专题二 第1讲代谢中的酶与ATP

第1讲代谢中的酶与ATP [考纲要求] 1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)。

2.A TP在能量代谢中的作用(Ⅱ)。

考点一酶与细胞代谢酶的来源、本质、特性和作用[错混诊断]1．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸(2011·天津，1A)(×)2．水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质含有羧基(2009·广东，3D)(√)3．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度(2013·新课标Ⅱ，6C)(√)4．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物(2013·新课标Ⅱ，6D)(√) 5．滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率不涉及“降低化学反应活化能”的原理(2013·四川，4C改编)(×)6．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中(2013·新课标Ⅱ，6A)(√)7．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构(2013·新课标Ⅱ，6B)(×)8．探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温(2014·山东，4D)(×)题组一从题干信息考查酶的特性1．(2014·福建，1)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应，由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是()A．蛋白酶B．RNA聚合酶C．RNA D．逆转录酶答案 C解析A项，蛋白酶在蛋白质水解成多肽的过程中起催化作用。

B项，RNA聚合酶在转录的过程中起催化作用。

C项，自然界中的酶大多数是蛋白质，少数是RNA。

核糖体是由RNA 和蛋白质组成的，用蛋白酶将其蛋白质除去后，处理后的核糖体仍可催化氨基酸发生脱水缩合反应，说明起催化作用的成分是RNA。

D项，逆转录酶在逆转录(或反转录)过程中起催化作用。

2．(2014·重庆，5)下图为乙醇在人体内主要的代谢过程。

下列相关叙述，正确的是()A．乙醇转化为乙酸发生的氧化反应，均由同一种氧化酶催化B．体内乙醇浓度越高，与乙醇分解相关的酶促反应速率越快C．乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水，同时释放能量D．正常生理情况下，人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关答案 C解析A项，酶具有专一性，即一种酶只能催化某一种或某一类化学反应，图中乙醇转化为乙酸要经过两个过程，这两个过程需要不同的酶。

B项，在一定范围内，随着底物(乙醇)浓度的增加，酶促反应速率逐渐提高，但酶的数量是有限的，当酶与受体结合达到上限时，酶促反应速率不再随着底物浓度的增加而增大。

C项，图中乙醇氧化分解过程中，产生的[H]可与氧结合生成水，同时释放能量。

D项，人体具有体温调节功能，人体的体温一般情况下不会随着环境温度的改变而变化，所以人体分解乙醇这一酶促反应速率也不会与环境温度呈正相关。

技法提炼模型法理解酶的作用与特性(1)酶的模型1①该模型表示了酶的作用特点——专一性。

②图中b表示酶，c表示被催化的反应物。

(2)酶的模型2①该模型表示酶具有催化作用和高效性。

②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，而不能改变化学反应的平衡点。

题组二利用曲线图考查酶3．如图表示某种酶在不同处理条件(a、b、c)下催化某反应时生成物的量与反应时间的关系。

下列说法正确的是()A．酶提供了反应过程所必需的活化能B．图中三组反应物起始量一样，造成差异的原因可能有温度、pH、酶浓度等C．若是温度不同造成反应速率不同，则a一定为该酶催化反应的最适温度D．酶分子在催化反应完成后立即会被降解答案 B解析酶只是降低了反应过程所必需的活化能，A错误。

反应物起始量都相同，造成酶促反应速率差异的原因可能是酶活性的差异，影响因素是温度、pH、酶浓度等，B正确。

温度对酶活性的影响曲线类似于抛物线形状，图给出的信息太少，无法判断a是否为最适温度，C 错误。

作为催化剂的酶分子在催化反应前后，分子结构不发生改变，D错误。

4．高温淀粉酶在应用前，需要对该酶发挥作用的最佳温度范围进行测定。

下图中曲线①表示在一定温度范围内的相对酶活性(酶活性与酶最大活性的百分比)。

曲线②为酶的热稳定性数据，即将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性而得到的数据。

下列有关叙述不正确的是()A．曲线①表明，当温度为80 ℃时，该酶活性最高B．该酶发挥作用的最佳温度范围是60～70 ℃C．曲线②上35 ℃数据点是在60～70 ℃时测得的D．曲线②表明，该酶的热稳定性在70 ℃之后迅速下降答案 C解析结合题干，曲线①表明80 ℃是该酶活性最高的温度，A项正确；该酶发挥作用的最佳温度范围是60～70 ℃，因为此温度下不仅酶活性较强，且残余活性也强，B项正确；曲线②上35 ℃数据点是在酶活性最高的温度下(即80 ℃)测得的(由题目要求中对②曲线对应的操作过程的叙述知)C项错误；曲线②表明该酶的热稳定性在70 ℃之后急剧下降，D项正确。

总结提升酶的曲线分析(1)影响酶活性的曲线①在一定温度(pH)范围内，随着温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶的催化作用逐渐减弱。

②过酸、过碱、高温都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶失去活性；而低温只是抑制酶的活性，酶的分子结构并未遭到破坏，温度升高可恢复其活性。

(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响①甲图中：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度的增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性的限制，酶促反应速率不再增加。

②乙图中：在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。

③甲、乙两图中底物浓度、酶浓度都是通过底物与酶的接触面积大小影响酶促反应速率的。

题组三从探究酶活性的影响因素进行考查5．在三支试管中加入等量的质量分数为5%的过氧化氢溶液，再分别加入适量的二氧化锰、新鲜猪肝研磨液、唾液，一段时间后测得底物含量变化如图所示。

下列叙述不正确的是()A．曲线B表示二氧化锰的催化作用，曲线A与曲线B对照反映了无机催化剂具有专一性B．曲线C表示猪肝中过氧化氢酶的催化作用，曲线A与曲线C对照反映了酶具有专一性C．曲线C与曲线B对照可以说明酶具有高效性D．曲线A不下降的原因可能是唾液淀粉酶与该底物不能形成酶—底物复合物答案 A解析分析题图可知，曲线A、B、C分别表示唾液淀粉酶、二氧化锰、新鲜猪肝研磨液中过氧化氢酶的催化作用。

酶的催化作用具有专一性，B项正确；曲线C与曲线B对照可以说明酶具有高效性，C项正确；曲线A不下降的原因可能是唾液淀粉酶与该底物不能形成酶—底物复合物，无法催化过氧化氢的分解，D项正确。

6．如图所示，在编号为1、2、3、4的四支试管中分别加入相应的溶液后，将其置于适宜的温度条件下保温一段时间。

然后分别向1号和2号试管中加入斐林试剂各2 mL，摇匀后将两试管置于水浴锅内加热至50～65 ℃，同时分别向3号和4号试管中加入双缩脲试剂各2 mL，摇匀后将两试管置于冷水中，则四支试管的颜色变化是()A．1号和2号试管显砖红色，3号试管无色，4号试管显蓝色B．1号试管显浅蓝色，2号试管无色，3号试管显紫色，4号试管显蓝色C．1号试管显砖红色，2号试管显浅蓝色，3号和4号试管显紫色D．1号试管显砖红色，2号试管显浅蓝色，3号试管显紫色，4号试管显蓝色答案 C解析1号试管中淀粉酶能催化淀粉水解成麦芽糖，麦芽糖属于还原性糖，加入斐林试剂后水浴加热产生砖红色沉淀；2号试管中淀粉酶不能催化蔗糖水解，蔗糖又是非还原性糖，加入斐林试剂并水浴加热时，不产生砖红色沉淀，而呈现斐林试剂本身的颜色，即浅蓝色；3号试管中蛋白酶能将鸡蛋清中的蛋白质水解成多肽，又因溶液中存在蛋白酶(一种蛋白质)，故加入双缩脲试剂后，它们与双缩脲试剂发生反应产生紫色络合物；4号试管中存在DNA酶(一种蛋白质)，其与双缩脲试剂发生反应产生紫色络合物。

7．某同学将若干浸有酵母菌的小滤纸片(1 cm2)取出后晾干，制备成附着有H2O2酶的滤纸片，用如图所示的装置进行探究影响酶促反应速率的因素的实验，下列分析错误的是()A．为了提高实验的准确性，每个烧杯中需放多个滤纸片B．可通过设置不同pH的H2O2溶液来探究pH对酶活性的影响C．不能通过设置不同温度的H2O2溶液来探究温度对酶活性的影响D．酶促反应速率可用滤纸片从烧杯底部到浮出液面的时间(即t3－t2)来表示答案 D解析该实验是通过H2O2来探究影响酶促反应速率的因素，可设置不同pH的H2O2溶液来探究pH对酶活性的影响，由于温度升高可以促进H2O2的分解，所以不能通过设置不同温度的H2O2溶液来探究温度对酶活性的影响；酶促反应速率可用滤纸片进入烧杯到浮出液面的时间(t3－t1)的倒数来表示，即1/(t3－t1)；该图示中只有一片滤纸片，为了提高实验的准确性，应增加滤纸片的数量，测出时间后取其平均值。

易错警示与酶有关实验的易混易误点分析(1)探究温度对酶活性的影响：①不能用过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响，因为加热本身也能使过氧化氢分解加快。

②必须在达到预设的温度条件后，再让反应物与酶接触，避免在未达到预设的温度时反应物与酶接触发生反应，影响实验结果。

③在探究温度对淀粉酶活性影响的实验时，最好不用斐林试剂来检测淀粉是否在淀粉酶的催化下水解生成麦芽糖等还原糖，因为加入斐林试剂后需要加热才能出现砖红色沉淀，这样原处于低温条件下的淀粉酶的活性会慢慢恢复，催化淀粉水解产生还原糖，导致形成错觉，从而得出错误的结论。

(2)用不同底物、同种酶来探究酶的专一性时，若是用淀粉酶作用于淀粉、蔗糖两种底物，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，因为碘液无法检测蔗糖是否发生了水解。

考点二A TP与细胞代谢1．ATP分子的结构2．ATP的形成途径3．ATP的产生场所植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，而动物产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。

[错混诊断]1．ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应(2014·新课标Ⅱ，1C)(√)2．在生物体的活细胞内A TP与ADP的转化只能单向进行(2014·四川，1D)(×) 3．ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸，而其合成所需能量由磷酸提供(2007·海南，7BC 改编)(×)4．细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体(2008·广东，4D)(×)5．人在饥饿时，细胞中A TP与ADP的含量难以达到动态平衡(2008·天津，6④)(×)6．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(2008·天津，6①)(×)题组一从ATP的结构进行考查1．下图是人体细胞代谢部分简图。