第8講酶與ATP[考綱明細]1.酶在代謝中的作用(Ⅱ)2.ATP在能量代謝中的作用(Ⅱ)3.實驗：探究影響酶活性的因素板塊一知識·自主梳理一、酶的化學本質和作用1．酶的作用及原理(1)酶的作用酶在細胞代謝中具有催化作用。(2)酶的作用機理①活化能是分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需的能量。②酶的催化作用機理是降低化學反應的活化能。③酶與無機催化劑作用的比較酶與無機催化劑相比，酶降低化學反應活化能的作用更顯著，兩者的比較如圖所示。圖中各字母代表的含義：a．E1、E2、E3分別代表進行相應化學反應所需的活化能。b．ΔE代表使用酶后降低的活化能。c．若將酶催化改為無機催化劑催化該反應，則C點在縱軸上將向上移動。用加熱的方法不能降低反應所需活化能，但會提供活化能。2．酶的發(fā)現(xiàn)(1)巴斯德之前：發(fā)酵是純化學反應，與生命活動無關。(2)酶本質的探究歷程(連線)答案①—e②—a③—c④—d⑤—b3．酶的化學本質4．酶的特性(1)高效性：酶的催化效率大約是無機催化劑的107～1013倍。①催化劑可加快化學反應速率，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。②酶只能縮短達到化學平衡所需時間，不改變化學反應的平衡點。③酶只能催化自然條件下能發(fā)生的化學反應。(2)專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。①圖形a．圖中A表示酶，B表示被催化的底物，E、F表示B被分解后的物質，C、D表示不能被該酶催化的物質。b．酶和被催化的物質都有特定的空間結構。②曲線加入酶B的反應速率與空白對照條件下的反應速率相同，而加入酶A的反應速率隨反應物濃度增大明顯加快，說明酶B對此反應無催化作用。進而說明酶具有專一性。(3)作用條件較溫和：高溫、過酸、過堿都會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活；低溫時，酶的活性減弱，但不會失活。5．影響酶促反應速率的因素(1)溫度和pH對酶促反應速率的影響①甲、乙曲線表明：a．在一定溫度(pH)范圍內，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。b．過酸、過堿、高溫都會使酶失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結構未被破壞，溫度升高可恢復活性。②從丙圖可以看出：反應溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。(2)底物濃度和酶濃度對酶促反應的影響①甲圖，在其他條件適宜，酶量一定的條件下，酶促反應速率隨底物濃度增加而加快，但當?shù)孜镞_到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應速率不再增加。②乙圖，在底物充足，其他條件適宜的情況下，酶促反應速率與酶濃度成正比。二、細胞的能量“通貨”——ATP1．ATP的結構2．ATP的結構及其與RNA的關系(1)圖中A表示腺嘌呤，①是腺苷，②是腺嘌呤核糖核苷酸，③是ADP，④是ATP，⑤是普通化學鍵，⑥是高能磷酸鍵。(2)據圖確定ATP與RNA的關系是ATP去掉兩個磷酸基團后的剩余部分是組成RNA的基本單位之一。3．ATP與ADP的相互轉化4．ATP的主要功能ATP是細胞內的一種高能磷酸化合物，是細胞生命活動所需能量的直接來源。5．吸能反應一般與ATP水解的反應相聯(lián)系，由ATP水解提供能量。放能反應一般與ATP的合成相聯(lián)系?！羯钊胨伎紝τ诿?、激素、神經遞質而言，哪些物質在發(fā)揮作用后立即被降解或轉移？為什么？提示激素、神經遞質。防止長時間的調控或興奮(抑制)?！糇圆樵\斷1．高溫和低溫均能破壞酶的結構使其失去活性。()答案×2．酶提供了反應過程所必需的活化能。()答案×3．酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸。()答案×4．ATP脫去兩個磷酸基團后是RNA的基本組成單位之一。()答案√5．無氧條件下，光合作用是葉肉細胞產生ATP的唯一來源。()答案×板塊二考點·題型突破考點1酶的本質、作用[2017·全國卷Ⅱ]下列關于生物體中酶的敘述，正確的是()A．在細胞中，核外沒有參與DNA合成的酶B．由活細胞產生的酶在生物體外沒有催化活性C．從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法D．唾液淀粉酶催化反應最適溫度和保存溫度是37[解析]在細胞核外，葉綠體和線粒體中也含有參與DNA合成的酶，A錯誤；由活細胞產生的酶，在生物體外適宜的條件下也有催化活性，如唾液淀粉酶在適宜條件下可催化試管中的淀粉水解，B錯誤；鹽析可使蛋白質沉淀，但不會破壞蛋白質的空間結構，析出的蛋白質仍可以溶解在水中，其化學性質不會發(fā)生改變，C正確；唾液淀粉酶催化反應的最適溫度是37℃[答案]C題型一酶的概念及本質1．[2017·甘肅白銀月考]下列關于酶的敘述中，正確的是()A．人體中酶只能在人體的內環(huán)境中起作用B．酶的形成都要經過核糖體的合成、內質網和高爾基體的加工等幾個階段C．基因控制生物的性狀有些是通過控制酶的合成來控制相應代謝過程實現(xiàn)的D．酶均是由內分泌腺或外分泌腺的細胞合成的，具有高效性、專一性答案C解析人體中的酶可以在人體的內環(huán)境(細胞外液)中起作用，如乙酰膽堿酶，也可以在細胞內(細胞內液)起作用，如呼吸酶，也可以在體外發(fā)揮作用，A錯誤；少數(shù)酶是RNA，RNA的形成不需要核糖體的合成、內質網和高爾基體的加工等幾個階段，B錯誤；基因控制生物體的性狀有兩條途徑，其中一條是通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物的性狀，C正確；酶都是由活細胞產生的具有催化作用的有機物，具有高效性和專一性，D錯誤。2.用同一種蛋白酶處理甲、乙兩種酶，甲、乙兩種酶的活性與處理時間的關系如圖所示。下列分析錯誤的是()A．甲酶能夠抗該種蛋白酶降解B．甲酶是不可能具有催化功能的RNAC．乙酶的化學本質為蛋白質D．乙酶活性的改變是因為其分子結構的改變答案B解析大多數(shù)酶的化學本質是蛋白質，少數(shù)酶是RNA，用蛋白酶處理后，乙酶活性降低，說明乙酶是蛋白質，其被蛋白酶處理后分解，而甲酶活性不變，則說明甲酶可能是RNA或能夠抗這種蛋白酶降解的蛋白質，A、C正確，B錯誤；乙酶的本質是蛋白質，分子結構改變，蛋白質活性改變，D正確。題型二酶的作用及原理3．如圖表示某反應進行時，有酶參與和無酶參與的能量變化，下列敘述正確的是()A．甲物質為產物，乙物質為反應物B．曲線Ⅰ表示有酶參與C．E1為反應前后能量變化D．酶參與反應時，所降低的活化能為E1－E2答案D解析甲為反應物，乙為產物，A錯誤；曲線Ⅰ表示無酶參與，曲線Ⅱ表示有酶參與，B錯誤；E1為無酶參與時反應所需活化能，C錯誤；酶參與反應時，降低的活化能為E1－E2，D正確?？键c2酶的特性及實驗[2016·全國卷Ⅰ]若除酶外所有試劑已預保溫，則在測定酶活力的實驗中，下列操作順序合理的是()A．加入酶→加入底物→加入緩沖液→保溫并計時→一段時間后檢測產物的量B．加入底物→加入酶→計時→加入緩沖液→保溫→一段時間后檢測產物的量C．加入緩沖液→加入底物→加入酶→保溫并計時→一段時間后檢測產物的量D．加入底物→計時→加入酶→加入緩沖液→保溫→一段時間后檢測產物的量[解析]依題意可知，該實驗的pH為無關變量，為了排除無關變量的干擾，應控制相同且適宜，而緩沖液能夠起到維持反應液的pH恒定的作用，因此需最先加入；酶具有高效性，所以在控制pH恒定的條件下，應先加底物后加酶，讓酶促反應在適宜的溫度條件下進行，一定時間后檢測產物的量。綜上所述，A、B、D錯誤，C正確。[答案]C題型一酶的高效性和專一性實驗1．[2017·鄭州預測]下表是過氧化氫分解實驗的過程和結果，下列分析錯誤的是()注：“－”表示無氣泡產生；“＋”的數(shù)量表示氣泡產生的多少。A．a和d對照說明酶具有高效性B．c和d是對比實驗，自變量是催化劑類型C．a、c對照說明FeCl3具有催化作用D．a、c、d不能說明酶的催化具有專一性答案A解析a和d對照，只能說明酶能促進化學反應的進行，要證明酶具有高效性，需要將有酶和無機催化劑參與的反應進行比較，A錯誤；c和d都是實驗組，二者形成對比，自變量是催化劑的種類，B正確；a和c對照說明無機催化劑能促進化學反應的進行，即具有催化作用，C正確；實驗中只有過氧化氫一種底物和過氧化氫酶一種酶，因而a、c、d不能說明酶的催化具有專一性，D正確。2．已知淀粉酶可以把淀粉水解為麥芽糖等物質，蛋白酶可以把蛋白質水解為多肽。某同學設計如下實驗(實驗中所涉及的酶的化學本質都是蛋白質)探究有關性質，下列分析錯誤的是()A．該實驗的目的之一是研究酶之間的相互影響B(tài)．該實驗有多組對照，如1號和3號試管，2號和4號試管C．為了遵循等量原則，實驗過程中，1號、2號試管加入的蒸餾水的體積相同D．①處預期的顏色變化為藍色，②處不會發(fā)生顏色變化答案D解析由表格實驗處理可以看出：該實驗把淀粉酶和蛋白酶混合，則實驗的目的之一是研究酶之間的相互影響，A正確；根據實驗設計要遵循單一變量原則，可推出1號和3號試管間形成對照，2號和4號試管間形成對照，B正確；根據等量原則，實驗過程中，1號、2號試管各加入2mL蒸餾水的目的是保證各試管中液體的體積相同，防止液體體積的差異影響顏色的變化，C正確；3號試管中淀粉酶被蛋白酶分解，淀粉沒有被水解，遇碘液變藍，蛋白酶的化學本質是蛋白質，與雙縮脲試劑反應呈紫色，D錯誤。技法提升對比法——驗證酶的作用及高效性與專一性1．酶的催化作用實驗探究對照組：反應物＋清水eq\o(→,\s\up17(檢測))反應物不被分解；實驗組：反應物＋等量的相應酶溶液eq\o(→,\s\up17(檢測))反應物被分解。2．酶的專一性實驗探究此實驗中的自變量可以是不同反應物，也可以是不同酶溶液，因變量是反應物是否被分解。①設計思路一：用一種酶催化不同反應物實驗組：反應物＋相應酶溶液eq\o(→,\s\up17(檢測))反應物被分解；對照組：另一反應物＋等量相同酶溶液eq\o(→,\s\up17(檢測))反應物不被分解。②設計思路二：用不同酶催化同一種反應物實驗組：反應物＋相應酶溶液eq\o(→,\s\up17(檢測))反應物被分解；對照組：相同反應物＋等量另一種酶溶液eq\o(→,\s\up17(檢測))反應物不被分解。3．酶的高效性實驗探究對照組：反應物＋無機催化劑eq\o(→,\s\up17(檢測))底物分解速率；實驗組：反應物＋等量相應酶溶液eq\o(→,\s\up17(檢測))底物分解速率。實驗中自變量是無機催化劑和酶，因變量是底物分解速率。注意事項：若底物選擇淀粉和蔗糖，用淀粉酶來驗證酶的專一性時，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，因為碘液無法檢測蔗糖是否被分解。題型二溫度和pH對酶活性影響實驗3．下面的表格分別是某興趣小組探究溫度對酶活性影響的實驗步驟和探究過氧化氫酶作用的最適pH的實驗結果。據此回答下列問題：(1)pH在實驗一中屬于________變量，而在實驗二中屬于________變量。(2)實驗一的①②③步驟為錯誤操作，正確的操作應該是____________________________________________。實驗一的第⑤步最好選用________(試劑)測定單位時間內________________。(3)如將實驗一的新鮮α-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液換為新鮮肝臟研磨液和H2O2溶液，你認為是否科學？________。為什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)分析實驗二的結果，可得到的結論是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；在該預實驗的基礎上要進一步探究該過氧化氫酶的最適pH，可在pH為________之間設置梯度。答案(1)無關自(2)使新鮮α－淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分別達到預設溫度后再混合(其他合理答案也可)碘液淀粉的剩余量(3)不科學因為溫度會直接影響H2O2的分解(4)該過氧化氫酶的最適pH約為7，pH降低或升高酶活性均降低(或在pH為5～7的范圍內隨pH的升高該過氧化氫酶活性升高，在pH為7～9的范圍內隨pH的升高該過氧化氫酶活性降低)6～8解析(1)實驗一探究的是溫度對酶活性的影響，因此自變量是溫度，因變量是酶活性，pH屬于無關變量；而實驗二是探究過氧化氫酶作用的最適pH，自變量是pH。(2)探究溫度對酶活性影響的實驗中，應該先使酶和底物分別達到預設溫度，然后再將底物和酶混合進行反應，否則會影響實驗結果的準確性。因此，實驗一的①②③步驟為錯誤操作。淀粉遇碘液變藍，因此實驗一的第⑤步最好選用碘液測定單位時間內淀粉的剩余量，單位時間內淀粉的剩余量越多，說明酶活性越低。(3)溫度會直接影響H2O2的分解，因此實驗一的新鮮α－淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液不能換為新鮮肝臟研磨液和H2O2溶液。(4)由實驗二的結果可知：在pH為5～7的范圍內隨pH的升高該過氧化氫酶活性升高，在pH為7～9的范圍內隨pH的升高該過氧化氫酶活性降低；該過氧化氫酶作用的最適pH約為7，pH降低或升高酶活性均降低。在該預實驗的基礎上要進一步探究該過氧化氫酶的最適pH，可在pH為6～8之間設置梯度。技法提升“梯度法”探究酶的最適溫度或最適pH1．設計思路以溫度或pH為自變量，檢驗反應徹底完成所需時間或相同時間內底物剩余量或相同時間內產物生成量。2．設計方案注意事項1．溫度對酶活性的影響的注意事項(1)探究溫度對酶活性的影響時，一定要讓底物和酶在各自所需的溫度下保溫一段時間，再進行混合，并且按一定的溫度梯度多設幾個實驗組。(2)若選擇淀粉和淀粉酶來探究酶的最適溫度，檢測的試劑不可用斐林試劑代替碘液。因為斐林試劑需在水浴加熱條件下才會發(fā)生特定的顏色反應，而該實驗中需嚴格控制溫度。(3)探究溫度對酶活性的影響時，不適宜用H2O2作底物，因為H2O2遇熱會分解。2．pH對酶活性的影響的注意事項(1)探究pH對酶活性的影響實驗時，必須先將酶置于不同環(huán)境條件下(加蒸餾水、加NaOH溶液、加鹽酸)，然后再加入反應物。否則反應物會在未調節(jié)好pH的情況下就在酶的作用下發(fā)生反應，影響實驗準確性。(2)探究pH對酶活性的影響時，不能用斐林試劑作指示劑，因為鹽酸會和斐林試劑中的Cu(OH)2發(fā)生中和反應，使斐林試劑失去作用。(3)探究pH對酶活性的影響時，不宜采用淀粉酶催化淀粉的反應，因為用作鑒定試劑的碘液會和NaOH發(fā)生化學反應，使碘與淀粉生成藍色絡合物的機會大大減少，而且在酸性條件下淀粉也會水解，從而影響實驗的觀察效果?？键c3酶的曲線分析[2016·全國卷Ⅱ]為了研究溫度對某種酶活性的影響，設置三個實驗組：A組(20℃)、B組(40℃)和C組(60℃)，測定各組在不同反應時間內的產物濃度(其他條件相同)，結果如圖?；卮鹣铝袉栴}：(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組酶催化反應的速度會________。(3)如果在時間t2時，向C組反應體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產物總量________，原因是_______________________________________。(4)生物體內酶的化學本質是__________________，其特性有__________________(答出兩點即可)。[解析](1)曲線圖顯示：在反應開始的一段時間內，40℃時產物濃度增加最快，說明酶的活性最高，而B組控制的溫度是40℃。(2)A組控制的溫度是20℃。在時間t1之前，如果A組溫度提高10℃，因酶的活性增強，則A組酶催化反應速度會加快。(3)對比分析圖示中的3條曲線可推知，在時間t2時，C組的酶在60℃條件下已經失活，所以如果在時間t2時，向C組反應體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，在t3時，C組產物的總量不變。(4)絕大多數(shù)酶是蛋白質，少數(shù)酶是RNA。酶具有高效性、專一性，酶的作用條件較溫和。[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，反應產物總量也不會增加(4)蛋白質或RNA高效性和專一性(其他合理答案也可)題型一溫度和pH對酶活性影響曲線的應用1．[2017·湖南六校聯(lián)考]如圖為某酶在不同溫度下反應曲線隨時間變化的關系，從圖中不能獲得的信息是()A．酶促反應最適溫度范圍B．高溫使酶活性下降C．酶促反應生成物量與時間的關系D．酶促反應速率與酶濃度的關系答案D解析20～40℃時，生成物量一直增加，50℃時酶促反應進行的時間較短，從而可推測酶促反應的最適溫度范圍，A正確；比較50℃、60℃、70℃下的三條曲線，可知高溫使酶的活性下降，B正確；圖中橫坐標為時間，縱坐標為生成物量，因而題圖能反映不同溫度下酶促反應中生成物量與時間的關系，C正確；圖中沒有設置該酶的濃度梯度，因此不能說明酶促反應速率與酶濃度的關系，D錯誤。2．[2018·河南模擬]圖1是過氧化氫酶活性受pH影響的曲線，圖2表示在最適溫度下，pH＝b時H2O2分解產生O2量隨時間的變化。若該酶促反應過程中改變某一初始條件，以下改變正確的是()A．pH＝c時，e點為0B．pH＝a時，e點下移，d點左移C．溫度降低時，e點不移，d點右移D．H2O2量增加時，e點不移，d點左移答案C解析H2O2在無酶條件下可自然分解，故當酶活性為0時，O2生成量不為0，A錯誤；O2的最大釋放量只與H2O2的量有關，與酶的活性無關，pH下降、溫度降低都使酶活性下降，O2最終生成量不變，反應達到平衡所需時間增加，d點向右移動，B錯誤，C正確；H2O2量增加時，O2生成量增加(即e點上升)，反應達到平衡所需時間增加，d點右移，D錯誤。題型二底物濃度、生成物量與酶促反應速率的關系曲線的應用3．圖1曲線a表示在最適溫度、最適pH條件下時間與生成物的量的關系，圖2曲線b表示在最適溫度、最適pH條件下，反應物濃度與酶促反應速率的關系。據圖分析正確的是()A．圖1曲線a中，A點后，限制生成物的量不再增加的因素是酶的數(shù)量不足B．圖2曲線，酶減少后，圖示反應速率可用曲線f表示C．分別在圖2中取B、C點的速率值，對應圖1中的曲線c和dD．減小pH，重復該實驗，圖2曲線b應變?yōu)榍€f；增大pH，應變?yōu)榍€e答案B解析圖1曲線a中，A點后，生成物的量不再增加是因為反應已達到最大限度，反應物濃度是限制因素，A錯誤；圖2曲線酶減少后，最大反應速率會降低，可用曲線f表示，B正確；B、C兩點速率值是一個定值，無法用曲線c、d表示，C錯誤；改變pH，就不再是最適pH，曲線都將下降，D錯誤。易錯警示影響酶促反應速率≠影響酶活性(1)溫度、pH都能影響酶的空間結構，改變酶的活性，進而影響酶促反應速率。(2)底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸來影響酶促反應速率的，并不影響酶活性。題型三酶促反應有關曲線的綜合應用4.[2017·河北石家莊一模]如圖表示某種酶在不同處理條件下催化某反應后，生成物的量與反應時間的關系。據圖分析正確的是()A．若①②③表示溫度，則一定是①>②>③B．若①②③表示酶的濃度，且底物的量一定，則一定是①>②>③C．若①②③表示pH，則一定是①>②>③D．若①②③表示底物濃度，則一定是①>②>③答案B解析溫度對酶活性的影響存在最適溫度，低于或高于最適溫度，酶活性都降低，因此無法推斷A是否成立，A錯誤；在底物一定且未達到反應平衡的情況下，酶濃度越大，相同時間內生成物的量越多，B正確；pH影響酶的活性也存在最適pH，低于或高于最適pH，酶的活性都降低，因此無法推斷C是否成立，C錯誤；根據題圖，生成物的量最終相同，因此底物的量一定相同，D錯誤。5.酶抑制劑分為競爭性抑制劑和非競爭性抑制劑，其中競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性位點，從而降低酶對底物的催化效應；非競爭性抑制劑和酶活性位點以外的其他位點結合，能改變酶的構型，使酶不能與底物結合，從而使酶失去催化活性。下列有關敘述不正確的是()A．曲線a表示沒有酶抑制劑存在時的作用效果B．曲線c表示在競爭性抑制劑作用下酶的活性降低C．曲線a、b酶促反應速率不再增加是因為酶處于飽和狀態(tài)D．競爭性抑制劑與該酶催化的底物化學結構相似答案B解析圖中曲線a反應速率最快，可表示沒有酶抑制劑存在時的作用效果，A正確；競爭性抑制劑與底物競爭酶活性位點，因此當?shù)孜餄舛雀邥r，反應速率可以升高，因此曲線b表示在競爭性抑制劑作用下酶的活性降低，B錯誤；曲線a、b酶促反應速率不再增加是因為酶處于飽和狀態(tài)，C正確；競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性位點，因此應與酶催化的底物具有相似的化學結構，D正確。6．[2017·山西四校聯(lián)考]圖1是對酶的某種特性的解釋模型，圖2、3、4、5、6、7是在不同條件下某種酶促反應的變化情況，據圖分析下列說法不正確的是()A．圖1可以解釋酶具有專一性，由圖5和圖7可判斷該酶很可能是麥芽糖酶B．圖2說明酶具有高效性作用，由圖3可判斷該酶最適pH不受溫度影響，由圖4可判斷該酶的最適溫度不受pH的影響C．圖6能說明Cl－是該酶的激活劑，而Cu2＋是該酶的抑制劑D．圖3和圖4中溫度和pH對酶的影響機理是完全一樣的答案D解析圖1中的酶為b，它只能和c結合發(fā)揮作用，而不能和a結合，說明酶具有專一性，圖5反映出隨著蛋白酶處理時間延長，酶活性降低，而麥芽糖酶的化學本質為蛋白質，圖7說明該酶能將麥芽糖水解，故據兩圖判斷該酶可能為麥芽糖酶，A正確；圖2曲線說明與加無機催化劑相比，加酶時生成物的量達到最大值的時間較短，說明酶具有高效性，圖3中在不同溫度條件下，該酶作用的最適pH均為A對應的pH，圖4說明在不同pH條件下，該酶作用的最適溫度均為B點對應的溫度，B正確；圖6曲線中，加Cl－的反應速率明顯高于不加Cl－的，加Cu2＋的反應速率明顯低于不加Cu2＋的，C正確；溫度較低時不影響酶的分子結構，而溫度較高或pH過低、過高均直接破壞酶的分子結構，D錯誤。技法提升分析酶促反應曲線的關鍵(1)識標：“識標明變量”，明確酶促反應曲線坐標圖中橫坐標(自變量)和縱坐標(因變量)的含義。(2)析線：“析線理關系”，分析酶促反應曲線走勢，明確因變量怎樣隨自變量的變化而變化?！吧仙薄跋陆怠薄跋壬蠼怠薄跋壬蠓€(wěn)”“水平”等。(3)明點(特殊點)：“抓點求突破”，明確酶促反應曲線中起點、終點、頂點、拐點、交叉點、特殊條件下的交點等表示的生物學含義。(4)判斷：“先分后合巧辨析”，對多條酶促反應曲線圖，根據曲線上不同標示物識別曲線所代表的意義(有的曲線直接標出)，先對每一條曲線單獨分析，進行比較，判斷曲線間有無聯(lián)系或找出相互關系，然后綜合分析?？键c4ATP的結構和功能[2016·全國卷Ⅰ]在有關DNA分子的研究中，常用32P來標記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個磷酸基團所處的位置(A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ)?；卮鹣铝袉栴}：(1)某種酶可以催化ATP的一個磷酸基團轉移到DNA末端上，同時產生ADP。若要用該酶把32P標記到DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團應在ATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。(2)若用帶有32P標記的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團應在dATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。[解析](1)ATP水解時，遠離腺苷的高能磷酸鍵斷裂，產生ADP和Pi，釋放的能量用于生物體的生命活動。據此并結合題意可知：若要用該酶把32P標記到DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團應在ATP的γ位上。(2)dA—Pα～Pβ～Pγ(d表示脫氧)脫去Pβ和Pγ這兩個磷酸基團后，余下的結構為腺嘌呤脫氧核苷酸，是DNA的基本組成單位之一。因此，若用帶有32P標記的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團應在dATP的α位上。[答案](1)γ(2)α題型一ATP的結構與成分分析1．下列關于ATP分子的敘述正確的是()A．A表示的是腺嘌呤B．ATP分子中含有C、H、O、N、P五種元素C．T表示胸腺嘧啶，因而ATP的結構與核苷酸很相似D．1molATP水解，能釋放出30.54kJ的能量，這些能量儲存在兩個高能磷酸鍵中答案B解析ATP分子的結構式中，A表示的是腺苷，由腺嘌呤和核糖組成，A錯誤；ATP分子中含有C、H、O、N、P五種元素，B正確；T表示的不是胸腺嘧啶，而是三個，C錯誤；ATP分子中的兩個高能磷酸鍵只有遠離腺苷的那個易斷裂、易形成，故ATP水解時釋放出的能量應是儲存在一個高能磷酸鍵中的能量，D錯誤。2．在如圖所示四種化合物的化學組成中，“○”中所對應的含義最接近的是()A．①和②B．②和③C．③和④D．①和④答案D解析①是ATP，其中“○”中所對應的部分稱為腺嘌呤核糖核苷酸；②是腺嘌呤核糖核苷酸，其中“○”中所對應的部分稱為腺嘌呤；③是DNA分子片段，其中“○”中所對應的部分稱為腺嘌呤脫氧核糖核苷酸；④是RNA分子片段，其中“○”中所對應的部分稱為腺嘌呤核糖核苷酸。其中①和④的“○”中所對應的含義最接近。故選D。易錯警示相關化合物中“A”的辨析題型二ATP與ADP的相互轉化及ATP與能量代謝關系3.[2017·東營模擬]ATP是細胞的能量通貨，是生命活動的直接能源物質，如圖為ATP與ADP相互轉化的關系式。下列說法錯誤的是()A．反應向右進行時所需的能量都來自于細胞內有機物的氧化分解B．酶1和酶2肯定不是同一種酶C．ATP與ADP快速轉化依賴于酶催化作用具有高效性D．酶1和酶2催化作用的機理是降低反應的活化能答案A解析ATP合成過程中所需的能量可能來自于細胞內有機物的氧化分解，也可以來自于光能，A錯誤；酶1是水解酶，酶2是合成酶，兩者不同，B正確；酶催化作用具有高效性，作用機理是降低反應的活化能，C、D正確。4．ATP是細胞內的直接能源物質，可通過多種途徑產生(如下圖所示)。以下說法正確的是()A．a過程和b過程都有[H]的生成B．a過程和b過程都要在細胞器中進行C．O2由紅細胞進入肝臟細胞的線粒體，使肝臟細胞內的ADP含量迅速下降D．①②在物質和能量上都是可逆反應答案A解析a過程為細胞呼吸，它可發(fā)生于細胞質基質(無氧呼吸全過程及有氧呼吸第一階段)和線粒體(有氧呼吸第二、三階段)中，有[H]產生，b過程為光合作用，在葉綠體中進行，光反應中水在光下分解產生[H]，A正確，B錯誤；ADP與ATP的含量總處于動態(tài)平衡中，C錯誤；①②在物質上可逆，在能量上不可逆，D錯誤。5．[2017·山東現(xiàn)代中學月考]下面是ATP合成的相關過程，與此有關的說法正確的是()A．過程1是光合作用的光反應，過程2是細胞呼吸B．過程1和過程2都有[H]的生成和消耗C．ATP在生物體內的能量來源不同，去向相同D．ATP在代謝旺盛的細胞中含量很高，以保證生命活動需要答案A解析據題圖分析可知，過程1是光合作用的光反應，過程2是細胞呼吸，A正確；過程1中有[H]的生成但無[H]的消耗，光反應產生的[H]只用于暗反應中三碳化合物的還原，B錯誤；ATP在生物體內的能量來源不同，可以來自光能，還可以來自有機物氧化分解釋放的化學能，ATP中活躍的化學能可以轉換為光能、機械能、電能和主動運輸?shù)臐B透能等，所以去向也不同，C錯誤；ATP在生物體中含量很少，在代謝旺盛的細胞中ATP和ADP的轉化速率非?？欤员ＷC生命活動需要，D錯誤。易錯警示與能源物質ATP相關的易錯點提醒(1)ATP與ADP相互轉化不可逆：ATP與ADP的相互轉化，從物質方面來看是可逆的，從酶、進行的場所、能量方面來看是不可逆的。(2)ATP是與能量有關的一種物質，不可等同于能量：ATP是一種高能磷酸化合物，高能磷酸鍵水解時能夠釋放出高達30.54kJ/mol的能量。(3)不可誤認為細胞中含有大量ATP，事實上，細胞中ATP含量很少，ATP與ADP轉化非常迅速及時。無論是飽食還是饑餓，ATP與ADP含量都保持動態(tài)平衡。(4)誤認為ATP轉化為ADP不消耗水：ATP轉化為ADP又稱“ATP的水解反應”，這一過程需ATP水解酶的催化，同時也需要消耗水。蛋白質、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。(5)ATP并不是細胞內唯一的高能化合物，高能化合物在生物體內有很多種，如存在于各種生物體細胞內的UTP、GTP、CTP及動物體內的磷酸肌酸。

板塊三方向·真題體驗1．[2017·天津高考]將A、B兩種物質混合，T1時加入酶C。下圖為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。敘述錯誤的是()A．酶C降低了A生成B這一反應的活化能B．該體系中酶促反應速率先快后慢C．T2后B增加緩慢是酶活性降低導致的D．適當降低反應溫度，T2值增大答案C解析加入酶C后，A濃度下降，B濃度上升，這是由于酶C降低了A生成B這一反應的活化能，使A轉化為B，A正確；B物質濃度變化曲線的斜率可代表酶促反應速率，據圖可知，酶促反應速率先快后慢，B正確；T2后，B增加緩慢是底物A不足導致的，C錯誤；圖示為最適溫度下A、B濃度的變化曲線，適當降低反應溫度后，酶活性降低，反應速率變慢，達到原T2對應的反應程度所需時間延長，D正確。2．[2015·海南高考]關于生物體產生的酶的敘述，錯誤的是()A．酶的化學本質是蛋白質或RNAB．脲酶能夠將尿素分解成氨和CO2C．蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類D．纖維素酶能夠降解植物細胞壁和細菌細胞壁答案D解析絕大多數(shù)酶是蛋白質，少數(shù)酶是RNA，A正確；脲酶能夠將尿素分解成氨和CO2，B正確；蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類，C正確；細菌細胞壁的主要成分是肽聚糖，纖維素酶不能降解細菌細胞壁，D錯誤。3．[2016·海南高考]下列有關植物細胞能量代謝的敘述，正確的是()A．含有兩個高能磷酸鍵的ATP是DNA基本組成單位之一B．加入呼吸抑制劑可使細胞中ADP生成減少，ATP生成增加C．無氧條件下，丙酮酸轉變?yōu)榫凭倪^程中伴隨有ATP的合成D．光下葉肉細胞的細胞質基質、線粒體和葉綠體中都有ATP合成答案D解析ATP中含有核糖，DNA中含有脫氧核糖，A錯誤；呼吸抑制劑抑制呼吸作用，會使ATP生成減少，B錯誤；無氧呼吸的第二階段不產生ATP，C錯誤；光下葉肉細胞的細胞質和線粒體可以進行有氧呼吸，葉綠體進行光合作用，均可產生ATP，D正確。4．[2015·海南高考]ATP是直接為細胞生命活動提供能量的有機物。關于ATP的敘述，錯誤的是()A．酒精發(fā)酵過程中有ATP生成B．ATP可為物質跨膜運輸提供能量C．ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量D．ATP由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成答案D解析酒精發(fā)酵即無氧呼吸產生酒精和二氧化碳，同時釋放少量能量，該過程中有ATP生成，A正確；物質跨膜運輸?shù)姆绞饺绻侵鲃舆\輸，需要消耗能量，這部分能量可由ATP提供，B正確；ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量，C正確；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸組成，D錯誤。限時規(guī)范特訓一、選擇題1．關于酶的敘述，錯誤的是()A．同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中B．低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結構C．酶通過降低化學反應的活化能來提高化學反應速度D．酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應的底物答案B解析細胞生命活動所必需的酶，如呼吸氧化酶，會存在于分化程度不同的各類細胞中，A正確；低溫抑制酶的活性，在一定范圍內，當溫度回升后，酶的活性可以恢復，但酶的空間結構一旦被破壞，其活性將無法恢復，低溫沒有破壞酶的空間結構，B錯誤；酶提高化學反應速度是靠降低化學反應的活化能實現(xiàn)的，C正確；酶在化學反應中充當催化劑，也可以作為另一個反應的底物，D正確。2．關于酶的相關實驗敘述，正確的是()A．驗證酶的高效性時，自變量是酶的種類B．探究溫度對酶活性的影響實驗中，可選用過氧化氫酶為研究對象C．用淀粉、蔗糖酶和淀粉酶探究酶專一性時，可用碘液進行鑒定D．在探究影響淀粉酶活性的因素時，溫度、酸堿度、實驗的次數(shù)等都是自變量答案C解析酶的高效性是與無機催化劑相比較而言，驗證酶的高效性時，自變量是酶和無機催化劑，即催化劑的種類，A錯誤；由于過氧化氫的分解本身受溫度影響，探究溫度對酶活性的影響實驗不能選用過氧化氫酶為研究對象，B錯誤；用淀粉、蔗糖酶和淀粉酶探究酶專一性時，可用碘液檢測反應物是否被分解，C正確；在探究影響淀粉酶活性的因素時，實驗的次數(shù)等是無關變量，D錯誤。3．[2017·江蘇模擬]下表為不同溫度條件下三種酶活性高低的相對值。相關敘述正確的是()A．a酶比b酶的最適溫度高B．c酶的最適溫度一定大于40℃C．溫度低于20℃時，酶都因結構被破壞活性降低D．40℃時，a酶和b酶的空間結構發(fā)生改變答案D解析從表中所給數(shù)據分析，a酶和b酶的最適溫度均為30℃左右，但無法比較a酶和b酶最適溫度的高低，A錯誤；c酶的最適溫度一定大于30℃，但不一定大于40℃，B錯誤；當溫度較低時，酶的活性會降低，但是溫度升高時，活性會升高，表明酶的空間結構沒有被破壞，C錯誤；對于a酶和b酶，40℃超過了其最適溫度，酶的空間結構發(fā)生改變，D正確。4．[2017·江蘇鹽城中學測試]如圖所示為影響酶促反應的溫度、pH值和底物濃度與反應速率關系的曲線圖，下列相關敘述，錯誤的是()A．影響乙曲線的因素是溫度，影響丙曲線的因素是pH值B．甲曲線中，A點與B點限制酶促反應速率的因素不同C．乙曲線中，D點與F點酶的空間結構都被破壞且不能恢復D．丙曲線中，G點時對應因素升高，酶的活性不能到達H點答案C解析低溫酶的活性很低，但是酶并不失活，高溫使酶的空間結構發(fā)生改變，酶失活，過酸和過堿都會使酶的空間結構發(fā)生改變，酶失活，從圖中來看，影響乙曲線的因素是溫度，影響丙曲線的因素是pH值，A正確；甲曲線表示底物濃度與反應速率關系，A點與B點限制酶促反應速率的因素不同，A點的限制因素是底物濃度，B點曲線到達飽和，限制酶促反應速率的因素不再是底物濃度，B正確；根據試題分析，乙曲線是溫度對酶活性的影響，D點是低溫條件，酶的活性很低，但是酶的空間結構并不被破壞，溫度恢復，酶的活性即恢復，F(xiàn)點是高溫條件，高溫使酶的空間結構發(fā)生改變，即使溫度恢復酶的空間結構也不能恢復，C錯誤；根據試題分析，丙曲線是pH值對酶活性的影響，G點對應的因素是pH過低，酶的空間結構被破壞，pH值升高，酶的活性不能到達H點，D正確。5．[2017·河北衡水仿真]圖甲表示人和植物的淀粉酶在不同pH條件下的活性，圖乙表示a、b、c三種酶的活性受溫度的影響的情況，下列說法正確的是()①植物和人的淀粉酶活性相同時，pH也可以相同②若環(huán)境由中性變成酸性，人淀粉酶的活性逐漸升高③a、b酶活性相同時，溫度對酶的影響相同④c酶的最適溫度應等于或大于40℃A．①②B．①④C．②③D．②④答案B解析由甲圖可知，植物和人的淀粉酶活性相同時，pH也可以相同，如兩條曲線的交點，①正確；若環(huán)境由中性變成酸性，人淀粉酶的活性逐漸降低，②錯誤；a、b酶活性相同時，溫度對酶的影響不一定相同，如乙圖中a和b曲線有兩個交點，其中右側交點對兩種酶的影響不同，對a酶而言，促進作用強，對b酶而言，溫度過高，已經有抑制作用，③錯誤；乙圖中，溫度在0～40℃范圍內，隨著溫度的升高，c酶活性逐漸升高，所以從圖乙中無法知道酶c的最適溫度，c酶的最適溫度應等于或大于40℃，④正確。故選B。6．[2017·河南診斷]某科研小組進行了溫度對蔗糖酶活性影響的實驗，實驗結果如圖1所示(t2為最適溫度)，圖2表示某溫度下蔗糖酶對蔗糖的催化過程，下列敘述正確的是()A．由圖1可判斷，在反應溫度由t3下降到t2的過程中，酶活性將上升B．由圖2可判斷，蔗糖酶催化蔗糖分解為葡萄糖和果糖的效率較高C．圖1中，若環(huán)境溫度由t1變?yōu)閠3，人體內蔗糖酶的活性基本不變D．圖2中，適當提高溫度不影響單位時間內葡萄糖和果糖的產量答案C解析t3溫度下酶結構已被破壞，再降低溫度，其活性也不會上升，A錯誤；圖2只能說明蔗糖酶可以催化蔗糖水解，但是沒有設計對照實驗，不能證明其作用的高效性，B錯誤；人是恒溫動物，若環(huán)境溫度由t1變?yōu)閠3，人的體溫幾乎不變，所以人體內蔗糖酶的活性基本不變，C正確；蔗糖酶的活性受溫度影響，若圖2處于最適溫度t2條件下，所以適當提高溫度會降低酶的活性，單位時間內產物量會減少，若圖2處于較低溫度下，適當提高溫度，會促進水解，單位時間內產物量會增多，D錯誤。7．[2017·甘肅白銀會寧四中月考]ATP在生物體的生命活動中發(fā)揮著重要作用，下列有關ATP的敘述，不正確的有幾項()①人體成熟的紅細胞、蛙的紅細胞、雞的紅細胞中均能合成ATP②若細胞內Na＋濃度偏高，為維持Na＋濃度的穩(wěn)定，細胞消耗ATP的量增加③ATP中的“A”與構成DNA、RNA中的堿基“A”不是同一物質④ATP是細胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動的直接供能物質⑤質壁分離和復原實驗過程中不消耗ATP⑥ATP中的能量可以來源于光能、化學能，也可以轉化為光能和化學能A．0項B．1項C．2項D．3項答案A解析①人體成熟的紅細胞可通過無氧呼吸產生ATP，蛙的紅細胞、雞的紅細胞可通過有氧呼吸產生ATP，①正確；②Na＋運出細胞的方式為主動運輸，細胞消耗能量，故為維持Na＋濃度的穩(wěn)定，細胞消耗ATP的量增加，②正確；③ATP中的“A”指腺苷，DNA和RNA中的堿基“A”指腺嘌呤，不是同一物質，③正確；④ATP是細胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動的直接供能物質，④正確；⑤質壁分離和復原實驗過程中為水的運輸，屬于自由擴散，不消耗ATP，⑤正確；⑥光合作用過程合成ATP的能量來源于光能，呼吸作用過程合成ATP能量來源于化學能，ATP水解釋放的能量也可以轉化成光能和化學能，⑤正確。故選A。8．[2017·四川綿陽中學模擬]酶是細胞代謝不可缺少的催化劑，細胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量的。下圖是ATP中磷酸鍵逐級水解的過程圖，以下說法不正確的是()A．①代表的物質是ADP，②代表的物質是腺嘌呤核糖核苷酸B．酶a～c催化的反應(底物的量相同)，產生⑤最少的是Ⅲ過程C．大腸桿菌細胞產生ATP的主要場所是線粒體D．若要探究酶b的最適宜pH，實驗的自變量范圍應偏酸性答案C解析ATP脫掉一個磷酸基團生成ADP，脫掉兩個磷酸基團則生成AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)，A正確；ATP中兩個高能磷酸鍵依次水解，生成ADP、AMP時，釋放的能量多，AMP水解時，釋放的能量最少，B正確；大腸桿菌為原核細胞，沒有線粒體，C錯誤；ATP水解產生磷酸，反應溶液為酸性，探究酶b的最適宜pH，實驗的自變量范圍應偏酸性，D正確。9．[2017·四川成都模擬]下列關于ATP與ADP相互轉化的敘述，錯誤的是()A．人體細胞內ATP的含量低，但轉化形成非?？霣．細胞內的放能反應一般與ATP的合成相聯(lián)系C．在活細胞內ATP與ADP相互轉化時刻進行著D．ATP與ADP的轉化在物質和能量上都是可逆的答案D解析人體細胞內ATP的含量很低，但轉化形成非常迅速，A正確；細胞內的放能反應一般與ATP的合成相聯(lián)系，B正確；在活細胞內ATP與ADP相互轉化是時刻進行著的，C正確；ATP與ADP的轉化在物質上是可逆的，但是在能量上是不可逆的，D錯誤。10．[2017·四川成都七中模擬]ATP、GTP、CTP和UTP是細胞內四種高能磷酸化合物，它們的結構只是堿基的不同，下列敘述錯誤的是()A．ATP的合成常伴隨著細胞內的放能反應B．1分子GTP徹底水解可得到3種小分子物質C．CTP中“C”是由胞嘧啶和脫氧核糖構成的D．UTP斷裂兩個高能磷酸鍵后可作為基因轉錄的原料答案C解析細胞的吸能反應常伴隨著ATP的水解，放能反應總是與ATP的合成相關聯(lián)，A正確；ATP、GTP、CTP和UTP是細胞內四種高能磷酸化合物，它們的結構只是堿基的不同，1分子GTP徹底水解可得到3種小分子物質，磷酸、核糖和堿基，B正確；CTP中“C”是由胞嘧啶和核糖構成的，C錯誤；UTP斷裂兩個高能磷酸鍵后是尿嘧啶核糖核苷酸，是RNA的基本單位之一，可作為基因轉錄的原料，D正確。二、非選擇題11．[2017·江西南昌模擬]下列列出的材料供任意選用，實驗用具充足。請回答有關問題。(注：答案中溶液可不寫濃度)供選：(以下未說明的百分濃度均為質量分數(shù)濃度，各溶液均新配制)2%淀粉酶溶液、20%肝臟研磨液、3%FeCl3溶液、3%淀粉溶液、3%蔗糖溶液、體積分數(shù)為3%的過氧化氫溶液、5%HCl、5%NaOH、熱水、蒸餾水、冰塊、碘液、斐林試劑。(1)利用所供材料，________(填“能”或“否”)通過實驗驗證“酶具有高效性”。(2)要證明pH對酶活性的影響，為避免酸堿對反應物本身水解的影響，選用的反應物最好是________。(3)研究淀粉酶的專一性，選用的反應物最好是____________________，最好用“加入________(試劑)觀察____________________(顏色變化)”的方法來捕獲實驗結果。(4)要證明溫度對酶活性的影響，選用的反應物最好是________，捕獲實驗結果的方法是________________________________________________________________________。答案(1)能(2)過氧化氫溶液(3)淀粉溶液和蔗糖溶液斐林試劑磚紅色是否出現(xiàn)(4)淀粉溶液加入碘液觀察藍色褪去的程度解析(1)驗證酶具有高效性時，可以利用3%的過氧化氫溶液作為反應物，20%肝臟研磨液、3%Fe