2021新高考生物选择性考试B方案一轮复习学案：第3单元　第8讲　酶与ATP

01必修i分子与细胞

第三单元细胞的能量供应和利用

第8讲酶与ATP

［考纲明细］1.酶在代谢中的作用（II）2.ATP在能量代谢中的作用（II）3.实

验：探究影响酶活性的因素

课前自主检测

判断正误并找到课本原文

1.细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。（必修1P78-

正文）«）

2.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做自变量。

（必修1P7L^制变量）（。）

3.过氧化氢酶促使过氧化氢分解，它为过氧化氢分解提供能量。（必修1P80—

正文）（义）

4.萨姆纳从刀豆种子中提取了胭酶，证明了服酶是蛋白质。（必修1P8I—资

料分析）（J）

5.酶都是由活细胞产生的，本质为有机物，其中大多数是蛋白质，作用为催

化。（必修1P83—正文）（。）

6.无机催化剂催化的化学反应范围比较广，例如，酸既能催化蛋白质水解，

也能催化脂肪水解。（必修1P83一学科交叉）（V）

7.目前已发现的酶有4000多种，它们分别催化不同的反应。（必修1P83一相

关信息）（J）

8.每种酶只能催化一种化学反应。（必修1P&3—正文）（x）

9.酶制剂适于在低温（0〜4°C）下保存，原因是0°C左右，酶的活性很低,

但酶的空间结构稳定，在适宜温度下酶的活性可以升高。（必修1P85一小字）（6

10.溶菌酶可以溶解植物细胞的细胞壁，具有抗菌消炎作用；加酶洗衣粉中

的酶基本直接来自于生物体。（必修1P87—科学、技术、社会）（X）

11.ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，ATP中A代表腺昔，由腺嘿聆和

核糖结合而成。（必修1P88-正文及相关信息）（J）

12.ATP含量少，但ATP与ADP的相互转化时刻进行并处于动态平衡，这

种ATP与ADP相互转化的能量供应机制是细胞的共性。（必修1P89—正文）（J）

13.放能反应伴随着ATP的水解，吸能反应伴随着ATP合成。（必修1P8L

正文）（X）

砌.W]

（2015•海南高考）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RNA

B.服酶能够将尿素分解成氨和CO2

C.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

答案D

解析细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，纤维素酶不能降解细菌细胞壁，D

错误。

知识自主梳理

-酶在代谢中的作用

1.细胞代谢

⑴概念：即]细胞内各种有序化学反应的总称。

（2）场所：质细胞质基质（主要）。

2.酶的催化作用的实验验证（催化作用、高效性）

⑴原理：2H2O2-^*2H2O+O2O

(2)实验设计及现象分析

试管编号试剂处理现象

①2mLH2O2常温丽几乎无气泡产生

②2mLH2O290C水浴加热有较少气泡产生

有较多气泡产生；带火星的卫

⑧2mLH2O23.5%FeCl3溶液2滴

生香复燃

新鲜20%肝脏研磨液2国有大量气泡产生;带火星的

2mLH2O2

滴卫生香复燃

⑶实验过程的变量及对照分析

件义其中人为控制的对实验对象进行处理的因素

①自变量一举创

度如■温度和催化剂度口热、加FeCl3溶液、加肝脏研磨液)

日又因自变量改变而变化的变量

②因变量平例■随1周。2分解速率

(整画气泡产生的多少

汨怀------------------

户"除自变量外，实验过程中还存在一些对n卖建鲤

造成影响的可变因素

③无关变量一举姓如画反应物浓度和反应时间等

褪■一保持等量;相同且适宜

占区除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都回保

持一致，并将结果进行地睡的实验叫作对照实验

④对照实验一

登类产组试管

实验组-2号、3号和4号试管

(4)实验结论

a.①④对照：酶具有同催化作用,同无机催化剂一样都可加快化学反应速

率。

b.③④对照：酶具有向高效性,同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。

c.①②对照，说明同加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。

3.酶的作用机理

(1)活化能：分子从向常态转变为应容易发生化学反应的活跃状态所需要的

能量称为活化能。

⑵酶催化作用的原理：回降低化学反应的活化能。

二酶的发现

1.巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。

2.酶本质的探究历程(连线)

科学家||主要观点或成就

①巴斯德

②李比希

③毕希纳

④萨姆纳

⑤切赫和奥特曼

错误！

答案e②一a③一cd⑤一b

三酶的化学本质

化学本质绝大多数是而1蛋白质少数是画RNA

合成原料画氨基酸画核糖核昔酸

合成场所画核糖体主要是细胞核(真核生物)

来源一般来说，所］活细胞都能产生酶

作用场所可在细胞内、外及体外发挥催化作用

生理功能生物防催化作用

作用原理画降低化学反应的活化能

四酶的特性

1.高效性

⑴定义：同无机催化剂相比，酶降低回活化能的作用更显著,因而催化效率

更高。

(2)意义：使细胞代谢快速进行。

(3)曲线分析平加个醐夕人型催化剂

①催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率画剂.

°时间

更局。

②酶只能画缩通达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的画平衡点。

2.专一性

⑴定义：每一种酶只能催化画一种或一类化学反应。

⑵意义：使细胞代谢有条不紊地进行。

⑶图形及曲线分析

①图形

a.图中A表示匣醯，B表示被催化的画底物，E、F表示B被分解后的产

物，C、D表示不能被该酶催化的物质。

b.酶和被催化的物质都有特定的、相契合的空间结构。

②曲线

加入酶B的反应速率与空白对照条件下的反应速率画相同，而加入酶A

反应速率

的反应速率随反应物浓度增大明显画加快，说明酶B对此反应无催化作用。悔A

酶B或

进而说明酶具有回专一性。01234空白对照

反应物浓度

3.酶的作用条件较温和

酶促反应一般是在同比较温和的条件下进行的。

五影响酶促反应速率的因素

1.温度和pH对酶促反应速率的影响

0ABC代0DEFpH

最适温度最适pH

的活性受温度影响示意图醐活性受pH影响示意图

(1)分析这两个曲线图可以看出，在最适宜的温度(B)和pH(E)条件下，酶的

活性而］最高。温度和pH偏高(BC和EF)或偏低(AB和DE),酶活性都会匝］明

显降低。

(2)过酸(D)、过碱(F)或温度过高(C),都会使两酶的空间结构遭到破坏,使酶

永久画失活;而在低温(A)下，酶的活性明显画隆低，但酶的网空间结构稳定,

在适宜的温度下酶的活性可以M升高。因此，酶可以在画低温(0〜4℃)下保存。

⑶最适温度：一般来说，动物体内的酶最适温度在画坛型LC之间；植物

体内的酶最适温度在由40〜50_℃之间；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。

(4)最适pH：动物体内酶的最适pH大多在回6.5〜8.0之间,但也有例外，

如胃蛋白酶最适pH为回”；植物体内的酶最适pH大多在同4.5〜6.5之间。

2.底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响

w/酶促反应速率

°底物浓度冏0酶浓度［埒

E甲乙(在底物足量情况下)

(1)甲图，在其他条件适宜，酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增

加而回加快，但当底物达到一定浓度后，受同酶数量和因酶活性限制,酶促

反应速率不再增加。

(2)乙图，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回

正比。

3.综合影响

反应物剩余量(相对量)反应物剩余量

3()t

/—pH=l33忙

pH=337℃

V/-PH=735霓

温施08

图中显示：不同pH条件下，酶最适温度不变；不同温度下，酶最适pH也不

变。即反应溶液pH(温度)的变化画丕影响(填“影响”或“不影响”)酶作用的最

适温度(pH)。

六细胞的能量“通货”——ATP

1.ATP的结构

|ATP|-

2.ATP与RNA的关系

⑴图中A表示麻］腺噂吟，①是访腺昔,②是画腺噤吟核糖核昔酸,③是国

ADP,④是回①，⑤是旧普通化学键,⑥是应高能磷酸键。

(2)据图确定ATP与RNA的关系是ATP去掉叵两个磷酸基团后的剩余部分

是组成远处区的基本单位之一。

3.ATP与ADP的相互转化

ATP的合成ATP的水解

反应式ADP+Pi+能量量*ATPATP-^*ADP+Pi+能量

所需酶ATP合成酶ATP水解酶

植物：光能(回光合作用)、化

能量

学能(因细胞呼吸)储存在高能磷酸键中的能量

来源

动物：化学能(细胞呼吸)

光合作用过程中产生的ATP

能量储存于形成的旧高能磷酸键用于回C3的还原,细胞呼吸

去路中过程中产生的ATP用于回各

项生命活动

高等植物：回细胞质基质、

反应生物体内的需能部位，如细胞

线粒体、叶绿体

场所膜、叶绿体基质等

动物：细胞质基质、线粒体

ATP与ADP的相互转化过程日R反应的类型、反应所需的酶以

关系及能量的来源、去路和反应场所都不完全相同，因此ATP的

合成和水解不可逆

4.ATP的主要功能

⑴ATP是细胞内的一种回高能磷酸化合物,是细胞生命活动所需能量的回

直接来源。

(2)ATP是细胞内流通的能量“通货”：吸能反应一般与ATP回水解的反应

相联系，由ATP水解提供能量。放能反应一般与ATP的函］合成相联系。能量通

过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。

5.生物体内常见的几种能源物质

(1)主要能源物质：区I糖类。

(2)主要储能物质：固脂肪。

⑶植物储能物质：因淀粉、脂肪。

(4)动物储能物质：网糖原、脂肪。

⑸直接能源物质：[29]ATPo

⑹最终能源：由太阳能。

⑺能源物质为生命活动供能的过程

能源物质胤怨虬ATP中的化学能必醺^生命活动

热能(散失)

特别提醒

1.加热可以给化学反应提供能量，但不能降低反应的活化能。酶可以降低化

学反应活化能。

2.酶的高效性必须与无机催化剂进行对照才能得出。与空白对照（不加酶）只

能得出具有催化作用。

易错判断

1.酶可降低化学反应的活化能，而无机催化剂不能。（X）

2.酶和无机催化剂都不改变化学反应中生成物的量。（J）

3.酶和无机催化剂都可为化学反应提供物质和能量。（义）

4.酶可改变化学反应的方向。（义）

5,酶活性的发挥离不开其特定的结构。（J）

6.酶在催化反应前后，其分子结构不变。（J）

深入思考

1.最适合酶保存的温度是最适温度吗？改成pH呢？

提示最适合酶保存的温度不是最适温度，最适合酶保存的pH为最适pH。

2.温度和pH与底物浓度和酶浓度影响酶促反应速率的方式相同吗？

提示不同。温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的，而底物浓

度和酶浓度是通过影响底物和酶的接触概率来影响酶促反应速率的，其并不影响

酶活性。

特别提醒

ATP与DNA、RNA、核昔酸的结构中都有“A”，“A”表示的含义不同

DNA

RNA板才跌

ATP结构中的A为腺昔，由腺喋吟和核糖组成；DNA分子结构中的A为腺

噂聆脱氧核苔酸，由一分子腺嚅吟、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成；RNA分

子结构中的A为腺喋吟核糖核昔酸，由一分子腺嘿吟、一分子核糖和一分子磷酸

组成；核昔酸结构中的A为腺喋吟。可见，它们的共同点是都含有腺嘿吟。

特别提醒

1.ATP与ADP的相互转化过程中，物质可重复利用，但能量不可循环利用。

2.ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物质，不能将两者等同

起来。

3.生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含量很少。ATP与ADP之间

快速转化，并处于动态平衡。当新陈代谢更旺盛时，ATP与ADP的相互转化更加

迅速，单位时间内生成与消耗的ATP量更多。ATP的供能机制在生物界具有普遍

性。

4.ATP是细胞代谢的直接能源物质，但不是唯一的直接能源物质，如蛋白质

合成过程中还可以利用UTP。

考点题型突破

考点1酶的本质、作用

C题型一酶的概念及本质

L（2019•江淮名校联考）下列有关酶的叙述正确的是（）

①是有分泌功能的细胞产生的②有的从食物中获得，有的在体内转化而来

③凡是活细胞，一般都能产生酶

④酶都是蛋白质⑤有的酶不是蛋白质⑥酶在代谢中有多种功能⑦在新

陈代谢和生长发育中起调控作用⑧酶只是起催化作用

A.①②⑤B.④⑤⑧C.③⑤⑧D.①③

⑤

答案C

解析凡是活细胞，一般都能产生酶，①错误，③正确；酶只能在细胞内合

成，②错误；酶的本质绝大部分是蛋白质，少数是RNA,④错误，⑤正确；酶在

代谢中只起催化作用，⑥⑦错误，⑧正确。

2.用同一种蛋白酶处理甲、乙两种酶，甲、乙两种酶的活性与处理时间的

关系如图所示。下列分析错误的是（）

A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解

B.甲酶是不可能具有催化功能的RNA

C.乙酶的化学本质为蛋白质

D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变

答案B

解析蛋白酶能分解蛋白质，用同一蛋白酶处理后，乙酶活性降低，说明乙

酶是蛋白质，而甲酶活性不变，则说明甲酶可能是RNA或能够抗这种蛋白酶降解

的蛋白质，A、C正确，B错误；乙酶的本质是蛋白质，用蛋白酶处理后，其分子

结构改变，导致其活性改变，D正确。

工题型二酶的作用及原理

3.如图为反应物A生成产物P的化学反应在无酶和有酶催化条件下的能量变

化过程，假设酶所处的环境条件最适，对于图中曲线分析正确的是（）

A.ad段表示无酶催化时该反应的活化能

B.be段表示酶为底物提供的活化能

C.若把酶改成无机催化剂，则图中b点位置会下移

D.若将有酶催化的反应温度下降10℃,则ab段会缩短

答案D

解析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，所以，在没有催化剂时ac段表示该反应所需要的活化能，A错误；在有酶

催化时be段表示该反应需要的活化能，酶降低了化学反应的活化能，B错误；酶

具有高效性，与无机催化剂相比，其降低化学反应的活化能更显著，所以若将酶

催化改为无机催化剂催化该反应，则b点将向上移动，C错误；由于该酶所处的

环境条件为最适条件，故将有酶催化的反应温度下降10℃,酶活性下降，导致降

低化学反应活化能的程度下降，b点上移，ab段会缩短，D正确。

考点2酶的特性及影响因素

C题型一.酶的特性

1.（2019•浙江嘉兴月考）下图是某种酶催化底物发生反应的过程示意图，下列

叙述错误的是（）

氨基酸氨基酸二肽

~―-0^2^/,+

A.图示反应过程还有水的产生

B.该图能体现酶催化作用的专一性

C.底物与酶能否结合与酶的结构有关

D.酶在催化过程中的形状改变是不可逆的

答案D

解析图示为酶催化的氨基酸的脱水缩合过程，产物是二肽和水，A正确；

由图知，酶只和特定形态氨基酸结合，说明酶的催化作用具有专一性，B正确；

底物与酶能否结合与酶的结构有关，C正确；酶在催化过程中的形状改变是可逆

的，D错误。

2.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

量的二氧化镒、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。

则下列叙述错误的是（）

底

物

n含

0~f时间

加入催化剂

A.曲线乙表示二氧化镒的催化作用，曲线甲与曲线乙对照反映了无机催化剂

具有专一性

B.曲线丙表示猪肝中过氧化氢酶的催化作用，曲线甲与曲线丙对照能反映酶

具有专一性

C.曲线丙与曲线乙对照可以说明酶具有高效性

D.曲线甲不下降的原因可能是唾液淀粉酶与该底物不能形成酶一底物复合物

答案A

解析由图分析，三条曲线对应的条件是：甲为唾液，乙为二氧化镒，丙为

新鲜猪肝研磨液。曲线甲不下降的原因是酶具有专一性，唾液淀粉酶与该底物不

能形成酶一底物复合物，D正确；曲线甲、乙对照说明二氧化镒可以催化过氧化

氢分解，唾液不可以催化过氧化氢分解，不能得出无机催化剂具有专一性，A错

误；曲线甲表示唾液淀粉酶不能催化过氧化氢的分解，曲线丙表示过氧化氢酶能

催化过氧化氢的分解，二者对照说明酶具有专一性，B正确；和乙相比，丙催化

的时间短，效率高，因此可以说明酶具有高效性，C正确。

3.（2019•山东日照一中高三质检）可以用“酶的作用条件较温和”进行解释的

生物学现象是（）

A.“沸水浸泡过的加酶洗衣粉的洗涤效果不佳”和“低温保存的食物不易腐

败”

B.“人发高烧时，浑身无力，食欲下降”和“寒冷时，人不由自主地打寒战”

C.“胃蛋白酶进入小肠后不再催化蛋白质水解”和“胰岛素只能注射”

D.“高原反应”和“不能用纯氧抢救煤气中毒的病人”

答案A

解析“沸水浸泡过的加酶洗衣粉的洗涤效果不佳”是由于高温破坏了酶的

结构，“低温保存的食物不易腐败”是由于微生物细胞内的酶在低温条件下活性

受到抑制，两个实例均能体现出“酶的活性需要适宜的温度”这一特性，A正确;

“人发高烧时，浑身无力，食欲下降”能体现酶的催化需要适宜的温度，但“寒

冷时，人不由自主地打寒战”是体温调节造成的，不能体现“酶的作用条件较温

和”，B错误；“胃蛋白酶进入小肠后不再催化蛋白质水解”是酶的催化需要适

宜的pH,但“胰岛素只能注射”是因为胰岛素能被消化道中的蛋白酶水解，不能

体现“酶的作用条件较温和"，C错误；“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以作为化学物质刺激呼

吸中枢，D错误。

侬盟爵国............................

具有专一性或特异性的五类物质

(1)酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸内切酶只能识

别特定的核昔酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。

(2)载体：某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载

体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。

(3)激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或

胞内存在与该激素特异性结合的受体。

(4)tRNA：tRNA有61种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。

(5)抗体：一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。

d题型二影响酶促反应的因素

4.如图所示为影响酶促反应的温度、pH和底物浓度与反应速率关系的曲线

图，下列相关叙述错误的是()

u影响酶促反应的相关因素

A.影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的因素是pH

B.甲曲线中，A点与B点限制酶促反应速率的因素不同

C.乙曲线中，D点与F点酶的空间结构都被破坏且不能恢复

D.丙曲线中，G点时对应因素升高，酶的活性不能达到H点

答案C

解析低温时酶的活性很低，但并不失活，高温、过酸、过碱都会使酶的空

间结构发生改变而失活。分析题图，影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的因

素是pH,A正确；甲曲线表示底物浓度与反应速率的关系，A点的限制因素是底

物浓度，B点时底物到达饱和状态，限制酶促反应速率的因素应是酶浓度，而不

再是底物浓度，B正确；乙曲线是温度对酶促反应速率的影响曲线，D点是低温条

件，酶的活性很低，但是酶的空间结构未被破坏，F点是高温条件，高温使酶的空

间结构发生改变，即使温度降低到最适温度，酶的空间结构也不能恢复，C错误;

丙曲线是pH对酶促反应速率的影响曲线,G点时pH过低，酶的空间结构被破坏,

pH升高，酶的活性不能恢复，故不能达到H点，D正确。

厂爵国......................................

“四看法”分析酶促反应曲线

两坐标轴的含义：分清自变量与因变量，了解两个变量

的关系（横轴（X）为自变量.纵轴（Y）为因变量）

曲线的变化：明确因变量（Y）是怎样随自变量（X）的

变化而变化的。若因变量（Y）陋自变量（X）的变化而

变化.则自变量（X）是限制因素；当自变量（X）超过

一定的值以后，因变量（Y）不再随自变量（X）变化而

发生变化，则限制因素不再是自变量（X）,而是自变

量（X）以外的其他因素

特殊点：即曲慢的起点、终点、顶点、转折点、交叉点

等五点,理解特殊点的意义

乐扃温频而爰忆事看着重亲3艮彳「血嬴诲二春工

线单独分析，然后再综合分析：若需要分析曲线间的关

系，可从以下两点入手分析：①当横坐标相同时，对应

的纵坐标之间的关系；②当纵坐标相同时.对应的横坐

标之间的关系

2变式训练

[4-1]（2019•衡水中学一调）某同学研究温度和pH对某酶促反应速率的影

响，得到如图所示的曲线。据图分析正确的是（）

A.该酶促反应的最适温度为35℃左右，最适pH为8

B.当pH为8时，影响反应速率的主要因素是底物浓度和酶浓度

C.随pH升高，该酶促反应的最适温度也逐渐升高

D.当pH为任何一固定值时，实验结果都可以证明温度对反应速率的影响

答案A

解析曲线图显示：在相同pH值条件下，33℃和37℃时酶促反应速率小

于35℃,35七时酶促反应速率最高，在相同温度条件下，pH值为8时酶促反应

速率最高，因此该酶促反应的最适温度为35七左右，最适pH为8,该酶促反应

的最适温度不会随pH的升高而发生变化，C错误，A正确；当pH为8时，影响

反应速率的主要因素是温度，曲线中未体现底物浓度和酶浓度对反应速率的影响,

B错误；当pH为过酸或过碱时，酶的活性因空间结构遭到破坏而永久失活，所以

在此pH条件下，不能证明温度对反应速率的影响，D错误。

[4-2]（2019•安徽六安一中模拟）如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（）

itf

原

糖

生

成

Itt

“369121518时间/分

□表示一定量淀粉溶液、一定fit唾液、37t、

pH为7.0时的实验结果

□表示改变某一因素后的结果

A.温度B.pH值

C.淀粉溶液量D.唾液量

答案C

解析改变温度和pH会影响酶的活性，从而影响化学反应速率，但不改变化

学反应的平衡点，即产物的最终产量不变，图中实验组的还原糖生成量明显减少,

A、B错误；改变底物的量，产物的量则会改变，故改变的是淀粉溶液量，即降低

了淀粉溶液量，C正确；改变唾液量，即唾液淀粉酶的量，会影响化学反应速率,

但不改变化学反应的平衡点，即产物的最终产量不变，D错误。

[4-3]（2016•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：

产

物20

浓40

度60

M--1—i—

°刀hh反应时间

⑴三个温度条件下，该酶活性最高的是_______组。

⑵在时间A之前，如果A组温度提高10°C,那么A组酶催化反应的速度会

（3）如果在时间七时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不

变，那么在七时，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）。

答案（1）B⑵加快（3）不变60℃条件下，右时酶已失活，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（其他合理答案也

可）

解析（1）曲线图显示：在反应开始的一段时间内，B组产物浓度增加最快，

且曲线的切线斜率最大，说明B组酶的活性最高。

（2）A组控制的温度是20C。在时间〃之前，如果A组温度提高10°C,因酶

的活性增强，则A组酶催化反应速度会加快。

（3）对比分析图示中的3条曲线可推知，在时间打时，C组的酶在60°C条件下

已经失活，所以如果在时间打时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条

件保持不变，在七时，C组产物的总量不变。

（4）绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶具有高效性、专一性、酶的作用

条件较温和的特性。

微专题一酶的有关实验

-用”对比实验法”探究或验证酶的高效性、专一性

1.验证酶的高效性

实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是反应速率。

‘对照组：反应物+无机催化剂f反应速率慢；

〔实验组：反应物+等量酶溶液一反应速率快。

2.探究酶的专一性

自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分

解。

（1）方案一：用同一种酶催化两种不同物质

淀粉（非还原糖）型幽婴鬻+斐林试剂"S七臂砖红色沉淀

蔗糖淀粉酶笠鞋4斐林50〜地卫水浴无砖红

（非还原糖）蔗糖+试剂色沉淀

注意：不能用碘液检测，因为碘液只能检测淀粉是否被水解，但无法检测蔗

糖是否发生了水解。

（2）方案二：用两种不同酶催化同一种物质

淀粉（非还原糖）淀粉窜麦芽糖（还原糖）

、淀粉（非还原糖）蔗糖第淀粉

②再用斐林试剂或碘液鉴定，从而探究酶的专一性。

对点训练

1.（2019•北京海淀区练习）为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如下

5组实验，分别选择一定的试剂进行检测，合理的实验方案是（）

组别①②③④⑤

酶蛋白酶蛋白酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶

反应物蛋白质淀粉蛋白质淀粉麦芽糖

A.①和③对比，用双缩服试剂检测

B.②和④对比，用碘液检测

C.④和⑤对比，用斐林试剂检测

D.③和④对比，用斐林试剂检测

答案B

解析由于蛋白酶本身是蛋白质，遇双缩胭试剂呈现紫色，不能判断蛋白质

是否被分解，A错误；淀粉酶能催化淀粉的水解，蛋白酶不能催化淀粉的水解，

用碘液检测，颜色反应不同，B正确；麦芽糖是还原糖，用斐林试剂不能判断麦

芽糖是否水解，C错误；斐林试剂不能判断蛋白质是否水解，D错误。

2.在甲、乙、丙三支试管中加入下列物质并保温一段时间后，有关分析不正

确的是（）

编号甲乙丙

2mL可溶性

步骤12mL可溶性淀粉溶液2mL可溶性淀粉溶液

淀粉溶液

0.5mL淀粉酶溶

1mL麦芽糖

步骤21mL淀粉酶溶液液、0.5mL麦芽

酶制剂

糖酶制剂

步骤3适宜温度下保温至反应完成

A.加入碘液后，溶液变蓝的只有乙试管

B.加入斐林试剂后水浴加热，溶液呈现砖红色的有甲试管和丙试管

C.加入双缩服试剂后，三支试管中的溶液均变蓝色

D.温度、pH在本实验中均属于无关变量

答案C

解析甲试管中，产物为麦芽糖，乙试管中不能进行反应，丙试管中的最终

产物为葡萄糖，因此，加入碘液溶液变蓝的为乙试管，加入斐林试剂后水浴加热,

有酸红色沉淀的为甲试管和丙试管，A、B正确；反应完成后，淀粉酶、麦芽糖酶

制剂仍留在试管中，故加入双缩服试剂后，三支试管中的溶液均变紫色，而不是

蓝色，c错误；本实验的自变量为酶的种类，因此温度、pH均属于无关变量，D

正确。

二梯度法一探究酶的最适温度或最适pH

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。

|碘液|碘液

蓝色无蓝色出现

⑵实验设计思路

淀粉人温度下+淀粉酶有温度下、

淀粉打温度下+淀粉酶温度下、碘液检测是否出现

f蓝色及蓝色深浅

淀粉友温度下+淀粉酶G温度下」

(3)方法步骤

①取3支试管，编上号，然后分别注入2mL可溶性淀粉溶液。

②取3支试管，编上号，然后分别注入1mL新鲜淀粉酶溶液。

③将装有淀粉溶液和酶溶液的试管分成3组，分别放入热水(约60P)、沸水

和冰块中，维持各自的温度5分钟。

④分别将淀粉酶溶液注入相同温度的淀粉溶液中，摇匀后，维持各自的温度5

分钟。

⑤在3支试管中各注入1〜2滴碘液，然后摇匀。

⑥观察这3支试管中溶液颜色的变化情况，并记录变化情况。

(4)实验的变量分析

自变量：温度。

因变量：淀粉分解量的多少(用是否出现蓝色及蓝色深浅表示)。

无关变量：淀粉和淀粉酶的量、溶液的pH、反应时间等。

［知识拓展］

①本实验不宜选用过氧化氢酶催化H2O2分解的反应，因为过氧化氢在加热的

条件下分解也会加快。

②本实验不宜选用斐林试剂鉴定，因为斐林试剂需加热，而实验中的自变量

是温度。

③本实验步骤中，③和④步不能颠倒。原因在于酶的催化效率具有高效性，

如不先做同温处理，而是先混合后再进行调温处理，可能出现因调温过程中还未

达到实验要求的温度就已经发生了反应，从而影响实验结果。

④本实验室使用的a-淀粉酶最适温度为60℃o

2.探究pH对酶活性的影响

⑴实验原理：①2H2。2过量蹿酶2H2。+O2

②pH可影响酶活性，从而影响。2的产生量，据。2产生量的多少可判断pH

对酶活性的影响。

⑵实验步骤及现象:

序号实验操作内容试管1试管2试管3

注入等量过氧

12滴2滴2滴

化氢酶溶液

注入不同1mL1mL1mL

2

pH的溶液蒸储水盐酸NaOH

注入等量

32mL2mL2mL

H2O2溶液

大量气无气泡无气泡

4观察现象

泡产生产生产生

提示：操作2与操作3顺序一定不能颠倒。

3.实验结论

酶的活性需要适宜的温度和pH,高温、低温以及过酸、过碱都将影响酶的活

性。

［知识拓展］

①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后再让反应物与酶接触，“不宜”在未达到预

设pH前，让反应物与酶接触。

②探究pH对酶活性的影响时，“不宜”用斐林试剂作指示剂，因为盐酸会和

斐林试剂中的Cu（OH）2发生中和反应，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水解，从而影响实验的观察效果。

对点训练

3.（2019•福建厦门5月二模）脂肪酶可催化脂肪水解为甘油和脂肪酸。某兴趣

小组以橄榄油为底物设置系列实验，研究脂肪酶的活性。

实验1：每组试管中加入等量的脂肪酶和底物，分别置于30℃、35°C、40°C、

45℃s50°C、55°C、60℃水浴环境中20min后，测定酶的活性。

实验2：探究不同pH条件下，Mg2+（Mg2+浓度为lX10-4mol/L）对脂肪酶活

性的影响，测得结果如表所示。

\PH

还只有、

7.07.58.0

对照组20.5420.6220.67

实验组24.8925.7826.67

下列关于实验的分析，错误的是（）

A.可用单位时间内脂肪酸的生成量来表示脂肪酶的活性

B.实验1中应让酶与底物分别达到各组设定温度再混合

C.实验2的结果说明：Mg2+浓度越大，脂肪酶活性越高

D.若要探究该脂肪酶的最适pH,应扩大实验的pH范围

答案C

解析酶对化学反应的催化效率称为酶活性，其可用单位时间内产物的生成

量或反应物的消耗量来表示，A正确；实验1中的自变量为温度，其目的是探究

不同温度条件对脂肪酶活性的影响，实验中应将酶与底物在各自预设温度下保温

一段时间后再混合，否则由于酶具有高效性，各组未达到预设温度就快速发生反

应，导致实验结果不准确，B正确；结合实验2的目的及实验结果可知，实验2

中的变量有两个，即pH和Mg2+的有无，实验结果并未体现Mg2+浓度对脂肪酶

活性的影响，C错误；若探究脂肪酶的最适pH,应将实验2中pH范围扩大，确

定脂肪酶的最适pH范围，之后在该pH范围内缩小梯度再进行实验，D正确。

4.（2019•河北冀州模拟）受损伤的马铃薯细胞内酚氧化酶（PPO）和底物（酚类物

质）直接接触，引起马铃薯的褐变，为探究温度对PPO活性的影响，实验小组进行

了如下实验：

（DPPO粗提液的提取：低温下将新鲜马铃薯用蒸镭水洗净、去皮，取20g样

品放入含50mL磷酸缓冲液(pH值为5.5)的研钵中，同时加入少量石英砂，研磨、

离心后，上清液即为PPO的粗提液，加缓冲液研磨的目的是

⑵不同温度下PPO活性的测定

步骤

试管1试管2试管3试管4试管5试管6试管7试管8

顺序

PPO

粗2mL2mL2mL2mL

提液

酚类

2mL2mL2mL2mL

底物

反应混合振荡混合振荡混合振荡混合振荡

温度预

处理0℃15℃30℃45℃

(5min)

保温

5min5min5min5min

时间

记录

+++++++++++

结果

注：反应底物充足；实验结果中“+”越多褐色越深。

①实验步骤顺序有不妥之处请改正

②实验结果表明：15℃和30°C温度条件下，PPO具有相同的活性，从酶的

特性分析其原因是

③为进一步探究PPO的最适温度，应在_______范围内设置温度梯度。

答案(1)维持pH,保持PPO的活性(或防止PPO失活)

(2)①“反应”步骤改在“温度预处理”步骤之后②在酶的最适温度前后，

可以有相同的催化效率③15〜30°C

解析⑴过酸、过碱会使酶变性失活，所以缓冲液是为了维持pH,保证PPO

的活性。

(2)①为保证酶在设定的温度下起作用，所以“反应”的步骤应改在“温度预

处理”步骤之后。

②152和30°C温度条件下，PPO具有相同的活性，从酶的特性分析其原因

是温度对酶活性的影响呈倒钟型，在酶的最适温度前后有相同的催化效率。

③由表可知在152和30°C时酶活性较高，因为褐色最深，所以为进一步探

究PPO最适温度，应在15〜30°C范围内设置更小的温度梯度。

「图国翳SJ..................................................................

与酶有关的实验设计方法总结

(1)应遵循单一变量原则，同时还要设置对照实验。

(2)实验设计的一般思路：分析课题一把握原理-确认变量f设置对照—一般

步骤。

(3)关键：实验变量首先要确定如何操纵自变量、无关变量如何控制、反应变

量如何检测，其次在实验过程中必须时刻谨记每次必设对照，步步需等量。在此

基础上，设计步骤、预测结果并得出结论。

考点3ATP的结构和功能

d题型一AIR的结构

1.（2019•广东中山期末）下列有关ATP的叙述，正确的是（）

A.图中的a是构成DNA的基本单位之一

B.图中的A代表腺昔，b、c为高能磷酸键

C.“ATP”中的“A”与构成RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质

D.血浆中的葡萄糖进入红细胞、肾小管对葡萄糖的重吸收会消耗ATP

答案C

解析图中a为腺噤聆核糖核苜酸，是构成RNA的基本单位之一，A错误；

图中的A是腺嘿吟，b、c为高能磷酸键，B错误；“ATP”中的“A”代表腺首，RNA

中的碱基“A”是腺噤吟，二者不是同一种物质，C正确；血浆中的葡萄糖进入红细

胞的方式属于协助扩散，不会消耗ATP,D错误。

2.（2019•陕西安康质检）dATP（d表示脱氧）是三磷酸脱氧腺普的英文名称缩写，

其结构式可简写成dA—P〜P〜P。下列有关分析错误的是（）

A.dATP由磷酸、脱氧核糖和腺嘿吟组成

B.形成dATP的过程中伴随有水的生成

C.dATP具有高能磷酸键，可为某些反应提供能量

D.在DNA合成过程中，dATP是构成DNA的基本单位之一

答案D

解析由题意可知，dATP（d表示脱氧）是三磷酸脱氧腺昔，故dATP由磷酸、

脱氧核糖和腺嚓吟组成，A正确；形成dATP的过程中伴随有水的生成，B正确；

dATP即dA—P〜P〜P,有高能磷酸键，C正确；dATP（d表示脱氧）是三磷酸脱

氧腺苔，有三个磷酸基团，DNA的基本单位只有一个磷酸基团，D错误。

E题型二ATB与的相互转化及ATE与能量代谢关系

3.（2019•福建五校第二次联考）如图为ATP—ADP的循环图解。下列叙述正

AI)P+Pi

确的是（）

A.①属于放能反应，在细胞内与其他吸能反应密切联系

B.溶酶体中蛋白质水解为氨基酸需要②过程提供能量

C.人在饥饿时