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-1-第8讲酶与ATP最新考纲高频考点核心素养1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)2．实验：探究影响酶活性的因素3．ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)1.酶的本质与作用2．酶的特性及影响其活性的因素3．ATP结构及功能1.科学思维——归纳与演绎：根据实验总结酶的化学本质与特性2．科学探究——实验设计与实验结果分析：探究温度、酸碱度对酶促反应速率的影响3．生命观念——物质与能量观：ATP为生命活动直接提供能量考点1酶的本质、作用1．酶的作用和本质2．比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验过程-2-(2)变量分析3．酶的作用机理(1)活化能：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。(2)作用机理：降低化学反应的活化能。4．酶的作用原理分析(1)无催化剂催化的反应曲线是②。(2)有酶催化的反应曲线是①。(3)AC段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能。-3-(4)AB段的含义是酶降低的活化能。(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将向上移动。用加热的方法不能降低反应所需活化能，但会提供能量。注：如果终态的能量低于初态说明该反应为放能反应，往往伴随着ATP的合成，反之，则为吸能反应。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。(×)2．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。(×)3．酶提供了反应过程所必需的活化能。(×)4．酶不一定都在核糖体上合成，构成核糖体的化学物质和构成酶的化学物质本质上相同。(√)提示：核糖体由蛋白质和RNA两种物质构成。5．酶是由活细胞产生的，因此酶只能在细胞内发挥作用。(×)6．酶活性的发挥离不开其特定的结构。(√)(必修1P78“问题探讨”改编)1773年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了，下列叙述错误的是(D)A．该实验要解决的问题是：鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化B．该实验的推论是胃内的化学物质将肉块分解了C．欲证明相关推论可收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解D．胃内的化学物质只能在胃内发挥“分解肉块”的作用，若该物质提取出来，则不能将肉块分解解析：胃内的化学物质中含胃蛋白酶，即使在胃外，也能将肉块分解。(必修1P80图5－2改编)如图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。判断下列相关叙述正确与否。-4-(1)(a＋b)段表示在无催化剂的条件下，物质A生成物质P需要的活化能。(√)(2)若将酶改为无机催化剂催化该反应，则a的高度将升高。(√)(3)若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线，改变酶促条件后，a的高度将降低。(×)(4)图中b表示酶降低的活化能。(√)提示：若曲线Ⅱ为“最适”酶促条件下的曲线，则改变酶促条件，将会使酶变得“不适”，其催化能力将减弱，此时a的高度将升高。●考向突破1酶的概念和本质1．(2020·安徽宿州高三模拟)在生命活动中，酶、激素、神经递质、抗体、tRNA等都有一定的专一性，下列叙述正确的是(A)A．RNA聚合酶能催化转录过程，也能使DNA中的氢键断裂B．性激素的合成需要mRNA和核糖体的参与C．淋巴因子、溶菌酶都是免疫活性物质，均在第二道防线中发挥作用D．神经递质通过载体进入突触后神经元时发生了“化学信号→电信号”的转变解析：RNA聚合酶能催化转录过程，也能使DNA中的氢键断裂，A正确；性激素的化学本质是固醇，在内质网中合成，B错误；淋巴因子、溶菌酶都是免疫活性物质，溶菌酶在第一、二道防线中发挥作用，淋巴因子在第三道防线中发挥作用，C错误；神经递质通过与突触后膜的特异性受体结合，使突触后神经元发生“化学信号→电信号”的转变，D错误。2．(2020·江西上高八校高三联考)猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示，在35℃水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂，丙、丁试管中不加任何试剂，下列对实验现象的预测正确的是(C)-5-A．甲和乙中溶液都呈紫色；丙和丁中蛋白块消失B．甲中溶液呈紫色，乙中溶液不呈紫色；丙中蛋白块消失，丁中蛋白块不消失C．甲和乙中溶液呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失D．甲和乙中溶液都不呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失解析：本实验属于验证性实验，分泌液中含有蛋白酶，蛋白酶和蛋白液的化学本质都是蛋白质。鉴定蛋白质常用的试剂是双缩脲试剂，呈紫色反应。实验①中的甲和乙试管始终显示紫色，不能形成对照；而实验②改用观察蛋白块的存在情况(丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失)，形成鲜明的对照，说明了猪笼草的分泌液中含有蛋白酶。技巧点拨比较酶与激素产生化学本质作用机制生物功能激素内分泌细胞蛋白质、多肽、固醇、氨基酸的衍生物等作为信号分子作用于相应的靶细胞，并在发挥作用后被灭活调节作用，作用后被灭活酶活细胞绝大多数为蛋白质，少数为RNA作为催化剂降低反应的活化能，在化学反应的前后，其质量与化学性质均不发生改变催化作用，作用后保持不变共性①均具有微量、高效性②均具一定的特异性-6-③●考向突破2酶的作用及作用原理3．(2020·河南郑州嵩阳中学高三段检)下列关于酶的叙述，正确的是(C)A．DNA连接酶是将单个脱氧核苷酸连接在DNA片段上B．RNA聚合酶能在脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键C．DNA分子的解旋不一定都需要DNA解旋酶D．过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量比Fe3＋催化时要多解析：DNA连接酶是连接DNA片段之间的磷酸二酯键，A错误；RNA聚合酶能在核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，B错误；DNA分子的解旋不一定都需要DNA解旋酶，如转录过程，C正确；过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量与Fe3＋催化时一样多，只是速度不同，D错误。4．(2020·安徽合肥九中高三调研)某研究小组在研究不同金属离子对某水解酶活性的影响时，得到下图结果。下列分析不正确的是(A)A．Mn2＋降低了相应化学反应过程所必需的活化能B．Co2＋或Mg2＋可能导致酶结构的改变使其活性降低C．不同离子对酶的活性有提高或降低作用D．该水解酶的用量是实验的无关变量解析：从图中可以看出，Mn2＋只是提高了该水解酶的活性，并不能降低反应过程所必需的活化能，A项错误；Co2＋或Mg2＋可能导致酶结构的改变使某水解酶活性降低，B项正确；从图中可以看出，有的离子可以提高酶的活性，有的离子可以降低酶的活性，C项正确；不同金-7-属离子是实验的自变量，该水解酶的活性是实验的因变量，该水解酶的用量是实验的无关变量，D项正确。整合提升典型酶的种类和作用酶的名称酶的作用淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖麦芽糖酶催化麦芽糖分解为葡萄糖蛋白酶催化蛋白质水解为多肽脂肪酶催化脂肪水解为脂肪酸和甘油DNA酶催化DNA水解为脱氧核苷酸DNA聚合酶催化DNA复制产生子代DNARNA聚合酶催化DNA转录产生RNA纤维素酶分解纤维素果胶酶分解果胶逆转录酶催化RNA形成DNA单链DNA连接酶将两个DNA片段的黏性末端或平末端连接起来限制酶识别DNA中特定的核苷酸序列并使磷酸二酯键断裂酪氨酸酶催化酪氨酸合成黑色素解旋酶催化DNA复制过程中DNA碱基间氢键的断裂考点2酶的作用特性及影响因素1．酶的特性(1)高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。-8-①催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。②酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。③酶只能催化自然条件下能发生的化学反应。(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。①图形a．图中A表示酶，B表示被催化的底物，E、F表示B被分解后的物质，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相同，而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶B对此反应无催化作用。进而说明酶具有专一性。(3)作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温时，酶的活性减弱，但不会失活。2．酶促反应的影响因素(1)温度和pH-9-图甲和图乙显示：①在最适温度(pH)时，酶的催化作用最强，高于或低于最适温度(pH)，酶的催化作用都将减弱；②在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱；③过酸、过碱、高温都会使酶失活。从图丙和图丁可以看出：pH或温度的变化不影响酶作用的最适温度或pH。(2)底物浓度和酶浓度图甲中OP段酶促反应速率的限制因素是底物浓度，而P点之后的限制因素可能为酶浓度或酶活性；图乙对反应底物的要求是底物足量。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．同一个体不同细胞中，酶的种类和数量相同。(×)2．不同酶的最适温度可能相同。(√)3．随着温度降低，酶促反应的活化能下降。(×)4．酶活性最高时的温度不适合酶的保存。(√)5．pH和温度超过最适值后，活性都下降，只要达不到使酶变性的范围，改变pH和温度-10-为最适值后，酶的活性就可以恢复。(×)用某种酶进行有关实验的结果如下图所示，据图分析下列问题：(1)图1中结果显示30℃比较适宜，该酶的最适催化温度不能(填“能”或“不能”)确定。(2)图2显示该酶的最适pH为7，偏酸偏碱的情况下酶的活性均会降低。(3)图3实验结果显示Cl－是该酶的激活剂，而Cu2＋是该酶的抑制剂。(4)图4实验结果显示酶具有专一性，由图2和图4能(填“能”或“不能”)说明该酶一定不是胃蛋白酶。●考向突破1酶的特性1．(2020·合肥六校联考)如图为酶与底物结合示意图，下列有关叙述不正确的是(C)-11-A．酶的形状在催化过程中会发生改变B．底物与酶特定部位的结合具有专一性C．此图可表示1分子蔗糖经酶催化后产生2分子葡萄糖的过程D．图示过程能够保证酶保持较高的催化活性解析：酶在催化过程中会发生结构的改变但是反应完成后可以恢复，A正确；酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，B正确；蔗糖经酶催化后产生1分子葡萄糖和1分子果糖，C错误；图示过程体现了酶的专一性，能够保证酶保持较高的催化活性，D正确。2．(2020·河北唐山一中高三模拟)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(B)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，用双缩脲试剂检测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，用斐林试剂检测解析：由于蛋白酶本身是蛋白质，遇双缩脲试剂呈现紫色，因此，用双缩脲试剂不能断定蛋白质是否被分解，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；淀粉是非还原糖，在淀粉酶的作用下分解生成还原糖，麦芽糖是还原糖，用斐林试剂不能判断麦芽糖是否分解，C错误；斐林试剂不能判断蛋白质是否分解，D错误。3．(2020·上海静安模拟)如图是酶催化特性的“酶—底物复合反应”模型，图中数字表示反应过程，字母表示相关物质。则下列各选项对此图意的解释正确的是(C)A．X是酶，过程①表示缩合反应B．Y可表示酶，过程②体现酶的多样性C．复合物Z是酶发挥高效性的关键D．①②可以表示葡萄糖水解过程解析：图中X在化学反应前后不变，说明X是酶，Y在酶的作用下生成F和G，说明该反应是分解反应，过程①表示酶与底物特异性结合，A项错误；Y为底物，过程②体现了酶的催化作用，B项错误；复合物Z是酶与反应物的结合体，是酶发挥高效性的关键，C项正确；-12-葡萄糖是单糖，是不能水解的糖，D项错误。4．(2020·安徽省安庆一中模拟)下列关于探究酶活性实验的设计思路，最适宜的是(B)A．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响B．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响C．利用淀粉、淀粉酶