新教材高考生物一轮复习第三单元细胞的能量供应和利用1酶与ATP学案必修1

这是一份新教材高考生物一轮复习第三单元细胞的能量供应和利用1酶与ATP学案必修1，共26页。
任务驱动 探究突破
任务1 正确辨析有关酶的八种说法
任务2 酶与激素的比较
(1)相同点：都具有________的特点，也都具有一定的特异性(专一性)。
(2)区别：
任务3 酶的作用原理和特性曲线解读
(1)酶的作用原理
下图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。
①没有酶催化的反应曲线是________。
②有酶催化的反应曲线是________。
③AC段的含义是在无催化剂催化的条件下，反应所需要的活化能。
④BC段的含义是______________。
⑤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________移动。
(2)表示酶专一性的图像和曲线解读
①图像
图中______表示酶，______表示被催化的底物。
②曲线
a．在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时的变化是________，说明酶A能催化该反应。
b．在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明______________。
(3)表示酶高效性的曲线解读
①曲线
②解读：由曲线可知，酶比__________的催化效率更高；酶只能__________________，不改变化学反应的________。因此，酶________(填“能”或“不能”)改变最终生成物的量。
(4)酶促反应的影响因素
任务4 研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养
科学思维
1．用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体中的蛋白质，处理后的核糖体仍可完成氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中对该反应起催化作用的物质是什么？你的推断依据是什么？
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，请思考：
(1)甲、乙两种酶的化学本质分别是什么？请说出判断依据。
(2)乙酶活性改变的机制是什么？其活性能否恢复？
(3)欲让甲、乙两种酶的变化趋势换位，应加入何类酶？
考向分类 对点落实
eq \x(考向一) 酶的本质和作用的综合考查
1．高考重组，判断正误。
(1)葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程需要酶的催化。( )
(2)光合作用中，催化ATP合成的酶分布在类囊体膜上。( )
(3)呼吸作用中，催化ATP合成的酶分布在线粒体外膜上。( )
(4)酶的化学本质是蛋白质或RNA。( )
(5)纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁。( )
(6)同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中。( )
(7)低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构。( )
(8)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物。( )
(9)不同酶的最适温度可能相同。( )
(10)随着温度降低，酶促反应的活化能下降。( )
(11)酶活性最高时的温度不适合酶的保存。( )
(12)溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的。( )
[题后归纳]
明辨酶在代谢中作用的四个易误点：
(1)酶并不改变化学反应的平衡点，不能提供能量，只降低化学反应的活化能，从而缩短化学反应达到平衡的时间。
(2)酶在化学反应后并不失活，反应前后酶的化学性质和数量均保持不变。
(3)能产生激素的细胞一定能产生酶，但是能产生酶的细胞不一定能产生激素。
(4)酶是化合物，亦可以作为底物被其他酶催化分解。
2．(多选)科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶(牛细胞中的一种蛋白质)，可以将该酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。若通过透析的方法除去尿素和巯基乙醇，再将没有活性的酶转移到生理缓冲溶液中，经过一段时间以后，发现胰核糖核酸酶活性得以恢复。下列叙述正确的是( )
A．胰核糖核酸酶空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关
B．这个实验说明环境因素能影响蛋白质的空间结构而影响其功能
C．用强酸强碱等处理胰核糖核酸酶也能导致其结构的改变
D．巯基乙醇和尿素处理破坏了胰核糖核酸酶中的肽键导致其变性
eq \x(考向二) 以模型形式考查酶的知识
3．[2021·湖南株洲质检]如图为酶促反应曲线，Km表示反应速率为eq \f(1,2)Vmax时的底物浓度。竞争性抑制剂与底物结构相似，可与底物竞争性结合酶的活性部位；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失。下列分析错误的是( )
A．Km值越大，酶与底物亲和力越高
B．加入竞争性抑制剂，Km值增大
C．加入非竞争性抑制剂，Vmax降低
D．非竞争性抑制剂破坏酶的空间结构
[师说技巧] “四看法”分析酶促反应曲线
eq \x(一看)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(两坐标轴的含义：分清自变量与因变量，了解,两个变量的关系。))
↓
eq \x(二看)曲线的变化：利用数学模型法观察同一条曲线的升、降或平的变化，掌握变量变化的生物学意义。如在分析影响酶促反应的因素时，一般情况下，生成物的量未达到饱和时，限制因素是横坐标所表示的因素，当达到饱和后，限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素。
↓
eq \x(三看)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(特殊点：即曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉,点等，理解特殊点的意义。))
↓
eq \x(四看)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(不同曲线的变化：理解曲线之间的内在联系，找,出不同曲线的异同及变化的原因。))
4．[高考经典]将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。下图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。下列叙述错误的是( )
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
5．[2021·江西上高高三试题]关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，开始实验时4支试管(1号试管作对照；2号试管加热；3号试管滴入FeCl3溶液；4号试管滴入肝脏研磨液)内的过氧化氢分子的能量状态如下图所示，图中阴影部分表示分子正处于容易发生化学反应的活跃状态。表示4号试管的是( )
6．(多选)下图是某课外活动小组探究酶活性影响因素时绘制的实验结果图(实验中用盐酸创设酸性条件，盐酸能催化淀粉水解)。下列有关叙述正确的是( )
A．实验的自变量是1 h后淀粉的剩余量，因变量是pH
B．pH为1时有淀粉水解，则过酸条件下酶没有失活
C．pH为3时酶的活性小于pH为9时酶的活性
D．与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著
考点二 “三法”探究酶的本质、特性及影响因素
任务驱动 探究突破
任务1 用“试剂检测法”鉴定酶的本质
实验原理和方法
任务2 用“对比实验法”探究或验证酶的高效性、专一性及影响酶活性的因素
(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”，自变量为____________，因变量为底物的反应速率。
②设计方案
(2)验证酶的专一性
①设计思路：常见的思路有两种，即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相应结论。
②设计方案
任务3 用“梯度法”探究影响酶活性的因素(温度或pH)
(1)设计思路：设计实验时需设置________________梯度的实验组进行________对照，最后根据实验现象得出结论。酶促反应所需时间最短的一组对应的温度(或pH)最接近________________。相邻组间的差值(即梯度值)越________，测定的最适温度(或pH)就越精确。
(2)设计方案
考向分类 对点落实
eq \x(考向一) 酶活力及存在实验测定
1．[2021·浙江省高考模拟]下列实验能证明蛋白酶具有水解蛋白质作用的最佳方案是( )
A．在装有蛋清的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，然后滴加双缩脲试剂观察是否变成紫色
B．在装有蛋清的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，然后滴加斐林试剂加热后观察是否变成砖红色
C．在装有煮熟的蛋白块的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，然后滴加双缩脲试剂观察是否变成紫色
D．在装有煮熟的蛋白块的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，一段时间后直接观察蛋白块的大小
2．某些蛋白酶在生产和使用前需要测定酶活性。下图表示科研人员选用酪蛋白对多种蛋白酶的活性进行测定的实验结果(注：实验在30 ℃、pH＝9.0的条件下进行)，下列分析，错误的是( )
A．在上述实验条件下，蛋白酶K和α­胰凝乳蛋白酶的活性最高
B．在实验过程中，部分菠萝蛋白酶和胰蛋白酶可能失活
C．这几种蛋白酶均能分解酪蛋白，说明这些酶不具有专一性
D．可用盐析的方法从各种蛋白酶的提取液中沉淀出蛋白酶
eq \x(考向二) 影响酶活性的因素探究
3．[经典模拟]为探究“影响酶活性的因素”，某同学设计了一个实验方案，见下表：
下列相关分析，合理的是( )
A．本实验的目的是探究温度对酶活性的影响
B．1号试管设置正确合理，为空白对照组
C．3号试管的实验条件是37 ℃水浴；pH 8～9
D．蛋清液和酶液应在混合均匀后再进行水浴加热
4．[2021·黑龙江省哈尔滨高三开学考]某生物兴趣小组以淀粉为实验材料，对唾液淀粉酶的某些特性进行了探究。下图为最适温度和pH值条件下，所获得的实验结果，下列说法正确的是( )
A．若适当降低温度，P点将向下移动，完全水解后获得麦芽糖的量减少
B．若增加实验过程中唾液淀粉酶的量，P点将向上移动
C．除用生成物的量表示酶促反应速率外，还可以用淀粉的消耗量来表示
D．有同学在此实验中选用斐林试剂鉴定麦芽糖
5．[2021·吉林白城高三月考]如图为用同一种酶进行的不同实验结果，下列有关叙述，正确的是( )
A．本实验研究的酶是淀粉酶
B．图1曲线是研究该酶具有高效性的结果
C．实验结果表明，该酶活性的最适温度是30℃、最适pH值是7
D．pH＝2与温度为20℃条件下酶活性减弱的原因不同
[师说技巧]
设置对照实验可以排除无关变量的干扰，增加实验的可信度。要想正确设置对照，自变量的确定是关键。常见的与酶有关的实验设计思路总结如下表：
注：根据实验目的的不同，有些实验需设置相互对照，即设置两个或两个以上实验组，如探究酶作用的最适温度(或pH)时，应按一定的自变量梯度设置多个实验组，通过相互对照实验找出酶的最适温度(或pH)。
6．(多选)某兴趣小组探究乙醇的浓度和铁离子对纤维素酶活性的影响时进行了相关实验，结果如图所示，下列相关叙述，正确的是( )
A．该实验的自变量是乙醇浓度，有无铁离子是无关变量
B．铁离子可使纤维素酶催化纤维素水解时的活化能降低
C．乙醇和铁离子对纤维素酶活力有相互促进作用
D．若要验证该酶的专一性，则实验的自变量是底物种类
eq \x(考向三) 与酶有关的实验设计的综合考查
7．[2021·湖南长沙雅礼中学高三模拟]1833年，Payen和Persnz从麦芽的水抽提物中，用酒精沉淀得到了一种对热不稳定的物质，它可以使淀粉水解为可溶性糖，后来知道这种物质就是淀粉酶。淀粉酶有多种类型，如α­淀粉酶可使淀粉内部随机水解，β­淀粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。下图为研究pH对两种淀粉酶相对活性影响的研究结果。请据图回答相关的问题：
(1)与α ­淀粉酶水解淀粉的终产物相比，β ­淀粉酶水解淀粉的主要产物为__________________。从图中可知，______________在人体胃液(pH＝1.8左右)中的活性更高。
(2)在验证pH对淀粉酶活性影响的实验中，酶的相对活力的大小可以用__________________________来表示。某同学设计了以下两种实验方案：
①先分别在试管中加底物，再加酶，然后一起放在相应的pH条件下保温，一段时间后检测。
②先分别在试管中加底物，再加在相应的pH条件下保温的酶，一段时间后检测。
为了使实验结果更加可靠，应选择哪种方案，并说明理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
考点三 ATP的结构、功能和利用
任务驱动 探究突破
任务1 据图分析ATP的结构及组成成分
(1)图中A表示________，①是________，②是________，③是________，④是________，⑤是普通磷酸键，⑥是________。
(2)据图确定ATP与RNA的关系是ATP去掉________后的剩余部分是组成________的基本单位之一。
任务2 ATP与ADP的相互转化
任务3 ATP的功能与动、植物细胞代谢
(1)植物细胞可以通过________________形成ATP，而动物细胞只能通过________形成ATP。
(2)ATP水解释放的能量可用于主动运输、________、肌肉收缩、________、大脑思考等。
(3)在下面坐标系中画出ATP产生量与O2供给量之间的关系曲线，以及ATP的产生量与呼吸强度之间的关系曲线。
考向分类 对点落实
eq \x(考向一) ATP相关基础知识考查
1．高考重组，判断正误。
(1)ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成。( )
(2)ATP中高能磷酸键水解可释放能量并可为物质跨膜运输提供能量。( )
(3)线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用。( )
(4)机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP。( )
(5)在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP。( )
(6)细胞中由氨基酸合成新的肽链需要ATP提供能量。( )
(7)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。( )
2．[2021·广东深圳中学模拟]下列有关酶与ATP的叙述，正确的是( )
A．酶的合成往往需要ATP，但ATP的合成一般不需要酶
B．酶可以催化化学反应的进行，ATP可以直接为细胞代谢提供能源
C．酶在高温、低温、过酸、过碱条件下，空间结构都会被破坏
D．只有真核细胞才有ATP与ADP相互转化的能量供应机制
3．[2021·云南曲靖模拟]在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是( )
A．①和② B．②和③
C．③和④ D．①和④
[题后归纳]
细胞内产生与消耗ATP的生理过程可归纳如下表：
eq \x(考向二) ATP前后关联知识的综合考查
4．[经典高考]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的合成
5．[2021·湖北省荆州高三月考]脱氧核苷三磷酸(dNTP)和核苷三磷酸(NTP)参与核酸合成等多种生理过程，其结构如下图所示。下列叙述错误的是( )
A．dNTP可以为DNA复制提供反应所需的能量
B．NTP、dNTP以及磷脂分子的元素组成都为C、H、O、N、P
C．用32P标记ATP的α位的P，作为RNA合成的原料，可使RNA分子被标记
D．若X表示OH，该结构代表的物质dNTP可作为体内DNA分子复制的原料
易错提醒
1.关于ATP的2个易错提醒
(1)ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需要酶的催化，同时也需要消耗水。凡是有机物(如蛋白质、糖原、淀粉等)的水解都需要消耗水。
(2)ATP水解释放的能量是储存于特殊的化学键中的化学能，可直接用于各项生命活动(光反应阶段合成的ATP只用于暗反应)；而合成ATP所需能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用中吸l收的光能。
2.ATP的结构(如下图所示)
3.几种不同物质中A代表的含义
eq \x(考向三) 利用结构与功能适应的观点分析ATP的应用
6．当你品尝各种美味佳肴时，你可能不得不感谢腺苷三磷酸(ATP)这种化学物质。新的研究显示，ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键作用。根据以上信息不能推出的结论是( )
A．ATP与能量供应相关
B．作为信息分子的ATP不能提供能量
C．ATP也可作为信息传递分子
D．神经细胞膜外表面可能有ATP的受体
7．(多选)磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下将自身的磷酸基团转移到ADP 分子中来合成ATP( A—P～P～P)。研究者对蛙的肌肉组织进行短暂电刺激，检测对照组和实验组(肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理)肌肉收缩前后ATP和ADP的含量，结果如下表所示，根据实验结果，下列有关分析正确的是( )
A.对照组中的肌肉组织细胞中有ATP和ADP的相互转化
B．实验组中的肌肉组织细胞中有ATP分解但无ATP合成
C．对照组中的磷酸肌酸可以维持ATP含量的相对稳定
D．实验组数据表明部分生命活动利用了靠近A的磷酸键
[网络建构提升]
[长句应答必备]
1．酶的催化效率高的原因是：同无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应的活化能。
2．关于酶全面而准确的表述是：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。
3．温度、pH与酶活性之间关系的表述是：在最适温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
4．过酸、过碱或温度过高使酶永久失活的原因：酶的空间结构遭到破坏。
5．ATP的分子结构可以写成简式：A—P～P～P，其功能是直接给细胞的生命活动提供能量。
[示例]
1．酶的催化效率高的原因是________________________________________________________________________。
2．关于酶全面而准确的表述是____________________。
3．温度、pH与酶活性之间关系的表述是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[等级选考研考向]
1．[2020·浙江7月选考，10]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．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
2．[2019·天津卷，3]植物受病原菌感染后，特异的蛋白水解酶被激活，从而诱导植物细胞编程性死亡，同时病原菌被消灭。激活蛋白水解酶有两条途径：①由钙离子进入细胞后启动；②由位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素c含量增加启动。下列叙述正确的是( )
A．蛋白水解酶能使磷酸二酯键断开
B．钙离子通过自由扩散进入植物细胞
C．细胞色素c与有氧呼吸第一阶段有关
D．细胞编程性死亡避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染
3．[2019·浙江4月选考，10]为研究酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示：
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
4．[江苏卷]下列关于酶的叙述，正确的是( )
A．发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性
B．口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用
C．用果胶酶澄清果汁时，温度越低澄清速度越快
D．洗衣时，加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性
5．[海南卷]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、脱氧核糖和磷酸组成
[国考真题研规律]
1．[2017·全国卷Ⅱ，3]下列关于生物体中酶的叙述，正确的是( )
A．在细胞中，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 ℃
2．[全国卷Ⅰ，1]下列叙述错误的是( )
A．DNA与ATP中所含元素的种类相同
B．一个tRNA分子中只有一个反密码子
C．T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
D．控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上
3．[全国卷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率
D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
4．[2016·全国卷Ⅰ，4]下列与神经细胞有关的叙述，错误的是( )
A．ATP能在神经元线粒体的内膜上产生
B．神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP
C．突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATP
D．神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP
eq \x(温馨提示：请完成课后定时检测案8)
第三单元 细胞的能量供应和利用
课堂互动探究案1
高效课堂 师生互动提考能
考点一
【任务驱动 探究突破】
任务1 活细胞 细胞内、细胞外、体外 只使酶活性降低 催化 生物体 核糖核苷酸 细胞核
任务2 (1)微量、高效 (2)降低化学反应的活化能
任务3 (1)①b ②a ④酶降低的活化能 ⑤向上 (2)A B 明显加快 酶B不能催化该反应 (3)无机催化剂 缩短达到化学平衡所需的时间 平衡点 不能 (4)最高 不发生 不同 会 成正比 加快 最大 最适pH也不变 不影响
任务4
科学思维
1．提示：酶的化学本质为蛋白质或RNA，若经蛋白酶处理后仍具活性，则该酶应属RNA，而不是蛋白质。
2．提示：(1)观察曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解，则甲酶的化学本质不是蛋白质，而是RNA，乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶为蛋白质。
(2)乙酶被降解的过程中，其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失，这种活性的改变不可逆转，故无法恢复。
(3)RNA水解酶。
【考向分类 对点落实】
1．(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)√ (9)√ (10)× (11)√ (12)√
2．解析：胰核糖核酸酶是蛋白质，其空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关，A正确；分析题意可知，该实验说明环境因素能影响蛋白质的空间结构而影响其功能，B正确；由于胰核糖核酸酶的化学本质属于蛋白质，因此受到强酸强碱的处理后酶会发生变性失活，空间结构发生改变，C正确；根据题意，巯基乙醇和尿素处理破坏了胰核糖核酸酶的空间结构导致变性，D错误。
答案：ABC
3．解析：据图分析，Km值越小，达到eq \f(1,2)Vmax需要的底物浓度越低，说明酶与底物亲和力越高，A错误；加入竞争性抑制剂，酶与底物结合的机会减少，则Km值增大，B正确；加入非竞争性抑制剂，使酶的活性部位功能丧失，导致Vmax降低，C正确；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而破坏酶的空间结构，使酶活性部位功能丧失，D正确。
答案：A
4．解析：T1时加入酶C，A物质减少，B物质增加，可推测酶C催化A物质生成B物质，酶通过降低化学反应的活化能加快反应速率，A正确；由曲线可知，T1～T2间，酶促反应速率加快，超过T2后，酶促反应速率减慢，B正确；T2后B增加缓慢是底物A含量过少所致，C错误；曲线是在最适温度下绘制的，若降低反应温度，则反应速率减慢，T2值增大，D正确。
答案：C
5．解析：分析题干信息可知，1号试管为对照组，反应速率最低，2号试管是加热处理，加热可以为分子从常态转变为活跃状态提供能量，反应速率与1号试管相比速率增大，3号试管是加入无机催化剂处理，催化剂可以降低化学反应的活化能，使反应速率加快，4号试管滴入肝脏研磨液(内含过氧化氢酶)，与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的效果更显著，因此酶的催化作用具有高效性，反应速率最大。分析题图可知，A、B、C、D四个选项的图中，C选项中容易发生化学反应的活跃状态的频率最高，反应速率最快，应该是4号试管，故选C。
答案：C
6．解析：据图分析，横坐标为不同的pH，纵坐标为淀粉剩余量，所以实验的自变量是pH，因变量是1 h后淀粉的剩余量，A错误；根据题干信息已知盐酸能催化淀粉水解，所以pH为1时有淀粉水解，应该是盐酸的作用，并不能说明酶没有失活，B错误；据图示可知pH为3和pH为9条件下淀粉剩余量相等，但pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下的酶活性，原因是因为pH为3的条件下，有盐酸催化淀粉分解干扰实验结果，C正确；比较pH为1和pH为7的实验结果可知，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，故说明与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著，D正确。
答案：CD
考点二
【任务驱动 探究突破】
任务1 双缩脲 蛋白质 吡罗红
任务2 (1)不同类型催化剂 无机催化剂 高效性
任务3 (1)一系列不同温度(或pH) 相互 最适温度(或pH) 小
【考向分类 对点落实】
1．解析：在装有蛋清的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，由于蛋白酶的化学本质为蛋白质，蛋清中含有蛋白质，所以滴加双缩脲试剂后两试管都会产生紫色，故A错误；斐林试剂可鉴定还原糖，故B错误；在装有煮熟的蛋白块的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，即使蛋白酶将蛋白块分解，但是由于蛋白酶本质是蛋白质，所以两个试管中都会有蛋白质，滴加双缩脲试剂后两试管都会产生紫色，故C错误；在装有煮熟的蛋白块的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，蛋白块会在蛋白酶的作用下分解变小，蒸馏水中蛋白块无变化，所以可以证明蛋白酶具有水解蛋白质的作用，故D正确。
答案：D
2．解析：由图可知，在上述实验条件下，蛋白酶K和α­胰凝乳蛋白酶的活性最高，A正确；该实验是在pH＝9.0的条件下进行的，pH较高，木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶和胰蛋白酶的活性较低，部分酶可能失活，B正确；酶的专一性是指一种酶能催化一种或一类化学反应，酪蛋白的化学本质是蛋白质，因此不同蛋白酶都能分解酪蛋白，这能体现酶的专一性，C错误；题中几种酶的化学本质都是蛋白质，可用盐析的方法把这几种酶从各自的提取液中沉淀出来，D正确。
答案：C
3．解析：本实验的目的是探究温度和pH对酶活性的影响，A错误；若1号试管为空白对照组，则试剂应加1 mL蒸馏水，实验条件还应满足适宜pH，B错误；3号试管的实验条件是37 ℃水浴，pH8～9，分别与2号、4号试管对照，C正确；蛋清液和酶液应先分别调节到预设的温度和pH后再混合均匀，D错误。
答案：C
4．解析：实验条件为最适温度，若适当降低温度，会导致酶活性下降，反应速率减慢，但是麦芽糖的总生成量不变，因此P点将向右移动，A错误；若增加实验过程中唾液淀粉酶的量，反应速率加快，但是由于淀粉是一定的，因此麦芽糖的生成量不变，即P点将向左移动，B错误；除用生成物的量表示酶促反应速率外，还可以用淀粉的消耗量来表示，C正确；斐林试剂鉴定还原糖需要水浴加热，这会影响酶活性，并且该鉴定无法对麦芽糖进行定量检测，D错误。
答案：C
5．解析：由图3可知麦芽糖含量不断的减少，本实验研究的酶是麦芽糖酶，A错误；图1设置了不同温度下，生成物的含量所用的时间长短，探究的是温度对酶活性的影响，B错误；图1中，温度由20 ℃到30 ℃，酶的活性逐渐加强，温度由30 ℃到40 ℃时，酶的活性逐渐下降，说明最适温度在30 ℃左右，需要具体设置温度梯度探究最适温度才行，图2可以看出最适pH是7，C错误；pH＝2酶活性减弱是因为酶空间结构发生不可逆改变，温度为20 ℃条件下酶活性只是暂时减弱，升高温度酶活性可以恢复，D正确。
答案：D
6．解析：根据该实验的目的可知，该实验的自变量是乙醇浓度和有无铁离子，A错误；乙醇浓度为零时，有铁离子组酶的活性较高，说明铁离子可使纤维素酶催化纤维素水解时的活化能降低，B正确；从图中信息可知，随着乙醇浓度的增大，纤维素酶的活性逐渐降低，可见乙醇对纤维素酶的活性有抑制作用，而铁离子对纤维素酶的活性有促进作用，C错误；验证特定酶的专一性，实验的自变量是底物的种类，D正确。
答案：BD
7．解析：(1)根据题干可知，β ­淀粉酶使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解，两个单糖(葡萄糖)刚好构成麦芽糖，所以该淀粉酶可水解淀粉为麦芽糖。从图中可知，在pH为1.8时，α ­淀粉酶比β­淀粉酶活性更高。(2)酶活性大小可用单位时间内底物的消耗量(或单位时间内产物的生成量)表示，量越大，酶活性越高。对比两种方案，方案①中酶和底物(淀粉)都没有在每个特定的pH条件下处理，直接让它们混合，这样会导致每个实验组在没有达到设定的pH时酶就开始催化底物了，使得实验结果不是一定在所设定pH条件下的实验结果，所以选择方案②更可靠。
答案：(1)麦芽糖 α ­淀粉酶
(2)单位时间内底物的消耗量(或单位时间内产物的生成量) 方案②，如果酶和底物先混合，还没放到对应的pH条件下，由于酶的高效性化学反应可能已经进行，会干扰实验结果
考点三
【任务驱动 探究突破】
任务1 (1)腺嘌呤 腺苷 腺嘌呤核糖核苷酸 腺苷二磷酸(ADP) 腺苷三磷酸(ATP) 特殊的化学键 (2)两个磷酸基团 RNA
任务2 ATP合成酶 ATP水解酶 光能 化学能 特殊的化学键 细胞质基质、线粒体、叶绿体
任务3 (1)光合作用和细胞呼吸 细胞呼吸 (2)发光发电 物质合成
(3)答案：
【考向分类 对点落实】
1．(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)×
2．解析：酶的合成过程需要ATP供能，ATP的合成过程需要ATP合成酶的催化，A错误；ATP是生物体的直接能源物质，酶的作用是催化化学反应的进行，B正确；酶在高温、过酸、过碱条件下，空间结构都会被破坏而失活，而低温不会破坏酶的空间结构，只是降低酶的活性，C错误；真核、原核细胞中都有ATP与ADP相互转化的能量供应机制，D错误。
答案：B
3．解析：①表示ATP的结构简式，A代表的是腺苷(一个腺嘌呤和一个核糖)，其中“”表示腺嘌呤核糖核苷酸；②中五碳糖属于核糖，②为腺嘌呤核糖核苷酸，其中“”表示腺嘌呤；③中含有碱基T，表示一段DNA片段，其中“”表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸；④表示RNA，其中“”表示腺嘌呤核糖核苷酸。因此，“○”中所对应的含义最接近的是①④。
答案：D
4．解析：ATP中含有核糖，DNA中含有脱氧核糖，A错误；呼吸抑制剂抑制呼吸作用，会使ADP生成增加，ATP生成减少，B错误；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，C错误；光下叶肉细胞的细胞质基质和线粒体可以进行有氧呼吸，叶绿体进行光合作用，均可产生ATP，D正确。
答案：D
5．解析：脱氧核苷三磷酸(dNTP)可以为DNA复制提供能量，A正确；NTP、dNTP和磷脂分子的组成元素都是C、H、O、N、P，B正确；ATP是腺苷三磷酸，由一分子腺嘌呤、三分子磷酸基团和一分子核糖组成，脱去两个磷酸基团后可以作为RNA的合成原料之一，因此用32P标记ATP的α位的P，作为RNA合成的原料，可使RNA分子被标记，C正确；若X表示OH，该结构代表的物质NTP，脱去两个磷酸基团后可作为体内RNA分子复制的原料，D错误。
答案：D
6．解析：根据题干“ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键作用”，既可推知ATP与能量供应有关，也可推出ATP是信号分子，作用于神经细胞，不能推出作为信息分子的ATP不能提供能量，A正确、B错误；ATP在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键作用，可推出ATP是信号分子，作用于神经细胞，C正确；ATP是信号分子，作用于神经细胞，所以神经细胞膜外可能有其受体，D正确。
答案：B
7．解析：肌肉收缩需要ATP提供能量，对照组肌肉收缩前后ATP和ADP的含量没有变化，但有ATP和ADP的相互转化，A正确；实验组肌肉收缩后ATP含量下降，说明有ATP分解，但根据数据无法判断有无ATP合成，B错误；磷酸肌酸能将自身的磷酸基团转移到ADP 分子中来合成ATP，故对照组中的磷酸肌酸可以维持ATP含量的相对稳定，C正确；实验组数据中没有AMP的含量变化，故不能表明部分生命活动利用了靠近A的磷酸键，D错误。
答案：AC
课堂总结 网络聚焦大概念
网络建构提升
①A—P～P～P ②ATPeq \(,\s\up7(酶1),\s\d5(酶2))ADP＋Pi＋能量 ③光合作用 ④蛋白质 ⑤RNA ⑥高效性 ⑦专一性
⑧作用条件较温和 ⑨降低化学反应的活化能
示例
1．同无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应的活化能 2.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 3.在最适温度和最适pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低
历届真题 分类集训培素养
等级选考研考向
1．解析：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；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；H2O2在空气中会分解，因此将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后，应静置一段时间后再加入pH缓冲液，C错误；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。
答案：C
2．解析：蛋白水解酶能使蛋白质的肽键断开，生成氨基酸，A错误；钙离子通过主动运输进入植物细胞，B错误；细胞色素c位于线粒体内膜上，参与有氧呼吸第三阶段，促进[H]和O2结合，生成水，C错误；植物受病原菌感染后，特异的蛋白水解酶被激活，从而诱导植物细胞编程性死亡，同时病原菌被消灭，避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染，D正确。
答案：D
3．解析：本实验中的自变量为催化剂的种类，A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正确；本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，均可用作探究过氧化氢酶性质的实验，D错误。
答案：D
4．解析：发烧时，体温升高的幅度并不会导致消化酶变性失活，而会导致消化酶活性降低，使人食欲减退，A错误；胰蛋白酶在小肠中发挥催化作用，多酶片外部包裹的物质可以避免胰蛋白酶因胃部的消化而遭到破坏，B正确；一定范围内，温度越低，果胶酶活性降低，细胞壁分解速度减慢，果汁澄清速度越慢，C错误；白醋呈酸性，会使pH降低，导致加酶洗衣粉中酶活性降低甚至变性失活，D错误。
答案：B
5．解析：酵母菌进行酒精发酵的过程中有ATP生成，A正确；ATP可为主动运输提供能量，B正确；ATP中远离腺苷的高能磷酸键水解可释放能量，并为生命活动供能，C正确；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D错误。
答案：D
国考真题研规律
1．解析：线粒体和叶绿体中也能进行DNA分子的复制，所以也有参与DNA合成的酶，A错误；酶是活细胞产生的有机物，既能在生物体内发挥作用，也能在细胞外发挥作用，只要给予适宜的温度和pH，活细胞产生的酶在生物体外仍然有催化能力，B错误；向蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫作盐析，可在胃蛋白酶的提取液中加浓(NH4)2SO4使蛋白质凝聚沉淀，C正确；酶应在低温环境中保存，D错误。
答案：C
2．解析：DNA和ATP的元素组成均为C、H、O、N、P，A正确；反密码子是tRNA上能与mRNA上的密码子通过碱基互补配对结合的三个相邻的碱基，一个密码子(除终止密码子)可编码一个氨基酸，而一个tRNA一次只能转运一个氨基酸，由此可推知一个tRNA上只有一个反密码子，B正确；T2噬菌体由DNA和蛋白质构成，构成DNA的单位是脱氧核糖核苷酸，C正确；细菌是原核生物，原核细胞中无线粒体，D错误。
答案：D
3．解析：有些酶是细胞生活所必需的，如分化程度不同的活细胞中均存在细胞呼吸酶；低温可降低酶的活性，但没有破坏酶的空间结构；酶能显著降低化学反应的活化能，使反应速率加快；酶是生物催化剂，但也能作为反应的底物被相应的酶分解。
答案：B
4．解析：线粒体内膜可进行有氧呼吸的第三阶段，并释放大量的能量，合成大量的ATP，A正确；神经递质在突触间隙中是通过扩散作用而进行移动的，不消耗ATP，B错误；突触后膜上受体蛋白的合成过程包括转录和翻译，需要消耗ATP，C正确；神经细胞兴奋后恢复为静息状态涉及到相关离子通过主动运输的方式进行跨膜运输，因此消耗ATP，D正确。
答案：B项目
错误说法
正确说法
产生场所
具有分泌功能的细胞才能产生
______(哺乳动物成熟的红细胞等除外)
化学本质
蛋白质
有机物
作用场所
只在细胞内起催化作用
可在____________发挥作用
温度影响
低温和高温均使酶变性失活
低温____________，不会使酶变性失活
作用
酶具有调节、催化等多种功能
酶只起________作用
来源
有的可来源于食物等
________内合成
合成原料
只有氨基酸
氨基酸、________
合成场所
只有核糖体
核糖体、________等
产生
化学本质
作用机制
激素
内分泌细胞
蛋白质、多肽、固醇、氨基酸衍生物等
作为信号分子作用于相应的靶细胞，并在发挥作用后被灭活
酶
活细胞(哺乳动物成熟的细胞等除外)
绝大多数为蛋白质，少数为RNA
作为催化剂________，在化学反应前后，其质量与化学性质均不发生改变
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”(如生物材料研磨液)
等量的“____________”
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
4r酶具有________
项目
方案一
方案二
实验组
对照组
实验组
对照组
材料
同种底物(等量)
与酶相对应的底物
另外一种底物
试剂
与底物相对应的酶溶液
另外一种酶溶液
同一种酶(等量)溶液
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
组别编号
1
2
…
n
实验材料
等量的同种底物和酶
温度
(或pH)
t1(或a1)
t2(或a2)
…
tn(或an)
衡量指标
相同时间内，各组酶促反应中生成物量的多少，或底物剩余量的多少
实验结论
生成物量最多的一组，或底物剩余量最少的一组对应的温度(或pH)最接近最适温度(或pH)
试管
底物和试剂
实验条件
1
1 mL体积分数为10%鸡蛋清溶液
37 ℃水浴
2
1 mL体积分数为10%鸡蛋清溶液＋1 mL胰蛋白酶
37 ℃水浴；
pH 5
3
1 mL体积分数为10%鸡蛋清溶液＋1 mL胰蛋白酶
？
4
1 mL体积分数为10%鸡蛋清溶液＋1 mL胰蛋白酶
5 ℃水浴；
pH 8～9
实验目的
自变量
实验组
对照组
验证酶具有催化作用
相应酶液的有无
底物＋相应酶液
底物＋等量蒸馏水
验证酶的高效性
催化剂的种类(无机催化剂和酶)
底物＋相应酶液
底物＋无机催化剂
验证酶的专一性
不同的底物或不同的酶液
底物＋相应的酶液
同一底物＋另一酶液或另一底物＋同一酶液
验证某种酶是蛋白质
待测酶液和标准蛋白质溶液
待测酶液＋双缩脲试剂
标准蛋白质溶液＋双缩脲试剂
验证某种酶是RNA
待测酶液和标准RNA溶液
待测酶液＋吡罗红染液
标准RNA溶液＋吡罗红染液
项目
ATP的合成
ATP的水解
反应式
ADP＋Pi＋能量eq \(――→,\s\up7(酶))
ATP
ATPeq \(――→,\s\up7(酶))
ADP＋Pi＋能量
所需酶
________
________
能量来源
______(光合作用)、______(细胞呼吸)
储存在特殊的化学键中的能量
能量去路
储存于________中
用于各项生命活动
反应场所
__________
生物体的需能部位
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
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
磷酸腺苷
对照组/
(10－6ml·g－1)
实验组/
(10－6ml·g－1)
收缩前
收缩后
收缩前
收缩后
ATP
1.30
1.30
1.30
0.75
ADP
0.60
0.60
0.60
0.95
步骤
基本过程
试管A
试管B
1
加入2%过氧化氢溶液
3 mL
3 mL
2
加入马铃薯匀浆
少许
－
3
加入二氧化锰
－
少许
4
检验