高中生物一轮复习-酶和ATP

2．β半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖，但不能催
化麦芽糖分解为葡萄糖。这表明，β半乳糖苷酶的催化作
用具有
Байду номын сангаас
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A．高效性
B．专一性
C．稳定性
D．多样性
解析：选 B 一种酶只能催化一种化学 反应，说明酶的催化作用具有专一性。
影响酶活性因素的实验探究
[例2] 某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响， 设计了如下实验步骤：
①在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入pH 5.0、6.0、 7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5mL，再分别加入质量分数为 1%的淀粉液1mL。
②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1 mL，摇匀。 ③将5支试管放入70℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。 ④取出各试管，分别加入斐林试剂2 mL，摇匀。
解析：选D 由表格数据可看出，温度设置只有3个不同 温度，无法判断该纤维素酶的最适温度。要想判断该纤维 素酶的最适温度，还需增加温度梯度来进行实验。
ATP的结构及代谢中作用
[例3] 下列有关ATP的叙述，不. 正确的是
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A．人体成熟的红细胞在O2充足时也只能通过无氧呼吸产
生ATP
B．ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化
[命题立意] 本题主要考查影响酶活性的因素及实验设计、 分析能力。 [知识依托] ①酶具有最适pH、最适温度，在最适pH、最 适温度时酶活性最强。②酶具有专一性。③实验设计时要 遵循单一变量原则。
[解析] (1)分析图1可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化 效率最高的是幽门盲囊蛋白酶。(2)可通过比较不同温度下酶 对底物的催化效率来探究胃蛋白酶、肠蛋白酶及幽门盲囊蛋 白酶三种酶的最适温度。本实验的自变量为温度，因此应保 证三种酶所处的pH均为最适pH。该实验以干酪素作为反应的 底物，说明干酪素的化学本质为蛋白质，可用双缩脲试剂进 行鉴定。由图2可知，随着温度提高三种酶的活性逐渐升高， 但三种酶活性均未出现峰值，即不能确定三种酶的最适温度。 (3)由于大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶的含量少、活性低，因 此人工养殖投放的饲料成分中要注意降低淀粉和脂肪的比例， 以减少对海洋的污染。
⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶 作用的最适pH。
上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不 考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数)，以便 实验能得到正确的预期结果。
(1)_____________________________________________ _______________________________________________。
①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。
②酶只能缩短达到化学平衡的时间，不改变化学反应的平 衡点。
(3)实验验证： ①验证酶的专一性。 设计思路：酶相同，底物不同(或底物相同，酶不同)。 设计方案示例：
结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶 具有专一性。
②验证酶的高效性。
①探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是 ________，可用________试剂鉴定。 ②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控 制在____________。 ③为了控制实验温度，装有酶和底物的试管应置于 ________中以保持恒温。单位时间内________可以表示蛋 白酶催化效率的高低。 ④实验结果如图2，据此能否确认 该假设成立？________。理由是 ________。 (3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性 低，所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低________ 的比例，以减少对海洋的污染。
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[解析] 大多数酶是蛋白质类酶，少数是RNA类酶；酶能 催化一种或一类物质的化学反应；高温能破坏酶的空间结构， 使酶永久失活，而低温仅仅限制酶的活性，不破坏酶的空间结 构；酶通过降低反应的活化能来提高化学反应速率。
[答案] D
1．酶的化学本质及作用
来源 化学本质 合成原料 合成场所
酶是活细胞产生的具催化能力的有机物
[答案] (1)③中70℃应改为37℃。因为人唾液淀粉酶作用 的最适温度为37℃
(2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在50～ 65℃水浴中加热一段时间。因为只有在高温条件下，斐林试剂 才能与还原糖反应显色
1．探究酶作用的最适温度或最适pH (1)实验设计思路：
底物＋T1pH1＋酶液 底底⋮ 物物＋＋TT⋮23ppHH23＋＋酶酶⋮ 液液―检―测→底速物度的或分存解在量 底物＋TnpHn＋酶液
3．细胞中不能合成ATP的部位是( ) A．线粒体的内膜 B．叶绿体中进行光反应的膜结构 C．内质网的膜 D．蓝藻(蓝细菌)中进行光反应的膜结构
[知识依托] ①光合作用的光反应、呼吸作用均能合成ATP。 ②有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。
[解析] 选 C 有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行，释 放大量能量；在光合作用的光反应阶段，叶绿体将光能转化 为ATP中活跃的化学能，而光反应的场所是叶绿体的类囊体 薄膜；内质网不能合成ATP；蓝藻(蓝细菌)进行光反应能产生 ATP。
为光能和化学能
C．ATP是生命活动的直接能源物质，其中两个高能磷酸
键都易断裂易形成
D．ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”表示的不是
同一物质
[解析] A项中人成熟红细胞没有细胞核和众多的细胞器， 因而不能利用氧气进行有氧呼吸，但可在细胞质基质中通过无 氧呼吸产生ATP；B项中ATP的形成途径可以是通过光合作用 利用光能，也可以是通过呼吸作用利用化学能，ATP转化为 ADP时，能量用于完成各项生命活动，可以转化为光能和化学 能；C项中ATP是生命活动的直接能源物质，其中远离A的高 能磷酸键易断裂和形成；D项中ATP中的“A”表示腺苷，由腺 嘌呤和核糖形成，构成RNA中的碱基“A”只表示 腺嘌呤。
绝大多数是蛋白质
少数是RNA
氨基酸
核糖核苷酸
核糖体
细胞核(真核生物)
存在场所
主要存在于细胞内(如呼吸酶、光合酶)，也可存在于细胞外(如 消化酶)
生理作用 作用机理
生物催化作用 降低化学反应的活化能
2．酶的专一性、高效性 (1)专一性：
①图中A表示酶，B表示被催化的反应物。 ②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。 (2)高效性：
4． 大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。 研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶 的活性进行研究。
(1)查询资料得知，18°C时，在不同pH条件下大菱 鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知，在各 自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是右 ________________。 (2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15～18°C之 间。学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15～ 18°C之间。他们设置15°C、16°C、17°C、 18°C的实验温度，探究三种酶的最适温度。
(2)______________________________________________ ______________________________________________________ __________________。
[解析] 因为题中已经提示不考虑试剂的浓度、剂量等， 因此就不用去分析这些数据是否错误，找主要的错误即可。(1) 酶的活性受温度的影响，本题探究的是pH对酶活性的影响， 因此，温度应为无关变量，必须适宜，而70℃恒温水浴的温度 过高，会导致5组试管中的酶因高温而失活，最终不同pH下的 实验结果一样。(2)本题选择的是斐林试剂，通过检测产物的 生成量来确定酶的活性高低，斐林试剂鉴定还原糖必须要加热， 如果不加热，则任何一组都不会出现砖红色沉淀。
8．ATP的结构简式是A－P～P～P，其中A表示腺苷，P 代表磷酸基团。
9．植物细胞产生ATP的场所是叶绿体、线粒体和细胞质 基质；动物细胞产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。
10．ATP是生命活动的直接能量来源，糖类是生命活动 的主要能源物质，光能是生物体进行各项生命活动的根本能 量来源。
1．(2012·海南高考)下列操作中，不可能导致淀粉酶活性发生
3．右图是在最适温度下，麦芽糖酶的催
化速率与麦芽糖量的关系。有关叙述
正确的是
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A．如果温度上升5℃，b点向左下方移动
B．a点时，麦芽糖酶全部参与催化
C．可用斐林试剂鉴定麦芽糖的分解情况
D．因受酶活性的限制，bc段催化速率不再增加
解析：选 A 最适温度时酶的活性最高，升高或降低温度， 酶的活性都会降低，因此如果温度上升5℃，曲线上每一点都 会下移；b点表示麦芽糖酶全部参与催化；麦芽糖及其产物葡 萄糖都具有还原性，因此不能用斐林试剂进行鉴定；bc段催化 速率不再增加是因为酶的数量有限，而不是酶活性受限制。
酶和ATP
1．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。 2．酶并非都是蛋白质，少数酶是RNA。 3．酶具有催化作用，其原理是降低反应的活化能。 4．酶的催化作用具有高效性、专一性和作用条件温和 等特性。 5．酶在反应前后，本身化学性质不变。 6．在高温、过酸、过碱条件下，都会导致酶空间结构 遭到破坏而使其永久失活。 7．低温抑制酶的活性，在其最适温度范围内，随温度 升高，其活性恢复。
[答案] (1)幽门盲囊蛋白酶 (2)①蛋白质 双缩脲 ②2和8 ③水浴 底物消耗量(或产物生成量) ④不能 据图可知随着温度提高，酶活性逐步升高，酶活性 峰值未出现 (3)淀粉、脂肪
高考常考点
酶的本质、作用及特性
[例1] 下列有关酶的叙述正确的是
A．都能被蛋白酶水解而失去其活性 B．都只能催化一种物质的化学反应 C．高温和低温对酶空间结构的影响相同 D．都能降低反应的活化能且具有高效性
2．甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的 关系如右图所示。下列分析错误的是