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1、考点考点 3 酶与酶与 ATP【易错点分析】一、酶1.酶本质的探索2.酶的本质和作用原理（1）酶的本质化学本质绝大多数是蛋白质少数是 RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核（主要）来源一般活细胞中均能产生生理功能具有生物催化功能（2）酶的作用机理酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下：图中 ac 和 bc 段分别表示无催化剂催化和有酶催化时反应进行所需要的活化能。若将酶变为无机催化剂，则 b 在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供能量。3.酶的特性（1）表示酶高效性的曲线（图 1）图 1图 2与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。催化剂只会缩短达到化学平衡所
2、需的时间，不改变化学反应的平衡点。（2）表示酶专一性的曲线（图 2）在 A 反应物中加入酶 A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶 A 催化 A 反应物的反应。在 A 反应物中加入酶 B，反应速率和未加酶时相同，说明酶 B 不催化 A 反应物的反应。（3）温度、pH 对酶活性的影响图 a图 b图 c图 a 说明：在最适 pH 时，酶的催化作用最强，高于或低于最适 pH，酶的催化作用将减弱；过酸、过碱都会使酶失活；不同的酶最适 pH 不同。图 b 说明：在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用将减弱；低温只会抑制酶的活性，而高温会使酶失活。图 c 说明：反应溶液中
3、酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。5.酶相关实验探究的“宜”与“不宜”（1）若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂“宜”选用碘液，“不宜”选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。（2）在探究酶的适宜温度的实验中，“不宜”选择过氧化氢（H2O2）和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢（H2O2）在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。（3）在探究 pH 对酶活性影响时，“宜”保证酶的最适温度（排除温度干扰），且将酶溶液的 pH 调至实验要求的 pH 后再让反应物与底物接触，“不宜”在未达到预设 pH 前，让反应物与酶接触。
4、4.有关酶的易错点（1）酶并不都是蛋白质，有的酶是 RNA。（2）酶不仅在细胞内发挥作用，在细胞外和体外都可以发挥作用。（3）酶作用的实质是降低了化学反应的活化能，不是提供能量。（4）酶并不是具有分泌功能的细胞才能产生，活细胞都能产生酶。（5）适量增加酶的浓度会提高反应速率，但生成物的量不会增加；若适当增加反应物的浓度，提高反应速率的同时生成物的量会增加。（6）不同因素影响酶促反应速率的本质不同。温度和 pH 是通过影响酶的活性而影响酶促反应速率的。底物浓度和酶浓度是通过影响酶与底物的接触而影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。二、ATP1.ATP 的分子组成（1）元素组成：ATP 是由 C、
5、H、O、N、P 五种元素组成的，这与核酸的元素组成是相同的。（2）AMP 是 RNA 的基本组成单位。（3）ATP 的结构组成可以用“1、2、3”来总结，1 表示 1 个腺苷，2 表示两个高能磷酸键，3 表示 3 个磷酸基团。2.ATP 的结构与功能的相互关系（1）ATP 的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应库。ATP 中远离腺苷的高能磷酸键容易水解和形成，可保证 ATP 数量的相对稳定和能量的持续供应。（2）ATP 在供能中处于核心地位，许多能源物质中的能量需转移到 ATP 中才能为生命活动供能。在生命活动中，ATP 中的能量可转化为不同形式的能量。3.ATP 与 ADP 相互转化
6、（1）ATP 与 ADP 相互转化的过程图示分析a.光合作用和呼吸作用等放能反应与 ATP 的合成相联系，呼吸作用中释放的能量一部分储存在 ATP 中，另一部分以热能的形式散失。b.主动运输等吸能反应与 ATP 的水解相联系，所以 ATP 是直接能源物质。（2）ATP 与 ADP 间的相互转化过程不可逆反应式ATP 酶ADPPi能量能量PiADP 酶ATP类型水解反应合成反应场所活细胞内多种场所细胞质基质、线粒体、叶绿体能量转化放能与吸能反应相联系储能与放能反应相联系能量来源高能磷酸键有机物和光能能量去向用于各项生命活动储存于 ATP 中综上所述，ATP 和 ADP 相互转化的过程应判断为“物
7、质是可逆的，能量是不可逆的”或解释为“物质是可以循环利用的，能量是不能循环的”。【例题练习】1.血液中谷丙转氨酶的量是判断肝功能的重要指标之一。该酶的作用是催化细胞内谷氨酸和丙酮酸反应，生成丙氨酸。下列有关叙述正确的是（）A.丙氨酸属于非必需氨基酸B.控制该酶的基因只存在于肝细胞C.该酶在核糖体合成后进人内质网和高尔基体中加工D.该酶能为谷氨酸和丙酮酸的反应提供活化能2.如表为不同温度条件下，三种酶活性高低的相对值。相关叙述正确的是（）10203040a 酶40659575b 酶15609725c 酶10255090A.a 酶和 b 酶的最适温度相同B.c 酶的最适温度一定大于 40C.温度髙
8、于 30时，酶都因结构被破坏而活性降低D.40时，a 酶和 b 酶的空间结构可能发生改变3.如表为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验设计的相关内容，以下叙述错误的是（）试管编号加入材料处理方法实验现象12mLH2O2溶液+2 滴清水常温无气泡22mLH2O2溶液+2 滴清水90水浴加热少量气泡，带火星的卫生香不复燃32mLH2O2溶液+2 滴质量分数为 3.5%的 FeCl3溶液常温较多气泡，带火星的卫生香复燃42mLH2O2溶液+2 滴肝脏研磨液常温大量气泡，带火星的卫生香猛烈复燃A.该实验的自变量是温度、催化剂的种类等，因变量是 H2O2的分解速率B.比较 1 号和 4 号试管，可以得
9、出的结论是过氧化氢酶具有高效性C.比较 1 号和 2 号试管，可以得出的结论是加热能提高 H2O2的分解速率D.对照组是 1 号试管，实验组是 2、3、4 号试管4.下图表示的是（）某类酶作用的模型，对该模型的解读错误的是（）A.酶与底物的结合具有专一性B.酶与底物的结合依赖特定的空间结构C.图中 B 可表示麦芽糖，在酶的催化下产生两种单糖D.化学反应前后，酶的结构和活性不发生改变，可重复使用5.为探究酶的专一性，科研小组进行了实验，基本过程如表所示。123456本尼迪特试剂（mL）2222221%淀粉溶液（mL）3/3/3/2%蔗糖溶液（mL）/3/3/3稀释的新鲜唾液（mL）/11/蔗糖酶
10、溶液（mL）/11据表分析，下列叙述正确的是（）A.试管 3 和 6 的实验结果能说明酶的作用具有专一性B.若试管 4 中出现阳性反应，说明淀粉酶能够分解蔗糖C.用质量分数为 0.3%的氯化钠溶液配制 1%的淀粉溶液D.试管 36 需在沸水浴中加热 23 min，以利于酶的催化作用6.下列都可用“酶作用条件较温和”进行解释的生物学现象是（）A.“高原反应”和“不能用纯氧抢救煤气中毒的病人”B.“唾液淀粉酶进入胃后不再催化淀粉水解”和“低温保存的食物不易腐败”C.“人发高烧时，浑身无力，食欲下降”和“人寒冷时，不由自主打寒战”D.“沸水浸泡过的加酶洗衣粉洗涤效果不佳”和“胰岛素不能口服”7.下列
11、有关 ATP 的说法中，正确的是（）A.ATP 中的“A”与 DNA 中的碱基“A”含义不同B.ATP 分子由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成C.ATP 连续脱掉两个磷酸后，形成的物质可参与 DNA 的合成D.ATP 分子中含有核糖，而酶不含有核糖（多选题）8.下列哪些生理活动不会导致细胞内 ADP 的含量增加（）A.小肠绒毛上皮细胞吸收 K+和 Na+B.肾小管对葡萄糖的重吸收C.血液中的葡萄糖进入红细胞D.甘油进入小肠绒毛上皮细胞（多选题）9.如图表示生物体内发生的两个化学反应，下列相关说法中正确的是（）A.ATP 与 ADP 间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内B.ATP 分子水解时，图
12、中所示的化学键最易断裂C.细胞中的吸能反应一般与 ATP 的合成反应相联系D.图中酶 1 和酶 2 的化学本质相同，但是二者的种类不同（多选题）10.如图甲表示腺苷三磷酸的结构，图乙表示 ATP 在能量代谢中的作用。据图判断下列有关叙述正确的是（）A.图甲中的五边形表示脱氧核糖B.ATP 中的能量可以来源于光能和化学能，也可以转化为光能和化学能C.ATP 被称为高能磷酸化合物，因为分子中有化学键贮存着大量的能量D.人体成熟红细胞在线粒体中产生 ATP答案以及解析答案以及解析1.答案：A解析：A、丙氨酸能在人体内合成，属于非必需氨基酸，A 正确；B、控制该酶的基因存在于所有细胞中，但只在肝细胞中
13、表达，B 错误；C、由题干可知，谷丙转氨酶是在细胞内发挥作用，属于胞内蛋白，不需要内质网和高尔基体的加工，C 错误；D、谷丙转氨酶能够降低谷氨酸和丙酮酸反应的活化能，而不是提供活化能，D 错误。故选：A。2.答案：D解析：从表中所给数据分析，a 酶和 b 酶的最适温度均为 30左右，但无法比较 a 酶和 b 酶最适温度的高低，表中数据不能说明 a 酶和 b 酶的最适温度相同，A 错误；c 酶的最适温度一定大于 30，但不一定大于 40，B 错误；a 酶和 b 酶的最适温度均为 30左右，若 a酶、b 酶的最适温度高于 30，当温度稍高于 30时，a 酶、b 酶的空间结构可能没有被破坏，而 c
14、酶的最适温度为 40左右，当温度稍高于 30时，c 酶的空间结构也没有被破坏，C 错误；对于 a 酶和 b 酶，40超过了它们的最适温度，酶的空间结构可能会发生改变，D正确。3.答案：D解析：分析表格可知，该实验的自变量是温度、催化剂的种类等，因变量是 H2O2的分解速率，A 正确；比较 1 号和 4 号试管，可以得出的结论是过氧化氢酶具有催化作用，比较 3号和 4 号试管，可以得出的结论是过氧化氢酶具有高效性，B 错误；2 号试管有少量气泡，1 号试管无气泡，可以得出的结论是加热能提高 H2O2的分解速率 C 正确；不作任何处理的组是空白对照组，所以 1 号是对照组，2、3、4 号试管是实验
15、组，D 正确。4.答案：C解析：5.答案：C解析：本题考查酶的特性。试管 3 和试管 6 没有遵循单一变量原则，不能相比较说明酶的作用具有专一性，A 错误；若试管 4 中出现阳性反应，说明试管中有还原糖，但不能说明淀粉酶能分解蔗糖，B 错误；该实验中，需用质量分数为 0.3%的氯化钠溶液配制 1%的淀粉溶液，即先将 0.3 g 氯化钠溶于 98.7 mL 水中，充分溶解后，再加入 1 g 淀粉，充分振荡即可得到，C 正确；试管 36 在沸水浴中加热 23 min，酶会失活，D 错误。6.答案：B解析：“高原反应”是由于机体缺氧，“不能用纯氧抢救煤气中毒的病人”是由于血液中的二氧化碳可作为化学物
16、质刺激呼吸中枢；“唾液淀粉酶进入胃后不再催化淀粉的水解”是酶的催化需要适宜的 pH，“低温保存食物不易腐败”是由于微生物细胞内的酶在低温条件下活性受到抑制，两个实例均体现出酶的催化作用条件温和；“人发高烧时，浑身无力，食欲下降”能体现酶的催化作用需要适宜的温度，“人寒冷时，不由自主打寒战”是神经调节的结果；“沸水浸泡过的加酶洗衣粉洗涤效果不佳”是由于高温破坏了酶的空间结构，但“胰岛素不能口服”是由于胰岛素是蛋白质，口服后会被水解为氨基酸，失去原有的作用。7.答案：A解析：ATP 中的“A”代表腺苷，其由腺嘌呤和核糖结合而成，DNA 中的碱基“A”代表腺嘌呤，A 正确；ATP 是由一分子腺嘌呤、
17、分子核糖和三个相连的磷酸基团构成的，B 错误；腺苷中的糖是核糖，因此 ATP 连续脱掉两个磷酸后，形成的物质可参与 RNA 的合成，C 错误；ATP 分子中含有核糖，酶的化学本质是蛋白质或 RNA，RNA 中含有核糖，但蛋白质不含核糖，D 错误。8.答案：CD解析：CD 导致细胞内 ADP 含量增加的生理过程是消耗 ATP 的过程。小肠绒毛上皮细胞吸收 K+和 Na+、肾小管对葡萄糖的重吸收都是主动运输，消耗 ATP，会导致细胞内 ADP 的含量增加，A、B 不符合题意；血液中的葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，甘油进入小肠绒毛上皮细胞的方式是自由扩散，它们均属于被动运输，不消耗 ATP，不会
18、导致细胞内 ADP的含量增加，C、D 符合题意。9.答案：BD解析：细胞内 ATP 和 ADP 相互转化的能量供应机制，是生物界的共性，即该过程也可发生在原核细胞内，A 错误；ATP 分子水解时，远离腺苷的特殊化学键，即题图中所示的化学键最易断裂，B 正确；细胞中的吸能反应一般与 ATP 的水解反应相联系，放能反应一般与 ATP 的合成反应相联系，C 错误；图中酶 1 和酶 2 的化学本质相同，都是蛋白质，但是二者的种类不同，酶 1 是 ATP 水解酶，酶 2 是 ATP 合成酶，D 正确。故选 BD。10.答案：BC解析：图甲为 ATP 的结构，五边形表示的是核糖，与 RNA 中的单糖相同；光合作用过程中ATP 中的能量来自光能，呼吸作用过程 ATP 中的能量来自化学能，ATP 水解释放的能量，可以转化成光能，如萤火虫发光，也可以转化成化学能；ATP 中的 2 个高能磷酸键含有大量的能量，所以被称为高能磷酸化合物；人体成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，但可通过无氧呼吸过程产生 ATP。