第二单元 第8课时 酶和ATP（学生用书Word）-【高考领航】2026年高考生物大一轮复习学案

第8课时　酶和ATP 　1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。　2.活动：探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。　3.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 　　　考点一　酶的作用、本质和特性 1．酶的作用和本质 (1)酶的催化作用的实验验证：比较过氧化氢在不同条件下的分解。 ①方法步骤 ②实验过程的变量及对照分析 ③实验结论 1、2号试管对照，说明________能促进过氧化氢的分解，提高反应速率；1、4号试管对照，说明酶具有____________，同无机催化剂一样都可加快化学反应速率；3、4号试管对照，说明酶具有__________，同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。 (2)酶的催化作用机理 ①活化能：分子从常态转变为____________________的活跃状态所需要的能量称为活化能。 ②酶催化作用的原理：________________的活化能。 ③意义：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，使细胞代谢能在________条件下快速有序地进行。 ④酶作用原理曲线分析 ⅰ.无酶催化的反应曲线是______，有酶催化的反应曲线是______。 ⅱ.ca段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能；ba段的含义是__________________。 ⅲ.该反应中，若将酶催化改为无机催化剂催化，则b点在纵轴上将________移动。用加热的方法不能降低反应所需活化能，但会____________。 (3)酶本质的探究历程(连线) (4)酶的作用和本质 　哺乳动物成熟的红细胞不能产生酶。 2．酶的特性 (1)酶具有高效性 ①原因：与____________相比，酶降低活化能的作用________，催化效率更高。 ②意义：使细胞代谢快速进行。 ③数学模型： ⅰ.曲线____与____对比说明酶具有高效性。 ⅱ.曲线____与____对比说明酶具有催化作用。 (2)酶具有专一性 ①定义：每一种酶只能催化____________________________化学反应。 ②意义：使细胞代谢有条不紊地进行。 ③物理模型： 说明：图中A表示____，B表示被A催化的底物(或反应物)，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示____________________。 (3)酶的作用条件较温和 ①酶所催化的化学反应一般是在比较____________________的条件下进行的。在最适温度和pH条件下，酶的活性________。 ②____________________等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活。在0 ℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，温度适宜时，酶的活性会升高。因此，酶制剂适宜在低温条件下保存。 　(1)(必修1 P82探究·实践)已知胃液的pH为0.9～1.5，小肠液的pH为7.6，胃蛋白酶随食糜进入小肠后还能发挥作用吗？为什么？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (2)(必修1 P85科学·技术·社会)溶菌酶能够溶解细菌的__________，具有抗菌消炎的作用。在临床上与__________混合使用，能增强抗生素的疗效。 教材细节诊断 1．酶在细胞内、内环境和体外都能发挥催化作用。(　　) 2．(2025·云南省高考适应性测试)食物中的淀粉和蔗糖在咀嚼过程中会被唾液淀粉酶催化水解。(　　) 3．酶的活性受温度的影响，温度过高或过低都会使酶失活，温度不同，酶的活性也不同。(　　) 4．酶制剂适宜在最适温度和最适pH条件下保存。(　　) 　酶抑制剂有两类，其中竞争性抑制剂与反应物竞争酶的活性位点，从而降低酶对反应物的催化效应，如模型A所示；非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合，能改变酶的构型，使酶不能与反应物结合，从而使酶失去催化活性，如模型B所示。 模型A 模型B (1)结合图示信息判断：高温、过酸、过碱对酶活性的影响与________________________的作用相同，通过增加反应物浓度的方法可以降低或解除________________________对酶的抑制作用。 (2)研究发现某氨基酸能降低酶G的活性。请设计实验探究某氨基酸降低酶G活性的作用方式属于模型A还是模型B，简要写出实验思路，预期实验结果及结论。 ①实验思路：__________________________________。 ②预期实验结果及结论：________________________________________。 反应物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线 甲(在酶量一定的情况下)　乙(在反应物足量的情况下) 丙 (1)图甲：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率先随反应物浓度增加而加快，当反应物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再增加。 (2)图乙：在反应物足量、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈正比。 (3)图丙：在其他条件适宜的情况下，酶量增加，酶促反应的反应物饱和时对应的曲线上的a点应向右上方移(对应b点位置)。 (4)温度、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的；而反应物浓度和酶浓度是通过影响反应物分子与酶分子接触的几率，进而影响酶促反应速率的。 考向1　酶的作用、本质和特性 1．(2024·江西适应性测试)细胞代谢离不开酶的催化。下列关于酶的叙述，错误的是(　　) A．低温和高温抑制酶活性的原因不同，高温可能导致酶永久失活 B．一般情况下，酶在反应前后的化学性质和含量不变 C．酶在催化反应的过程中不改变化学反应的活化能 D．pH会影响酶的空间结构，进而影响酶的活性 2．(2025·安徽合肥模拟)下图表示某种酶催化作用的图解。下列相关说法错误的是(　　) A．该酶的基本组成单位是核苷酸 B．反应物活化所需的能量由酶提供 C．高温通过影响酶的空间结构从而影响催化效率 D．酶与反应物间的碱基互补配对方式无法体现酶的专一性 考向2　影响酶活性的因素 3．(2025·广东实验中学检测)某生物兴趣小组研究甲、乙、丙三种微生物体内同一种酶的活性与温度的关系时，根据实验结果绘制如下曲线图。下列相关叙述正确的是(　　) A.降低化学反应活化能效率最高的是微生物甲中的酶 B．在30 ℃条件下竞争能力最强的一定是微生物丙 C．对温度适应范围最广的最可能是微生物乙中的酶 D．若将温度改为pH，则所得实验结果曲线与图示结果相同 4．植物蛋白酶M和L能使肉类蛋白质部分水解，可用于制作肉类嫩化剂。某实验小组测定并计算了两种酶在37 ℃、不同pH下的相对活性，结果见下表。下列叙述合理的是(　　) 相对活性 酶　　 pH 3 5 7 9 11 M 0.7 1.0 1.0 1.0 0.6 L 0.5 1.0 0.5 0.2 0.1 A.在37 ℃时，两种酶的最适pH均为3 B．在37 ℃长时间放置后，两种酶的活性不变 C．从37 ℃上升至95 ℃，两种酶在pH为5时仍有较高活性 D．在37 ℃、pH为3～11时，M更适于制作肉类嫩化剂　　　 考点二　探究酶的专一性和影响酶活性的条件 1．酶促反应和酶活性 (1)酶促反应：酶所催化的化学反应一般是在____________的条件下进行的。 (2)酶活性 ①定义：酶催化特定____________的能力。 ②表示方法：可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的________表示。 2．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 (1)实验原理 ①淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成__________。 ②在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶，再用____________鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 (2)实验步骤 试管编号 1 2 注入可溶性淀粉溶液 2 mL — 注入蔗糖溶液 — 2 mL 注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 60 ℃水浴保温5 min 新配制的____________试剂 2 mL 2 mL 沸水浴煮沸1 min 实验现象 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀 (3)实验结论及分析 ①实验结果：1号试管有砖红色沉淀生成，说明______________________，2号试管不出现砖红色沉淀，说明____________________。结论：________________________________________________________________。 ②该实验的自变量是________________；因变量是__________________。本实验设计思路是__________________________。 3．探究温度对酶活性的影响 (1)实验原理 ①反应原理 ②鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉水解，滴加碘液，根据______________及______________来判断酶的活性。 (2)实验步骤与现象(如下表) 试管 编号 试管1 试管1′ 试管2 试管2′ 试管3 试管3′ 实 验 步 骤 一 1 mL淀粉 酶溶液 2 mL淀粉 溶液 1 mL淀粉 酶溶液 2 mL淀粉 溶液 1 mL淀粉 酶溶液 2 mL 淀粉 溶液 二 放入0 ℃冰水中约5 min 放入60 ℃热水中约5 min 放入100 ℃热水中约5 min 三 将1与1′试管内的液体混合后继续在0 ℃冰水内放置10 min 将2与2′试管内的液体混合后继续在60 ℃热水内放置10 min 将3与3′试管内的液体混合后继续在100 ℃热水内放置10 min 四 取出试管各加入两滴碘液，振荡 实验 现象 ________ __________ ________ (3)实验结论：_____________________________________。 4．探究pH对酶活性的影响 (1)实验原理 ①反应原理：2H2O22H2O＋O2。 ②鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响单位时间内O2的生成量，可用________________________来检验O2产生量的多少。 (2)实验步骤与现象(如下表) 试管 编号 试管1 试管2 试管3 实 验 步 骤 一 2滴过氧化氢酶溶液 二 1 mL蒸馏水 1 mL物质的量浓度为0.01 mol/L的盐酸溶液 1 mL物质 的量浓度为 0．01 mol/L的 NaOH溶液 三 2 mL体积分数为3%的过氧化氢溶液 实验 现象 ____________________________ ____________________________ __________________________________ (3)实验结论：________________________________________________。 教材细节诊断 1．探究温度对酶活性的影响实验中，可用过氧化氢为反应物，肝脏研磨液提供过氧化氢酶。(　　) 2．探究pH对酶活性的影响实验，将反应物与酶混合后再调节pH。(　　) 3．探究酶的适应温度的实验中，将反应物与酶室温下混合后置于设定的温度下保温。(　　) 4．探究酶的高效性实验，实验组加适量酶液，对照组加等量蒸馏水。(　　) 　酶相关实验探究的“宜”和“不宜” 考向1　酶的特性验证实验 1．(2025·福建厦门质检)某小组进行下列探究活动，实验方案如下表所示。 组别 甲 乙 丙 丁 1%淀粉溶液3 mL ＋ － ＋ － 2%蔗糖溶液3 mL － ＋ － ＋ 唾液淀粉酶溶液1 mL － － ＋ ＋ 蒸馏水1 mL ＋ ＋ － － 37 ℃水浴10 min，分别加入检测试剂2 mL，摇匀，热水浴2 min，观察并记录颜色变化 注：①“＋”表示加入，“－”表示不加入；②检测试剂为斐林试剂。 下列关于该实验的分析，正确的是(　　) A．37 ℃水浴10 min，目的是让酶促反应充分进行 B．甲、乙两组是对照组，可证明酶的催化具有高效性 C．本实验无需调节pH，因为pH不是本实验的无关变量 D．本实验可选用碘液作为检测试剂，则无需热水浴2 min这一操作 考向2　影响酶活性因素的实验探究 2．(2025·广东茂名检测)为探究影响酶活性的因素，某同学设计了一个实验方案(见下表)，下列说法错误的是(　　) 试管 反应物和试剂 实验条件 1 1 cm3瘦肉块＋4 mL蒸馏水 ① 2 1 cm3瘦肉块＋4 mL胃蛋白酶 37 ℃水浴； pH＝8 3 1 cm3瘦肉块＋4 mL胃蛋白酶 37 ℃水浴； pH＝1.5 4 1 cm3瘦肉块＋4 mL胃蛋白酶 0 ℃水浴； pH＝1.5 A.①的实验条件是37 ℃水浴，pH＝8 B．本实验的自变量有不同的温度和pH C．2、3试管研究的问题中，温度属于无关变量 D．增加胃蛋白酶的用量能缩短反应时间 　　　考点三　细胞的能量“货币”ATP 1．ATP的结构和功能 (1)元素组成：____________________。ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。 (2)化学组成：1分子__________、1分子________、3分子磷酸基团。其结构简式为______________。 (3)结构 (4)结构特点：ATP是一种____________，含有2个特殊的化学键；ATP的化学性质__________，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。 (5)含量特点：在细胞中含量少，ATP与ADP之间的转化快。 (6)功能：驱动细胞生命活动的________________________。 (7)利用：物质合成、肌肉收缩、主动运输、电鳐发电、大脑思考等。 　(1)(必修1 P86相关信息)写出图中的“A”的含义。 ①________；②__________；③________________；④____________________。 (2)(必修1 P89拓展应用)在植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以ATP作为能量“货币”的，由此说明：_______________________________________。 2．ATP和ADP的相互转化过程比较 　无论是饱食还是饥饿，只要机体处于存活状态，ATP与ADP含量都保持动态平衡。 　(必修1 P87图5－4)ATP与ADP的相互转化是不是一个可逆反应？________。原因是 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 3．ATP供能的原理 (1)ATP为主动运输供能示意图 (2)ATP水解释放的____________使蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，__________发生变化，______也被改变，因而可以参与特定的化学反应。 4．ATP是细胞内流通的能量“货币” (1)化学反应中的能量变化与ATP的关系 ①吸能反应：一般与ATP的________相联系，如蛋白质合成等。 ②放能反应：一般与ATP的________相联系，如葡萄糖的氧化分解。 (2)能量通过____________在吸能反应和放能反应之间流通。 教材细节诊断 1．AMP(腺苷一磷酸)可为人体细胞RNA的合成提供原料。(　　) 2．人在剧烈运动时，骨骼肌细胞合成的ATP远多于水解的ATP。(　　) 3．细胞内的放能反应就是指ATP水解释放能量。(　　) 　蛋白质磷酸化和去磷酸化是调节和控制蛋白质活力和功能的最重要的机制。某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，调控蛋白质的活性和功能，如图所示。 (1)某种信号到达和信号减弱时发挥作用的酶分别是____________________________，体现了酶的__________(特性)。 (2)蛋白激酶催化的反应属于________(填“吸能”或“放能”)反应。 (3)蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，会造成的结果是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 考向1　ATP的结构及其合成和利用 1．(2024·全国甲卷)ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成。ATP结构如图所示，图中～表示特殊化学键。下列叙述错误的是(　　) A．ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量 B．用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA C．β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键不能在细胞核中断裂 D．光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键 2．(2025·山东潍坊联考)高强度的运动需先经腺苷三磷酸——磷酸肌酸系统供能，该系统仅能持续供能约15 s。ATP和磷酸肌酸的能量转换关系如图。下列说法正确的是(　　) A．剧烈运动时，细胞内ATP/ADP的值会明显下降 B．磷酸肌酸和ATP都是细胞内的直接能源物质 C．磷酸肌酸去磷酸化反应属于吸能反应 D．运动员在400米短跑时消耗的能量主要来源于磷酸肌酸和葡萄糖 考向2　ATP的结构拓展 3．(2025·湖北鄂州联考)ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。细胞内有多种高能磷酸化合物，如NTP和dNTP，每个NTP分子失去两个磷酸基团后的产物是核糖核苷酸，而每个dNTP分子失去两个磷酸基团后的产物是脱氧核糖核苷酸。下图1为ATP的结构式、下图2为NTP和dNTP的结构式。下列叙述正确的是(　　) 图1 注：NTP含ATP、UTP、CTP、GTP，dNTP含dATP、dTTP、dCTP、dGTP。 图2 A.①和②再加一个磷酸基团形成的整体，是构成DNA的基本单位 B．④中含有两个特殊化学键③，两个特殊化学键都断裂会生成ADP和Pi C．若图2中2′连接的X表示H，则该结构代表物质NTP D．dATP的末端磷酸基团转移，可为某些吸能反应供能 角度1　考查酶的作用、本质和特性 1．[链接必修1 P84正文(2024·河北卷)]下列关于酶的叙述，正确的是(　　) A．作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有机物 B．胃蛋白酶应在酸性、37 ℃条件下保存 C．醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其线粒体内膜上 D．从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶 2．[链接必修1 P84正文(2023·广东卷)]中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是(　　) A．揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触 B．发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性 C．发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性 D．高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质 角度2　考查酶的相关实验探究 3．(2024·浙江1月选考)红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶(PAL)能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取PAL酶液，测定PAL的活性，测定过程如表。 步骤 处理 试管1 试管2 ① 苯丙氨酸 1.0 mL 1.0 mL ② HCl溶液(6 mol/L) — 0.2 mL ③ PAL酶液 1.0 mL 1.0 mL ④ 试管1加0.2 mL H2O。2支试管置于30 ℃水浴1小时 ⑤ HCl溶液(6 mol/L) 0.2 mL — ⑥ 试管2加0.2 mL H2O。测定2支试管中的产物量 下列叙述错误的是(　　) A．低温提取以避免PAL失活 B．30 ℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗 C．④加H2O补齐反应体系体积 D．⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应 4．(2024·广东卷)现有一种天然多糖降解酶，其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见下表。关于各段序列的生物学功能，下列分析错误的是(　　) 肽链 纤维素类底物 褐藻酸类底物 W1 W2 S1 S2 Ce5-Ay3-Bi-CB ＋ ＋＋＋ ＋＋ ＋＋＋ Ce5 ＋ ＋＋ － － Ay3-Bi-CB － － ＋＋ ＋＋＋ Ay3 － － ＋＋＋ ＋＋ Bi － － － － CB － － － － 注：－表示无活性，＋表示有活性，＋越多表示活性越强。 A．Ay3与Ce5催化功能不同，但可能存在相互影响 B．Bi无催化活性，但可判断与Ay3的催化专一性有关 C．该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关 D．无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关　　　 　实验技能讲座 　实验设计遵循的原则 1． 2．单一变量原则和等量原则 3． 4．对照原则(为使实验结果有可信度，需设置对照组) 1．某生物兴趣小组对粳稻、籼稻和杂交稻三种水稻品种中的H2O2酶活性进行了实验研究，实验结果如下表所示。请回答下列问题： H2O2酶活性 [U/(g·FW)] 水稻品种 　 重金属离子及浓度 Cd2+(mmol/L) Cu2+(mmol/L) 0 0.5 1.0 1.5 0 0.5 1.0 1.5 粳稻 80 40 38 25 80 30 25 10 籼稻 80 35 30 20 80 20 10 8 杂交稻 85 30 20 10 85 10 8 1 (1)本实验的目的是探究_____________________________。 设计实验时，各实验组应遵循的原则：________________。 (2)分析表中数据可知，在一定浓度范围内，Cd2+、Cu2+都能抑制H2O2酶的活性，且相同浓度的Cu2+的抑制作用________(填“大于”“小于”或“等于”)Cd2+。Cd2+、Cu2+对H2O2酶活性的影响主要取决于________________(填“植物类型”或“重金属种类和浓度”)。 (3)Cd2+、Cu2+等重金属离子影响了H2O2酶的__________，从而引起酶活性的改变。 　实验设计的基本方法 实验设计程序：明确实验目的→选择实验原理→作出实验假设→确定实验思路→设计实验步骤→预期实验结果→得出实验结论。 1．实验目的 (1)验证性实验：寻找题干信息，一般写有“验证……”，即为该实验的实验目的。 (2)探究性实验：首先分析实验的自变量和因变量。此类实验的实验目的一般书写为“探究自变量对因变量的影响”“探究自变量与因变量的关系”“探究自变量的作用”等等。 2．实验原理 实验原理的确认与书写：实验原理就是进行实验的理论依据，书写基本方法概括为“已知条件找变量→根据目的提结论→依据材料判结果→结论结果巧联系→组织语言写原理”。 3．实验假设 假设是指用来说明某种现象，但未经证实的论题，是对课题涉及的主要变量之间相互关系的设想，是研究者对研究结果预先赋予的答案，是一种可能的解释和说明。提出的假设可能正确，也可能错误，但必须能解释题目现象或与题干相符，一般情况下，若是实验中要求写出你的假设，我们应根据自己平常积累的知识，写出认为最可能的一种假设即可。 4．实验思路 思路是“想法”，是较为粗线条的思考过程，其要求“言简意赅”。比如，用某种方法处理某种材料，观察其对某方面的影响效果。一般须体现“对照思想”。显示自变量和因变量，对无关变量表述时，应注意体现“相同且适宜”。 5．实验步骤 步骤是“做法”，是更为“细节化”的操作流程，其要求“精确细致”。必须体现“自变量”如何设置，“因变量”如何获得，“无关变量”如何保证相同且适宜。实验步骤设计的一般程序： 6．实验结果和结论 实验结果是通过观察或测量得到的实验现象，是实验实际出现的情况。实验结论是根据实验现象，对实验因变量与自变量关系进行分析，得出的具有普遍意义的理论性结论。实验结论的得出必须依据实验结果。归纳实验结论的一般方法： (1)通过实验目的、实验的对照组设置或步骤，根据单一因素不同，找出实验自变量。 (2)由果找因，分析实验结果(因变量)与实验控制的单一因素(自变量)之间的逻辑关系，得出正确结论。 (3)在有些实验中，还要根据各对照组中得出的“分结论”，综合为“全面结论(总)”。 (4)在验证性实验中，因为要验证的事实是正确的，实验结果只有一种，实验结论即是实验要验证的事实。在探究实验中，因为实验结果是未知的，可能出现的实验结果有多种，因此对应的实验结论也有多种，不同的结果对应不同的结论。 2．科学施肥可使作物接近最高产量而又不会造成肥料浪费。实验表明锌肥的施用量与番茄的果实产量密切相关，如图为实验结果曲线图。 实验目的是_______________________________________________。 3．某科研机构发现了一种新型病毒，并对该病毒的遗传物质进行研究。请回答下列问题： (1)可用化学分析的方法对该病毒的遗传物质种类进行研究，原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)可以用同位素标记法研究该病毒遗传物质的种类，将宿主细胞放在含某种有放射性标记的核苷酸的培养基中培养，再用该病毒侵染被标记的宿主细胞，一段时间后收集子代病毒并检测其放射性。培养基中的各种核苷酸________(填“是”或“不是”)都需要标记，理由是_______________________________。 4．某校生物实验小组要对“动物细胞是否也能通过渗透作用吸水和失水”进行实验探究，假如你是其中的一员，请分析回答下列问题： (1)实验假设是________________________________。 (2)请你说出作出该假设的依据：___________________________________。 5．实验室里有萤火虫尾部研磨粉、生理盐水、葡萄糖溶液、ATP溶液，请设计实验证明ATP是直接能源物质。写出实验步骤和实验结果： _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 6．(经典高考题)使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：一类是可逆抑制剂(与酶可逆结合，酶的活性能恢复)；另一类是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复)。已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对酶A的活性有抑制作用。 实验材料和用具：蒸馏水，酶A溶液，甲物质溶液，乙物质溶液，透析袋(人工合成半透膜)，试管，烧杯等。为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，提出以下实验设计思路，请完善该实验设计思路，并写出实验预期结果。 (1)实验设计思路 取________支试管(每支试管代表一个组)，各加入等量的酶A溶液，再分别加等量________________________，一段时间后，测定各试管中酶A的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶A活性。 (2)实验预期结果与结论 若出现结果①：________________________________，则得出结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。 若出现结果②：_________________________，则得出结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。 若出现结果③：_____________________________________________，则得出结论③：甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。 若出现结果④：___________________________，则得出结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。 　实验方案评价与修订 7．(2025·山东济南检测)为研究Cu2+和Cl－对淀粉酶活性的影响，某小组设计了如下操作顺序的实验方案： 甲组：CuSO4溶液→缓冲液→淀粉酶溶液→淀粉溶液→保温→碘液检测→深蓝色； 乙组：NaCl溶液→缓冲液→淀粉酶溶液→淀粉溶液→保温→碘液检测→无色； 丙组：蒸馏水→缓冲液→淀粉酶溶液→淀粉溶液→保温→碘液检测→浅蓝色，各组试剂量均适宜。 下列对该实验方案的评价，错误的是(　　) A．加缓冲液的目的是维持溶液的pH相对稳定 B．若要达到上述实验目的还需要增设加Na2SO4溶液的对照组 C．实验可证明Cu2+能抑制淀粉酶活性，Cl－能激活淀粉酶活性 D．若适当减少淀粉酶溶液，为保持各组显色结果不变，则应适当延长保温时间 请完成限时规范训练(八) 第二单元　细胞的能量供应和利用 第8课时　酶和ATP 考点一 知识精细梳理 对照　促进过氧化氢　发亮　过氧化氢酶　 燃烧猛烈　实验对象　温度和催化剂　过氧化氢分解速率　气泡产生的多少　实验结果　加热　 催化作用　高效性　容易发生化学反应　降低化学反应　温和　乙　甲　酶降低的活化能　 向上　提供能量　①—f；②—a；③—c；④—d、e；⑤—b　蛋白质　RNA　核糖核苷酸　核糖体　活细胞　催化　无机催化剂　更显著　a　b a　c　一种或一类　酶　不能被A催化的物质　温和　最高　高温、过酸、过碱 细节拾遗　(1)提示：不能。因为没有了适宜的pH，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再发挥作用。 (2)细胞壁　抗生素 教材细节诊断 1．√　2.×　3.×　4.× 重难情境探究 创新情境进阶 　(1)非竞争性抑制剂(模型B)　竞争性抑制剂(模型A) (2)①在酶G量一定且反应物浓度合适的反应体系中加入某氨基酸，同时不断提高反应物浓度，测定酶促反应速率变化　②若酶促反应速率能恢复，则说明某氨基酸降低酶活性的作用方式属于模型A；若酶促反应速率不能恢复，则说明某氨基酸降低酶活性的作用方式属于模型B 命题考向突破 1．C　酶作用的原理是降低化学反应的活化能，C错误。 2．B　该酶与反应物间可碱基互补配对，说明该酶本质为RNA，酶能降低化学反应的活化能，但不能为化学反应提供能量，B错误。 3．C　由图可知，不同的温度条件下降低化学反应活化能效率最高的微生物种类不同，A错误；在30 ℃条件下竞争能力最强的应该是微生物乙，B错误；由图可知，对温度适应范围最广的最可能是微生物乙中的酶，C正确；若将温度改为pH，则所得实验结果一般不相同，强酸和强碱下酶都会失活，D错误。 4．D　根据表格数据可知，在37 ℃时，M的适宜pH为5～9，而L的适宜pH为5左右，A不合理；酶适宜在低温条件下保存，在37 ℃长时间放置后，两种酶的活性会发生改变，B不合理；酶发挥作用需要适宜的温度，高温会导致酶变性失活，因此从37 ℃上升至95 ℃，两种酶在pH为5时都已经失活，C不合理；在37 ℃、pH为3～11时，M普遍比L的相对活性高，因此M更适于制作肉类嫩化剂，D合理。 考点二 知识精细梳理 比较温和　化学反应　速率　还原糖　斐林试剂　斐林　产生了还原糖，淀粉被水解　蔗糖没有被水解　淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性　反应物的种类　反应物是否被淀粉酶水解　探究同一种酶是否能催化不同反应物水解 是否出现蓝色　蓝色的深浅　变蓝　不变蓝　 变蓝　在最适温度条件下，酶的活性最高，高温、低温都影响酶的活性　带火星的卫生香燃烧情况　卫生香燃烧猛烈　卫生香燃烧不猛烈　卫生香燃烧不猛烈　在最适pH条件下，酶的活性最高，过酸、过碱都影响酶的活性 教材细节诊断 1．×　2.×　3.×　4.× 命题考向突破 1．A　反应物和酶混合后，37 ℃水浴10 min，目的是让酶促反应充分进行，A正确；甲、乙两组是对照组，可证明酶的催化具有专一性，B错误；pH是本实验的无关变量，实验时无关变量要相同且适宜，本实验需调节pH，使其处于最适状态，C错误；碘遇淀粉变蓝，无论蔗糖是否水解，均不能与碘液发生颜色变化，因此本实验不能选用碘液作为检测试剂，D错误。 2．A　分析题意，本实验目的是探究影响酶活性的因素，实验设计应遵循对照与单一变量原则，分析表可知，①的实验条件是37 ℃水浴，pH＝1.5，A错误。 考点三 知识精细梳理 C、H、O、N、P　腺嘌呤　核糖　A—P～P～P　特殊的化学键　磷酸基团　腺苷　 高能磷酸化合物　不稳定　直接能源物质 细节拾遗　(1)腺苷　腺嘌呤　腺嘌呤脱氧核苷酸　腺嘌呤核糖核苷酸　(2)生物界具有统一性，也说明种类繁多的生物有着共同的起源 细胞质基质、线粒体、叶绿体　细胞质基质、线粒体　光能　暗反应 细节拾遗　不是　虽然从物质方面来看是可逆的，但从酶、进行的场所、能量的来源等方面来看是不可逆的 酶活性　末端磷酸基团　能量的转移　空间结构 磷酸基团　空间结构　活性　水解　合成　 ATP分子 教材细节诊断 1．√　2.×　3.× 重难情境探究 教材情境开发 (1)蛋白激酶和蛋白磷酸酶　专一性　(2)吸能　 (3)会影响细胞信号传递，影响蛋白质功能发挥 命题考向突破 1．C　β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键断裂的过程是ATP水解释放能量的过程，其释放出的能量可供机体的绝大多数生命活动所利用，细胞核中进行的一些生命活动也需要ATP水解供能，如转录，C错误。 2．D　剧烈运动时，ATP与ADP转化速率快，细胞内ATP/ADP的值不会明显下降，处于相对稳定的比值，A错误；ATP是细胞内的直接能源物质，而磷酸肌酸不是，其中的能量要转移到ATP中才能被利用，B错误；磷酸肌酸去磷酸化反应释放能量，属于放能反应，C错误；结合题干“高强度的运动需先经腺苷三磷酸——磷酸肌酸系统供能，该系统仅能持续供能约15 s”，可知运动员在400米短跑时消耗大量的ATP，这些ATP合成时所需的能量主要来源于磷酸肌酸的转移和葡萄糖的氧化分解，D正确。 3．D　图1中②代表的是核糖，则①和②再加一个磷酸基团形成的整体，是构成RNA的基本单位，A错误；④中含有两个特殊化学键③，③断裂会生成ADP和Pi，两个特殊化学键都断裂会形成AMP和两个Pi，B错误；若图2中2′连接的X表示H，则为脱氧核糖，该结构代表物质dNTP，C错误；dATP的末端磷酸基团转移，可释放能量，可以为某些吸能反应供能，D正确。 真题感悟·考教衔接 1．D　作为生物催化剂，酶作用的反应物可以是无机物，A错误；应在低温和最适pH条件下保存酶，B错误；醋酸杆菌为原核生物，无线粒体，C错误；牛、羊等草食类动物的肠道中含有能产生纤维素酶的微生物，能将纤维素分解成葡萄糖，供草食类动物吸收，因此，从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶，D正确。 2．C　揉捻可以破坏细胞结构，使多酚氧化酶与茶多酚接触，A正确；酶的活性受温度、pH等因素的影响，发酵时，保持适宜的温度有利于维持多酚氧化酶的活性，有机酸含量增加会改变pH，进而影响多酚氧化酶的活性，B正确，C错误；高温会使多酚氧化酶失活，可防止过度氧化影响茶品质，D正确。 3．B　因为试管2在步骤②中加入了HCl溶液，PAL已经变性失活，故试管②底物苯丙氨酸不会被PAL催化消耗，B错误。 4．B　无论是否与Bi结合，Ay3均可以催化S1和S2，说明Bi与Ay3的催化专一性无关，B错误。 微专题2　实验技能讲座 对点演练 1．(1)不同浓度的Cd2+和Cu2+对不同水稻品种中H2O2酶活性的影响　单一变量、对照、重复　(2)大于　重金属种类和浓度　(3)空间结构 2．探究锌肥施用量对番茄果实产量的影响(或探究种植番茄时施用锌肥的最佳浓度范围) 3．解析：(1)本实验的目的是探究该新型病毒遗传物质的种类。病毒只有一种核酸，DNA或RNA，二者在化学组成上的不同是DNA含有的五碳糖是脱氧核糖，RNA含有的五碳糖是核糖；DNA特有的碱基是T，RNA特有的碱基是U，因此，可以通过化学分析的方法，分析这种新型病毒的五碳糖或含氮碱基的种类，从而判断该病毒的遗传物质是DNA还是RNA。(2)核苷酸包括两类，一类是脱氧核糖核苷酸，另一类是核糖核苷酸，培养基中，只需将脱氧核糖核苷酸或者核糖核苷酸进行放射性标记，如果都进行放射性标记，那么无论该新型病毒的遗传物质是DNA还是RNA，收集到的子代病毒中均能检测到放射性，无法得出实验结论。 答案：(1)DNA含有的五碳糖是脱氧核糖且含碱基T，RNA含有的五碳糖是核糖且含碱基U，可以通过化学分析的方法，分析这种新型病毒遗传物质中五碳糖或含氮碱基的种类，据此判断该病毒的遗传物质是DNA还是RNA　(2)不是　若对各种核苷酸都进行放射性标记，则无论该新型病毒是DNA病毒还是RNA病毒，在子代病毒中均能检测到放射性 4．(1)动物细胞能通过渗透作用吸水和失水　(2)动物细胞具有发生渗透作用的条件(或细胞膜有选择透过性，当细胞与外界溶液接触时，膜两侧具有浓度差) 5．实验步骤：将萤火虫尾部研磨粉用生理盐水配置成悬浊液；取两支试管编号为甲、乙，分别加入等量的已配置的悬浊液；向甲试管中加入两滴ATP溶液，向乙试管中加入两滴葡萄糖溶液，在黑暗环境中观察两试管； 实验结果：观察到甲试管发出荧光，乙试管没有发出荧光 6．解析：(1)分析题意可知，实验目的是探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，则实验的自变量为甲、乙物质的有无，因变量为酶A的活性，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：取两支试管，各加入等量的酶A溶液，再分别加等量甲物质溶液、乙物质溶液(单一变量和无关变量一致原则)，一段时间后，测定各试管中酶A的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶A活性。(2)据题意可知，甲物质和乙物质对酶A的活性有抑制作用，但作用机理未知，且透析前有甲物质和乙物质的作用，透析后无甲物质和乙物质的作用，前后对照可推测两种物质的作用机理，可能的情况有：①若甲、乙均为可逆抑制剂，则酶A的活性能恢复，故透析后，两组的酶A活性均比透析前酶A的活性高。②若甲、乙均为不可逆抑制剂，则两组中酶A的活性均不能恢复，故透析前后，两组的酶A活性均不变。③若甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂，则甲组中活性可以恢复，而乙组不能恢复，故加甲物质溶液组，透析后酶A的活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶A的活性不变。④若甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂，则甲组中活性不能恢复，而乙组能恢复，故加甲物质溶液组，透析前后酶A的活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶A的活性比透析前高。 答案：(1)两　甲物质溶液、乙物质溶液　 (2)①透析后，两组的酶A活性均比透析前酶A的活性高　②透析前后，两组的酶A活性均不变　③加甲物质溶液组，透析后酶A的活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶A的活性不变　④加甲物质溶液组，透析前后酶A的活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶A的活性比透析前高 7．C　由题意可知，本实验目的是探究Cu2+和Cl－对淀粉酶活性的影响，所以加缓冲液的目的是维持溶液的pH相对稳定，A正确；甲、乙两组实验中除了有Cu2+和Cl－，还有和Na＋，因此仅根据甲、乙、丙三组实验不能证明Cu2+能抑制淀粉酶活性、Cl－能激活淀粉酶活性，为排除和Na＋的干扰，要增设一组添加Na2SO4的对照组，若加入Na2SO4溶液的对照组与丙组结果相同，可证明Cu2+能抑制淀粉酶活性，Cl－能激活淀粉酶活性，B正确，C错误；若适当减少各组淀粉酶溶液，酶数量减少，反应速率变慢，为了保持各组显色结果不变，保温时间应延长，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $