1、专题三 酶、ATP,最新考纲 1.酶在代谢中的作用()。2.ATP在能量代谢中的作用()。,知识主线 核心串联,蛋白质,RNA,高效性,专一性,活化能,C、H、O、N、P,A-PPP,细胞呼吸,光合作用,直接能源物质,1.巧记酶的“二、一、一、一”,RNA,微专题1 形形色色的酶,催化,降低活化能,2.酶的特性,高效性,专一性,3.常考必记的7类酶(1)_催化脱氧核苷酸间缩聚形成磷酸二酯键，用于DNA复制(2)_用于转录时DNA解旋及核糖核苷酸间的连接,DNA聚合酶,RNA聚合酶,(3),限制酶,DNA连接酶,(4)DNA解旋酶用于DNA复制时双链间_打开,氢键,(5)(6)各种消化酶可对应催
2、化相关大分子的水解，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等 (7)细胞工程工具酶：_酶和果胶酶(除去植物细胞壁)、_ (分散动物细胞),纤维素,胰蛋白酶,4.酶的作用特性及影响酶活性的因素的曲线(1)特性：_,高效性,图1 (2)特性：_,专一性,图2,(3)影响酶促反应速率的因素曲线(请依次写出图1图4的横轴标识),图1_ 图2_ 图3_ 图4_ 注：不同温度下酶最适pH_(填“随之变化”或“不变”)不同pH条件下酶最适温度_ (填“随之变化”或“不变”),pH,温度,底物浓度,酶浓度,不变,不变,5.有关酶的两类实验设计(1)验证酶的本质、作用特性的实验设计,RNA水解酶,等量蒸馏水,同一底物+另一酶
3、液,无机催化剂,(2)探究酶的最适温度或最适pH的实验设计,(1)探究酶的高效性时，应设置“无机催化剂”作对照组。 (2)验证酶活性受温度和酸碱度影响时，要先让酶和底物均达到相应的条件后再让二者相遇，且不宜用斐林试剂作检测剂，不宜用H2O2作底物探究酶活性受温度的影响。 (3)检验蛋白酶对蛋白质的分解时应选用蛋白块，通过观察其消失情况得出结论，不能用双缩脲试剂鉴定。,1.(2016全国课标卷，3)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的试验中，下列操作顺序合理的是( )A.加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量B.加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量C.加
4、入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量D.加入底物计时加入酶加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量解析 在测定酶活力的实验中，在改变被探究因素之前，务必防止酶与底物混合，故只有C项所述操作顺序正确。答案 C,2.(2011全国卷，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( )A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解B.甲酶不可能是具有催化功能的RNAC.乙酶的化学本质为蛋白质D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变,解析 观察曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，说明甲酶能抗该种蛋白酶的降解；从酶的化学成分上来看，绝大多数酶是蛋白质，极少数是RNA
5、，甲酶可能是具有生物催化作用的RNA；乙酶的活性不断降低，说明能被该种蛋白酶降解，其本质为蛋白质；乙酶被降解的过程中其分子结构会发生改变。 答案 B,3.(2016全国卷，29)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20 )、B组(40 )和C组(60 )，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：,(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是_组。 (2)在时间t1之前，如果A组温度提高10 ，那么A组酶催化反应的速度会_。,(3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量_，原因是_。 (4)
6、生物体内酶的化学本质是_，其特性有_ _(答出两点即可)。,解析 (1)图示信息显示：40 条件下产物浓度达到最大值所需时间比20 条件下短，且40 条件下产物浓度最大值大于60 条件下，故在三个温度条件下，该酶活性最高的是B组。(2)由题图信息可知，在2040 范围内的酶活性均大于20 时的酶活性，故在t1之前，如果A组温度提高10 ，那么A组酶催化反应的速度会加快。(3)图示信息显示：在t2时，60 条件下的酶已失活，故此时增加底物，反应产物总量不会增加。(4)绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA；酶的特性包括高效性、专一性、作用条件较温和。 答案 (1)B (2)加快
7、(3)不变 60 条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加 (4)蛋白质或RNA 高效性、专一性,预测1 综合考查酶的本质、功能及特性 1.下列关于酶的说法中正确的是( )A.酶的合成一定需要核糖体，但酶的加工不一定需要高尔基体B.pH较低时一定会降低酶的活性C.在任何条件下，酶降低活化能的效果一定比无机催化剂显著D.所有活细胞都具有与细胞呼吸有关的酶，但不一定都分布在线粒体中,解析 化学本质为蛋白质的酶需要在核糖体上合成，化学本质为RNA的酶不在核糖体上合成；有些酶是分泌蛋白，有些酶是胞内蛋白，其中某些胞内蛋白不需要高尔基体的加工，A错误；不同酶的最适pH不同，因此pH较
8、低时不一定会降低酶的活性，反而可能升高酶的活性，如胃蛋白酶，B错误；酶能降低化学反应的活化能，但酶的催化需要适宜条件，因此并不是在任何条件下酶降低活化能的效果一定比无机催化剂显著，C错误。 答案 D,2.细胞中每时每刻都进行着化学反应，由于有酶的催化，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。下列关于酶和酶促反应的叙述，正确的是( )A.酶促反应都伴随着ATP的合成或利用B.光反应中水的分解不需要酶的催化C.酶产生于细胞内，但可在细胞外发挥作用D.底物浓度会影响酶的活性和酶促反应速率解析 酶促反应伴随着能量的吸收或释放，但是不一定有ATP的合成或利用，如过氧化氢酶催化过氧化氢的分解，A错误；植物的光合
9、作用中水的光解需要酶的催化，B错误；只要有底物存在且条件适宜，酶就能发挥作用，且在细胞内、外均可起作用，C正确；底物浓度不会影响酶的活性，但会影响酶促反应速率，D错误。答案 C,预测2 结合酶活性的影响因素及模型分析考查科学思维的能力 3.(2018中原名校第二次质量考评)某同学在进行某一酶促反应实验时，第一次实验测得产物生成量随时间变化情况如图中曲线a所示，第二次实验仅对第一次实验中的条件进行了一处调整，实验结果如曲线b表示。该同学改变的条件可能是( )A.酶的种类 B.酶的用量C.底物浓度 D.反应温度,解析 从两条曲线可以看出，两次实验中反应速率均逐渐减慢，一段时间后反应终止，产物不再增
10、加，但两次实验中产物生成总量不同。如果改变酶的种类或反应温度，要么反应无法进行，要么反应总时间发生改变，但反应终止后产物总量不会改变；如果改变酶的用量，反应总时间可能发生改变，但反应终止后产物总量不会改变，如果改变底物的浓度，将会影响反应的速率和产物生成总量，反应终止后产物总量必然改变。 答案 C,4.某科研小组将新鲜的萝卜磨碎，过滤制得提取液，对提取液中过氧化氢酶的活性进行了相关研究，得到如图所示的实验结果。下列分析错误的是( ),A.图甲中两支试管内加入的H2O2的浓度和量都属于无关变量 B.图乙中引起a、b曲线出现差异的原因可能是温度不同 C.过氧化氢酶可保存在低温、pH为7的环境中 D
11、.若将图甲中的萝卜提取液换成等量新鲜肝脏研磨液，则O2产生总量明显增多,解析 分析图甲的横、纵坐标及曲线，可确定实验的自变量是时间和催化剂的种类，因变量是O2产生量，而两支试管内加入的H2O2的浓度和量都属于无关变量，A正确；分析图乙的横、纵坐标及曲线，可确定实验的自变量是pH，一定范围内，在pH相同的情况下，a、b曲线对应的H2O2剩余量不同，故引起a、b曲线出现差异的原因不是pH不同，可能是温度等的不同，B正确；分析图乙可知，pH7时，过氧化氢酶的活性较高，而低温条件下酶的活性虽然较低，但是酶的结构稳定，因此可选择低温和pH为7的条件保存过氧化氢酶，C正确；若将图甲中的萝卜提取液换成等量新
12、鲜肝脏研磨液，O2的产生速率可能会改变，但是O2的产生总量不变，D错误。 答案 D,准确分析影响酶活性因素曲线的2个关键点 (1)找准自变量与因变量(2)明确酶活性制约因素,预测3 结合与酶相关实验考查科学探究能力 5.下列有关“探究影响酶活性的条件”实验的叙述，正确的是( )A.若探究pH对过氧化氢酶活性的影响，则pH是自变量，过氧化氢分解速率是无关变量B.若探究温度对酶活性的影响，可选择新鲜肝脏研磨液和过氧化氢溶液进行反应C.若探究温度对淀粉酶活性的影响，应将淀粉与淀粉酶两溶液混合后再调温度D.若探究温度对淀粉酶活性的影响，不可选择斐林试剂对实验结果进行检测,解析 若探究pH对过氧化氢酶活
13、性的影响，则pH是自变量，过氧化氢分解速率是因变量，A错误；若探究温度对酶活性的影响，不可选择新鲜肝脏研磨液和过氧化氢溶液进行反应，因为过氧化氢本身的分解就受温度的影响，B错误；若探究温度对淀粉酶活性的影响，应先将淀粉溶液与淀粉酶溶液在各自所需的温度下保温一段时间再混合，C错误；若探究温度对淀粉酶活性的影响，不可选择斐林试剂对实验结果进行检测，因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应，而该实验中需严格控制温度，D正确。 答案 D,6.下表是某小组为探究“过氧化氢酶的活性是否受pH的影响”而设计的实验操作步骤(猪肝中含有过氧化氢酶)，请回答下列问题：,(1)上述操作步骤中存在明显的缺
14、陷，请写出改进方案： _， _。 (2)在完成改进方案后，若实验结果为_， 则说明过氧化氢酶的活性受pH的影响。 (3)如果本实验用出现定气泡数量所需要的时间来表示酶的活性，那么所需的时间越长，酶的活性越_。 (4)如果将本实验的自变量换成温度来探究“过氧化氢酶的活性是否受温度的影响”，你认为是否合适？_，原因是_,解析 本题考查影响酶活性的因素，意在考查考生的分析能力和实验探究能力。由本实验的目的可知，本实验的自变量为不同的pH，因变量是过氧化氢的分解速率。(1)本实验应该有蒸馏水对照、过酸、过碱这三组，并且应该是自变量处理在前。 (2)在完成改进方案后，若甲、乙两试管中产生的气泡数量少，丙
15、试管中产生大量的气泡，则说明过氧化氢酶的活性受pH的影响；若甲、乙、丙3支试管中产生的气泡的情况基本一样，则说明过氧化氢酶的活性不受pH的影响。(3)如果本实验用出现一定气泡数量所需要的时间来表示酶的活性，那么所需的时间越长，酶的活性越低。(4)过氧化氢会随温度升高分解速度加快，从而对实验结果造成干扰，故不能用过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响。,答案 (1)操作步骤1、4互换 增加丙试管，在加入盐酸或氢氧化钠的步骤中换为加入1 mL蒸馏水，其他步骤与修正后的步骤相同 (2)甲、乙两试管中产生的气泡数量少，丙试管中产生大量的气泡 (3)低(或弱) (4)不合适 过氧化氢会随温度升高分解速度加快
16、，从而对实验结果造成干扰,酶相关实验设计必记4个关键点 (1)探究酶的高效性时，应设置“无机催化剂”作对照组。 (2)验证酶的专一性，既可用同一种酶(如淀粉酶)作用于不同的底物(如淀粉和蔗糖)，也可以用不同的酶(如淀粉酶和蛋白酶)作用于同一底物(如淀粉)。 (3)验证酶活性受温度和酸碱度影响时，要先让酶和底物均达到相应的条件后再让二者相遇，且探究酶活性受温度影响时，不宜用H2O2作底物，也不宜用斐林试剂作检测剂。 (4)用不同底物、同种酶来探究酶的专一性时，若是用淀粉酶，底物为淀粉、蔗糖两种，则应用斐林试剂作为检测试剂，不能选用碘液作为检测试剂。,1.ATP的再生与利用,微专题2 ATP与能量
17、,注：ATP中含有两个高能磷酸键，其中远离腺苷的高能磷酸键容易水解与合成。,2.ATP与能量,糖类,脂肪,太阳能,单向,呼吸,分解者,未利用,10%20%,3.ATP的产生与消耗,1.(2014全国卷)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是( )A.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用B.机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATPC.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATPD.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于细胞呼吸解析 ATP是生命活动直接的能源物质，机体无时无刻不在消耗ATP，睡眠时生命活动并没停止，也需要消耗能量，B错误。答案 B,2.2
18、016全国卷，29(1)(2)在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(APPP或dAPPP)。回答下列问题：(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的_(填“”“”或“”)位上。(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的_(填“”“”或“”)位上。,解析 (1)ATP水解生成ADP的过程中，断裂的是远离腺苷A的那个高能磷酸键
19、即位和位之间的高能磷酸键，即位磷酸基团转移到DNA末端。要将32P标记到DNA上，带有32P的磷酸基团应在位上。(2)dATP脱去位和位的磷酸基团后为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，即DNA的基本组成单位之一，用dATP为原料合成DNA时，要将32P标记到新合成的DNA上，则32P应在位。 答案 (1) (2),预测1 综合考查ATP的结构及功能 1.(2018豫北豫南联赛)甲(AATTGC)是一段单链DNA片段，乙是甲的转录产物，丙(APPP)是转录过程中需要的一种物质，有关叙述正确的是( )A.甲、乙、丙的组分中含有的五碳糖相同B.甲、乙共由6种核苷酸组成C.丙和酶的化学元素组成相同D.甲、乙中的A
20、与丙中的A不是同一物质,解析 甲中含脱氧核糖，乙、丙中含核糖，A错误；甲中含4种脱氧核苷酸，乙中含4种核糖核苷酸，B错误；丙是ATP，其化学组成元素是C、H、O、N、P；酶绝大部分是蛋白质(化学元素组成是C、H、O、N)，少数是RNA(化学组成元素是C、H、O、N、P)，C错误；甲中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸，乙中的A为腺嘌呤核糖核苷酸，丙中的A是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，D正确。 答案 D,2.细胞中某生命活动过程和某物质结构如图所示，下列叙述错误的是( ),A.在肌肉收缩时，图1所示过程释放的能量可使肌肉中的能量增加，形状改变 B.处的化学键较处不稳定，且所含的能量也较多 C.ATP中的结构即
21、图2中的A，该结构在RNA中也存在 D.ADP失去一个磷酸基团之后，即可用于图2中物质的合成,解析 图1所示过程为ATP的水解过程，其中是腺嘌呤，是普通化学键，是高能磷酸键；图2为DNA的结构模式图。在肌肉收缩时需消耗能量，图1所示过程为ATP的水解过程，释放的能量可使肌肉中的能量增加，形状改变，考生可能对“形状改变”的理解出错，其实就是“肌肉收缩”，A正确；ATP的结构式可以简写成APPP，水解时远离A的高能磷酸键(即处)容易断裂，较处不稳定，且所含的能量也较多，B正确；ATP中的为腺嘌呤，即图2中的A，该结构在RNA中也存在，C正确；ADP失去一个磷酸基团之后为腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RN
22、A的原料之一，不能用于图2中物质(DNA)的合成，D错误。 答案 D,几种常考化合物中“A”的辨析,预测2 围绕ATP的产生与消耗考查生命观念与科学思维能力 3.(2018安徽示范高中联考)下列有关人体内ATP的叙述，错误的是( )A.人体成熟红细胞只能通过无氧呼吸产生ATPB.线粒体中产生大量ATP时，一定伴随着氧气的消耗C.在生命活动旺盛的细胞中ATP的含量较多D.ATP断裂两个高能磷酸键后可形成腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸解析 ATP是细胞生命活动的直接能源物质，细胞中ATP与ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，其含量不会累积，总是处在一个较低水平，C错误。答案 C,4.(2018河南名校联盟质检)下图表示能量在生物细胞内的变化形式。下列有关说法中正确的是( ),(1)在叶绿体中可发生过程 (2)在图中过程中，活跃的化学能2的能量多于热能 (3)线粒体中可发生过程 A.(1) B.(2) C.(3) D.(2)(3),解析 在叶绿体中可发生图中过程，不能发生过程，(1)错误；在图中过程，即细胞呼吸中，活跃的化学能2的能量少于热能，(2)错误；线粒体中进行有氧呼吸第二、三阶段时，发生过程；进行DNA复制、转录、蛋白质合成时发生过程，(3)正确。 答案 C,
