资源简介

新人教生物一轮复习课堂互动探究案
3-1　酶与ATP
考点一　酶的本质、作用特性及相关模型
任务驱动·探究突破
任务1　正确辨析有关酶的八种说法
项目 错误说法 正确说法
产生场所 具有分泌功能的细胞才能产生 ______(哺乳动物成熟的红细胞等除外)
化学本质 蛋白质 有机物
作用场所 只在细胞内起催化作用 可在____________发挥作用
温度影响 低温和高温均使酶变性失活 低温____________，不会使酶变性失活
作用 酶具有调节、催化等多种功能 酶只起________作用
来源 有的可来源于食物等 ________内合成
合成原料 只有氨基酸 氨基酸、________
合成场所 只有核糖体 核糖体、________等
任务2　对比分析酶与动物激素的“一同三不同”
相同 都具有________的特点，也具有一定特异性
不同 产生 部位 几乎所有____细胞都产生酶；而只有______细胞才能产生激素
化学 本质 酶绝大多数是________，少数为RNA；激素的化学本质则为________、________、氨基酸衍生物等
作用 机制 酶是催化剂，在化学反应前后，质量和性质________；激素作为信号分子，在发挥完作用后被________
　(1)酶并不改变化学反应的平衡点，不能提供能量，只降低化学反应的活化能，从而缩短化学反应达到平衡的时间。
(2)酶化学反应后并不失活，反应前后酶的化学性质和数量均保持不变。
(3)能产生激素的细胞一定能产生酶，但是能产生酶的细胞不一定能产生激素。
(4)酶是化合物，亦可以作为底物被其他酶催化分解。
(5)酶并不只在细胞内起催化作用，酶可在细胞内、细胞外、体外发挥作用。
(6)酶不具有调节作用，酶只起催化作用。
(7)酶不能从食物中获得，是在活细胞中合成的。
(8)酶的结构并不是始终不变的，酶在催化过程中会发生可逆性的结构变化。
任务3　酶的作用原理和特性曲线解读
(1) 酶的作用机理分析
①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是____段。
②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是____段。
③酶降低的活化能是____段。
④若将酶变为无机催化剂，则B点在纵轴上应向____移动。
(2)表示酶专一性的图像和曲线解读
①图像
图中__________表示酶，__________表示被催化的底物。
②曲线
a．在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时的变化是________，说明酶A能催化该反应。
b．在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明______________。
(3)表示酶高效性的曲线解读
①曲线
②解读：由曲线可知，酶比__________的催化效率更高；酶只能__________________，不改变化学反应的________。因此，酶________(填“能”或“不能”)改变最终生成物的量。
(4)酶促反应的影响因素
任务4　研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养
科学思维
(1)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体中的蛋白质，处理后的核糖体仍可完成氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中对该反应起催化作用的物质是什么？你的推断依据是什么？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2)(必修1 P80“拓展应用”T3延伸思考)如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系，据图分析：
①A、B两种酶的化学本质是否相同？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
②B酶活性改变的原因是什么？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
③欲让A、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种酶处理？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
考向分类·对点落实
考向一 酶的本质和作用的综合考查
1.关于生物体产生的酶的叙述，错误的是(　　)
A．酶的化学本质是蛋白质或RNA
B．脲酶能够将尿素分解成氨和CO2
C．蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类
D．纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
2．[2022·黄冈模拟]在蛋白质合成过程中，肽酰转移酶催化核糖体上一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基间形成肽键。该酶对核糖核酸酶敏感，但对蛋白酶不敏感。下列关于肽酰转移酶的叙述错误的是(　　)
A．肽酰转移酶在核糖体上合成
B．肽酰转移酶在核糖体中起作用
C．肽酰转移酶催化氨基酸脱水缩合
D．肽酰转移酶能降低反应的活化能
3．(不定项选择)为使反应物A→产物P，采取了酶催化(最适温度和pH)和无机催化剂催化两种催化方法，其能量变化过程用图甲中两条曲线表示；图乙表示某酶促反应过程的示意图，下列有关分析不合理的是(　　)
A．距离b可反映无机催化剂催化效率比酶催化效率低的原因
B．适当升高温度，酶催化的曲线Ⅱ对应的距离a将下降
C．图乙中②可代表蔗糖，那么③④可代表葡萄糖和果糖
D．图乙中若①代表胰蛋白酶，当pH稍低于最适值时，③④的生成速率不变
4．(不定项选择)科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶(牛细胞中的一种蛋白质)，可以将该酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。若通过透析的方法除去尿素和巯基乙醇，再将没有活性的酶转移到生理缓冲溶液中，经过一段时间以后，发现胰核糖核酸酶活性得以恢复。下列叙述正确的是(　　)
A．胰核糖核酸酶空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关
B．这个实验说明环境因素能影响蛋白质的空间结构而影响其功能
C．用强酸强碱等处理胰核糖核酸酶也能导致其结构的改变
D．巯基乙醇和尿素处理破坏了胰核糖核酸酶中的肽键导致其变性
考向二 以模型形式考查酶的知识
5．[2022·济南模拟]温度会影响酶促反应速率，其作用机理可用坐标曲线表示(如图)。其中a表示底物分子具有的能量，b表示温度对酶空间结构的影响，c表示酶促反应速率与温度的关系。下列说法正确的是(　　)
A．随着温度的升高，底物分子具有的活化能增加
B．处于曲线c中1、2位点酶分子活性是相同的
C.酶促反应速率是底物分子的能量与酶空间结构共同作用的结果
D．酶适于低温保存，原因是底物分子的能量低
6．[2022·江西上高高三试题]关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，开始实验时4支试管(1号试管作对照；2号试管加热；3号试管滴入FeCl3溶液；4号试管滴入肝脏研磨液)内的过氧化氢分子的能量状态如下图所示，图中阴影部分表示分子正处于容易发生化学反应的活跃状态。表示4号试管的是(　　)
7．(不定项选择)下图表示某酶的作用模式图，有关叙述正确的是(　　)
A．该酶的基本组成单位是核糖核苷酸
B．酶提供底物RNA活化所需的能量
C．pH影响酶的空间结构从而影响催化效率
D．酶与底物结合后会失去催化活性
8．(不定项选择)下图是某课外活动小组探究酶活性影响因素时绘制的实验结果图(实验中用盐酸创设酸性条件，盐酸能催化淀粉水解)。下列有关叙述正确的是(　　)
A．实验的自变量是1 h后淀粉的剩余量，因变量是pH
B．pH为1时有淀粉水解，则过酸条件下酶没有失活
C．pH为3时酶的活性小于pH为9时酶的活性
D．与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著
考点二　“三法”探究酶的本质、特性及影响酶活性的因素
任务驱动·探究突破
任务1　用“试剂检测法”鉴定酶的本质
实验原理和方法
任务2　用“对比实验法”探究或验证酶的高效性、专一性及影响酶活性的因素
(1)验证酶的高效性
①设计思路
验证酶高效性的方法是“对比法”，自变量为____________，因变量为底物的反应速率。
②设计方案
项目 实验组 对照组
材料 等量的同一种底物
试剂 与底物相对应的“酶溶液”(如生物材料研磨液) 等量的“____________”
现象 反应速率很快，或反应用时短 反应速率缓慢，或反应用时长
结论 酶具有________
(2)验证酶的专一性
①设计思路：常见的思路有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出相应结论。
②设计方案
项目 方案一 方案二
实验组 对照组 实验组 对照组
材料 同种底物(等量) 与酶相对应的底物 另外一种底物
试剂 与底物相对应的酶溶液 另外一种酶溶液 同一种酶(等量)溶液
现象 发生反应 不发生反应 发生反应 不发生反应
结论 酶具有专一性 酶具有专一性
任务3　用“梯度法”探究影响酶活性的因素(温度或pH)
(1)设计思路：设计实验时需设置________________梯度的实验组进行________对照，最后根据实验现象得出结论。酶促反应所需时间最短的一组对应的温度(或pH)最接近________。相邻组间的差值(即梯度值)越________，测定的最适温度(或pH)就越精确。
(2)设计方案
组别编号 1 2 … n
实验材料 等量的同种底物和酶
温度(或pH) t1(或a1) t2(或a2) … tn(或an)
衡量指标 相同时间内，各组酶促反应中生成物量的多少，或底物剩余量的多少
实验结论 生成物量最多的一组，或底物剩余量最少的一组对应的温度(或pH)最接近最适温度(或pH)
　有关酶实验操作的“四宜”和“四不宜”
(1)若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性时，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不宜选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。
(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂“宜”选用碘液，“不宜”选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
(3)在探究pH对酶活性影响时，“宜”保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与底物接触，“不宜”在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。
(4)在探究酶的适宜温度的实验中，“宜”选用淀粉和淀粉酶，“不宜”选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。
考向分类·对点落实
考向一 酶活力及存在实验测定
1.[2022·鲁南十校联考]下列关于酶特性实验设计的叙述，正确的是(　　)
A．验证酶的专一性时，自变量一定是酶的种类
B．验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度
C．探究温度对酶活性影响时，自变量是温度
D．探究酶催化作用的最适pH时，应设置过酸、过碱、中性三组
2．某些蛋白酶在生产和使用前需要测定酶活性。下图表示科研人员选用酪蛋白对多种蛋白酶的活性进行测定的实验结果(注：实验在30 ℃、pH＝9.0的条件下进行)，下列分析，错误的是(　　)
A.在上述实验条件下，蛋白酶K和α 胰凝乳蛋白酶的活性最高
B．在实验过程中，部分菠萝蛋白酶和胰蛋白酶可能失活
C．这几种蛋白酶均能分解酪蛋白，说明这些酶不具有专一性
D．可用盐析的方法从各种蛋白酶的提取液中沉淀出蛋白酶
考向二 影响酶活性的因素探究
3.甲同学从某哺乳动物的胃液中分离到了一种酶。为探讨该酶的最适pH，设计了如下实验方案，其中最合理的是(　　)
方案 pH范围 温度 酶活性测定 最适pH
A 1～6 25 ℃ 每间隔一个pH梯度进行酶活性测定 以pH对酶活性作图，酶活性最高时对应的pH为最适pH
B 1～14 25 ℃
C 1～6 37 ℃
D 1～14 37 ℃
4.(不定项选择)某兴趣小组探究乙醇的浓度和铁离子对纤维素酶活性的影响时进行了相关实验，结果如图所示，下列相关叙述，正确的是(　　)
A．该实验的自变量是乙醇浓度，有无铁离子是无关变量
B．铁离子可使纤维素酶催化纤维素水解时的活化能降低
C．乙醇和铁离子对纤维素酶活力有相互促进作用
D．若要验证该酶的专一性，则实验的自变量是底物种类
[师说技巧]
设置对照实验可以排除无关变量的干扰，增加实验的可信度。要想正确设置对照，自变量的确定是关键。常见的与酶有关的实验设计思路总结如下表：
实验目的 自变量 实验组 对照组
验证酶具有催化作用 相应酶液的有无 底物＋相应酶液 底物＋等量蒸馏水
验证酶的高效性 催化剂的种类(无机催化剂和酶) 底物＋相应酶液 底物＋无机催化剂
验证酶的专一性 不同的底物或不同的酶液 底物＋相应的酶液 同一底物＋另一酶液或另一底物＋同一酶液
验证某种酶是蛋白质 待测酶液和标准蛋白质溶液 待测酶液＋双缩脲试剂 标准蛋白质溶液＋双缩脲试剂
验证某种酶是RNA 待测酶液和标准RNA溶液 待测酶液＋吡罗红染液 标准RNA溶液＋吡罗红染液
注：根据实验目的的不同，有些实验需设置相互对照，即设置两个或两个以上实验组，如探究酶作用的最适温度(或pH)时，应按一定的自变量梯度设置多个实验组，通过相互对照实验找出酶的最适温度(或pH)。
考向三 与酶有关的实验设计的综合考查
5.酶抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究了两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，对实验的结果进行分析并绘图，请回答下列问题：
(1)该实验的自变量是____________________，实验中对无关变量应进行控制，该实验的无关变量有________________(至少答出两项)。
(2)据图分析，随着底物浓度的升高，抑制剂________(填类型)的作用逐渐减小甚至消失。从活化能的角度分析，推测抑制剂降低酶促反应速率的原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)某同学认为该实验小组的实验过程应是：
a．将某消化酶溶液等分为①②③三组，将每组等分为若干份；
b．在一定条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度的底物混合；
c．在①中加入一定量的蒸馏水，②中加入等量的抑制剂Ⅰ，③中加入等量的抑制剂Ⅱ；
d．定时取样检测各反应中底物的量或产物的量，记录实验结果并绘图。
你认为该实验操作是否正确？________。如果不正确，请进行改正，________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
考点三　ATP的结构、功能和利用
任务驱动·探究突破
任务1　完善ATP和ADP的相互转化
(1)转化基础
ATP的化学性质不稳定，____________的特殊化学键容易断裂和重建。
(2)细胞内产生与消耗ATP的常见生理过程
转化场所 常见的生理过程
细胞膜 消耗ATP：________、胞吞、胞吐
细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸________阶段
叶绿体 产生ATP：________。消耗ATP：________和自身DNA复制、转录、翻译等
线粒体 产生ATP：有氧呼吸第________阶段，消耗ATP：自身DNA复制、转录、翻译等
核糖体 消耗ATP：________的合成
细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等
任务2　ATP的功能与动、植物细胞代谢
(1)植物细胞可以通过________________形成ATP，而动物细胞只能通过________形成ATP。
(2)ATP水解释放的能量可用于主动运输、________、肌肉收缩、________、大脑思考等。
(3)在下面坐标系中画出ATP产生量与O2供给量之间的关系曲线，以及ATP的产生量与呼吸强度之间的关系曲线。
　
1．关于ATP的2个易错提醒
(1)ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需要酶的催化，同时也需要消耗水。凡是有机物(如蛋白质、糖原、淀粉等)的水解都需要消耗水。
(2)ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能，可直接用于各项生命活动(光反应阶段合成的ATP只用于暗反应)；而合成ATP所需能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用中吸收的光能。
2．归纳概括ATP与核苷酸的关系
(1)ATP的结构(如下图所示)
(2)与核苷酸的关系
任务3　类比助记不同化合物中的“A”
物质结构 物质名称 A的含义
ATP ________(腺嘌呤＋核糖)
核苷酸 ________
DNA ________________
RNA ______________
共同点：所有“A”都含有腺嘌呤
任务4　归纳记忆能源与能源物质
考向分类·对点落实
考向一 ATP相关基础知识考查
1.蛋白质合成过程中，除ATP外，还需要GTP提供能量，如图为GTP的结构简式，下列分析不合理的是(　　)
A.GTP和ATP的结构类似
B．GTP有三个特殊化学键
C．GTP可分解为GDP和Pi
D．GTP也可作为直接能源
2．dATP是脱氧腺苷三磷酸的英文名称缩写，其结构式可简写成dA—P～P～P(该结构式中的dA表示脱氧腺苷)。下列分析正确的是(　　)
A．与ATP相比，dATP分子结构的主要区别是含氮碱基不同
B．在DNA复制过程中，dATP可直接参与DNA子链的合成
C．若dATP中的特殊化学键水解，也可为某些吸能反应供能
D．细胞内生成dATP时有能量的储存，常与吸能反应相联系
3．[2022·云南曲靖模拟]在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是(　　)
A．①和② B．②和③
C．③和④ D．①和④
考向二 ATP前后关联知识的综合考查
4.[经典高考]下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是(　　)
A．含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一
B．加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加
C.无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成
D．光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP的合成
考向三 利用结构与功能适应的观点分析ATP的应用
5.当你品尝各种美味佳肴时，你可能不得不感谢三磷酸腺苷(ATP)这种化学物质。新的研究显示，ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键作用。根据以上信息不能推出的结论是(　　)
A．ATP与能量供应相关
B．作为信息分子的ATP不能提供能量
C．ATP也可作为信息传递分子
D．神经细胞膜外表面可能有ATP的受体
6．(不定项选择)磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下将自身的磷酸基团转移到ADP 分子中来合成ATP( A—P～P～P)。研究者对蛙的肌肉组织进行短暂电刺激，检测对照组和实验组(肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理)肌肉收缩前后ATP和ADP的含量，结果如下表所示，根据实验结果，下列有关分析正确的是(　　)
磷酸腺苷 对照组/(10－6mol·g－1) 实验组/(10－6mol·g－1)
收缩前 收缩后 收缩前 收缩后
ATP 1.30 1.30 1.30 0.75
ADP 0.60 0.60 0.60 0.95
A.对照组中的肌肉组织细胞中有ATP和ADP的相互转化
B.实验组中的肌肉组织细胞中有ATP分解但无ATP合成
C.对照组中的磷酸肌酸可以维持ATP含量的相对稳定
D．实验组数据表明部分生命活动利用了靠近A的磷酸键
[网络建构提升]
[长句应答必备]
1．同无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应的活化能。
2．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。
3．在最适温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
4．过酸、过碱或温度过高使酶永久失活的原因是酶的空间结构遭到破坏。
5．ATP分子的结构可以简写成：A—P～P～P，其功能是直接给细胞的生命活动提供能量。
[等级选考研考向]
1．[2021·浙江6月]下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述，正确的是(　　)
A．“酶的催化效率”实验中，若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎，实验结果相同
B．“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验中，分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物
C．“探究酶的专一性”实验中，设置1、2号试管的目的是检验酶液中是否混有还原糖
D．设计温度对蛋白酶活性影响的实验方案时，可选择本尼迪特试剂检测反应产物
2．[2020·北京卷]用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH＝7.0、20 ℃条件下，向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.5mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了(　　)
A．悬液中酶的浓度 B．H2O2溶液的浓度
C．反应体系的温度 D．反应体系的pH
3．[2020·浙江7月选考，10]为研究酶作用的影响因素，进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是(　　)
A．反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B．加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C.将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D．比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
4．[2019·天津卷，3]植物受病原菌感染后，特异的蛋白水解酶被激活，从而诱导植物细胞编程性死亡，同时病原菌被消灭。激活蛋白水解酶有两条途径：①由钙离子进入细胞后启动；②由位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素c含量增加启动。下列叙述正确的是(　　)
A．蛋白水解酶能使磷酸二酯键断开
B．钙离子通过自由扩散进入植物细胞
C．细胞色素c与有氧呼吸第一阶段有关
D．细胞编程性死亡避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染
5．[2019·浙江4月选考，10]为研究酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示：
步骤 基本过程 试管A 试管B
1 加入2%过氧化氢溶液 3 mL 3 mL
2 加入马铃薯匀浆 少许 －
3 加入二氧化锰 － 少许
4 检验
据此分析，下列叙述错误的是(　　)
A．实验的可变因素是催化剂的种类
B．可用产生气泡的速率作检测指标
C．该实验能说明酶的作用具有高效性
D．不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
6．[江苏卷]下列关于酶的叙述，正确的是(　　)
A．发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性
B．口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用
C．用果胶酶澄清果汁时，温度越低澄清速度越快
D．洗衣时，加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性
7．[海南卷]ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述，错误的是(　　)
A．酒精发酵过程中有ATP生成
B．ATP可为物质跨膜运输提供能量
C．ATP中高能磷酸键水解可释放能量
D．ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成
[国考真题研规律]
8．[2017·全国卷Ⅱ，3]下列关于生物体中酶的叙述，正确的是(　　)
A．在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶
B．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
C．从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
D．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃
9．[全国卷Ⅰ，1]下列叙述错误的是(　　)
A．DNA与ATP中所含元素的种类相同
B．一个tRNA分子中只有一个反密码子
C．T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
D．控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上
课堂互动探究案1
高效课堂　师生互动提考能
考点一
【任务驱动·探究突破】
任务1　活细胞　细胞内、细胞外、体外　只使酶活性降低　催化　生物体　核糖核苷酸　细胞核
任务2　微量、高效　活　内分泌　蛋白质　蛋白质　脂质　不变　灭活
任务3　(1)AC　BC　AB　上　(2)A　B　明显加快　酶B不能催化该反应　(3)无机催化剂　缩短达到化学平衡所需的时间　平衡点　不能　(4)最高　不发生　不同　会　成正比　加快　最大　最适pH也不变　不影响
任务4　(1)提示：酶的化学本质为蛋白质或RNA，若经蛋白酶处理后仍具活性，则该酶应属RNA，而不是蛋白质。
(2)①提示：不相同。A酶活性未改变，其化学本质不是蛋白质而是RNA；B酶活性降低，化学本质为蛋白质。
②提示：B酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。
③提示：应用RNA水解酶处理。
【考向分类·对点落实】
1．解析：酶的化学本质是蛋白质或RNA；脲酶能够将尿素分解成氨和CO2；蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类；纤维素酶能够降解植物细胞壁，细菌细胞壁的成分是肽聚糖，需用肽聚糖水解酶降解。
答案：D
2．解析：肽酰转移酶对核糖核酸酶敏感，但对蛋白酶不敏感，说明该酶的化学本质是RNA，不是在核糖体上合成的，A错误；肽酰转移酶催化核糖体上一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基间形成肽键，而肽键的合成场所是核糖体，由此可见肽酰转移酶在核糖体中起作用，并能催化氨基酸脱水缩合，B、C正确；酶能降低化学反应的活化能，D正确。
答案：A
3．解析：曲线Ⅰ可代表无机催化剂催化的反应，曲线Ⅱ可代表酶催化的反应，距离b表示酶催化时降低的活化能(与无机催化剂催化的反应相比)，故距离b可反映无机催化剂催化效率比酶催化效率低的原因，A正确；图甲中该酶所处的环境条件为最适条件，故将酶催化的反应温度升高，酶活性下降，导致其降低化学反应活化能的能力下降，a将上升，B错误；蔗糖由一分子果糖和一分子葡萄糖组成，C正确；pH会影响酶活性，pH低于最适值时，酶活性降低，③④的生成速率也会下降，D错误。
答案：BD
4．解析：胰核糖核酸酶是蛋白质，其空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关，A正确；分析题意，该实验说明环境因素能影响蛋白质的空间结构而影响其功能，B正确；由于胰核糖核酸酶的化学本质属于蛋白质，因此受到强酸强碱的处理会发生变性失活，空间结构发生改变，C正确；根据题意，巯基乙醇和尿素处理破坏了胰核糖核酸酶的空间结构导致变性，D错误。
答案：ABC
5．解析：由图可知，随着温度的升高，底物分子具有的能量增加，A错误；处于曲线c中1、2位点酶促反应速率相等，但酶分子活性不一定相同，B错误；由图可知，底物分子的能量与酶空间结构都会影响酶促反应速率，C正确；由图可知，酶适于低温保存，原因是低温只是抑制酶活性，不会使酶变性失活，D错误。
答案：C
6．解析：分析题干信息可知，1号试管为对照组，反应速率最低，2号试管是加热处理，加热可以为分子从常态转变为活跃状态提供能量，反应速率与1号试管相比速率增大，3号试管是加入无机催化剂处理，催化剂可以降低化学反应的活化能，使反应速率加快，4号试管滴入肝脏研磨液(内含过氧化氢酶)，与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的效果更显著，因此酶的催化作用具有高效性，反应速率最大。分析题图可知，A、B、C、D四个选项的图中，C选项中容易发生化学反应的活跃状态的频率最高，反应速率最快，应该是4号试管，故选C。
答案：C
7．解析：根据题图分析，该酶的化学本质是RNA，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，A正确；酶能降低化学反应的活化能，不能为化学反应提供能量，B错误；pH(过酸或者过碱)影响酶的空间结构从而影响催化效率，C正确；由图示可知酶与底物结合后没有失去催化活性，故可循环使用，D错误。
答案：AC
8．解析：据图分析，横坐标为不同的pH，纵坐标为淀粉剩余量，所以实验的自变量是pH，因变量是1 h后淀粉的剩余量，A错误；根据题干信息已知盐酸能催化淀粉水解，所以pH为1时有淀粉水解，应该是盐酸的作用，并不能说明酶没有失活，B错误；据图示可知pH为3和pH为9条件下淀粉剩余量相等，但pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下的酶活性，原因是因为pH为3的条件下，有盐酸催化淀粉分解干扰实验结果，C正确；比较pH为1和pH为7的实验结果可知，pH为7的条件下淀粉的剩余量小于pH为1条件下淀粉的剩余量，故说明与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著，D正确。
答案：CD
考点二
【任务驱动·探究突破】
任务1　双缩脲　蛋白质　吡罗红
任务2　(1)不同类型催化剂　无机催化剂　高效性
任务3　(1)一系列不同温度(或pH)　相互　最适温度(或pH)　小
【考向分类·对点落实】
1．解析：验证酶的专一性时，自变量可以是酶的种类，也可以是底物的种类，A错误；验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类，B错误；探究温度对酶活性影响时，自变量是温度，C正确；探究酶催化最适pH时，过酸、过碱会使酶变性，使结果不精确，应设置酸性、中性、碱性多组不同pH的实验组，使实验尽可能精确，D错误。
答案：C
2．解析：由图可知，在上述实验条件下，蛋白酶K和α 胰凝乳蛋白酶的活性最高，A正确；该实验是在pH＝9.0的条件下进行的，pH较高，木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶和胰蛋白酶的活性较低，部分酶可能失活，B正确；酶的专一性是指一种酶能催化一种或一类化学反应，酪蛋白的化学本质是蛋白质，因此不同蛋白酶都能分解酪蛋白，这能体现酶的专一性，C错误；题中几种酶的化学本质都是蛋白质，可用盐析的方法把这几种酶从各自的提取液中沉淀出来，D正确。
答案：C
3．解析：哺乳动物的胃中存在胃酸，胃液呈酸性，故选取的pH范围应该是1～6。哺乳动物的体温一般和人类的体温差不多，作为本实验中的无关变量，应选择较适宜的温度37 ℃。
答案：C
4．解析：根据该实验的目的可知，该实验的自变量是乙醇浓度和有无铁离子，A错误；乙醇浓度为零时，有铁离子组酶的活性较高，说明铁离子可使纤维素酶催化纤维素水解时的活化能降低，B正确；从图中信息可知，随着乙醇浓度的增大，纤维素酶的活性逐渐降低，可见乙醇对纤维素酶的活性有抑制作用，而铁离子对纤维素酶的活性有促进作用，C错误；验证特定酶的专一性，实验的自变量是底物的种类，D正确。
答案：BD
5．解析：(1)由图可知，该实验的自变量有两个，分别是抑制剂种类和底物浓度。该实验的无关变量有温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量、反应时间等。(2)由图可知，随着底物浓度的升高，曲线②的酶促反应速率逐渐与曲线①无抑制剂时相同，即抑制剂Ⅰ的作用逐渐减小甚至消失。抑制剂能降低酶活性，酶能降低化学反应所需的活化能。(3)该实验操作不正确，若对酶处理前先将酶与底物混合，则酶会与底物发生反应，故应先对酶进行不同的处理，然后再将处理后的酶与底物混合。
答案：(1)抑制剂种类和底物浓度　温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量等　(2)Ⅰ　在抑制剂的作用下，酶的活性(催化效率)降低，其降低化学反应活化能的能力下降(合理即可)　(3)不正确　步骤c应与步骤b互换，即先对酶溶液进行处理再加入底物(合理即可)
考点三
【任务驱动·探究突破】
任务1　(1)远离腺苷(A)　(2)主动运输　第一　光反应　暗反应　二、三　蛋白质
任务2　(1)光合作用和细胞呼吸　细胞呼吸　(2)生物发电　物质合成
(3)
任务3　腺苷　腺嘌呤　腺嘌呤脱氧核苷酸　腺嘌呤核糖核苷酸
【考向分类·对点落实】
1．解析：GTP和ATP的结构类似，由图示可知，GTP有2个特殊化学键。
答案：B
2．解析：与ATP相比，dATP分子结构的主要区别是所含的五碳糖种类不同，前者含的是核糖，后者含的是脱氧核糖，A错误；dATP含有三个磷酸基团，不能直接作为合成DNA的原料，若dATP脱去两分子磷酸，剩余部分就是腺嘌呤脱氧核苷酸，可以直接参与DNA的复制，B错误；若 dATP中的特殊化学键水解，也可以释放比较多的能量，为某些需要能量的反应提供能量，C正确；与合成ATP类似，细胞内合成dATP时需要储存能量，因此合成dATP的反应常与放能反应相联系，D错误。
答案：C
3．解析：①表示ATP的结构简式，A代表的是腺苷(一个腺嘌呤和一个核糖)，其中“”表示腺嘌呤核糖核苷酸；②中五碳糖属于核糖，②为腺嘌呤核糖核苷酸，其中“”表示腺嘌呤；③中含有碱基T，表示一段DNA片段，其中“”表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸；④中含碱基U表示RNA，其中“”表示腺嘌呤核糖核苷酸。因此，“○”中所对应的含义最接近的是①④。
答案：D
4．解析：ATP中含有核糖，DNA中含有脱氧核糖，A错误；呼吸抑制剂抑制呼吸作用，会使ADP生成增加，ATP生成减少，B错误；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，C错误；光下叶肉细胞的细胞质基质和线粒体可以进行有氧呼吸，叶绿体进行光合作用，均可产生ATP，D正确。
答案：D
5．解析：根据题干“ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键作用”，既可推知ATP与能量供应有关，也可推出ATP是信号分子，作用于神经细胞，不能推出作为信息分子的ATP不能提供能量，A正确、B错误；ATP在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键作用，可推出ATP是信号分子，作用于神经细胞，C正确；ATP是信号分子，作用于神经细胞，所以神经细胞膜外可能有其受体，D正确。
答案：B
6．解析：肌肉收缩需要ATP提供能量，对照组肌肉收缩前后ATP和ADP的含量没有变化，但有ATP和ADP的相互转化，A正确；实验组肌肉收缩后ATP含量下降，说明有ATP分解，但根据数据无法判断有无ATP合成，B错误；磷酸肌酸能将自身的磷酸基团转移到ADP分子中来合成ATP，故对照组中的磷酸肌酸可以维持ATP含量的相对稳定，C正确；实验组数据中没有AMP的含量变化，故不能表明部分生命活动利用了靠近A的磷酸键，D错误。
答案：AC
课堂总结　网络聚焦大概念
网络建构提升
①A—P～P～P　②　③光合作用　④蛋白质　⑤RNA　⑥高效性　⑦专一性　⑧作用条件较温和　⑨降低化学反应的活化能
历届真题　分类集训培素养
1．解析：熟马铃薯块茎中的过氧化氢酶已经失活，不能催化过氧化氢分解，A错误；先分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物，B正确；设置1、2号试管的目的是作对照，C错误；设计温度对蛋白酶活性影响的实验方案时，不可选择本尼迪特试剂检测反应产物，本尼迪特试剂需加热使用，影响自变量温度，D错误。
答案：B
2．解析：提高酶的浓度能够提高速率，不能提高氧气的量，A错误；提高H2O2溶液的浓度，就是提高底物浓度，产物的量增加，B正确；适度的提高温度可以加快反应速率，不能提高产物的量，C错误；改变反应体系的pH，可以改变反应速率，不能提高产物的量，D错误。
答案：B
3．解析：温度也会影响酶的活性，且该实验中温度为无关变量，应保持相同且适宜，则反应小室应保持在适宜水温的托盘中，A正确；各组的滤纸片大小和数量属于无关变量，应保持一致，B正确；H2O2在空气中会分解，因此将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后，应静置一段时间后再加入pH缓冲液，C错误；比较各组量筒中收集的气体量，可以反映在不同pH条件下过氧化氢酶的活性大小，从而判断过氧化氢酶的适宜pH范围，D正确。
答案：C
4．解析：蛋白水解酶能使蛋白质的肽键断开，生成氨基酸，A错误；钙离子通过主动运输进入植物细胞，B错误；细胞色素c位于线粒体内膜上，参与有氧呼吸第三阶段，促进[H]和O2结合，生成水，C错误；植物受病原菌感染后，特异的蛋白水解酶被激活，从而诱导植物细胞编程性死亡，同时病原菌被消灭，避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染，D正确。
答案：D
5．解析：实验中的自变量为催化剂的种类，A正确；过氧化氢分解产生水和氧气，故可以通过产生气泡的速率作为判断反应速率的指标，B正确；该实验通过比较酶的催化速率和二氧化锰的催化速率来验证酶的高效性，C正确；鸡肝匀浆和马铃薯匀浆中均含有过氧化氢酶，均可用作探究过氧化氢酶性质的实验，D错误。
答案：D
6．解析：发烧时，体温升高的幅度并不会导致消化酶变性失活，而会导致消化酶活性降低，使人食欲减退，A错误；胰蛋白酶在小肠中发挥催化作用，多酶片外部包裹的物质可以避免胰蛋白酶因胃部的消化而遭到破坏，B正确；一定范围内，温度越低，果胶酶活性降低，细胞壁分解速度减慢，果汁澄清速度越慢，C错误；白醋呈酸性，会使pH降低，导致加酶洗衣粉中酶活性降低甚至变性失活，D错误。
答案：B
7．解析：酵母菌进行酒精发酵的过程中有ATP生成，A正确；ATP可为主动运输提供能量，B正确；ATP中远离腺苷的高能磷酸键水解可释放能量，并为生命活动供能，C正确；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D错误。
答案：D
8．解析：线粒体和叶绿体中也能进行DNA分子的复制，所以也有参与DNA合成的酶，A错误；酶是活细胞产生的有机物，既能在生物体内发挥作用，也能在细胞外发挥作用，只要给予适宜的温度和pH，活细胞产生的酶在生物体外仍然有催化能力，B错误；向蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫作盐析，可在胃蛋白酶的提取液中加浓(NH4)2SO4使蛋白质凝聚沉淀，C正确；酶应在低温环境中保存，D错误。
答案：C
9．解析：DNA和ATP的元素组成均为C、H、O、N、P，A正确；反密码子是tRNA上能与mRNA上的密码子通过碱基互补配对结合的三个相邻的碱基，一个密码子(除终止密码子)可编码一个氨基酸，而一个tRNA一次只能转运一个氨基酸，由此可推知一个tRNA上只有一个反密码子，B正确；T2噬菌体由DNA和蛋白质构成，构成DNA的单位是脱氧核糖核苷酸，C正确；细菌是原核生物，原核细胞中无线粒体，D错误。
答案：D

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