酶促反应速率的方式相同吗?提示不同。温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的,而底物浓度和酶浓度是通过影响底物和酶的接触概率来影响酶促反应速率的,其并不影响酶活性。深入思考ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都有“A”,“A”表示的含义有什么不同?提示ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都有“A”,但表示的含义不同,如图所示:ATP结构中的A为腺苷,由腺嘌呤和核糖组成;DNA分子结构中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成;RNA分子结构中的A为腺嘌呤核糖核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成;核苷酸结构中的A为腺嘌呤。可见,它们的共同点是都含有腺嘌呤。4ATP的主要功能(1)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物,是细胞生命活动所需能量的直接来源。(2)ATP是细胞内流通的能量“通货”:吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量。放能反应一般与ATP的合成相联系。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。5生物体内常见的几种能源物质(1)主要能源物质:糖类。(2)主要储能物质:脂肪。(3)植物储能物质:淀粉、脂肪。(4)动物储能物质:糖原、脂肪。(5)直接能源物质:ATP。(6)最终能源:太阳能。特别提醒1ATP与ADP的相互转化过程中,物质可重复利用,但能量不可循环利用。2ATP是一种高能磷酸化合物,是与能量有关的一种物质,不能将两者等同起来。3生命活动需要消耗大量能量,但细胞中ATP含量很少。ATP与ADP之间快速转化,并处于动态平衡。当新陈代谢更旺盛时,ATP与ADP的相互转化更加迅速,单位时间内生成与消耗的ATP量更多。ATP的供能机制在生物界具有普遍性。4ATP是细胞代谢的直接能源物质,但不是唯一的直接能源物质,如蛋白质合成过程中还可以利用UTP。考点题型突破考点酶的本质、作用题型一 酶的概念及本质1(2019江淮名校联考)下列有关酶的叙述正确的是()是有分泌功能的细胞产生的有的从食物中获得,有的在体内转化而来凡是活细胞,一般都能产生酶酶都是蛋白质有的酶不是蛋白质酶在代谢中有多种功能在新陈代谢和生长发育中起调控作用酶只是起催化作用AB CD答案C解析凡是活细胞,一般都能产生酶,错误,正确;酶只能在细胞内合成,错误;酶的本质绝大部分是蛋白质,少数是RNA,错误,正确;酶在代谢中只起催化作用,错误,正确。2.用同一种蛋白酶处理甲、乙两种酶,甲、乙两种酶的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甲酶是不可能具有催化功能的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B解析大多数酶的化学本质是蛋白质,少数酶是RNA,用蛋白酶处理后,乙酶活性降低,说明乙酶是蛋白质,其被蛋白酶处理后分解,而甲酶活性不变,则说明甲酶可能是RNA或能够抗这种蛋白酶降解的蛋白质,A、C正确,B错误;乙酶的本质是蛋白质,用蛋白酶处理后,其分子结构改变,导致其活性改变,D正确。题型二 酶的作用及原理3如图为反应物A生成产物P的化学反应在无酶和有酶催化条件下的能量变化过程,假设酶所处的环境条件最适,对于图中曲线分析正确的是()Aad段表示无酶催化时该反应的活化能Bbc段表示酶为底物提供的活化能C若把酶改成无机催化剂,则图中b点位置会下移D若将有酶催化的反应温度下降10 ,则ab段会缩短答案D解析分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能,所以,在没有催化剂时ac段表示该反应所需要的活化能,A错误;在有酶催化时bc段表示该反应需要的活化能,酶降低了化学反应的活化能,B错误;酶具有高效性,与无机催化剂相比,其降低化学反应的活化能更显著,所以若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b点将向上移动,C错误;由于该酶所处的环境条件为最适条件,故将有酶催化的反应温度下降10 ,酶活性下降,导致降低化学反应活化能的程度下降,b点上移,ab段会缩短,D正确。4(2017江苏高考)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究性学习小组进行了相关实验,结果如图。由图中实验结果能直接得出的结论是()A碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强B不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力C碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同D加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力答案C解析该实验的自变量有3个:污布类型、洗衣粉类型和酶用量。根据实验设计的对照原则和单一变量原则,只有根据具有单一变量的对照实验才能直接得出结论。根据题目实验设计不能判断Y型洗衣粉对污布类型1、4的去污力,故不能得出A项结论;根据题目实验设计不能判断不同类型洗衣粉对4种污布的去污力,故不能得出B项结论;由实验设计及结果知碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同,C正确;根据题目实验设计不能判断加大酶用量对洗衣粉的去污力的影响,故不能得出D项结论。考点酶的特性及影响因素题型一 酶的特性1(2019浙江嘉兴月考)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答案D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。2右图是验证“酶的催化效率”活动的示意图。甲、乙两试管中发生的现象可用于证明酶具有()A高效性B专一性C多样性D易变性答案A解析二氧化锰属无机催化剂,通过它和肝脏研磨液中过氧化氢酶相比较,后者催化产生较多气泡或气泡产生速率快可用于验证酶具高效性。3在三支试管中加入等量的质量分数为5%的过氧化氢溶液,再分别加入适量的二氧化锰、新鲜猪肝研磨液、唾液,一段时间后测得底物含量变化如图所示。则下列叙述错误的是()A曲线乙表示二氧化锰的催化作用,曲线甲与曲线乙对照反映了无机催化剂具有专一性B曲线丙表示猪肝中过氧化氢酶的催化作用,曲线甲与曲线丙对照能反映酶具有专一性C曲线丙与曲线乙对照可以说明酶具有高效性D曲线甲不下降的原因可能是唾液淀粉酶与该底物不能形成酶底物复合物答案A解析酶的高效性是指同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高,由图分析,催化效率丙乙甲,则三条曲线对应的条件是:甲为唾液,乙为二氧化锰,丙为新鲜猪肝研磨液。专一性是指每一种酶只能催化一种或者一类化学反应,曲线甲、乙对照不能得出无机催化剂具有专一性,A错误;同理,曲线甲表示唾液淀粉酶不能催化过氧化氢的分解,曲线丙表示过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解,二者对照说明酶具有专一性,B正确;和乙相比,丙催化的时间短,效率高,因此可以说明酶具有高效性,C正确;曲线甲不下降的原因是酶具有专一性,唾液淀粉酶与该底物不能形成酶底物复合物,D正确。知识拓展 具有专一性或特异性的五类物质(1)酶:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸内切酶只能识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子。(2)载体:某些物质通过细胞膜时需要载体协助,不同物质所需载体不同,载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。(3)激素:激素特异性地作用于靶细胞、靶器官,其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。(4)tRNA:tRNA有61种,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。(5)抗体:一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。题型二 影响酶活性的因素4如图所示为影响酶促反应的温度、pH和底物浓度与反应速率关系的曲线图,下列相关叙述错误的是()A影响乙曲线的因素是温度,影响丙曲线的因素是pHB甲曲线中,A点与B点限制酶促反应速率的因素不同C乙曲线中,D点与F点酶的空间结构都被破坏且不能恢复D丙曲线中,G点时对应因素升高,酶的活性不能达到H点答案C解析低温时酶的活性很低,但并不失活,高温使酶的空间结构发生改变而失活,过酸、过碱都会使酶的空间结构发生改变而失活。分析题图,影响乙曲线的因素是温度,影响丙曲线的因素是pH,A正确;甲曲线表示底物浓度与反应速率的关系,A点的限制因素是底物浓度,B点时底物到达饱和状态,限制酶促反应速率的因素应是酶浓度,而不再是底物浓度,B正确;乙曲线是温度对酶促反应速率的影响曲线,D点是低温条件,酶的活性很低,但是酶的空间结构未被破坏,温度恢复,酶的活性即恢复,F点是高温条件,高温使酶的空间结构发生改变,即使温度恢复酶的空间结构也不能恢复,C错误;丙曲线是pH对酶促反应速率的影响曲线,G点时pH过低,酶的空间结构被破坏,pH升高,酶的活性不能恢复,故不能达到H点,D正确。技法提升 “四看法”分析酶促反应曲线41(2019衡水中学一调)某同学研究温度和pH对某酶促反应速率的影响,得到如图所示的曲线。据图分析正确的是()A该酶催化反应的最适温度为35 左右,最适pH为8B当pH为8时,影响反应速率的主要因素是底物浓度和酶浓度C随pH升高,该酶催化反应的最适温度也逐渐升高D当pH为任何一固定值时,实验结果都可以证明温度对反应速率的影响答案A解析曲线图显示:在相同pH值条件下,35 时酶促反应速率最高,在相同温度条件下,pH值为8时酶促反应速率最高,因此该酶催化反应的最适温度为35 左右,最适pH为8,A正确;当pH为8时,影响反应速率的主要因素是温度,曲线中未体现底物浓度和酶浓度对反应速率的影响,B错误;该酶催化反应的最适温度不会随pH的升高而发生变化,C错误;当pH为过酸或过碱时,酶的活性因空间结构遭到破坏而永久失活,所以在此pH条件下,不能证明温度对反应速率的影响,D错误。42(2019安徽六安一中模拟)如图表示改变某一因素前后,淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果,请据此分析,改变下列哪种因素才能获得改变后的结果()A温度BpH值C淀粉溶液量D唾液量答案C解析改变温度和pH会影响酶的活性,从而影响化学反应速率,但不改变化学反应的平衡点,即产物的最终产量不变,图中实验组的还原糖生成量明显减少,A、B错误;改变底物的量,产物的量则会改变,故改变的是淀粉溶液量,即降低了淀粉溶液量,C正确;改变唾液量,即唾液淀粉酶的量,会影响化学反应速率,但不改变化学反应的平衡点,即产物的最终产量不变,D错误。43(2016全国卷)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,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(其他合理答案也可)解析(1)曲线图显示:在反应开始的一段时间内,B组产物浓度增加最快,且曲线的切线斜率最大,说明B组酶的活性最高。(2)A组控制的温度是20 。在时间t1之前,如果A组温度提高10 ,因酶的活性增强,则A组酶催化反应速度会加快。(3)对比分析图示中的3条曲线可推知,在时间t2时,C组的酶在60 条件下已经失活,所以如果在时间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,在t3时,C组产物的总量不变。(4)绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。酶具有高效性、专一性,酶的作用条件较温和。微专题酶的有关实验一用“对比实验法”探究或验证酶的高效性、专一性(1)验证酶的高效性实验中自变量是无机催化剂和酶,因变量是反应速率。(2)探究酶的专一性自变量可以是不同反应物,也可以是不同酶溶液,因变量是反应物是否被分解。方案一:用同一种酶催化两种不同物质解读用淀粉酶分别作用于淀粉和蔗糖后,再用斐林试剂鉴定,根据是否有砖红色沉淀生成来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用,从而探究酶的专一性。注意:不能用碘液检测,因为碘液无法检测蔗糖是否发生了水解。方案二:用两种不同酶催化同一种物质a.b再用斐林试剂或碘液鉴定,从而探究酶的专一性。1(2019北京海淀区练习)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()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,用斐林试剂检测D和对比,用斐林试剂检测答案B解析由于蛋白酶本身是蛋白质,遇双缩脲试剂呈现紫色,不能断定蛋白质是否被分解,A错误;淀粉酶能催化淀粉的水解,蛋白酶不能催化淀粉的水解,用碘液检测,颜色反应不同,B正确;淀粉是非还原糖,在淀粉酶的作用下分解生成还原糖,麦芽糖是还原糖,用斐林试剂不能判断麦芽糖是否分解,C错误;斐林试剂不能判断蛋白质是否分解,D错误。2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()A加入碘液后,溶液变蓝的只有乙试管B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C加入双缩脲试剂后,三支试管中的溶液均变蓝色D温度、pH在本实验中均属于无关变量答案C解析甲试管中可进行反应,产物为麦芽糖,乙试管中不能进行反应,丙试管中的最终产物为葡萄糖,因此,加入碘液溶液变蓝的为乙试管,加入斐林试剂后水浴加热,有砖红色沉淀的为甲试管和丙试管,A、B正确;反应完成后,淀粉酶、麦芽糖酶制剂仍留在试管中,故加入双缩脲试剂后,三支试管中的溶液均变紫色,而不是蓝色,C错误;本实验的自变量为酶的种类,因此温度、pH均属于无关变量,D正确。二梯度法探究酶的最适温度或最适pH1探究温度对酶活性的影响(1)实验原理温度影响酶的活性,从而影响淀粉的水解,滴加碘液,根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。(2)实验设计思路(3)方法步骤取3支试管,编上号,然后分别注入2 mL可溶性淀粉溶液。取3支试管,编上号,然后分别注入1 mL新鲜淀粉酶溶液。将装有淀粉溶液和酶溶液的试管分成3组,分别放入热水(约60 )、沸水和冰块中,维持各自的温度5分钟。分别将淀粉酶溶液注入相同温度的淀粉溶液中,摇匀后,维持各自的温度5分钟。在3支试管中各注入12滴碘液,然后摇匀。观察这3支试管中溶液颜色的变化情况,并记录变化情况。(4)实验的变量分析自变量:温度。因变量:淀粉分解量的多少(用是否出现蓝色及蓝色深浅表示)。无关变量:淀粉和淀粉酶的量、溶液的pH、反应时间等。知识拓展本实验不宜选用过氧化氢酶催化H2O2分解的反应,因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。本实验不宜选用斐林试剂鉴定,因为斐林试剂需加热,而实验中的自变量是温度。本实验步骤中,c、d步不能颠倒。原因在于酶的催化效率具有高效性,如不先做同温处理,而是先混合后处理(调温),可能出现因调温过程中反应的进行影响实验结果。本实验室使用的淀粉酶最适温度为60 。2探究pH对酶活性的影响(1)实验原理:2H2O22H2OO2pH可影响酶活性,从而影响O2的产生量,据O2产生量的多少可判断pH对酶活性的影响。(2)实验设计思路:提示:操作2与操作3顺序一定不能颠倒。3实验结论:酶的活性需要适宜的温度和pH,高温、低温以及过酸、过碱都将影响酶的活性。知识拓展在探究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后再让反应物与酶接触,“不宜”在未达到预设pH前,让反应物与酶接触。探究pH对酶活性的影响时,不能用斐林试剂作指示剂,因为盐酸会和斐林试剂中的Cu(OH)2发生中和反应,使斐林试剂失去作用。探究pH对酶活性的影响时,不宜采用淀粉酶催化淀粉的反应,因为用作鉴定试剂的碘液会和NaOH发生化学反应,使碘与淀粉生成蓝色络合物的机会大大减少,而且在酸性条件下淀粉也会水解,从而影响实验的观察效果。3(2019宁夏银川测试)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:_;_。.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_。答案(1)探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响(2)pH(3)30 是过氧化氢酶作用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是一定的解析.根据题干可知,该实验的自变量是pH,因变量是酶的活性,故研究的课题是探究pH对酶活性的影响。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。.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,在相同pH下,实验剩余的过氧化氢量较多,故曲线A是实验的结果。两实验中,过氧化氢酶的最适pH是一样的。4(2019河北冀州模拟)受损伤的马铃薯细胞内酚氧化酶(PPO)和底物(酚类物质)直接接触,引起马铃薯的褐变,为探究温度对PPO活性的影响,实验小组进行了如下实验:(1)PPO粗提液的提取:低温下将新鲜马铃薯用蒸馏水洗净、去皮,取20 g样品放入含50 mL磷酸缓冲液(pH值为5.5)的研钵中,同时加入少量石英砂,研磨、离心后,上清液即为PPO的粗提液,加缓冲液研磨的目的是_。(2)不同温度下PPO活性的测定注:反应底物充足;实验结果中“”越多褐色越深。实验步骤顺序有不妥之处,请改正_。实验结果表明:15 和30 温度条件下,PPO具有相同的活性,从酶的特性分析其原因是_。为进一步探究PPO的最适温度,应在_范围内设置温度梯度。答案(1)维持pH,保持PPO的活性(或防止PPO失活)(2)“反应”步骤改在“温度预处理”步骤之后在酶的最适温度前后,可以有相同的催化效率1530 解析(1)过酸、过碱会使酶变性失活,所以缓冲液是为了维持pH,保证PPO的活性。(2)为保证酶在设定的温度下作用,所以“反应”的步骤应改在“温度预处理”步骤之后。15 和30 温度条件下,PPO具有相同的活性,从酶的特性分析其原因是温度对酶活性的影响呈倒钟型,在酶的最适温度前后有相同的催化效率。由表可知在15 和30 时酶活性较高,因为褐色最深,所以为进一步探究PPO最适温度,应在1530 范围内设置更小的温度梯度。技法提升 与酶有关的实验设计方法总结(1)应遵循单一变量原则,同时还要设置对照实验。(2)实验设计的一般思路:分析课题把握原理确认变量设置对照一般步骤。(3)关键:实验变量首先要确定如何操纵自变量、无关变量如何控制、反应变量如何检测,其次在实验过程中必须时刻谨记每次必设对照,步步需等量。在此分析的基础上,设计步骤、预测结果并得出结论。考点ATP的结构和功能题型一 ATP的结构1(2018广东中山期末)下列有关ATP的叙述,正确的是()A图中的a是构成DNA的基本单位之一B图中的A代表腺苷,b、c为高能磷酸键CATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质D血浆中的葡萄糖进入红细胞、肾小管对葡萄糖的重吸收会消耗ATP答案C解析图中a为腺嘌呤核糖核苷酸,是构成RNA的基本单位之一,A错误;图中的A是腺嘌呤,b、c为高能磷酸键,B错误;ATP分子中的A是腺苷,RNA中的碱基“A”是腺嘌呤,二者不是同一种物质,C正确;血浆中的葡萄糖进入红细胞的方式属于协助扩散,不会消耗ATP,D错误。2(2018陕西安康质检)dATP(d表示脱氧)是三磷酸脱氧腺苷的英文名称缩写,其结构式可简写成dAPPP。下列有关分析错误的是()AdATP由磷酸、脱氧核糖和腺嘌呤组成B形成dATP的过程中伴随有水的生成CdATP具有高能磷酸键,可为某些反应提供能量D在DNA合成过程中,dATP是构成DNA的基本单位之一答案D解析由题意可知,dATP(d表示脱氧)是三磷酸脱氧腺苷,故dATP由磷酸、脱氧核糖和腺嘌呤组成,A正确;形成dATP的过程中存在脱水缩合,伴随有水的生成,B正确;dATP即dAPPP,有高能磷酸键,C正确;dATP(d表示脱氧)是三磷酸脱氧腺苷,有三个磷酸基团,DNA的基本单位只有一个磷酸基团,D错误。题型二 ATP与ADP的相互转化及ATP与能量代谢关系3(2018长沙一模)下图表示ATP中磷酸键逐级水解的过程图,下列说法不正确的是()A绿色植物叶肉细胞内,叶绿体和线粒体均能合成ATP,但两者合成ATP的用途不同B酶ac催化的反应(底物的物质的量相同),产生最少的是过程C酶a发挥作用时细胞中一般伴随着放能反应的进行D是组成HIV遗传物质的单体之一答案C解析在绿色植物叶肉细胞内,叶绿体通过光合作用形成ATP,但只能用于光合作用的暗反应,线粒体合成的ATP,可以用于其他的各项生命活动,A正确;图中为ADP,为AMP,是腺苷,是磷酸,是能量,酶ac催化的反应(底物的物质的量相同),产生最少的是过程,因为前两个水解的都是高能磷酸键,而最后一个是普通磷酸键,B正确;酶a发挥作用时细胞中一般伴随着吸能反应的进行,C错误;是腺嘌呤核糖核苷酸,HIV的遗传物质是RNA,所以是组成HIV遗传物质的单体之一,D正确。4(2018福建龙岩期末)用、表示ATP上三个磷酸基团所处的位置(APPP),下列相关叙述正确的是()A、位磷酸基团脱离,剩余部分可用于基因的转录B、位高能磷酸键形成时所需能量都来自呼吸作用C位磷酸基团脱离,释放的能量可用于叶绿体中水的分解DATP含有的三个高能磷酸键都能为生命活动提供能量答案A解析、位磷酸基团脱离后,剩余部分由腺苷和一个磷酸基团组成,是构成RNA的原料之一,因此可用于基因的转录,A正确;、位高能磷酸键形成时所需能量可以来自呼吸作用,也可以来自于光合作用,B错误;叶绿体中水的分解所需要的能量来自于光能,C错误;ATP分子中只含有2个高能磷酸键,D错误。方向真题体验1(2017天津高考)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CT2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C解析加入酶C后,A浓度下降,B浓度上升,这是由于酶C降低了A生成B这一反应的活化能,使A转化为B,A正确;B物质浓度变化曲线的斜率可代表酶促反应速率,据图可知,酶促反应速率先快后慢,B正确;T2后,B增加缓慢是底物A不足导致的,C错误;图示为最适温度下A、B浓度的变化曲线,适当降低反应温度后,酶活性降低,反应速率变慢,达到原T2对

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