高中生物《第8讲ATP和酶》课件

这是一份高中生物《第8讲ATP和酶》课件，共60页。PPT课件主要包含了知识梳理，诊断与思考，解题探究，归纳整合，活跃状态，提示如图所示，技法提炼，实验解读，深度思考，解探究等内容，欢迎下载使用。

考纲要求 ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)。
1.填写ATP的结构概念图
2.ATP和ADP的相互转化 ATP ADP＋Pi＋能量(1)下列需要A过程提供能量的是____________。①主动运输　②生物发光、发电　③肌肉收缩　④淀粉合成　⑤大脑思考　⑥植物根细胞吸收水分(2)进行B过程的生命活动和场所②场所：____________________________。(3)进行B过程的能量来源和去向①来源：______和细胞呼吸时有机物分解释放的能量。②去向：用于形成ATP中的____________。
线粒体、细胞质基质、叶绿体
1.判断下列说法的正误(1)白细胞在血管内黏着、迁移需要消耗ATP(　　)(2)活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行(　　)(3)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应(　　)(4)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生ATP的合成与分解(　　)
白细胞在血管内黏着、迁移需要消耗能量。
吸能反应时，会发生ATP水解产生ADP、Pi和释放能量的反应，放能反应时，会发生ADP和Pi与能量和成ATP。
吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。
植物组织培养过程中，细胞不断进行呼吸作用产生ATP，同时细胞生命活动也需要ATP分解提供能量。
(5)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡(　　)(6)“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”(　　)
人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量处于动态平衡，保证能量供应。
ATP就是细胞中的直接能源物质。
2.右图为ATP的结构简图，请思考：(1)图示a处应为“—H”还是“—OH”？(2)图示b、c、d所示化学键是否相同？其中最易断裂和重建的是哪一个？(3)图示框e的名称是什么？它与DNA、RNA有何关系？
提示 图示a处应为“—OH”，即该五碳糖为“核糖”。
提示 图示b为普通磷酸键，c、d则为高能磷酸键，其中d处的键最易断裂和重建。
提示 图示框e为腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位之一，当发生转录或逆转录时，它可与DNA链中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸配对。
3.细胞内产生与消耗ATP的具体场所分别有哪些？4.请说出生物体内的主要能源物质、主要储能物质、直接能源物质、最终能量来源。
提示　产生场所有：细胞质基质、叶绿体、线粒体；消耗场所有：细胞膜、细胞质基质、叶绿体、线粒体、核糖体、细胞核等生物体的需能部位。
提示　(1)主要能源物质：糖类；(2)主要储能物质：脂肪；(3)直接能源物质：ATP；(4)最终能量来源：太阳光能。
1.(2015·海南，3)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
题组一　利用结构与功能适应的观点分析ATP
酒精发酵是微生物的无氧呼吸，在第一阶段释放出少量能量，生成少量ATP。
如：Ca2＋、Mg2＋通过主动运输进入番茄细胞时需要消耗能量，直接由ATP提供。
ATP水解时，高能磷酸键断裂，大量的能量会释放出来。
2.(2014·大纲全国，2)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来源于呼吸作用
细胞核无法进行呼吸作用产生ATP，它需要的ATP主要由细胞质中的线粒体提供。
ATP是生命活动的直接能源物质，机体时刻都在消耗ATP。
根细胞吸收矿质元素离子主要是通过主动运输的方式进行的，其消耗的能量来源于呼吸作用产生的ATP。
有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段均在细胞质基质中进行，均有ATP形成。
3. ATP是细胞的能量“通货”，下列有关ATP的说法中正确的是(　　)A.ATP彻底水解可产生3种有机物B.人成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器，但也能合成ATPC.虽然所有细胞合成ATP的途径都相同，但它们消耗ATP的途径是不同的D.细胞内的吸能反应一般与ATP的合成相联系
ATP彻底水解产物有腺嘌呤、核糖、磷酸，磷酸不属于有机物。
人成熟的红细胞虽无细胞核和众多的细胞器，但可通过无氧呼吸合成ATP。
细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系。
合成ATP的途径有光合作用和细胞呼吸两种，所以所有细胞合成途径不一定相同。
4.如图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
题组二　ATP与DNA、RNA在组成上的比较
表示ATP的逐步水解，每一次水解反应的酶都不同。
丙为A－P，A是腺苷，由1分子核糖和1分子腺嘌呤构成，加上1分子磷酸，构成1分子腺嘌呤核糖核苷酸。
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。
红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，不需要消耗ATP，故乙(ADP)的含量不会显著增加。
5.在下列几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.①和③ C.③和④ D.⑤和⑥
根据题意知，“○”中所对应的含义分别为：①一磷酸腺苷AMP，②腺嘌呤，③DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸，④RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，⑤腺苷，⑥腺苷。
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。凡是大分子有机物(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.ATP的结构(如下图所示)
3.几种不同物质中A代表的含义
考纲要求 酶在代谢中的作用(Ⅱ)。
1.酶的概念剖析(1)本质与作用
细胞内、外或生物体外均可
(2)作用机理①活化能：分子从______转变为容易发生化学反应的______状态所需要的能量。②作用机理：降低化学反应的_______。2.酶的特性(1)______：催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。(2)______：每一种酶只能催化___________化学反应。(3)作用条件较温和：在__________________条件下，酶的活性最高。_________________会使酶的空间结构遭到破坏而失活；_____条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。酶附着的支架——为生化反应的进行创造条件使细胞内部区域化——保证化学反应高效、有序地进行
1.判断下列说法的正误(1)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸(　　)(2)所有酶的合成都包括转录和翻译两个过程(　　)(3)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率(　　)(4)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸(　　)
酶的本质是蛋白质或RNA，因此组成酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸。
RNA作为催化剂时，不是通过转录和翻译两个过程合成的。
酶的作用机理是降低活化能来提高化学反应速率，不能为反应物提供能量。
酶作为生物催化剂与无机催化剂一样，在反应前后本身不会发生变化。
(5)产生酶的细胞一定能产生激素(　　)(6)高温、低温都使酶活性降低，二者的作用实质不同(　　)
能产生酶的细胞不一定能产生激素，如肌肉细胞。
高温使酶的空间结构破坏而失活，低温只是降低酶活性，空间结构没有破坏。
2.右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，请回答：(1)没有酶催化的反应曲线是___。(2)有酶催化的反应曲线是___。(3)AC段的含义是_________________________________________。
在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。酶的作用机理是降低活化能来提高化学反应速率。
(4)BC段的含义是________________。(5)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_____移动。
AC段表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能，AB段表示在有酶催化的条件下化学反应需要的活化能。
酶比无机催化剂降低化学反应的活化能更显著。
2.右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，请回答：
3.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图所示，请思考： (1)甲、乙两种酶的化学本质是否相同？(2)乙酶活性改变的机制是什么？
提示　观察曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解，则甲酶的化学本质不是蛋白质而是RNA，乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶为蛋白质。
提示　 乙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。
4.如图表示未加催化剂时，生成物浓度随时间的变化曲线，请在图中绘出加酶和加无机催化剂的条件时的变化曲线。
酶的催化具有高效性(酶的催化效率比无机催化剂的催化效率高)，酶(无机催化剂)促反应的原理是降低化学反应的活化能，加速化学反应，不会改变反应的平衡点。
5.下列图示为影响酶促反应因素的四种曲线，据图思考：
(1)甲、丙的曲线变化分别表明了什么？
提示　甲图表明在一定温度范围内，随着温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。丙图表明在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随着底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。
(2)过酸、过碱、高温、低温对酶促反应速率的影响一样吗？
提示　不一样，过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
(3)甲、乙、丙、丁四图所示的因素均对酶活性造成影响吗？
提示　底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。
1.(2015·海南，4)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RNAB.脲酶能够将尿素分解成氨和CO2C.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
题组一　酶的本质与作用分析
绝大多数酶是蛋白质，少数RNA也具有生物催化功能。
脲酶溶于水后能够催化尿素分解成氨和二氧化碳。
蛋白酶可以催化蛋白质水解，淀粉酶可以催化淀粉水解，它们都属于水解酶。
植物细胞细胞壁主要由纤维素和果胶组成，细菌细胞壁由肽聚糖等物质组成，而酶具有专一性，纤维素酶只能催化水解纤维素。
2.下列关于酶的叙述，正确的是(　　)A.酶提供了反应过程所必需的活化能从而提高了化学反应速率B.活细胞能通过转录、翻译产生酶，或通过转录产生酶C.人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能在人体的内环境中起作用D.酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段
酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能。
酶的化学本质是蛋白质(经转录、翻译合成)或RNA(经转录合成)。
酶在细胞内或细胞外均可起作用。
在细胞内发挥作用的酶一般不需要内质网和高尔基体的加工，少数酶是RNA，其合成不需要核糖体、内质网和高尔基体参与。
3.取经过编号的5支试管，分别加入2 mL 0.5 ml/L的过氧化氢溶液进行如下实验。根据实验内容，判断下列说法正确的是(　　)A.说明酶具有高效性的是3号和4号试管B.1号和3号对照不能说明酶有专一性
题组二　通过图、表及曲线分析酶的特性与影响因素
酶具有高效性是通过与无机催化剂相比较(即2号与3号实验)得出的。
1号和3号实验是两种酶催化一种底物，能说明酶具有专一性。
3.取经过编号的5支试管，分别加入2 mL 0.5 ml/L的过氧化氢溶液进行如下实验。根据实验内容，判断下列说法正确的是(　　)C.各组实验都不能体现酶的活性与温度之间的关系D.3号和5号对照可以说明酶的活性受pH影响
3号和4号实验对比能说明高温会降低酶的活性。
3号和5号实验的自变量是pH，说明pH会影响酶的活性。
4.下图表示改变某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果，请据此分析，改变下列哪种因素才能获得改变后的结果(　　)A.温度 B.pHC.淀粉溶液量 D.唾液量
由图中信息可知，反应进行到12 min后，还原糖的生成量不再增加，两组反应都不再进行，改变某一条件后生成物总量降低，反应物淀粉溶液量减少会导致此结果。而改变温度、pH和唾液量均会改变反应完成所需要的时间。
A.酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素B.酶量减少后，图示反应速率可用曲线a表示C.升高温度后，图示反应速率可用曲线c表示D.减小pH，重复该实验，A、B点位置都不变
5.如图所示，曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是(　　) 　
随着反应物浓度升高，反应速率加快，限制因素是反应 物浓度。
酶量减少，在反应物浓度一定的条件下，反应速率下降，可用曲线a表示。
曲线b是在最适温度下的曲线图，升高温度，酶活性下降，反应速率下降，为曲线a。
曲线b是在最适pH下的曲线图，减小pH，酶活性下降，反应速率下降，应为曲线a。
1.对酶在细胞代谢中作用的理解
(1)酶只能催化热力学上允许进行的反应。(2)酶通过降低活化能加快化学反应速率。(3)在反应前后，酶的化学性质和数量将保持不变。(4)酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥催化作用。(5)由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。
2.“四步法”分析酶促反应曲线
(1)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。(2)析线：“析线理关系”。分析酶促反应曲线走势，明确因变量怎样随自变量的变化而变化。“上升”“下降”“先升后降”“先升后稳”“水平”等。(3)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。(4)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意义(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。
考纲要求 实验：探究影响酶活性的因素。
1.实验原理(1)探究温度对酶活性的影响①反应原理：淀粉―――→ 麦芽糖　　 　 碘↓液　　 　碘↓液　　　 _____　　 ___________②鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响___________，滴加碘液，根据是否出现__________________来判断酶的活性。(2)探究pH对酶活性的影响①反应原理(用反应式表示)：。②鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响______________，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2产生量的多少。
2H2O2 ―――――→ 2H2O＋O2
2.实验步骤(1)温度对酶活性的影响
是否出现蓝色及蓝色的深浅
(2)pH对酶活性的影响
1 mL 5%的NaOH
(1)为什么不用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响？(2)在探究温度对酶活性的影响实验中，能否用斐林试剂来检测实验产物？(3)探究温度、pH对酶活性的影响实验中，自变量和因变量分别是什么？
提示　过氧化氢酶催化的底物是H2O2，H2O2在高温时分解，这样实验中就存在两个变量，使实验结果受到干扰。
提示　不能。斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成，而该实验需严格控制不同的温度。
提示　探究温度对酶活性的影响实验中，自变量是温度，因变量是淀粉水解程度。探究pH对酶活性的影响实验中，自变量是pH，因变量是过氧化氢的分解速率。
(4)整个实验过程中，除温度或pH之外，其余的变量为什么相等或相同？(5)在探究温度或pH对酶活性影响的实验中，控制条件的步骤和酶量控制的步骤为什么一定不能颠倒顺序？
提示　实验设计遵循单一变量原则，这样可以排除无关变量对实验结果造成影响。
提示　若控制条件的步骤和酶量控制的步骤颠倒顺序，会在调节温度或pH的过程中，酶先将底物分解，导致实验失败。
题组一　探究温度、pH对酶活性的影响
1.下列有关探究温度、pH对酶活性影响的实验设计合理的是(　　)
①过氧化氢受热会加快分解，不宜用于探究温度对酶活性的影响。
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④
③④溶液的pH会影响淀粉的水解，并且碘液可与碱反应，斐林试剂可与酸反应，不宜用淀粉酶探究pH对酶活性的影响。
2.某同学从温度为55～65 ℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。请回答下列问题：(1)测定脂肪酶活性时，应选择 _____作为该酶作用的物质，反应液中应加入_____溶液以维持其酸碱度稳定。(2)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为 _______。
脂肪酶的活性以其单位时间内分解脂肪量为指标，因酶需要适宜的pH，故反应液中应加入缓冲溶液。
该酶遇双缩脲试剂呈紫色，说明该酶的化学本质是蛋白质。
(3)根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
在一定温度范围(包括55～65 ℃)内设置温度梯度，分别测定酶活性。若所测得的数据出现峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否则，扩大温度范围，继续实验，直到出现峰值
要测定该酶催化作用的最适温度，一般采用预实验，需在一定温度范围内设置温度梯度，对比不同温度下测得的酶活性，若不能测出峰值，则需扩大温度范围，继续实验。
3.下列有关酶的实验设计思路，正确的是(　　)A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性C.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响
题组二　与酶有关的实验设计
过氧化氢不稳定，在高温下会自行分解，从而不能正确表现温度对酶活性的影响。
不能用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。
酶与无机催化剂作对照可探究酶的高效性。
胃蛋白酶的最适pH为1.5，验证pH对酶活性的影响应设置在最适pH左右。
4.下表是其他条件均为最适情况下探究乳糖酶催化乳糖水解的相关实验结果，以下分析正确的是(　　)
在底物足够多的情况下，酶促反应速率会随酶浓度增加而加快。
A.实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率不再增大
当所有的酶都参与反应时，反应速率将达到最大值，不会再随底物的增多而发生变化。
B.实验二若继续增加乳糖浓度，相对反应速率会增大
本实验结果是在其他条件均为最适情况下获得的，故再提高温度，反应速率会下降。
C.实验二若将反应温度提高5 ℃，相对反应速率将增大
实验过程中可以变化的因素称为变量，其中人为改变的变量称作自变量。
D.实验一的自变量是酶浓度，实验二的自变量是乳糖浓度
1.用梯度法确定酶的最适温度和pH设计思路：常用“梯度法”来探究酶的最适温度(或pH)，设计实验时需设置一系列不同温度(或pH)的实验组进行相互对照，最后根据实验现象得出结论——酶促反应时间最短的一组所处的温度(或pH)即为最适温度(或pH)。相邻组间的差值(即梯度值)越小，测得的最适温度(或pH)就越精确。
2.酶实验探究的两种方法(1)试剂检测探究酶的本质①设计思路：从酶的化学本质上来讲，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。在高中教材中常见的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其本质都是蛋白质。所以，对酶本质的验证常常是变相地考查蛋白质的鉴定方法。因此，使用双缩脲试剂进行鉴定即可。②设计方案
(2)对比法探究酶的高效性①设计思路：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。②设计方案
(3)对比法探究酶的专一性①设计思路：常见的方案有两种，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结论。②设计方案
知识网络 答题语句
1.加热使反应物获得了能量，加快反应速率。2.同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。3.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。4.酶具有专一性和高效性，作用条件较温和。5.低温抑制酶的活性，但不破坏酶的分子结构。6.高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构破坏而永久失去活性。7.ATP是为细胞生命活动提供能量的直接能源物质。8.细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。
探究高考 明确考向
1.(2014·江苏，14)下列生命活动中不需要ATP提供能量的是(　　)A.叶肉细胞合成的糖运输到果实B.吞噬细胞吞噬病原体的过程C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D.细胞中由氨基酸合成新的肽链
叶肉细胞合成的糖(如葡萄糖)通过主动运输进入果实细胞，需要消耗ATP。
吞噬细胞吞噬病原体依赖膜的流动性，需要消耗ATP提供的能量。
在适宜的温度、pH条件下，淀粉酶催化淀粉水解，不需要消耗ATP提供能量。
氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链需要消耗ATP提供的能量。
2.(2013·海南，4)关于真核细胞中生命活动与能量关系的叙述，错误的是(　　)A.DNA复制需要消耗能量B.光合作用的暗反应阶段需要消耗能量C.物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATPD.细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生
DNA复制过程需要ATP水解提供能量。
光合作用暗反应阶段中C3化合物的还原需利用光反应阶段产生的ATP。
协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度，需要载体，不需要能量。
有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸的场所是细胞质基质，可生成少量ATP。
3.(2013·新课标Ⅱ，6)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
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。
有些酶是生命活动所必需的，如呼吸酶，在分化程度不同的细胞中都存在。
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。
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。
4.(2013·上海，29)在酶的催化水解过程中，酶与底物会形成复合物，最终把底物水解，形成产物。已知酶催化水解的反应时间和产物生成量的关系如图。那么，在反应过程中酶·底物复合物浓度变化曲线正确的是(　　)
酶催化的机理是酶先与底物结合形成复合物，然后复合物分解形成产物和酶，所以产物生成量先增加后达到平衡，酶·底物复合物浓度逐渐减少至0。
(1)查询资料得知，18 ℃时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是 _______________。
5.(2012·福建，26Ⅰ)回答下列问题。大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。
从图1可知，三种蛋白酶在各自最适pH下，幽门盲囊蛋白酶对应的酶活性值最大，所以其催化效率最高。
①探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是________，可用________试剂鉴定。
酶具有专一性，蛋白酶只能催化蛋白质的水解，干酪素的化学本质为蛋白质。
蛋白质可用双缩脲试剂鉴定。
(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15～18 ℃之间。学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15～18 ℃之间。他们设置15 ℃、16 ℃、17 ℃、18 ℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。
(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15～18 ℃之间。学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15～18 ℃之间。他们设置15 ℃、16 ℃、17 ℃、18 ℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在______。
要验证大菱鲆蛋白酶的最适温度，要遵循单一变量、对照等原则，并控制其他无关变量相同且适宜。由题意可知，此实验温度为自变量，pH等为无关变量，为了得到准确的结果，pH应为相对应蛋白酶的最适值，由图1可知，胃蛋白酶最适pH为2，幽门盲囊蛋白酶最适pH为8。
③为了控制实验温度，装有酶和底物的试管应置于________中以保持恒温。单位时间内_________________________可以表示蛋白酶催化效率的高低。
为了控制实验温度，底物和酶都应放在恒温箱中保温一段时间。酶的催化效率可以用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。
底物消耗量(或产物生成量)
④实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？_____。理由是：__________________________________________________________。
由图2可以看出，当温度在15～18 ℃范围内时，随着温度的升高，蛋白酶的活性一直在增强，但没有出现下降的拐点，因此，不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在15～18 ℃之间这一结论。
据图可知随着温度提高，酶活性逐步升高，酶活性峰值未出现
(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低____________的比例，以减少对海洋的污染。
大菱鲆消化道内淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，影响对淀粉和脂肪的消化，所以在人工投放饲料时要注意降低淀粉和脂肪的比例，以减少对海洋的污染。
1.下列有关ATP的叙述，不正确的是(　　)A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布B.ATP中的能量可以来源于光能，也可以转化为光能C.ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”不是同一物质D.代谢旺盛的细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡
细胞质和细胞核均需要消耗ATP
光能可通过光反应过程合成ATP，ATP中的能量又可转化为光能，如生物的发光现象
ATP中的“A”代表腺苷，RNA中的碱基“A”代表腺嘌呤
代谢旺盛的细胞中，ATP与ADP的转化加快以满足代谢对能量的需求，此过程中两者含量保持动态平衡
2.ATP是细胞的能量通货，是生命活动的直接能源物质，下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是(　　) A.图1中的a代表腺苷，b、c为高能磷酸键B.图2中反应向右进行时，图1中的c键断裂并释放能量C.ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性D.酶1和酶2催化作用的机理是降低化学反应的活化能
ATP水解时远离腺苷的高能磷酸键c断裂。
酶的催化作用具有高效性，作用机理是降低化学反应的活化能。
图1中A表示腺嘌呤，a表示腺嘌呤核糖核苷酸，b、c是高能磷酸键。
3.关于ATP的叙述中，错误的是(　　)A.ATP分子中含有三个高能磷酸键B.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化C.ATP分子水解掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸D.ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质
ATP分子结构简式：A－P～P～P ，它含有一个普通磷酸键和两个高能磷酸键。
细胞中ATP的含量不多，但能不断地合成和水解，从而保证细胞稳定的供能环境。
ATP结构简式：A－P～P～P ，它水解掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸。
ATP分子中的“A”代表腺嘌呤和核糖组成的腺苷，而DNA、RNA中的碱基“A”分别代表腺嘌呤。
4.图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH＝b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化，下列关于该酶促反应的叙述正确的是(　　) A.pH＝c，H2O2不分解，e点永远为0B.pH＝a，e点下移，d点左移C.温度降低5 ℃条件下，e点不移，d点右移D.H2O2量增加时，e点不移，d点左移
pH=a时酶活性比pH=b时小，需较长时间才能达到e点，d点右移，但e点不会下降。
温度降低5 ℃条件下，酶活性下降，e点不会下降，d点右移。
当反应物量增加时，产物的量会增加，e点上移。
pH等于c时酶已失活，但H2O2不稳定，易自行分解。
5.如图是生物体内常见的一种生理作用图示，下列叙述不正确的是(　　) A.②的成分有可能是蛋白质B.图中显示①具有高效性，反应完成后，①的性质未发生改变C.③或④的生成速率可以表示酶促反应的速率D.如果探究底物浓度对酶促反应速率的影响，②的数量就是实验的自变量
①是酶，②是底物，底物可能是蛋白质。
图中显示①具有专一性，反应完成后，①的性质未发生改变。
③或④的生成速率可以表示酶促反应的速率。
如果探究底物浓度对酶促反应速率的影响，②的数量就是实验的自变量。
由题意知，突变酶F的变性温度是65.5 ℃。
A.突变酶F的最适温度为65.5 ℃
6. 在研究溶菌酶的过程中，科研人员得到了多种突变酶，并测得50%的酶发生变性时的温度(Tm)，部分结果见下表。下列有关叙述正确的是(　　)
注：Cys右上角的数字表示半胱氨酸在肽链的位置。
B.突变酶C的热稳定性提高与半胱氨酸的数目有关
分析表格中信息可知，突变酶C与野生型T4溶菌酶包含的半胱氨酸数目相同，区别是二硫键数目不同，故突变酶C热稳定性的提高，是通过增加二硫键的数量实现的。
突变酶中二硫键的形成与半胱氨酸的位置有关。
C.突变酶中二硫键的形成与半胱氨酸的位置无关
D.溶菌酶热稳定性的提高可能与空间结构的改变有关
由题意知，改变溶菌酶的构象，酶变性的温度发生改变，即酶的稳定性改变，因此溶菌酶热稳定性的提高可能与空间结构的改变有关。
曲线Ⅱ的酶促反应速率较曲线Ⅰ低，而二者的区别是Ⅱ加入了化合物X。
7.某实验小组研究化合物X对淀粉酶活性的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.化合物X降低了淀粉酶的活性B.曲线Ⅰ的实验作为对照实验C.化合物X降低了淀粉水解反应的活化能D.化合物X未影响淀粉酶催化的最适温度
从实验处理上看，曲线Ⅰ是对照实验。
可以推测化合物X升高了淀粉水解反应的活化能。
可以推测化合物X降低了淀粉酶的活性。
8.下列关于细胞代谢与酶、ATP的关系的描述，正确的是(　　)A.酶的种类具有物种差异性，而ATP却无物种差异性B.酶、ATP都与细胞代谢密切相关，但两者的合成并无直接关系C.洋葱鳞片叶肉表皮细胞中产生ATP的场所有叶绿体、线粒体等D.与激素及载体蛋白等一样，酶起到调节作用后并不失活
酶的合成与遗传物质有关，具有物种差异性，而不同生物体内的ATP是相同的。
酶的合成需要ATP供能，ATP的合成需要酶的催化。
酶不起调节作用，只起催化作用。
洋葱鳞片叶肉表皮细胞中无叶绿体。
A.甲图可以说明在一定范围内随着pH的升高，酶的活性先降低后升高B.乙图中虚线表示增加酶浓度后，其他条件不变时，生成物量与反应时间关系的变化情况，若该反应过程中pH下降，则b点下移，a点左移
9.如图甲表示某反应物剩余量随pH及温度的变化情况，乙表示在最适温度和pH下，淀粉酶分解淀粉产生的生成物量随时间的变化曲线。下列叙述正确的是(　　)
在甲图范围内随着pH的升高，酶的活性先升高后降低。
若pH下降，则酶的活性降低，乙图中的b点不移动，a点右移。
C.乙图中若该反应过程中温度适当降低，则b点不移动，a点右移D.甲图可以说明随着温度的升高，酶的活性逐渐降低；乙图中a点后曲线变成水平，表明底物已被消耗尽
若温度下降，则酶的活性降低，乙图中的b点不移动，a点右移。
由甲图可知，温度从30 ℃升高到35 ℃后，酶的活性升高。
10.细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如图所示。下列有关叙述不正确的是(　　)
A.酶1与产物B结合后失活，说明酶的功能由其空间结构决定B.酶1有两种底物且能与产物B结合，因此酶1不具有专一性
酶1的空间结构发生变化后活性丧失，说明酶的功能由空间结构决定。
酶1能与两种底物特异性结合，且只能催化这两种底物生成产物A；虽能与产物B结合，但没有催化生成产物，因此酶1具有专一性。
C.酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列D.酶1与产物B的相互作用可以防止细胞产生过多的产物A
酶1的变构位点和活性位点的结构是由氨基酸的排列顺序决定的。
产物A增多，生成的产物B增多，酶1与产物B结合后失去活性，产物A合成减少；当产物A过少时，产物B浓度降低，酶1有活性，开始合成产物A，因此酶1与产物B的相互作用可以防止细胞产生过多的产物A。
11.将一个土豆(含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中(如图1所示)。以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析回答下列问题：
(1)若土豆片为4片时，每隔5分钟收集一次数据，根据数据绘制出曲线图(如图2)。20分钟后，气体量不再增加的原因是__________________。
针筒中过氧化氢有限，当实验进行到一定时候，过氧化氢被分解完，气体量也就不再增加。
据图分析，土豆（含有过氧化氢酶）可将针筒中过氧化氢分解释放氧气；图2，在反应物量一定时，随着化学反应的进行，溶液中反应物逐渐减少，生成物增加量逐渐减少，最终不再有生成物产生
(2)若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线(实线)相比，实验结果的曲线可能是下列___图中的虚线。如果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件下，可采取的方法是__________________，其结果可用___图中的虚线表示。
土豆片由5片改为8片，实质是增加酶浓度，在一定范围内，酶浓度增加，化学反应速率增加，但酶作为催化剂，只能加速化学反应速率，不改变最终生成物量，符合第（2）小题c曲线。
当酶溶液不变，适当增加过氧化氢的浓度可以加速化学反应速率及获得更多的气体，符合第(2)小题a曲线。
(3)为保证上述实验的科学性，需要控制的其他外界因素有____________________。
温度(或光照或气压等)
在研究影响酶催化活性的实验中，有许多因素可能影响实验结果，如反应温度、反应溶液体积、反应时间、环境气压等，因此实验应该注意控制除自变量以外的变量，使各组实验在相同条件下进行。
12.某研究性学习小组利用荧光素—荧光素酶生物发光法，测定人参愈伤组织中ATP的含量，以研究人参细胞能量代谢的特点。实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光；用分光光度计可测定发光强度；当荧光素和荧光素酶都足量时，在一定范围内，ATP的含量与发光强度成正比。
实验步骤：步骤一、ATP的提取：称取一定量的人参愈伤组织，研磨后沸水浴10 min，冷却至室温，离心，取上清液。步骤二、ATP的测定：吸取一定量的上清液，放入分光光度计反应室内，并注入适量的所需物质，在有氧等适宜条件下进行反应，记录发光强度并计算ATP含量。 请回答下列问题：(1)步骤一中的沸水浴处理，使酶的__________被破坏而失活。(2)步骤二注入的物质中，属于反应物的是________；分光光度计反应室内能量形式的转换是_________________________。
化学能转换为光能(或热能)
沸水浴处理时，高温能够使酶分子空间结构被破坏，使酶的活性永久丧失。
根据实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光。所以，步骤二注入的物质中，属于反应物的是荧光素。
①学习小组配制了1×10－8 ml/L ATP标准液、70 mg/L荧光素溶液(过量)和 _______________________________________________________________________________________溶液进行实验。
浓度分别为0 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L、60 mg/L的荧光素酶
由图解的横坐标可知，实验中荧光素酶溶液浓度分别为0 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L、60 mg/L。
(3)荧光素酶价格昂贵，为能准确测定出ATP的含量，又能节省酶的用量，学习小组探究了“测定ATP时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”，实验结果如图。
②结果表明：图中___点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，这是因为____________________________。
ATP全部水解(或ATP数量有限)
结果表明图中e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，则达到e点所对应的荧光素酶浓度时，ATP已经全部水解，即使继续增加酶浓度，由于受ATP数量限制，发光强度也不再增加，因此e点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。
(4)ATP测定对食品卫生监控有重要意义。食品卫生检验人员利用上述生物发光法测定某熟食品样品中细菌的ATP总含量，测算出了细菌的数量，从而判断食品污染程度。作出上述判断的理由是：每个细菌细胞中ATP的含量 _________。
每个细菌细胞中ATP的含量大致相同且相对稳定，可以根据样品中细菌的ATP总含量，测算出细菌的数量。