09高考生物最后冲刺复习：酶与atp
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专题二 细胞代谢
第二讲 酶与ATP
一.知识方法梳理
考纲解读：
1．酶在代谢中的作用(高考要求：Ⅱ)
2．ATP在能量代谢中的作用(高考要求：Ⅱ)
要点梳理：
1．降低化学反应活化能的酶
（1）酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。。。
酶的概念三要素：产生部位：活细胞。蛋白质类酶是在核糖体上合成，RNA类酶是在细胞核等处合成。生理作用：生物催化作用。化学本质：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA
（2）酶作用的特性：高效性、专一性、酶的作用条件较温和。
（3）酶活性的影响因素
特别提示：
在探究影响酶活性的条件实验中的注意事项。。
（1）制备的可溶性淀粉液定要冷却后才能使用，如果用刚煮沸的可溶性淀粉溶液进行实验，就会因温度过高而破坏淀粉酶的活肚。
（2）淀粉酶的来源不同．其最适温度也不定相同，在保温时必须加以考虑。市售的淀粉酶的最适温度一般在60℃左右，唾液淀粉酶的最适温度在37℃。
（3）在探究温度对酶活性影响时．对照组加人等量的反应物如2 mL 可溶性淀粉后要先放人不同环境5min使反应物达到所处不同环境的温度．然后再加新鲜酶液．摇匀维持5min否则若加入酶后再放入不同温度的环境中．由于酶的高效性．在升温或降温的过程中已把反应物给分斛了．会造成错觉。
（4）关于pH对酶活性影响实验中．操作时必须先将酶置于不同环境条件下(加清水、加氢氧化钠、加盐酸)．然后再加入反应物如可溶性淀粉液。不能在加入酶后，先加入反应物，再加入盐酸或氢氧化钠，这样可以防止反应物在酶的作用下水解，方可证实环境过酸和过碱对酶活性的影响。如果改变顺序则会影响效果。此实验中要注意保持酶在最适温度下发挥作用．排除温度对酶活性的影响．变量只有pH的不同。
2．细胞的能量"通货"--ATP
（1）ATP即三磷酸腺苷，结构简式：A-P～P～P
（2）ATP与ADP之间的相互转化：
物质的变化是可逆的，而能量的变化是不可逆的。。。
（3）ATP在细胞内的含量很少。但是，ATP在细胞内的转化速度十分迅速。ATP的形成途径：
特别提示：
ATP与ADP的相互转化中的能量代谢 ATP 合成中能量以化学能的形式转移到ATP中，储存能量。ATP水解时，高能磷酸键中的能量就释放出来，供生命活动利用。
（1）"ADP+Pi+能量→ATP"能量的来源(场所)和去路：
①来源：
动物细胞：主要是呼吸作用。(主要在线粒体内，还有在细胞质基质内)
植物细胞：除呼吸作用(同上)外，还有光合作用(在叶绿体内)。
②去路：贮存在ATP中。
（2）"ATP→ADP+Pi+能量"能量的来源(场所)和去路：
①来源：ATP的高能磷酸键中的能量。
②去路：为生物体的各项生命活动提供能量，如细胞分裂、细胞生长、矿质元素的吸收等。
二.题型分类聚焦：。。
类型一：酶的特性的考查
例1 （2008高考上海生物）β－半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖，但不能催化麦芽糖分解为葡萄糖。这表明，β－半乳糖苷酶的催化作用具有
A．高效性 B．专一性 C．稳定性 D．多样性
分析：一种酶只能催化一种物质的一种反应是酶的专一性的概念。β-半乳糖苷酶的催化作用具有专一性，催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖，但不能催化麦芽糖分解为葡萄糖。
解答： B
类型二：ATP与ADP的相互转化及能量代谢
例2（2005·江苏生物）下列过程能使ADP含量增加的是（ ）
A、消化道内蛋白质的消化 B、线粒体内的[H]与02结合
C、叶绿体中的叶绿素a失去电子 D、细胞分裂时纺锤丝的收缩
分析： ADP增加意味着ATP不断水解释放出能量，即相关生理活动要消耗能量。经分析，消化道内蛋白质消化即蛋白质在蛋白酶作用下水解，不需要消耗能量；线粒体内[H]与O2结合是产生大量的ATP，叶绿体中的叶绿素a失去电子是将光能转化成电能，然后将电能转变成活跃的化学能贮存在ATP中，此过程也要合成ATP；而细胞分裂时纺锤丝的收缩需要消耗能量，ATP水解释能后转化成ADP。。。
解答：D
变式：下列有关酶和ATP的叙述中，正确的有（ ）。
①生物体内都有酶和ATP ②酶是活细胞产生的一类具有催化作用的蛋白质，酶都是在细胞的核糖体上合成的 ③酶的催化作用具有专一性，每一种酶只能催化一种化合物的化学反应，高温、低温、过酸和过碱都会使酶的失活 ④ATP与ADP之间可以相互转化，这种转化是可逆的，ATP的形成完全依赖于细胞内的呼吸作用 ⑤同一个体内的各种细胞所含酶的种类有差异，数量不同，但作用相同 ⑥能合成酶的细胞就能产生ATP，能产生ATP的细胞也在不断地合成酶
A、4个 B、5个 C、0个 D、2个
分析：本题考查有关酶和ATP的相关知识。酶是活细胞产生的，具有催化作用的有机物。大多是蛋白质，少数是RNA。酶具有专一性、高效性和温和性等特点，但低温时酶的活性只是降低，而不是失活，因此与高温、过酸和过碱使酶失活的机理不同。ATP是生命活动的直接能源物质，因此，活细胞内ATP与ADP不停地相互转化，但这种转化仅物质可逆，而能量不可逆。酶和ATP与新陈代谢密切相关，病毒自身不能体现生命现象，就是因为体内缺乏相关的酶和ATP等。同一个体的不同细胞中能进行不同的化学反应，因此就有不同的酶催化不同的化学反应。能合成酶的细胞就一定能产生ATP，但能产生ATP的细胞不一定能不停地合成酶，如哺乳动物成熟的红细胞。。。
解答：C
三．易错误区警示：
题目1：29、哪种生理活动不可以使ATP转变为ADP（）
A．光反应 B．丙酮酸分解 C．小肠吸收葡萄糖 D．植物根尖吸收水分
分析：考察的是ATP是否被消耗，A、B均产生ATP，但均需要合成酶，又要消耗ATP； C是主动运输，需要能量；D通过渗透作用吸水，不需要能量。
解答：D
题目2(07广东)动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶，能专一催化1 mol谷氨酸分解为1mol r－氨基丁酸和1 mol CO2。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为10mmol/L、最适温度、最适pH值的条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见图38一1和图38一2。
图38-1产物CO2：浓度随时间变化曲线图 38-2酶催化反应速率随酶浓度变化曲线
（注：酶浓度固定） （注：反应物浓度过量）
请根据以上实验结果，回答下列问题：
（1）在图38一1画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线（请用"1"标注）。
（2）当一开始时，将混合物中谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%或降低反应温度10℃，请在图38一1中分别画出理想条件下CO2 浓度随时间变化的曲线（请用"2"标注酶浓度增加后的变化曲线，用"3"标注温度降低后的变化曲线），并分别说明原因。（3）重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合，不可解离，迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下，向反应混合物中加入一定量的重金属离子后，请在图38-2中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线（请用"4"标注），并说明其原因。
解析：本题重点考查酶的作用以及影响酶活性的因素等相关知识；考查考生对实验现象和结果进行解释、分析和处理、运用图表形式准确地描述实验现象以及推理能力；考查考生对建立模型分析的科学研究方法的掌握。
由题干可知，每分解1 mol谷氨酸就能产生1 mol CO2，因此根据CO2浓度的变化曲线，就可推得谷氨酸浓度随时间的变化曲线，如图中曲线1。酶的浓度增大，酶催化反应速率提高，在低物量不变的情况下，反应完成的时间减少；温度降低，酶的催化反应速率下降，但酶并未失活，则反应所需的时间增大。重金属离子能与酶牢固结合且可不解离而失活，因此，当加入的重金属离子均与酶结合后，再增大酶浓度，新加入的酶表现出催化活性，由于温度、PH等不变，酶的活性不变，所以酶浓度与其反应速率的直线关系不变。
解答：（1）见曲线1（评分依据：每分解1 mmol谷氨酸则产生1 mmol CO2，根据CO2浓度变化曲线，可得到严格的谷氨酸浓度随时间变化曲线）。。。 （2）当谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%时，见曲线2，其原因：酶量增加50%，酶催化反应速率相应提高，反应完成所需时间减少。当温度降低10℃时，见曲线3，其原因：温度降低，酶催化反应速率下降，但酶并不失活，反应完成所需时间增加。
（3）见曲线4（注：曲线4为一条不经过原点的平行直线，平移距离不限）。原因：一定量的重金属离子使一定量的酶失活，当加入的酶量使重金属离子完全与酶结合后，继续加入的酶开始表现酶活力，此时酶的催化反应速率与酶浓度变化的直线关系不变。
4.能力强化训练
训练1：以下是对生物体ATP的有关叙述，其中正确的一项是 （ ）
A．ATP与ADP的相互转化，在活细胞中其循环是永无休止的
B．ATP与ADP是同一种物质的两种形态
C．生物体内的ATP含量很多，从而保证了生物活动所需能量的持续供应
D．ATP与ADP的相互转化，使生物体内各项化学反应能在常温常压下快速又顺利进行
解析：生命活动要消耗ATP，细胞不断合成ATP，在活细胞中ATP与ADP的相互转化是永无休止的。ATP和ADP是两种不同的物质；细胞内ATP含量很少，但合成很快，以适应生命活动对能量的需求；ATP与ADP的相互转化为生物体内的化学反应提供能量，酶才具有催化作用，降低反应所城的活化能，从而保证生物体内各项化学反应能在常温常压下快速又顺利进行。。。
解答：A
训练2：将一个土豆（含有过氧化氢酶）切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中（如甲图所示）。若土豆片为4片时，每隔5分钟收集一次数据绘制出乙图曲线1，则乙图曲线2是指改变甲图中何种条件后气体量的变化（ ）
A．① B．② C．③ D．②和③
解析：分析乙图，曲线2与曲线1相比，达到酶饱和的时间相同，达到酶饱和时的气体量不同，可知是在底物和反应条件（温度）不变时降低了酶浓度造成的。故A正确。若是改变土豆的数量，曲线应改变达到酶饱和的时间，但不改变达到酶饱和时的气体量。若改变是温度，则改变酶的催化效率，但不改变达到酶饱和时的气体量。
解答：A
训练3：有些酶必需在有激活剂的条件下才具有活性。下列是有关某种酶的实验，处理方式及结果如下表及下图所示。根据结果判断，叙述不正确的是。。
A．甲物质是该酶的激活剂 B．该酶在80℃的环境条件下没有活性
C．试管Ⅲ中酶的活性比试管Ⅱ中的高 D．35min后试管Ⅱ中产物的量不再增加
解析：A正确，从图上看，加入甲物质后，II和III试管中的底物浓度下降，说明物质甲是该酶的激活剂；B正确，从图上看，从0-50min，试管I中的底物浓度保持不变，说明酶已失活；C错误，由曲线II和III比较可知，试管II中底物浓度下降速率比试管III快，说明在试管中酶的活性比试管ⅡI中的高；D正确，35min时，试管II中的底物消耗殆尽
解答：C，故产物的量不再增加。
训练4：下列选项符合右图示含义的是
A．随pH值从5升高到7，酶的活性逐渐降低
B．随pH值从5升高到7，酶的最适温度不变
C．温度从0→A变化过程中，酶的活性逐渐降低
D．该酶的最适pH值为7
解析：反应物剩余量与酶催化效率成负相关，剩余量越少说明酶催化效率越高。由图可知，酶的活性pH=6>pH=7>pH=5。故A、D错误。从O到A，反应物的剩余量减少，酶的活性逐渐增强，故C错误。无论pH多少都是在A温度条件下酶的活性最高，说明随pH从5升高到7，酶的最适温度不变，故B正确。。。
解答：B
训练5：探究pH对酶活性的影响，应选择表中进行实验的一组试管是 （ ）
A．1和2 B．2和3 C．3和4 D．2和411
解析：探索pH对α-淀粉酶活性的影响时，自变量是pH，应设置不同的pH做对照，温度、酶浓度等是无关变量，应设置为相同且适宜。
解答：B
训练6：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，如下图所示。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。对实验现象的预测正确的是
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：甲试管中蛋白液中的蛋白质被猪笼草分泌液中的蛋白酶分解，但蛋白酶的化学本质是蛋白质，酶在反应前后理化性质不变，加入双缩脲试剂后呈紫色；乙试管加入了蛋白液和水，蛋白质不被分解，加入双缩脲试剂后呈紫色；丙试管加入猪笼草分泌液中的蛋白酶将蛋白块分解，故蛋白块消失；丁试管加入水，蛋白块不能分解，故蛋白块不消失。
解答：C
训练6：目前全球能源危机，各国政府积极开发新能源。利用植物淀粉解决能源问题的关键，是高性能酸性淀粉酶的获取。请完善实验方案，并回答相关问题。。。
【实验目的】比较甲、乙、丙三种生物所产生的淀粉酶的活性。
【实验原理】1．__________________________________________________。
2._淀粉与碘液呈蓝色
【实验材料】三种微生物的淀粉酶提取液（酶浓度相同），淀粉溶液等
【实验步骤】（1）取四支试管，分别编号。
（2）在下表各列的字母位置，填写相应试剂的体积量，并按表内要求完成相关操作。
（3）将上述四支试管放入37℃的水浴中，保温1小时。
（4）四支试管冷却后滴入碘液。
（5）观察比较试管内的颜色变化。
【实验结果】
分析讨论并回答以下问题：
（1）填写表中的数值A_____、B_________、C_______、D的颜色深浅程度______________（用＋或-表示）。
（2）该实验的自变量是_______________________________。
（3）上述结果表明：在最适pH和最适温度条件下，浓度相同的不同来源的淀粉酶，但催化效率不同，其根本原因是__________________________________________。
（4）你认为甲、乙、丙三种生物中，最具有开发价值的是_________。
解析：实验目的是比较甲、乙、丙三种生物所产生的淀粉酶的活性，自变量是来自三种微生物的淀粉酶，因变量是淀粉酶的活性，可通过淀粉酶分解淀粉的反应速率表示，利用淀粉与碘液呈蓝色的特性，根据加入碘液后的颜色深浅做指标。4号试管做空白对照，故不加生物提取液，以确认自变量；加入0.5mL pH为5.5的缓冲液，以抵消加入缓冲液对实验结果的影响；催化效率不同源于酶的不同，其根本原因是三种不同微生物遗传物质上的差异，控制酶合成的基因不同。2号试管的实验结果颜色最浅（-），表明乙生物产生的淀粉酶催化效率最高。
解答：1.淀粉在淀粉酶的作用下分解。。。
（1）0.5 0 3.5 ＋＋＋ （3个及3个以上正号均对）
（2）酶的来源
（3）控制酶合成的基因不同（控制酶合成的基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同）
（4）乙
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专题二 细胞代谢
第二讲 酶与ATP
一.知识方法梳理
考纲解读：
1．酶在代谢中的作用(高考要求：Ⅱ)
2．ATP在能量代谢中的作用(高考要求：Ⅱ)
要点梳理：
1．降低化学反应活化能的酶
（1）酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。。。
酶的概念三要素：产生部位：活细胞。蛋白质类酶是在核糖体上合成，RNA类酶是在细胞核等处合成。生理作用：生物催化作用。化学本质：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA
（2）酶作用的特性：高效性、专一性、酶的作用条件较温和。
（3）酶活性的影响因素
特别提示：
在探究影响酶活性的条件实验中的注意事项。。
（1）制备的可溶性淀粉液定要冷却后才能使用，如果用刚煮沸的可溶性淀粉溶液进行实验，就会因温度过高而破坏淀粉酶的活肚。
（2）淀粉酶的来源不同．其最适温度也不定相同，在保温时必须加以考虑。市售的淀粉酶的最适温度一般在60℃左右，唾液淀粉酶的最适温度在37℃。
（3）在探究温度对酶活性影响时．对照组加人等量的反应物如2 mL 可溶性淀粉后要先放人不同环境5min使反应物达到所处不同环境的温度．然后再加新鲜酶液．摇匀维持5min否则若加入酶后再放入不同温度的环境中．由于酶的高效性．在升温或降温的过程中已把反应物给分斛了．会造成错觉。
（4）关于pH对酶活性影响实验中．操作时必须先将酶置于不同环境条件下(加清水、加氢氧化钠、加盐酸)．然后再加入反应物如可溶性淀粉液。不能在加入酶后，先加入反应物，再加入盐酸或氢氧化钠，这样可以防止反应物在酶的作用下水解，方可证实环境过酸和过碱对酶活性的影响。如果改变顺序则会影响效果。此实验中要注意保持酶在最适温度下发挥作用．排除温度对酶活性的影响．变量只有pH的不同。
2．细胞的能量"通货"--ATP
（1）ATP即三磷酸腺苷，结构简式：A-P～P～P
（2）ATP与ADP之间的相互转化：
物质的变化是可逆的，而能量的变化是不可逆的。。。
（3）ATP在细胞内的含量很少。但是，ATP在细胞内的转化速度十分迅速。ATP的形成途径：
特别提示：
ATP与ADP的相互转化中的能量代谢 ATP 合成中能量以化学能的形式转移到ATP中，储存能量。ATP水解时，高能磷酸键中的能量就释放出来，供生命活动利用。
（1）"ADP+Pi+能量→ATP"能量的来源(场所)和去路：
①来源：
动物细胞：主要是呼吸作用。(主要在线粒体内，还有在细胞质基质内)
植物细胞：除呼吸作用(同上)外，还有光合作用(在叶绿体内)。
②去路：贮存在ATP中。
（2）"ATP→ADP+Pi+能量"能量的来源(场所)和去路：
①来源：ATP的高能磷酸键中的能量。
②去路：为生物体的各项生命活动提供能量，如细胞分裂、细胞生长、矿质元素的吸收等。
二.题型分类聚焦：。。
类型一：酶的特性的考查
例1 （2008高考上海生物）β－半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖，但不能催化麦芽糖分解为葡萄糖。这表明，β－半乳糖苷酶的催化作用具有
A．高效性 B．专一性 C．稳定性 D．多样性
分析：一种酶只能催化一种物质的一种反应是酶的专一性的概念。β-半乳糖苷酶的催化作用具有专一性，催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖，但不能催化麦芽糖分解为葡萄糖。
解答： B
类型二：ATP与ADP的相互转化及能量代谢
例2（2005·江苏生物）下列过程能使ADP含量增加的是（ ）
A、消化道内蛋白质的消化 B、线粒体内的[H]与02结合
C、叶绿体中的叶绿素a失去电子 D、细胞分裂时纺锤丝的收缩
分析： ADP增加意味着ATP不断水解释放出能量，即相关生理活动要消耗能量。经分析，消化道内蛋白质消化即蛋白质在蛋白酶作用下水解，不需要消耗能量；线粒体内[H]与O2结合是产生大量的ATP，叶绿体中的叶绿素a失去电子是将光能转化成电能，然后将电能转变成活跃的化学能贮存在ATP中，此过程也要合成ATP；而细胞分裂时纺锤丝的收缩需要消耗能量，ATP水解释能后转化成ADP。。。
解答：D
变式：下列有关酶和ATP的叙述中，正确的有（ ）。
①生物体内都有酶和ATP ②酶是活细胞产生的一类具有催化作用的蛋白质，酶都是在细胞的核糖体上合成的 ③酶的催化作用具有专一性，每一种酶只能催化一种化合物的化学反应，高温、低温、过酸和过碱都会使酶的失活 ④ATP与ADP之间可以相互转化，这种转化是可逆的，ATP的形成完全依赖于细胞内的呼吸作用 ⑤同一个体内的各种细胞所含酶的种类有差异，数量不同，但作用相同 ⑥能合成酶的细胞就能产生ATP，能产生ATP的细胞也在不断地合成酶
A、4个 B、5个 C、0个 D、2个
分析：本题考查有关酶和ATP的相关知识。酶是活细胞产生的，具有催化作用的有机物。大多是蛋白质，少数是RNA。酶具有专一性、高效性和温和性等特点，但低温时酶的活性只是降低，而不是失活，因此与高温、过酸和过碱使酶失活的机理不同。ATP是生命活动的直接能源物质，因此，活细胞内ATP与ADP不停地相互转化，但这种转化仅物质可逆，而能量不可逆。酶和ATP与新陈代谢密切相关，病毒自身不能体现生命现象，就是因为体内缺乏相关的酶和ATP等。同一个体的不同细胞中能进行不同的化学反应，因此就有不同的酶催化不同的化学反应。能合成酶的细胞就一定能产生ATP，但能产生ATP的细胞不一定能不停地合成酶，如哺乳动物成熟的红细胞。。。
解答：C
三．易错误区警示：
题目1：29、哪种生理活动不可以使ATP转变为ADP（）
A．光反应 B．丙酮酸分解 C．小肠吸收葡萄糖 D．植物根尖吸收水分
分析：考察的是ATP是否被消耗，A、B均产生ATP，但均需要合成酶，又要消耗ATP； C是主动运输，需要能量；D通过渗透作用吸水，不需要能量。
解答：D
题目2(07广东)动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶，能专一催化1 mol谷氨酸分解为1mol r－氨基丁酸和1 mol CO2。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为10mmol/L、最适温度、最适pH值的条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见图38一1和图38一2。
图38-1产物CO2：浓度随时间变化曲线图 38-2酶催化反应速率随酶浓度变化曲线
（注：酶浓度固定） （注：反应物浓度过量）
请根据以上实验结果，回答下列问题：
（1）在图38一1画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线（请用"1"标注）。
（2）当一开始时，将混合物中谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%或降低反应温度10℃，请在图38一1中分别画出理想条件下CO2 浓度随时间变化的曲线（请用"2"标注酶浓度增加后的变化曲线，用"3"标注温度降低后的变化曲线），并分别说明原因。（3）重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合，不可解离，迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下，向反应混合物中加入一定量的重金属离子后，请在图38-2中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线（请用"4"标注），并说明其原因。
解析：本题重点考查酶的作用以及影响酶活性的因素等相关知识；考查考生对实验现象和结果进行解释、分析和处理、运用图表形式准确地描述实验现象以及推理能力；考查考生对建立模型分析的科学研究方法的掌握。
由题干可知，每分解1 mol谷氨酸就能产生1 mol CO2，因此根据CO2浓度的变化曲线，就可推得谷氨酸浓度随时间的变化曲线，如图中曲线1。酶的浓度增大，酶催化反应速率提高，在低物量不变的情况下，反应完成的时间减少；温度降低，酶的催化反应速率下降，但酶并未失活，则反应所需的时间增大。重金属离子能与酶牢固结合且可不解离而失活，因此，当加入的重金属离子均与酶结合后，再增大酶浓度，新加入的酶表现出催化活性，由于温度、PH等不变，酶的活性不变，所以酶浓度与其反应速率的直线关系不变。
解答：（1）见曲线1（评分依据：每分解1 mmol谷氨酸则产生1 mmol CO2，根据CO2浓度变化曲线，可得到严格的谷氨酸浓度随时间变化曲线）。。。 （2）当谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%时，见曲线2，其原因：酶量增加50%，酶催化反应速率相应提高，反应完成所需时间减少。当温度降低10℃时，见曲线3，其原因：温度降低，酶催化反应速率下降，但酶并不失活，反应完成所需时间增加。
（3）见曲线4（注：曲线4为一条不经过原点的平行直线，平移距离不限）。原因：一定量的重金属离子使一定量的酶失活，当加入的酶量使重金属离子完全与酶结合后，继续加入的酶开始表现酶活力，此时酶的催化反应速率与酶浓度变化的直线关系不变。
4.能力强化训练
训练1：以下是对生物体ATP的有关叙述，其中正确的一项是 （ ）
A．ATP与ADP的相互转化，在活细胞中其循环是永无休止的
B．ATP与ADP是同一种物质的两种形态
C．生物体内的ATP含量很多，从而保证了生物活动所需能量的持续供应
D．ATP与ADP的相互转化，使生物体内各项化学反应能在常温常压下快速又顺利进行
解析：生命活动要消耗ATP，细胞不断合成ATP，在活细胞中ATP与ADP的相互转化是永无休止的。ATP和ADP是两种不同的物质；细胞内ATP含量很少，但合成很快，以适应生命活动对能量的需求；ATP与ADP的相互转化为生物体内的化学反应提供能量，酶才具有催化作用，降低反应所城的活化能，从而保证生物体内各项化学反应能在常温常压下快速又顺利进行。。。
解答：A
训练2：将一个土豆（含有过氧化氢酶）切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中（如甲图所示）。若土豆片为4片时，每隔5分钟收集一次数据绘制出乙图曲线1，则乙图曲线2是指改变甲图中何种条件后气体量的变化（ ）
A．① B．② C．③ D．②和③
解析：分析乙图，曲线2与曲线1相比，达到酶饱和的时间相同，达到酶饱和时的气体量不同，可知是在底物和反应条件（温度）不变时降低了酶浓度造成的。故A正确。若是改变土豆的数量，曲线应改变达到酶饱和的时间，但不改变达到酶饱和时的气体量。若改变是温度，则改变酶的催化效率，但不改变达到酶饱和时的气体量。
解答：A
训练3：有些酶必需在有激活剂的条件下才具有活性。下列是有关某种酶的实验，处理方式及结果如下表及下图所示。根据结果判断，叙述不正确的是。。
A．甲物质是该酶的激活剂 B．该酶在80℃的环境条件下没有活性
C．试管Ⅲ中酶的活性比试管Ⅱ中的高 D．35min后试管Ⅱ中产物的量不再增加
解析：A正确，从图上看，加入甲物质后，II和III试管中的底物浓度下降，说明物质甲是该酶的激活剂；B正确，从图上看，从0-50min，试管I中的底物浓度保持不变，说明酶已失活；C错误，由曲线II和III比较可知，试管II中底物浓度下降速率比试管III快，说明在试管中酶的活性比试管ⅡI中的高；D正确，35min时，试管II中的底物消耗殆尽
解答：C，故产物的量不再增加。
训练4：下列选项符合右图示含义的是
A．随pH值从5升高到7，酶的活性逐渐降低
B．随pH值从5升高到7，酶的最适温度不变
C．温度从0→A变化过程中，酶的活性逐渐降低
D．该酶的最适pH值为7
解析：反应物剩余量与酶催化效率成负相关，剩余量越少说明酶催化效率越高。由图可知，酶的活性pH=6>pH=7>pH=5。故A、D错误。从O到A，反应物的剩余量减少，酶的活性逐渐增强，故C错误。无论pH多少都是在A温度条件下酶的活性最高，说明随pH从5升高到7，酶的最适温度不变，故B正确。。。
解答：B
训练5：探究pH对酶活性的影响，应选择表中进行实验的一组试管是 （ ）
A．1和2 B．2和3 C．3和4 D．2和411
解析：探索pH对α-淀粉酶活性的影响时，自变量是pH，应设置不同的pH做对照，温度、酶浓度等是无关变量，应设置为相同且适宜。
解答：B
训练6：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，如下图所示。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。对实验现象的预测正确的是
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：甲试管中蛋白液中的蛋白质被猪笼草分泌液中的蛋白酶分解，但蛋白酶的化学本质是蛋白质，酶在反应前后理化性质不变，加入双缩脲试剂后呈紫色；乙试管加入了蛋白液和水，蛋白质不被分解，加入双缩脲试剂后呈紫色；丙试管加入猪笼草分泌液中的蛋白酶将蛋白块分解，故蛋白块消失；丁试管加入水，蛋白块不能分解，故蛋白块不消失。
解答：C
训练6：目前全球能源危机，各国政府积极开发新能源。利用植物淀粉解决能源问题的关键，是高性能酸性淀粉酶的获取。请完善实验方案，并回答相关问题。。。
【实验目的】比较甲、乙、丙三种生物所产生的淀粉酶的活性。
【实验原理】1．__________________________________________________。
2._淀粉与碘液呈蓝色
【实验材料】三种微生物的淀粉酶提取液（酶浓度相同），淀粉溶液等
【实验步骤】（1）取四支试管，分别编号。
（2）在下表各列的字母位置，填写相应试剂的体积量，并按表内要求完成相关操作。
（3）将上述四支试管放入37℃的水浴中，保温1小时。
（4）四支试管冷却后滴入碘液。
（5）观察比较试管内的颜色变化。
【实验结果】
分析讨论并回答以下问题：
（1）填写表中的数值A_____、B_________、C_______、D的颜色深浅程度______________（用＋或-表示）。
（2）该实验的自变量是_______________________________。
（3）上述结果表明：在最适pH和最适温度条件下，浓度相同的不同来源的淀粉酶，但催化效率不同，其根本原因是__________________________________________。
（4）你认为甲、乙、丙三种生物中，最具有开发价值的是_________。
解析：实验目的是比较甲、乙、丙三种生物所产生的淀粉酶的活性，自变量是来自三种微生物的淀粉酶，因变量是淀粉酶的活性，可通过淀粉酶分解淀粉的反应速率表示，利用淀粉与碘液呈蓝色的特性，根据加入碘液后的颜色深浅做指标。4号试管做空白对照，故不加生物提取液，以确认自变量；加入0.5mL pH为5.5的缓冲液，以抵消加入缓冲液对实验结果的影响；催化效率不同源于酶的不同，其根本原因是三种不同微生物遗传物质上的差异，控制酶合成的基因不同。2号试管的实验结果颜色最浅（-），表明乙生物产生的淀粉酶催化效率最高。
解答：1.淀粉在淀粉酶的作用下分解。。。
（1）0.5 0 3.5 ＋＋＋ （3个及3个以上正号均对）
（2）酶的来源
（3）控制酶合成的基因不同（控制酶合成的基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同）
（4）乙
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