2023版创新设计高考生物（新教材人教版）总复习一轮讲义第7讲 ATP和酶

第7讲　ATP和酶考点一　ATP的结构与功能(1)ATP的供能原理(2)ATP是一种高能磷酸化合物ATP水解的过程就是释放能量的过程，1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。2.ATP和ADP的相互转化3.ATP的利用(1)ATP为主动运输供能的过程(以Ca2＋释放为例)(2)ATP——细胞内流通的能量“货币”①吸能反应：一般与ATP的水解反应相联系，由ATP水解提供能量。如蛋白质的合成。②放能反应：一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。如细胞内有机物的氧化分解反应。4.ATP产生量与O2供给量的关系分析(1)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成(×)(2)人成熟红细胞无细胞核和众多的细胞器，所以不能合成ATP(×)(3)人剧烈运动时，细胞中ATP的含量会明显降低(×)(4)线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP(×)(5)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应(√)(6)无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源(×)考向1　结合ATP的结构和功能，考查结构与功能观1.(2019·天津卷，2)下列过程需ATP水解提供能量的是(　　)A.唾液淀粉酶水解淀粉B.生长素的极性运输C.光反应阶段中水在光下分解D.乳酸菌无氧呼吸的第二阶段答案　B解析　唾液淀粉酶水解淀粉是在消化道中进行的，不需要消耗ATP水解释放的能量，A错误；生长素的极性运输是细胞的主动运输，需要消耗ATP水解释放的能量，B正确；光反应阶段中水在光下分解产生NADPH和氧气，不需要消耗ATP水解释放的能量，C错误；乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和[H]在酶的催化作用下转化成乳酸，此过程既不产生ATP，也不消耗ATP，D错误。2.(2020·山东省等级考试一模，5)双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)与脱氧核苷三磷酸(dNTP)的结构如图所示。已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后，子链的延伸立即终止。某同学要通过PCR技术获得被32P标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链DNA片段。在反应管中已经有单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等，还需要加入下列哪些原料(　　)①dGTP，dATP，dTTP，dCTP　②dGTP，dATP，dTTP　③α位32P标记的ddCTP　④γ位32P标记的ddCTPA.①③ B.①④ C.②③ D.②④答案　A解析　PCR过程需要模板、引物、DNA聚合酶、相应的缓冲液和原料，因为要获得不同长度的子链DNA片段，所以在合成DNA过程中要加入所有的原料dGTP，dATP，dTTP，dCTP和在不同碱基“C”位置使子链的延伸终止的ddCTP；DNA的基本组成单位为脱氧核苷酸，由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基构成，因此要将32P标记在α位置，A正确。考向2　围绕ATP的利用，考查科学思维能力3.(2021·湖南卷，5)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是(　　)A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递C.作为能量“货币”的ATP能参与细胞信号传递D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响答案　B解析　根据题干可知，某些蛋白质在相关酶的作用下会发生磷酸化和去磷酸化，而发生了磷酸化和去磷酸化的蛋白质结构发生改变，功能有所不同，能够体现蛋白质结构与功能相适应的特点，A正确；这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，会导致这些蛋白质不能发生磷酸化和去磷酸化，不能参与细胞信号传递，B错误；由题图可知，在蛋白质磷酸化过程中，ATP为蛋白质提供磷酸基团，参与了细胞信号传递，C正确；蛋白质磷酸化和去磷酸化反应均属于酶促反应，受温度的影响，D正确。4.(不定项)(2021·山东烟台期末)ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。下列有关ATP的叙述正确的是(　　)A.ADP与ATP的相互转化过程中所需的酶相同B.许多放能反应与ATP的合成相联系，许多吸能反应与ATP的水解相联系C.人在紧张时，细胞内ATP的合成速率与ADP的产生速率难以保持动态平衡D.参与Ca2＋主动运输的载体蛋白也能催化ATP的水解答案　BD解析　酶具有专一性，ADP与ATP的相互转化过程中所需的酶不同，A错误；ATP的水解释放能量，许多吸能反应与ATP的水解相联系，ATP的合成消耗能量，许多放能反应与ATP的合成相联系，B正确；人在紧张时，代谢加快，细胞内ATP与ADP的相互转化速度很快，但ATP的合成速率与ADP的产生速率依然保持动态平衡，C错误；参与Ca2＋主动运输的载体蛋白能催化ATP水解并将Ca2＋运出细胞，D正确。　细胞内ATP产生与消耗的生理过程及场所考点二　酶的作用、特性及影响因素1.酶的本质和功能2.酶本质的探索历程(连线)3.酶的作用机理分析 降低化学反应的活化能提醒　①加热不能降低化学反应的活化能，但是可以为反应提供能量。②酶可以重复多次利用，不会立即被降解。4.酶的特性(1)高效性：酶的催化效率是无机催化剂的107～1013倍。(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(3)作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。5.比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验原理①2H2O2eq \o(―――――→,\s\up7(过氧化氢酶),\s\do7(或Fe3＋))2H2O＋O2↑②比较H2O2在Fe3＋、过氧化氢酶等不同条件下气泡的产生速度或使点燃但无火焰的卫生香复燃的程度，了解过氧化氢酶的作用。(2)实验方案(1)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸(×)(2)酶可降低过氧化氢分解反应的活化能而无机催化剂不能(×)(3)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物(√)(4)产生激素的细胞一定产生酶，但是产生酶的细胞不一定产生激素(√)(5)蛋白酶能催化多种蛋白质水解，因此蛋白酶不具有专一性(×)1.(科学思维)酶具有高效性的原理是同无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应的活化能。2.生物体内酶的化学本质：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶的特性有高效性、专一性、酶的作用条件较温和。3.(科学思维)过酸、过碱或温度过高使酶永久失活的原因：酶的空间结构遭到破坏。1.与酶有关的曲线分析2.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 (1)该实验的自变量是底物的种类；因变量是底物是否被淀粉酶水解。本实验设计思路是探究同一种酶是否能催化不同底物水解。(2)上述实验中不能用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂，因为碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。教材中具有“专一性”或“特异性”的物质归纳考向1　结合酶的化学本质及作用，考查归纳与概括能力1.(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 ℃答案　C解析　DNA的合成主要发生在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也能合成，因此细胞核、线粒体和叶绿体中都有参与DNA合成的酶，A错误；只要给予适宜的温度、pH等条件，由活细胞产生的酶在生物体外也具有催化活性，B错误；盐析可使蛋白质在水溶液中的溶解度降低，但不影响蛋白质的活性。而胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因此从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法，C正确；唾液淀粉酶催化反应最适温度是37 ℃，但是37 ℃不是保存该酶的最适温度，酶应该在低温条件下保存，D错误。2.(2021·1月八省联考湖北卷，2)在生物体内，酶是具有催化作用的有机物。下列关于酶的叙述，错误的是(　　)A.过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质B.DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成C.胰蛋白酶的合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关D.淀粉酶和盐酸通过降低反应物的活化能催化淀粉水解答案　D解析　绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA，而过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质，A正确；DNA聚合酶能催化脱氧核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键，DNA连接酶催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，B正确；胰蛋白酶属于分泌蛋白，其合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关，C正确；淀粉酶和盐酸都是催化剂，可以降低化学反应的活化能；但不能降低反应物的活化能，D错误。　酶在生活中的应用(1)人发烧时不想吃东西，原因是体温升高导致消化酶活性降低，食物在消化道中消化缓慢。(2)唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，原因是唾液淀粉酶的最适pH为6.8，而胃液的pH为0.9～1.5。(3)胰岛素等蛋白质类或多肽类激素只能注射，不能口服，原因是口服会导致该类激素被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸而失效。固醇类激素(如性激素)和氨基酸衍生物类激素(如甲状腺激素)不会被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。考向2　结合影响酶促反应的因素，考查科学思维能力3.(2020·北京卷，4)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 mL1%的H2O2溶液中加入0.5 mL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答案　B解析　提高酶的浓度能够提高反应速率，但不能提高生成氧气的总量，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，但不能提高产物的量，C错误；改变反应体系的pH，可以改变反应速率，但不能提高产物的量，D错误。4.(2022·山东济宁一模)在催化化学反应时，酶具有高效性、专一性、作用条件较温和等特性，下列说法正确的是(　　)A.低温下保存酶是因为低温能改变酶的空间结构降低酶活性B.探究温度对酶活性影响实验时，选择的反应物不能是过氧化氢C.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性时，不能用碘液进行鉴定D.温度适宜条件下，酶可为化学反应提供活化能而加速化学反应速率答案　BC解析　低温条件不能改变酶的空间结构，故酶适合在低温下保存，A错误；过氧化氢受热易分解，不能用来探究温度对酶活性的影响，B正确；无论蔗糖是否分解，均不能与碘液反应，故不能利用碘液检测蔗糖是否分解，C正确；酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，酶不能为化学反应提供活化能，D错误。考点三　探究影响酶活性的条件1.探究温度对酶活性的影响(1)实验原理温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。(2)实验步骤、现象及结论取6支试管，分别编号为1与1′、2与2′、3与3′，并分别进行以下操作。提醒　①探究温度对酶活性的影响时，一定要让反应物和酶在各自所需的温度下保温一段时间，再进行混合。②选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度时，检测试剂不可用斐林试剂代替碘液。因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应，而该实验中需严格控制温度。③探究温度对酶活性的影响时，不宜用H2O2作反应物，因为H2O2易分解，加热条件下其分解会加快，氧气的产生速率增加，并不能准确反映酶活性的变化。2.探究pH对酶活性的影响(1)实验原理：2H2O2eq \o(―――――→,\s\up7(过氧化氢酶))2H2O＋O2↑。pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，也可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2的生成速率。(2)步骤(3)结论：酶的催化作用需要适宜的pH，pH偏低或偏高都会影响酶的活性。提醒　①探究pH对酶活性的影响时，必须先调pH，然后再将反应物与酶混合，否则反应物会在未调节好pH的情况下就在酶的作用下发生反应，影响实验的准确性。另外，本实验中也可将过氧化氢酶溶液和过氧化氢溶液分别调至同一pH再混合，以保证反应开始便达到预设pH。②探究pH对酶活性的影响时，不能用斐林试剂作指示剂，因为盐酸会和斐林试剂发生反应，使斐林试剂失去作用。③探究pH对酶活性的影响时，不宜采用淀粉酶催化淀粉的反应，因为用作鉴定试剂的碘液会和NaOH发生化学反应，使碘与淀粉生成蓝色络合物的机会大大减少，而且在酸性条件下淀粉也会被水解，从而影响实验的观察效果。考向　结合酶的相关实验，考查科学探究能力1.(2022·广东湛江模拟)已知淀粉在酸性条件下能被水解，如图表示pH对淀粉酶活性的影响结果。下列有关叙述正确的是(　　)A.分析实验结果可知，该淀粉酶的最适pH为7B.若在强酸条件下淀粉的剩余量较少，则淀粉酶具有活性C.当pH＝3时，淀粉酶的活性比pH＝9时的活性高D.分离在pH＝13时的淀粉酶，其能与双缩脲试剂产生紫色反应答案　D解析　分析柱形图可知，1 h后，这几组实验中pH为7的条件下淀粉的剩余量最少，淀粉酶的最适pH在7左右，但最适pH并不一定是7，A错误；在强酸条件下，酶的空间结构发生改变，淀粉酶失活无法发挥作用，且因淀粉在酸性条件下能被水解，因此在强酸条件下淀粉的剩余量较少，并不是淀粉酶催化(淀粉酶没有活性)的结果，B错误；分析柱形图可知，pH为3条件下和pH为9条件下淀粉剩余量基本相等，由于淀粉在酸性条件下能被水解，因此pH为3条件下的酶活性低于pH为9条件下酶的活性，C错误；淀粉酶的化学本质为蛋白质，pH为13条件下，淀粉酶的空间结构会发生改变，但肽键没有断裂，故仍然能与双缩脲试剂产生紫色反应，D正确。2.(不定项)(2022·江苏如皋期初)下图中甲曲线表示在最适温度下某种酶的酶促反应速率与反应物浓度之间的关系，乙、丙两条曲线分别表示该酶促反应速率随温度和pH的变化趋势。下列相关叙述正确的是(　　)A.AB段限制反应速率的因素是反应物浓度B.短期保存该酶的适宜条件对应于D、H两点C.酶分子在完成催化反应后立即被降解成氨基酸D.甲曲线C点时酶的活性高于A点时酶的活性答案　AB解析　曲线AB段随着反应物浓度的增加，反应速率加快，因此该段影响酶促反应速率的因素是反应物浓度，A正确；根据分析，曲线乙代表温度对酶促反应的影响，丙曲线代表pH对酶促反应速率的影响，保存酶的最适条件是在低温和最适pH条件下，对应D和H两点，B正确；酶是催化剂，在化学反应前后，自身性质和数量不会改变，所以发挥作用后不会被降解，C错误；曲线C点和A点速率不同是由于反应物的浓度不同，不是由于酶自身性质改变引起的，所以甲曲线C点和A点酶的活性相同，D错误。重温真题　经典再现1.经典重组　判断正误(1)马铃薯块茎无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP(2019·全国卷Ⅱ，2C)(　　)(2)成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量(2018·全国卷Ⅲ，2A)(　　)(3)饥饿时，胰高血糖素水平升高，促进糖原分解，说明激素具有酶的催化活性(2018·全国卷Ⅱ，3B)(　　)(4)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成(2017·海南卷，5A)(　　)提示　(1)×　(2)×(3)×　激素具有调节作用，但不具有催化作用。(4)×2.(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：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答案　D解析　比较表中试管A和试管B中加入的物质，可知本实验的自变量是催化剂的种类，A正确；本实验的检测指标可以是卫生香的燃烧程度也可以是产生气泡的速率，B正确；马铃薯匀浆中含有过氧化氢酶，二氧化锰属于无机催化剂，通过比较二者催化过氧化氢分解的情况，可以证明酶具有高效性，C正确；鸡肝匀浆中也含有过氧化氢酶，所以可以用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验，D错误。3.(2021·海南卷，14)研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1～2 min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是(　　)A.该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATPB.32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性C.32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等D.ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内答案　B解析　根据题意可知，该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP，A错误；腺苷由腺嘌呤和核糖构成，不含磷元素，无放射性，B正确；根据题意可知，放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团，C错误；该实验不能说明转化主要发生在细胞核内，D错误。4.(2021·海南卷，11)某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析，下列有关叙述错误的是(　　)A.该酶可耐受一定的高温B.在t1时，该酶催化反应速率随温度升高而增大C.不同温度下，该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同D.相同温度下，在不同反应时间该酶的催化反应速率不同答案　D解析　据图可知，该酶在70 ℃条件下仍具有一定的活性，故该酶可以耐受一定的高温，A正确；据图可知，在t1时，酶催化反应速率随温度升高而增大，即反应速率与温度的关系为40 ℃＜50 ℃ ＜60 ℃＜70 ℃，B正确；由题图可知，在不同温度下，该酶达到最大催化反应速率(曲线变平缓)时所需时间不同，其中70 ℃达到该温度下的最大反应速率时间最短，C正确；相同温度下，不同反应时间内该酶的催化反应速率可能相同，如达到最大反应速率(曲线平缓)之后的反应速率相同，D错误。5.(不定项)(2021·辽宁卷，17)脱氧核酶是人工合成的具有催化活性的单链DNA分子。下图为10-23型脱氧核酶与靶RNA结合并进行定点切割的示意图。切割位点在一个未配对的嘌呤核苷酸(图中R所示)和一个配对的嘧啶核苷酸(图中Y所示)之间，图中字母均代表由相应碱基构成的核苷酸。下列有关叙述错误的是(　　)A.脱氧核酶的作用过程受温度的影响B.图中Y与两个R之间通过氢键相连C.脱氧核酶与靶RNA之间的碱基配对方式有两种D.利用脱氧核酶切割mRNA可以抑制基因的转录过程答案　BCD解析　脱氧核酶的化学本质是DNA，温度会影响脱氧核酶的结构，从而影响脱氧核酶的作用，A正确；由图示可知，图中Y与两个R之间分别通过氢键和磷酸二酯键相连，B错误；脱氧核酶的化学本质是DNA，与靶RNA之间的碱基配对方式有A－U、T－A、C－G三种，C错误；利用脱氧核酶切割mRNA可以抑制基因的翻译过程，D错误。课后·分层训练(时间：35分钟)考点一　ATP的结构和功能1.(2022·河南重点高中联考)图1是细胞中某种小分子化合物的结构模式图，其中①～③代表化学键，④和⑤代表化学基团；图2表示哺乳动物成熟红细胞内ATP产生量与O2供给量的关系。下列叙述正确的是(　　)A.图1中②处的化学键比①处的更稳定B.图1中的⑤处为碱基，且该碱基是RNA所特有的C.据图2可知，哺乳动物的成熟红细胞不能进行细胞呼吸D.哺乳动物的成熟红细胞吸收葡萄糖需要消耗ATP答案　A解析　图1所示的物质可以是ATP，特殊化学键①容易形成也容易水解，特殊化学键②比特殊化学键①更稳定，A正确；图1中的⑤处是碱基A(腺嘌呤)，腺嘌呤是DNA和RNA共有的碱基，B错误；哺乳动物的成熟红细胞可以进行无氧呼吸，C错误；哺乳动物的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，不需要消耗ATP，D错误。2.(2021·江苏镇江期中)科学家从线粒体中分离出一种可溶性蛋白质，并且发现该物质(简称F)不仅在能量储存过程中起着重要作用，而且还是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体。生化实验还证实，当某些物质存在时，F还可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸。下列相关叙述错误的是(　　)A.物质F水解ATP的过程可能需要其他物质共同参与B.物质F同时具有类似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性C.线粒体中若缺少物质F，ADP可能无法与磷酸结合形成ATPD.线粒体中形成ATP所需要的能量直接来源于葡萄糖的分解答案　D解析　某些物质存在时，F还可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸，A正确；F是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体，当某些物质存在时，F可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸，故F同时具有类似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性，B正确；F是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体，线粒体中若缺少它，ADP可能无法与磷酸结合形成ATP，C正确；线粒体中形成ATP所需要的能量来自丙酮酸的分解以及[H]和氧气结合，D错误。3.(2022·芜湖期末)如图是ATP为主动运输供能示意图，以下说法错误的是(　　)A.参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶B.载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生改变C.ATP分子中磷酸基团的相互吸引使得ATP结构非常稳定D.ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的磷酸基团挟能量与载体蛋白结合答案　C解析　如题图所示，参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，当膜内侧的Ca2＋与其相应位点结合时，酶活性就被激活了，A正确；由题图可知，载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生改变，将Ca2＋运输至另一侧，B正确；由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥，ATP分子中远离腺苷的磷酸基团容易脱离，使得ATP结构不稳定，C错误；如题图所示，ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的磷酸基团挟能量与载体蛋白结合，即载体蛋白的磷酸化，D正确。考点二　酶的作用特性及影响因素4.(2021·1月联考重庆卷，5)下列关于酶的叙述，正确的是(　　)A.细胞衰老过程中所有酶的活性降低B.胰蛋白酶能彻底水解蛋白质C.赤霉素能诱导α­淀粉酶产生D.过氧化氢酶能升高过氧化氢的活化能答案　C解析　细胞衰老过程中多数酶活性下降，比如酪氨酸酶，有的酶活性上升，比如与细胞凋亡有关的酶，A错误；蛋白酶只能初步水解蛋白质成多肽，彻底水解还需要肽酶，B错误；赤霉素能诱导α­淀粉酶的产生，C正确；过氧化氢酶能降低化学反应的活化能，D错误。5.(2022·江西南昌模拟)为研究Pb2＋对胃蛋白酶活性的影响，某学习小组进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)A.实验中底物可选用若干数量的等体积的蛋白块B.实验表明Pb2＋没有改变胃蛋白酶催化的最适pHC.实验说明胃蛋白酶的催化具有专一性和高效性D.增加一组底物＋Pb2＋的实验可增强实验的严谨性答案　C解析　选用若干数量等体积的蛋白块作为底物有利于观察酶促反应速率，A正确；曲线a和曲线b的最大反应速率对应的pH相同，表明Pb2＋没有改变胃蛋白酶催化的最适pH，B正确；专一性可用同种酶催化不同底物，高效性用酶与无机催化剂分别催化相同的底物，进行比较后得出结论，图示实验没有体现酶的专一性和高效性，C错误；增加一组底物＋Pb2＋的实验作为对照组，以证明Pb2＋对蛋白质的水解没有影响，可增强实验的严谨性，D正确。6.(2021·山东高三模拟)核酶是具有催化功能的单链RNA分子，可降解特异的mRNA序列。下图表示核酶的作用模式。有关叙述不正确的是(　　)A.核酶中相邻碱基之间通过核糖—磷酸—核糖连接B.核酶与底物间碱基配对方式体现了酶的专一性C.核酶能够降低所催化的化学反应的活化能D.温度过高或过低都会影响核酶的催化效率答案　B解析　核酶的化学本质是RNA，由基本单位核糖核苷酸连接而成，相邻碱基之间通过核糖－磷酸－核糖连接，A正确；该酶与底物之间的碱基配对方式是A配U、C配G，不能体现酶的专一性，B错误；核酶具有催化功能，其作用机理是降低化学反应所需要的活化能，C正确；酶活性易受温度的影响，高温和低温都会影响酶的活性，D正确。考点三　探究影响酶活性的条件7.(不定项)(2022·山东德州一中月考)为探究影响酶活性的因素、验证酶的专一性和高效性等，某同学设计了4套方案，如表所示。下列相关叙述不正确的是(　　)A.方案①的目的是探究pH对酶活性的影响，自变量是酶的种类B.方案②的目的是验证淀粉酶的专一性，可用斐林试剂检测C.方案③的目的是探究温度对酶活性的影响，可用双缩脲试剂检测D.方案④的目的是验证酶的高效性，加酶的一组产生气泡的速度较快答案　ACD解析　探究pH对酶活性的影响实验中，自变量是pH，A错误；淀粉酶能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，利用斐林试剂检测生成物可以达到实验目的，B正确；根据酶的专一性，蛋白酶可以催化蛋白质水解，但蛋白酶的化学本质是蛋白质，能够与双缩脲试剂发生紫色反应，不能用双缩脲试剂检测，C错误；在温度过高、过酸、过碱的条件下，酶的空间结构遭到破坏而失活，不能催化过氧化氢分解，因此加氯化铁的一组产生气泡的速度较快，不能验证酶的高效性，D错误。8.(不定项)(2022·山东临沂期末)用新鲜的马铃薯悬液(含过氧化氢酶)进行H2O2分解实验的结果如图所示。第1组实验的曲线表示在10 ℃、pH为5.0的条件下，向6 mL H2O2溶液中加入5滴马铃薯悬液的结果，若要得到图中第2组实验的曲线所示结果，相应的实验操作可能是(　　)A.适当提高H2O2溶液的浓度 B.适当提高反应体系的温度C.适当提高反应体系的pH D.适当提高马铃薯悬液的量答案　BCD解析　与第1组相比，第2组实验的反应速率较高，两组实验最终得到的产物量相同(两条曲线重合)，说明底物的总量相等，A不符合题意；第2组实验可能改变了酶量或酶活性，B、C、D符合题意。9.(2022·日照模拟)某小组为研究温度对酶活性的影响，在t1、t2、t3温度下，分别用淀粉酶水解淀粉，保温相同时间后测定生成物的量分别为a、b、c，且b>a>c，上述温度各升高相同幅度，重复上述实验，保温相同时间后测定生成物的量分别为a′、b′、c′，且a′>a，b′>b，c>c′。下列相关分析错误的是(　　)A.该淀粉酶的最适温度在t2～t3B.当温度为t1时，不能通过提高淀粉浓度来提高酶的活性C.当温度为t2～t3时，随温度升高酶的活性一直增强D.b>c是因为温度为t3时部分酶的空间结构可能发生改变答案　C解析　酶活性受温度影响，在最适温度下酶活性最高，低于最适温度时，随温度升高酶活性逐渐增强；高于最适温度时，随温度升高酶活性逐渐降低。b>a>c，且a′>a，b′>b，c>c′，说明t1和t2 温度下升高相同幅度的温度后，该淀粉酶活性上升，而t3温度下升高相同幅度的温度后，该淀粉酶活性降低，则可推知t3>t2>t1，且t1和t2均小于最适温度，t3大于最适温度，该淀粉酶最适温度在t2～t3，A正确；温度、pH通过影响酶活性影响酶促反应速率，而底物浓度和酶浓度通过增加酶和底物的接触面积影响酶促反应速率，而酶活性不受底物浓度和酶浓度影响，酶的活性与温度和pH等相关，与淀粉浓度无关，B正确；温度为t2～t3时，随温度升高酶的活性先升高后降低，C错误；b>c是因为温度为t3时部分酶的空间结构可能发生改变，D正确。10.(不定项)(2021·江苏新高考预测卷)削皮的土豆块放置一段时间后很快会发生褐变现象，这是土豆中的多酚氧化酶通过氧化多酚类物质引起的。某同学向编号为1、2、3、4、5的5支试管中分别加入了5 mL质量分数为1%的儿茶酚溶液(多酚类物质)，并将5支试管和5支装有2 g刚削皮的土豆块的试管分别放入相应温度的水浴锅(如图装置)中保温5 min，其中水浴温度分别为0 ℃、25 ℃、50 ℃、75 ℃、100 ℃。5 min后将土豆块加入相应水温下装有儿茶酚溶液的试管中，振荡后放回相应温度的水浴锅中，10 min后观察到的实验现象(褐变等级)如下表。下列相关叙述正确的是(　　)A.该实验的目的是探究温度对多酚氧化酶活性的影响B.用该实验装置处理的目的是保证酶与底物结合时在实验预设温度下进行C.实验说明，该实验中多酚氧化酶的最适温度是50 ℃D.1号和5号试管中褐变等级相同，是因为两支试管中多酚氧化酶的活性相同答案　AB解析　分析题干信息可知，该实验的目的是探究温度对多酚氧化酶活性的影响，自变量是温度，因变量是褐变程度，A正确；用该实验装置处理，使酶与底物先在对应温度下保温一段时间再混合，目的是保证酶与底物结合时在实验预设温度下进行，B正确；实验结果显示，50 ℃条件下褐变最深，说明50 ℃时多酚氧化酶的活性较高，但由于实验设置的温度跨度较大，所以不能说明50 ℃ 就是多酚氧化酶的最适温度，C错误；100 ℃ 热水可使多酚氧化酶失活，而用0 ℃ 冷水处理则是抑制了多酚氧化酶的活性，D错误。11.(科学探究)(2021·江西赣州十五县市期中)蜂蜜中富含维生素、氨基酸与蛋白质、果糖与葡萄糖等营养物质。蜂蜜中淀粉酶活性是衡量蜂蜜品质的重要指标，蜂蜜在加工过程中，酶活性常常发生变化。科学家以新鲜椴树蜂蜜为实验材料，经过不同加工条件处理后，在相同条件下检测蜂蜜中的淀粉酶活性(淀粉酶活性以淀粉酶值表示，即1 g蜂蜜中的淀粉酶在一定条件下可催化1%淀粉溶液分解的量，单位：毫升)，结果如下表所示。请回答：(1)淀粉酶的化学本质是________。淀粉酶只能催化淀粉水解，说明酶具有________。(2)本实验的名称是________________________________。(3)实验结果表明，淀粉酶活性在________条件下会下降。(4)在测定淀粉酶值时，将一定体积、加工后的蜂蜜与淀粉溶液及其他试剂混合，在适宜条件下反应一段时间后，观察淀粉的水解情况。有人怀疑“实验中淀粉的水解可能是由于淀粉溶液本身不稳定而自发水解，不一定与蜂蜜中的淀粉酶有关”。针对此怀疑，在测定淀粉酶值时，设计的对照组实验为______________________。(5)国家标准规定合格蜂蜜产品淀粉酶值应在8以上。根据上述实验结果，提出加工蜂蜜的一条具体建议是____________________________________。答案　(1)蛋白质　专一性　(2)探究加工温度和加工时间对蜂蜜中淀粉酶活性(淀粉酶值)的影响　(3)加工温度较高、加工时间较长　(4)用等量的蒸馏水替换实验组中的蜂蜜，用相同的方法测定淀粉酶值　(5)30 ℃、40 ℃条件下加工不超过3小时，50 ℃、60 ℃条件下加工不超过2小时，70 ℃条件下加工不超过1小时(答出其一即可) 解析　(1)淀粉酶的化学本质是蛋白质，淀粉酶只能水解淀粉，说明酶具有专一性。(2)由表可知，该实验的自变量是加工温度和加工时间，所以本实验探究的是加工温度和加工时间对蜂蜜中淀粉酶活性(淀粉酶值)的影响。(3)由表可知，淀粉酶活性在加工温度较高、加工时间较长条件下会下降，即加工温度越高、加工时间越长，淀粉酶值越小，淀粉酶活性越低。(4)要验证该怀疑，可设计对照实验。对照实验的设计为用等量的蒸馏水替换反应体系中的蜂蜜，再用相同的方法测定淀粉酶值，排除淀粉自发水解对实验的影响。(5)国家标准规定合格的蜂蜜产品淀粉酶值应在8以上。根据表格实验结果，建议蜂蜜在30℃、40 ℃条件下加工不超过3小时，在50 ℃、60 ℃条件下加工不超过2小时，在70 ℃条件下加工不超过1小时。内容要求——明考向近年考情——知规律(1)解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质；(2)说明酶在代谢中的作用及影响因素；(3)探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素(活动)。2021·湖南卷(5)、2020·北京卷(4)、2020·全国卷Ⅲ(29)、2019·全国卷Ⅱ(2)、2020·海南卷(8)试管编号12注入可溶性淀粉溶液2 mL－注入蔗糖溶解－2 mL注入新鲜的淀粉酶溶液2 mL2 mL60 ℃水浴保温5 min新配制的斐林试剂2 mL2 mL沸水浴煮沸1 min实验现象有砖红色沉淀没有砖红色沉淀试管编号11′22′33′实验步骤一2 mL淀粉酶溶液2 mL可溶性淀粉溶液2 mL淀粉酶溶液2 mL可溶性淀粉溶液2 mL淀粉酶溶液2 mL可溶性淀粉溶液二在冰水中水浴5 min在60 ℃温水中水浴5 min在沸水中水浴5 min三1与1′试管内液体混合，摇匀2与2′试管内液体混合，摇匀3与3′试管内液体混合，摇匀四在冰水中水浴数分钟在60 ℃温水中水浴相同时间在沸水中水浴相同时间五取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象实验现象呈蓝色无蓝色出现呈蓝色结论酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高和过低都将影响酶的活性实验步骤实验操作内容试管1试管2试管3一注入等量过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴二注入不同pH的溶液1 mL蒸馏水1 mL盐酸1 mL NaOH溶液三注入等量的过氧化氢溶液2 mL2 mL2 mL四观察现象有大量气泡产生基本无气泡产生基本无气泡产生步骤基本过程试管A试管B1加入2%过氧化氢溶液3 mL3 mL2加入马铃薯匀浆少许－3加入二氧化锰－少许4检测方案催化剂底物pH温度①胰蛋白酶蛋白块不同pH室温②淀粉酶淀粉、蔗糖适宜适宜③蛋白酶蛋白质适宜不同温度④过氧化氢酶、氯化铁溶液过氧化氢强酸性室温实验组别1号试管2号试管3号试管4号试管5号试管实验现象(褐变等级)0131.50