
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文檔簡介
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
能與無機催化劑相比,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.笈、&、笈分別代表進行相應化學反應所需的活化能。
b.△6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
法不能隆低反應所需活化能,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)
科學家主要觀點或成就
a.糖類變酒精必需酵母細胞死亡并
①巴斯德釋放其中物質
②李比希1).少數(shù)RNA也具有生物催化功能
c從酵母細胞中提取發(fā)醉物質釀酶
③畢希納
<1.從刀豆種子中提取出JK醐(第一個),
④薩姆納證明IK酶的化學本質為蛋白質、
作用為催化尿素分解
⑤切赫和奧特曼
e.糖類變酒精必需酵母活細胞參與
答案①一e②一a③一c④一d⑤一b
3.酶的化學本質
化學本質絕大多數(shù)是蛋白質少數(shù)是RNA
合成原料氨基酸核糖核甘酸
主要是細
合成場所核糖體
胞核(真核生物)
來源一般來說,活細胞都能產(chǎn)生酶
作用場所可在細胞內、外及體外發(fā)揮催化作用
4.酶的特性
(1)高效性:酶的催化效率大約是無機催化劑的10,?10"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表示醒,B表示被催化的底物,E、F表示B被分解后的物質,C、1)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粗圓,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.影響前促反應速率的因素
(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
乙(在底物足量情況下)
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怏,
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”——ATP
1.ATP的結構
2.ATP的結構及其與RNA的關系
(1)圖中A表示腺喋吟,①是腺昔,②是腺噪吟核糖核甘酸,③是ADP,④是ATP,⑤是
普通化學鍵,⑥是高能磷酸鍵。
(2)據(jù)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
ATP的合成ATP的水解
ADP+Pi+能量酶
ATP—>
反應式酶
二ATPADP+Pi+能量
所需酶ATP合成酶ATP水解酶
植物:光能(光合作
坦)、化學能(細胞
能量儲存在高能磷酸鍵
呼吸)
來源中的能量
動物:化學能(細胞
呼吸)
光合作用過程中產(chǎn)
生的ATP用于C3
能量儲存于形成的高能
的還原,細胞呼吸過
去路磷酸鍵中
程中產(chǎn)生的ATP用
于各項生命活動
高等植物:細胞質基
生物體內的需能部
反應質、線粒體、葉綠體
位,如細胞膜、葉綠
場所動物:細胞質基質、
體基質等
線粒體
ATP與ADP的相互轉化過程中反應的類
型、反應所需的醐以及能量的來源、去路和
關系
反應場所都不完全相同,因此ATP的合成
和水解不可逆
1
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。
?深入思考
對于酶、激素、神經(jīng)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(jīng)遞質。防止長時間的調控或興奮(抑制)。
?自查診斷
1.高溫和低溫均能破壞酶的結構使其失去活性。()
答案X
2.酶提供了反應過程所必需的活化能。()
答案X
3.酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核甘酸。()
答案X
4.ATP脫去兩個磷酸基團后是RNA的基本組成單位之一。()
答案J
5.無氧條件下,光合作用是葉肉細胞產(chǎn)生ATP的唯一來源。()
答案X
板塊二考點?題型突破
考點1
酶的本質、作用
真題探究
[2017?全國卷U]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(chǎn)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(chǎn)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℃,但保存時應在低溫條件下,D錯誤。
[答案]C
題型訓練
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(jīng)過核糖體的合成、內質網(wǎng)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(wǎng)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(chǎn)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.用同一種蛋白醐處理甲、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()
酶
活
性
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RNA
C.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()
反應過程
A.甲物質為產(chǎn)物,乙物質為反應物
B.曲線I表示有酶參與
C.笈為反應前后能量變化
D.酶參與反應時,所降低的活化能為笈一日
答案D
解析甲為反應物,乙為產(chǎn)物,A錯誤;曲線I表示無酶參與,曲線H表示有酶參與,
B錯誤;6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£一蜃
D正確。
考點2
酶的特性及實驗
真題探究
[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.加入酶一加入底物一加入緩沖液一保溫并計時一一段時間后檢測產(chǎn)物的量
B.加入底物一加入酶一計時一加入緩沖液一保溫一一段時間后檢測產(chǎn)物的量
C.加入緩沖液一加入底物一加入酶一保溫并計時一一段時間后檢測產(chǎn)物的量
D.加入底物f計時f加入酶f加入緩沖液f保溫f一段時間后檢測產(chǎn)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(chǎn)物的量。綜上所述,A、B、D錯誤,C正確。
[答案]C
題型訓練
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()
試管abCd
3%過氧化
2mL2mL2mL2mL
氫溶液
力口2滴20%
處理不作任置于90℃加2滴3.5%
的新鮮肝臟
措施何處理水浴杯中的FeCl3
研磨液
實驗結果—+++++++
注:“一”表示無氣泡產(chǎn)生;“+”的數(shù)量表示氣泡產(chǎn)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FeCL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()
試管
1234
加入的物質
質量分數(shù)為1%的淀粉溶液2mL2mL2mL2mL
淀粉酶溶液2mL2mL
淀粉酶+蛋白酶(等量混合)4mL4mL
蒸鐳水2mL2mL
碘液2滴2滴
雙縮腺試劑2mL2mL
預期顏色變化不變藍紫色?②
A.該實驗的目的之一是研究酶之間的相互影響
B.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號試管加入的蒸儲水的體積相同
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(jù)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(jù)等量原則,實驗過程中,1號、2
號試管各加入2mL蒸鐳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,與雙縮版試劑反應呈紫色,D錯誤。
技法提升
對比法一一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
檢測
對照組:反應物+清水一?反應物不被分解;
檢測
實驗組:反應物+等量的相應酶溶液一?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--種酶催化不同反應物
檢測
實驗組:反應物+相應酶溶液一?反應物被分解;
檢測
對照組:另一反應物+等量相同酶溶液一*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
檢測
實驗組:反應物+相應酶溶液一?反應物被分解;
檢測
對照組:相同反應物+等量另一種酶溶液一?反應物不被分解。
3.酶的高效性實驗探究
檢測
對照組:反應物+無機催化劑一?底物分解速率;
檢測
實驗組:反應物+等量相應酶溶液一?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(jù)此回答下列問題:
探究溫度對酶活性影響的實驗(實驗一)
分組甲組乙組丙組
①a一淀粉酶溶液1mL1mL1mL
②可溶性淀粉溶液5mL5mL5mL
③控制溫度0℃60℃90℃
④將新鮮a—淀粉酶溶液與可溶性淀粉溶液混合后
分別恒溫
⑤測定單位時間內淀粉的
探究過氧化氫酶作用的最適pH的實驗(實驗二)
組別A組B組C組D組E組
pH56789
H2()2完全分解
30018090192284
所需時間(秒)
_____
(DpH在實驗一中屬于變量,而在實驗二中屬于變量。
⑵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a-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液換為新鮮肝臟研磨液和H;A溶
液,你認為是否科學?________o為什么?
⑷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a—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
山。2的分解(4)該過氧化氫能的最適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a—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HQ?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pH
1.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(chǎn)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醐的最適溫度,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1即2作底物,因為HQz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(加蒸儲水、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的情況下就在前的作用下
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NaOII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。
考點3
酶的曲線分析
真題探究
[2016?全國卷H]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°C)、
B組(40℃)和C組(60℃),測定各組在不同反應時間內的產(chǎn)物濃度(其他條件相同),結果
如圖?;卮鹣铝袉栴}:
產(chǎn)
物
濃
度
(1)三個溫度條件下,該酶活性最高的是組。
(2)在時間白之前,如果A組溫度提高10℃,那么A組酶催化反應的速度會
(3)如果在時間友時,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
在友時,C組產(chǎn)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,400C時產(chǎn)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°C。在時間心之前,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,在時間上時,C組的酶在60℃條件下已經(jīng)失
活,所以如果在時間上時,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
益時,C組產(chǎn)物的總量不變。
(4)絕大多數(shù)的是蛋白質,少數(shù)酶是RNA,前具有高效性、專一性,酶的作用條件較溫
和。
[答案](DB
(2)加快
(3)不變60℃條件下,功時酶已失活,即使增加底物,反應產(chǎn)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)
題型訓練
題型一溫度和pH對醐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()
40工
生
30寬
成
物50工
量20r
60℃
70工
時間
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.酶促反應速率與前濃度的關系
答案D
解析20?40℃時,生成物量一直增加,500c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°C、60°C、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,
川=13時1似)2分解產(chǎn)生在量隨時間的變化。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0
B.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
解析壓。2在無酶條件下可自然分解,故當酶活性為0時,Oz生成量不為0,A錯誤;02
的最大釋放量只與壓。2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,
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;也。2量增
加時,Oz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(jù)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d
D.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W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,進而影響醐促反應速率。
(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(jù)圖分析正確的是()
生
成
物
的
量
反應時間
A.若①②③表示溫度,則一定是①>②>③
B.若①②③表示酶的濃度,且底物的量一定,則一定是①Xg>③
C.若①②③表示pH,則一定是①〉②)③
D.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(jù)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
()
底物濃度
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(jù)圖分析下列說法不正確的是()
加入酶
機催化劑
圖5圖6
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能說明是該酶的激活劑,而Cu"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(jù)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pl1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C廠的反應速率明顯高
于不加的,加C/+的反應速率明顯低于不加C/+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(jù)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。
考點4
ATP的結構和功能
真題探究
[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a、(3和
Y表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個磷酸基團所處的位置(A—P。?P。?P,或dA—P.?
P。?PJ?;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(chǎn)生ADP。若要用該
酶把*標記到DNA末端上,那么帶有32P的磷酸基團應在ATP的(填“a”"B"
或“Y”)位上。
(2)若用帶有32P標記的dATP作為DNA生物合成的原料,將卻標記到新合成的DNA分子
上,則帶有32P的磷酸基團應在dATP的(填“a”“B”或“丫”)位上。
[解析](l)ATP水解時,遠離腺背的高能磷酸鍵斷裂,產(chǎn)生ADP和Pi,釋放的能量用
于生物體的生命活動。據(jù)此并結合題意可知:若要用該酶把用標記到DNA末端上,那么帶
有32P的磷酸基團應在ATP的y位上。
(2)dA-P?-PP-Pr(d表示脫氧)脫去P”和Pi這兩個磷酸基團后,余下的結構為腺喋
吟脫氧核甘酸,是DNA的基本組成單位之一。因此,若用帶有那標記的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a位上。
[答案]⑴Y(2)a
題型訓練
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表示的是腺噪吟
B.ATP分子中含有C、H、0、N、P五種元素
C.T表示胸腺喀咤,因而ATP的結構與核昔酸很相似
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表示的是腺昔,由腺喋吟和核糖組成,A錯誤;ATP分子
中含有C、H、0、N、P五種元素,B正確;T表示的不是胸腺嗜咤,而是三個,C錯誤;ATP
分子中的兩個高能磷酸鍵只有遠離腺昔的那個易斷裂、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口票吟核糖核甘酸;②是腺喋吟核糖
核甘酸,其中中所對應的部分稱為腺喋吟;③是DNA分子片段,其中“O”中所對應
的部分稱為腺噤吟脫氧核糖核甘酸;④是RNA分子片段,其中“O”中所對應的部分稱為腺
噪吟核糖核甘酸。其中①和④的“O”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
④腺嘿吟脫氧核甘酸⑤腺嚅吟核糖核普酸
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()
酶1
ATPADP+Pi+能量
B2
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、I)正確。
4.ATP是細胞內的直接能源物質,可通過多種途徑產(chǎn)生(如下圖所示)。以下說法正確
的是()
動物和人綠色植物
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.Oz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(chǎn)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(chǎn)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
()
色素吸收、.電能[酶
植物——?過程1:光能傳遞、轉換;DP+J-ATP
光合
r執(zhí)能一散失
細菌氧化分解Qj…、能取?
細菌有。2或無()2[化學能[酶人丁口
卜AFP
真菌ADP+PiJ
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(jù)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(chǎn)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
率非常快,以保證生命活動需要,D錯誤。
易錯警示
與能源物質ATP相關的易錯點提醒
(DATP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,刀時加入酶Co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.右后B增加緩慢是酶活性降低導致的
D.適當降低反應溫度,為值增大
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(jù)圖
可知,酶促反應速率先快后慢,B正確:金后,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,達到原石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(chǎn)生的酶的敘述,錯誤的是()
A.酶的化學本質是蛋白質或RNA
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