2020年高考生物二輪復(fù)習(xí)第二單元生命系統(tǒng)的代謝基礎(chǔ)教學(xué)案（含解析）

第二單元生命系統(tǒng)的代謝基礎(chǔ)

專題一酶與ATP

【最新考綱】LATP在能量代謝中的作用（II）。2.酶在代謝中的作用（H）。

前掛卮連.拓廣成面—跡耍照9知識(shí)體系.自建OH-：：：：.：：：：.：：：：—

酶的合成場(chǎng)所有哪些？為什么細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)往往伴隨著ATP的水解？手繪一下ATP和RNA之間的關(guān)系？

為什么保存酶制劑要在低溫和最適pH條件下？ATP是唯一的直接能主要的能源物質(zhì)和良好的儲(chǔ)能物質(zhì)分別是什么？

源物質(zhì)嗎？它們和ATP的關(guān)系是什么？

學(xué)科術(shù)語?必背

1.生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)：絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。

2.酶催化作用的機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,不具有調(diào)節(jié)作用，也不能作為能源物

質(zhì)。

3.酶的催化作用具有高效性、專一性和作用條件較溫和的特點(diǎn)。

4.酶的催化作用需要適宜的pH和溫度等條件。高溫、過酸、過堿會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭

到破壞而變性失活；低溫只是降低酶的活性，但酶的空間結(jié)構(gòu)不變。

5.細(xì)胞中ATP含量很少，但是ATP與ADP轉(zhuǎn)化非常迅速,能為生命活動(dòng)提供大量能量。

無論是飽食還是饑餓，ATP與ADP含量都保持動(dòng)態(tài)平衡,不會(huì)劇烈變化。

6.吸能反應(yīng)一般與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系,需要ATP水解提供能量;放能反應(yīng)一般與

ATP的合成相聯(lián)系。

思考答案思考一：核糖體、細(xì)胞核。

思考二：ATP水解釋放的能量可直接用于各種需能的生化反應(yīng)（植物光反應(yīng)除外）。

思考三：

思考四：分別是糖類和脂肪，它們所含有的化學(xué)能須轉(zhuǎn)移到ATP中，才能被生命活動(dòng)所

利用。

思考五：ATP是細(xì)胞代謝的直接能源物質(zhì)，但不是唯一的直接能源物質(zhì)，如蛋白質(zhì)合成

過程中還可以用UTP。

思考六：高溫和pH的高低對(duì)酶的活性影響具有不可逆性，低溫一方面抑制微生物對(duì)酶

的破壞及酶自身的分解，另一方面對(duì)酶活性的抑制可恢復(fù)。

洞察考情微析考點(diǎn)?核心考點(diǎn)-整合

考點(diǎn)1酶及其相關(guān)曲線分析

T［線I考I情

【樣題1】（2019?浙江選考）為研究酶的特性，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，基本過程如下表所示:

步驟基本過程試管A試管B

1加入2%過氧化氫溶液3mL3mL

2加入馬鈴薯勻漿少許一

3加入二氧化鎰一少許

4檢測(cè)

據(jù)此分析，下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.實(shí)驗(yàn)的可變因素是催化劑的種類

B.可用產(chǎn)生氣泡的速率作檢測(cè)指標(biāo)

C.該實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明酶的作用具有高效性

D.不能用雞肝勻漿代替馬鈴薯勻漿進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

解析比較表中試管A和試管B中加入的物質(zhì)，可知本實(shí)驗(yàn)的自變量是催化劑的種類,

A項(xiàng)正確;本實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)指標(biāo)可以是衛(wèi)生香的燃燒程度也可以是產(chǎn)生氣泡的速率,B項(xiàng)正確；

馬鈴薯勻漿中含有過氧化氫酶，二氧化錦屬于無機(jī)催化劑，通過比較二者催化過氧化氫分解

的情況，可以證明酶具有高效性，C項(xiàng)正確；雞肝勻漿中也含有過氧化氫酶，所以可以用雞

肝勻漿代替馬鈴薯勻漿進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案D

【樣題2】(全國(guó)卷II)為了研究溫度對(duì)某種酶活性的影響，設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組：A組

(20°C)、B組(40°C)和C組(60°C),測(cè)定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相

同)，結(jié)果如圖。回答下列問題:

(1)三個(gè)溫度條件下，該酶活性最高的是組。

(2)在時(shí)間心之前，如果A組溫度提高10℃,那么A組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)o

(3)如果在時(shí)間友時(shí)，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么

在益時(shí)，C組產(chǎn)物總量，原因是

⑷生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是,其特性有

___________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。

解析(1)在60℃條件下，反應(yīng)的最終產(chǎn)物濃度比20℃和40℃條件下小很多，說明

酶在60°C條件下最終失活。20℃與40℃條件下相比，40℃時(shí)酶促反應(yīng)到達(dá)反應(yīng)平衡的

時(shí)間短，說明40℃條件下酶活性較高。(2)在時(shí)間G前，如果A組溫度提高10℃變成30℃,

由該酶活性隨溫度的變化規(guī)律可知，30℃條件下的該酶活性大于20℃條件下的，因此A

組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)加快。(3)友時(shí)C組的產(chǎn)物濃度已不再增加，但由A和B組友時(shí)的產(chǎn)

物濃度可知，友時(shí)C組底物并未全部被分解，C組產(chǎn)物濃度不再增加是由于C組溫度過高導(dǎo)

致友時(shí)酶已經(jīng)變性失活。因此如果在時(shí)間友時(shí)，向C組增加2倍量的底物，在其他條件不

變的情況下，友時(shí)產(chǎn)物的總量也不會(huì)再增加。(4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，

極少數(shù)是RNA。酶具有高效性、專一性等特性，并且需要適宜的溫度和pH等。

答案(1)B(2)加快(3)不變60。。條件下，友時(shí)酶已失活，即使增加底物，反應(yīng)

產(chǎn)物總量也不會(huì)增加(4)蛋白質(zhì)或RNA高效性、專一性

考什么：高頻考點(diǎn)，已出的高考試題主要考查了

酶的作用與特性、影響酶活性的因素分析等知識(shí)點(diǎn)。

怎么考：命題時(shí)或聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際，或結(jié)合

圖表曲線，或通過實(shí)驗(yàn)分析進(jìn)行考查。

新趨勢(shì)：結(jié)合酶的特性的綜合實(shí)驗(yàn)以及曲線圖

表是該考點(diǎn)對(duì)“科學(xué)思維、科學(xué)探究”能力考查的新

方向。

高I考I必I備

1.酶的概念及特性

2.理清酶的作用原理、特性及影響因素的3類曲線

(1)酶的作用原理

①由圖可知，酶的作用原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。

②若將酶變?yōu)闊o機(jī)催化劑，則b在縱軸上向上移動(dòng)。用加熱的方法不能降低活化能，但

會(huì)提供活化能。

(2)酶的特性曲線

反

口入酶加入無機(jī)催化劑應(yīng)

酶

點(diǎn)，^酶速A

率

酶B

0時(shí)間°反應(yīng)物A濃度

圖1圖2

①圖1中加酶的曲線和加無機(jī)催化劑的曲線比較表明：酶具有高效性。

②圖2中兩曲線比較表明：酶具有專一性。

（3）各因素對(duì)酶促反應(yīng)速率影響曲線

酶A

促

反

應(yīng)

速

率O

最適溫度溫度底物濃度

圖1圖3

①分析圖1和圖2：溫度或pH通過影響酶的活性來影響酶促反應(yīng)速率。

②分析圖3：。段的限制因素是底物濃度，P點(diǎn)以后的限制因素可能是酶濃度。

3.探究酶的最適溫度或最適pH

（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

底

物的

量

分

解

底物"溫度（或PH（）下+酶溫度（或pH,）下、

除

w?麻

底物t溫度（或p、）下+酶力溫度（或pH?）下

2A產(chǎn)

量

???項(xiàng)

生

物

???的

成

量

底物tn溫度（或pH.）下+酶tn溫度（或pH）下,

（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)程序

考響I微I練

考向一酶的本質(zhì)及特性

1.判斷正誤（正確的畫“J”，錯(cuò)誤的畫“X”）

（1）酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核甘酸。（X）

提示：酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核甘酸。

（2）影響酶活性的因素就是影響酶促反應(yīng)的因素。（X）

提示：影響酶活性的因素與影響酶促反應(yīng)速率的因素不是一回事，如：底物的濃度可影

響酶促反應(yīng)速率但不影響酶活性。

（3）酶作為催化劑，可調(diào)節(jié)細(xì)胞的代謝，也可以作為另一生化反應(yīng)的底物。（X）

提示：催化（降低反應(yīng)分子活化能）是酶唯一的功能，它不具有調(diào)節(jié)功能，也不作為能源

（或組成）物質(zhì)，切不可額外夸大其功能！失活后可作為另一生化反應(yīng)的底物。

（4）滴加FeCL溶液提高過氧化氫的分解速率不涉及“降低化學(xué)反應(yīng)活化能”的原理。

（X）

提示：FeCA屬于無機(jī)催化劑，通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率。

（5）低溫和降低pH能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)。（X）

提示：溫度和pH對(duì)酶的活性影響中，低溫只是抑制了酶的活性，酶的結(jié)構(gòu)并沒有被破

壞，而溫度過高，pH過高或過低，酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞，因此只有在低于最適溫度時(shí)，酶

的活性才可以隨溫度上升而增大。在超過最適溫度、高于或低于最適pH時(shí)，即使條件改為

最適后，酶活性都不能再恢復(fù)到最大。

（6）探究酶的最適pH時(shí)，不宜用淀粉作底物。（J）

提示：淀粉在酸性條件下易分解。

2.（2019?鄭州質(zhì)檢一）肽酰轉(zhuǎn)移酶是催化肽鍵形成的酶，對(duì)RNA酶敏感，對(duì)蛋白酶不

敏感。下列對(duì)該酶的敘述錯(cuò)誤的是（）

A.該酶可催化氨基酸脫水縮合

B.該酶應(yīng)該存在于核糖體中

C.線粒體和葉綠體內(nèi)不會(huì)含有該酶

D.肽酰轉(zhuǎn)移酶是具有催化活性的RNA

解析根據(jù)題干信息可知，肽酰轉(zhuǎn)移酶可催化氨基酸脫水縮合形成肽鍵，A項(xiàng)正確；氨

基酸形成肽鏈的場(chǎng)所是核糖體，故肽酰轉(zhuǎn)移酶應(yīng)該存在于核糖體中，B項(xiàng)正確；線粒體和葉

綠體中含有少量的DNA,可通過轉(zhuǎn)錄和翻譯形成蛋白質(zhì)，因此，在這兩種細(xì)胞器內(nèi)也可存在

肽酰轉(zhuǎn)移酶，C項(xiàng)錯(cuò)誤；酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,根據(jù)肽酰轉(zhuǎn)移酶對(duì)RNA酶敏感，而

對(duì)蛋白酶不敏感，可知該酶的成分為RNA,D項(xiàng)正確。

答案C

3.（2019?黑龍江八校聯(lián)考）最適溫度下將一定量蛋白質(zhì)A與蛋白質(zhì)B在a時(shí)混合，而

后發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)A的濃度不斷降低（6時(shí)濃度不再變化），蛋白質(zhì)B的濃度不變。下列敘述正確

的是（）

A.蛋白質(zhì)B可能是淀粉酶，其能降低蛋白質(zhì)A水解反應(yīng)所需的活化能

B.實(shí)驗(yàn)開始時(shí)若適當(dāng)提高該反應(yīng)體系溫度，6值可能增大也可能減小

C.若蛋白質(zhì)A水解反應(yīng)速率不斷降低，不能表明酶的活性發(fā)生變化

D.向反應(yīng)體系中加入雙縮版試劑可準(zhǔn)確檢測(cè)蛋白質(zhì)A的剩余量

解析根據(jù)題干信息分析可得，蛋白質(zhì)B是能夠催化蛋白質(zhì)A水解的酶，故其應(yīng)該是一

種蛋白酶，而不是淀粉酶，A項(xiàng)錯(cuò)誤；適當(dāng)提高該反應(yīng)體系溫度，酶的活性降低，6值增大，

B項(xiàng)錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)A水解反應(yīng)速率不斷降低與反應(yīng)物濃度減少也有關(guān)，不能表明酶的活性發(fā)

生變化，C項(xiàng)正確；蛋白質(zhì)與雙縮胭試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)，通過顏色變化不能準(zhǔn)確

檢測(cè)蛋白質(zhì)A的剩余量，且如果蛋白質(zhì)A水解的產(chǎn)物有多肽，多肽也會(huì)與雙縮胭試劑發(fā)生反

應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案C

考向二有關(guān)酶促反應(yīng)的曲線分析

4.（2019?鄭州質(zhì)檢一）細(xì)胞內(nèi)的磷酸果糖激酶（酶P）催化下列反應(yīng)：果糖-6-磷酸+

酶P

ATP一?果糖-1,6-二磷酸+ADP,這是細(xì)胞有氧呼吸第一階段的重要反應(yīng)。如圖為高、低兩

種ATP濃度下酶P與果糖-6-磷酸濃度的關(guān)系。下列敘述不正確的是（）

低ATP濃度

省

里

d

髭高ATP濃度

O果糖-6-磷酸濃度

A.酶P應(yīng)該廣泛存在于需氧型生物和厭氧型生物的細(xì)胞內(nèi)

B.一定范圍內(nèi)，果糖-6-磷酸濃度與酶P活性呈正相關(guān)

C.低ATP濃度在一定程度上抑制了酶P的活性

D.有氧呼吸的第一階段既產(chǎn)生ATP,也消耗ATP

解析有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段是相同的，故在需氧型生物和厭氧型生物中都存

在酶P,A項(xiàng)正確；由題圖可知，在一定范圍內(nèi)，果糖-6-磷酸濃度與酶P活性呈正相關(guān)，B

項(xiàng)正確；與高ATP濃度相比，低ATP濃度下酶P的活性更強(qiáng)，說明低ATP濃度在一定程度上

能夠使酶P活性增加，C項(xiàng)錯(cuò)誤；已知有氧呼吸第一階段可產(chǎn)生少量的ATP,再結(jié)合題干信

息可知，有氧呼吸第一階段也消耗了ATP,D項(xiàng)正確。

答案C

5.（2019?山東六校聯(lián)考）圖中甲曲線表示在最適溫度下，某種酶促反應(yīng)速率與反應(yīng)物

濃度之間的關(guān)系，乙、丙曲線分別表示該酶促反應(yīng)速率隨pH或溫度的變化趨勢(shì)，下列相關(guān)

分析錯(cuò)誤的是（）

反

應(yīng)

速

率

A.在B點(diǎn)適當(dāng)增加酶的濃度，反應(yīng)速率將增大

B.圖中E點(diǎn)代表該酶的最適溫度，H點(diǎn)代表該酶的最適pH

C.短期保存該酶，適宜條件對(duì)應(yīng)于圖中的D、H兩點(diǎn)

D.若研究過氧化氫酶促進(jìn)過氧化氫分解的反應(yīng)，亦可得到上圖曲線

解析分析乙、丙曲線：低溫條件下酶的活性較低，高溫會(huì)使酶失活，故乙曲線表示酶

促反應(yīng)速率隨溫度的變化趨勢(shì)；過酸、過堿都會(huì)使酶失活，故丙曲線表示酶促反應(yīng)速率隨

pH的變化趨勢(shì)。分析甲曲線可知：B點(diǎn)時(shí)限制反應(yīng)速率的因素主要是酶的濃度，所以在B

點(diǎn)適當(dāng)增加酶的濃度，反應(yīng)速率將增大，A項(xiàng)正確。據(jù)分析可知，乙曲線表示酶促反應(yīng)速率

隨溫度的變化趨勢(shì)，則E點(diǎn)表示該酶的最適溫度；丙曲線表示酶促反應(yīng)速率隨pH的變化趨

勢(shì)，則H點(diǎn)表示該酶的最適pH,B項(xiàng)正確。短期保存酶需要確保酶的空間結(jié)構(gòu)不會(huì)受到破壞

即酶未失活，而過酸、過堿或溫度過高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活，在較

低溫度下，酶的活性很低，但空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)，因此應(yīng)在最適

pH、低溫條件下保存該酶，C項(xiàng)正確。過氧化氫在自然條件下可以緩慢分解，加熱可加快過

氧化氫的分解，因此當(dāng)用過氧化氫酶研究溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響時(shí)，高溫條件下酶促反

應(yīng)速率不為零，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案D

?類題通法?

“四看法”分析酶促反應(yīng)曲線

（1）看兩坐標(biāo)軸的含義：分清自變量與因變量，了解兩個(gè)變量之間的關(guān)系（一般橫軸為自

變量，縱軸為因變量）。

（2）看曲線的變化：一般情況下，生成物的量未達(dá)到飽和時(shí)，限制因素是橫坐標(biāo)所表示

的因素，當(dāng)達(dá)到飽和后，限制因素是橫坐標(biāo)所表示的因素之外的其他因素。

（3）看特殊點(diǎn)：即曲線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、頂點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、交叉點(diǎn)等五點(diǎn)，理解特殊點(diǎn)的意

義。

（4）看不同曲線的變化:理解曲線之間的內(nèi)在聯(lián)系，找出不同曲線的異同及變化的原因。

注：反應(yīng)溶液pH（溫度）的變化不影響酶作用的最適溫度（或pH）,如下圖所示：

考點(diǎn)2ATP的來源及作用

T線I考I情

【樣題】（全國(guó)卷I節(jié)選）在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來標(biāo)記DNA分子。用a、

8和丫表示ATP或dATP（d表示脫氧）上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置（A-P??PB?Py或

dA—Pa,?Pp,?PY）o回答下列問題:

（1）某種酶可以催化ATP的一個(gè)磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端上，同時(shí)產(chǎn)生ADPo若要用該

酶把好標(biāo)記至I]DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在ATP的（填“a”“B”

或“Y”）位上。

（2）若用帶有32P的dATP作為DNA生物合成的原料，將蚱標(biāo)記到新合成的DNA分子上,

則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的（填“a”“B”或“丫”）位上。

解析（l）ATP水解成ADP時(shí)，遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵斷裂，在丫位上的磷酸基團(tuán)從ATP

上脫離下來，再結(jié)合題干信息可知，要將32P標(biāo)記的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端上，需標(biāo)記ATP

丫位上的磷酸基團(tuán)。（2）dATP與ATP結(jié)構(gòu)相似，不同之處是dATP中的五碳糖是脫氧核糖，

而ATP中的五碳糖是核糖，合成DNA的原料是脫氧核甘酸，含有一個(gè)磷酸基團(tuán)，而dATP含

有三個(gè)磷酸基團(tuán)，因此，以dATP為原料合成DNA時(shí)，若要將32P標(biāo)記到DNA分子上，32P標(biāo)

記的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的a位上。

答案⑴Y⑵a

■考什么：高考對(duì)ATP的考查主要側(cè)重ATP的

考結(jié)構(gòu)、合成和利用。

情怎么考：?jiǎn)为?dú)出題的概率低，多結(jié)合呼吸作用

?與光合作用，或其與RNA(或DNA)的聯(lián)系來進(jìn)行

解考查，題型多為選擇題或簡(jiǎn)答題。

t賣新趨勢(shì)：以信息題形式，結(jié)合核酸、細(xì)胞代謝等

■知識(shí)進(jìn)行綜合考查。

高I考I必I備

1.理清ATP結(jié)構(gòu)的組成與特點(diǎn)

腺昔(A))|三個(gè)磷酸基團(tuán)

三磷酸腺昔

(2)ATP中含有兩個(gè)高能磷酸鍵，其中遠(yuǎn)離腺昔的高能磷酸鍵容易水解與合成。

2.理解ATP與ADP的轉(zhuǎn)化

ADP+Pi―酶酶一ADP+Pi

能量-——能量

細(xì)胞呼吸、光合作用各項(xiàng)生命活動(dòng)

(l)ATP的產(chǎn)生途徑

①光合作用：發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上的光反應(yīng)。

酶

光合色素吸收的光能+ADP+PiATP

②細(xì)胞呼吸：發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中。

酶

細(xì)胞呼吸釋放的化學(xué)能+ADP+Pi——-ATP

(2)ATP的消耗途徑

酶

ATP——》ADP+Pi+能量

ATP水解釋放的能量用于細(xì)胞中的各種耗能反應(yīng)，如主動(dòng)運(yùn)輸、物質(zhì)合成、肌肉收縮等。

(3)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。

?特別提醒?

(l)ATPW能量

ATP是一種高能磷酸化合物，是直接的能源，不能將兩者等同起來。

(2)生命活動(dòng)需要消耗大量能量，但細(xì)胞中ATP含量很少。其供應(yīng)依賴于ATP與ADP間

快速轉(zhuǎn)化。

(3)ATP合成時(shí)可產(chǎn)生水，ATP水解時(shí)消耗水。

(4)除光能、有機(jī)物中的化學(xué)能之外，硝化細(xì)菌等化能合成作用的細(xì)菌可利用體外無機(jī)

物(如NH3)氧化時(shí)所釋放能量來合成ATPo

3.ATP與DNA、RNA的聯(lián)系

ATP與DNA、RNA、核甘酸的結(jié)構(gòu)中都有“A”，但在不同物質(zhì)中表示的含義不同，如圖

所示：

腺喋吟脫氧核昔酸

腺昔(腺喋吟+核糖)二、，___,_____

I???T

I；

/-'、、WCGT

：A-^P~P~PTGCA

'、」]_______|______|_______L

ATPDNA

腺喋吟核糖核甘酸

UG小C

__I_______I、I一//I

腺噂吟

RNA

考響I微I練

考向ATP的結(jié)構(gòu)與作用

1.判斷正誤(正確的畫“，錯(cuò)誤的畫“X”)

(l)ATP可以水解為一個(gè)核甘酸和兩個(gè)磷酸，而其合成所需的能量由磷酸提供。(X)

提示:綠色植物細(xì)胞中合成ATP的能量可來自光反應(yīng)中的光能和呼吸作用中有機(jī)物分解

產(chǎn)生的化學(xué)能；動(dòng)物細(xì)胞中合成ATP的能量可來自呼吸作用中有機(jī)物分解產(chǎn)生的化學(xué)能。

（2）細(xì)胞質(zhì)中消耗的ATP均來源于線粒體和葉綠體。（X）

提示：細(xì)胞質(zhì)中消耗的ATP來源于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體。

（3）人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。（X）

提示：人在饑餓時(shí)，肝糖原會(huì)自動(dòng)分解為糖，從而為ATP合成提供能量，使ATP與ADP

的相互轉(zhuǎn)化達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。

（4）人長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時(shí)相等。（X）

提示：人長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌細(xì)胞還進(jìn)行無氧呼吸，因此，每摩爾葡萄糖生成

ATP的量比安靜時(shí)少。

（5）光合作用與呼吸作用產(chǎn)生的ATP本質(zhì)相同，在某些情況下彼此可以彌補(bǔ)產(chǎn)生量的不

足。（X）

提示:誤認(rèn)為光合作用產(chǎn)生的ATP與線粒體產(chǎn)生的ATP可混用，其實(shí)二者有嚴(yán)格的界限，

光合作用產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)，而其他生命活動(dòng)需要的ATP來自細(xì)胞呼吸。

2.（2019?成都市二診）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些蜥蟲體內(nèi)能合成類胡蘿卜素，這些類胡蘿卜素

吸收的光能傳送到某些細(xì)胞后，一部分會(huì)轉(zhuǎn)移到ATP中。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.蜥蟲體內(nèi)光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過程伴隨著物質(zhì)變化

B.蠣蟲在紅光條件下合成ATP的速率比藍(lán)光條件下快

C.蜥蟲體細(xì)胞內(nèi)ATP的含量可能影響ATP的合成過程

D.魴蟲體細(xì)胞轉(zhuǎn)移到ATP中的能量既有光能又有化學(xué)能

解析根據(jù)題干信息可知，蜥蟲體內(nèi)光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過程伴隨著物質(zhì)變化，如ATP

的合成，A項(xiàng)正確；類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，因此蜥蟲在紅光條件下合成ATP的速率比

藍(lán)光條件下慢，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若蜥蟲體細(xì)胞內(nèi)ATP的含量高，則ATP的合成速率可能較慢，即

蜥蟲體細(xì)胞內(nèi)ATP的含量可能影響ATP的合成過程，C項(xiàng)正確；蠣蟲體細(xì)胞轉(zhuǎn)移到ATP中的

能量除了來自光能還可以來自有機(jī)物氧化分解釋放的化學(xué)能，D項(xiàng)正確。

答案B

3.（2019?東北三校聯(lián)考二）“分子馬達(dá)”是分布于細(xì)胞內(nèi)部或細(xì)胞表面的一類蛋白質(zhì)，

它們的結(jié)構(gòu)會(huì)隨著與ATP和ADP的交替結(jié)合而改變,從而使自身或與其結(jié)合的分子產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)-

下列相關(guān)分析不正確的是（）

A.線粒體和葉綠體中都有“分子馬達(dá)”

B.RNA聚合酶是沿RNA移動(dòng)的“分子馬達(dá)”

C.“分子馬達(dá)”運(yùn)動(dòng)所需的能量由ATP水解提供

D.細(xì)胞膜上的部分載體蛋白是“分子馬達(dá)”

解析線粒體和葉綠體內(nèi)有ATP的合成和水解，發(fā)生ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，故線粒體

和葉綠體中都有“分子馬達(dá)”；RNA聚合酶是催化轉(zhuǎn)錄過程需要的酶，是沿DNA移動(dòng)的“分

子馬達(dá)”；ATP是直接能源物質(zhì)，故“分子馬達(dá)”運(yùn)動(dòng)所需的能量由ATP水解提供；細(xì)胞膜

上的部分載體蛋白協(xié)助主動(dòng)運(yùn)輸，消耗ATP,屬于“分子馬達(dá)”。

答案B

4.在下列四種化合物的化學(xué)組成中，“O”中所對(duì)應(yīng)的含義最接近的是（）

A.①②B.①③

C.③④D.⑤⑥

解析根據(jù)題意，“O”中所對(duì)應(yīng)的含義分別為①一磷酸腺昔AMP即腺喋吟核糖核甘酸,

②腺喋吟，③DNA分子上的腺嘿吟脫氧核甘酸，@RNA分子上的腺喋聆核糖核甘酸，⑤腺首，

⑥腺背。

答案D

重點(diǎn)題型重在提升?學(xué)科素養(yǎng)?達(dá)成

高考對(duì)有關(guān)酶實(shí)驗(yàn)的考查要求

【例】為獲取高性能堿性淀粉酶，興趣小組的同學(xué)在科研人員的幫助下進(jìn)行了如下實(shí)

驗(yàn)?；卮鹣嚓P(guān)問題：

［實(shí)驗(yàn)?zāi)康模荼容^甲、乙、丙三種微生物所產(chǎn)生的淀粉酶的活性。

［實(shí)驗(yàn)原理］略。

［實(shí)驗(yàn)材料］科研人員提供的三種微生物淀粉酶提取液（提取液中酶濃度相同）等。

［實(shí)驗(yàn)步驟］

①取四支試管，分別編號(hào)。

②在下表各列的字母位置，填寫相應(yīng)試劑的體積（mL）,并按表內(nèi)要求完成操作。

試管1試管2試管3試管4

蒸儲(chǔ)水222A

pH=8緩沖液0.50.50.50.5

淀粉溶液1111

甲微生物提取液0.3

乙微生物提取液0.3

丙微生物提取液0.3

總體積3.83.83.8B

③將上述四支試管放入37℃的水浴鍋中，保溫1小時(shí)。

④待上述四支試管冷卻后滴入碘液。

⑤觀察比較實(shí)驗(yàn)組的三支試管與對(duì)照組試管的顏色及其深淺。

［實(shí)驗(yàn)結(jié)果］（“+”表示顏色變化的深淺，“一”表示不變色）

試管1試管2試管3試管4

顏色深淺程度++一+C

請(qǐng)回答下列問題:

⑴填寫表中的數(shù)值：A為,C的顏色深淺程度為（用“+”或“一”

表示）。

（2）該實(shí)驗(yàn)的自變量是,無關(guān)變量有（至少寫出2種）。

（3）除了用碘液檢驗(yàn)淀粉的剩余量來判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果外，還可以用試劑來檢測(cè)生

成物。若用該試劑檢驗(yàn)，顏色變化最大的試管是o

簡(jiǎn)思導(dǎo)引

知識(shí)---?酶的構(gòu)成及相關(guān)特性、酶促反應(yīng)的原理及相

儲(chǔ)備關(guān)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力。

審題---?分析表中數(shù)據(jù)可知，底物都為淀粉，加入的

關(guān)鍵甲、乙、丙微生物提取液屬于自變量，提取液

中含有的是淀粉酶，觀察指標(biāo)是各試管中碘

液加入后溶液顏色變化的深淺，據(jù)此對(duì)三種

v微生物所產(chǎn)生淀粉酶的活性進(jìn)行分析。

破題一＞(1)實(shí)驗(yàn)中要遵循單一變量原則，各組實(shí)驗(yàn)

得解中所加的溶液的總量需相等，因此試管4中

需加入的蒸餡水的體積為2.3mL。分析表

格可知，試管4中沒有添加微生物提取液.

即不含淀粉酶，則淀粉未被水解，量不變，而

試管1、試管2、試管3中均添加了微生物提

取液，即均含有淀粉酶，淀粉被全部或部分

水解，量減少，且因淀粉遇碘變藍(lán)，所以滴加

碘液后，試管4中顏色變化最深，用',+++”

或更多的“+”表示。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推

斷，不同微生物提取液中淀粉酶的活性不

同，因此實(shí)驗(yàn)的自變量是不同來源的淀粉

酶，無關(guān)變量有溫度、pH、提取液的量和濃

度等。(3)由于淀粉酶能將淀粉水解產(chǎn)生麥

芽糖，麥芽糖為還原糖，因此可以用斐林試劑

鑒定。據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知,試管2中淀粉剩

余量最少，則還原糖最多，因此若用斐林試劑

I檢驗(yàn)，其顏色最深，變化最大。

標(biāo)準(zhǔn)---?(1)2.3H—I—H(或多于H—I—H)

答案(2)不同來源的淀粉酶pH、溫度、提取液

的量和濃度

(3)斐林試管2

圜國(guó)回圍

i.實(shí)驗(yàn)變量的確定

(D自變量與因變量：自變量是實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者控制的因素或條件，因變量是實(shí)驗(yàn)中隨

實(shí)驗(yàn)變量變化而變化的量。通常，自變量是原因，因變量是結(jié)果，二者具有因果關(guān)系。

(2)無關(guān)變量與因變量：無關(guān)變量是實(shí)驗(yàn)中除自變量以外的影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果的因素

或條件。無關(guān)變量所引起的變化和結(jié)果會(huì)對(duì)因變量起干擾作用，但不呈因果關(guān)系，因此，必

須控制無關(guān)變量以減少實(shí)驗(yàn)誤差。

2.酶相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必記4個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

（1）探究酶的高效性時(shí)，應(yīng)設(shè)置“無機(jī)催化劑”作對(duì)照組。

（2）驗(yàn)證酶的專一性，既可用同一種酶（如淀粉酶）作用于不同的底物（如淀粉和蔗糖），

也可以用不同的酶（如淀粉酶和蛋白酶）作用于同一底物（如淀粉）。

（3）用不同底物、同種酶來探究酶的專一性時(shí)，若是用淀粉酶，底物為淀粉、蔗糖兩種，

則應(yīng)用斐林試劑作為檢測(cè)試劑，不能選用碘液作為檢測(cè)試劑。

（4）驗(yàn)證酶活性受溫度和酸堿度影響時(shí)，要先讓酶和底物均達(dá)到相應(yīng)的條件后再讓二者

相遇，且不宜用HzOz探究酶活性受溫度影響。

3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)程序

注意：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，有些?shí)驗(yàn)需設(shè)置相互對(duì)照，設(shè)兩個(gè)或兩個(gè)以上實(shí)驗(yàn)組。如探究酶

作用的最適溫度（或pH）時(shí)，應(yīng)按一定的自變量梯度設(shè)置多個(gè)實(shí)驗(yàn)組，通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果找

出酶的最適溫度（或pH）。

國(guó)圖回國(guó)

1.下面的表格分別是某興趣小組探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)步驟和探究過氧化氫酶

作用的最適pH的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。據(jù)此回答下列問題:

探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)一)

分組甲組乙組丙組

①淀粉酶溶液1mL1mL1mL

實(shí)

驗(yàn)②可溶性淀粉溶液5mL5mL5mL

步

驟③控制溫度0℃60℃90℃

④將新鮮淀粉酶溶液與可溶性淀粉溶液混合后分別恒溫

⑤測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)淀粉的_________________

注：淀粉酶的最適溫度是60°C。

探究過氧化氫酶作用的最適pH的實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)二)

組別A組B組C組D組E組

pH56789

H2O2溶液完全分解所需時(shí)間(秒)30018090192284

⑴pH在實(shí)驗(yàn)一中屬于變量，而在實(shí)驗(yàn)二中屬于變量。

(2)實(shí)驗(yàn)一中的對(duì)照組為組。

⑶實(shí)驗(yàn)一的①②③步驟為錯(cuò)誤操作，正確的操作應(yīng)該是

第⑤步最好選用(填試劑)每隔一定時(shí)間定性測(cè)定

(4)如將實(shí)驗(yàn)一的新鮮淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液換為新鮮肝臟研磨液和溶液，

你認(rèn)為是否科學(xué)？,為什么？

(5)分析實(shí)驗(yàn)二的結(jié)果，可得到的結(jié)論是

在該預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上要進(jìn)一步探究該過氧化氫酶的最適pH,可在pH為之間設(shè)

置梯度。

(6)該組同學(xué)還做了反應(yīng)速率與底物濃度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。如圖坐標(biāo)中已根據(jù)實(shí)驗(yàn)二結(jié)果畫

出D組中底物濃度與反應(yīng)速率的曲線,請(qǐng)你在該坐標(biāo)圖中畫出C組中底物濃度與反應(yīng)速率的

曲線。

反

應(yīng)

速-

率D

U底物濃度

解析（1）實(shí)驗(yàn)一探究的是溫度對(duì)酶活性的影響，因此自變量是溫度，因變量是酶活性，

pH屬于無關(guān)變量；而實(shí)驗(yàn)二是探究過氧化氫酶作用的最適pH,自變量是pH。（2）探究溫度

對(duì)酶活性影響實(shí)驗(yàn)中，已知60℃是淀粉酶作用的最適溫度，因此乙組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是另外兩

組的參照，故為對(duì)照組。（3）探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該先使酶和底物分別達(dá)到

預(yù)設(shè)溫度，然后再將底物和酶混合進(jìn)行反應(yīng)，否則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，實(shí)驗(yàn)一

的①②③步驟為錯(cuò)誤操作。淀粉遇碘液變藍(lán)，因此實(shí)驗(yàn)一的第⑤步最好選用碘液測(cè)定單位時(shí)

間內(nèi)淀粉的剩余量，單位時(shí)間內(nèi)淀粉的剩余量越多，說明酶活性越低。不用斐林試劑測(cè)定單

位時(shí)間內(nèi)生成物的量，因?yàn)殪沉衷噭┬杓訜岵拍芘c還原糖發(fā)生顯色反應(yīng)，而加熱會(huì)影響自變

量一一溫度，進(jìn)而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（4）溫度會(huì)直接影響的分解，因此實(shí)驗(yàn)一的新鮮淀粉

酶溶液和可溶性淀粉溶液不能換為新鮮肝臟研磨液和溶液。（5）由實(shí)驗(yàn)二的結(jié)果可知：

在pH為5-7的范圍內(nèi)隨pH的升高該過氧化氫酶活性升高，在pH為7?9的范圍內(nèi)隨pH

的升高該過氧化氫酶活性降低。在該預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上要進(jìn)一步探究該過氧化氫酶的最適pH,

可在pH為6?8之間設(shè)置梯度。（6）C組中酶活性比D組中酶活性高，據(jù)此可畫出C組中底

物濃度與反應(yīng)速率的曲線。

答案（1）無關(guān)自

⑵乙

（3）使新鮮淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分別達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后再混合（其他合理答案也

可）碘液淀粉的剩余量

（4）不科學(xué)因?yàn)闇囟葧?huì)直接影響H2O2的分解

（5）該過氧化氫酶的最適pH約為7,pH降低或升高酶活性均降低（或在pH為5?7的范

圍內(nèi)隨pH的升高該過氧化氫酶活性升高,在pH為7?9的范圍內(nèi)隨pH的升高該過氧化氫酶

活性降低）6~8

(6)

RT

應(yīng)C

速D

率

底物濃度

2.(2019?河南鄭州調(diào)研測(cè)試)為探究溫度對(duì)酶活性的影響，甲同學(xué)用2%的酵母菌液和

1%的過氧化氫溶液作為實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)回答下列問題。

(1)請(qǐng)完善甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟。

第一步：取14支潔凈的注射器，編號(hào)為1、1',2、2',3、3’等。分別用1、1'號(hào)

注射器吸入5mL1%的過氧化氫溶液和2mL2%的酵母菌液，依次用2、2，，3、T等注射

器分別吸入；用乳膠管連接注射器1和1',2和2,，

3和3,等；在乳膠管上夾上止水夾。

第二步：將分別放置在0℃、10℃>20℃、30℃、

40℃、50℃、60℃的恒溫水箱中，維持各自溫度5min?

第三步：打開止水夾，分別將注射器1、2、3、4、5、6、7中的液體勻速推至注射器1'、

2'、3,、4，、5，、6'、V中，立即關(guān)閉止水夾，記錄注射器1'、2，、3，、4'、5'、

6,、V中活塞的刻度。1min后再次記錄刻度，計(jì)算刻度變化量，實(shí)驗(yàn)過程重復(fù)3次。

第四步：將在各溫度下獲得的3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制曲線如圖。

第五步：得出結(jié)論。過氧化氫酶的最適催化溫度約是℃。

⑵有同學(xué)提出本實(shí)驗(yàn)用過氧化氫溶液作為實(shí)驗(yàn)材料不嚴(yán)謹(jǐn)，理由是

請(qǐng)?jiān)诩淄瑢W(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案和數(shù)據(jù)處理意見。

改進(jìn)方案：

______________________________________________________________________________________________________________________________O

數(shù)據(jù)處理意見：______________________________________

（3）在酶的發(fā)現(xiàn)歷程中，畢希納用酵母細(xì)胞的提取液使糖液變成酒的實(shí)驗(yàn)說明

解析（1）依據(jù)等量原則及題意可知，每組實(shí)驗(yàn)裝置的兩支注射器中應(yīng)分別吸入5mL1%

的過氧化氫溶液和2mL2%的酵母菌液；該實(shí)驗(yàn)的自變量為溫度，應(yīng)將7組實(shí)驗(yàn)裝置分別放

置在0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃的恒溫水箱中，維持各自溫度5min；

由于實(shí)驗(yàn)重復(fù)了三次，則應(yīng)取三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值，繪制曲線；依據(jù)曲線可知，過氧化氫

酶的最適催化溫度約是30