第8講降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 細(xì)胞的能量“通貨”ATP1酶在代謝中的作用()2實(shí)驗(yàn)：探究影響酶活性的因素3ATP在能量代謝中的作用()酶的本質(zhì)、作用和特性1酶的作用與本質(zhì)(1)酶催化作用的原理：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。(2)酶的概念(3)酶本質(zhì)的探索連一連2酶的特性(1)高效性：催化效率約是無機(jī)催化劑的1071013倍。(2)專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。(3)作用條件較溫和：在最適溫度和pH條件下，酶的活性最高。1(必修1 P80圖52改編)如圖中曲線、分別表示物質(zhì)A在無催化劑條件和有酶催化條件下生成物質(zhì)P所需能量的變化過程。下列相關(guān)敘述不正確的是()Aab段表示在無催化劑的條件下，物質(zhì)A生成物質(zhì)P需要的活化能B若將酶改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則a的高度將升高C若曲線為最適酶促條件下的曲線，改變酶促條件后，a的高度將降低D圖中b表示酶降低的活化能解析：選C。若曲線為“最適”酶促條件下的曲線，則改變酶促條件，將會使酶變得“不適”，其催化能力將減弱，此時a的高度將升高。2(深入追問)甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時間的關(guān)系如圖所示，請思考：(1)甲、乙兩種酶的化學(xué)本質(zhì)是否相同？提示：不相同。觀察曲線圖可知，甲酶的活性始終保持不變，表明甲酶能抵抗該種蛋白酶的降解，則甲酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)而是RNA，乙酶能被蛋白酶破壞，活性降低，則乙酶為蛋白質(zhì)。(2)乙酶活性改變的機(jī)制是什么？提示：乙酶被降解的過程中其分子結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，從而使其活性喪失。 突破1酶的高效性與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時間，不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。 突破2酶的專一性(1)物理模型圖中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后產(chǎn)生的物質(zhì)，C、D表示不能被A催化的物質(zhì)。酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。(2)曲線模型加入酶B的反應(yīng)速率和無酶條件下的反應(yīng)速率相同，說明酶B對此反應(yīng)無催化作用。而加入酶A的反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大明顯加快，說明酶A可催化該反應(yīng)，即酶具有專一性。 突破3影響酶促反應(yīng)速率的因素分析1酶的產(chǎn)生部位、本質(zhì)、功能內(nèi)容解釋產(chǎn)生部位一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶活細(xì)胞(哺乳動物成熟紅細(xì)胞除外)一定能產(chǎn)生，可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外(或體外)發(fā)揮作用酶的本質(zhì)大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA合成原料：氨基酸或核糖核苷酸酶的功能催化反應(yīng)前后酶量和化學(xué)性質(zhì)不變種類按存在部位分胞內(nèi)酶：合成后在細(xì)胞內(nèi)起作用，如有氧呼吸酶胞外酶：合成后分泌到細(xì)胞外起作用，如消化酶按功能分水解酶：在物質(zhì)水解時起催化作用合成酶：在物質(zhì)合成時起催化作用2與酶活性相關(guān)的問題分析(1)溫度和pH是通過影響酶活性而影響酶促反應(yīng)速率的。(2)底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸面積而影響酶促反應(yīng)速率的，并不影響酶的活性?！靖兄碱}】(2016高考全國卷甲，29)為了研究溫度對某種酶活性的影響，設(shè)置三個實(shí)驗(yàn)組：A組(20 )、B組(40 )和C組(60 )，測定各組在不同反應(yīng)時間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同)，結(jié)果如圖。回答下列問題：(1)三個溫度條件下，該酶活性最高的是_組。(2)在時間t1之前，如果A組溫度提高10 ，那么A組酶催化反應(yīng)的速度會_。(3)如果在時間t2時，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產(chǎn)物總量_，原因是_。(4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是_，其特性有_(答出兩點(diǎn)即可)。解析(1)圖示信息顯示：40 條件下產(chǎn)物濃度達(dá)到最大值所需時間比20 條件下短，且40 條件下產(chǎn)物濃度最大值大于60 條件下，故在三個溫度條件下，該酶活性最高的是B組。(2)由題圖信息可知，在2040 范圍內(nèi)的酶活性均大于20 時的酶活性，故在t1之前，如果A組溫度提高10 ，那么A組酶催化反應(yīng)的速度會加快。(3)圖示信息顯示：在t2時，60 條件下的酶已失活，故此時增加底物，反應(yīng)產(chǎn)物總量不會增加。(4)絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA；酶的特性包括：高效性、專一性、作用條件較溫和。答案(1)B(2)加快(3)不變60 條件下，t2時酶已失活，即使增加底物，反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會增加(4)蛋白質(zhì)或RNA高效性和專一性(其他合理答案也可) 高分點(diǎn)撥類題通法多種因素對酶促反應(yīng)的影響(1)分析圖甲可知：反應(yīng)溶液中溫度變化不影響酶的最適pH。(2)分析圖乙可知：反應(yīng)溶液中酸堿度的變化不影響酶的最適溫度?！靖M(jìn)題組】 命題1酶的本質(zhì)及作用1(高考真題重組)下列關(guān)于酶的敘述，正確的是()酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA隨著溫度降低，酶促反應(yīng)的活化能下降酶活性最高時的溫度不適合該酶的保存酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸淀粉酶溶液中加入蛋白酶不會導(dǎo)致淀粉酶活性發(fā)生變化不同酶的最適溫度可能相同ABC D答案：B2(2017河北石家莊二中高三聯(lián)考)在蛋白質(zhì)合成過程中，肽酰轉(zhuǎn)移酶催化核糖體上一個氨基酸的氨基與另一個氨基酸的羧基間形成肽鍵。該酶對核糖核酸酶敏感，但對蛋白酶不敏感。下列關(guān)于肽酰轉(zhuǎn)移酶的敘述，錯誤的是()A肽酰轉(zhuǎn)移酶在核糖體上合成B肽酰轉(zhuǎn)移酶在核糖體中起作用C肽酰轉(zhuǎn)移酶催化氨基酸脫水縮合D肽酰轉(zhuǎn)移酶能降低反應(yīng)的活化能解析：選A。由題意可知肽酰轉(zhuǎn)移酶對核糖核酸酶敏感，但對蛋白酶不敏感，所以其化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)，在核糖體上合成的是蛋白質(zhì)，其本質(zhì)應(yīng)是RNA，A錯誤。因?yàn)槭谴呋被嶂g形成肽鍵的，所以是在核糖體中發(fā)揮作用，B正確。氨基酸之間是通過脫水縮合形成肽鍵的，C正確。酶能降低反應(yīng)所需要的活化能，D正確。 命題2酶的特性3(2017萊州檢測)通過實(shí)驗(yàn)研究溫度對a、b、c三種酶活性的影響，結(jié)果如圖。下列說法正確的是()Ac酶的最適溫度為36 左右B當(dāng)溫度為任一固定值時，酶的用量都會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果C該實(shí)驗(yàn)中有兩個自變量，因變量只有一個D若溶液的pH升高，則曲線b的頂點(diǎn)上移解析：選C。圖中c酶隨著溫度的升高活性增加，c酶活性未出現(xiàn)最高點(diǎn)，A錯誤；當(dāng)溫度過高時，酶變性失活后酶的用量不再繼續(xù)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，B錯誤；該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度和酶的種類，因變量是酶的活性，C正確；此題中，溶液的pH升高，酶的活性變化未知，D錯誤。4(2017河北唐山模擬)酶抑制劑分競爭性抑制劑和非競爭性抑制劑，兩者作用特點(diǎn)如圖甲所示，圖乙表示相應(yīng)的反應(yīng)速率。下列有關(guān)敘述不正確的是()A曲線a表示沒有酶抑制劑存在時的作用效果B曲線a、b反應(yīng)速率不再增加是受酶濃度的限制C曲線c表示在競爭性抑制劑作用下酶的活性降低D非競爭性抑制劑與該酶結(jié)合后能改變其空間結(jié)構(gòu)解析：選C。從圖乙可知，曲線a表示沒有酶抑制劑存在時的作用效果，A正確；曲線a、b反應(yīng)速率不再隨底物濃度的增加而增加，是受酶濃度的限制，B正確；曲線c表示在非競爭性抑制劑作用下酶的活性降低，C錯誤；由圖甲可知，非競爭性抑制劑可以與游離酶結(jié)合，進(jìn)而改變酶的空間結(jié)構(gòu)，D正確。酶與相似特性物質(zhì)的比較考查5(2017云南玉溪一中月考)在生命活動中，酶、激素、神經(jīng)遞質(zhì)、抗體、tRNA等都有一定的專一性，下列敘述正確的是()ARNA聚合酶能催化轉(zhuǎn)錄過程，也能使DNA中的氫鍵斷裂B性激素的合成需要mRNA和核糖體的參與C淋巴因子、溶菌酶都是免疫活性物質(zhì)，均在第二道防線中發(fā)揮作用D神經(jīng)遞質(zhì)通過載體進(jìn)入突觸后神經(jīng)元時發(fā)生了“化學(xué)信號電信號”的轉(zhuǎn)變解析：選A。RNA聚合酶能催化轉(zhuǎn)錄過程，也能使DNA中的氫鍵斷裂，A正確；性激素的化學(xué)本質(zhì)是固醇，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成，B錯誤；淋巴因子、溶菌酶都是免疫活性物質(zhì)，溶菌酶在第一、二道防線中發(fā)揮作用，淋巴因子在第三道防線中發(fā)揮作用，C錯誤；神經(jīng)遞質(zhì)通過與突觸后膜的特異性受體結(jié)合，使突觸后神經(jīng)元發(fā)生“化學(xué)信號電信號”的轉(zhuǎn)變，D錯誤?！叭ā睂?shí)驗(yàn)探究酶的本質(zhì)及特性1用“試劑檢測法”鑒定酶的本質(zhì)的原理和方法2用“對比實(shí)驗(yàn)法”驗(yàn)證酶的高效性、專一性(1)驗(yàn)證酶的高效性設(shè)計(jì)思路驗(yàn)證酶高效性的方法是“對比法”，實(shí)驗(yàn)變量為不同類型的催化劑，因變量為底物的反應(yīng)速率。設(shè)計(jì)方案項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)組對照組材料等量的同一種底物試劑與底物相對應(yīng)的“酶溶液”(如生物材料研磨液)等量的“無機(jī)催化劑”現(xiàn)象反應(yīng)速率很快，或反應(yīng)用時短反應(yīng)速率緩慢，或反應(yīng)用時長結(jié)論酶具有高效性(2)酶的專一性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法對比法設(shè)計(jì)思路：常見的方案有兩種，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通過觀察酶促反應(yīng)能否進(jìn)行得出結(jié)論。設(shè)計(jì)方案項(xiàng)目方案一方案二實(shí)驗(yàn)組對照組實(shí)驗(yàn)組對照組材料同種底物(等量)與酶相對應(yīng)的底物另外一種底物試劑與底物相對應(yīng)的酶另外一種酶同一種酶(等量)現(xiàn)象發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)結(jié)論酶具有專一性3用“梯度法”探究影響酶活性的因素(溫度或pH)(1)設(shè)計(jì)思路：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時需設(shè)置一系列不同溫度(或pH)的實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行相互對照，最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論。酶促反應(yīng)所需時間最短的一組對應(yīng)的溫度(或pH)最接近最適溫度(或pH)。相鄰組間的差值(即梯度值)越小，測定的最適溫度(或pH)就越精確。(2)設(shè)計(jì)方案組別編號12n實(shí)驗(yàn)材料等量的同種底物和酶溫度(或pH)t1(或a1)t2(或a2)tn(或an)衡量指標(biāo)相同時間內(nèi)，各組酶促反應(yīng)中生成物量的多少，或底物剩余量的多少實(shí)驗(yàn)結(jié)論生成物量最多的一組，或底物剩余量最少的一組對應(yīng)的溫度(或pH)最接近最適溫度(或pH)1(必修1 P78、P83實(shí)驗(yàn)改編)下列有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)的敘述，錯誤的是()A探究pH對酶活性的影響時，一般不用淀粉作為底物B探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用時，不能用碘液檢測實(shí)驗(yàn)結(jié)果C用H2O2作底物驗(yàn)證酶的高效性時，通過測定氣泡或者氧氣釋放的多少可達(dá)到目的D探究淀粉酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)先用設(shè)定的溫度分別處理底物和酶液后，再混合解析：選C。用H2O2作底物驗(yàn)證酶的高效性時，通過測定單位時間內(nèi)氣泡或者氧氣釋放的多少可達(dá)到目的，即測定反應(yīng)速率。2(深入追問)探究溫度、pH對酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，自變量和因變量分別是什么？提示：探究溫度對酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，自變量是溫度，因變量是淀粉水解程度。探究pH對酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，自變量是pH，因變量是過氧化氫的分解速率。 突破1溫度對酶活性影響的實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)論實(shí)驗(yàn)操作試管編號變量分析123加入 淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL無關(guān)變量控制溫度60 水浴沸水浴冰水浴自變量加入淀粉溶液2 mL2 mL2 mL無關(guān)變量一段時間后滴加碘液1滴1滴1滴實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不變藍(lán)變藍(lán)變藍(lán)因變量實(shí)驗(yàn)結(jié)論高溫、低溫都影響酶的活性 突破2pH對酶活性影響的實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)論實(shí)驗(yàn)操作試管編號變量分析123加入過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴無關(guān)變量控制pH1 mL蒸餾水1 mL5%HCl1 mL5%NaOH自變量加入3%的H2O2溶液2 mL2 mL2 mL無關(guān)變量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象氣泡量多少少因變量衛(wèi)生香燃燒猛烈不燃燒不燃燒實(shí)驗(yàn)結(jié)論過酸、過堿都影響酶的活性酶活性實(shí)驗(yàn)探究中的“三宜”“四不宜”(1)若底物選擇淀粉和蔗糖，用淀粉酶來驗(yàn)證酶的專一性時，檢測底物是否被分解的試劑宜選用斐林試劑，不宜選用碘液，因?yàn)榈庖簾o法檢測蔗糖是否被分解。(2)若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測底物被分解的試劑宜選用碘液，不宜選用斐林試劑，因?yàn)橛渺沉衷噭╄b定時需水浴加熱，而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度。(3)在探究酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)中，不宜選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶作實(shí)驗(yàn)材料，因?yàn)檫^氧化氫(H2O2)在常溫常壓時就能分解，加熱條件下分解會加快，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(4)在探究pH對酶活性的影響時，需要保證酶的最適溫度(排除溫度干擾)，且將酶溶液的pH調(diào)至實(shí)驗(yàn)要求的pH后再讓反應(yīng)物與底物接觸，不宜在未達(dá)到預(yù)設(shè)pH前，讓反應(yīng)物與酶接觸?！靖兄碱}】為了探究溫度、pH 對酶活性的影響，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，請回答：(1)(高考江蘇卷改編)下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理的是_。實(shí)驗(yàn)編號探究課題選用材料與試劑溫度對酶活性的影響過氧化氫溶液新鮮的肝臟研磨液溫度對酶活性的影響新制的淀粉酶溶液可溶性淀粉溶液碘液pH對酶活性的影響新制的蔗糖酶溶液可溶性淀粉溶液碘液pH對酶活性的影響新制的淀粉酶溶液可溶性淀粉溶液斐林試劑(2)(2016高考全國卷乙，3改編)若除酶外所有試劑均已預(yù)保溫，則在測定酶活力的實(shí)驗(yàn)中，合理的操作順序是： 加入緩沖液_保溫并計(jì)時一段時間后檢測產(chǎn)物的量。(3)(高考全國卷改編)某同學(xué)從溫度為5565 的泉水中篩選出能合成脂肪酶的細(xì)菌，根據(jù)該細(xì)菌的生活環(huán)境，簡要寫出測定該酶催化作用最適溫度的實(shí)驗(yàn)思路。答案(1)實(shí)驗(yàn)(2)加入底物加入酶(兩空可顛倒)(3)在一定溫度范圍內(nèi)(包括5565 )設(shè)置溫度梯度，分別測定酶活性，若所測數(shù)據(jù)出現(xiàn)峰值，則峰值所對應(yīng)的溫度即為該酶催化作用的最適溫度。否則，擴(kuò)大溫度范圍，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，直到出現(xiàn)峰值。 高分點(diǎn)撥類題通法(1)在探究酶活性的最適溫度時，需要先把酶和反應(yīng)物分別放在各自所需溫度下保溫一段時間。(2)在探究酶活性的最適pH時，需先將酶置于不同pH條件下，然后再加入反應(yīng)物，如可溶性淀粉液，切記不能在加入酶后，先加入反應(yīng)物，再加入鹽酸或氫氧化鈉?！靖M(jìn)題組】 命題1酶特性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1(2017北京海淀區(qū)第二次練習(xí))為了證明酶的作用具有專一性，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下5組實(shí)驗(yàn)，分別選擇一定的試劑進(jìn)行檢測，合理的實(shí)驗(yàn)方案是()組別酶蛋白酶蛋白酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶反應(yīng)物蛋白質(zhì)淀粉蛋白質(zhì)淀粉麥芽糖A和對比，用雙縮脲試劑檢測B和對比，用碘液檢測C和對比，用斐林試劑檢測D和對比，用斐林試劑檢測解析：選B。由于蛋白酶本身是蛋白質(zhì)，遇雙縮脲試劑呈現(xiàn)紫色，不能斷定蛋白質(zhì)是否被分解，A錯誤；淀粉酶能催化淀粉的水解，蛋白酶不能催化淀粉的水解，用碘液檢測，顏色反應(yīng)不同，B正確；淀粉是非還原糖，在淀粉酶的作用下分解生成還原糖，麥芽糖是還原糖，用斐林試劑不能判斷麥芽糖是否分解，C錯誤；斐林試劑不能判斷蛋白質(zhì)是否分解，D錯誤。2(2017福建仙游一中高三月考)如圖表示在25 、pH7條件下，向2 mL的H2O2溶液中加入兩滴肝臟研磨液，H2O2分解產(chǎn)生O2量隨時間的變化。若該酶促反應(yīng)過程中改變某一條件，以下分析正確的是()A以Fe3替代肝臟研磨液，a值減小，b值增大B滴加4滴肝臟研磨液，a值不變，b值增大C溫度為37 時，a值不變，b值減小DH2O2量增加為4 mL時，a值增大，b值減小解析：選C。在生物化學(xué)反應(yīng)中，酶的催化作用比無機(jī)催化劑的作用要高，酶具有高效性，但是兩者的催化作用都不會改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)，所以a值不會減小，b值會增大，A錯誤；用4滴肝臟研磨液，a值不變，b值減小，B錯誤；37 接近人體正常體溫，是酶的最適溫度，催化效率是最高的，所用時間會減少，故b值減小，C正確；底物的量增加時，產(chǎn)物的量和時間都會有所增加，故a和b都增大，D錯誤。 命題2溫度、pH對酶活性影響的實(shí)驗(yàn)探究3(2017泰安高三模擬)將牛奶和姜汁混合，能使牛奶凝固。某同學(xué)用曾煮沸的姜汁重復(fù)這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，牛奶在任何溫度下均不能凝固。將不同溫度的等量牛奶中混入一些新鮮姜汁。觀察結(jié)果如表：溫度()20406080100結(jié)果15 min后仍未凝固14 min內(nèi)完全凝固1 min內(nèi)完全凝固1 min內(nèi)完全凝固15 min后仍未凝固根據(jù)以上結(jié)果，下列表述中錯誤的是()A新鮮姜汁中含有能使可溶狀態(tài)的牛奶凝固的酶B進(jìn)一步測定最適溫度，可設(shè)置60 、65 、75 、80 四個溫度梯度C將等量姜汁在不同溫度下保溫后再與對應(yīng)溫度的牛奶混合，能夠提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度D該實(shí)驗(yàn)說明酶需要適宜的溫度，100 時未凝固，是因?yàn)槊傅幕钚砸呀?jīng)喪失解析：選B。據(jù)題意知，100 時牛奶不能凝固，說明酶變性，失去催化能力，新鮮姜汁含有酶，能催化牛奶凝固，A正確；根據(jù)表格分析知，最適溫度位于40100 之間，測定最適溫度時應(yīng)在40100 之間縮小溫度梯度，進(jìn)行多組實(shí)驗(yàn)，B錯誤；將等量姜汁在不同溫度下保溫后再與對應(yīng)溫度的牛奶混合，能排除姜汁與牛奶混合時，溫度變化，提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度，C正確；該實(shí)驗(yàn)說明酶需要適宜的溫度，100 時不能使牛奶凝固，說明酶變性失活，D正確。4將新鮮馬鈴薯磨碎、過濾得到提取液。在溫度30 的條件下，取等量提取液分別加到4支pH分別為3、5、7、9的各含有100 mL體積分?jǐn)?shù)為3%過氧化氫溶液的試管中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每一支試管都產(chǎn)生氣體，然后將加入4個試管中的馬鈴薯提取液的量減半，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。在相同時間內(nèi)，分別測得兩次實(shí)驗(yàn)中過氧化氫的含量變化并繪制成如圖1所示曲線，請回答下列問題：(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是_，因變量是_。(2)曲線B是第_次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，原因最可能是_。(3)曲線A和B中，過氧化氫含量的最低點(diǎn)位于橫坐標(biāo)同一位置的原因是_。(4)圖2表示馬鈴薯中過氧化氫酶在體外的最適條件下，底物濃度對酶所催化的反應(yīng)速率的影響。請?jiān)趫D上畫出：如果在A點(diǎn)時，將溫度提高5 時的曲線變化；如果在B點(diǎn)時，向反應(yīng)混合物中加入少量同種酶的曲線變化；如果在C點(diǎn)時，加入大量pH為18的鹽酸的曲線變化。解析：(1)圖1中，橫坐標(biāo)為自變量之一pH；坐標(biāo)系中有兩條曲線，分別代表不同量的提取液。因此，該實(shí)驗(yàn)中的自變量是pH的大小和提取液的量。一般情況下，坐標(biāo)系中的縱坐標(biāo)代表的是因變量。(2)因?yàn)閮纱螌?shí)驗(yàn)所用過氧化氫溶液的體積相同，但是所用提取液的量不同，提取液的體積多的溶液中酶的含量就多，相同時間分解的過氧化氫的量就多。(3)pH影響酶的活性，兩次實(shí)驗(yàn)僅僅是所用提取液(酶)的量不同，而酶的最適pH不因酶量的多少而改變。(4)本實(shí)驗(yàn)是在最適宜條件下進(jìn)行的，一旦提高溫度，酶活性會有所下降；在反應(yīng)物充足的情況下，酶濃度增加，反應(yīng)速率增大；通過圖1可以看出，馬鈴薯中過氧化氫酶的最適pH為7，加入大量pH為18的鹽酸會導(dǎo)致溶液pH降低，過氧化氫酶的活性會急劇下降，則化學(xué)反應(yīng)速率下降。答案：(1)pH的大小和提取液的量反應(yīng)相同時間后過氧化氫的剩余量(2)一第一次實(shí)驗(yàn)中提取液的量較多，酶量較多，相同時間分解的過氧化氫量較多(3)同一種酶的最適pH不變(答案合理即可)(4)如圖所示其他因素對酶活性影響的實(shí)驗(yàn)探究5(2017河北衡水中學(xué)四調(diào))在研究不同金屬離子對某水解酶活性的影響時，得到如表結(jié)果。下列分析不正確的是()金屬離子(mmol/L)相對活性(%)對照組100Mn2123Co279Mg274AMn2降低了反應(yīng)過程的活化能BCo2或Mg2可能導(dǎo)致酶結(jié)構(gòu)的改變使其活性降低C不同離子對酶的活性有提高或降低作用D該水解酶的用量是實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量解析：選A。Mn2提高了酶的活性，從而使酶更有效地降低反應(yīng)的活化能，而Mn2本身不能降低反應(yīng)過程的活化能，A錯誤。ATP的結(jié)構(gòu)和功能1ATP的結(jié)構(gòu)簡式和簡式中A、P所代表的含義(1)結(jié)構(gòu)簡式：APPP。(2)A：腺苷； P：磷酸基團(tuán)。2圖中是高能磷酸鍵，其中遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵易形成和斷裂。3圖中為高能磷酸鍵水解釋放能量的過程，其作用是為各項(xiàng)生命活動提供能量。)1(必修1 P89圖55改編)在活細(xì)胞中，下列循環(huán)過程永不停止地進(jìn)行著，如圖所示，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A在過程中，是由于遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵斷裂而釋放出能量B在綠色植物體內(nèi)的生理活動有光合作用、細(xì)胞呼吸CA1和A2應(yīng)為不同種物質(zhì)，其作用底物不同D呼吸作用中，主要進(jìn)行過程，能量來自有機(jī)化合物的分解解析：選D。呼吸作用中，主要進(jìn)行過程，其能量來自有機(jī)物氧化分解所釋放的化學(xué)能。2(深入追問)細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的具體場所分別有哪些？提示：產(chǎn)生場所有：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體、線粒體；消耗場所有：細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體、線粒體、核糖體、細(xì)胞核等生物體的需能部位。1ATP與光合作用及細(xì)胞呼吸的關(guān)系(1)與光合作用的關(guān)系(2)與細(xì)胞呼吸的關(guān)系2ATP產(chǎn)生量與O2供給量之間的關(guān)系(1)在無氧條件下，生物細(xì)胞可通過無氧呼吸分解有機(jī)物，產(chǎn)生少量ATP。(2)隨O2供應(yīng)量增多，有氧呼吸明顯加強(qiáng)，ATP產(chǎn)生量隨之增加；但當(dāng)O2供應(yīng)量達(dá)到一定值后，ATP產(chǎn)生量不再增加，此時的限制因素可能是酶、有機(jī)物、ADP、磷酸等。(3)當(dāng)橫坐標(biāo)表示呼吸強(qiáng)度時，ATP產(chǎn)生量曲線應(yīng)從原點(diǎn)開始?！靖兄碱}】下列關(guān)于ATP的敘述，完全正確的選項(xiàng)是()葡萄酒釀制期間，酵母細(xì)胞內(nèi)由ADP轉(zhuǎn)化為ATP的過程需要酶的催化(2016北京，2D改編)DNA與ATP中所含元素的種類相同(2015全國，1A)每個ADP分子中含有兩個高能磷酸鍵(2014江蘇，1B)神經(jīng)遞質(zhì)在突觸間隙中的移動消耗ATP(2016全國乙，4B)神經(jīng)細(xì)胞興奮后恢復(fù)為靜息狀態(tài)消耗ATP(2016全國乙，4D)人在饑餓時，細(xì)胞中ATP與ADP的含量照樣達(dá)到動態(tài)平衡(高考天津卷改編)ABC D答案C 高分點(diǎn)撥類題通法細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程轉(zhuǎn)化場所生理過程消耗ATP產(chǎn)生ATP細(xì)胞膜主動運(yùn)輸、胞吞、胞吐細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞內(nèi)生命活動，如物質(zhì)運(yùn)輸細(xì)胞呼吸第一階段葉綠體暗反應(yīng)、自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成光反應(yīng)線粒體自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成有氧呼吸第二、三階段核糖體蛋白質(zhì)合成細(xì)胞核DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄【跟進(jìn)題組】 命題1ATP的來源、結(jié)構(gòu)及生理作用1(2016高考海南卷，11)下列有關(guān)植物細(xì)胞能量代謝的敘述，正確的是()A含有兩個高能磷酸鍵的ATP是DNA的基本組成單位之一B加入呼吸抑制劑可使細(xì)胞中ADP生成減少，ATP生成增加C無氧條件下，丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭倪^程中伴隨有ATP的合成D光下葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體中都有ATP合成答案：D2(2017河北石家莊二中高三聯(lián)考)下列關(guān)于ATP、mRNA 和腺嘌呤核糖核苷酸的敘述，正確的是()A三者的元素組成不同，但都含有C、H、O、N、PB三者既能同時參與轉(zhuǎn)錄過程，又能同時參與翻譯過程CATP含有兩個高能磷酸鍵，腺嘌呤核糖核苷酸含有一個高能磷酸鍵，mRNA無高能磷酸鍵D腺嘌呤核糖核苷酸是mRNA的單體之一，ATP去掉遠(yuǎn)離腺苷的兩個磷酸基團(tuán)后的剩余部分就是腺嘌呤核糖核苷酸解析：選D。ATP、mRNA和腺嘌呤核糖核苷酸都是含有C、H、O、N、P，A錯誤；腺嘌呤核糖核苷酸不參與翻譯過程，B錯誤；ATP中有兩個高能磷酸鍵，腺嘌呤核糖核苷酸和mRNA無高能磷酸鍵，C錯誤；腺嘌呤核糖核苷酸是mRNA的單體之一，ATP去掉遠(yuǎn)離腺苷的兩個磷酸基團(tuán)后的剩余部分就是腺嘌呤核糖核苷酸，D正確。ATP、DNA、RNA、核苷酸結(jié)構(gòu)中“A”的含義辨析(1)ATP結(jié)構(gòu)中的A為腺苷，由腺嘌呤和核糖組成。(2)DNA結(jié)構(gòu)中的A為腺嘌呤脫氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脫氧核糖和一分子磷酸組成。(3)RNA結(jié)構(gòu)中的A為腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸組成。(4)核苷酸結(jié)構(gòu)中的A為腺嘌呤?？梢姡鼈兊墓餐c(diǎn)是都含有腺嘌呤。 命題2ATP與ADP的轉(zhuǎn)化過程分析3(2017天星教育大聯(lián)考)如圖是生物界中能量“通貨”ATP的循環(huán)示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是()A圖中的M指的是腺苷，N指的是核糖B食物為ATP“充電”指的是呼吸作用分解有機(jī)物C圖中不同來源的ATP均可用于胞吞和胞吐DATP的“充電”需要酶的催化，而“放能”不需要解析：選B。題圖中M指的是腺嘌呤，A項(xiàng)錯誤；食物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學(xué)能，需通過呼吸作用來完成，B項(xiàng)正確；如果ATP來自光反應(yīng)，則這部分ATP只能用于暗反應(yīng)，不能用于胞吞和胞吐，C項(xiàng)錯誤；ATP的合成和分解均需要酶的催化，D項(xiàng)錯誤。4(2017山東萊州一中第一次檢測)下列有關(guān)ATP的敘述，錯誤的是()AATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化保證了機(jī)體對能量的需求B圖中兩次ATP的水解，后者能量可用于各項(xiàng)生命活動C圖中兩次合成ATP，前者能量來源于光能且在人體細(xì)胞中不會發(fā)生DATP由3個磷酸基團(tuán)和1個腺嘌呤構(gòu)成解析：選D。細(xì)胞中ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中，保證了機(jī)體對能量的需求，A正確；圖中兩次ATP的水解，前者能量儲存在有機(jī)物中，后者能量可用于各項(xiàng)生命活動，B正確；圖中兩次合成ATP，前者ATP的合成是通過光合作用，所需能量來源于光能，在人體細(xì)胞中不會發(fā)生，C正確；ATP由3個磷酸基團(tuán)和1個腺苷(由腺嘌呤和核糖結(jié)合而成)構(gòu)成，D錯誤。誤區(qū)1認(rèn)為ATP能量點(diǎn)撥ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不可將ATP與能量等同起來。誤區(qū)2認(rèn)為ATP轉(zhuǎn)化為ADP不需要消耗水點(diǎn)撥ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”，這一過程需酶的催化，同時也需要消耗水。誤區(qū)3認(rèn)為細(xì)胞中含有大量ATP點(diǎn)撥生命活動需要消耗大量能量，但細(xì)胞中ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重復(fù)利用，只要提供能量，生物體就可不斷合成ATP，滿足生物體的需要。ATP與其他高能化合物的考查5(2017皖江名校聯(lián)考)生物體內(nèi)的高能磷酸化合物有多種，它們的用途有一定差異，如表所示。下列相關(guān)敘述，最為準(zhǔn)確的是()高能磷酸化合物ATPGTPUTPCTP主要用途能量“通貨”蛋白質(zhì)合成糖原合成脂肪和磷脂的合成A無光情況下，葉肉細(xì)胞內(nèi)合成ATP的場所有線粒體和葉綠體B在糖原、脂肪和磷脂的合成過程中，消耗的能量均不能來自ATPCUTP分子中所有高能磷酸鍵斷裂后，可得到尿嘧啶脫氧核苷酸D葡萄糖和果糖反應(yīng)生成蔗糖的過程中，可由ATP直接供能解析：選D。葉綠體內(nèi)能產(chǎn)生ATP，但必須要有光照，無光情況下，葉肉細(xì)胞內(nèi)合成ATP的場所有線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，A錯誤；ATP是細(xì)胞內(nèi)的能量“通貨”，蛋白質(zhì)、糖原、脂肪和磷脂合成過程中可由ATP直接供能，B錯誤；UTP分子中所有高能磷酸鍵斷裂后，得到的是尿嘧啶核糖核苷酸，C錯誤；蔗糖的合成過程中可由ATP直接供能，D正確。核心體系構(gòu)建填空APPPATPADPPi能量光合作用蛋白質(zhì)RNA高效性專一性作用條件較溫和降低活化能規(guī)范答題必備1一個本質(zhì)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。2兩個必清(1)ATP是細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)。(2)細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，是生物界的共性。3三個特性(1)專一性：一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。(2)高效性：與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。(3)作用條件較溫和：酶能催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的。4四個條件(1)低溫抑制酶的活性，但不破壞酶的分子結(jié)構(gòu)。(2)高溫、過酸、過堿都會導(dǎo)致酶分子結(jié)構(gòu)破壞而永久失去活性。