第一编 专题二 第4练 聚焦细胞代谢的基础条件——酶和ATP-（教师用书）【考前60天】2024年高考生物总复习特色专项集训

第4练　聚焦细胞代谢的基础条件——酶和ATP [考情分析]　1.考查题型：多以选择题呈现。2.呈现形式：文字或表格形式。酶常与细胞呼吸、光合作用结合考查。ATP常与DNA、ADP、物质运输、能量转化等结合考查。 考向一　酶及相关曲线分析 1.辨析酶的概念关系图 (1)本质——绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，合成的原料有氨基酸或核糖核苷酸，合成的场所主要是核糖体或细胞核。 (2)来源——凡是活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶，不能来自食物。 (3)作用——催化是其唯一功能，不具有调节作用，也不能作为能源和组成物质。 (4)场所——酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥作用。 (5)活性——低温只抑制酶的活性，不破坏酶的结构，但高温、强酸和强碱都能使酶变性失活。 (6)过氧化氢分解机理的区别——过氧化氢酶是降低了过氧化氢分解反应的活化能，而加热是使过氧化氢分子获得能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。 (7)化学反应的平衡点——实际上酶只是降低了化学反应的活化能，所能催化的是本来就能发生的反应，提高了反应速率，缩短了到达平衡点的时间，而平衡点的大小只能由底物的量来决定。 (8)化学反应前后的性质和数量——实际上反应前后酶的性质、数量都没有发生改变。 (9)酶促反应速率和酶活性——实际上二者不完全等同，温度和pH是通过影响酶的空间结构改变酶的活性，进而影响酶促反应速率；而底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积来影响酶促反应速率。 (10)催化作用和高效性的机理——实际上前者是与没有催化剂对照，酶能够降低化学反应的活化能；而后者是与无机催化剂对照，能够显著降低化学反应的活化能。 15 学科网（北京）股份有限公司 2.读懂酶的3类曲线 (1)酶的作用原理：酶能降低化学反应的活化能(如图所示)。 ①表示无酶催化时反应进行需要的活化能的是ac段。 ②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能的是bc段。 ③酶降低的活化能是ab段。 (2)酶的作用特性 ①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较，说明酶具有高效性，与不加催化剂的曲线比较，只能说明酶具有催化作用。 ②图2中两曲线比较说明酶具有专一性。 (3)酶促反应的影响因素 ①温度和pH 图甲和图乙显示：高温、过酸、过碱都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶的空间结构未被破坏，温度升高可恢复活性。从图丙和图丁可以看出：反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。 ②底物浓度和酶浓度 15 学科网（北京）股份有限公司 图甲中OP段的限制因素是底物浓度，而P点之后的限制因素有酶浓度和酶活性；图乙对反应底物的要求是底物足量。 1.(2023·潍坊检测)下图表示酶促反应速率在最适温度和pH条件下，随反应物浓度变化的曲线。以下分析正确的是(　　) A.如果A点时温度升高10 ℃，曲线上升幅度将变大 B.与A点相比，B点时的酶活性更高 C.B点时，向反应混合物中加入少量同样的酶，反应速率会加快 D.如果B点时适当降低pH，会使酶降低化学反应活化能的效果更显著 解析　酶活性受温度、pH影响，该图表示的是最适温度下酶促反应，温度升高或者降低都会使曲线下降，A错误；B点时的酶活性与A点相同，B错误；B点时，随着反应物浓度增大，反应速率不再变化，限制酶促反应速率的条件可能是酶数量，所以向反应混合物中加入少量同样的酶，反应速率会加快，C正确；B点时若降低pH，酶活性降低酶降低活化能的效果下降，D错误。 答案　C 2.(2022·衡水中学二调)某科研小组将新鲜的萝卜磨碎、过滤制得提取液，以等体积等浓度的H2O2为底物，对提取液中过氧化氢酶的活性进行相关研究，得到如下图所示的实验结果。下列说法错误的是(　　) 实验一 15 学科网（北京）股份有限公司 实验二 A.从实验一可以看出，与加Fe3＋相比，单位时间内加萝卜提取液产生的氧气多，其原因是酶降低反应活化能的效果更显著 B.若将实验一中的萝卜提取液换成等量的新鲜肝脏研磨液，则O2产生总量明显增多 C.实验二是在最适温度下测定相同时间内H2O2的剩余量，引起A、B曲线出现差异的原因最可能是酶的含量不同 D.过氧化氢酶制剂的保存，一般应选择低温、pH为7的条件 解析　实验一的两条曲线是比较相同时间内萝卜提取液和Fe3＋催化H2O2产生O2的量，主要目的是研究提取液中的过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率，过氧化氢酶的催化效率高是因为酶降低活化能的效果更显著；O2产生总量取决于底物过氧化氢的量；实验二中在相同温度下、相同时间内过氧化氢的剩余量不同最可能是因为酶的含量不同；低温和中性环境不会破坏酶分子的结构，有利于过氧化氢酶制剂的保存。 答案　B 考向二　与酶相关的实验设计与分析 1.关于酶的本质、功能和生理特性的实验设计思路总结 实验名称 对照