【三维设计】高考生物一轮复习 第三单元 细胞的能量供应和利用复习资料 新人教版必修1.doc

第三单元 细胞的能量供应和利用第一讲酶和atp循着图示想一想知识点一酶的本质作用和特性1酶的本质和作用2酶的特性知识点二细胞的能量“通货”atp1atp的结构2atp的转化和利用结合题目试一试1判断下列有关酶说法的正误(1)酶提供了反应过程所必需的活化能(2011海南卷t14a)()(2)酶是活细胞产生的并具有催化作用的蛋白质(2009重庆卷t1b)()(3)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性(2009重庆卷t1a)()(4)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸(2011海南卷t14d)()(5)淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化(2012海南卷t4b)()(6)不同酶的最适温度可能相同(2013海南卷t3a)()(7)随着温度降低，酶促反应的活化能下降(2013海南卷t3b)()(8)酶活性最高时的温度不适合酶的保存(2013海南卷t3c)()2连线酶的特性和原理3判断下列有关atp叙述的正误(1)1个atp分子中只含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团(2015广州模拟)()(2)线粒体内膜上不能合成atp(2012北京卷t1a)()(3)无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生atp的唯一来源(2008广东卷t4a)()(4)人在饥饿时，细胞中atp与adp的含量难以达到动态平衡(2008天津卷t6)()(5)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会发生atp的合成与分解(2013四川卷t1c)()考点一 酶的作用原理及特性必备知能1酶的作用原理(1)原理：酶降低反应的活化能。(2)图示及解读：没有酶催化的反应曲线是b。有酶催化的反应曲线是a。ac段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能。bc段的含义是酶降低的活化能。若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b点在纵轴上将向上移动，即反应需要的活化能要增大。2.酶的特性(1)高效性：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的时间，不能改变化学反应的平衡点。(2)专一性：.物理模型：图中a表示酶，b表示被a催化的底物，e、f表示b被分解后产生的物质，c、d表示不能被a催化的物质。酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。.曲线模型：加入酶b的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶b对此反应无催化作用。而加入酶a的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶a可催化该反应，即酶具有专一性。(3)酶的作用需要适宜的温度和ph：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。过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。归纳串记具有专一性的物质归纳(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。必明考向考向一考查酶的本质和作用1(2014福建高考)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brna聚合酶crna d逆转录酶解析：选c大多数酶是蛋白质，少数酶是rna，核糖体是由蛋白质和rrna组成的，用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质后，核糖体中只剩下rna成分，因此，由题中信息“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”可说明催化该反应的物质是rna。2(2013全国卷)关于酶的叙述，错误的是()a同一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解析：选b细胞生命活动所必需的酶，如呼吸氧化酶，会存在于分化程度不同的各类细胞中；低温只是抑制酶的活性，在一定范围内，当温度回升后，酶的活性可以恢复，但酶的空间结构一旦被破坏，其活性将无法恢复，但低温并没有破坏酶的空间结构；酶提高化学反应速度是靠降低化学反应的活化能实现的；酶在化学反应中充当催化剂，也可以作为另一个反应的底物。正确辨析有关酶的六种说法项目错误说法正确理解产生场所具有分泌功能的细胞才能产生活细胞(不考虑哺乳动物成熟红细胞等)化学本质蛋白质有机物(大多为蛋白质，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；高温使酶变性失活作用酶具有调节、催化等多种功能酶只起催化作用来源有的可来源于食物等酶只在生物体内合成考向二借助曲线模型考查酶的特性3(2014孝感二模)下图表示某酶促反应过程，它所反映的酶某一特性以及字母a、b、c最有可能代表的物质依次是()a高效性、蛋白酶、蛋白质、多肽b专一性、麦芽糖酶、麦芽糖、葡萄糖c专一性、淀粉酶、淀粉、麦芽糖d高效性、脂肪酶、脂肪、甘油和脂肪酸解析：选c从图示过程可知：a是酶，b是该酶的底物，d不是该酶的底物，c表示b被分解成的相同小分子物质，该小分子物质含有两个基本单位。该过程反映了酶的专一性。a最可能是淀粉酶，b物质是淀粉，淀粉被分解成麦芽糖，麦芽糖是两分子葡萄糖组成。4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和解析：选d人体内酶的最适温度接近正常体温(37)，故第一个坐标系中能表示人体消化酶作用的是曲线。第二个坐标系中，酶含量为a作为参照，当在底物浓度较低时，反应速率的限制因素是底物浓度而不是酶含量，所以酶含量a时的曲线起始段应和酶含量为a时的曲线重合，排除曲线。考点二 atp的结构与功能必备知能1atp的结构及组成部分的含义2atp的再生和利用归纳串记细胞内产生与消耗atp的生理过程转化场所常见的生理过程细胞膜消耗atp：主动运输、胞吞、胞吐细胞质基质产生atp：细胞呼吸第一阶段消耗atp：一些需能反应叶绿体产生atp：光反应消耗atp：暗反应和自身dna复制、转录，蛋白质合成等线粒体产生atp：有氧呼吸第二、三阶段消耗atp：自身dna复制、转录，蛋白质合成等核糖体消耗atp：蛋白质的合成细胞核消耗atp：dna复制、转录等3atp产生速率与o2供给量之间的关系(1) 图中a点表示在无氧条件下，细胞可进行无氧呼吸分解有机物，产生少量atp。(2)ab段表示随o2供应量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，atp的产生速率随之增加。(3)bc段表示o2供应量超过一定范围后，atp的产生速率不再加快，此时的限制因素可能是酶、adp、磷酸等。易误提醒对atp认识上的四个易误点(1)误认为atp与adp的相互转化是可逆反应。atp的合成和atp的水解在所需的酶、能量来源、能量去路和反应场所方面都不尽相同，因此atp和adp的相互转化并不是可逆反应，但物质可重复利用。(2)atp转化为adp也需要消耗水。atp转化为adp又称“atp的水解反应”，这一过程需酶的催化，同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。(3)atp能量。atp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。(4)误认为细胞中含有大量atp。生命活动需要消耗大量能量，但细胞中atp含量很少。由于adp、pi等可重复利用，只要提供能量(光能或化学能)，生物体就可不断合成atp，满足生物体的需要。必明考向考向一atp的结构与合成1下图为atp的结构和atp与adp相互转化的关系式。有关说法不正确的是()a图甲中的a代表腺苷，b、c为高能磷酸键b图乙中进行过程时，图甲中的c键断裂并释放能量catp与adp快速转化依赖于酶催化作用具有高效性d夜间有o2存在时，图乙中过程主要发生在线粒体解析：选aa项中a代表的是腺嘌呤；atp水解一般是远离a的高能磷酸键断裂，也就是c键；酶催化作用的高效性可使atp与adp进行快速转化。夜间有o2存在时，atp合成的主要场所是线粒体。2(2012北京高考)细胞中不能合成atp的部位是()a线粒体的内膜b叶绿体中进行光反应的膜结构c内质网的膜d蓝藻(蓝细菌)中进行光反应的膜结构解析：选c细胞代谢产生atp的生理过程主要是细胞呼吸和光合作用的光反应，内质网的膜上不能产生atp。考向二atp的能量供应与利用3atp是一种高能磷酸化合物。下列关于atp的叙述正确的是()a如细胞代谢强度增加一倍，则细胞内atp的含量也将增加一倍batp中全部高能磷酸键断裂后，形成的产物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸catp分子结构中含有一个普通磷酸键，该键易断裂也易形成d有丝分裂后期，受纺锤丝牵引，着丝点断裂，该过程需要atp水解供能解析：选b细胞内atp与adp的含量很少且保持相对稳定；atp分子结构中含有一个普通磷酸键和两个高能磷酸键，易断裂也易形成的是高能磷酸键；有丝分裂后期着丝点分裂并非纺锤丝牵引所致。4(2014江苏高考)下列生命活动中不需要atp提供能量的是()a叶肉细胞合成的糖运输到果实b吞噬细胞吞噬病原体的过程c淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖d细胞中由氨基酸合成新的肽链解析：选c叶肉细胞合成的糖运出叶肉细胞及糖在运输路径中的跨膜过程均需atp提供能量；吞噬细胞以胞吞方式吞噬病原体的过程需消耗能量；细胞中小分子的氨基酸脱水缩合形成肽链的过程需要atp供能；淀粉在淀粉酶的催化作用下水解为葡萄糖的过程不消耗能量。5(2013海南高考)关于真核细胞中生命活动与能量关系的叙述，错误的是()adna复制需要消耗能量b光合作用的暗反应阶段需要消耗能量c物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗atpd细胞代谢所需的atp可在细胞质基质中产生解析：选c物质通过协助扩散进出细胞时需要载体，但不消耗能量。探究温度和ph对酶活性的影响典例某生物课外活动小组在探究酶的特性时，实验员为其提供了如下材料用具：质量分数为3%的淀粉溶液、质量分数为5%的naoh溶液、质量分数为5%的盐酸、质量分数为2%的淀粉酶溶液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液、质量分数为1%的碘液、蒸馏水、90 热水、冰水，试管、量筒、小烧杯、大烧杯、胶头滴管、试管夹、酒精灯、三脚架、石棉网、温度计、ph试纸、火柴、标签纸等。结合所学知识回答下列问题：(1)探究温度对酶活性的影响。本实验选用的反应物和酶制剂分别是质量分数为3%的淀粉溶液、质量分数为2%的淀粉酶溶液。考查温度对酶活性影响实验的材料选择,(2)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。用带有标注文字的装置简图呈现分组情况。考查温度影响酶活性的实验设计程序本实验的观测指标是淀粉溶液的颜色变化，酶活性最高的一组的现象是溶液不变蓝(或蓝色最浅)。(2)探究ph对酶活性的影响。本实验选用的反应物和酶制剂分别是体积分数为3%的过氧化氢溶液、新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液(或质量分数为3%的淀粉溶液、质量分数为2%的淀粉酶溶液)。 (2)ph影响酶的活性，从而影响o2的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验o2生成量的多少。在每组试管中加入药品或试剂的顺序是：新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液质量分数为5%的naoh溶液(或盐酸)或蒸馏水体积分数为3%的过氧化氢溶液或质量分数为2%的淀粉酶溶液质量分数为5%的naoh溶液(或盐酸)或蒸馏水质量分数为3%的淀粉溶液(前两步颠倒顺序也可)。下表为某同学做的探究ph对酶活性影响的实验：试管编号ab实验步骤1加入2 ml体积分数为3%的h2o2溶液加入2 ml体积分数为3%的h2o2溶液25滴猪肝研磨液5滴猪肝研磨液30.5 ml质量分数为5%的naoh溶液0.5 ml质量分数为5%的hcl溶液4观察气泡的产生速率观察气泡的产生速率上述实验设计中有两处不妥之处，请指出：a缺少ph7的对照组；b加入naoh和hcl的时间顺序不合理，应在加入h2o2酶前改变溶液的ph。影响酶促反应速率的曲线解读典型图示信息解读(1)底物浓度、酶浓度与酶促反应速率的关系：甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，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呈正相关。温度和ph是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的；底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。(2)反应时间与酶促反应的关系：丙、丁、戊三图的时间t0、t1和t2是一致的。随着反应的进行，反应物因被消耗而减少，生成物因积累而增多。t0t1段，因反应物较充足，所以反应速率较高，反应物消耗较快，生成物生成速率快。t1t2段，因反应物含量较少，所以反应速率降低，反应物消耗较慢，生成物生成速率较慢。t2时，反应物被消耗干净，生成物也不再增加，此时反应速率为0。解题技法“四看法”分析酶促反应曲线针对训练1下图表示在不同条件下酶催化反应速率(或生成物量)的变化。下列有关叙述中，不正确的是()a图虚线可以表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系b图虚线可以表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与反应时间的关系c图不能表示在反应开始的一段时间内，反应速率与反应时间的关系d若图中的实线表示fe3的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率解析：选c在适宜条件下，增加酶量(或浓度)，可以提高酶促反应速率，缩短酶促反应到达平衡所需的时间，故图中虚线可表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系，图中虚线可表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与反应时间的关系；在酶促反应过程中，随着反应时间的延长，底物逐渐减少，反应速率逐渐降低，可以用图表示；酶具有高效性，过氧化氢酶的催化效率比fe3的催化效率高，故若图中实线表示fe3的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率。2下图甲表示过氧化氢酶活性受ph影响的曲线，图乙表示在最适温度下，phb时h2o2分解产生的o2量随时间的变化曲线。若在酶促反应过程中改变某一初始条件，以下分析正确的是()apha时，e点下移，d点左移bphc点，e点为0c温度降低时，e点不移动，d点右移dh2o2量增加时，e点不移动，d点左移解析：选co2的最大释放量只与h2o2的量有关，与酶的活性无关。酶为催化剂，只改变反应速率。与phb时相比，pha时酶的活性下降，e点不变，d点右移；phc时酶失活，但h2o2不稳定，在过氧化氢酶失活时，h2o2仍能分解，e点不为0；温度降低时酶的活性降低，e点不变，但h2o2完全分解所用的时间延长，d点右移；增加h2o2量，e点上移，d点右移。一、选择题1下列关于酶和atp的叙述不正确的是()aatp的合成与分解都需要酶的催化batp和有些酶的化学元素组成相同c酶和atp在细胞代谢中都起重要作用d酶的催化作用都需要atp提供能量解析：选datp的合成需要atp合成酶，分解需要atp水解酶；atp与化学本质为rna的酶元素组成均为c、h、o、n、p；酶是催化剂，atp是生命活动的直接能源物质，两者在细胞代谢中均起着重要的作用；细胞内有些酶促反应是放能反应，不需要atp提供能量。2(2015郑州预测)正常生活的细胞内时刻进行着复杂有序的新陈代谢活动，而新陈代谢同两种物质密切相关，即酶和atp，下列关于二者的叙述正确的是()a酶是活细胞产生的只能在活细胞中起作用的有机物batp水解掉两个磷酸余下部分可成为rna的组成单位catp中的a为腺嘌呤d酶能催化化学反应是因为酶能够为化学反应提供能量解析：选b在适宜的条件下，酶在细胞外也能发挥作用。atp中的a指腺苷，由一分子腺嘌呤和一分子核糖组成，再加上一分子磷酸就构成了腺嘌呤核糖核苷酸，腺嘌呤核糖核苷酸是组成rna的基本单位。酶可通过降低化学反应的活化能来提高反应速率。3据下图判断，关于生物体内atp的叙述正确的是()a甲、乙、丙都不含高能磷酸键b植物体内能量1可以用于水的光解c乙是构成rna的基本组成单位之一d能量2可以来自蛋白质水解解析：选c由图示知，甲为adp，含有一个高能磷酸键；水光解释放能量，产生atp；乙由腺苷和磷酸组成，为腺嘌呤核糖核苷酸，是rna的基本组成单位之一；能量2用于adp合成atp，蛋白质水解是吸能反应。4下列生命活动过程中，不消耗atp的是()a叶绿体基质中将c3还原为糖b突触前膜向胞外释放神经递质c线粒体内膜上h与氧结合生成水d植物根细胞逆浓度吸收矿质离子解析：选c叶绿体基质中将c3还原为糖需要光反应提供的atp；突触前膜以胞吐的形式释放神经递质，需要消耗atp；线粒体内膜上的h与氧结合生成水并形成大量的atp，植物根细胞逆浓度吸收矿质离子需要消耗atp。5(原创题)科学研究发现，某些免疫球蛋白具有催化功能，称之为抗体酶。下图表示某新型抗体酶的结构，据图判断下列叙述中不正确的是()a抗体酶能与双缩脲试剂发生紫色反应b抗体酶能与各种抗原结合c抗体酶与底物结合后，能降低反应的活化能d利用抗体酶特异性识别抗原和催化无活性药物前体的转化反应，可靶向治疗癌症解析：选b由题干信息可知，抗体酶的化学成分是蛋白质，功能上既具有抗体特异性识别抗原的功能，又具有酶的催化功能。6(原创题)下图1表示三磷酸核苷的结构，图2表示atp在能量代谢中的作用。据图判断下列有关叙述错误的是()a图1中n表示含氮碱基，若n为鸟嘌呤，则表示gtpbatp中的能量可以来源于光能和化学能，也可以转化为光能和化学能cutp、gtp分子中的高能磷酸键是直接由物质氧化获能产生的d人体成熟红细胞没有线粒体，但能产生atp解析：选c图1中n表示含氮碱基，若n为a，则表示atp，若n为g，则表示gtp，若n为u，则表示utp。由图2可知，utp和gtp分子中高能磷酸键不是由物质氧化获能产生的，而是由atp将高能磷酸基转移给udp或gdp，进而生成utp或gtp。7下图为酶作用的模式图，根据图中所示，下列叙述错误的是()a甲多为蛋白质b此反应为分解反应c此反应中甲、乙为反应物，丙、丁为产物d甲与乙之间有专一性解析：选c图中甲为酶，绝大多数的酶是蛋白质，乙是反应物，丙、丁是产物，该反应为分解反应。8细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如下图所示，下列有关叙述不正确的是()a酶1与产物 b结合后失活，说明酶的功能由其空间结构决定b酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列c酶1有两种底物且能与产物b结合，因此酶1不具有专一性d酶1与产物b的相互作用可以防止细胞生产过多的产物a解析：选c由题图可知，两种不同形态的底物在酶1的作用下形成产物a，产物a与第三种底物在酶2的催化下形成了产物b，当产物b浓度高的时候，可以与酶1在其变构位点上结合，导致酶1空间结构发生改变，酶1失活，不能与前两种底物结合，不再形成产物a。当产物b浓度低时，产物b从酶1变构位点上脱离，酶1恢复活性，这样可以保持细胞内产物a含量的相对稳定。两种底物之所以能够与酶1特异性结合，它是由酶1的空间结构决定的，体现了酶的专一性。9研究证实atp既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，如下图所示。下列相关说法正确的是()a该细胞产生atp的场所有线粒体、叶绿体、细胞质基质batp是直接能源物质，在细胞中含量很多c典型神经递质和atp都能引起受体细胞的膜电位变化d作为信息分子的atp不能为细胞提供能量解析：选c该细胞为神经细胞，不含叶绿体；atp在细胞中含量极少，与adp转化迅速；根据图形及题干信息，受体细胞膜上含有atp的受体，与典型神经递质一样都会引起膜电位变化；根据图示，atp能够水解产生adp及amp，在水解过程中高能磷酸键断裂，释放出能量，因此能为细胞提供能量。10(2015唐山模拟)科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素，其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能，传递给负责能量生产的组织细胞，而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫的atp生成量将会增加，黑暗时蚜虫的atp含量会下降。下列有关叙述正确的是()a正常情况下蚜虫在黑暗中合成atp时会伴随着o2的消耗b蚜虫合成atp时所需能量仅仅来自呼吸作用c蚜虫做同一强度的运动时，阳光下和黑暗中的atp消耗量不一样d蚜虫atp含量在阳光下比黑暗时多，说明其体内的atp含量不稳定解析：选a由题干信息可知，蚜虫合成atp所需能量还可来自于类胡萝卜素吸收的光能；蚜虫做同一强度的运动消耗atp的量是一样的。11(2015开封模拟)下面甲、乙均是与酶相关的图示，请判断下列叙述正确的是()a甲图中曲线2可表示酶量增加1倍时，酶促反应速率的变化b甲图中曲线2可表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物的量与反应时间的关系c乙图中的酶1、酶2都有催化作用，是同一种类的酶d乙图中能量1、能量2的来源和去路都是相同的解析：选a在酶促反应中，若底物浓度足够大，则反应速率与酶浓度呈正相关，酶浓度加倍，反应速率也相应加倍，但在底物浓度相同时，生成物的最大量不变。乙图中atp水解与合成过程中能量的来源、去向不同，催化反应的酶也不同。12某同学在一支试管中加入了反应底物和相对应的酶后，对试管进行缓慢地加热，使温度缓慢地上升。根据此实验，该同学画出了下面四个曲线图，其中错误的是()解析：选c在实验过程中随着温度的升高，酶的活性先升高再下降，最后失活；反应速率与酶活性的变化基本相同；生成物的积累量会逐渐增加，当酶失活时达到最大值，反应底物的剩余量的变化则与其相反。二、非选择题13某研究小组为探究影响过氧化氢分解的因素，做了三个实验。相应的实验结果如下图所示，请分析回答：(1)实验1、2、3中的自变量分别为_。(2)实验1的目的是探究_。(3)实验2探究了过氧化氢溶液的浓度对过氧化氢酶的影响，该实验的结果显示_，bc段o2产生速率不再增大的原因最可能是_。(4)实验3的结果显示，过氧化氢酶的最适ph为_。实验还证实，当ph小于d或大于f时，过氧化氢酶的活性将永久丧失，其原因是_。解析：(1)从三个实验的结果图中可以看出，实验1、2、3中的自变量分别是催化剂种类、过氧化氢溶液的浓度、ph。(2)实验1过氧化氢酶和无机催化剂fecl3进行对照，说明了过氧化氢酶具有高效性。(3)实验2的结果显示，在ab段对应的浓度范围内，o2产生速率随着过氧化氢溶液浓度的增大而增大，而当过氧化氢溶液达到b对应的浓度以后，o2产生速率不再增加，bc段o2产生速率不再增加的原因最可能是过氧化氢酶的量有限。(4)在ph为e时，溶液中剩下的过氧化氢的量最少，说明在这一ph下过氧化氢酶的活性最高；过酸、过碱会导致酶的空间结构被破坏，使酶永久失活。答案：(1)催化剂种类、过氧化氢的浓度、ph(2)酶的高效性(3)在过氧化氢酶量一定时，在一定浓度范围内，过氧化氢溶液浓度越高，o2产生速率越快，而当过氧化氢溶液浓度达到一定值后，o2产生速率不再随过氧化氢浓度的增大而增大过氧化氢酶的量有限(4)e过酸、过碱会导致酶的空间结构被破坏14几丁质(一种多糖)是昆虫外骨骼的重要成分，几丁质的催化降解主要依赖于nagase(一种酶)的作用。温度、ph和nagase催化水解产物对nagase催化活力的影响如下图所示，请回答下列问题：(1)nagase的最适温度和最适ph分别在_和_左右。(2)以nagase催化水解的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖为效应物，这三种糖对nagase的催化活力均有_(填“抑制”或“促进”)作用，其中作用最强的是_。(3)研究发现，精氨酸能降低nagase的催化效率。下图是降低酶活力的两个模型，判断精氨酸降低nagase活力类型的方法：在研究实验中加入精氨酸，同时不断提高底物浓度，如果酶促反应速率_，则属于模型a；如果酶促反应速率_，则属于模型b。解析：(1)依图示，该酶最大活力时所对应的温度和ph分别为40 和6.0左右。(2)由图示知，三种效应物对该酶的活性均具有抑制作用，其中葡萄糖的抑制作用最强。(3)图中模型a为竞争性抑制模型，当底物的量增加时，增大了底物与酶结合的机会，使反应速率提高；模型b为非竞争性抑制模型，酶的结构已经发生改变，当底物量增加时，酶促反应速率不会提高。答案：(1)40 6.0(2)抑制葡萄糖(3)能提高不能提高15(2015西安质检)请回答下列有关atp的问题。(1)人的骨骼肌细胞中，atp含量仅够剧烈运动时3 s以内的能量供给。运动员参加短跑比赛过程中，肌细胞中atp的相对含量随时间的变化如下图所示。图中ab的变化过程，说明atp被水解，释放的能量用于_；bc过程中，atp含量增加说明_加强，释放更多_，供adp形成atp，以补充细胞中atp含量的不足；从整个曲线来看，肌细胞中atp的含量不会降为零，说明_。(2)纯净的atp呈白色粉末状，能够溶于水，作为一种药物常用于辅助治疗肌肉萎缩、脑溢血后遗症、心肌炎等疾病。atp片剂可以口服，注射液可供肌肉注射或静脉滴注。据此，你认为在人体消化道中_(填“存在”或“不存在”)atp水解酶；atp的药用效果是_、_；生物体内合成atp的生理过程有_、_等。解析：由题图知，03 s内atp含量下降是由于短跑过程中肌肉收缩等生命活动过程消耗atp，而bc过程中，atp含量增加是由于细胞呼吸产生的能量一部分形成atp。生物体内atp的含量很少，但能通过和adp的相互转化维持含量的动态平衡，所以肌细胞中atp的含量不会降为零。(2)由题干“atp片剂可以口服”可知，消化道内没有使atp水解的酶。由题干atp可以治疗的相关疾病判断，atp的药效是直接为生命活动提供能量。生物体内合成atp的生理过程包括光合作用、呼吸作用。答案：(1)肌肉收缩等生命活动呼吸作用能量atp的生成和分解是同时进行的(2)不存在直接为生命活动提供能量光合作用呼吸作用高考常考的微专题之(一)破解酶实验难题的三种方法一、试剂检测法鉴定酶的本质1设计思路从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是rna。在高中教材中常见的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其本质都是蛋白质，所以对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质的鉴定方法。因此，使用双缩脲试剂产生紫色反应的鉴定方案即可。2设计方案例1下列能够证明某种酶的化学本质是rna的实验设计组合是()组别实验处理待测酶液吡罗红染液是否呈现红色待测酶液双缩脲试剂是否出现紫色已知rna溶液吡罗红染液出现红色已知蛋白液双缩脲试剂紫色反应abc d解析选c本题考查酶实验设计的相关知识，意在考查考生的实验设计能力。对于酶本质的验证，需要设置对照组，即第组，此外检测rna利用吡罗红染液。二、对比法验证酶的高效性和专一性1验证酶的高效性(1)设计思路验证酶高效性的方法是“对比法”，即通过对不同类型催化剂(主要是与无机催化剂作比较)催化底物反应速率进行比较，得出结论。(2)设计方案项目实验组对照组材料等量的同一种底物试剂与底物相对应的酶溶液等量的无机催化剂现象反应速率很快；或反应用时短反应速率缓慢；或反应用时长结论酶具有高效性(3)实验操作例2已知2h2o2=2h2oo2，可以通过观察反应过程中o2的生成速度(即气泡从溶液中释放的速度)来判断h2o2分解的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤，预测实验结果并得出结论。请回答问题：实验材料与用具：适宜浓度的h2o2溶液、蒸馏水、质量分数为3.5%的fecl3溶液、新鲜的质量分数为0.01%的过氧化氢酶溶液、恒温水浴锅、试管若干。(1)实验步骤：_(2)实验结果预测及结论：整个实验中，不同处理的试管中o2的释放速度从快到慢依次是_。由此可得出的结论是_。(3)如果仅将实验中的恒温水浴的温度改为80 ，重做上述实验，o2释放的速度最快的是_，原因是_。解析该实验有两个目的：一是验证酶具有催化作用，可通过设置有酶和无酶的两组实验进行研究；二是验证酶具有高效性，可通过比较酶与无机催化剂的催化效率来实现。因此，本实验需要设置3组：h2o2溶液蒸馏水、h2o2溶液过氧化氢酶溶液、h2o2溶液fecl3溶液。由于该实验属于验证性实验，所以实验结果是确定的，即加酶的一组中o2释放速度最快。高温使过氧化氢酶变性失活，故经80 处理后，加有fecl3溶液的试管中o2释放速度最快。答案(1)取3支试管，各加入等量且适量的h2o2溶液，放入37 恒温水浴锅中保温适当时间；分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、fecl3溶液和过氧化氢酶溶液；观察各试管中释放气泡的快慢(2)加酶溶液的试管、加fecl3溶液的试管、加蒸馏水的试管酶具有催化作用和高效性(3)加fecl3溶液的试管在此温度下，过氧化氢酶变性失活2验证酶的专一性(1)设计思路验证酶专一性的方法也是“对比法”，常见的有两种方案：底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。(2)设计方案项目方案一方案二实验组对照组实验组对照组材料底物相同(等量)与酶相对应的底物另外一种底物试剂与底物相对应的酶另外一种酶同一种酶(等量)现象发生反应不发生反应发生反应不发生反应结论酶具有专一性酶具有专一性(3)实验操作例3请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性，要求完成实验设计，补充实验步骤，预测实验结果，得出结论，并回答问题：实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液，斐林试剂，试管，37 恒温水浴锅，沸水浴锅。(1)若“”代表加入适量的溶液，“”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计。溶液试管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲(2)实验步骤：按照上表中的设计，取试管、加溶液。_。_。_。(3)结果预测：_。(4)结论：_。(5)在上述实验中，如果仅将37 恒温水浴锅的温度调到20 ，而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现砖红色沉淀的试管中的颜色会比37 时的浅，其原因是_。解析(1)对照试管甲，易知试管乙中要添加的是淀粉溶液和唾液淀粉酶溶液；试管丙和试管丁就应该分别是试管甲和试管乙的对照实验。(2)根据步骤的提示和题干所给的材料及用具，可以推出接下来要做的是“恒温反应”，并利用斐林试剂检测实验结果，观察实验现象和记录实验结果。(3)(4)根据实验设计，试管甲和试管乙中的反应能够进行，会出现砖红色沉淀；其他试管中的反应不能进行，不会出现砖红色沉淀，因此，可得出“酶的催化作用具有专一性”这一结论。(5)因为酶的活性受温度影响，20 低于酶的最适温度，酶的活性较低，产生的还原糖较少，因此，产生砖红色沉淀的试管中的颜色比37 时的浅。答案(1)如下表：溶液试管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲乙丙丁(2)将各试管中溶液放在37 恒温水浴锅中一段时间后再按上表分别混匀，放入37 恒温水浴锅中保温一段时间取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混匀，在热水浴中处理一段时间观察实验现象并记录实验结果。(3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的试管中出现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀(4)酶的催化作用具有专一性(5)20 低于酶的最适温度，酶活性低，产生的还原糖少三、梯度法探究酶的最适温度和最适ph1设计思路常用“梯度法”来探究酶的最适温度(或ph)，设计实验时需设置一系列不同温度(或ph)的实验组进行相互对照，最后根据实验现象得出结论：酶促反应时间最短的一组所处的温度(或ph)即最适温度(或ph)。相邻组间的差值(即梯度值)越小，测定的最适温度(或ph)就越精确。特别注意：在设计实验过程中，根据“单一变量原则”，除自变量(如温度或ph等)成等差数列相互对照外，其他所有无关变量都必须相同(包括材料的大小、质量、生长状况等)。2设计方案组别编号12n实验材料等量的同种底物pha1a2an温度t1t2tn衡量指标相同时间内，各组酶促反应中生成物量的多少，或底物剩余的多少实验结论生成物量最多的一组，或底物剩余最少的一组所处温度(或ph)为最适温度(或ph)例4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。解析(1)脂肪酶的活性以其单位时间内分解脂肪量为指标，因酶需要适宜的ph，故反应液中应加入缓冲溶液。(2)该酶遇双缩脲试剂呈紫色，说明该酶的化学本质是蛋白质。(3)要测定该酶催化作用的最适温度，一般采用预实验，需在一定温度范围内设置温度梯度，对比不同温度下测得的酶活性，若不能测出峰值，则需扩大温度范围，继续实验。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。1下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验。有关分析合理的是()a本实验的因变量是不同的催化剂b本实验的无关变量有温度和酶的用量等c1号与3号、1号与4号可分别构成对照实验d分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能解析：选c本实验的因变量是气泡的产生速率，即过氧化氢的分解速率。本实验中温度是自变量，酶的用量是无关变量。1号与3号、1号与4号中都只有一个实验变量不同，可分别构成对照实验。2号在高温下反应加快，是因为加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态。2下图表示甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系，图表示外界环境温度与某一哺乳动物体内酶活性的关系。下列叙述不正确的是()a图中乙酶活性的改变可能是因为其分子结构的改变b图中甲酶可能是具有催化功能的rnac图表示的酶可以是人体细胞内的呼吸酶d图表示酶的活