资源简介

(共105张PPT)
第三单元 细胞的代谢
第6课　ATP和酶
课标要求:
1.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
2.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质,酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。
3.活动:探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。
课标要点探究
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
1.ATP的结构
(1)ATP的元素组成为____________________。
(2)写出①②③④的中文名称:
①_________,②_______________,③____________,④______________。
(3)若④水解释放出两个磷酸基团,产物是________的基本组成单位之一。
(4)ATP的结构特点:ATP分子中远离________的那个高能磷酸键容易断裂和重建。
　C、H、O、N、P　
　腺苷　
　高能磷酸键　
　磷酸基团　
　腺苷三磷酸　
　RNA　
　腺苷　
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
(5)将④彻底水解,其产物是_______________________。
(6)图示法识记ATP的组成
　腺嘌呤、核糖、磷酸　
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
2.ATP和ADP的相互转化
(1)ATP的合成与水解反应的比较
细胞溶胶、线粒
体、叶绿体
光能
化学能
高能磷酸键
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
(2)ATP与ADP之间转化的生理意义
①ATP在细胞内的含量很________,但在细胞内的转化十分迅速,使得细胞内ATP的含量总是处在____________之中,从而确保生物体的生命活动能及时得到能量的供应,保证新陈代谢的顺利进行。
②ATP水解释放的能量是生物体维持生命活动所需能量的_________来源。

　少　
　动态平衡　
　直接　
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
3.细胞内常见的产生与消耗ATP生理过程的归纳
转化场所 常见的生理过程
细胞膜 消耗ATP:_____________________________
细胞溶胶 产生ATP:_________________________
消耗ATP:一些吸能反应
叶绿体 产生ATP:___________
消耗ATP:___________和自身DNA复制、转录、蛋白质合成等
线粒体 产生ATP:___________________________
消耗ATP:自身DNA复制、转录、蛋白质合成等
核糖体 消耗ATP:___________________
细胞核 消耗ATP:____________________等
　主动转运、胞吞、胞吐　
　细胞呼吸第一阶段　
　光反应　
　碳反应　
　需氧呼吸第二、三阶段　
　蛋白质的合成　
　DNA复制、转录　
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
课前诊断
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.1分子ATP中只含有1分子腺嘌呤和3分子磷酸基团。(　　)
2.ATP分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键。(　　)
3.DNA与ATP中所含元素的种类相同。(　　)
4.细胞代谢所需的ATP可在细胞溶胶中产生。(　　)
5.人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等。(　　)
×
×
√
√
×
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
6.ATP必须在有氧条件下合成。(　　)
7.叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶。(　　)
8.[真题节选] ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量。(　　)
9.“能量”就是指ATP,ATP就是“能量”。(　　)
10.[真题节选] ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带。 (　　)
11.[真题节选] ATP-ADP循环使得细胞中储存了大量的ATP。(　　)
12.[真题节选] 水的光解过程不消耗ATP。(　　)
×
√
×
×
√
×
√
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
命题探究
命题探究一　 ATP的结构和误区辨析
1.ATP的结构图示及描述
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
2.关于ATP的误区辨析
误区 辨析
ATP是能源物质 ATP是直接能源物质,能源物质一般是指糖类、油脂等
ATP释放出两个磷酸基团后成为构成DNA的基本单位 ATP中的五碳糖是核糖,所以ATP释放出两个磷酸基团后成为构成RNA的基本单位
ATP分子中含有大量能量 ATP分子中有高能磷酸键,但其储存的能量远远少于一分子葡萄糖所含有的能量
ATP在细胞中的含量很高 ATP与ADP相互转化速度很快,所以只需要少量的ATP就可以满足生命活动的需求
ATP是唯一的直接能源物质 ATP不是唯一的直接能源物质,如GTP等也是直接能源物质
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
续表
误区 辨析
ATP中的能量仅来自化学能 ATP中的能量可来自光能或化学能
ATP与ADP相互转化是可逆的 ATP与ADP的相互转化,从物质方面来看是可逆的,从酶的种类、进行的场所、能量方面来看是不可逆的
ATP与能量等同 ATP是与能量有关的一种物质,不可等同于能量
ATP转化为ADP不消耗水 ATP转化为ADP又称为ATP的水解反应,这一过程需ATP水解酶的催化,同时也需要消耗水。蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水
运动时ATP合成速率远小于ATP水解速率 运动时机体仍保持稳态,所以ATP合成速率和ATP水解速率基本相等,但ATP水解速率比安静时快
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
例1 下图表示ATP在细胞内的转化过程,下列相关叙述正确的是(　　)
A.物质a、c分别是DNA和RNA的组成成分
B.该过程是吸能反应,其中物质b是水
C.c中不含有高能磷酸键
D.该过程也会发生在噬菌体内
C
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
【解析】 物质a表示腺嘌呤,物质c表示腺嘌呤核糖核苷酸,DNA中含有腺嘌呤,RNA中含有腺嘌呤、腺嘌呤核糖核苷酸,A错误;ATP的水解过程是放能反应,B错误;ATP、ADP中含有高能磷酸键,c表示腺嘌呤核糖核苷酸,不含有高能磷酸键,C正确;噬菌体为病毒,病毒没有细胞结构,其体内不会发生ATP的水解,D错误。
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
即时巩固
[2026·义乌模拟] ATP是细胞中的能量“通货”,下列关于ATP的叙述错误的是 (　　)
A.厌氧呼吸的第二阶段有ADP转化为ATP
B.叶绿体类囊体和基质之间存在ATP的转移
C.线粒体内膜上存在ATP合成酶
D.突触前膜释放乙酰胆碱需要消耗ATP
A
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
【解析】 厌氧呼吸的第一阶段会生成少量的ATP,而第二阶段没有ATP的生成,即没有ADP转化为ATP,只是丙酮酸在不同酶的催化作用下,被分解成酒精和二氧化碳或者转化成乳酸等产物,A错误。在光合作用的光反应阶段,光能转化为ATP中活跃的化学能,光反应的场所是叶绿体类囊体膜;碳反应阶段需要ATP供能,碳反应的场所是叶绿体基质,所以叶绿体类囊体和基质之间存在ATP的转移,B正确。需氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行,此阶段产生大量的ATP,而ATP的合成需要ATP合成酶的催化,所以线粒体内膜上存在ATP合成酶,C正确。突触前膜释放乙酰胆碱(神经递质)的方式是胞吐,胞吐过程需要消耗能量,即需要消耗ATP,D正确。
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
命题探究二　ATP与DNA、RNA的组成比较
ATP、DNA、RNA、核苷酸结构中“A”的含义辨析
(1)ATP结构中的“A”为腺苷,由腺嘌呤和核糖组成。
(2)DNA结构中的“A”为腺嘌呤脱氧核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
脱氧核糖和一分子磷酸组成。
(3)RNA结构中的“A”为腺嘌呤核糖核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成。
(4)核苷酸结构中的“A”为腺嘌呤。
可见,它们的共同点是都含有腺嘌呤。
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
例2 下列关于ATP、mRNA 和腺嘌呤核糖核苷酸的叙述,正确的是 (　　)
A.三者的元素组成不同,但都含有C、H、O、N、P
B.三者既能同时参与转录过程,又能同时参与翻译过程
C.ATP中含有两个高能磷酸键,腺嘌呤核糖核苷酸中含有一个高能磷酸键,mRNA中无高能磷酸键
D.腺嘌呤核糖核苷酸是mRNA的单体之一,ATP去掉远离腺苷的两个磷酸基团后的剩余部分就是腺嘌呤核糖核苷酸
D
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
【解析】 ATP、mRNA和腺嘌呤核糖核苷酸都含有C、H、O、N、P,元素组成相同,A错误。转录过程需要ATP供能、以核糖核苷酸为原料,mRNA是转录的产物,不参与转录过程;翻译过程需要ATP供能、mRNA作为模板,腺嘌呤核糖核苷酸是合成RNA的原料,不参与翻译过程,B错误。ATP中含有两个高能磷酸键,腺嘌呤核糖核苷酸和mRNA中无高能磷酸键,C错误。腺嘌呤核糖核苷酸是mRNA的单体之一,ATP释放出远离腺苷的两个磷酸基团后,剩余部分就是腺嘌呤核糖核苷酸,D正确。
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
即时巩固
下面是人体细胞代谢部分简图,图中甲表示ATP。
下列有关叙述错误的是(　　)
A.甲→乙→丙→丁过程中,起催化作用的酶空间结构不同
B.丙是RNA的基本组成单位之一
C.丁由腺嘌呤和核糖组成,而戊可用于甲的合成
D.在红细胞吸收葡萄糖时,细胞中乙的含量会显著增加
D
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
【解析】 甲→乙→丙→丁表示ATP的逐步水解,每一次水解反应的酶都不同,A正确。丙为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一,B正确。丁表示腺苷,由腺嘌呤和核糖组成;戊表示磷酸,是ATP的组成成分,其可用于甲的合成,C正确。红细胞吸收葡萄糖的方式为易化扩散,不需要消耗ATP,故乙(ADP)的含量不会显著增加,D错误。
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
命题探究三　ATP与ADP的相互转化
例3 [2026·精诚联盟模拟] 右图表示人体细胞内“ATP-ADP循环”的图解,其中①和②表示过程。下列叙述正确的是(　　)
A.肌肉做功,ATP通过过程①吸能,使肌肉收缩
B.过程①进行的场所为细胞溶胶、线粒体、叶绿体
C.运输葡萄糖进入肝细胞的载体变形,需过程②供能
D.人参加马拉松长跑时,腿部肌肉细胞中过程①②的速率无显著差异
D
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
【解析】 肌肉做功是吸能反应,通过过程②吸能,使肌肉收缩,A错误;人体细胞中过程①进行的场所为细胞溶胶、线粒体,B错误;葡萄糖进入肝细胞是易化扩散,载体变形不消耗能量,C错误;人参加马拉松长跑时,细胞内ATP的合成和水解速率保持平衡,无显著差异,D正确。
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
即时巩固
图1为ATP的结构,图2为ATP与ADP相互转化的关系式。在动物细胞中,以下说法正确的是 (　　)
A.图1中的五碳糖为脱氧核糖
B.图1中A代表腺苷,b、c为高能磷酸键
C.图2中反应是可逆反应
D.图2中反应向左进行时,能量主要来自细胞呼吸
D
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
【解析】 构成ATP的五碳糖为核糖,A错误;图1中A代表腺嘌呤,b、c为高能磷酸键,B错误;图2中物质可逆,能量不可逆,不属于可逆反应,C错误;图2中反应向左进行时,ATP合成,所需能量主要来自细胞呼吸,D正确。
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
长句精准表达
在细胞呼吸中,氧化过程所获得的能量主要以NADH形式储存,它必须转化为ATP的形式才能用于生命活动,这个转化过程可在线粒体的内膜上通过一系列电子传递来实现。(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为电子传递复合体)
课标要点一　ATP是细胞内的“能量通货”
氰化物能抑制复合物Ⅳ的活性,导致细胞产生ATP减少,原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。
氰化物抑制了质子通过复合物Ⅳ从线粒体基质转运到膜间隙,使膜两侧质子浓度差变小,膜间隙中质子通过ATP合成酶回流减少,使ATP合成减少　
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
1.绝大多数酶是蛋白质
(1)酶的本质与作用
化学本质 绝大多数是___________ 少数是_________
合成原料 ___________ ________________
合成场所 __________ 主要是细胞核
(真核细胞)
来源 一般来说,活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶
作用场所 细胞内、外或生物体外均可
生理功能 ______________
蛋白质
　RNA　
　氨基酸　
　核糖核苷酸　
　核糖体　
　催化作用　
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
(2)锁钥学说
图中A表示_______,B表示__________________,E、F表示B被分解后产生的物质,C、D表示_________________的物质。
(3)作用机理
①活化能:化学反应进行时需要吸收能量以断开反应分子的___________,
　酶　
　被A催化的底物　
　不能被A催化　
　化学键　
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
使反应物活化并完成化学反应生成产物,这种化学反应过程中所需要的能量被称为活化能。
②作用机理:___________________________。
③如图,曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。
　降低化学反应的活化能　
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
Ⅰ.无酶催化与有酶催化的反应曲线分别是___________。
Ⅱ.ca段与ba段的含义分别是
______________________________________________________。
Ⅲ.若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b点在纵轴上将向______移动。
④酶活性的表示:一般指_____________内底物的消耗量或_________的生成量。
　Y、X　
　无酶催化条件下反应所需要的活化能、酶降低的活化能　
　上　
　单位时间　
　产物　
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
2.酶的催化功能具有专一性和高效性
(1)专一性
一种酶只能催化_______________________________的反应,如_________只能催化蔗糖的水解,而不能催化麦芽糖的水解。
(2)高效性
酶可降低化学反应所需的___________,使化学反应极易进行。
　一种底物或少数几种相似底物　
　蔗糖酶
　活化能　
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
3.酶的催化功能受多种条件的影响
(1)pH对酶活性的影响
酶通常在______________范围内才起作用,而且在某一pH下作用最强,该pH称为_____________。
(2)温度对酶活性的影响
　一定的pH　
　最适pH　
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
①酶促反应都有一个__________温度,在此温度以上或以下酶活性均会下降。
②酶所催化的反应都是化学反应,在一定温度范围内,温度升高,反应速率
________。
③超过一定温度范围,酶分子会随温度升高而发生___________,温度升得
　最适　
　加快　
　热变性　
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
越高,酶变性的速率也越快,升到一定温度,酶将完全失去活性。
总结:酶和被催化的反应物分子都有特定的空间结构。_________、过酸、过碱均会使酶的空间结构被破坏,而________不破坏酶分子的空间结构,只是抑制酶的活性。
(3)其他影响因素
____________、______________、酶的___________和抑制剂等都会影响酶的活性。
　高温　
　低温　
　有机溶剂　
　重金属离子　
　激活剂　
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
课前诊断
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.[真题节选] 胃蛋白酶应在酸性、低温条件下保存。 (　　)
2.[真题节选] 酶作为生物催化剂,作用的反应物都是有机物。(　　)
3.酶提供了反应过程所必需的活化能。(　　)
4.[真题节选] 稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具有高效性。(　　)
√
×
×
√
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
5.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物。(　　)
6.酶促反应速率与酶活性不同。温度和pH通过影响酶活性,进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率,但并未改变酶的活性。 (　　)
7.[真题节选] 低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成,导致酶变性失活。(　　)
8.[真题节选] 淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高。(　　)
√
√
×
×
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
9.[真题节选] 若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会加快淀粉的水解速率。(　　)
10.[真题节选] PCR中DNA双链的解旋过程涉及酶的催化作用。(　　)
×
×
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
命题探究
命题探究一　酶的误区辨析
误区 辨析
酶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
酶在适宜温度下保存 酶在低温下保存,一般在4 ℃
酶具有催化、调节等多种功能 酶只具有催化功能
酶在代谢中发挥作用后失活而需不断合成 酶在反应前后不变
酶可以加快反应的速度,使产物生成总量增多 产物生成总量和底物总量有关,与酶无关
细胞代谢能够有条不紊地进行主要由酶的高效性决定 细胞代谢能够有条不紊地进行主要由酶的专一性决定
酶的催化作用是指能为化学反应提供能量或活化能 酶的催化作用是指降低化学反应的活化能
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
例1 某种酶催化作用的示意图如下,下列叙述正确的是 (　　)
A.该酶的基本组成单位是核糖核苷酸
B.底物活化所需的能量由酶提供
C.该酶在催化过程中形状不发生改变
D.酶与底物间碱基配对方式能体现酶的专一性
A
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
【解析】 由题图可知,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;该酶在催化过程中形状会发生改变,C错误;酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应,酶与底物间碱基配对方式不能体现酶的专一性,D错误。
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
即时巩固
1.[2025·黑吉辽蒙真题] 下列关于耐高温的DNA聚合酶的叙述,正确的是(　　)
A.基本单位是脱氧核苷酸
B.在细胞内或细胞外均可发挥作用
C.当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应
D.为维持较高活性,适宜在7075 ℃下保存
B
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
【解析】 耐高温的DNA聚合酶的化学本质是蛋白质,基本组成单位是氨基酸,A错误;耐高温的DNA聚合酶在细胞内的DNA复制和体外的PCR反应中均能发挥作用,B正确;DNA聚合酶催化DNA复制,除了模板DNA和脱氧核苷酸之外,还需要引物、ATP、适宜的温度和pH等条件,并非仅具备模板和原料就能催化反应,C错误;耐高温的 DNA 聚合酶虽然能在较高温度下发挥作用,但保存时一般在低温下保存,而不是在7075 ℃下保存,D错误。
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
2.为使反应物A转变为产物P,某研究小组采取了酶催化(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的生成速率也会下降
B
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
【解析】 题图甲中曲线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合理;题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不合理;蔗糖由一分子果糖和一分子葡萄糖组成,C合理;pH会影响酶的活性,当pH低于最适值时,酶活性降低,③④的生成速率也会下降,D合理。
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
命题探究二　酶、动物激素与神经递质的比较
比较项目 酶 动物激素 神经递质
不
同
点 产生部位 几乎所有的活细胞 内分泌器官(或细胞) 神经细胞
化学本质 蛋白质或
RNA 蛋白质类、固醇类、氨基酸衍生物类等 乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、5-羟色胺、氨基酸类、一氧化氮等
功能 催化作用 调节作用 传递信息
作用机制 显著降低化学反应的活化能,酶具有催化作用 激素作为信号分子,与细胞膜上的受体或细胞内的受体结合,引发细胞效应 与突触后膜上的受体结合,引起突触后膜的兴奋或抑制
特点 反应前后酶的性质和数量不变,可以重复利用 在发挥作用后被灭活 在发挥作用后被分解,或被突触前膜吸收
相同点 都具有微量、高效的特点,也都具有一定的特异性
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
例2 下列关于激素、抗体、酶和神经递质的叙述,正确的是 (　　)
A.酶、激素、抗体的化学本质都是蛋白质
B.乙酰胆碱与特定分子结合后可在神经元之间传递信息
C.激素和抗体都具有特异性,都只能作用于特定的靶细胞
D.激素、神经递质均在细胞外发挥作用后被灭活
B
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
【解析】 酶、激素的化学本质不都是蛋白质,A错误;乙酰胆碱与特定分子结合后可在神经元之间传递信息,B正确;抗体具有特异性,可以作用于抗原,而抗原不一定具有细胞结构,如某些大分子物质也可以是抗原,C错误;激素可以在细胞内发挥作用,D错误。
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
即时巩固
关于激素和酶的比较,下列说法不正确的是(　　)
A.酶具有专一性,激素对靶器官、靶细胞也具有选择性
B.酶具有高效性,微量的激素也能对代谢和生殖等过程产生显著影响
C.激素和酶都不能组成细胞结构,都不断发生代谢性降解,发挥作用后即被灭活
D.激素是生理调节物质,使靶细胞内原有的生理活动加强或减弱,酶则对细胞内外的生化反应具有催化作用
C
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
【解析】 酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应;只有靶细胞、靶器官才有相应的激素受体,所以激素对靶器官、靶细胞具有选择性,A正确。酶具有高效性,微量的激素也能对代谢和生殖等过程产生显著影响,B正确。激素是信号分子,其与受体结合发挥作用后就被灭活了,酶属于高效催化剂,发挥作用后不被灭活,能反复利用,C错误。激素是生理调节物质,能使靶细胞内原有的生理活动加强或减弱,而酶可以对细胞内外的生化反应具有催化作用,D正确。
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
命题探究三　酶催化功能的影响因素
1. 酶的催化功能受pH影响的曲线解读
(1)该曲线是通过在不同的pH条件下测酶的活性,并根据所得数据绘制成图的。
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
(2)该实验在操作时需注意使反应一开始就达到所预设的pH。
(3)有2个不同的pH使反应速率相同。
(4)不同酶的最适pH范围可以不同。
(5)导致曲线左右两边反应速率为零的原因相同。
(6)因为影响速率的因素相同,所以曲线呈现对称现象。
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
2. 酶的催化功能受温度影响的曲线解读
(1)该曲线是通过在不同的温度条件下测酶的活性,
并根据所得数据绘制成图的。
(2)该实验在操作时需注意使反应一开始就达到所预设的温度。
(3)导致曲线左右两边反应速率为零的原因不同。
(4)有2个不同的温度使反应速率相同,但酶的活性不同,因为酶促反应速率还受温度的影响。
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
(5)因为温度对酶促反应速率的影响有两个方面且高温和低温对酶活性的影响有区别,所以曲线呈现不完全对称现象。
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
3.借助模型建构法分析影响酶促反应的因素
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
(1)酶促反应速率与反应物浓度、酶浓度的关系(图1、图2)
①图1:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率随反应物浓度的增加而加快,但当反应物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性的限制,酶促反应速率不再增加。
②图2:在反应物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度呈正相关。
(2)酶促反应速率与温度和pH的关系(图3)
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
①温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的;反应物浓度和酶浓度是通过影响反应物与酶的接触来影响酶促反应速率的,并不影响酶的活性。
②反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度;反应溶液温度的变化也不改变酶作用的最适pH。
(3)酶促反应速率与反应时间的关系(图4、图5、图6)
①图4、图5、图6中的时间t0、t1和t2是一致的。
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
②随着反应的进行,反应物的量因被消耗而减少,生成物的量因积累而增多。
③t0~t1段,因反应物较充足,所以反应速率较快,反应物消耗较快,生成物生成速率较快。t1~t2段,因反应物含量较少,所以反应速率降低,反应物消耗较慢,生成物生成速率较慢。t2时,反应物被消耗完,生成物不再增加,此时反应速率为0。
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
4.“四步法”分析酶促反应曲线
第一步——识标:“识标明变量”。明确酶促反应曲线坐标图中横坐标(自变量)和纵坐标(因变量)的含义。
第二步——析线:“析线厘关系”。分析酶促反应曲线走势,明确因变量是怎样随自变量的变化而变化,分析是“上升”“下降”“先升后降”“先升后稳”“水平”等。
第三步——明点(特殊点):“抓点求突破”。明确酶促反应曲线中起点、终点、顶点、拐点、交叉点、特殊条件下的交点等表示的生物学含义。
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
第四步——判断:“先分后合巧辨析”。对于多条酶促反应曲线图,根据曲线上不同标示物识别曲线所代表的含义(有的曲线直接标出),首先对每一条曲线单独分析,进行比较,判断曲线间有无联系或找出相互关系,然后综合分析。
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
例3 温度是影响酶促反应速率的重要因素。图中曲线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系,曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起,使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A.随着温度的升高,反应物分子具有的能量逐渐升高
B.t1条件下的酶分子活性与t2条件下的酶分子活性相同
C.t1~t2条件下酶活性相对较高,但该条件不适合保存酶制剂
D.酶促反应速率是反应物分子能量和酶空间结构共同作用的结果
B
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
【解析】 由题图可知,随着温度的升高,反应物分子具有的能量逐渐升高,A正确。曲线c中,t1、t2条件下酶促反应速率相同,但t1条件下(温度较低)酶的空间结构稳定,t2条件下(温度较高)酶的空间结构已开始被破坏,所以二者酶分子的活性并不相同,B错误。由曲线b可知,温度越低,酶的空间结构越稳定,因此保存酶制剂一般选择低温条件,C正确。在其他因素相同的情况下,反应物分子的能量越多,活化能就越小,酶促反应速率就越快;酶的空间结构影响酶的活性,进而影响酶促反应速率,因此酶促反应速率是反应物分子的能量和酶的空间结构共同作用的结果,D正确。
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
即时巩固
1.[2025·北京真题] 某种加酶洗衣粉包装袋上注有下列信息:本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶;洗涤前先浸泡15~20 min,特别脏的衣物可减少浸泡用水量;请勿使用60 ℃以上热水。下列叙述错误的是 (　　)
A.该洗衣粉含多种酶,不适合洗涤纯棉衣物
B.洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解
C.减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度
D.水温过高导致酶活性下降
A
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
【解析】 酶具有专一性,纯棉衣物的主要成分是纤维素,而该洗衣粉含有的酶为蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶,均无法分解纤维素,故不会损坏纯棉衣物,A错误;洗涤前浸泡可延长酶与污渍的接触时间,有利于酶与污渍结合催化其分解,B正确;一定范围内,减少浸泡衣物的用水量会提高酶的浓度,从而加快反应速率,C正确;酶活性的发挥需要适宜的温度,高温会破坏其空间结构导致酶活性下降,故勿使用60 ℃以上热水,D正确。
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
2.[2025·四川真题] D-阿洛酮糖是一种低热量多功能糖,有助于肥胖人群的体重管理。Co2+可协助酶Y催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件(含Co2+条件)下,测定不同浓度D-果糖的转化率(转化率=产物量/底物量×100%),其变化趋势如下图。下列叙述正确的是(　　)
A.升高反应温度,可进一步提高D-果糖转化率
B.D-果糖的转化率越高,说明酶Y的活性越强
C.若将Co2+的浓度加倍,酶促反应速率也加倍
D.2 h时,三组中500 g·L-1果糖组产物量最高
D
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
【解析】 题干中实验是在最适反应条件下进行的,升高反应温度会使酶的活性降低,从而降低D-果糖的转化率,A错误;D-果糖的转化率不仅与酶Y的活性有关,还与底物(D-果糖)的浓度、反应时间等因素有关,所以不能仅根据D-果糖的转化率高就说明酶Y的活性强,B错误;Co2+可协助酶Y催化反应,但Co2+不是酶,将Co2+的浓度加倍,不一定会使酶促反应速率加倍,因为酶促反应速率还受到酶的数量、底物浓度等多种因素的影响,C错误;转化率=产物量/底物量×100%,2 h时,500 g·L-1果糖组的转化率不是最高的,但底物量是最多的,且转化率也较高,根据产物量=底物量×转化率,可知其产物量最高,D正确。
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
3.[2023·广东真题] 中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序,其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是 (　　)
A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触
B.发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性
C.发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶的活性
D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质
C
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
【解析】 红茶制作时揉捻能破坏细胞结构,使其释放多酚氧化酶与茶多酚接触,A正确;发酵过程的实质就是酶促反应过程,需要将温度设置在酶的最适温度下,使多酚氧化酶保持最大活性,才能获得更多的茶黄素,B正确;酶的作用条件较温和,发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性,C错误;高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活,故高温灭活多酚氧化酶可以防止过度氧化影响茶品质,D正确。
课标要点二　酶的本质、特性、作用及其影响因素
长句精准表达
设置若干酶促反应实验组,每组设置特定温度。当酶浓
度及其他实验条件一定时,该蛋白酶的催化效率与温度
的关系如图所示,则t1上升到t3、t5下降至t3这两个温度变化过程中,该蛋白酶活性的变化不一样的原因是_____________________________________
_______________________________________________________________
____________________________________________________。
　 t1时该蛋白酶活性受到抑制,但空间结构
未改变,当温度由t1上升到t3时,酶的活性会上升;t5时该蛋白酶的空间结构
被破坏,活性丧失,当温度由t5下降至t3时,酶的活性不能恢复　
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
1.探究酶催化的高效性
(1)实验目的:比较过氧化氢酶和二氧化锰在过氧化氢分解中的催化效率。
(2)实验原理:过氧化氢酶和二氧化锰都能催化过氧化氢的分解,反应如下:
2H2O2 ______________。
(3)材料用具:2%过氧化氢溶液,新鲜的鸡肝匀浆(或马铃薯匀浆),二氧化锰,试管,试管架,橡胶塞,卫生香,火柴等。
　2H2O+O2　
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
(4)方法步骤
试管 1号 2号
处理
现
象 气泡 _________ 较少
点燃的
卫生香 ____________ 能复燃
　很多　
　复燃猛烈　
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
2.探究酶的专一性
(1)实验目的:比较唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用。
(2)实验原理
淀粉(非还原糖) _____________(还原糖);
蔗糖(非还原糖) 葡萄糖(还原糖)+果糖(还原糖);
还原糖+本尼迪特试剂 ___________沉淀。
　麦芽糖　
　红黄色　
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
(3)实验步骤
试管 1号 2号 3号 4号 5号 6号
1%淀粉溶液 3 mL — 3 mL — 3 mL —
2%蔗糖溶液 — 3 mL — 3 mL — 3 mL
新鲜唾液 — — _______ ______ — —
蔗糖酶溶液 — — — — ________ _______
温度处理 ______℃恒温水浴保温15 min
本尼迪特试剂 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
水浴加热 热水浴2~3 min
实验结果 __________________ _________________ 出现红黄
色沉淀 ____________________ __________________ 出现红黄
色沉淀
1 mL
1 mL
1 mL
1 mL
　37　
不出现红黄
色沉淀
不出现红黄
色沉淀
不出现红黄色
沉淀
不出现红黄
色沉淀
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
(4)结果分析
①试管1、3、5相互对照,说明
___________________________________________;试管2、4、6相互对照,说明___________________________________________。从而说明一种底物的反应只能被___________来催化。
②试管1、3、4相互对照,说明
___________________________________________________;试管2、5、6
　唾液淀粉酶能将淀粉催化水解,而蔗糖酶不能　
　蔗糖酶能将蔗糖催化水解,而唾液淀粉酶不能　
　一种酶　
　唾液淀粉酶只能催化淀粉水解,而不能催化蔗糖水解　
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
相互对照,说明______________________________________________。从而说明一种酶只能催化_________________的反应。
(5)实验结论:酶具有_____________。
　蔗糖酶只能催化蔗糖水解,而不能催化淀粉水解　
　一种底物　
　专一性　
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
3.探究pH对过氧化氢酶的影响
(1)实验目的:说明pH对酶活性的影响。
(2)实验原理:过氧化氢酶催化过氧化氢分解成水和_________。酶的活性会随着pH的变化而发生改变,在___________范围内反应速率最快。
(3)材料用具:新鲜肝脏匀浆(过氧化氢酶溶液),3%过氧化氢溶液,缓冲液,清水,滤纸片,水槽,25 mL量筒,反应小室,培养皿等。
(4)方法步骤
　氧气　
　最适pH　
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
培养皿壁上
反应小室
水槽
玻璃管上方
4
释放的气体量
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
课前诊断
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.[真题节选] “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。(　　)
2.[真题节选] “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。(　　)
3.[真题节选] “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。(　　)
×
√
×
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
4.[真题节选] 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。(　　)
5.当用淀粉酶分别作用于淀粉和蔗糖来进行酶的专一性验证时,不可用碘-碘化钾溶液检测反应是否进行。(　　)
6.[真题节选] “比较过氧化氢在不同条件下的分解”活动中可用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液”。 (　　)
×
√
√
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
命题探究
命题探究一　“探究酶催化的高效性、酶的专一性和pH对过氧化氢酶的影响”活动分析
1.探究酶催化的高效性实验分析
变量分析 ①自变量:催化剂的种类(不同反应条件)
②因变量:卫生香燃烧程度
③无关变量:过氧化氢的量和浓度、每支试管的反应时间、检测方法等
对照分析 相互对照
拓展分析 ①用熟的马铃薯或不新鲜的鸡肝作为实验材料,实验结果发生变化的原因是酶已变性,所以可观察到的气泡数比原来少很多
②如果本实验中鸡肝或马铃薯块茎没有被制成匀浆,实验结果发生变化的原因是酶没有充分与底物接触,所以可观察到很少的气泡
③若增加一个添加蒸馏水的空白对照组,则该组与二氧化锰组对照,能得出的实验结论是二氧化锰有催化作用;该组与添加鸡肝匀浆组对照,能得出的实验结论是酶有催化作用
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
2.探究酶的专一性实验分析(表格中试管编号与教材相同)
变量分析 ①自变量:不同的反应底物和不同种类的酶
②因变量:反应后加入本尼迪特试剂是否会出现特异性颜色反应
③无关变量:酶的量和浓度需相同,底物量需等量,反应温度和时间需一样,检测的样液量和条件需保持一致
对照分析 ①本实验设计了1号和2号试管作为对照,用以证明淀粉和蔗糖是非还原糖
②试管1、3、5相互对照,说明唾液淀粉酶能将淀粉催化水解,而蔗糖酶不能;试管2、4、6相互对照,说明蔗糖酶能将蔗糖催化水解,而唾液淀粉酶不能。从而说明一种底物的反应只能被一种酶来催化
③试管1、3、4相互对照,说明唾液淀粉酶只能催化淀粉水解,而不能催化蔗糖水解;试管2、5、6相互对照,说明蔗糖酶只能催化蔗糖水解,而不能催化淀粉水解。从而说明一种酶只能催化一种底物的反应
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
续表
实验材料分析 ①本实验中淀粉用0.3%的氯化钠溶液配制的原因是氯离子有激活淀粉酶的作用,可使实验效果更佳
②本实验中唾液需进行稀释的原因是唾液有一定的黏性,稀释后酶和底物能更好地接触进行反应
实验结果分析 ①如果5号试管内呈现轻度阳性反应,原因可能有蔗糖酶溶液中混有还原糖或淀粉溶液中混有蔗糖
②1、2、3、4号试管作为一组实验,不能得出酶具有专一性的实验结论的原因:1、2、3、4号试管作为一组实验,实验的自变量是不同的底物,酶只有唾液淀粉酶,所以只能得出唾液淀粉酶具有专一性;但如果1、3、5号试管作为一组实验,实验的自变量为不同种类的酶,则可以得出酶具有专一性的实验结论
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
3.探究pH对过氧化氢酶的影响实验分析
最适pH的探究思路
探究pH对过氧化氢酶的影响实验的易错点 ①本实验的自变量为pH,为发现pH的改变对酶活性的影响规律,应该设置具有一定梯度的多组不同的pH条件
②本实验的检测指标为气体产生量的多少,以此反映酶活性的高低,故将量筒灌满水倒置于水槽中,以排出量筒内的空气,保证收集到的气体只有过氧化氢分解产生的氧气
③实验开始前滤纸片粘在反应小室上方内壁上,不能让滤纸片接触下方的混合液
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
探究pH对过氧化氢酶的影响实验的易错点 ④提高温度能加速过氧化氢分解,故在水槽中加入清水,使反应小室处于恒温,即保持在室温
探究pH对过氧化氢酶的影响实验成功的关键点 ①进行本实验时,应将酶溶液调节pH后再与底物溶液混合,不可将酶溶液和底物混合后再调节pH,以免调节pH前酶已发挥作用
②所有的实验都要保证实验用品不混淆,不应该有上一次反应后的剩余溶液。每次实验后,先用水充分冲洗反应小室,然后用相应缓冲液再冲洗一遍
③本实验不宜选用淀粉酶催化淀粉水解,因为淀粉酶作用的底物淀粉在酸性环境条件下也会发生水解反应
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
4.酶实验设计的几个易错点
(1)若选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度,则检测反应物被分解的试剂宜选用碘-碘化钾溶液,不宜选用本尼迪特试剂,因为本尼迪特试剂需热水浴加热,而该实验中需严格控制温度。
(2)若反应物选择淀粉和蔗糖,酶溶液为淀粉酶,则验证酶的专一性,检测反应物是否被分解的试剂宜选用本尼迪特试剂,不能选用碘-碘化钾溶液,因为碘-碘化钾溶液无法检测蔗糖是否被水解。
(3)探究酶的最适温度实验中一般不选择过氧化氢作为反应底物,因为过氧化氢随着温度升高自分解速率会加快。
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
例1 为探究酶的催化效率,某同学采用如图所示装置进行实验,实验分组、处理及结果如表所示。
组别 甲中溶液
(0.2mL) 乙中溶液
(2 mL) 不同时间测定的相对压强/kPa
0 s 50 s 100 s 150 s 200 s 250 s
Ⅰ 肝脏提取液 H2O2溶液 0 9.0 9.6 9.8 10.0 10.0
Ⅱ FeCl3 H2O2溶液 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9
Ⅲ 蒸馏水 H2O2溶液 0 0 0 0 0.1 0.1
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
下列叙述错误的是(　　)
A.H2O2分解生成O2导致压强改变
B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时
C.250 s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束,而Ⅱ组仍在进行
D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性
【解析】 H2O2的分解产物是H2O和O2,其中O2属于气体,会导致压强改变,A正确;据题表分析可知,甲中添加的是酶溶液或无机催化剂等,乙中
C
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
添加的是底物,故应从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时,B正确;三组中的H2O2溶液均为2 mL,则最终产生的相对压强应相同,据题表可知,250 s之前(200 s)Ⅰ组反应已经结束,但Ⅱ组和Ⅲ组压强仍未达到Ⅰ组终止时的压强10.0 kPa,故250 s时Ⅱ组和Ⅲ组反应仍在进行,C错误;酶的高效性是指与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著,对比Ⅰ、Ⅱ组可知,在相同时间内Ⅰ组(含过氧化氢酶)的相对压强变化更快,说明酶的催化作用具有高效性,D正确。
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
即时巩固
1.[2025·江苏真题] 为探究淀粉酶是否具有专一性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是(　　)
A.丙组步骤②应加入2 mL蔗糖酶溶液
B.两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C.根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D.甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色(红黄色)沉淀
步骤 甲组 乙组 丙组
① 加入2 mL淀粉溶液 加入2 mL淀粉溶液 加入2 mL蔗糖溶液
② 加入2 mL淀粉酶溶液 加入2 mL蒸馏水
③ 60 ℃水浴加热,然后各加入2 mL斐林试剂(本尼迪特试剂),再60 ℃水浴加热
C
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
【解析】 由实验目的和实验设计的单一变量原则可知,甲组和丙组的底物不同,则加入的酶应相同,即丙组步骤②应加入2 mL淀粉酶溶液,而非蔗糖酶溶液,A错误。第一次60 ℃水浴加热是为酶提供最适温度以催化反应,第二次水浴加热是斐林试剂(本尼迪特试剂)与还原糖反应的条件,B错误。乙组(淀粉+蒸馏水)未加酶,若未显色说明淀粉本身不含还原糖,若显色则可能是底物被污染或分解,因此乙组结果可用于判断淀粉是否含还原糖,C正确。甲组(淀粉+淀粉酶)水解产物为葡萄糖(还原糖),与斐林试剂(本尼迪特试剂)在水浴加热条件下呈砖红色(红黄色)沉淀;丙组(蔗糖+淀粉酶)无水解产物,故丙组不出现砖红色(红黄色)沉淀,D错误。
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
2. 为探究pH对酶活性的影响,某同学对实验装置进行了改进,如图所示。只松开分止水夹时,H2O2溶液不会注入各试管中。
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
下列叙述不正确的是(　　)
A.水槽中滴几滴黑墨水的作用是便于观察量筒内的O2体积读数
B.先打开总止水夹,再打开分止水夹可保证各组实验同时开始
C.各个试管中除了缓冲液的pH不同外,其他条件应相同且适宜
D.该实验装置也可用来验证酶具有高效性
B
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
【解析】 水槽中滴几滴黑墨水,能让量筒内产生的气泡和液面变化更明显,便于观察量筒内的O2体积读数,A正确;先打开分止水夹,再打开总止水夹才能使H2O2溶液同时注入各个试管,可保证各组实验同时开始,B错误;本实验是探究pH对过氧化氢酶活性的影响,除了自变量缓冲液的pH不同外,其他无关变量应保持相同且适宜,C正确;可用该装置进一步验证“过氧化氢酶的高效性”,则实验的自变量为催化剂的种类不同,即在缓冲液中加入氯化铁溶液,其他条件均相同,D正确。
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
命题探究二　与酶有关的实验设计
例2 某种酶P由RNA和蛋白质组成,可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件。某同学进行了下列5组实验(表中“+”表示有,“-”表示无)。
实验组 ① ② ③ ④ ⑤
底物 + + + + +
RNA组分 + + - + -
蛋白质组分 + - + - +
低浓度Mg2+ + + + - -
高浓度Mg2+ - - - + +
产物 + - - + -
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
根据实验结果得出的结论正确的是 (　　)
A.酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性
B.蛋白质组分的催化活性随着Mg2+浓度的升高而升高
C.在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性
D.在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性
C
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
【解析】 第①组中,酶P在低浓度Mg2+条件下有产物生成,说明酶P在该条件下具有催化活性,A错误;第③组和第⑤组对照,无关变量是底物和蛋白质组分,自变量是Mg2+浓度,无论是高浓度Mg2+条件下还是低浓度Mg2+条件下,两组均没有产物生成,说明蛋白质组分无催化活性,B、D错误;第②组和第④组对照,无关变量是底物和RNA组分,自变量是Mg2+浓度,第④组在高浓度Mg2+条件下有产物生成,第②组在低浓度Mg2+条件下没有产物生成,说明在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性,C正确。
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
即时巩固
1.[2024·浙江1月选考真题] 红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶(PAL)能催化苯丙氨酸生成桂皮酸,进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取 PAL 酶液,测定 PAL 的活性,测定过程如下表。
步骤 处理 试管1 试管2
① 苯丙氨酸 1.0 mL 1.0 mL
② HCl溶液(6 mol/L) — 0.2 mL
③ PAL酶液 1.0 mL 1.0 mL
④ 试管1加0.2 mL H2O。2支试管置于30 ℃ 水浴1小时
⑤ HCl溶液(6 mol/L) 0.2 mL —
⑥ 试管2加0.2 mL H2O。测定2支试管中的产物量
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
下列叙述错误的是(　　)
A.低温提取以避免PAL 失活
B.30 ℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗
C.步骤④试管1加H2O是为了补齐反应体系体积
D.步骤⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应
【解析】 酶在低温下保存时间比较长,一般酶的提取都在低温下进行,即避免PAL失活,A正确;测定酶活性要保证底物的量足够,1小时内苯丙氨酸
B
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
没有被完全消耗,且试管2在步骤②中加入了HCl溶液,PAL已经变性失活,故试管2中的底物苯丙氨酸难以被消耗,B错误;步骤④试管1加H2O,补齐了步骤②试管1没有加入的液体的体积,即补齐反应体系体积,控制无关变量相同,C正确;反应单位时间后需要及时终止酶促反应,步骤⑤加入HCl溶液(pH过低)是为了终止酶促反应,D正确。
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
2.某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见表。下列分析错误的是 (　　)
A.该酶的催化活性依赖于CaCl2
B.结合①②组的相关变量分析,
自变量为温度
C.该酶催化反应的最适温度为70 ℃,最适pH为9
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
组别 pH CaCl2 温度/℃ 降解率/%
① 9 + 90 38
② 9 + 70 88
③ 9 - 70 0
④ 7 + 70 58
⑤ 5 + 40 30
注:+/-分别表示有/无添加,反应物为Ⅰ型胶原蛋白。
C
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
【解析】 由②③组对照可知,没有添加CaCl2,降解率为0,说明该酶的催化活性依赖于CaCl2,A正确;对比①②组变量可知,pH均为9,都添加了CaCl2,温度分别为90 ℃、70 ℃,故自变量为温度,B正确;②组酶的活性最高,此时pH为9,温度为70 ℃,但由于温度梯度和pH梯度较大,不能说明该酶催化反应的最适温度为70 ℃,最适pH为9,C错误;该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白,要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验,D正确。
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
长句精准表达
1.探究温度影响酶活性的实验不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料的原因是什么
_______________________________________________________________
_________________。
2.若选择淀粉和淀粉酶探究温度影响酶的活性,检测反应物被分解的试剂宜选用碘-碘化钾,不宜选用本尼迪特试剂的原因是什么
　因为过氧化氢(H2O2)在常温常压下就能分解,加热条件下分解会加快,从
而影响实验结果　
课标要点三　探究酶的高效性、专一性和pH对酶活性的影响
_______________________________________________________________
____。
3.在探究温度影响酶活性的实验中应将淀粉溶液和淀粉酶溶液在设定的温度下先保温一段时间后再混合,而不能先混合再保温的原因是什么
_______________________________________________________________
________________________________________。
　因为用本尼迪特试剂检测时需热水浴加热,而该实验中需严格控制温
度　
　因为酶具有高效性,酶和底物混合后,就能发挥催化作用,这样反应不是
在设定的温度下完成的,自变量控制不严格　

展开更多......

收起↑