专题06 酶和ATP(4高频点)(期中真题汇编,江苏专用)高一生物上学期
2026-09-16
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摘要:
**基本信息**
聚焦酶和ATP四大高频考点,汇编江苏多地高一期中试题,突出基础概念辨析与实验探究能力考查
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|12题|酶的本质与作用(如多选第1题)、ATP结构(如ATP合酶体外合成题)|结合电鳗发电等情境,考查物质与能量观|
|非选择题|8题|酶促反应因素(如温度对酚氧化酶活性影响)、实验设计(α/β淀粉酶活性对比)|融入苹果变色等生活实例,通过曲线分析(图2酶速率影响)和实验方案设计,体现科学思维与探究实践,呼应高考命题趋势|
内容正文:
专题06 酶和ATP
考点1 酶的本质和酶的作用
1.【答案】ACD
考点2 酶的特性
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】A
考点3 酶促反应的因素及实验
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】(1)等量且足量 使酶失去活性,终止酶的催化反应
(2)α-淀粉酶 c-b
(3)不能 100℃高温处理使α-淀粉酶的空间结构被破坏而变性失活),且这种失活是不可恢复的
(4)β- 淀粉酶的专一性 2mLβ- 淀粉酶 适宜的温度 甲组出现砖红色沉淀,丙组无砖红色沉淀
5.【答案】(1)上升 减弱
(2)负相关 淀粉
(3)砖红色沉淀 质量分数为3%的淀粉溶液 等量(或等体积)的斐林试剂甲液和斐林试剂乙液 蓝色/无明显颜色变化 砖红色沉淀
6.【答案】(1)高效性 H2O2酶降低活化能的作用更显著 两组实验的H2O2的量相等
(2)增加H2O2酶的量
(3)最适 空间结构
7.【答案】(1)绝大多数是蛋白质(少数是RNA) 催化 降低化学反应所需的活化能
(2)温度对A酶和B酶活性 不能 温度梯度设置较大
(3)最适pH 酶促反应速率 酶浓度
(4)蛋白质 胃蛋白酶的最适pH在2左右,pH为10时胃蛋白酶已经失活,即使再降低pH,酶活性也不会恢复
8.【答案】(1)0.5mL白粒小麦提取液 0.5mL蒸馏水 碘液
(2)提取液的种类 使酶失活,各组同时终止酶促反应 蓝
(3)B 高
考点4 ATP的结构和功能
1.【答案】ABC
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】A
5.【答案】B
6.【答案】D
试卷第1页,共3页
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专题06 酶和ATP
4大高频考点
1. 酶的本质和酶的作用
2. 酶的特性
3. 酶促反应的因素及实验
4. ATP的结构和功能
考点1 酶的本质和酶的作用
1.(25-26高一上·江苏连云港灌云·期中)(多选)(多选)酶的分子中存在有许多功能基团例如-NH2、-COOH、-SH、-OH等,但并不是这些基团都与酶活性有关。一般将与酶活性有关的基团称为酶的必需基团,如图为酶的结构和酶的活性中心示意图,下列表述错误的是( )
A.酶是由活细胞产生的只在细胞内完成催化作用的蛋白质
B.酶与底物接触只限于酶分子上与酶活性密切有关的较小区域
C.酶不仅能缩短反应时间还能改变反应平衡状态
D.酶的活性部位既能与底物结合,又能与竞争性抑制剂结合,不能体现酶的专一性
考点2 酶的特性
1.(25-26高一上·江苏连云港灌南·期中)图示酶促反应过程,下列相关叙述正确的是( )
A.酶的化学本质是蛋白质或DNA
B.一种酶只能催化一种反应
C.酶与产物结合时,酶的构象会发生不可恢复的变化
D.酶的活性中心与底物在空间结构上有特殊的匹配关系
2.(25-26高一上·江苏扬州江都·期中)下图表示某类酶作用的模型,相关叙述错误的是( )
A.甲是活细胞产生的具有催化作用的有机物
B.甲反应前后的数量及化学性质都不会发生改变
C.该模型体现了甲具有高效性及专一性
D.酶的作用原理是降低化学反应的活化能
3.(25-26高一上·江苏扬州江都·期中)下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.酶在细胞内外均具有催化活性
B.用于治疗消化不良的多酶片可以咀嚼后吞服
C.细胞中的酶均能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应
D.酶的催化效率总是高于无机催化剂
考点3 酶促反应的因素及实验
1.(25-26高一上·江苏连云港灌南·期中)有些物质能使酶活性增加,有些物质能使酶活性降低。某实验中酶促反应速率下降,原因可能是( )
A.底物浓度的增加导致酶活性降低
B.温度的升高导致酶活性升高
C.酶激活剂的加入使酶的活性降低
D.酶抑制剂的加入使酶活性降低
2.(25-26高一上·江苏扬州邗江·期中)切开的苹果一会儿就变黄甚至变褐色是因为苹果白色果肉中的酚类物质在空气中被酚氧化酶加速氧化成黄褐色的醌类物质。为探究不同温度对两种酚氧化酶活性的影响,某研究小组设计了实验,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.本实验的自变量是温度,因变量是酚剩余量
B.在图中所测的四种温度下,都是酶B的活性更高
C.由图可知,切开的苹果放在冰箱冷藏条件下可减缓变色
D.若要探究酶B的最适温度,可在30℃~50℃之间设置多个温度梯度
3.(25-26高一上·江苏扬州邗江·期中)下列与酶相关的实验,操作错误的是( )
A.验证酶的专一性时自变量可以是底物的种类
B.探究酶的最适温度时可将酶和底物混合后再调节温度
C.探究 pH 对酶活性的影响时可用过氧化氢做底物
D.利用淀粉做底物探究温度对酶活性的影响时,可用碘液检测结果
4.(25-26高一上·江苏连云港灌南·期中)α-淀粉酶及β-淀粉酶各有其一定的特性,如β-淀粉酶不耐热,在70℃水浴处理15min失活,而α-淀粉酶在70℃时活性不受影响,在100℃高温下处理15min失活。通常生物提取液中同时含有这两种淀粉酶,某实验小组将萌发小麦种子的研磨液等量分成三组测定淀粉酶的活性,进行了如下实验。
分组
1
2
3
步骤一
25℃下处理15min
70℃水浴处理15min
100℃水浴处理15min
步骤二
在25℃条件下分别加入___________的淀粉溶液
步骤三
一段时间后,迅速加入等量的0.4mol/LNaOH;分别测量三组淀粉剩余量
淀粉剩余量
a
b
c
回答下列问题:
(1)步骤二中需加入___________的淀粉溶液。步骤三向各组迅速加入0.4mol/L氢氧化钠,目的是___________。
(2)第2组实验的___________酶有活性;结合表中淀粉剩余量,___________值可以体现α-淀粉酶的催化效率。
(3)根据表格内容分析,第3组中的α-淀粉酶经过步骤一处理,再将温度降至25℃后,该酶___________(填“能”或“不能”)催化淀粉水解,原因是___________。
(4)为探究β-淀粉酶的特性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
②
加入2mLβ-淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
③
60℃水浴加热,然后各加入2mL斐林试剂,再60℃水浴加热
①该同学设计实验想验证___________,丙组步骤②应加入___________溶液。步骤③中两次水浴加热,第一次60℃水浴是为酶提供___________以催化反应。
②甲组和丙组的预期实验结果分别是___________。
5.(25-26高一上·江苏常州金坛·期中)图1、图2是小麦开花数天后种子中某些物质的变化情况,请回答下列问题:
(1)根据图1,在种子的成熟过程中,结合水/自由水的值逐渐______(从“上升”“下降”中选填),种子中细胞代谢的强度逐渐______(从“增强”“减弱”中选填)。
(2)根据图2,在种子的成熟过程中,还原糖和蔗糖的变化与淀粉的变化呈______(从“正相关”“负相关”中选填),这表明:______是种子中的主要储能物质。
(3)红薯和土豆都富含淀粉,但红薯吃起来比土豆甜。某兴趣小组猜测土豆中可能不含淀粉酶(淀粉酶能催化淀粉水解),所以淀粉不能被分解成甜度比较高的还原糖。为验证这一猜测,他们设计并实施了下列实验。
实验原理:
①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖;
②还原糖与斐林试剂反应能生成_______,
备选材料与用具:去掉淀粉与还原糖的红薯提取液、去掉淀粉的土豆提取液、斐林试剂甲液、斐林试剂乙液、质量分数为3%的淀粉溶液。
实验步骤:
第一步:准备图示装置:
第二步: A、B两支试管中分别加入等量的______,水浴加热至60℃,保温5min;
第三步:将等量的______注入C试管混合均匀后,向A、B试管中各加入2mL,然后50~65℃温水浴加热约2min。
实验现象预测:A试管内液体为______色,B试管内出现______。
6.(25-26高一上·江苏扬州江都·期中)图1表示不同条件下H2O2分解的情况,图2实线表示在最适温度和最适pH下不同H2O2浓度对H2O2酶催化H2O2分解的速率的影响情况,图3是体现温度和pH对某种酶活性影响的曲线图。回答下列问题:
(1)图1结果体现的H2O2酶具有的特性是______,H2O2酶具有该特性的原因是____________。O2的产生量最终相等的原因是______。
(2)图2中在温度保持不变的前提下,虚线只表示改变了一个实验条件的结果,改变的实验条件最可能是_____。
(3)图3中t1对应的温度是该酶的___________温度,过酸、过碱、温度过高会使酶的____________遭到破坏,使酶永久失活。
7.(25-26高一上·江苏连云港灌云·期中)不同种类的纤维素酶的结构和活性有很大差别,A酶和B酶分别是两种微生物分泌的纤维素酶。图甲是某课题组的实验结果示意图,图乙是与酶有关的曲线,请分析并回答下列问题:
(1)酶的化学本质是__________,在生物体中的作用是__________,作用机理是___________。
(2)从结果分析,图甲实验研究的课题是探究___________的影响。能否确定50℃是这两种酶作用的最适温度?__________(填“能”或“不能”),理由是___________。
(3)联系所学内容,分析图乙的曲线:
①对于曲线abc,若X轴表示pH,则曲线上b点对应的横坐标表示__________,此时酶活性最高。
②对于曲线abd,若X轴表示反应物浓度,则Y轴可表示___________以反映酶活性强弱。曲线bd不再增加的原因是___________限制。
(4)若研究对象是胃蛋白酶,则选用的底物是__________。若胃蛋白酶浓度和其他条件不变,反应液pH由10逐渐降低到2,则反应的速率将不变,原因是__________。
8.(25-26高一上·江苏扬州邗江·期中)小麦的穗发芽率会影响其产量和品质。科研人员发现某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。
实验材料:穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子;试管、蒸馏水、缓冲液、淀粉溶液等。
(1)实验步骤:
①分别将红、白粒小麦种子加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉)。
②取多支试管,分成A、B、C三组,在A组中加入0.5mL红粒小麦提取液,在B组中加入_____,在C组中加入_____。
③分别在三组试管中加入1mL缓冲液和1mL淀粉溶液,室温下反应适宜时间。
④将三组试管同时加热,冷却后加入适量_____显色,观察颜色变化并记录。
(2)该实验的自变量为_____,步骤④中加热的目的是_____,显色结果呈_____色。
(3)实验结果:
组别
A
B
C
显色结果
+++
+
+++++
(用“+”表示颜色深浅,其数目越多表示颜色越深。)
结果表明:淀粉酶活性较高的组别是_____(填字母),据此推测:淀粉酶活性越高,小麦的穗发芽率越_____。
考点4 ATP的结构和功能
1.(25-26高一上·江苏连云港灌南·期中)(多选)(多选)电鳗的发电细胞能够产生电流以击毙小鱼、虾等猎物或防御敌害。下列叙述错误的是( )
A.ATP分子中的磷酸基团带有正电荷而相互排斥,都具有较高的转移势能
B.电鳗产生高压电流击毙猎物说明发电细胞中储存了大量ATP
C.电鳗发电细胞发电消耗ATP的过程属于放能反应
D.ATP是发电细胞内绝大多数生命活动能够直接利用的能源物质
2.(25-26高一上·江苏连云港灌云·期中)ATP快速荧光检测仪基于萤火虫发光原理,利用“荧光素-荧光素酶体系”与ATP发生反应产生光,再根据发光强弱来估测微生物残留量。下列说法错误的是( )
A.ATP分子末端的磷酸基团具有较高的转移势能
B.ATP的组成元素与萤火虫的遗传物质组成元素相同
C.萤火虫细胞内线粒体是合成ATP的主要场所
D.由反应式可知萤火虫发出荧光属于放能反应
3.(25-26高一上·江苏连云港灌南·期中)研究人员利用磷脂、载体蛋白(Ⅰ)和ATP合酶(Ⅱ)构建了ATP体外合成体系,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.ATP分子结构简式为A-P~P~P,其中A表示腺苷
B.图中Ⅰ转运H⁺的方式属于主动运输
C.图中Ⅱ转运H⁺消耗的能量由ATP水解提供
D.图中Ⅱ处两侧H⁺的浓度变化会影响ATP的合成
4.(25-26高一上·江苏扬州江都·期中)如图是ATP的结构示意图,①、②、③表示组成ATP的物质或基团,下列相关叙述错误的是( )
A.①是指的腺嘌呤,即ATP中的A
B.②是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA基本组成单位之一
C.③是ATP末端的磷酸基团,脱离后可携带能量与载体蛋白结合
D.酶1和酶2催化不同的化学反应,说明酶有专一性
5.(25-26高一上·江苏扬州江都·期中)ATP是细胞的能量“通货”。下列有关叙述正确的是( )
A.生物合成ATP所需的能量都来自呼吸作用
B.无论是剧烈运动还是安静状态,人体肌细胞中ATP的含量都很低
C.ATP分子是唯一为生命活动提供能量的物质
D.合成ATP一定需要酶的催化,酶促反应一定需要ATP供能
6.(25-26高一上·江苏扬州邗江·期中)ATP是细胞内流通的能量“货币”,其合成和水解与多种生理过程有关。下列叙述正确的是( )
A.ATP是生命活动的直接能源物质,脱去2个磷酸基团后形成腺苷
B.ATP的合成常与放能反应相联系,生物体合成ATP所需要的能量来自细胞呼吸
C.代谢旺盛的细胞中含有大量ATP,且ATP与ADP能迅速相互转化
D.光合作用中光能可转化为ATP中的化学能,有些生物体也可将ATP中的化学能转化为光能
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专题06 酶和ATP
4大高频考点
1. 酶的本质和酶的作用
2. 酶的特性
3. 酶促反应的因素及实验
4. ATP的结构和功能
考点1 酶的本质和酶的作用
1.(25-26高一上·江苏连云港灌云·期中)(多选)(多选)酶的分子中存在有许多功能基团例如-NH2、-COOH、-SH、-OH等,但并不是这些基团都与酶活性有关。一般将与酶活性有关的基团称为酶的必需基团,如图为酶的结构和酶的活性中心示意图,下列表述错误的是( )
A.酶是由活细胞产生的只在细胞内完成催化作用的蛋白质
B.酶与底物接触只限于酶分子上与酶活性密切有关的较小区域
C.酶不仅能缩短反应时间还能改变反应平衡状态
D.酶的活性部位既能与底物结合,又能与竞争性抑制剂结合,不能体现酶的专一性
【答案】ACD
【解析】酶是由活细胞产生的具有生物催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质;酶具有高效性、专一性和需要适宜条件。
A、酶是由活细胞产生的,在细胞内和细胞外均可以起催化作用,A错误;
B、酶与底物接触的部位是酶活性中心的结合基团,B正确;
C、酶能缩短反应时间但是不能改变反应平衡状态,C错误;
D、酶的活性部位既能与底物结合,又能与竞争性抑制剂结合,可以体现酶的专一性,D错误。
故选ACD。
考点2 酶的特性
1.(25-26高一上·江苏连云港灌南·期中)图示酶促反应过程,下列相关叙述正确的是( )
A.酶的化学本质是蛋白质或DNA
B.一种酶只能催化一种反应
C.酶与产物结合时,酶的构象会发生不可恢复的变化
D.酶的活性中心与底物在空间结构上有特殊的匹配关系
【答案】D
【解析】A、酶的化学本质是蛋白质或 RNA,A错误;
B、酶的专一性是一种酶只能催化一种或一类化学反应,B错误;
C、酶与底物结合时构象会发生变化,但反应结束后,酶会与产物分离,构象恢复为初始状态,C错误;
D、图中显示酶的活性中心与底物在空间结构上具有特殊的匹配关系(契合结构),这是酶专一性的结构基础,D正确。
故选D。
2.(25-26高一上·江苏扬州江都·期中)下图表示某类酶作用的模型,相关叙述错误的是( )
A.甲是活细胞产生的具有催化作用的有机物
B.甲反应前后的数量及化学性质都不会发生改变
C.该模型体现了甲具有高效性及专一性
D.酶的作用原理是降低化学反应的活化能
【答案】C
【解析】A、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物(多数为蛋白质,少数为RNA),A正确;
B、酶作为催化剂,反应前后数量及化学性质不变,B正确;
C、模型体现了酶与底物的特异性结合(专一性),但未体现高效性(需与无机催化剂对比),C错误;
D、酶的作用原理是降低化学反应的活化能,提高化学反应速率,D正确。
故选C。
3.(25-26高一上·江苏扬州江都·期中)下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.酶在细胞内外均具有催化活性
B.用于治疗消化不良的多酶片可以咀嚼后吞服
C.细胞中的酶均能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应
D.酶的催化效率总是高于无机催化剂
【答案】A
【解析】A、酶是生物催化剂,只要条件适宜(温度、pH等合适),在细胞内(如呼吸酶)和细胞外(如唾液淀粉酶)均能发挥催化活性,A正确;
B、多酶片含胰蛋白酶等(需在小肠碱性环境发挥作用),咀嚼会破坏其包衣,导致胰蛋白酶在胃的酸性环境中失活,因此不能咀嚼,需整片吞服,B错误;
C、酶的本质是蛋白质或RNA,只有蛋白质类酶能与双缩脲试剂产生紫色反应,RNA类酶(核酶)不能,C错误;
D、在最适温度、最适pH条件下,通常酶与无机催化剂相比较,具有高效性,但在低温或强酸、强碱条件下,酶的催化效率可能比无机催化剂低,D错误。
故选A。
考点3 酶促反应的因素及实验
1.(25-26高一上·江苏连云港灌南·期中)有些物质能使酶活性增加,有些物质能使酶活性降低。某实验中酶促反应速率下降,原因可能是( )
A.底物浓度的增加导致酶活性降低
B.温度的升高导致酶活性升高
C.酶激活剂的加入使酶的活性降低
D.酶抑制剂的加入使酶活性降低
【答案】D
【解析】A、底物浓度的增加不会导致酶活性降低,因为在酶浓度一定时,增加底物浓度可提高酶促反应速率(直至饱和),但酶活性(即酶的催化效率)本身不受底物浓度影响,A错误;
B、温度的升高可能导致酶活性升高或降低:若温度低于最适温度,酶活性升高;若超过最适温度,酶活性降低,B错误;
C、酶激活剂的加入应使酶活性增加(因激活剂可增强酶与底物的亲和力),而非降低,C错误;
D、酶抑制剂的加入会与酶结合,降低酶活性,从而减少酶促反应速率,D正确。
故选D。
2.(25-26高一上·江苏扬州邗江·期中)切开的苹果一会儿就变黄甚至变褐色是因为苹果白色果肉中的酚类物质在空气中被酚氧化酶加速氧化成黄褐色的醌类物质。为探究不同温度对两种酚氧化酶活性的影响,某研究小组设计了实验,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.本实验的自变量是温度,因变量是酚剩余量
B.在图中所测的四种温度下,都是酶B的活性更高
C.由图可知,切开的苹果放在冰箱冷藏条件下可减缓变色
D.若要探究酶B的最适温度,可在30℃~50℃之间设置多个温度梯度
【答案】A
【解析】酶是由活细胞合成的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA 。苹果中的酚氧化酶与酚类物质接触,会导致酚类物质被氧化成褐色物质。
A、本实验的目的是探究不同温度对两种酚氧化酶的活性的影响,因此本实验的自变量为温度和酶种类,因变量为酶活性,相应的衡量指标为酚剩余量,A错误;
B、根据图示结果可知,在图中所测的四种温度下,酶B的活性更高,因为酶B催化下酚剩余量均少于酶A催化条件下的反应,B正确;
C、由图可知,在低温条件下,两种酶催化情况下的酚剩余量较多,因而推测,切开的苹果放在冰箱冷藏条件下可减缓变色,C正确;
D、结合图示可知,若要探究酶B的最适温度,可在30℃~50℃之间设置多个温度梯度,重复实验,D错误。
故选A。
3.(25-26高一上·江苏扬州邗江·期中)下列与酶相关的实验,操作错误的是( )
A.验证酶的专一性时自变量可以是底物的种类
B.探究酶的最适温度时可将酶和底物混合后再调节温度
C.探究 pH 对酶活性的影响时可用过氧化氢做底物
D.利用淀粉做底物探究温度对酶活性的影响时,可用碘液检测结果
【答案】B
【解析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和;酶促反应的原理:酶能降低化学反应所需的活化能。
A、验证酶的专一性的对照实验的设计中,自变量可以是底物的种类或酶的种类,A正确;
B、探究酶的最适温度时将酶和底物分别调节温度后,再混合,B错误;
C、过氧化氢的分解不受pH值影响,因此探究 pH 对酶活性的影响时可用过氧化氢做底物,C正确;
D、淀粉遇碘液变蓝,所以利用淀粉做底物探究温度对酶活性的影响时,可用碘液检测结果,D正确。
故选B。
4.(25-26高一上·江苏连云港灌南·期中)α-淀粉酶及β-淀粉酶各有其一定的特性,如β-淀粉酶不耐热,在70℃水浴处理15min失活,而α-淀粉酶在70℃时活性不受影响,在100℃高温下处理15min失活。通常生物提取液中同时含有这两种淀粉酶,某实验小组将萌发小麦种子的研磨液等量分成三组测定淀粉酶的活性,进行了如下实验。
分组
1
2
3
步骤一
25℃下处理15min
70℃水浴处理15min
100℃水浴处理15min
步骤二
在25℃条件下分别加入___________的淀粉溶液
步骤三
一段时间后,迅速加入等量的0.4mol/LNaOH;分别测量三组淀粉剩余量
淀粉剩余量
a
b
c
回答下列问题:
(1)步骤二中需加入___________的淀粉溶液。步骤三向各组迅速加入0.4mol/L氢氧化钠,目的是___________。
(2)第2组实验的___________酶有活性;结合表中淀粉剩余量,___________值可以体现α-淀粉酶的催化效率。
(3)根据表格内容分析,第3组中的α-淀粉酶经过步骤一处理,再将温度降至25℃后,该酶___________(填“能”或“不能”)催化淀粉水解,原因是___________。
(4)为探究β-淀粉酶的特性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
②
加入2mLβ-淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
③
60℃水浴加热,然后各加入2mL斐林试剂,再60℃水浴加热
①该同学设计实验想验证___________,丙组步骤②应加入___________溶液。步骤③中两次水浴加热,第一次60℃水浴是为酶提供___________以催化反应。
②甲组和丙组的预期实验结果分别是___________。
【答案】(1)等量且足量 使酶失去活性,终止酶的催化反应
(2)α-淀粉酶 c-b
(3)不能 100℃高温处理使α-淀粉酶的空间结构被破坏而变性失活),且这种失活是不可恢复的
(4)β- 淀粉酶的专一性 2mLβ- 淀粉酶 适宜的温度 甲组出现砖红色沉淀,丙组无砖红色沉淀
【解析】根据题干信息分析,α-淀粉酶较耐热,在70℃活性不受影响,而β-淀粉酶不耐热,在70℃条件下15min后失活。实验设计要遵循对照原则和单一变量原则,三组实验的自变量实则是酶的种类,因变量是淀粉的剩余量。
(1)本实验的目的是测定两种淀粉酶催化淀粉的能力,且实验需遵循单一变量原则,所以步骤二中3组都要加入等量的淀粉溶液。为了保证各组实验都不会提前结束,最终剩余一部分淀粉,淀粉溶液的量要充足。NaOH 为强碱,可使酶变性失活,从而终止酶促反应,避免后续检测时反应继续进行影响结果。
(2)根据题意分析,1组实验的两种淀粉酶都有活性,2组的α-淀粉酶有活性,β-淀粉酶无活性;3组两种酶都没有活性;1、2、3三组淀粉剩余量分别为a、b、c,c可认为代表最初加入淀粉溶液的量,b是在只有在α-淀粉酶有活性时的淀粉剩余量,所以c-b可以体现α-淀粉酶的催化效率。
(3)α- 淀粉酶在 100℃处理后会变性失活(空间结构破坏),即使温度恢复到 25℃,其活性也无法恢复,因此不能催化淀粉水解。
(4)实验通过用β-淀粉酶催化淀粉、蔗糖两种底物,来验证 β- 淀粉酶的专一性;丙组需遵循单一变量,加入 2mLβ- 淀粉酶溶液;60℃是 β- 淀粉酶的适宜温度,第一次60℃水浴是为酶提供适宜的温度以催化反应。甲组中 β- 淀粉酶催化淀粉水解产生还原糖,与斐林试剂反应出现砖红色沉淀;丙组中 β- 淀粉酶不能催化蔗糖水解,无还原糖产生,因此无砖红色沉淀。
5.(25-26高一上·江苏常州金坛·期中)图1、图2是小麦开花数天后种子中某些物质的变化情况,请回答下列问题:
(1)根据图1,在种子的成熟过程中,结合水/自由水的值逐渐______(从“上升”“下降”中选填),种子中细胞代谢的强度逐渐______(从“增强”“减弱”中选填)。
(2)根据图2,在种子的成熟过程中,还原糖和蔗糖的变化与淀粉的变化呈______(从“正相关”“负相关”中选填),这表明:______是种子中的主要储能物质。
(3)红薯和土豆都富含淀粉,但红薯吃起来比土豆甜。某兴趣小组猜测土豆中可能不含淀粉酶(淀粉酶能催化淀粉水解),所以淀粉不能被分解成甜度比较高的还原糖。为验证这一猜测,他们设计并实施了下列实验。
实验原理:
①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖;
②还原糖与斐林试剂反应能生成_______,
备选材料与用具:去掉淀粉与还原糖的红薯提取液、去掉淀粉的土豆提取液、斐林试剂甲液、斐林试剂乙液、质量分数为3%的淀粉溶液。
实验步骤:
第一步:准备图示装置:
第二步: A、B两支试管中分别加入等量的______,水浴加热至60℃,保温5min;
第三步:将等量的______注入C试管混合均匀后,向A、B试管中各加入2mL,然后50~65℃温水浴加热约2min。
实验现象预测:A试管内液体为______色,B试管内出现______。
【答案】(1)上升 减弱
(2)负相关 淀粉
(3)砖红色沉淀 质量分数为3%的淀粉溶液 等量(或等体积)的斐林试剂甲液和斐林试剂乙液 蓝色/无明显颜色变化 砖红色沉淀
【解析】还原糖的鉴定:(1)实验材料:选择含糖量较高、颜色为白色或近白色的植物组织,以苹果、梨好;斐林试剂;(2)原理:还原糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀;(3)过程:①向试管内注入2mL待测组织样液; ②向试管内注入1mL斐林试剂。(甲乙液混合均匀,甲液量较多,乙液只需少量.然后再注入);③将试管放入盛有50~65℃温水的大烧杯中加热约2min。④观察试管中出现的颜色变化(出现砖红色沉淀);(4)实验现象:出现砖红色沉淀。
(1)构成小麦植株的细胞中含量最多的化合物是水,种子成熟过程中,自由水含量下降,淀粉等积累,故结合水/自由水的比例上升,种子中细胞代谢的强度逐渐减弱,以减少有机物消耗,利于有机物积累。
(2)小麦成熟过程中糖类物质之间可以发生转化,还原糖和蔗糖含量减少,淀粉含量增多,即还原糖和蔗糖的变化与淀粉的变化呈负相关,这表明淀粉是种子中的主要储能物质。
(3)红薯和土豆都富含淀粉,但红薯吃起来比土豆甜。某兴趣小组猜测土豆中可能不含淀粉酶,不能把淀粉分解成可溶性糖。该实验中还原糖的鉴定原理:①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖;②还原糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。由还原糖的鉴定的步骤为可得该实验步骤:第一步:将A(加入去掉淀粉的土豆提取液)、B试管(加入去掉淀粉与还原糖的红薯提取液)的提取液在60℃条件下保温备用;第二步:需加实验材料,即向A、B两支试管中分别加入等量的质量分数为3%的淀粉,水浴加热至60℃,保温5min;第三步:将等量(或等体积)的斐林试剂甲液和斐林试剂乙液注入C试管混合均匀,A、B试管中各加入2mL,由于用斐林试剂鉴定需要进行水浴,所以在50℃~65℃恒温水浴2 min。
实验结果预测:由于红薯中含有淀粉酶可以将淀粉水解为还原糖,土豆提取液中不含淀粉酶,不能将淀粉分解,所以该实验最可能的结果是A试管内液体为蓝色(无明显颜色变化),B试管内出现砖红色沉淀。
6.(25-26高一上·江苏扬州江都·期中)图1表示不同条件下H2O2分解的情况,图2实线表示在最适温度和最适pH下不同H2O2浓度对H2O2酶催化H2O2分解的速率的影响情况,图3是体现温度和pH对某种酶活性影响的曲线图。回答下列问题:
(1)图1结果体现的H2O2酶具有的特性是______,H2O2酶具有该特性的原因是____________。O2的产生量最终相等的原因是______。
(2)图2中在温度保持不变的前提下,虚线只表示改变了一个实验条件的结果,改变的实验条件最可能是_____。
(3)图3中t1对应的温度是该酶的___________温度,过酸、过碱、温度过高会使酶的____________遭到破坏,使酶永久失活。
【答案】(1)高效性 H2O2酶降低活化能的作用更显著 两组实验的H2O2的量相等
(2)增加H2O2酶的量
(3)最适 空间结构
【解析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是 RNA。其基本单位是氨基酸或核糖核苷酸;生理作用是催化作用,实质是降低反应的活化能,特性是高效性、专一性、作用条件温和。
(1)图1中可以看出,与加入FeCl3相比,加入H2O2酶后,在一定时间内,产生的O2更多,说明H2O2酶的催化效率更高,体现了酶具有高效性,酶具有该特性的原因是H2O2酶降低活化能的作用更显著,酶只能改变反应的速率,不改变反应的平衡,两组实验的H2O2的量相等,所以O2的产生量最终相等的原因。
(2)图2实线表示在最适温度和最适pH下不同H2O2浓度对H2O2酶催化H2O2分解的速率的影响情况,随着H2O2浓度的增加,实线bc段O2产生速率不变,应该是由于酶的数量有限,而虚线反应速率提高,可能是增加H2O2酶的量。
(3)图3中t1对应的温度是该酶的最适温度,因为在t1底物剩余量最少,说明催化反应更彻底,酶的催化能力最强;过酸、过碱、温度过高会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,但肽键没有断裂。
7.(25-26高一上·江苏连云港灌云·期中)不同种类的纤维素酶的结构和活性有很大差别,A酶和B酶分别是两种微生物分泌的纤维素酶。图甲是某课题组的实验结果示意图,图乙是与酶有关的曲线,请分析并回答下列问题:
(1)酶的化学本质是__________,在生物体中的作用是__________,作用机理是___________。
(2)从结果分析,图甲实验研究的课题是探究___________的影响。能否确定50℃是这两种酶作用的最适温度?__________(填“能”或“不能”),理由是___________。
(3)联系所学内容,分析图乙的曲线:
①对于曲线abc,若X轴表示pH,则曲线上b点对应的横坐标表示__________,此时酶活性最高。
②对于曲线abd,若X轴表示反应物浓度,则Y轴可表示___________以反映酶活性强弱。曲线bd不再增加的原因是___________限制。
(4)若研究对象是胃蛋白酶,则选用的底物是__________。若胃蛋白酶浓度和其他条件不变,反应液pH由10逐渐降低到2,则反应的速率将不变,原因是__________。
【答案】(1)绝大多数是蛋白质(少数是RNA) 催化 降低化学反应所需的活化能
(2)温度对A酶和B酶活性 不能 温度梯度设置较大
(3)最适pH 酶促反应速率 酶浓度
(4)蛋白质 胃蛋白酶的最适pH在2左右,pH为10时胃蛋白酶已经失活,即使再降低pH,酶活性也不会恢复
【解析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大刘部分是蛋白质,少数的是RNA。酶的催化作用具有高效性是因为同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。此外酶还具有专一性和作用条件的温和性等。
(1)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大刘部分是蛋白质,少数的是RNA,在生物体中的作用是催化作用,作用机理是降低化学反应所需的活化能;
(2)由甲图可知,该实验研究的课题是探究温度对酶A和酶B活性的影响;由甲图可以看出在50℃时这两种酶的活性较高,但由于温度梯度设置过大,因此不能确定50℃是这两种酶作用的最适温度;
(3)①酶的活性受pH影响,在最适宜的pH条件下酶的活性最高,pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低。因此对于曲线abc:若X轴表示pH,则曲线上b点表示的生物学意义是在最适pH下,酶的催化效率最高(反应速率最快或酶活性最强);
②影响酶促反应速率的因素还有底物浓度,在一定浓度范围内,随着底物浓度的增加,酶促反应的速率在增加,当底物浓度达到一定值后,反应速率就不会增加,此时限制反应速率的因素是酶浓度。因此,对于曲线abd:若X轴表示反应物浓度,则Y轴可表示酶促反应速率,制约曲线bd增加的原因是酶浓度限制。
(4)酶具有专一性,胃蛋白酶只能催化蛋白质的水解;由于胃蛋白酶的最适pH是2左右,所以pH为10时胃蛋白酶已经失活,即使再降低pH,酶活性也不会恢复,酶催化反应的速度不会改变。
8.(25-26高一上·江苏扬州邗江·期中)小麦的穗发芽率会影响其产量和品质。科研人员发现某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。
实验材料:穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子;试管、蒸馏水、缓冲液、淀粉溶液等。
(1)实验步骤:
①分别将红、白粒小麦种子加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉)。
②取多支试管,分成A、B、C三组,在A组中加入0.5mL红粒小麦提取液,在B组中加入_____,在C组中加入_____。
③分别在三组试管中加入1mL缓冲液和1mL淀粉溶液,室温下反应适宜时间。
④将三组试管同时加热,冷却后加入适量_____显色,观察颜色变化并记录。
(2)该实验的自变量为_____,步骤④中加热的目的是_____,显色结果呈_____色。
(3)实验结果:
组别
A
B
C
显色结果
+++
+
+++++
(用“+”表示颜色深浅,其数目越多表示颜色越深。)
结果表明:淀粉酶活性较高的组别是_____(填字母),据此推测:淀粉酶活性越高,小麦的穗发芽率越_____。
【答案】(1)0.5mL白粒小麦提取液 0.5mL蒸馏水 碘液
(2)提取液的种类 使酶失活,各组同时终止酶促反应 蓝
(3)B 高
【解析】根据实验设计分析可知实验的单一变量是小麦籽粒,则“加样”属于无关变量,应该保持相同,所以步骤①中加入的C是1.5mL蒸馏水作为对照;加入缓冲液的目的是调节pH,实验的因变量是显色结果,颜色越深,说明淀粉被分解得越少,种子的发芽率越低。
(1)该实验是以白色小麦和红色小麦进行对比,所以步骤①中B加入0.5mL白粒小麦提取液,C加入0.5mL蒸馏水作为对照。
三支试管各加入1mL缓冲液,再各加1mL淀粉溶液,淀粉遇碘变蓝,所以加碘液显色。
(2)该实验自变量是加入提取液种类,因变量是加入碘液后显现的颜色。本实验是通过检测淀粉的剩余量(即蓝色的深浅)来反映酶活性,应在反应相同时间后同时终止酶促反应,酶的作用条件温和,高温会使酶失活,因此步骤④中加热的目的是使酶失活,各组同时终止酶促反应。淀粉遇碘变蓝,显色结果为蓝色。
(3)结果表明:B中蓝色最浅,说明淀粉分解最多,淀粉酶活性较高的组别是B组;据此推测:据此推测:淀粉酶活性越高,小麦的穗发芽率越高。
考点4 ATP的结构和功能
1.(25-26高一上·江苏连云港灌南·期中)(多选)(多选)电鳗的发电细胞能够产生电流以击毙小鱼、虾等猎物或防御敌害。下列叙述错误的是( )
A.ATP分子中的磷酸基团带有正电荷而相互排斥,都具有较高的转移势能
B.电鳗产生高压电流击毙猎物说明发电细胞中储存了大量ATP
C.电鳗发电细胞发电消耗ATP的过程属于放能反应
D.ATP是发电细胞内绝大多数生命活动能够直接利用的能源物质
【答案】ABC
【解析】A、ATP分子中的磷酸基团带有负电荷(而非正电荷),因静电排斥作用使高能磷酸键不稳定,具有高转移势能,A错误;
B、电鳗产生高压电流依赖于发电细胞高效消耗ATP以驱动离子泵,建立电位差,这反映了细胞具有高ATP代谢速率(如通过线粒体快速合成),发电细胞中ATP含量很低,B错误;
C、电鳗发电细胞发电时伴随ATP水解,ATP水解放出的能量转化为电能,所以消耗ATP的过程属于吸能反应,C错误;
D、ATP是细胞内的直接能源物质,ATP是发电细胞内绝大多数生命活动能够直接利用的能源物质,D正确。
故选ABC。
2.(25-26高一上·江苏连云港灌云·期中)ATP快速荧光检测仪基于萤火虫发光原理,利用“荧光素-荧光素酶体系”与ATP发生反应产生光,再根据发光强弱来估测微生物残留量。下列说法错误的是( )
A.ATP分子末端的磷酸基团具有较高的转移势能
B.ATP的组成元素与萤火虫的遗传物质组成元素相同
C.萤火虫细胞内线粒体是合成ATP的主要场所
D.由反应式可知萤火虫发出荧光属于放能反应
【答案】D
【解析】ATP又叫腺苷三磷酸,ATP既是贮能物质,又是供能物质;ATP在活细胞中的含量很少,因ATP与ADP可迅速相互转化;细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制,普遍存在于生物界中,是生物界的共性;吸能反应一般与ATP的分解相联系,放能反应一般与ATP的合成相联系。
A、ATP分子末端的磷酸基团具有较高的转移势能,水解时可以释放能量,A正确;
B、ATP由一个腺苷和三个磷酸基团构成,元素组成为C、H、O、N、P,萤火虫的遗传物质为DNA,元素组成也是C、H、O、N、P,B正确;
C、线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸能产生大量ATP,所以萤火虫细胞内线粒体是合成ATP的主要场所,C正确;
D、由反应式可知萤火虫发出荧光消耗ATP,属于吸能反应,D错误。
故选D。
3.(25-26高一上·江苏连云港灌南·期中)研究人员利用磷脂、载体蛋白(Ⅰ)和ATP合酶(Ⅱ)构建了ATP体外合成体系,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.ATP分子结构简式为A-P~P~P,其中A表示腺苷
B.图中Ⅰ转运H⁺的方式属于主动运输
C.图中Ⅱ转运H⁺消耗的能量由ATP水解提供
D.图中Ⅱ处两侧H⁺的浓度变化会影响ATP的合成
【答案】C
【解析】A、ATP 的结构简式为 A-P~P~P,其中 “A” 代表腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,A正确;
B、图中Ⅰ转运H⁺的方式属于主动运输,所需的能量为光能,B正确;
C、图中 ATP 合酶(Ⅱ)转运 H⁺的同时合成 ATP,其能量来源是H⁺的浓度差(势能),而非ATP 水解为转运H⁺提供能量,C错误;
D、ATP 的合成依赖 H⁺的浓度差(膜两侧 H⁺浓度梯度),若 Ⅱ 处两侧 H⁺浓度变化(梯度减小),会影响 ATP 的合成效率,D正确。
故选C。
4.(25-26高一上·江苏扬州江都·期中)如图是ATP的结构示意图,①、②、③表示组成ATP的物质或基团,下列相关叙述错误的是( )
A.①是指的腺嘌呤,即ATP中的A
B.②是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA基本组成单位之一
C.③是ATP末端的磷酸基团,脱离后可携带能量与载体蛋白结合
D.酶1和酶2催化不同的化学反应,说明酶有专一性
【答案】A
【解析】A、ATP 中的 “A” 代表腺苷(腺嘌呤 + 核糖),而①仅指腺嘌呤,A错误;
B、②是腺苷,若腺苷与一个磷酸结合形成腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一,B正确;
C、ATP 末端的磷酸基团(③)脱离后形成的磷酸基团可携带能量,与载体蛋白结合(如主动运输中载体蛋白的磷酸化),C正确;
D、酶1催化ATP水解,酶2催化ATP合成,一种酶催化一种反应,体现酶的专一性,D正确。
故选A。
5.(25-26高一上·江苏扬州江都·期中)ATP是细胞的能量“通货”。下列有关叙述正确的是( )
A.生物合成ATP所需的能量都来自呼吸作用
B.无论是剧烈运动还是安静状态,人体肌细胞中ATP的含量都很低
C.ATP分子是唯一为生命活动提供能量的物质
D.合成ATP一定需要酶的催化,酶促反应一定需要ATP供能
【答案】B
【解析】A、生物合成ATP的能量来源包括呼吸作用和光合作用(如植物细胞的光反应阶段),因此并非全部来自呼吸作用,A错误;
B、ATP在细胞内的含量极少,但转化迅速,无论细胞处于何种状态,其含量均保持低水平稳定,B正确;
C、ATP是直接能源物质,但并非唯一。如GTP、UTP等也可为特定反应供能,且糖类、脂肪等储能物质分解后通过ATP间接供能,C错误;
D、合成ATP需要酶知足 (如ATP合成酶),但酶促反应不一定需要ATP供能(如水解反应),D错误。
故选B。
6.(25-26高一上·江苏扬州邗江·期中)ATP是细胞内流通的能量“货币”,其合成和水解与多种生理过程有关。下列叙述正确的是( )
A.ATP是生命活动的直接能源物质,脱去2个磷酸基团后形成腺苷
B.ATP的合成常与放能反应相联系,生物体合成ATP所需要的能量来自细胞呼吸
C.代谢旺盛的细胞中含有大量ATP,且ATP与ADP能迅速相互转化
D.光合作用中光能可转化为ATP中的化学能,有些生物体也可将ATP中的化学能转化为光能
【答案】D
【解析】A、ATP脱去2个磷酸基团后形成的是腺嘌呤核糖核苷酸(AMP),而非腺苷(腺苷由腺嘌呤和核糖组成,不含磷酸基团),A错误;
B、ATP的合成确实与放能反应相联系,但生物体合成ATP的能量来源不仅来自细胞呼吸,还有光合作用(如植物细胞),B错误;
C、代谢旺盛的细胞中ATP与ADP的转化速率快,但ATP含量仍保持较低水平,而非“大量”,C错误;
D、光合作用的光反应阶段将光能转化为ATP中的化学能,而萤火虫发光等生命活动可将ATP中的化学能转化为光能,D正确。
故选D。
试卷第1页,共3页
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