PAGE11-酶和ATP考點(diǎn)一酶的本質(zhì)與特性1.關(guān)于酶的八種說(shuō)法：項(xiàng)目正確說(shuō)法錯(cuò)誤說(shuō)法產(chǎn)生場(chǎng)所活細(xì)胞(不考慮哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等)具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生化學(xué)本質(zhì)有機(jī)物(絕大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA)蛋白質(zhì)作用場(chǎng)所可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用溫度影響低溫只抑制酶的活性，不會(huì)使酶變性失活低溫柔高溫均使酶變性失活作用酶只起催化作用酶具有調(diào)整、催化等多種功能來(lái)源生物體內(nèi)合成有的可來(lái)源于食物等組成單位氨基酸、核糖核苷酸只有氨基酸合成場(chǎng)所核糖體、細(xì)胞核等只有核糖體2.酶的特性：(1)高效性。②試驗(yàn)中的單一變量：催化劑的種類(lèi)。(2)專(zhuān)一性。①試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：或者②試驗(yàn)中的單一變量：不同底物或者不同種類(lèi)的酶液?！靖呖季尽?1)檢驗(yàn)試劑的選擇：若選擇淀粉和淀粉酶來(lái)探究溫度對(duì)酶活性的影響，檢測(cè)酶的催化作用宜選用碘液，不宜選用斐林試劑，因?yàn)橛渺沉衷噭╄b定時(shí)需水浴加熱，而該試驗(yàn)中需嚴(yán)格限制溫度。(2)試驗(yàn)材料的選擇：①在探究溫度對(duì)酶活性的影響的試驗(yàn)中，不宜選擇過(guò)氧化氫(H2O2)和過(guò)氧化氫酶作試驗(yàn)材料，因?yàn)檫^(guò)氧化氫(H2O2)在常溫常壓時(shí)就能分解，加熱的條件下分解會(huì)加快，從而影響試驗(yàn)結(jié)果。②在探究pH對(duì)酶活性的影響試驗(yàn)中，不宜選用淀粉和淀粉酶作試驗(yàn)材料，因?yàn)樵谒嵝詶l件下淀粉本身分解也會(huì)加快，從而影響試驗(yàn)結(jié)果。【典例】下列關(guān)于酶的敘述，正確的是 ()A.酶具有催化作用并都能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色B.酶應(yīng)當(dāng)在最適溫度下長(zhǎng)期保存以保持其最高活性C.細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行主要由酶的高效性確定D.酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個(gè)反應(yīng)的底物【解析】選D。大部分酶是蛋白質(zhì)，能和雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色，少數(shù)酶是RNA，不能和雙縮脲試劑反應(yīng)，A錯(cuò)誤；酶應(yīng)當(dāng)保存在低溫下，B錯(cuò)誤；細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行主要由酶的專(zhuān)一性確定，C錯(cuò)誤；酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個(gè)反應(yīng)的底物，D正確。(1)唾液淀粉酶最適溫度為37℃，若將唾液淀粉酶置于從100℃漸漸降低到37℃的環(huán)境中，酶的活性不變(填“上升”“不變”或“下降”)；若pH從7降低到2，酶的活性下降(填“上升”“不變”或“下降”)。(2)若將胃蛋白酶和唾液淀粉酶混合置于pH=7的試管中，然后再加淀粉一段時(shí)間后，試管中含有的成分有哪些？提示：胃蛋白酶在pH=7的環(huán)境中失去活性，因此胃蛋白酶不能催化淀粉酶水解，唾液淀粉酶催化淀粉水解成麥芽糖，因此試管中含有的物質(zhì)是胃蛋白酶、唾液淀粉酶、麥芽糖。(2024·沈陽(yáng)模擬)下列關(guān)于酶的敘述，正確的是 ()A.老年斑的形成與酪氨酸酶的活性降低有關(guān)B.胰腺細(xì)胞以胞吐的方式排出胰蛋白酶，依靠于細(xì)胞膜的流淌性C.溶菌酶是溶酶體內(nèi)的水解酶，其作用是溶解細(xì)菌的細(xì)胞壁D.人在寒冷環(huán)境下，體內(nèi)與呼吸作用相關(guān)的酶活性會(huì)降低【解析】選B。出現(xiàn)“老年斑”是由于色素沉積導(dǎo)致的；酪氨酸酶活性降低，黑色素的合成削減，是老年人頭發(fā)變白的緣由，A錯(cuò)誤；胰腺細(xì)胞以胞吐的方式排出胰蛋白酶，依靠于細(xì)胞膜的流淌性，B正確；溶酶體中的各種水解酶能夠分解許多種物質(zhì)，如蒼老、損傷的細(xì)胞器，溶菌酶可以溶解病原菌的細(xì)胞壁，水解酶不是溶菌酶，C錯(cuò)誤；人為恒溫動(dòng)物，體溫維持相對(duì)恒定，故寒冷的冬季，體內(nèi)酶的活性不會(huì)隨環(huán)境溫度的下降而降低，D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】1.下列關(guān)于酶的敘述正確的是 ()A.酶適于低溫下保存，因?yàn)榈蜏貢r(shí)雖然酶的活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定B.Fe3+和酶促使過(guò)氧化氫分解，是因?yàn)樗鼈兘档土嘶瘜W(xué)反應(yīng)的活化能，同時(shí)給過(guò)氧化氫供應(yīng)能量C.酶是由內(nèi)分泌腺細(xì)胞合成的、具有催化作用的有機(jī)物D.酶與激素一樣運(yùn)用后馬上被滅活，所以活細(xì)胞中須要源源不斷地合成酶【解析】選A。低溫下酶的活性被抑制，而空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不會(huì)變性失活，因此酶適于低溫下保存，A項(xiàng)正確；Fe3+和酶均促使過(guò)氧化氫分解，是因?yàn)樗鼈兙芙档突瘜W(xué)反應(yīng)的活化能，但不能給過(guò)氧化氫的分解供應(yīng)能量，B項(xiàng)錯(cuò)誤；酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的、具有催化作用的有機(jī)物，C項(xiàng)錯(cuò)誤；酶在化學(xué)反應(yīng)后不被滅活，不需源源不斷地合成，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2024·太原模擬)下列關(guān)于探究酶活性試驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，最相宜的是()A.利用過(guò)氧化氫和過(guò)氧化氫酶探究溫度對(duì)酶活性的影響B(tài).利用過(guò)氧化氫和過(guò)氧化氫酶探究pH對(duì)酶活性的影響C.利用淀粉、淀粉酶和斐林試劑探究溫度對(duì)酶活性的影響D.利用淀粉、淀粉酶和斐林試劑探究pH對(duì)酶活性的影響【解析】選B。溫度影響過(guò)氧化氫的分解，從而對(duì)過(guò)氧化氫酶活性測(cè)定造成干擾，A項(xiàng)錯(cuò)誤；利用過(guò)氧化氫和過(guò)氧化氫酶可探究pH對(duì)酶活性的影響，B項(xiàng)正確；斐林試劑運(yùn)用時(shí)須要水浴加熱，會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成干擾，C項(xiàng)錯(cuò)誤；斐林試劑是堿性，變更試驗(yàn)條件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾，D項(xiàng)錯(cuò)誤。考點(diǎn)二與酶有關(guān)的曲線(xiàn)和圖形分析1.酶高效性的曲線(xiàn)：(1)與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高，說(shuō)明酶具有高效性。(2)酶和無(wú)機(jī)催化劑一樣，只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時(shí)間，不改變更學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。2.酶專(zhuān)一性的曲線(xiàn)：(1)加入某種酶，底物A剩余量不變，而底物B剩余量削減。(2)某種酶不能催化底物A水解，可以催化底物B水解，說(shuō)明酶具有專(zhuān)一性。3.酶專(zhuān)一性的圖形：(1)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(zhì)，C、D表示不能被該酶催化的物質(zhì)。(2)酶和被催化的物質(zhì)都有特定的空間結(jié)構(gòu)。4.影響酶促反應(yīng)速率的因素：(1)溫度和pH：①在肯定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的上升，酶的催化作用增加，超過(guò)這一范圍，酶的催化作用漸漸減弱甚至?xí)G失。②過(guò)酸、過(guò)堿、高溫都會(huì)使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶空間結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度上升可復(fù)原活性。③從丙圖可以看出：反應(yīng)溶液pH的變更不影響酶作用的最適溫度。(2)底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響：①甲圖：在其他條件相宜、酶量肯定的狀況下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到肯定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。②乙圖：在底物足夠、其他條件相宜的狀況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比?！镜淅?2024·全國(guó)卷Ⅱ)為了探討溫度對(duì)某種酶活性的影響，設(shè)置三個(gè)試驗(yàn)組：A組(20℃)、B組(40℃)和C組(60℃)，測(cè)定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同)，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)三個(gè)溫度條件下，該酶活性最高的是_______組。

(2)在時(shí)間t1之前，假如A組溫度提高10℃，那么A組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)_______。

(3)假如在時(shí)間t2時(shí)，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(shí)，C組產(chǎn)物總量_________，緣由是_______________________。

(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)。

【解題指南】(1)關(guān)鍵信息：產(chǎn)物濃度與酶活性有關(guān)，酶活性受溫度影響，最適溫度時(shí)酶活性最高。(2)解題關(guān)鍵：溫度上升或底物增加都會(huì)影響酶促反應(yīng)速率?！窘馕觥勘绢}主要考查酶的本質(zhì)與特性、溫度與底物對(duì)酶活性的影響。(1)由曲線(xiàn)分析知，B組的產(chǎn)物濃度達(dá)到飽和點(diǎn)的速度比A組快，C組由于溫度過(guò)高，導(dǎo)致酶失活，所以酶活性最高的是B組。(2)A組為20℃，低溫抑制酶的活性，適當(dāng)上升溫度，酶的活性會(huì)增加，表現(xiàn)為催化反應(yīng)的速度加快。(3)分析C組曲線(xiàn)可知，t2之前產(chǎn)物的濃度不再增加，說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)停止，酶失去了催化作用，此時(shí)再增加底物的量，因?yàn)槊敢咽Щ?，產(chǎn)物的總量也不再增加。(4)酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的一類(lèi)具有催化作用的有機(jī)物，主要是蛋白質(zhì)，還有少量的RNA。酶具有高效性、專(zhuān)一性和反應(yīng)條件的溫柔性等特性。答案：(1)B(2)加快(3)不變60℃條件下，t2時(shí)酶已失活，即使增加底物，反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會(huì)增加(4)蛋白質(zhì)或RNA高效性和專(zhuān)一性(答出兩點(diǎn)即可)(1)據(jù)圖中信息分析：40℃不肯定(填“肯定”或“不肯定”)是該酶的最適溫度，理由是溫差過(guò)大，缺乏接近40℃條件下的產(chǎn)物濃度數(shù)據(jù)。

(2)影響酶促反應(yīng)速率的因素有溫度、pH、底物濃度、酶濃度。“四看法”分析酶促反應(yīng)曲線(xiàn)(2024·天津高考)將A、B兩種物質(zhì)混合，T1時(shí)加入酶C。如圖為最適溫度下A、B濃度的變更曲線(xiàn)。敘述錯(cuò)誤的是 ()A.酶C降低了A生成B這一反應(yīng)的活化能B.該體系中酶促反應(yīng)速領(lǐng)先快后慢C.T2后B增加緩慢是酶活性降低導(dǎo)致的D.適當(dāng)降低反應(yīng)溫度，T2值增大【解析】選C。題圖中加入酶C后，A濃度下降，B濃度上升，推想A經(jīng)過(guò)反應(yīng)生成了B，酶C降低了A生成B這一反應(yīng)的活化能，A項(xiàng)正確；該體系中在T1T2段曲線(xiàn)變更幅度較大，T2以后曲線(xiàn)趨于平緩，反映出酶促反應(yīng)速領(lǐng)先快后慢，B項(xiàng)正確；T2后B增加緩慢是作為反應(yīng)物的A過(guò)少造成的，酶的活性變更不明顯，C項(xiàng)錯(cuò)誤；圖示為最適溫度下A、B濃度的變更曲線(xiàn)，適當(dāng)降低反應(yīng)溫度，反應(yīng)速率減慢，T2值增大，D項(xiàng)正確?！炯庸逃?xùn)練】1.為使反應(yīng)物A反應(yīng)生成產(chǎn)物P，實(shí)行了有酶催化(最適溫度和pH)和有無(wú)機(jī)催化劑催化兩種催化方法，其能量變更過(guò)程用如圖甲中兩條曲線(xiàn)表示；圖乙表示某酶促反應(yīng)過(guò)程的示意圖。下列有關(guān)分析中不合理的是 ()甲A.距離b可反映無(wú)機(jī)催化劑催化效率比酶催化效率低的緣由B.適當(dāng)上升溫度，有酶催化時(shí)的Ⅱ曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的距離a將減小C.圖乙中②可代表蔗糖，那么③④可代表果糖和葡萄糖D.圖乙所示過(guò)程可以說(shuō)明酶具有專(zhuān)一性【解析】選B。題圖甲中Ⅰ曲線(xiàn)表示有無(wú)機(jī)催化劑催化的反應(yīng)的能量變更過(guò)程，Ⅱ曲線(xiàn)表示有酶催化的反應(yīng)的能量變更過(guò)程，所以距離b代表酶降低的反應(yīng)活化能比無(wú)機(jī)催化劑降低的反應(yīng)活化能多的部分，所以可反映無(wú)機(jī)催化劑催化效率比酶催化效率低的緣由，A正確；題干說(shuō)明是在最適溫度和pH條件下，適當(dāng)上升溫度，酶的活性降低，有酶催化時(shí)的Ⅱ曲線(xiàn)中對(duì)應(yīng)的距離a將增大，B錯(cuò)誤；圖乙是酶的專(zhuān)一性模型，②可代表蔗糖，在蔗糖酶催化作用下，可得到果糖和葡萄糖，用③④代表，C、D正確。2.(2024·淄博模擬)通過(guò)試驗(yàn)探討溫度對(duì)a、b、c三種酶活性的影響，結(jié)果如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 ()A.c酶的最適溫度為36℃左右B.當(dāng)溫度為任一固定值時(shí)，酶的用量都會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果C.該試驗(yàn)中有兩個(gè)自變量，因變量只有一個(gè)D.若溶液的pH上升，則曲線(xiàn)b的頂點(diǎn)上移【解析】選C。圖中c酶隨著溫度的上升活性增加，c酶活性未出現(xiàn)最高點(diǎn)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，酶變性失活后酶的用量不再接著影響試驗(yàn)結(jié)果，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該試驗(yàn)的自變量是溫度和酶的種類(lèi)，因變量是酶活性，C項(xiàng)正確；此題中，溶液的pH上升，酶的活性變更未知，D項(xiàng)錯(cuò)誤?？键c(diǎn)三ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化及ATP的產(chǎn)生量1.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程比較：ATP水解ATP合成反應(yīng)式ATPADP+Pi+能量能量+Pi+ADPATP酶ATP水解酶ATP合成酶場(chǎng)所活細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體、葉綠體能量來(lái)源高能磷酸鍵水解光能，有機(jī)物中的化學(xué)能能量去向用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存于ATP中2.ATP的產(chǎn)生量與O2供應(yīng)量的關(guān)系分析：【高考警示】ATP功能與轉(zhuǎn)化的三點(diǎn)提示(1)ATP水說(shuō)明放的能量是儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中的化學(xué)能，可干脆用于各項(xiàng)生命活動(dòng)(光反應(yīng)階段合成的ATP只用于暗反應(yīng))；而合成ATP所需能量則主要來(lái)自有機(jī)物氧化分說(shuō)明放的化學(xué)能或光合作用中汲取的光能。(2)ATP在細(xì)胞內(nèi)含量很低，它與ADP轉(zhuǎn)化總處于“動(dòng)態(tài)平衡”中，不行認(rèn)為ATP合成量大于分解量或ATP分解量大于合成量(如猛烈運(yùn)動(dòng)時(shí)ATP分解量增加，此時(shí)其合成量也增加)。(3)細(xì)胞放能反應(yīng)中可將ADP與Pi合成ATP，吸能反應(yīng)中可將ATP水解為ADP與Pi。【典例】(2024·天津高考)下列過(guò)程需ATP水解供應(yīng)能量的是 ()A.唾液淀粉酶水解淀粉B.生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸C.光反應(yīng)階段中水在光下分解D.乳酸菌無(wú)氧呼吸的其次階段【解析】選B。淀粉在唾液淀粉酶作用下水解不消耗ATP，A項(xiàng)不符合題意。生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸屬于主動(dòng)運(yùn)輸，消耗ATP，B項(xiàng)符合題意。水的光解不消耗ATP，C項(xiàng)不符合題意。乳酸菌無(wú)氧呼吸其次階段既不合成也不消耗ATP，D項(xiàng)不符合題意。(1)加入呼吸抑制劑可使細(xì)胞中ADP生成增加(填“增加”或“削減”)，ATP生成削減(填“增加”或“削減”)。(2)含有兩個(gè)高能磷酸鍵的ATP是DNA的基本單位之一，對(duì)嗎？提示：不對(duì)。DNA的基本單位是脫氧核苷酸，只含有一個(gè)磷酸基團(tuán)、一個(gè)脫氧核糖和一個(gè)含氮堿基。(2024·日照模擬)下列關(guān)于生物體中ATP的敘述，正確的是 ()A.溫度變更會(huì)影響ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的速率B.在淀粉水解成葡萄糖時(shí)肯定有ADP生成C.葡萄糖進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞時(shí)會(huì)使細(xì)胞內(nèi)ADP的含量大大增加D.一分子ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)可形成噬菌體遺傳物質(zhì)的單體【解析】選A。溫度變更會(huì)影響酶的活性從而影響ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的速率，A正確；在淀粉水解成葡萄糖時(shí)不須要ATP水解供能，不會(huì)有ADP生成，B錯(cuò)誤；葡萄糖進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞的方式是主動(dòng)運(yùn)輸，須要ATP水解供應(yīng)能量，則ADP含量增加，但ATP與ADP可以快速轉(zhuǎn)化，二者的含量會(huì)保持動(dòng)態(tài)平衡，故細(xì)胞內(nèi)ADP的含量不會(huì)大大增加，C錯(cuò)誤；一分子ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)可形成腺嘌呤核糖核苷酸，而噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，其單體為脫氧核苷酸，D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】1.如圖為細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的示意圖，下列相關(guān)敘述不正確的是()A.過(guò)程①所需能量來(lái)自有機(jī)物分解時(shí)釋放的能量或葉綠體利用光能時(shí)轉(zhuǎn)換的能量B