高考生物一輪復(fù)習(xí) 第8講 酶與ATP培優(yōu)學(xué)案-人教版高三全冊生物學(xué)案

第8講酶與ATP

［考綱明細(xì)］1.酶在代謝中的作用(II)2.ATP在能量代謝中的作用(II)3.實(shí)驗(yàn)：探

究影響酶活性的因素

板塊一知識?自主梳理

一、酶的化學(xué)本質(zhì)和作用

1.酶的作用及原理

(1)酶的作用

酶在細(xì)胞代謝中具有催化作用。

(2)酶的作用機(jī)理

①活化能是分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需的能量。

②酶的催化作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。

③酶與無機(jī)催化劑作用的比較

能與無機(jī)催化劑相比，酶降低化學(xué)反應(yīng)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(jìn)行相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)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(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則C點(diǎn)在縱軸上將向上移動。用加熱的方

法不能隆低反應(yīng)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(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)。

(2)酶本質(zhì)的探究歷程(連線)

科學(xué)家主要觀點(diǎn)或成就

a.糖類變酒精必需酵母細(xì)胞死亡并

①巴斯德釋放其中物質(zhì)

②李比希1).少數(shù)RNA也具有生物催化功能

c從酵母細(xì)胞中提取發(fā)醉物質(zhì)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(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)、

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(xì)胞參與

答案①一e②一a③一c④一d⑤一b

3.酶的化學(xué)本質(zhì)

化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA

合成原料氨基酸核糖核甘酸

主要是細(xì)

合成場所核糖體

胞核(真核生物)

來源一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶

作用場所可在細(xì)胞內(nèi)、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(jī)催化劑的10,?10"倍。

①催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。

②酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。

③酶只能催化自然條件下能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。

(2)專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng).

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(zhì)，C、1)表示不能

被該酶催化的物質(zhì)。

b.酶和被催化的物質(zhì)都有特定的空間結(jié)構(gòu)。

②曲線

加入酶B的反應(yīng)速率與空白對照條件下的反應(yīng)速率粗圓,而加入酶A的反應(yīng)速率隨反應(yīng)

物濃度增大明顯加快，說明酶B對此反應(yīng)無催化作用。進(jìn)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(jié)構(gòu)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(yīng)速率的因素

(1)溫度和pH對酶促反應(yīng)速率的影響

①甲、乙曲線表明：

a.在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強(qiáng),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(jié)構(gòu)未被破壞,

溫度升高可恢復(fù)活性。

②從丙圖可以看出：反應(yīng)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(yīng)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(yīng)速率隨底物濃度增加而加怏,

但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后，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，在底物充足，其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。

二、細(xì)胞的能量“通貨”——ATP

1.ATP的結(jié)構(gòu)

2.ATP的結(jié)構(gòu)及其與RNA的關(guān)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(xué)鍵，⑥是高能磷酸鍵。

(2)據(jù)圖確定ATP與RNA的關(guān)系是ATP去掉兩個磷酸基團(tuán)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(zhuǎn)化

ATP的合成ATP的水解

ADP+Pi+能量酶

ATP—>

反應(yīng)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(xué)能（細(xì)胞

能量儲存在高能磷酸鍵

呼吸）

來源中的能量

動物：化學(xué)能（細(xì)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(xì)胞呼吸過

去路磷酸鍵中

程中產(chǎn)生的ATP用

于各項(xiàng)生命活動

高等植物：細(xì)胞質(zhì)基

生物體內(nèi)的需能部

反應(yīng)質(zhì)、線粒體、葉綠體

位，如細(xì)胞膜、葉綠

場所動物：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、

體基質(zhì)等

線粒體

ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中反應(yīng)的類

型、反應(yīng)所需的醐以及能量的來源、去路和

關(guān)系

反應(yīng)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(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物,是細(xì)胞生命活動所需能量的直接來源。

5.吸能反應(yīng)一般與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系,由ATP水解提供能量。放能反應(yīng)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(zhì)而言，哪些物質(zhì)在發(fā)揮作用后立即被降解或轉(zhuǎn)移？為什么？

提示激素、神經(jīng)遞質(zhì)。防止長時間的調(diào)控或興奮（抑制）。

?自查診斷

1.高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性。（）

答案X

2.酶提供了反應(yīng)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(tuán)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(xì)胞產(chǎn)生ATP的唯一來源。（）

答案X

板塊二考點(diǎn)?題型突破

考點(diǎn)1

酶的本質(zhì)、作用

真題探究

［2017?全國卷U］下列關(guān)于生物體中酶的敘述，正確的是（）

A.在細(xì)胞中，核外沒有參與DNA合成的酶

B.由活細(xì)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(yīng)最適溫度和保存溫度是37℃

［解析］在細(xì)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(xì)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(zhì)沉淀，但不會破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，析出的蛋白

質(zhì)仍可以溶解在水中，其化學(xué)性質(zhì)不會發(fā)生改變，C正確；唾液淀粉酶催化反應(yīng)的最適溫度

是37℃,但保存時應(yīng)在低溫條件下，D錯誤。

［答案］C

題型訓(xùn)練

題型一酶的概念及本質(zhì)

1.［2017?甘肅白銀月考］下列關(guān)于酶的敘述中，正確的是（）

A.人體中酶只能在人體的內(nèi)環(huán)境中起作用

B.酶的形成都要經(jīng)過核糖體的合成、內(nèi)質(zhì)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(yīng)代謝過程實(shí)現(xiàn)的

D.酶均是由內(nèi)分泌腺或外分泌腺的細(xì)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(nèi)環(huán)境（細(xì)胞外液）中起作用，如乙酰膽堿酶，也可以在

細(xì)胞內(nèi)（細(xì)胞內(nèi)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(nèi)質(zhì)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(jìn)而控制生物的性狀,

C正確；酶都是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)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(guān)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(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)

D.乙酶活性的改變是因?yàn)槠浞肿咏Y(jié)構(gòu)的改變

答案B

解析大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，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(zhì)，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(zhì)，A、C正確，B錯誤；乙酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，分子結(jié)構(gòu)改變,

蛋白質(zhì)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(yīng)進(jìn)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(yīng)過程

A.甲物質(zhì)為產(chǎn)物，乙物質(zhì)為反應(yīng)物

B.曲線I表示有酶參與

C.笈為反應(yīng)前后能量變化

D.酶參與反應(yīng)時，所降低的活化能為笈一日

答案D

解析甲為反應(yīng)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(yīng)所需活化能，C錯誤；酶參與反應(yīng)時，降低的活化能為￡一蜃

D正確。

考點(diǎn)2

酶的特性及實(shí)驗(yàn)

真題探究

［2016?全國卷I］若除酶外所有試劑已預(yù)保溫，則在測定酶活力的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的pH為無關(guān)變量，為了排除無關(guān)變量的干擾，應(yīng)控制相

同且適宜，而緩沖液能夠起到維持反應(yīng)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(yīng)先加底物后加酶，讓酶促反應(yīng)在適宜的溫度條件下進(jìn)

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(xùn)練

題型一酶的高效性和專一性實(shí)驗(yàn)

1.［2017?鄭州預(yù)測］下表是過氧化氫分解實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)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(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)驗(yàn)，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(jìn)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，要證明酶具有高效性，需要將

有酶和無機(jī)催化劑參與的反應(yīng)進(jìn)行比較，A錯誤；c和d都是實(shí)驗(yàn)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(jī)催化劑能促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，即具有催

化作用，C正確：實(shí)驗(yàn)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(zhì)，蛋白酶可以把蛋白質(zhì)水解為多肽。某

同學(xué)設(shè)計如下實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)中所涉及的酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)）探究有關(guān)性質(zhì)，下列分析錯誤

的是（）

試管

1234

加入的物質(zhì)

質(zhì)量分?jǐn)?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(yù)期顏色變化不變藍(lán)紫色?②

A.該實(shí)驗(yàn)的目的之一是研究酶之間的相互影響

B.該實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過程中，1號、2號試管加入的蒸儲水的體積相同

D.①處預(yù)期的顏色變化為藍(lán)色，②處不會發(fā)生顏色變化

答案D

解析由表格實(shí)驗(yàn)處理可以看出：該實(shí)驗(yàn)把淀粉酶和蛋白酶混合，則實(shí)驗(yàn)的目的之一是

研究酶之間的相互影響，A正確；根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)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(shí)驗(yàn)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(lán)，

蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，與雙縮版試劑反應(yīng)呈紫色，D錯誤。

技法提升

對比法一一驗(yàn)證酶的作用及高效性與專一性

1.酶的催化作用實(shí)驗(yàn)探究

檢測

對照組：反應(yīng)物+清水一?反應(yīng)物不被分解；

檢測

實(shí)驗(yàn)組：反應(yīng)物+等量的相應(yīng)酶溶液一?反應(yīng)物被分解。

2.酶的專一性實(shí)驗(yàn)探究

此實(shí)驗(yàn)中的自變量可以是不同反應(yīng)物，也可以是不同酶溶液，因變量是反應(yīng)物是否被分

解。

①設(shè)計思路一：用--種酶催化不同反應(yīng)物

檢測

實(shí)驗(yàn)組：反應(yīng)物+相應(yīng)酶溶液一?反應(yīng)物被分解；

檢測

對照組：另一反應(yīng)物+等量相同酶溶液一*反應(yīng)物不被分解。

②設(shè)計思路二：用不同酶催化同一種反應(yīng)物

檢測

實(shí)驗(yàn)組：反應(yīng)物+相應(yīng)酶溶液一?反應(yīng)物被分解；

檢測

對照組：相同反應(yīng)物+等量另一種酶溶液一?反應(yīng)物不被分解。

3.酶的高效性實(shí)驗(yàn)探究

檢測

對照組：反應(yīng)物+無機(jī)催化劑一?底物分解速率；

檢測

實(shí)驗(yàn)組：反應(yīng)物+等量相應(yīng)酶溶液一?底物分解速率。

實(shí)驗(yàn)中自變量是無機(jī)催化劑和酶，因變量是底物分解速率。

注意事項(xiàng)：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。

題型二溫度和pH對酶活性影響實(shí)驗(yàn)

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(shí)驗(yàn)步驟和探究過氧化氫酶

作用的最適pH的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。據(jù)此回答下列問題：

探究溫度對酶活性影響的實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)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(nèi)淀粉的

探究過氧化氫酶作用的最適pH的實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)一中屬于變量，而在實(shí)驗(yàn)二中屬于變量。

⑵實(shí)驗(yàn)一的①②③步驟為錯誤操作，正確的操作應(yīng)該是

實(shí)驗(yàn)一的第⑤步最好選用（試劑）測定單位時間內(nèi)。

（3）如將實(shí)驗(yàn)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(rèn)為是否科學(xué)？________o為什么？

⑷分析實(shí)驗(yàn)二的結(jié)果，可得到的結(jié)論是

在該預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上要進(jìn)一步探究該過氧化氫酶的最適pH,可在pH為之間設(shè)

置梯度。

答案（1）無關(guān)自（2）使新鮮a—淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分別達(dá)到預(yù)設(shè)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(xué)因?yàn)闇囟葧苯佑绊?/p>

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(nèi)隨pH的升高該過氧化氫酶活性升高，在pH為7?9的范圍內(nèi)隨pH的升高該過氧

化氫酶活性降低)6~8

解析(1)實(shí)驗(yàn)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(guān)變量；而實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該先使酶和底物分別達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，然后再將

底物和酶混合進(jìn)行反應(yīng)，否則會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，實(shí)驗(yàn)一的①②③步驟為錯誤

操作。淀粉遇碘液變藍(lán)，因此實(shí)驗(yàn)一的第⑤步最好選用碘液測定單位時間內(nèi)淀粉的剩余量，

單位時間內(nèi)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)二的結(jié)果可知：在pH為5?7的范圍內(nèi)隨pH的升高該過氧化氫酶活性升高，

在pH為7?9的范圍內(nèi)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(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上要進(jìn)一步探究該過氧化氫酶的最

適pH,可在pH為6?8之間設(shè)置梯度。

技法提升

“梯度法”探究酶的最適溫度或最適pH

1.設(shè)計思路

以溫度或pH為自變量，檢驗(yàn)反應(yīng)徹底完成所需時間或相同時間內(nèi)底物剩余量或相同時

間內(nèi)產(chǎn)物生成量。

2.設(shè)計方案

注意事項(xiàng)

1.溫度對酶活性的影響的注意事項(xiàng)

(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(jìn)行混合，并且按一定的溫度梯度多設(shè)幾個實(shí)驗(yàn)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?yàn)殪沉衷噭┬柙谒〖訜釛l件下才會發(fā)生特定的顏色反應(yīng)，而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)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?yàn)镠Qz遇熱會分解。

2.pH對酶活性的影響的注意事項(xiàng)

(1)探究pH對酶活性的影響實(shí)驗(yàn)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(yīng)物。否則反應(yīng)物會在未調(diào)節(jié)好pH的情況下就在前的作用下

發(fā)生反應(yīng)，影響實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)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?yàn)辂}酸會和斐林試劑中的

Cu(OH)2發(fā)生中和反應(yīng)，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(yīng)，因?yàn)橛米麒b定試劑的

碘液會和NaOII發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使碘與淀粉生成藍(lán)色絡(luò)合物的機(jī)會大大減少，而且在酸性條

件下淀粉也會水解，從而影響實(shí)驗(yàn)的觀察效果。

考點(diǎn)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(shè)置三個實(shí)驗(yàn)組：A組(20°C)、

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：

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(yīng)的速度會

(3)如果在時間友時，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

在友時，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)曲線圖顯示：在反應(yīng)開始的一段時間內(nèi)，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(qiáng)，則A組酶催化反應(yīng)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(yīng)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(zhì)，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(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)

題型訓(xùn)練

題型一溫度和pH對醐活性影響曲線的應(yīng)用

1.［2017?湖南六校聯(lián)考］如圖為某酶在不同溫度下反應(yīng)曲線隨時間變化的關(guān)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(yīng)最適溫度范圍

B.高溫使酶活性下降

c.酶促反應(yīng)生成物量與時間的關(guān)系

D.酶促反應(yīng)速率與前濃度的關(guān)系

答案D

解析20?40℃時，生成物量一直增加，500c時酶促反應(yīng)進(jìn)行的時間較短，從而可推

測酶促反應(yīng)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(biāo)為時間，縱坐標(biāo)為生成物量，因而題圖能反映不同溫

度下酶促反應(yīng)中生成物量與時間的關(guān)系，C正確；圖中沒有設(shè)置該酶的濃度梯度，因此不能

說明酶促反應(yīng)速率與酶濃度的關(guān)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(yīng)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(diǎn)為0

B.pH=a時，e點(diǎn)下移，d點(diǎn)左移

C.溫度降低時，e點(diǎn)不移，d點(diǎn)右移

D.H2O2量增加時，e點(diǎn)不移，d點(diǎn)左移

答案C

解析壓。2在無酶條件下可自然分解，故當(dāng)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(guān)，與酶的活性無關(guān)，pH下降、溫度降低都使酶活性下降，

最終生成量不變，反應(yīng)達(dá)到平衡所需時間增加，d點(diǎn)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(diǎn)上升)，反應(yīng)達(dá)到平衡所需時間增加，d點(diǎn)右移，D錯誤。

題型二底物濃度、生成物量與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系曲線的應(yīng)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(guān)系，圖2曲線b

表示在最適溫度、最適pH條件下，反應(yīng)物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。據(jù)圖分析正確的是

()

A.圖1曲線a中，A點(diǎn)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(yīng)速率可用曲線f表示

C.分別在圖2中取B、C點(diǎn)的速率值，對應(yīng)圖1中的曲線c和d

D.減小pH,重復(fù)該實(shí)驗(yàn)，圖2曲線b應(yīng)變?yōu)榍€f；增大pH,應(yīng)變?yōu)榍€e

答案B

解析圖1曲線a中，A點(diǎn)后，生成物的量不再增加是因?yàn)榉磻?yīng)已達(dá)到最大限度，反應(yīng)

物濃度是限制因素，A錯誤；圖2曲線酶減少后，最大反應(yīng)速率會降低，可用曲線f表示，

B正確；B、C兩點(diǎn)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(yīng)速率W影響酶活性

(1)溫度、pH都能影響酶的空間結(jié)構(gòu)，改變酶的活性，進(jìn)而影響醐促反應(yīng)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(yīng)速率的，并不影響酶

活性。

題型三酶促反應(yīng)有關(guān)曲線的綜合應(yīng)用

4.[2017?河北石家莊一模]如圖表示某種酶在不同處理?xiàng)l件下催化某反應(yīng)后，生成物的

量與反應(yīng)時間的關(guān)系。據(jù)圖分析正確的是()

生

成

物

的

量

反應(yīng)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(dá)到反應(yīng)平衡的情況下，酶濃度越大，相同

時間內(nèi)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(diǎn)，從而降低酶對底物的催化效應(yīng);非競爭性抑制劑和酶活性位點(diǎn)以外的其他位點(diǎn)結(jié)合,

能改變酶的構(gòu)型，使酶不能與底物結(jié)合，從而使酶失去催化活性。下列有關(guān)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(yīng)速率不再增加是因?yàn)槊柑幱陲柡蜖顟B(tài)

D.競爭性抑制劑與該酶催化的底物化學(xué)結(jié)構(gòu)相似

答案B

解析圖中曲線a反應(yīng)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(diǎn)，因此當(dāng)?shù)孜餄舛雀邥r，反應(yīng)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(yīng)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(diǎn)，因此應(yīng)與酶催化的底

物具有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，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(yīng)的變化情況，據(jù)圖分析下列說法不正確的是（）

加入酶

機(jī)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(jī)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(jié)合發(fā)揮作用，而不能和a結(jié)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(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì),

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(jī)催化劑相比，加酶時生成物的量達(dá)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(yīng)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(diǎn)對應(yīng)的溫度，B正確；圖6曲線中，加C廠的反應(yīng)速率明顯高

于不加的，加C/+的反應(yīng)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(jié)構(gòu)，而溫度較高或pH過低、過高均直接破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，D錯誤。

技法提升

分析酶促反應(yīng)曲線的關(guān)鍵

(1)識標(biāo)：“識標(biāo)明變量”，明確酶促反應(yīng)曲線坐標(biāo)圖中橫坐標(biāo)(自變量)和縱坐標(biāo)(因變

量)的含義。

(2)析線：“析線理關(guān)系”，分析酶促反應(yīng)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(diǎn)(特殊點(diǎn))：“抓點(diǎn)求突破”，明確酶促反應(yīng)曲線中起點(diǎn)、終點(diǎn)、頂點(diǎn)、拐點(diǎn)、

交叉點(diǎn)、特殊條件下的交點(diǎn)等表示的生物學(xué)含義。

(4)判斷：“先分后合巧辨析”，對多條酶促反應(yīng)曲線圖，根據(jù)曲線上不同標(biāo)示物識別

曲線所代表的意義(有的曲線直接標(biāo)出)，先對每一條曲線單獨(dú)分析，進(jìn)行比較，判斷曲線間

有無聯(lián)系或找出相互關(guān)系，然后綜合分析。

考點(diǎn)4

ATP的結(jié)構(gòu)和功能

真題探究

［2016?全國卷I］在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來標(biāo)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(tuán)所處的位置（A—P。?P。?P，或dA—P.?

P。?PJ。回答下列問題:

（1）某種酶可以催化ATP的一個磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端上，同時產(chǎn)生ADP。若要用該

酶把*標(biāo)記到DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在ATP的（填“a”"B"

或“Y”）位上。

（2）若用帶有32P標(biāo)記的dATP作為DNA生物合成的原料，將卻標(biāo)記到新合成的DNA分子

上，則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的（填“a”“B”或“丫”）位上。

［解析］（l）ATP水解時，遠(yuǎn)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(jié)合題意可知：若要用該酶把用標(biāo)記到DNA末端上，那么帶

有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)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(tuán)后，余下的結(jié)構(gòu)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(biāo)記的dATP作為DNA生物

合成的原料，將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的a位上。

［答案］⑴Y（2）a

題型訓(xùn)練

題型一ATP的結(jié)構(gòu)與成分分析

1.下列關(guān)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(yuǎn)離腺昔的那個易斷裂、易形成，故ATP水解時釋放出的能量

應(yīng)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(xué)組成中，中所對應(yīng)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(yīng)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(yīng)的部分稱為腺喋吟；③是DNA分子片段，其中“O”中所對應(yīng)

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(yīng)的部分稱為腺

噪吟核糖核甘酸。其中①和④的“O”中所對應(yīng)的含義最接近。故選D。

易錯警示

相關(guān)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(zhuǎn)化及ATP與能量代謝關(guān)系

3.[2017?東營模擬]ATP是細(xì)胞的能量通貨，是生命活動的直接能源物質(zhì)，如圖為ATP

與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式。下列說法錯誤的是（）

酶1

ATPADP+Pi+能量

B2

A.反應(yīng)向右進(jìn)行時所需的能量都來自于細(xì)胞內(nèi)有機(jī)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(zhuǎn)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(jī)理是降低反應(yīng)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(xì)胞內(nèi)有機(jī)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(jī)理是降低反應(yīng)的活化能，C、I）正確。

4.ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)，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(xì)胞器中進(jìn)行

C.Oz由紅細(xì)胞進(jìn)入肝臟細(xì)胞的線粒體，使肝臟細(xì)胞內(nèi)的ADP含量迅速下降

D.①②在物質(zhì)和能量上都是可逆反應(yīng)

答案A

解析a過程為細(xì)胞呼吸，它可發(fā)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(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(jìn)行，

光反應(yīng)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(zhì)上可逆，在能量上不可逆，D錯誤。

5.［2017?山東現(xiàn)代中學(xué)月考］下面是ATP合成的相關(guān)過程，與此有關(guān)的說法正確的是

()

色素吸收、.電能［酶

植物——?過程1：光能傳遞、轉(zhuǎn)換;DP+J-ATP

光合

r執(zhí)能一散失

細(xì)菌氧化分解Qj…、能取?

細(xì)菌有。2或無()2［化學(xué)能［酶人丁口

卜AFP

真菌ADP+PiJ

A.過程1是光合作用的光反應(yīng)，過程2是細(xì)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(nèi)的能量來源不同，去向相同

D.ATP在代謝旺盛的細(xì)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(yīng)，過程2是細(xì)胞呼吸，A正確；過

程1中有［H］的生成但無［H］的消耗，光反應(yīng)產(chǎn)生的［H］只用于暗反應(yīng)中三碳化合物的還原，B

錯誤；ATP在生物體內(nèi)的能量來源不同，可以來自光能，還可以來自有機(jī)物氧化分解釋放的

化學(xué)能，ATP中活躍的化學(xué)能可以轉(zhuǎn)換為光能、機(jī)械能、電能和主動運(yùn)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(xì)胞中ATP和ADP的轉(zhuǎn)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(zhì)ATP相關(guān)的易錯點(diǎn)提醒

(DATP與ADP相互轉(zhuǎn)化不可逆：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，從物質(zhì)方面來看是可逆的，從

酶、進(jìn)行的場所、能量方面來看是不可逆的。

(2)ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，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(dá)30.54kj/mol的能量。

(3)不可誤認(rèn)為細(xì)胞中含有大量ATP,事實(shí)上，細(xì)胞中ATP含量很少，ATP與ADP轉(zhuǎn)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(rèn)為ATP轉(zhuǎn)化為ADP不消耗水：ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”，這一過

程需ATP水解酶的催化，同時也需要消耗水。蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。

(5)ATP并不是細(xì)胞內(nèi)唯一的高能化合物，高能化合物在生物體內(nèi)有很多種，如存在于

各種生物體細(xì)胞內(nèi)的UTP、GTP、CTP及動物體內(nèi)的磷酸肌酸。

板塊三方向?真題體驗(yàn)

1.[2017?天津高考]將A、B兩種物質(zhì)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(yīng)的活化能

B.該體系中酶促反應(yīng)速率先快后慢

C.右后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，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(yīng)

的活化能，使A轉(zhuǎn)化為B,A正確；B物質(zhì)濃度變化曲線的斜率可代表酶促反應(yīng)速率，據(jù)圖

可知，酶促反應(yīng)速率先快后慢，B正確：金后，B增加緩慢是底物A不足導(dǎo)致的，C錯誤；

圖示為最適溫度下A、B濃度的變化曲線，適當(dāng)降低反應(yīng)溫度后，酶活性降低，反應(yīng)速率變

慢，達(dá)到原石對應(yīng)的反應(yīng)程度所需時間延長，D正確。

2.[2015?海南高考]關(guān)于生物體產(chǎn)生的酶的敘述，錯誤的是（）

A.酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA