一、精要速览
二、真题赏析
1.酶的概念、本质和作用机理
例1(?全国新课标卷Ⅱ)关于酶的叙述,错误的是()
A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
B
有些酶是生命活动所必须,比如呼吸作用有关的酶,那么在分化程度不同的细胞中都存在,A项正确;导致酶空间结构发生破坏变形的因素有:过酸、过碱、高温等,低温只能抑制酶的活性,不会破坏结构,B项错误;酶的作用实质即为降低反应所需活化能从而提高反应速率,C项正确;酶是蛋白质或者RNA,本身是催化剂,也可作为底物被蛋白酶或者RNA酶降解,D项正确。
2.影响酶促反应速率的因素
例2(?天津高考)将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。下图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是()
A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能
B.该体系中酶促反应速率先快后慢
C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的
D.适当降低反应温度,T2值增大
C
题图中加入酶C后,A浓度下降,B浓度上升,推测A经过反应生成了B,酶C降低了A生成B这一反应的活化能,A项正确;该体系中在T1T2段曲线变化幅度较大,T2以后曲线趋于平缓,反映出酶促反应速率先快后慢,B项正确;T2后B增加缓慢是作为反应物的A过少造成的,酶的活性变化不明显,C项错误;图示为最适温度下A、B浓度的变化曲线,适当降低反应温度,反应速率减慢,T2值增大,D项正确。
例3(?全国卷Ⅱ)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)生物体内酶的化学本质是_______,其特性有_______(答出两点即可)。
(1)B (2)加快(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 高效性和专一性
(1)通过曲线分析可知在相同温度条件下,B组产物浓度高,即反映了酶的活性强。
(2)A组为20℃,低温抑制酶的活性,适当升高温度,酶的活性会增强,表现为催化反应的速度加快。
(3)分析C组曲线可知t2之前产物的浓度不再增加,说明反应已经停止,酶失去了催化作用,此时再增加底物的量,因为酶已失活,产物的总量也不再增加。
(4)酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物,主要是蛋白质,还有少量的RNA。酶具有高效性、专一性和反应条件的温和性等特性。
3.酶相关的探究实验
例4(?江苏卷)过氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶,设计实验如下表。下列相关叙述正确的是()
A.1号管为对照组,其余不都是实验组
B.2号管为对照组,其余都为实验组
C.若3号管显橙红色,无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D.若4号管不显橙红色,可证明白菜梗中无过氧化物酶
A
该实验的目的是探究白菜梗中是否存在过氧化物酶,自变量是白菜梗的有无,则1号、2号和4号都是对照组,3号是实验组,A项正确、B项错误;若3号与1、2、4号对照,3号管显橙红色,则证明白菜梗中存在过氧化物酶,C项错误;若4号管不显橙红色,与3号对照,则说明高温使过氧化物酶变性失活,D项错误。
例5(?全国大纲卷)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响,设计了如下实验步骤:
①在A、B、C、D、E5支试管中分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5mL,再分别加入质量分数为1%的淀粉液1mL。
②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1mL,摇匀。
③将5支试管放入70℃恒温水浴中,保温时间相同且合适。
④取出各试管,分别加入斐林试剂2mL,摇匀。
⑤观察各试管溶液的颜色,通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。
上述实验步骤中有2处错误,请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数),以便实验能得到正确的预期结果。
(1)______________________。
(2)_____________________。
(1)③更正:将5支试管放入37℃恒温水浴中,保温时间相同且适宜。理由:唾液淀粉酶的最适温度为37℃,在70℃时,由于高温使酶失去活性,干扰了pH对人唾液淀粉酶活性的影响
(2)④更正:取出各试管,分别加入斐林试剂2mL,摇匀,将这些试管放入盛有开水的大烧杯中,用酒精灯加热煮沸2min左右。理由:斐林试剂应在沸水浴中参与反应
(1)只有在最适宜的温度下,才能使酶发挥最大的催化活性。唾液淀粉酶的最适温度为37℃,在70℃时,由于高温使酶失去活性,干扰了pH对人唾液淀粉酶活性的影响。
(2)在沸水浴中,斐林试剂与还原糖反应出现砖红色沉淀现象。
4.ATP的结构与功能
例6(?浙江卷)ATP是细胞中的能量通货,下列叙述正确的是()
A.ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量
B.ATP-ADP循环使得细胞储存了大量的ATP
C.ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团
D.ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解
C
ATP的形成途径是光合作用和细胞呼吸,因此ATP中的能量来自光能和细胞呼吸释放的能量,A项错误;ATP-ADP循环,使得细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中,B项错误;ATP水解远离腺苷的高能磷酸键断裂,形成ADP和Pi,同时释放能量,C项正确;ATP分子中含有2个高能磷酸键,远离腺苷的高能磷酸键很容易水解,D项错误。
例7(?全国大纲卷)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ATP
C.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP
D.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用
B
细胞核无法进行细胞呼吸,细胞核需要的ATP主要由线粒体提供,A项正确;ATP是生命活动的直接能源物质,机体无时无刻不在消耗ATP,睡眠时生命活动并没有停止,也需要消耗能量,B项错误;有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中进行,都有ATP形成,C项正确;植物根细胞吸收矿质元素离子主要通过主动运输的形式,其消耗的能量主要是由细胞呼吸所提供的ATP,D项正确。
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小乜老师