2024年高考生物一輪復(fù)習(xí)必修一第三單元細胞的能量供應(yīng)和利用試題

細胞的能量供應(yīng)和利用

第7講ATP和酶

內(nèi)容要求——明考向近年考情——知規(guī)律

(1)解釋ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直

2021?湖南卷(5)、2020?北京卷(4)、

接能源物質(zhì)；(2)說明酶在代謝中的作用

2020?全國卷HI(29)、2019?全國卷H(2)、

及影響因素；(3)探究酶催化的專一性、

2020.海南卷(8)

高效性及影響酶活性的因素(活動)。

考點一ATP的結(jié)構(gòu)與功能

考點?自主梳理夯實必備知識

的結(jié)構(gòu)和功能直玨跳源物余，但井訃"噌一”,

▼還洵GF\U7?、CTP竽

腺苦三磅祓.

節(jié)圖化學(xué)?|三個磷酸基團

一個腺首/I\'水?解時，法捷節(jié)

.一先的裂，林■故多

m就十，同時生成

I腺噂吟片'—,*＞吟取

核糖/:

；兩個特殊的化學(xué)鍵

'￥..........

可以值與為A-P-'P-'P

(l)ATP的供能原理

兩個相ATP中的特殊化ATP在酶的作用

鄰的磷學(xué)鍵不穩(wěn)定,末下水解時.脫離下

酸基團端磷酸基團有一

來的末端磷酸基.

都山更種離開ATP而與

里挾能量與其他

電荷而其他分子結(jié)合的

分子結(jié)合，從而

相互排趨勢，即具有較

斥等高的轉(zhuǎn)移勢能使后者發(fā)生變化

(2)ATP是一種高能磷酸化合物

ATP水解的過程就是釋放能量的過程，1molATP水解釋放的能量高達30.54kJ,

所以說ATP是一種高能磷酸化合物。

2.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化

區(qū)TP的否版"：

__-/:ATP的水解;

VV

箜

ADP+Pi+能量ATPADP+Pi

我ATP1反應(yīng)式］+能量

I

ATP合成酶ATP水解醋

細胞質(zhì)基質(zhì)、線

反應(yīng)

粒體、葉綠體生物體的需能部位

場所

光能（光合作用）、鯉遠離腺背（A）的那

化學(xué)能（細胞呼吸）凝個特殊化學(xué)鍵

',■可直接轉(zhuǎn)化成其他

儲存在ATP（遠離

pi叼；形式的能量（如機

A的那個特殊化學(xué)

I電庶|；械能、電能等），用

鍵）中

,:了各項生命活動

知能中ATP令哥艮丸

ATP與A訐轉(zhuǎn)化訃喀迅I共性）$加可q復(fù)料電能■f

速及時不可摘環(huán)知用

AT?與A2P袒星及H的能量供應(yīng)機制，在所有

圣蕩硒畫就建二樣的，這體現(xiàn)了生物界的

統(tǒng)一，性

3.ATP的利用

（l）ATP為主動運輸供能的過程（以Ca2+釋放為例）

Ca-彖美一科維促使ATP心存的造

,0oCa?+QO^OoCa2+

ObATPADP9ADP

+與，+載

Ca?Ca載體蛋白載體蛋白空間

體蛋白相應(yīng)位

的磷酸化結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,

點結(jié)合，ATPCa2+由膜內(nèi)釋

水解放到膜外

⑵ATP——細胞內(nèi)流通的能量“貨幣”

①吸能反應(yīng)：一般與ATP的水解反應(yīng)相聯(lián)系,由ATP水解提供能量。如蛋白質(zhì)

的合成。

②放能反應(yīng)：一般與ATP的合述相聯(lián)系，釋放的能量儲存在ATP中。如細胞內(nèi)

有機物的氧化分解反應(yīng)。

4.ATP產(chǎn)生量與02供給量的關(guān)系分析

A點&無其條件下，州

胞可通過比條呼吸分年

洵機物,產(chǎn)生M-fATP

翊

陽：喃乳動物成的紅紳胞

iAHyH遂行無條呼吸)

.B

如

AO

供給量

:為役隱。,仔給?并多,：

”務(wù)呼吸明顯加強，：

pTPf生汗也浙博?：

［易錯辨析

(1)淀粉水解成葡萄糖時伴隨有ATP的生成(X)

⑵人成熟紅細胞無細胞核和眾多的細胞器，所以不能合成ATP(X)

(3)人劇烈運動時，細胞中ATP的含量會明顯降低(X)

(4)線粒體內(nèi)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和葉綠體中進行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)中都能合成ATP(X)

(5)ATP水解釋放的能量可用于細胞內(nèi)的吸能反應(yīng)(J)

(6)無氧條件下，光合作用是葉肉細胞產(chǎn)生ATP的唯一來源(X)

命題，規(guī)律探究提升學(xué)科素養(yǎng)

考向1結(jié)合ATP的結(jié)構(gòu)和功能，考查結(jié)構(gòu)與功能觀

1.(2019?天津卷，2)下列過程需ATP水解提供能量的是()

A.唾液淀粉酶水解淀粉

B.生長素的極性運輸

C.光反應(yīng)階段中水在光下分解

D.乳酸菌無氧呼吸的第二階段

答案B

解析唾液淀粉酶水解淀粉是在消化道中進行的，不需要消耗ATP水解釋放的能

量，A錯誤；生長素的極性運輸是細胞的主動運輸，需要消耗ATP水解釋放的能

量，B正確；光反應(yīng)階段中水在光下分解產(chǎn)生NADPH和氧氣，不需要消耗ATP

水解釋放的能量，C錯誤；乳酸菌無氧呼吸的第二階段是丙酮酸和［H］在酶的催化

作用下轉(zhuǎn)化成乳酸，此過程既不產(chǎn)生ATP,也不消耗ATP,D錯誤。

2.(2020?山東省等級考試一模，5)雙脫氧核甘三磷酸(ddNTP)與脫氧核甘三磷酸

(dNTP)的結(jié)構(gòu)如圖所示。已知ddNTP按堿基互補配對的方式加到正在復(fù)制的子鏈

中后，子鏈的延伸立即終止。某同學(xué)要通過PCR技術(shù)獲得被32P標(biāo)記且以堿基“C”

為末端的、不同長度的子鏈DNA片段。在反應(yīng)管中已經(jīng)有單鏈模板、引物、DNA

聚合酶和相應(yīng)的緩沖液等，還需要加入下列哪些原料（

堿基

(A/G/C/T)

X在ddNTP中表示H

X在dNTP中表示OH

①dGTP,dATP,dTTP,dCTP②dGTP,dATP,dTTP③a位32P標(biāo)記的ddCTP

④丫位32P標(biāo)記的ddCTP

A.①③B.①④

C.②③D.②④

答案A

解析PCR過程需要模板、引物、DNA聚合酶、相應(yīng)的緩沖液和原料，因為要

獲得不同長度的子鏈DNA片段，所以在合成DNA過程中要加入所有的原料

dGTP,dATP,dTTP,dCTP和在不同堿基“C”位置使子鏈的延伸終止的ddCTP；

DNA的基本組成單位為脫氧核甘酸，由脫氧核糖、磷酸和含氮堿基構(gòu)成，因此要

將32P標(biāo)記在a位置，A正確。

考向2圍繞ATP的利用，考查科學(xué)思維能力

3.（2021.湖南卷，5）某些蛋白質(zhì)在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基

酸位點發(fā)生磷酸化和去磷酸化，參與細胞信號傳遞，如圖所示。下列敘述錯誤的

是（）

A.這些蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化過程體現(xiàn)了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點

B.這些蛋白質(zhì)特定磷酸化位點的氨基酸缺失，不影響細胞信號傳遞

C.作為能量“貨幣”的ATP能參與細胞信號傳遞

D.蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化反應(yīng)受溫度的影響

答案B

解析根據(jù)題干可知，某些蛋白質(zhì)在相關(guān)酶的作用下會發(fā)生磷酸化和去磷酸化，

而發(fā)生了磷酸化和去磷酸化的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，功能有所不同，能夠體現(xiàn)蛋

白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的特點，A正確；這些蛋白質(zhì)特定磷酸化位點的氨基酸缺

失，會導(dǎo)致這些蛋白質(zhì)不能發(fā)生磷酸化和去磷酸化，不能參與細胞信號傳遞，B

錯誤；由題圖可知，在蛋白質(zhì)磷酸化過程中，ATP為蛋白質(zhì)提供磷酸基團，參與

了細胞信號傳遞，C正確；蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化反應(yīng)均屬于酶促反應(yīng)，受溫

度的影響，D正確。

4.（2021.山東煙臺期末）ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)。下列有關(guān)ATP

的敘述正確的是（）

A.ADP與ATP的相互轉(zhuǎn)化過程中所需的酶相同

B.許多放能反應(yīng)與ATP的水解相聯(lián)系，許多吸能反應(yīng)與ATP的合成相聯(lián)系

C.人在緊張時，細胞內(nèi)ATP的合成速率與ADP的產(chǎn)生速率難以保持動態(tài)平衡

D.參與Ca2+主動運輸?shù)妮d體蛋白也能催化ATP的水解

答案D

解析酶具有專一性，ADP與ATP的相互轉(zhuǎn)化過程中所需的酶不同，A錯誤；

ATP的水解釋放能量，許多吸能反應(yīng)與ATP的水解相聯(lián)系，ATP的合成消耗能量，

許多放能反應(yīng)與ATP的合成相聯(lián)系，B錯誤；人在緊張時，代謝加快，細胞內(nèi)

ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化速度很快，但ATP的合成速率與ADP的產(chǎn)生速率依然保

持動態(tài)平衡，C錯誤；參與Ca2+主動運輸?shù)妮d體蛋白能催化ATP水解并將Ca2+

運出細胞，D正確。

［題后反思〉細胞內(nèi)ATP產(chǎn)生與消耗的生理過程及場所

國胞度＞■一消耗ATP:主動運榆、胞吞、胞吐

-產(chǎn)生ATP:光反應(yīng)

-消耗ATP：暗反應(yīng)和自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)

、錄、蛋白質(zhì)合成等

J產(chǎn)生ATP：細胞呼吸第一階段

［消耗ATP:許多生化反應(yīng)的進行

-消耗ATP:蛋白質(zhì)的合成

-消耗ATP:DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等

I「產(chǎn)生ATP:有氧呼吸第二、第三階段

，消耗ATP：自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白

〔質(zhì)合成等

,消耗ATP:植物細胞形成細胞壁、動物

1細胞形成分泌物等生命活動

-消耗ATP：有機物的合成、加工、運輸?shù)?/p>

考點二酶的作用、特性及影響因素

考點?自主梳理夯實必備知識

1.酶的本質(zhì)和功能

［本質(zhì)卜絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA

/［合成原料）-氨基酸或核糖核昔酸

&合成場所卜核糖體、細胞核等，般卡

"來源卜一般來說,能細麻都能產(chǎn)生酶

［功能）-催化作用喧一功能

2.酶本質(zhì)的探索歷程（連線）

a.提取到了麻酶,并證明其

①巴斯德是蛋白質(zhì)

②李比希\/b.將酵母菌細胞中引起發(fā)酵

的物質(zhì)稱為釀酶

③畢希納父\c.發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物

催化功能

④薩姆納

Vd.釀酒中的發(fā)酵是由酵母菌

細胞引起的

⑤切赫和奧爾特曼e.引起發(fā)酵的是酵母菌細胞

中的某種物質(zhì)

3.酶的作用機理分析降低化學(xué)反應(yīng)的活化能

能重活化受一②無甑催化過程所

a

酹庫價的

需要的活化能

冶化維

b一.①有酶催化過程所

一鬧卷「.---需要的活化能

反應(yīng)物A[H]

d-產(chǎn)物P

反應(yīng)過程

提醒①加熱不能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，但是可以為反應(yīng)提供能量。

②酶可以重復(fù)多次利用，不會立即被降解。

4.酶的特性

(1)高效性：酶的催化效率是無機催化劑的IO??1()13倍。

(2)專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。

⑶作用條件較溫和：在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；高溫、過酸、

過速等條件會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而永久失活；低溫條件下酶的活性很低,

但空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

5.比較過氧化氫在不同條件下的分解

(1)實驗原理

①2H2。2建籍津2H2。+02t

②比較H2O2在Fe3\過氧化氫酶等不同條件下氣泡的產(chǎn)生速度或使點燃但無火

焰的衛(wèi)生香復(fù)燃的程度，了解過氧化氫酶的作用。

(2)實驗方案

力口2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為“

—%的FeCl?溶液I/七

2mL體積分?jǐn)?shù)為一*香

i13%的過氧化氫溶液2

產(chǎn)生氣泡小、少、慢

帶火星的衛(wèi)生香發(fā)亮

比較過氧化

加2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為衛(wèi)

氫酶和F03+

^20%的肝臟研磨液生

的催化效率工2mL體積分?jǐn)?shù)為一香

33%的過氧化氫溶液

香復(fù)燃

I易錯辨析

(1)酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸(X)

(2)酶可降低過氧化氫分解反應(yīng)的活化能而無機催化劑不能(X)

⑶酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應(yīng)的底物(J)

(4)產(chǎn)生激素的細胞一定產(chǎn)生酶，但是產(chǎn)生酶的細胞不一定產(chǎn)生激素(J)

(5)蛋白酶能催化多種蛋白質(zhì)水解，因此蛋白酶不具有專一性(X)

I長句應(yīng)答

1.(科學(xué)思維)酶具有高效性的原理是同無機催化劑相比，酶能顯著降低化學(xué)反應(yīng)的

活化能。

2.生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。酶的特性有高

效性、專一性、酶的作用條件較溫和。

3.(科學(xué)思維)過酸、過堿或溫度過高使酶永久失活的原因：酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞。

重點,疑難突破突破關(guān)鍵能力

1.與酶有關(guān)的曲線分析

:項目;:曲線+分析:

VV

曲強a、6rh匕說明獨用洵高效■■收

*加無機--a、c討比H能訛明

加朗催化劑『帝耳有催化詐用

了壕念K平衡點

瓶化劑入庭-能縮短達到化學(xué)平

時間衡■竹舟里的舟回,不能

次受化學(xué)欠應(yīng)的平街點

在庵物A中力。入潴A,

..>欠應(yīng)速聿技未加酶時

明又加快，說明&SA

能儂化啟枷4與的

;僅應(yīng)

底物A濃度'>在庖物A中力。入酶3,僅_

應(yīng)速率和未力。醋H和

同，說明醋B不能催化

幅促反應(yīng)速率應(yīng)徹岐與的伙,應(yīng)

最適溫度溫度■,-...

*高溫、過破、過底均令

酶促反應(yīng)速率

▼破壞潴的空間結(jié)構(gòu)

環(huán)境條件'/'->F層白庭晟潼“初，

對酶活性淡虜■白能最11”法包

的影響最適pHpH

僅應(yīng)溶液的“變化

反應(yīng)物剩余量不給響睛作用的最

（相對值）以百」一*溫度

:pH=13:'

溫度

反應(yīng)速率....段限制因景旻髓

底物濃度*AB

A,--B漆度或曲治地

對酶促反

應(yīng)速率的-r\............兇段限制is景美府物

L___I________濃F5

影響O底物濃度’

1.…**.在啟物克足、善他務(wù)件應(yīng)

酶濃度對定的情況下，伙?應(yīng)速聿與

潴濃皮成正比

酶促反應(yīng)

速率的影響

°P酹濃］

2.探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用

試管編號12

注入可溶性

2mL—

淀粉溶液

注入蔗糖溶解—2mL

注入新鮮的2mL2mL

淀粉酶溶液

60℃水浴保溫5min

新配制的

2mL2mL

斐林試劑

沸水浴煮沸1min

實驗現(xiàn)象有磚紅色沉淀沒有稽紅色沉淀

說明產(chǎn)生了還原稻，淀粉被北海說明應(yīng)糖沒有被水用

------、，

一論:請的昨用一甯一一性

(1)該實驗的自變量是底物的種類；因變量是底物是否被淀粉酶水解。本實驗設(shè)計

思路是探究同一種酶是否能催化不同底物水解。

(2)上述實驗中不能用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑，因為碘液只能檢測淀粉是

否被水解，而蔗糖分子無論是否被水解都不會使碘液變色。

I發(fā)散思維〉教材中具有“專一性”或“特異性”的物質(zhì)歸納

:每一種酶只能催化一種或一類

仁壽、」化學(xué)反應(yīng)，如限制性內(nèi)切核酸

L?-T''；雁能識別特定的核甘酸序列，

:并在特定的位點切割DNA分子

/；某些物質(zhì)通過細胞膜時需要轉(zhuǎn)

便送L」運蛋白協(xié)助，不同物質(zhì)所需轉(zhuǎn)

專/1蛋白運蛋白不同,轉(zhuǎn)運蛋白的專一

一(:性是細胞膜選擇透過性的基礎(chǔ)

性

物:激素特異性地作用于靶細胞、

質(zhì)

萋靶器官，其原因在于其靶細胞

衛(wèi)生的細胞膜上或細胞內(nèi)存在與該

:激素特異性結(jié)合的受體

1------r1氨基酸;

［抗體Kf一種抗體只能與相應(yīng)的抗原發(fā)

生特異性結(jié)合

特一種抗原只能與相應(yīng)的抗體發(fā)i

異生特異性結(jié)合

性

物

質(zhì)DNA每種特定的DNA分子都有其獨；

分子特的脫氧核甘酸序列

細胞膜或細胞內(nèi)激素、神經(jīng)遞質(zhì)，

[Wh-等的受體(糖蛋白)?般具有特異性，

:命題?規(guī)律探究提升學(xué)科素養(yǎng)

考向1結(jié)合酶的化學(xué)本質(zhì)及作用，考查歸納與概括能力

1.（2017.全國卷H,3）下列關(guān)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(yīng)最適溫度和保存溫度是37℃

答案C

解析DNA的合成主要發(fā)生在細胞核中，此外在線粒體和葉綠體中也能合成，因

此細胞核、線粒體和葉綠體中都有參與DNA合成的酶，A錯誤；只要給予適宜

的溫度、pH等條件，由活細胞產(chǎn)生的酶在生物體外也具有催化活性，B錯誤；鹽

析可使蛋白質(zhì)在水溶液中的溶解度降低，但不影響蛋白質(zhì)的活性。而胃蛋白酶的

化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因此從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法，C正

確；唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度是37C,但是37C不是保存該酶的最適溫度,

酶應(yīng)該在低溫條件下保存，D錯誤。

2.（2021.1月八省聯(lián)考湖北卷，2）在生物體內(nèi)，酶是具有催化作用的有機物。下列

關(guān)于酶的敘述，錯誤的是（）

A.過氧化氫酶、麻酶和麥芽糖酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)

B.DNA聚合酶和DNA連接酶都能催化磷酸二酯鍵的形成

C.胰蛋白酶的合成及分泌與核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體有關(guān)

D.淀粉酶和鹽酸通過降低反應(yīng)物的活化能催化淀粉水解

答案D

解析絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA,而過氧化氫

酶、腺酶和麥芽糖酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，A正確；DNA聚合酶能催化脫氧核

普酸與DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，DNA連接酶催化兩個DNA片段之間形

成磷酸二酯鍵，B正確；胰蛋白酶屬于分泌蛋白，其合成及分泌與核糖體、內(nèi)質(zhì)

網(wǎng)和高爾基體有關(guān)，C正確；淀粉酶和鹽酸都是催化劑，可以降低化學(xué)反應(yīng)的活

化能，但不能降低反應(yīng)物的活化能，D錯誤。

［題后反思〉酶在生活中的應(yīng)用

（1）人發(fā)燒時不想吃東西，原因是體溫升高導(dǎo)致消化酶活性降低，食物在消化道中

消化緩慢。

（2）唾液淀粉酶隨食物進入胃內(nèi)就會失活，原因是唾液淀粉酶的最適pH為6.8,而

胃液的pH為0.9?1.5。

（3）胰島素等蛋白質(zhì)類或多肽類激素只能注射，不能口服，原因是口服會導(dǎo)致該類

激素被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸而失效。固醇類激素（如性激素）和氨基酸衍生

物類激素（如甲狀腺激素）不會被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。

考向2結(jié)合影響酶促反應(yīng)的因素，考查科學(xué)思維能力

3.（2020.北京卷，4）用新鮮制備的含過氧化氫酶的馬鈴薯懸液進行分解H2O2的實

驗，兩組實驗結(jié)果如圖。第1組曲線是在pH=7。、20℃條件下，向5mL1%的

H2O2溶液中加入0.5mL酶懸液的結(jié)果。與第1組相比，第2組實驗只做了一個

改變。第2組實驗提高了（）

?X2

S2O

S

1

泡

0

金

咒

A.懸液中酶的濃度B.H2O2溶液的濃度

C.反應(yīng)體系的溫度D.反應(yīng)體系的pH

答案B

解析提高酶的濃度能夠提高反應(yīng)速率，但不能提高生成氧氣的總量，A錯誤；

提高H2O2溶液的濃度，就是提高底物濃度，產(chǎn)物的量增加，B正確；適度的提高

溫度可以加快反應(yīng)速率，但不能提高產(chǎn)物的量，C錯誤；改變反應(yīng)體系的pH,可

以改變反應(yīng)速率，但不能提高產(chǎn)物的量，D錯誤。

4.（2022.百師聯(lián)盟開學(xué)聯(lián)考）在催化化學(xué)反應(yīng)時，酶具有高效性、專一性、作用條

件較溫和等特性，下列說法正確的是（）

A.低溫下保存酶是因為低溫能改變酶的空間結(jié)構(gòu)降低酶活性

B.探究溫度對酶活性影響實驗時，選擇的反應(yīng)物最好是過氧化氫

C.探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的專一性時，不能用碘液進行鑒定

D.溫度適宜條件下，酶可為化學(xué)反應(yīng)提供活化能而加速化學(xué)反應(yīng)速率

答案c

解析低溫條件不能改變酶的空間結(jié)構(gòu)，故酶適合在低溫下保存，A錯誤；過氧

化氫受熱易分解，不能用來探究溫度對酶活性的影響，B錯誤；無論蔗糖是否分

解，均不能與碘液反應(yīng)，故不能利用碘液檢測蔗糖是否分解，C正確；酶的作用

機理是降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能，酶不能為化學(xué)反應(yīng)提供活化能，D錯誤。

考點三探究影響酶活性的條件

考點?自主梳理夯實必備知識

1.探究溫度對酶活性的影響

(1)實驗原理

-----碘液-----三匚二

藍色C無藍色出貯

溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解,滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍色及藍色

的深淺來判斷酶的活性。

(2)實驗步驟、現(xiàn)象及結(jié)論

取6支試管，分別編號為1與「、2與2，、3與3，，并分別進行以下操作。

試管

1r22'33，

編號

2mL可2mL可2mL可

2mL淀2mL淀2mL淀

—?溶性淀粉溶性淀粉溶性淀粉

粉酶溶液粉酶溶液粉酶溶液

溶液溶液溶液

實在60℃溫水中水浴

二在冰水中水浴5min在沸水中水浴5min

驗5min

步1與1'試管內(nèi)液體混2與2,試管內(nèi)液體混3與3,試管內(nèi)液體混

三

驟合，搖勻合，搖勻合，搖勻

在60℃溫水中水浴在沸水中水浴相同時

四在冰水中水浴數(shù)分鐘

相同時間間

五取出試管，分別滴加2滴碘液，搖勻，觀察現(xiàn)象

實驗呈藍色無藍色出現(xiàn)呈藍色

現(xiàn)象

酶發(fā)揮催4匕作用需要適宜的溫度條件，溫度過高和過低都將影響酶的

結(jié)論

活性

提醒①探究溫度對酶活性的影響時，一定要讓反應(yīng)物和酶在各自所需的溫度下

保溫一段時間，再進行混合。

②選擇淀粉和淀粉酶來探究酶的最適溫度時，檢測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(yīng)，而該實驗中需嚴(yán)格

控制溫度。

③探究溫度對酶活性的影響時，不宜用H2O2作反應(yīng)物，因為H2O2易分解，加熱

條件下其分解會加快，氧氣的產(chǎn)生速率增加，并不能準(zhǔn)確反映酶活性的變化。

2.探究pH對酶活性的影響

(1)實驗原理：2H2。2過辿遜2H20+02t。pH影響酶的活性，從而影響氧氣

的生成速率，也可用帶火星的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗02的生成速率。

(2)步驟

實驗實驗操

試管1試管2試管3

步驟作內(nèi)容

注入等量過氧

—■2滴2滴2滴

化氫酶溶液

注入不同pH的1mL1mL1mL

二

溶液蒸鏘水鹽酸NaOH溶液

注入等量的過

三2mL2mL2mL

氧化氫溶液

有大量氣泡產(chǎn)基本無氣泡產(chǎn)基本無氣泡產(chǎn)

四觀察現(xiàn)象

生生生

(3)結(jié)論：酶的催化作用需要適宜的pH,pH偏低或偏高都會影響酶的活性。

提醒①探究pH對酶活性的影響時，必須先調(diào)pH,然后再將反應(yīng)物與酶混合，

否則反應(yīng)物會在未調(diào)節(jié)好pH的情況下就在酶的作用下發(fā)生反應(yīng)，影響實驗的準(zhǔn)

確性。另外，本實驗中也可將過氧化氫酶溶液和過氧化氫溶液分別調(diào)至同一pH

再混合，以保證反應(yīng)開始便達到預(yù)設(shè)pH。

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

劑發(fā)生反應(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)，因為用作鑒定

試劑的碘液會和NaOH發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使碘與淀粉生成藍色絡(luò)合物的機會大大減

少，而且在酸性條件下淀粉也會被水解，從而影響實驗的觀察效果。

由命題?規(guī)律探究提升學(xué)科素養(yǎng)

考向結(jié)合酶的相關(guān)實驗，考查科學(xué)探究能力

1.（2022.廣東湛江模擬）已知淀粉在酸性條件下能被水解，如圖表示pH對淀粉酶活

性的影響結(jié)果。下列有關(guān)敘述正確的是（）

1h后淀粉剩余量

淀粉初始量----------門「

“IHMHHI一

O135791113pH

A.分析實驗結(jié)果可知，該淀粉酶的最適pH為7

B.若在強酸條件下淀粉的剩余量較少，則淀粉酶具有活性

C.當(dāng)pH=3時，淀粉酶的活性比pH=9時的活性高

D.分離在pH=13時的淀粉酶，其能與雙縮胭試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)

答案D

解析分析柱形圖可知，lh后，這幾組實驗中pH為7的條件下淀粉的剩余量最

少，淀粉酶的最適pH在7左右，但最適pH并不一定是7,A錯誤；在強酸條件

下，酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，淀粉酶失活無法發(fā)揮作用，且因淀粉在酸性條件下

能被水解，因此在強酸條件下淀粉的剩余量較少，并不是淀粉酶催化（淀粉酶沒有

活性）的結(jié)果，B錯誤；分析柱形圖可知，pH為3條件下和pH為9條件下淀粉剩

余量基本相等，由于淀粉在酸性條件下能被水解，因此pH為3條件下的酶活性

低于pH為9條件下酶的活性，C錯誤；淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，pH為13

條件下，淀粉酶的空間結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，但肽鍵沒有斷裂，故仍然能與雙縮腺試

劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)，D正確。

2.（2022.安徽A10聯(lián)盟摸底）某興趣小組為了研究溫度對唾液淀粉酶活性的影響，

進行了相關(guān)實驗，實驗結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)分析正確的是（）

20X?

——40七

----601;

O。'2’3反應(yīng)時間

A.由實驗可知，該唾液淀粉酶的最適溫度為40°C

B.60C組，f2時刻向反應(yīng)液中滴加碘液，溶液不會出現(xiàn)藍色

C.增加淀粉溶液的濃度會導(dǎo)致20C組產(chǎn)物濃度增大

D.在13時刻將60℃組置于40℃環(huán)境中曲線會上升

答案C

解析分析曲線圖可知：在40℃組，反應(yīng)到達化學(xué)平衡所需要的時間最短，酶的

活性最高，故三個溫度條件下，該酶活性最高的是40C組，但不能說明40C是

該酶的最適溫度，A錯誤；60°C組，最終產(chǎn)物濃度低于20℃組和40℃組，說明

60°C會導(dǎo)致該酶完全失活，12時應(yīng)該還有一部分淀粉未被水解，因此，滴加碘液

會出現(xiàn)藍色，B錯誤；20c時酶有活性，增加底物的濃度，會導(dǎo)致最終產(chǎn)物的濃

度增大，C正確；在△時刻，60c組中酶已經(jīng)完全失活，置于40C環(huán)境中曲線

不會變，D錯誤。

重溫真題經(jīng)典再現(xiàn)

1.經(jīng)典重組判斷正誤

⑴馬鈴薯塊莖無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過程不能生成ATP(2019?全國卷II,

2C)()

⑵成熟個體中的細胞增殖過程不需要消耗能量(2018.全國卷HI,2A)()

⑶饑餓時，胰高血糖素水平升高，促進糖原分解，說明激素具有酶的催化活性

(2018?全國卷H,3B)()

(4)淀粉水解成葡萄糖時伴隨有ATP的生成(2017.海南卷，5A)()

提示(1)X(2)X

(3)X激素具有調(diào)節(jié)作用，但不具有催化作用。(4)X

2.(2019?浙江4月選考，10)為研究酶的特性，進行了實驗，基本過程如下表所示:

步驟基本過程試管A試管B

1加入2%過氧化氫溶液3mL3mL

2加入馬鈴薯勻漿少許—

3加入二氧化鎬一少許

4檢測

據(jù)此分析，下列敘述錯誤的是（）

A.實驗的可變因素是催化劑的種類

B.可用產(chǎn)生氣泡的速率作檢測指標(biāo)

C.該實驗?zāi)苷f明酶的作用具有高效性

D.不能用雞肝勻漿代替馬鈴薯勻漿進行實驗

答案D

解析比較表中試管A和試管B中加入的物質(zhì)，可知本實驗的自變量是催化劑的

種類，A正確；本實驗的檢測指標(biāo)可以是衛(wèi)生香的燃燒程度也可以是產(chǎn)生氣泡的

速率，B正確；馬鈴薯勻漿中含有過氧化氫酶，二氧化鎰屬于無機催化劑，通過

比較二者催化過氧化氫分解的情況，可以證明酶具有高效性，C正確；雞肝勻漿

中也含有過氧化氫酶，所以可以用雞肝勻漿代替馬鈴薯勻漿進行實驗，D錯誤。

3.（2021.海南卷，14）研究人員將32P標(biāo)記的磷酸注入活的離體肝細胞，1?2min

后迅速分離得到細胞內(nèi)的ATP。結(jié)果發(fā)現(xiàn)ATP的末端磷酸基團被32P標(biāo)記，并測

得ATP與注入的32P標(biāo)記磷酸的放射性強度幾乎一致。下列有關(guān)敘述正確的是

（）

A.該實驗表明，細胞內(nèi)全部ADP都轉(zhuǎn)化成ATP

B.32P標(biāo)記的ATP水解產(chǎn)生的腺甘沒有放射性

C.32P在ATP的3個磷酸基團中出現(xiàn)的概率相等

D.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化速度快，且轉(zhuǎn)化主要發(fā)生在細胞核內(nèi)

答案B

解析根據(jù)題意可知，該實驗不能說明細胞內(nèi)全部ADP都轉(zhuǎn)化成ATP,A錯誤;

腺昔由腺喋吟和核糖構(gòu)成，不含磷元素，無放射性，B正確；根據(jù)題意可知，放

射性幾乎只出現(xiàn)在ATP的末端磷酸基團，C錯誤；該實驗不能說明轉(zhuǎn)化主要發(fā)生

在細胞核內(nèi)，D錯誤。

4.（2021.海南卷，11）某種酶的催化反應(yīng)速率隨溫度和時間變化的趨勢如圖所示。

據(jù)圖分析，下列有關(guān)敘述錯誤的是（）

°。時間

A.該酶可耐受一定的高溫

B.在九時，該酶催化反應(yīng)速率隨溫度升高而增大

C.不同溫度下，該酶達到最大催化反應(yīng)速率時所需時間不同

D.相同溫度下，在不同反應(yīng)時間該酶的催化反應(yīng)速率不同

答案D

解析據(jù)圖可知，該酶在70°C條件下仍具有一定的活性，故該酶可以耐受一定的

高溫，A正確；據(jù)圖可知，在力時，酶催化反應(yīng)速率隨溫度升高而增大，即反應(yīng)

速率與溫度的關(guān)系為40℃V50℃<60℃<70℃,B正確；由題圖可知，在不

同溫度下，該酶達到最大催化反應(yīng)速率（曲線變平緩）時所需時間不同，其中70℃

達到該溫度下的最大反應(yīng)速率時間最短，C正確；相同溫度下，不同反應(yīng)時間內(nèi)

該酶的催化反應(yīng)速率可能相同，如達到最大反應(yīng)速率（曲線平緩）之后的反應(yīng)速率

相同，D錯誤。

5.（2019.天津卷，3）植物受病原菌感染后，特異的蛋白水解酶被激活，從而誘導(dǎo)植

物細胞編程性死亡，同時病原菌被消滅。激活蛋白水解酶有兩條途徑：①由鈣離

子進入細胞后啟動；②由位于線粒體內(nèi)膜上參與細胞呼吸的細胞色素c含量增加

啟動。下列敘述正確的是（）

A.蛋白水解酶能使磷酸二酯鍵斷開

B.鈣離子通過自由擴散進入植物細胞

C.細胞色素c