“酶與ATP”一節(jié)的常見(jiàn)題型與思維拓展

1、 “酶與ATP”一節(jié)的常見(jiàn)題型與思維拓展湖南省長(zhǎng)沙市一中 楊型會(huì)（410005）酶與ATP是與細(xì)胞代謝密切相關(guān)的兩種物質(zhì)，這一部分內(nèi)容涉及大量的坐標(biāo)曲線(xiàn)題及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)分析題，題型變化多樣，在高考中也經(jīng)常出現(xiàn)，是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和考試的難點(diǎn)。一、核心知識(shí)1234點(diǎn)1、酶一個(gè)核心概念：酶是 產(chǎn)生的具有催化作用的 。兩個(gè)重要實(shí)驗(yàn)：（1）“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)中，自變量是 ，因變量是 ；（2）“探究pH對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中自變量是 ，而“探究溫度對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中，因變量是 。三大特性：酶具有 性、 性及 的特性。影響酶酶促反應(yīng)速率的四個(gè)主要因素：（1）溫度（如下圖甲）： 只是抑制

2、酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性，但高溫會(huì)導(dǎo)致酶的 破壞；（2）pH（如下圖乙）： 均會(huì)使酶失活。（3）底物濃度（如下圖丙）：當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后，受 限制，酶促反應(yīng)速率不再加快。（4）酶濃度（如下圖?。涸诘孜锍渥?，其他條件適宜的條件下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成 。2、ATP 一種結(jié)構(gòu)式：一結(jié)構(gòu)式可簡(jiǎn)寫(xiě)成 ，其中A代表 。 兩種轉(zhuǎn)化形式：一是ATP轉(zhuǎn)化為ADP，釋放出的能量用于細(xì)胞 的需要；二是ADP轉(zhuǎn)化為ATP，所需要的能量來(lái)自 或 。 三個(gè)產(chǎn)生場(chǎng)所：一是在 中，二是在 中，三是在 中。 四個(gè)常見(jiàn)功能應(yīng)用：用于細(xì)胞的 ，用于生物發(fā)電，用于 收縮，用于細(xì)胞內(nèi)各種 。二、經(jīng)典例題

3、分析【例1】（11年新課標(biāo)卷第2題）甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如下圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是(B)A.甲酶能夠抗該種蛋白酶降解B.甲酶是不可能具有催化功能的RNAC.乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)D.乙酶活性的改變是因?yàn)槠浞肿咏Y(jié)構(gòu)的改變【解析】本題考查酶的本質(zhì)。首先需要了解大部分酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少量的酶是RNA，用蛋白酶處理后，乙酶活性降低，說(shuō)明乙酶的成分是蛋白質(zhì)，被蛋白酶處理后被分解，而甲酶不變，則說(shuō)明甲酶可能成分是RNA或者能夠抗這種蛋白酶的降解?！敬鸢浮緽【解題技巧及規(guī)律總結(jié)】解答坐標(biāo)曲線(xiàn)題的方法，可概括為：“識(shí)標(biāo)”、“明點(diǎn)”、“析線(xiàn)”三個(gè)基本步驟。1識(shí)標(biāo)：坐標(biāo)曲線(xiàn)實(shí)

4、際上是“橫坐標(biāo)”(或自變量)對(duì)“縱坐標(biāo)”(或因變量)的影響結(jié)果，“標(biāo)”不同，曲線(xiàn)的含義就不同，形狀也就可能不同。所以，認(rèn)真識(shí)別坐標(biāo)圖中縱橫坐標(biāo)的含義，找出縱、橫坐標(biāo)之間的聯(lián)系，是解好這類(lèi)題型的前提。2明點(diǎn)：曲線(xiàn)是滿(mǎn)足一定條件的點(diǎn)的集合，這些點(diǎn)中，有些點(diǎn)很特殊，如曲線(xiàn)的起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)、交點(diǎn)等，往往隱含著某些限制條件或某些特殊的生物學(xué)含義，明確這些特殊點(diǎn)的含義是解題的關(guān)鍵。3析線(xiàn)：正確分析曲線(xiàn)的形狀，何時(shí)開(kāi)始上升、何時(shí)趨向平緩、何時(shí)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，原因分別是什么等，這是解題的關(guān)鍵。在曲線(xiàn)中，要在“識(shí)標(biāo)”、“明點(diǎn)”的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析線(xiàn)段的內(nèi)涵。三、常見(jiàn)題型及思維拓展訓(xùn)練題型一 純文字類(lèi)（包括基礎(chǔ)題、組

5、合題、酶與ATP混合考查題等）（改編）1下列有關(guān)酶的敘述正確的是（ ）A酶都是在核糖體上以氨基酸為原料合成的B同一生物體內(nèi)的各種酶催化反應(yīng)條件都相同C若要長(zhǎng)期保存酶，應(yīng)將其放在低溫環(huán)境下 D大多數(shù)酶對(duì)底物沒(méi)有嚴(yán)格的選擇性（改編）2ATP是細(xì)胞內(nèi)流通著的“能量貨幣”。下列關(guān)于A(yíng)TP的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（ ）參與ATP形成的元素包括C、H、0、N、P ATP中的A代表腺嘌呤，T代表3，P代表磷酸基團(tuán) 洋蔥表皮細(xì)胞能形成ATP的細(xì)胞器有線(xiàn)粒體和葉綠體 ATP脫去2個(gè)磷酸基團(tuán)后是RNA的基本組成單位之一 人體內(nèi)成熟的紅細(xì)胞中沒(méi)有線(xiàn)粒體，不能產(chǎn)生ATP 螢火蟲(chóng)發(fā)光的能量是由ADP轉(zhuǎn)換成ATP時(shí)提供的A.

6、B. C. D. （改編）3下列有關(guān)酶與ATP的敘述，錯(cuò)誤的是（ ） A酶和ATP主要分布在細(xì)胞內(nèi) B酶具有高效性，酶催化的反應(yīng)速度與酶的濃度無(wú)關(guān) C酶催化的化學(xué)反應(yīng)都需要消耗ATP D，ATP的合成與分解離不開(kāi)酶（改編）4以下關(guān)于酶和ATP 的敘述正確的是（ ）A一分子ATP由1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成B溫度過(guò)高和偏低對(duì)酶活性影響的原理相同C酶的催化作用都需要ATP提供能量 D酶和ATP都是重要的細(xì)胞代謝產(chǎn)物題型二 生理圖形類(lèi)（改編）5. 下圖表示人體內(nèi)的某化學(xué)反應(yīng)，有關(guān)該反應(yīng)的敘述中錯(cuò)誤的是（ ） Aa過(guò)程發(fā)生在核糖體中 B參與b過(guò)程的酶在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸 Ca、b過(guò)程伴

7、隨著能量變化 D反應(yīng)速率與溫度、pH值有關(guān)（2013連云港市期末）6右圖表示木瓜蛋白酶和胃蛋白酶對(duì)抗體的水解作用，根據(jù)圖示結(jié)果，不能得出的結(jié)論是（ ）A蛋白酶能使抗體失活B抗體的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)C木瓜蛋白酶和胃蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)D胃蛋白酶催化抗體水解斷裂的肽鍵數(shù)目多于木瓜蛋白酶（改編）7ATP是生物體內(nèi)重要的能源物質(zhì)，下列有關(guān)敘述不正確的是( ） A甲過(guò)程中釋放的能量可以用于C3還原或細(xì)胞分裂 B催化乙過(guò)程和丙過(guò)程的酶肯定不是同一種酶 C丁過(guò)程中合成ATP所需能量可以是光能、化學(xué)能、熱能 D丁酶的結(jié)構(gòu)改變可能影響其活性胃蛋白酶對(duì)抗體都有水解作用，說(shuō)明抗體的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，且由圖看出，題

8、型三 曲線(xiàn)類(lèi)（包括單曲線(xiàn)、雙曲線(xiàn)、三曲線(xiàn)、四曲線(xiàn)、混合曲線(xiàn)等）（2013鄭州四中一調(diào)）8右圖甲是H2O2酶活性受到PH影響的曲線(xiàn)，圖乙表示在最適溫度下，PHb時(shí)H2O2分解產(chǎn)生的O2量隨時(shí)間的變化。若該酶促反應(yīng)過(guò)程中改變某一初始條件，以下改變正確的是（ ）APHa時(shí)，e點(diǎn)下移，d點(diǎn)左移BPHc時(shí)，e點(diǎn)為0C溫度降低時(shí)，e點(diǎn)不移動(dòng)，d點(diǎn)右移DH2O2量增加時(shí)，e點(diǎn)不移動(dòng)，d點(diǎn)左移（2013蘇北四校聯(lián)考）9科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)分別研究了pH對(duì)酶A和酶B所催化的反應(yīng)速率的影響，獲得右圖所示結(jié)果。下列有關(guān)敘述正確的是（ ）【A酶A與酶B催化活性的最適pH相同B酶B的催化效率高于酶A C酶B很可能取自人體的胃

9、液D酶A與酶B最可能不在同一部位發(fā)揮作用（2013廣東六校聯(lián)考）10右圖曲線(xiàn)表示一種酶在某種不同處理?xiàng)l件下催化某反應(yīng)時(shí)反應(yīng)物的剩余量和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系，造成a、b、c曲線(xiàn)不同的原因不可能是（ ）A溫度不同 BpH不同C酶濃度不同 D反應(yīng)物濃度不同（2012海淀區(qū)）11在其它條件適宜、底物濃度大大超過(guò)酶濃度的情況下，酶的濃度與酶作用底物的消耗速率之間的關(guān)系符合圖中曲線(xiàn)（ ）A.B.C.D.（2013衡陽(yáng)五校聯(lián)考）12下圖1表示溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響示意圖，圖2的實(shí)線(xiàn)表示在溫度為a的情況下生成物量與時(shí)間的關(guān)系圖，則當(dāng)溫度增加一倍時(shí)生成物量與時(shí)間的關(guān)系是（ ）A曲線(xiàn)1 B曲線(xiàn)2 C曲線(xiàn)3 D曲線(xiàn)4題

10、型四 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及分析類(lèi)（包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)分析、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)等）（2013沈陽(yáng)二中）12幾位同學(xué)在探索pH對(duì)淀粉酶活性的影響時(shí)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下，其中操作順序最合理的是（ ） 在三個(gè)試管中各加入可溶性淀粉溶液2mL 在三個(gè)試管中各加入新鮮的淀粉酶溶液lmL 置于適宜溫度下保溫5min 分別置于100、60、0環(huán)境中保溫5min 加入斐林試劑后，水浴加熱，觀(guān)察現(xiàn)象 將試管中溶液的pH分別調(diào)到3、7、11，保持5min A B C D（改編）13下列關(guān)于酶特性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的敘述中，正確的是（ ）A.驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性時(shí)，自變量可以是酶的種類(lèi)B.驗(yàn)證酶的高效性時(shí)，自變量是酶的濃度C.探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)

11、中，可選用過(guò)氧化氫酶為研究對(duì)象D.在探究影響淀粉酶活性的因素時(shí)，溫度、酸堿度、實(shí)驗(yàn)的次數(shù)等都是自變量（2013廣州調(diào)研）14下圖示“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)”。有關(guān)分析合理的是（ ）A本實(shí)驗(yàn)的因變量是不同的催化劑 B本實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量有溫度和酶的用量等C1號(hào)與3號(hào)，1號(hào)與4號(hào)可分別構(gòu)成對(duì)照實(shí)驗(yàn)D分析1號(hào)、號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知加熱能降低反應(yīng)的活化能（2013衡水中學(xué)三模）15某學(xué)生為了證明唾液能夠使淀粉水解，進(jìn)行了下面的實(shí)驗(yàn)：先用碘液檢驗(yàn)一塊干面包，變藍(lán)色；他嚼碎了另一塊干面包，一段時(shí)間后用斐林試劑檢驗(yàn)，嚼碎的面包出現(xiàn)磚紅色；得出結(jié)論。此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)最大的失誤在于( )A未對(duì)面包做還原性糖檢

12、驗(yàn) B未對(duì)唾液做淀粉檢驗(yàn)C未對(duì)嚼碎的面包做淀粉檢驗(yàn) D應(yīng)該用雙縮脲試劑檢驗(yàn)（2012長(zhǎng)沙市一中）16某小組在完成探究“溫度是否會(huì)影響酶的活性”實(shí)驗(yàn)后提出一個(gè)問(wèn)題：“酶活性受溫度影響示意圖”是否真的如教材所示，呈規(guī)則的、左右對(duì)稱(chēng)的拋物線(xiàn)，并希望通過(guò)定量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。以下是小組內(nèi)同學(xué)們的討論。甲同學(xué)提出：可通過(guò)測(cè)單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的消耗量來(lái)測(cè)定酶的反應(yīng)速率；乙同學(xué)提出：先用酒精燈加熱來(lái)制造高溫條件，用排水法記錄反應(yīng)速率，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1；丙同學(xué)指出乙同學(xué)提出的實(shí)驗(yàn)方案有不合理的地方，溫度過(guò)高酶會(huì)失活。他經(jīng)過(guò)重新思考，定出了新的實(shí)驗(yàn)方案：先讓酶由低到高預(yù)熱成系列溫度梯度，并與之相對(duì)應(yīng)地加入過(guò)氧化氫，用排

13、水法記錄反應(yīng)速率，實(shí)驗(yàn)裝置如圖2.請(qǐng)回答：(1)你認(rèn)為甲同學(xué)的方案是否可行？_，因?yàn)開(kāi) _。(2)該小組采用了丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案，用系列溫度梯度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出不同溫度下的反應(yīng)速率，結(jié)果見(jiàn)下表：溫度/01020304050607080反應(yīng)速率(mL/s)0.380.420.450.50.710.550.250請(qǐng)你根據(jù)上表數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)中繪出酶活性受溫度影響的曲線(xiàn)圖。(3)若用新鮮土豆研磨液代替上述新鮮豬肝臟研磨液，能否出現(xiàn)上述表格中類(lèi)似的數(shù)據(jù)？_。(4)以上實(shí)驗(yàn)說(shuō)明酶的催化作用需要 。(5)本實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是 _。（2013廣東六校聯(lián)考）17.為探究NaCl和CuSO4對(duì)唾液淀粉酶活性的影響，某同學(xué)

14、進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果見(jiàn)表。請(qǐng)回答：試管編號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟12341% NaCl溶液（mL）11% CuSO4溶液（mL）11% Na2SO4溶液（mL）1蒸餾水（mL）1pH6.8緩沖液（mL）11111%淀粉溶液（mL）1111唾液淀粉酶溶液（mL）1111各試管放入37恒溫水浴保溫適宜時(shí)間取出試管，加入1%碘溶液0.1mL觀(guān)察結(jié)果無(wú)色深藍(lán)色淺藍(lán)色（1）實(shí)驗(yàn)中加入緩沖液的作用是。（2）分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：對(duì)酶活性有影響的離子是，其中對(duì)酶活性有抑制作用的離子是，對(duì)酶活性有促進(jìn)作用的離子是。（3）該實(shí)驗(yàn)中設(shè)置的4號(hào)試管起作用；設(shè)置3號(hào)試管的目的是。（4）上述實(shí)驗(yàn)中若用斐林試劑代替碘溶液進(jìn)行檢測(cè)，加

15、入斐林試劑后，如果要產(chǎn)生顏色變化，還需 ，1號(hào)試管中的顏色變化是。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在操作過(guò)程中，保溫之前不能加入斐林試劑，其原因是。 “酶與ATP”一節(jié)的常見(jiàn)題型與思維拓展參考答案一、核心知識(shí)1234點(diǎn)1、酶：活細(xì)胞 有機(jī)物 不同條件下 氣泡產(chǎn)生數(shù)目或助燃性強(qiáng)弱 pH 淀粉的分解程度或試管顏色藍(lán)色的深淺 高效 專(zhuān)一 作用條件較溫和 低溫 高溫 過(guò)酸過(guò)堿 酶數(shù)量和酶活性 正比 2、ATP：APPP 腺苷 生命活動(dòng) 光合作用 細(xì)胞呼吸 葉綠體 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線(xiàn)粒體 主動(dòng)運(yùn)輸 肌細(xì)胞 吸能反應(yīng)三、常見(jiàn)題型及思維拓展訓(xùn)練1C 2C 解析：ATP中的A代表腺苷；洋蔥表皮細(xì)胞沒(méi)有葉綠體，不能進(jìn)行光合作用；

16、人體內(nèi)成熟的紅細(xì)胞中雖沒(méi)有線(xiàn)粒體，但能進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生ATP；螢火蟲(chóng)發(fā)光的能量是由ATP轉(zhuǎn)換成ADP時(shí)提供的。 3C 4D 5B 解析：由圖看出，a過(guò)程是脫水縮合過(guò)程，b過(guò)程是二肽的水解過(guò)程，酶在反應(yīng)前后是不會(huì)發(fā)生變化的。 6C 7C 解析：丁過(guò)程中合成ATP所需能量可以是光能、化學(xué)能，但不會(huì)有熱能。 8C 解析：A項(xiàng)中，pH=a 時(shí)，e點(diǎn)下移，d點(diǎn)應(yīng)該是右移。B項(xiàng)中，pH=c 時(shí)，e點(diǎn)不為0，因?yàn)檫^(guò)氧化氫不穩(wěn)定，所以過(guò)氧化氫酶即使是失效的，高溫下過(guò)氧化氫也會(huì)分解。C項(xiàng)中，溫度降低時(shí)，酶活性下降，d點(diǎn)右移，但e點(diǎn)不移動(dòng)。D項(xiàng)中，過(guò)氧化氫增加時(shí)，e點(diǎn)上移，d點(diǎn)左移。 9D 解析：酶A最適pH=4，酶B最適pH=6，不相同；酶B在最適pH下催化效率高于酶A，其他不一定；胃液是酸性環(huán)境，而酶B最適pH=6，接近中性，不可能取自人體的胃液。 10D 解析：由于最后的量相等，所以不可能是反應(yīng)物濃度不同，其它都可能。 11B 12D 最大生成物的量與溫度無(wú)關(guān)，所以A錯(cuò)。從圖一中可以看到，溫度為2a時(shí)反應(yīng)速度比溫度為a時(shí)要高，所以要比圖二中的a曲線(xiàn)最先達(dá)到最大