创新设计2016高考生物二轮专题课件21酶与

专题一 酶与ATP[考纲要求]1.酶在代谢中的作用（Ⅱ）。2.ATP在能量代谢中的作用（Ⅱ）。RNA高效降低活化能温度A-P~P~P细胞呼吸光合作用1.（2015·课标卷Ⅱ，2）端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是（

）考点一 酶及其相关曲线分析与实验探究典例引领A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒

B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长解析依据端粒学说，端粒存在于染色体的两端，大肠杆菌无染色体，A错误，C正确；依据端粒酶以自身RNA为模板合成端粒

DNA判定端粒酶应该是逆转录酶而非RNA聚合酶，B错误；正常细胞的端粒DNA序列在每次分裂后会缩短一截，D错误。答案C解析低温只能降低酶的活性，并没有改变酶的空间结构，当温度回到最适温度时，酶的催化效率仍然可以达到最大；而高温、强酸和强碱会破坏酶的空间结构，从而导致酶活性的降低甚至丧失，所以B错。答案B2.（2013·全国新课标Ⅱ，6）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）3.（2012·全国，33）某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：①在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入pH

5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5

mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1

mL。②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1

mL，摇匀。③将5支试管放入70

℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。④取出各试管，分别加入斐林试剂2

mL，摇匀。⑤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。

。

。解析（1）人的唾液淀粉酶的最适温度为37

℃，该实验要探究

pH对人唾液淀粉酶活性的影响，所以实验中温度为无关变量，应保持适宜且恒定；在70

℃恒温水浴中，人唾液淀粉酶可能会失活（或活性很低）。（2）加入斐林试剂后，应将试管放入盛有50～65℃温水的大烧杯中水浴加热，因为斐林试剂与还原糖只有在水浴加热条件下才会产生砖红色沉淀。答案

（1）③中70

℃应改为37

℃，因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37

℃（2）④中在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在50～65

℃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分析全国课标卷考题不难发现，对酶的考查侧重于酶的本质特性、影响酶活性的因素及相关曲线模型分析，尤其注重相关实验探究，备考时应特别关注单一变量设置与自变量、因变量分析。常考必记的7类酶DNA聚合酶——催化脱氧核苷酸间缩聚形成3，5磷酸二酯键，用于DNA复制及逆转录RNA聚合酶——催化“核糖核苷酸”间缩聚形成3，5磷酸二酯键，用于RNA合成（转录）及RNA复制（3）（4）DNA解旋酶——用于DNA复制时双链间氢键打开（5）各种消化酶——可对应催化相关大分子的水解，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等细胞工程工具酶：纤维素酶、果胶酶（除去细胞壁）、胰蛋白酶（动物细胞培养）酶相关曲线模型的分析酶的高效性该模型表示酶具有催化作用和高效性。①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。②酶只能催化自然条件下能发生的化学反应。酶的催化效率受温度、酸碱度和底物浓度等因素的影响，如图1所示：注1：图1中A点和C点说明不同的温度条件下，酶可以具有相同的活性，但酶的结构有所不同；B点表示酶的最大活性；D点表示催化效率最高的温度即酶的最适温度。注2：上述曲线中，纵坐标表示的是酶促反应速率，若为酶的活性，则曲线会发生改变，如底物浓度与酶促反应速率、酶活性的关系，如图2所示：判断下列有关酶的叙述发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性（2015·江苏卷，7A）（

）滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解及滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率均涉及“降低化学反应活化能”原理（2013·四川，4）（

）口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用（2015·江苏卷，7B）（

）错混诊断高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性，如图表示酶活性与温度的关系，当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下

降（宁夏，2D）（

）探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温（2014·山东，4D）（）答案

（1）×

（2）√

（3）√

（4）×

（5）×提示

（1）高烧使体温升高，降低体内酶的活性，使消化功能减退，导致食欲减退。（4）高温可破坏酶分子空间结构，活性不能恢复。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解析植物细胞细胞壁由纤维素和果胶组成，细菌细胞壁由肽聚糖等物质组成，而酶具有专一性，纤维素酶只能催化水解纤维素，所以D错误。题组1

考查酶的概念及作用特性1.（2015·海南卷，4）关于生物体产生的酶的叙述，错误的是（

）D2.（2015·海南卷，15）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解析

激素的化学本质可以是蛋白质，但并不都是蛋白质，如：性激素是类固醇，A错误。答案

AA.②③⑤⑥C.①③⑥B.①④⑥D.③④⑥3.（2015·山西师大附中模拟）下列关于酶的叙述中全部正确的组合是（

）①绝大多数酶是在核糖体上合成的，生物体缺乏某种酶就可能出现这种酶缺乏症②胰岛B细胞一定能产生酶；酶只有在细胞内才起催化作用③生物体内的酶都是由活细胞产生的，都经过细胞膜分泌出去④同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中⑤低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构⑥酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率解析

酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物。绝大多数酶是蛋白质，其在核糖体上合成，生物体缺乏某种酶就可能出现

这种酶缺乏症，①正确；所有细胞一定能产生酶，只要具备条件，不论是在细胞内还是在细胞外均能发挥催化作用，②错；细胞合

成的酶分为胞内酶和胞外酶，胞内酶不分泌到细胞外，正常生理

状态下只在细胞内起催化作用，③错；同一种酶如呼吸有关的酶，可存在于分化程度不同的活细胞中，④正确；低温能使酶活性降

低，但对酶的空间结构没影响，高温可使酶变性失活，会破坏酶

的空间结构，⑤错；催化剂的作用就是降低了反应的活化能提高

反应速率，⑥正确。答案

B与酶作用及特性相关的4个易错点只有在特殊背景或信息下才可认定酶的化学本质为RNA，否则一般认定为蛋白质（如各种消化酶、DNA聚合酶等）。酶只能由活细胞产生，不能来自食物，且几乎所有活细胞（哺乳动物成熟红细胞除外）均可产生酶（一般场所为核糖体）。催化（降低反应分子活化能）是酶唯一的功能，它不具调节功能，也不作为能源（或组成）物质，切不可额外夸大其功能。（4）辨析酶、激素、神经递质、抗体①四者均具特异性（专一性）、高效性等特性。②激素、神经递质、抗体都是由细胞分泌到内环境中发挥作用，发挥作用后即被灭活，而酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥作用，且可以多次发挥作用。③活细胞都能产生酶（哺乳动物的成熟红细胞除外），但只有少数特异性细胞能合成并分泌激素、神经递质、抗体。题组2

考查酶活性的影响因素及曲线模型分析1.（2015·山西师大附中模拟）某班研究“温度对酶的活性影响”实验时，两个小组的同学选择了不同的实验材料开展探究，第一组选择淀粉酶水解淀粉进行实验，第二组利用肝脏研磨液与

Fe3＋催化过氧化氢开展实验，其结果如下图所示，下列相关分析不合理的是（

）A.两小组同学都采用数学建模表示研究成果

B.酶的催化效率不一定比无机催化剂高C.两组实验数据都反映了酶的最适宜温度时产物积累量或生成量最多D.两小组实验都反映了温度过高或过低都不利于酶的催化作用

解析

两小组同学都采用了数学建模来表示研究结果，A正确；由实验结果的曲线图中不能具体比较酶的催化效率和无机催化剂的催化效率，B正确；最适温度时酶的催化活性最高，但是此时产物积累量还不是最多的，反应仍在进行，C错误；温度过高或过低都不利于酶的催化活性，D正确。答案

C2.下图一、二、三是酶促反应的相关曲线，已知图一是H2O2酶催化H2O2实验，曲线1是在土豆片为4、温度为35℃的条件下测得的数据。下列有关叙述正确的是（

）①图一中要获得曲线2，则改变的条件可以是降低过氧化氢溶液片的数量的体积

②图一中要获得曲线2，则改变的条件可以是降低土豆③图二中，底物浓度为B时，影响酶活性的外界因素是Cl－、Cu2＋

④从图三可知，该酶作用的底物是麦芽糖，说明酶的作用具有专一性A.②C.①④B.①②③D.①③④解析

由于酶具有高效性，降低土豆片的数量（即酶量）时可降低反应速率，不会降低最终的产物生成量，但需要时间可能更长。答案

D3.如图表示人体内酶的特性，下列对其生物学含义的叙述不正确的是（

）图1、图2分别反映了酶的高效性和专一性使用酶和化学催化剂，均能降低图2中b所参与的化学反应的活化能图3表明在不同pH条件下，催化化学反应的最适温度相同

D.图4中若在B点增加酶的浓度，则酶促反应的速率不变解析图1中，加酶与加无机催化剂两种条件下结果的对比可以说明，酶具有高效性，图2中a表示酶，b表示反应物，两者间的对应关系说明了酶具有专一性，A项正确；酶和无机催化剂均能降低化学反应的活化能，酶降低活化能的效果更显著，B项正确；图3中曲线最低点对应的温度为最适温度，C项正确；图4曲线表示酶促反应速率与底物浓度间的关系，AB段限制酶促反应速率增大的主要因素是酶浓度，因此B点增加酶浓度，酶促反应速率加快，D项错误。答案D影响酶活性的因素不但包括温度、pH，还包括抑制剂、激活剂等。过酸、过碱、高温都会使酶失活，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（故常用低温冷藏法保存酶制剂或疫苗等）。（3）反应溶液pH（温度）的变化不影响酶作用的最适温度（或pH），如下图所示：题组3

重点题型——与酶相关的实验设计与探究下列有关酶的实验设计思路正确的是（

）利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响利用过氧化氢、鲜肝匀浆和三氯化铁溶液研究酶的高效性

D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响解析

A项验证酶的专一性实验只能选择斐林试剂作为鉴定试剂，而不能用碘液；过氧化氢会随温度的升高而分解速度加快，故不能利用过氧化氢来探究温度对酶活性的影响，B错；过氧化氢在

不同的催化剂作用下分解的速率不同，故C正确；胃蛋白酶的最

适pH在1.8左右，因此所设置的pH应有一组低于最适pH、一组高

于最适pH和一组为最适的pH，故D错。答案

C2.（2015·重庆卷，10）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。（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：注：“＋”数目越多表示蓝色越深分组步骤红粒管白粒管对照管①加样0.5

mL提取液0.5

mL提取液C②加缓冲液/mL111③加淀粉溶液/mL111④37℃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＋＋＋＋＋＋＋＋＋步骤①中加入的C

是

，步骤②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：淀粉酶活性越低，穗发芽率越

。若步骤③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α淀粉酶和β淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：X处理的作用是使

。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著

白粒管（填“深于”或“浅于”），则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。解析 （1）该实验的目的是探究淀粉酶活性与小麦穗的发芽率的关系，则自变量是不同穗发芽率的红粒、白粒小麦种子的提取液，因变量是淀粉酶的活性，可通过淀粉的水解量来检测。所以对照组C应加入等量的0.5 mL蒸馏水，缓冲液具有维持pH相对稳定的作用，所以步骤②中加入缓冲液的目的是控制pH，保证无关变量相同且适宜。根据显色效果，红粒管中显色结果深于白粒管，说明红粒小麦的淀粉酶活性低于白粒小麦，可推测淀粉酶活性越低，穗发芽率越低。若淀粉溶液浓度适当减小，而酶的量不变，为保持结果不变，则保温时间应缩短。（2）小麦淀粉酶有两种：α-淀粉酶和β-淀粉酶，为研究其中一种酶的活性，则在实验不同组别中应使另一种酶失活，则X处理的作用是使β-淀粉酶失活。由于红粒小麦种子的穗发芽率低于白粒种子，若α-淀粉酶活性是引起红粒和白粒小麦穗发芽率差异的主要原因，则Ⅰ中两管显色结果无明显差异，Ⅱ中红粒管颜色明显深于白粒管。答案

（1）0.5

mL蒸馏水

控制pH

红粒小麦

低

缩短（2）β淀粉酶失活

深于酶相关实验设计必记4个关键点探究酶的高效性时，对照组应用无机催化剂对照。验证酶的专一性，既可用同一种酶（如淀粉酶）作用于不同的底物（如淀粉和蔗糖），也可以用不同的酶（如淀粉酶和蛋白酶）作用于同一底物（如淀粉）。验证酶活性受温度和酸碱度影响时，要先让酶和底物均达到相应的条件后再让二者相遇。用不同底物、同种酶来探究酶的专一性时，若是用淀粉酶和淀粉、蔗糖两种底物，则应用斐林试剂作为检测试剂，不能选用碘液作为检测试剂。考点二

ATP的合成、利用与能量代谢典例引领1.（2015·海南卷，3）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（

D

）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、脱氧核糖和磷酸组成解析

ATP由腺嘌呤、核糖、三个磷酸组成，所以D错误。2.（2014·全国卷，2）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（

）线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用解析

细胞核无法进行细胞呼吸，细胞核需要的ATP主要由线粒

体提供，A项正确；ATP是生命活动直接的能源物质，机体无时无刻不在消耗ATP，睡眠时生命活动并没停止，也需要消耗能量，故B项错误；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中有

ATP形成，C项正确；根细胞主要通过主动运输的形式吸收矿质离子，其消耗的能量来源于细胞呼吸，故D项正确。答案

B高考对本知识点的考查侧重于ATP的结构简式，真核细胞中

ATP的产生场所、过程及ATP的用途与转化，题型多为选择题，也可渗透于光合作用、细胞呼吸的非选择题中考查。1.ATP与ADP的相互转化图解ADP+Pi线粒体化学能ADP+Pi2.ATP产生量与O2供给量的关系分析甲图表示ATP产生量与O2供给量的关系A点表示在无氧条件下，细胞可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。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的产生量随之增加。BC段表示O2供应量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。乙图可表示哺乳动物成熟红细胞，其ATP来自无氧呼吸，与O2无关。活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行（2014·四川卷，1D）（

）ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸，而其合成所需能量由磷酸提供（海南，7BC）（

）线粒体内膜、内质网的膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP（2012·北京，1改编）（

）人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等（2008·天津，6①）（

）错混诊断答案

（1）×

（2）×

（3）×

（4）×提示

（1）ATP与ADP可相互转化。（2）ATP合成所需能量来自有机物分解（细胞呼吸）、光能（光反应）及体外无机物氧化时所产能量（化能合成作用）。（3）内质网膜不产生ATP。（4）长时间剧烈运动时，无氧呼吸加强，其分解等量葡萄糖时产能较少。题组1

ATP及其在能量代谢中的作用1.（2014·江苏，14）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

叶肉细胞合成的糖（如葡萄糖）通过主动运输进入果实细胞需要消耗ATP，A项错误；吞噬细胞吞噬病原体依赖膜的流动

性，需要消耗ATP提供的能量，B项错误；在适宜的温度、pH条

件下，淀粉酶催化淀粉水解，此过程不需要消耗ATP提供的能量，

C项正确；D项，氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链需要消耗

ATP提供的能量，D项错误。答案

C2.如图所示为生物界部分能量转换关系图解，下列叙述中不正确的是（

）A.①过程可发生在蓝藻叶绿体类囊体薄膜上

B.发生②过程的生物在生态系统中称为生产者

C.③过程在动植物细胞中都能发生

D.⑥过程可用于⑤过程解析

蓝藻是原核生物，只有核糖体一种细胞器，虽然能够进行光合作用，但没有叶绿体。答案

AATP的产生场所①植物产生ATP的场所是