2024届高考生物一轮总复习第2单元第7讲酶和atp(讲义)新教材(通用版).docx

第7讲酶和ATP判断正误并找到课本原文1细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。(必修1P76)()2实验过程中的变化因素称为变量，其中人为控制的对实验现象进行处理的因素叫作自变量。(必修1P78)()3过氧化氢酶促进过氧化氢分解，因为它给过氧化氢提供能量。(必修1P78)(×)4与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。(必修1P78)()5美国科学家切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能。(必修1P80)()6酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。(必修1P81)()7每种酶只能催化一种化学反应。(必修1P82)(×)8过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。(必修1P84)()9酶制剂适宜在低温下保存。(必修1P84)()10细胞内的各类化学反应之所以能有序进行，与酶的特性有关，还与酶在细胞中的分布有关。(必修1P84)()11动物体内的酶最适pH大多在6.58.0，但也有例外，如胃蛋白酶的最适pH为1.5。(必修1P84)()12ATP是一种高能磷酸化合物，ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成。(必修1P86)()13葡萄糖是驱动细胞生命活动的直接能源物质。(必修1P86)(×)14对绿色植物来说，ADP转化为ATP过程中，所需能量来自光能。(必修1P87)(×)15ATP水解释放的磷酸基团(具有较高的转移势能)能使蛋白质等分子发生磷酸化。(必修1P88)()16细胞中许多吸能反应与ATP的合成相联系，许多放能反应与ATP的水解相联系。(必修1P89)(×)(2018·浙江11月选考)酶是生物催化剂，其作用受pH等因素的影响。下列叙述错误的是()A酶分子有一定的形状，其形状与底物的结合无关B绝大多数酶是蛋白质，其作用的强弱可用酶活性表示C麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖的水解D将胃蛋白酶加入pH为10的溶液中，其空间结构会改变答案A解析酶分子有一定的形状，恰好能和底物分子结合，酶的活性部位与底物结合，A错误。一酶在代谢中的作用1细胞代谢(1)概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。(2)主要场所：细胞质基质。(3)意义：是细胞生命活动的基础。2酶的概述(1)酶的探索过程答案eacdb(2)酶的化学本质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主要是细胞核(真核生物)来源一般来说，活细胞都能产生酶作用场所可在细胞内、外及生物体内、外发挥催化作用生理功能催化作用作用原理降低化学反应的活化能3酶的作用(1)作用：催化。(2)酶的催化作用的实验验证：比较过氧化氢在不同条件下的分解原理a.新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。b每滴FeCl3溶液中的Fe3数，大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。c2H2O22H2OO2。实验设计及现象分析试管编号3%H2O2溶液处理现象12 mL常温几乎无气泡产生22 mL90 水浴加热有较少气泡产生32 mL3.5% FeCl3 溶液2滴有较多气泡产生；带火星的卫生香复燃42 mL新鲜20%肝脏研磨液2滴有大量气泡产生；带火星的卫生香复燃注意事项(1)肝脏最好是新鲜的并且研磨后放置时间不能过长，以免酶活性下降甚至失活。(2)过氧化氢溶液最好现配现用，因为过氧化氢在常温下会分解。实验结论控制变量和设计对照实验4酶的催化作用机理(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)意义：使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行。加热可以给化学反应提供能量，但不能降低反应的活化能。酶和无机催化剂都可以降低化学反应活化能。 二酶的特性1高效性(1)定义：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。2专一性(1)定义：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地进行。(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、相契合的空间结构。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。(4)探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。还原糖能够与斐林试剂发生反应，生成砖红色的沉淀。目的要求：探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。实验步骤实验结果试管1有砖红色沉淀试管2无砖红色沉淀实验结论：淀粉酶只催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有专一性。1实验的自变量、因变量以及无关变量分别是什么？提示自变量：底物种类；因变量：底物是否被分解，产生还原糖；无关变量：温度、pH等。2在已知淀粉酶能够催化淀粉水解的情况下本实验设置1号试管还有没有必要？提示有必要。 3酶的作用条件较温和酶促反应一般是在比较温和的条件下进行的。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，酶可以在低温下保存。总结：细胞中各类化学反应的进行，与酶的特性和酶在细胞中的分布有关。 1酶可降低化学反应的活化能，而无机催化剂不能。(×)2酶和无机催化剂都不改变化学反应中生成物的量。()3酶和无机催化剂都可为化学反应提供物质和能量。(×)4酶可改变化学反应的方向。(×)5酶活性的发挥离不开其特定的结构。()6酶在催化反应前后，其分子结构不变。()7催化淀粉酶水解的酶是蛋白酶。()8向蛋白质中加入蛋白酶，反应完后再加入双缩脲试剂，溶液呈紫色。() 三探究温度和pH对酶活性的影响实验1酶活性(1)定义：酶催化特定化学反应的能力。(2)表示方法：可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。2探究温度对酶活性的影响(1)材料：宜选用淀粉与淀粉酶探究温度对酶活性的影响。(2)进行实验(以唾液淀粉酶的催化作用为例)步骤试管1试管2试管3试管4试管5试管6第一步2 mL淀粉溶液1 mL淀粉酶溶液第二步分别保温5 min冰浴37 水浴沸水浴第三步将试管2中的溶液倒入试管1中混合将试管4中的溶液倒入试管3中混合将试管6中的溶液倒入试管5中混合第四步分别保温2 min冰浴37 水浴沸水浴用自来水冲凉第五步加入2滴碘液，观察颜色变化(3)实验结果：热水和冰块的两组实验结果：呈现蓝色,37 水浴组的实验结果：无明显颜色反应。(4)实验结论：酶的作用需要适宜的温度，温度偏高或偏低都会影响酶的活性，使酶活性降低。 实验的自变量、因变量以及无关变量分别是什么？自变量与无关变量如何控制，因变量如何检测？ 提示自变量温度控制自变量将淀粉溶液与淀粉酶溶液在装有冰块、热水和37 的水的烧杯中分别保温，然后混合因变量淀粉是否水解检测因变量用碘液检测溶液是否变蓝对无关变量进行控制pH、溶液的量以及试管洁净度等保持相同3探究pH对酶活性的影响(1)材料：宜选用过氧化氢和肝脏研磨液探究pH对酶活性的影响。(2)进行实验步骤试管1试管2试管3第一步加入2滴肝脏研磨液第二步1 mL pH7的缓冲液1 mL盐酸溶液1 mL NaOH溶液第三步加入2 mL H2O2溶液第四步观察气泡生成速率(或插入点燃的卫生香，观察复燃情况)(3)实验结果：氢氧化钠和盐酸两组实验结果：无明显气泡产生(或卫生香不复燃)，pH7的缓冲液组实验结果：有大量气泡产生(或卫生香复燃)。(4)实验结论：酶的作用需要适宜的pH，pH偏高或偏低都会使酶活性降低。 实验的自变量、因变量以及无关变量分别是什么？自变量与无关变量如何控制，因变量如何检测？提示 自变量pH控制自变量将等量的氢氧化钠、盐酸和pH7的缓冲液分别放入装有等量酶的试管中因变量过氧化氢的分解速率检测因变量观察气泡产生的情况(或插入点燃的卫生香，观察复燃情况)对无关变量进行控制温度、溶液的量以及试管洁净度等保持相同注意事项(1)在探究温度对酶活性的影响的实验中，底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。(2)若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，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)在探究温度对酶活性的影响的实验中，不宜选择过氧化氢(H2O2)和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对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的最适温度(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，不宜在达到预设pH前，让反应物与酶接触。(5)在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作实验材料，因为调节pH值所营造的酸性环境会干扰斐林试剂(碱性)对淀粉水解的检测，且酸性环境下，淀粉还会水解，碱性环境会干扰碘液与淀粉的蓝色反应。四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在最适宜的温度(B)和pH(E)条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高(BC和EF)或偏低(AB和DE)，酶活性都会明显降低。2底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响(1)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，受酶数量限制，酶促反应速率不再增加。(2)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。1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。2将酶从高温下移到最适温度下，酶的活性如何变化？改成从低温下呢？提示将酶从高温下移到最适温度下，酶的活性不会恢复；从低温下移到最适温度下，酶的活性升高。3(实践应用)持续发烧不退有时会危及人的生命，你知道其中的原因吗？提示酶的影响因素发生很小的变化时，酶活性就会发生很大的改变。人体中酶的最适温度一般为37 ，当持续高烧不退时，体温高于这个温度时，机体中酶活性就会大大降低，细胞内的各种生物化学反应就不能正常进行了。 3调节剂(1)激活剂Cl离子是唾液淀粉酶的激活剂。(2)抑制剂五细胞的能量“货币”ATP1ATP的结构ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都有“A”，“A”表示的含义不同 2ATP与ADP的相互转化及意义ATP的合成ATP的水解反应式ADPPi能量ATPATPADPPi能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源植物：光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)动物：化学能(细胞呼吸)储存在特殊的化学键中的能量续表ATP的合成ATP的水解能量去路储存于特殊的化学键中光合作用过程中产生的ATP用于C3的还原，细胞呼吸过程中产生的ATP用于各项生命活动反应场所高等植物：细胞质基质、线粒体、叶绿体动物：细胞质基质、线粒体生物体内的需能部位，如细胞膜、叶绿体基质等意义(1)对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的这种相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。(2)ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，体现了生物界的统一性3ATP的主要功能(1)ATP主要功能：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。(2)ATP供能机制ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。4ATP是细胞内流通的能量“货币”：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。 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。3ATP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。 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。(7)能源物质为生命活动供能的过程考点1酶的作用和本质1(2021·湖北选择性考试)在生物体内，酶是具有催化作用的有机物。下列关于酶的叙述，错误的是()A过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质BDNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成C胰蛋白酶的合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关D淀粉酶和盐酸通过降低反应物的活化能催化淀粉水解答案D解析DNA聚合酶能催化磷酸二酯键的形成，从而将游离的脱氧核苷酸连接在正在合成的子链上，DNA连接酶也能催化磷酸二酯键的形成，从而将两个DNA片段连接到一起，B正确；胰蛋白酶属于分泌蛋白，分泌蛋白的合成首先要在核糖体上合成肽链，然后还要经过内质网和高尔基体的加工，形成一定的空间结构，C正确；酶的作用原理是降低化学反应的活化能，D错误。2核酶是具有催化功能的RNA分子，在特异的结合并切割特定的mRNA后，核酶可以从杂交链上解脱下来，重新结合和切割其他的mRNA分子，下列说法正确的是()A核酶具有热稳定性，故核酶的活性不受温度的影响B向含有核酶的溶液中滴加双缩脲试剂，可以发生紫色反应C核酶发挥作用时有氢键的形成，也有磷酸二酯键的断裂D与不加酶相比，加核酶组mRNA降解较快，由此可以反映酶的高效性答案C解析核酶的热稳定性较高，其活性也受温度的影响，如低温抑制其活性，A错误；核酶是具有催化功能的RNA分子，不属于蛋白质，所以向含有核酶的溶液中滴加双缩脲试剂，不会发生紫色反应，B错误；核酶与催化底物特异性结合时，核酶和mRNA之间有氢键形成，而切割mRNA分子时也有磷酸二酯键的断裂，C正确；酶的高效性是和无机催化剂进行比较而得出的，D错误。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。考点2酶的特性题型一 酶的特性1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解析由图分析，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。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；曲线甲、乙对照说明二氧化锰可以催化过氧化氢分解，唾液淀粉酶不可以催化过氧化氢分解，不能得出无机催化剂具有专一性，A错误；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，丙反应的时间短，催化效率高，因此可以说明酶具有高效性，C正确。2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，说明酶的功能与其空间结构有关B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C酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的基因序列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答案B解析酶1与产物B结合后失活，与有活性时相比结构发生了变化，说明酶的功能与其空间结构有关，A正确；酶1只催化两种底物合成产物A的反应，具有专一性，B错误；由图知酶1属于蛋白质，蛋白质的结构与功能由控制其合成的基因决定，C正确；酶1与产物B结合使酶1无活性，合成产物A的反应会中断，这样可以防止细胞产生更多的产物A，D正确。 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。如限制性内切核酸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)转运蛋白：某些物质通过细胞膜时需要转运蛋白协助，不同物质所需转运蛋白不同，转运蛋白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 影响酶促反应的因素3如图是酶X的活性与温度的关系示意图，下列有关分析正确的是()A酶X的最适温度范围是2030 B5070 高温对酶X的空间结构影响不大C酶X的化学本质是蛋白质，具有高效性和专一性的特点D在不同温度下测定酶X的活性时，pH等无关变量对实验结果无影响答案B解析酶X的最适温度范围是2040 ，A错误；温度由50 上升至70 时，酶活性变化不大，因此5070 高温对酶X的空间结构影响不大，B正确；酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，C错误；无关变量会对实验结果造成影响，D错误。4(2020·北京等级考)用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH7.0,20 条件下，向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了()A悬液中酶的浓度 BH2O2溶液的浓度C反应体系的温度 D反应体系的pH答案B解析结合题干信息分析题图，第2组比第1组生成O2总量的相对值高，即产物多，所以第2组实验提高了H2O2溶液的浓度，则反应结束时产生的O2总量应比第1组多，B正确。5(2021·江苏新高考适应性考试改编)真菌分泌的植酸酶作为畜禽饲料添加剂，可提高饲料利用率。科研人员对真菌产生的两种植酸酶在不同pH条件下活性的差异进行研究，结果如图。相关叙述不正确的是()A植酸酶只能在活细胞中产生，可在细胞外发挥作用B真菌合成的植酸酶需要经高尔基体参与，才能转运到细胞外C植酸酶A的最适pH为2或6，植酸酶B的最适pH为6D两种酶相比，植酸酶A更适合添加在家畜饲料中答案C解析植酸酶为分泌蛋白，真菌合成的植酸酶需要经高尔基体对其进行加工和转运，才能分泌到细胞外，B正确；在pH为2时，植酸酶A的相对活性较高，但不是其最适pH，植酸酶A和B在pH为6时，酶的活性均最高，故植酸酶A和植酸酶B的最适pH均为6，C错误；因为胃液的pH较低，在此条件下植酸酶A的相对活性较高，故更适合添加在家畜饲料中，D正确。 “四看法”分析酶促反应曲线微专题一与酶相关的实验探究题型一 影响酶活性的基础实验分析 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。(1)方案一：用同一种酶催化两种不同物质注意：不能用碘液检测，因为碘液只能检测淀粉是否被水解，但无法检测蔗糖是否发生了水解。(2)方案二：用两种不同酶催化同一种物质再用斐林试剂或碘液鉴定，从而探究酶的专一性。3“梯度法”探究酶的最适温度或pH(1)探究酶的最适温度设计思路(该实验下pH保持相同且适宜)设计方案 (2)探究酶的最适pH设计思路设计方案1(2021·湖北重点中学期初联考)研究发现：盐酸可以催化蛋白质、脂肪以及淀粉的水解。研究人员以蛋清为实验材料进行了如下实验，下列相关说法错误的是()A过程会改变蛋白质的空间结构B蛋白块a中的蛋白质分子比蛋清中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解C处理相同时间，蛋白块b明显小于蛋白块c，可以证明酶具有高效性D将盐酸与蛋白酶溶液和蛋白块混合，可以准确地测定pH对蛋白酶活性的影响答案D解析图中表示蛋清在加热条件下变性，表示蛋白酶催化蛋白质水解，表示盐酸催化蛋清水解。加热使蛋白质变性，蛋白质的空间结构会发生改变，A正确；蛋白质加热后变性，空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，B正确；盐酸和蛋白酶都可以使蛋白质水解，故不能准确地测定pH对蛋白酶活性的影响，测定pH对酶活性的影响，应设置酸性、碱性、中性三组实验条件，D错误。2某同学设计了探究酶的实验，如下表所示。相关叙述不正确的是() 试管编号1号2号3号4号1%淀粉溶液(mL)332%蔗糖溶液(mL)33新鲜唾液(mL)11蔗糖酶溶液(mL)11斐林试剂(mL)2222实验结果注：“”表示不加入。A该实验可证明酶的专一性B指示剂可以用碘液代替C能检测出还原糖生成的是1、4号试管D反应物混合后还需要进行水浴加热答案B解析淀粉只能被淀粉酶催化，蔗糖只能被蔗糖酶催化，即可证明酶的专一性，只有1号和4号试管可以产生砖红色沉淀，即有还原糖产生，A、C正确；碘液作指示剂，只能判断淀粉是否被水解，而不能判断蔗糖是否被水解，因此指示剂不可以用碘液代替，B错误；斐林试剂的使用需要水浴加热，反应物混合后还需要进行水浴加热，D正确。3(2021·湖北选择性考试)甲同学从某哺乳动物的胃液中分离到了一种酶。为探讨该酶的最适pH，设计了如下实验方案，其中最合理的是()方案pH范围温度酶活性测定最适pHA1625 每间隔一个pH梯度进行酶活性测定以pH对酶活性作图，酶活性最高时对应的pH为最适pHB11425 C1637 D11437 答案C解析哺乳动物的胃中存在胃酸，为酸性，故选取的pH范围应该是16。一般来说，动物体内的酶最适温度在3540 之间，作为本实验无关变量中的温度应选择较适宜的温度37 ，综上所述，C正确，A、B、D错误。4(2021·山东日照一模改编)如表是探究温度对唾液淀粉酶活性影响实验的一些试剂及处理措施，下列分析正确的是() 试管编号唾液稀释液(mL)pH为68的缓冲液(mL)质量分数为1%的淀粉溶液(mL)不同温度处理(10 min)稀碘液(滴)111237 恒温水浴12112沸水浴1311204 水浴1A实验步骤的顺序是加缓冲液加淀粉加酶保温加碘液B唾液淀粉酶能够为淀粉水解反应提供大量能量C1号试管中的淀粉在唾液淀粉酶和ATP的作用下水解为麦芽糖D2号试管滴加碘液后变蓝是因为高温破坏了唾液淀粉酶的结构答案D解析该实验中酶和淀粉应该在相应的温度下保温，然后再混合，A错误；唾液淀粉酶是生物催化剂，可以催化淀粉水解，可以显著降低化学反应的活化能，B错误；淀粉在唾液淀粉酶的作用下水解为麦芽糖不消耗ATP，C错误；2号试管中沸水浴破坏了唾液淀粉酶的空间结构，导致酶丧失了活性，使得淀粉不能被水解，因此该试管中滴加碘液后变蓝，D正确。5(2022·山东烟台高三期中)利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案，并回答相关问题。实验目的：比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。实验材料和试剂：纤维素悬浮液、pH7.5的缓冲液、蒸馏水、三种微生物(AC)培养物的纤维素酶提取液(提取液中酶蛋白浓度相同)、斐林试剂。实验步骤：(1)取四支试管，分别编号1、2、3、4。向四支试管均加入0.2 mL pH7.5的缓冲液、0.3 mL纤维素悬浮液，_，向2、3、4三支试管均加入1.4 mL蒸馏水以及分别加入0.1 mL的微生物A提取液、微生物B提取液、微生物C提取液。(2)将上述四支试管放入37 的水浴锅中，保温1小时。该实验中的对照组是_号试管。(3)在上述四支试管中分别加入斐林试剂，摇匀后，进行_处理。观察比较4支试管的颜色及其深浅。该实验的实验原理是_(答出两点)。实验结果： 实验处理微生物A提取物微生物B提取物微生物C提取物颜色深浅程度(4)上述结果表明：_。若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异，其可能原因是_。从解决能源问题的角度分析，开发这种纤维素酶的用途在于_。答案(1)向1试管中加入1.5 mL蒸馏水(2)1(3)5065 水浴加热纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖；用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小；葡萄糖与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀(4)不同来源的纤维素酶，虽然酶蛋白浓度相同，但活性不同不同酶的氨基酸序列不同(或不同酶的空间结构不同)将纤维素分解为葡萄糖，可用作制取酒精的原料；用纤维素作为原料，提供清洁能源一定程度上代替化石燃料(合理即可)解析(1)(2)根据实验的单一变量原则和对照性原则分析，已知向2、3、4三支试管均加入1.4 mL蒸馏水以及分别加入0.1 mL的微生物A提取液、微生物B提取液、微生物C提取液，则1号试管是对照组，应该加入1.5 mL蒸馏水。(3)斐林试剂鉴定还原糖时需要水浴加热，即加入斐林试剂摇匀后进行5065 水浴加热处理。题型二 实验的拓展和应用6某同学欲通过如图所示的装置进行与酶有关的实验研究，下列分析正确的是()A若不同滤纸片上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3，则该装置可用于探究酶的专一性B该装置可用于探究温度对过氧化氢酶活性的影响C酶促反应速率可用滤纸片进入烧杯液面到浮出烧杯液面的时间(t3t1)来表示D该装置不能用于探究pH对酶活性的影响答案C解析若选用过氧化氢酶、Fe3，自变量是不同的催化剂，可用来探究酶的高效性，A错误；过氧化氢在高温下分解会加快，故不能选择过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响，B错误；该装置可以用来探究pH对酶活性的影响，D错误。7酶的抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究了两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，对实验的结果进行分析并绘图，如图所示。请回答下列问题：(1)该实验的自变量是_，实验中对无关变量应进行控制，该实验的无关变量有_(答出两项即可)。(2)据图分析，随着底物浓度的升高，抑制剂_(填类型)的作用逐渐减弱甚至消失。(3)某同学认为该实验小组的实验过程应是：a将某消化酶溶液等分为三组，将每组等分为若干份；b在一定条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度的底物混合；c在中加入一定量的蒸馏水，中加入等量的抑制剂，中加入等量的抑制剂；d定时取样检测各反应中底物的量或产物的量，记录实验结果并绘图。你认为该实验操作是否正确？_，如果不正确，请进行改正：_。答案(1)抑制剂种类和底物浓度温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量等(合理即可)(2)(3)不正确步骤c应与步骤b互换，即先对酶溶液进行处理再加入底物(合理即可)解析(1)由图可知，该实验的自变量有两个，分别是抑制剂种类和底物浓度。该实验的无关变量有温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量、反应时间等。(2)由图可知，随着底物浓度的升高，曲线的酶促反应速率逐渐与曲线无抑制剂时相同，即抑制剂的作用逐渐减弱甚至消失。(3)题述实验操作不正确，若对酶处理前先将酶与底物混合，则酶会先与底物发生反应，故应先对酶进行不同的处理，然后再将处理后的酶与底物混合。考点3细胞的能量“货币”ATP题型一 ATP的结构和特点1(2022·北京丰台高三期末)ATP注射液主要用于心功能不全、脑出血等后遗症的辅助治疗。研究发现ATP可以作为兴奋性神经递质与中枢及外周神经系统、内脏等多处细胞膜上的受体结合。与自身合成的ATP相比，注射浓度远低于细胞内，几乎不能进入细胞。下列叙述正确的是()A注射的ATP主要通过为心、脑细胞内代谢反应供能而发挥治疗作用B注射的ATP作为辅助治疗药物主要是利用了其信号分子的作用CATP是一种大分子高能磷酸化合物，其结构简式为APPPD肝细胞中的ATP主要通过有氧呼吸第三阶段在线粒体基质产生答案B解析由题意可知，注射的ATP几乎不能进入细胞，所以不能通过为心、脑细胞内代谢反应供能而发挥治疗作用，A错误；研究发现ATP可以作为兴奋性神经递质与中枢及外周神经系统、内脏等多处细胞膜上的受体结合，所以注射的ATP作为辅助治疗药物主要是利用了其信号分子的作用，B正确；ATP不是大分子化合物，C错误；肝细胞中的ATP主要通过有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜产生，D错误。2(2021·北京市第三中学高三开学考试)酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，ATP是生命活动的直接能源物质。下图是ATP逐级水解的过程图，以下说法错误的是()A叶绿体内合成的ATP比线粒体内合成的ATP用途单一B酶ac催化的反应(底物的量相同)，过程产生最少C若要探究酶b的最适宜pH，实验的自变量范围应偏酸性D直接控制酶a合成的物质，其基本组成单位是脱氧核苷酸答案D解析叶绿体中合成的ATP用于暗反应中C3的还原，而线粒体内合成的ATP可用于细胞各项生命活动，A不符合题意；底物的量相同时，过程和过程断裂的都是特殊化学键，而过程断裂的是普通化学键，因此，过程产生的能量最少，B不符合题意；由于ATP在酶a的催化作用下产生具有一定酸性的磷酸，因此ADP处于酸性环境中，所以酶b的适宜pH应偏酸性，则探究酶b的最适宜pH，实验的自变量范围为偏酸性，C不符合题意；直接控制酶a合成的物质是mRNA，其基本组成单位是核糖核苷酸，D符合题意。题型二 ATP和ADP的相互转化及ATP的利用3(2021·山东潍坊高三期中)ATP是细胞生命活动的直接能源物质。下列说法错误的是()AATP分子的特殊化学键全部断裂后形成的产物中，有些是组成某些酶的基本单位B细胞内ATP与ADP相互转化的供能机制是生物界的共性C细胞代谢耗能越多，ATP与ADP的转化速率越快DATP是细胞中连接C3还原等放能反应和蛋白质合成等吸能反应的纽带答案D解析ATP分子的特殊化学键全部断裂后形成的腺嘌呤核糖核苷酸是化学本质为RNA的酶的基本单位之一，A正确；细胞内ATP储存不多，细胞代谢耗能越多，ATP与ADP的转化速率越快，C正确；C3还原属于吸能反应，D错误。4. ADP和A