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5.1酶和ATP题组一、酶在代谢中的作用及影响因素1．(2013年高考新课标全国卷Ⅱ)关于酶的叙述，错误的是( )A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物解析：本题主要考查酶的相关知识。
细胞生命活动所必需的酶，如呼吸氧化酶，会存在于分化程度不同的各类细胞中；低温抑制酶的活性，在一定范围内，当温度回升后，酶的活性可以恢复，但酶的空间结构一旦被破坏，其活性将无法恢复，低温没有破坏酶的空间结构；酶提高化学反应速度是靠降低化学反应的活化能实现的；酶在化学反应中充当催化剂，也可以作为另一个反应的底物。
答案：B2．(2014年高考福建卷)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。
由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是( ) A．蛋白酶B．RNA聚合酶C．RNA D．逆转录酶解析：大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，核糖体是由蛋白质和rRNA组成的，用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质后，核糖体中只剩下RNA成分，因此，由题中信息“用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应”可说明催化该反应的物质是RNA，故C正确，A、B、D错误。
答案：C3．(2014年高考重庆卷)如图为乙醇在人体内主要的代谢过程。
下列相关叙述，正确的是( )A．乙醇转化为乙酸发生的氧化反应，均由同一种氧化酶催化B．体内乙醇浓度越高，与乙醇分解相关的酶促反应速率越快C．乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水，同时释放能量D．正常生理情况下，人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关解析：酶催化反应时具有专一性，A错误；在一定浓度范围内，随乙醇浓度增加，酶促反应速率加快，达到一定浓度后，酶促反应速率不变，B错误；乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水，并释放能量，C正确；人是恒温动物，其代谢速率不受环境温度影响而发生大的变化，D错误。
2010届高三生物一轮复习讲练精品学案系列――“影响酶活性的条件”的探究分析【课标要求】酶在代谢中的作用。
【考向瞭望】以曲线、图表及实验设计题形式考查影响酶活性的因素。
【知识梳理】一、温度对酶活性的影响：（一）原理解读 1、 2、温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。
（二）实验设计思路 （三）实验设计程序二、pH 对酶活性的影响：（一）原理解读：1、 。
2、pH 影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气生成量的多少。
（二）实验设计程序：取n 支试管→分别加入等量的质量分数为3%的过氧化氢溶液→用盐酸或NaOH 溶液调整出不同的pH （如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0）→分别滴加等量的同种新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液→用点燃但无火焰的卫生香来检验氧气的生成情况。
三、与酶有关的曲线解读（一）表示酶高效性的曲线：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、酶只能催化已存在的化学反应。
（二）表示酶专一性的曲线：1、在A 反应物中加入酶A ，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A 催化底物A 参加反应。
2、在A 反应物中加入酶B ，反应速率和未加酶时相同，说明酶B 不催化底物A 参加反应。
（三）影响酶活性的曲线：1、在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用将减弱。
2、在最适pH 时，酶的催化作用最强，高于或低于最适pH ，酶的催化作用都将减弱。
3、过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
4、反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
（四）底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响：1、在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。
探究酶的特性及影响酶活性的因素1、酶的高效性——比较过氧化氢在不同条件下的分解（1）实验过程及现象：采取对照实验证明酶的高效性，将酶与无机催化剂进行比较：（2）注意事项：①实验时必须用新鲜的、刚从活的动物体中取出的肝脏做实验材料。
如果肝脏不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，使组织中酶分子的数量减少且活性降低；（2）实验中使用肝脏得研磨液，可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解；（3）滴加FeCl3溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管，因为酶的催化具有微量、高效性，少量酶带入FeCl3溶液中就会影响实验结果的准确性。
（3）实验中的理论分析：酶具有高效性的机理是其能够显著降低反应活化能，缩短反应达到平衡点的时间，并使细胞代谢在温和条件下快速进行。
2、探究影响酶活性的因素——温度对酶活性的影响（1）探究温度对酶活性的影响时，应设置一定的温度梯度，观察不同温度对酶活性的影响：反映了低温条件下酶活性降低、高温条件下酶失活，而在适宜温度下酶具有较高活性。
（2）探究温度对酶活性的影响的实验中应注意的问题：①实验程序中，步骤2、3一定不能颠倒，否则实验会失败；②本实验不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢的分解实验，因为过氧化氢在加热条件下即使没有酶的作用分解也会加快；③当利用淀粉酶催化淀粉水解来探究温度对酶活性的影响时，不宜选用斐林试剂作为检测试剂：斐林试剂检测还原糖的过程中需要水浴加热，会对实验温度造成干扰。
3、探究影响酶活性的因素——pH对酶活性的影响（1）探究pH对酶活性的影响时，应设置一定的pH值梯度，观察不同pH对酶活性的影响：过酸、过碱条件下酶失活，而在中性条件下酶活性较高的现象。
（2）探究pH对酶活性的影响的实验中应注意的问题：①实验程序中，步骤2、3一定不能颠倒，否则实验失败；②本实验中也可将过氧化氢酶和过氧化氢分别调至同一PH再混合，以保证反应一开始便达到预设pH；③本实验不宜选用淀粉酶催化淀粉水解的实验，因为淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。
【世纪金榜】2016届高三生物第一轮复习第5章探究影响酶活性的条件回扣教材题组新人教版必修11.(2013·海南高考)关于温度对酶活性影响的叙述，错误的是( )A.不同酶的最适温度可能相同B.随着温度降低，酶促反应的活化能下降C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存D.高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果【解题指南】解答本题时需关注以下两点：(1)温度能影响酶的活性，最适温度时酶的活性最高。
(2)高温使酶变性失活，低温使酶活性降低，但不失活，可用于酶的保存。
【解析】选B。
本题考查酶的活性与温度的关系。
A项，不同酶的最适温度可能相同，也可能不同，故正确。
B项，活化能是指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，活化能与温度无关，故错误。
C项，酶是保存在低温环境下的，酶活性较高时不适合酶的保存，故正确。
D项，高温、强酸、强碱破坏酶的空间结构使酶变性失活，故正确。
2.(2012·海南高考)下列操作中，不可能导致淀粉酶活性发生变化的是( )A.淀粉酶溶液中加入强酸B.淀粉酶溶液中加入蛋白酶C.淀粉酶溶液中加入淀粉溶液D.淀粉酶经高温烘干制成粉剂【解题指南】解答本题的关键是：(1)理解淀粉酶的本质是蛋白质。
(2)熟悉导致蛋白质空间结构发生改变的因素。
【解析】选C。
温度、pH都会影响酶活性；淀粉酶的化学本质为蛋白质，蛋白酶会将其水解，从而使其活性发生改变；淀粉酶溶液中加入淀粉溶液后，淀粉被水解，但是淀粉酶在反应前后结构和活性不变。
3.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，对实验的处理如表所示：对该实验的有关分析不正确的是( )A.在上表的实验处理中，研究了温度和催化剂两个自变量B.试管2中因为没有加入任何试剂，所以应为空白对照组C.若试管4和试管1组成对照实验，可说明酶具有催化作用D.若要研究酶的高效性，可选用的实验组合是试管4和试管3【解析】选B。
根据表格信息，试管1和试管2的变量为温度，试管3和试管4的变量为催化剂种类，二者均是自变量，其他因素，如反应物浓度、pH等为无关变量；试管2虽没有添加任何试剂，但是温度与试管1不同，因此也是实验组；试管1和试管4的差异为是否添加了酶，由此可以证明酶具有催化作用；试管3和试管4的不同点是催化剂为酶或无机催化剂，可以证明酶的高效性。
【世纪金榜】2016届高三生物第一轮复习第5章探究影响酶活性的条件拓展
创新题组新人教版必修1
1.下表为一实验设计，表中“+”表示有，“-”表示无。
与此相关的正确分析是( )
A.本实验试图研究两个问题
B.可以用碘液替代斐林试剂来检验实验结果
C.虽然不知道该酶促反应的最适温度，但可以预期b号试管的反应颜色最浅
D.设置的b、c、d号试管均可以看成是a号试管的对照
【解析】选A。
本实验试图研究两个问题，即酶促反应的最适温度和酶的专一性；实验中d、e、f号试管中结果不能用碘液检测，因为蔗糖遇碘液不发生颜色反应；淀粉酶在40 ℃、60 ℃、80 ℃三个温度中，因为不知道最适温度，所以无法预期试管的反应颜色深浅；a号试管和b、c号试管对照可以检测酶的最适温度，和d号试管对照可以检测酶的专一性，和e号试管不形成对照。
2.将1 mL体积分数为5%的胃液稀释液倒入装有10 mL蛋白质胶体的试管内，置于25 ℃的温水中水浴，研究其对蛋白质的消化情况。
下列各方法中能提高酶活性的是( )
A.把实验温度提高到37 ℃
B.在试管内再加入1 mL体积分数为5%的胃液稀释液
C.将pH由2调为7
D.在试管内加入1 mL唾液
【解析】选A。
温度为37 ℃比25 ℃时更适于胃蛋白酶催化作用的发挥。
B项虽然能够提高反应速率，但没有改变酶的活性。
胃蛋白酶的最适pH为1.5，故C项中将pH由2调为7时，酶可能变性失活。
D项加入1 mL唾液，因唾液中无蛋白酶，故唾液作为溶剂，反而会使溶液的pH变大，酶活性下降。
3.乳糖酶催化乳糖水解。
有两项与此相关的实验，其实验条件均设置为最适条件，实验结果如下，以下分析正确的是( )
A.实验一如果继续增加酶浓度，相对反应速率不再加大
B.实验一增加乳糖浓度，相对反应速率将降低
C.实验二若继续增大乳糖浓度，相对反应速率不再加大
D.实验二若将反应温度提高5 ℃，相对反应速率将增大
【解析】选C 。
实验一中如果增加酶浓度，则相对反应速率可能会继续提高；实验一中如果增加乳糖浓度，在酶充足的条件下，会使相对反应速率迅速升高；若酶含量一定，反应速率有可能保持不变。
实验二中，如果继续增加乳糖浓度(如由30%升高到40%)，相对反应速率不再加大；题中均为最适实验条件，若实验二提高温度，则会降低酶活性，相对反应速率降低。
4.把混有反应物的液体，加到捣碎的土豆汁液中(酶液)，在37 ℃下观察到某些反应现象。
在这种情况下，学生甲设计的对照实验是用蒸馏水代替反应物，加入酶液中，也可观察到该反应现象；学生乙设计的对照实验是用蒸馏水代替酶液，加入反应物中，则观察不到该反应现象。
下面是对此问题的解释，其中可能性最大的一项是( )
A.酶催化的反应即使完全没有反应物，也可缓慢进行
B.蒸馏水溶解了酶，因而能进行反应
C.该酶液中混有与反应物相同的物质
D.该酶液中混有催化同一反应的多种酶
【解析】选C 。
分析题干中信息：反应物+土豆汁液→有某些现象出现；蒸馏水+土豆汁液→有某些现象出现；反应物+蒸馏水→无某些现象出现。
三者相互对比，可推知土豆汁液中可能含有与反应物相同的物质，在自身酶的作用下能发生相同的反应。
酶的催化作用是对反应物的催化，无反应底物时催化作用不能进行；酶液中无论含有几种酶，必须有底物才能体现它们的催化作用。
5.某同学研究温度和pH 对某酶促反应速率的影响，结果如下图。
下列分析正确的是( ) A.该酶催化反应的最适温度为35 ℃左右，最适pH 为8左右 B.当pH 为8时，影响酶促反应速率的主要因素是底物浓度 C.随pH 升高，该酶催化反应的最适温度也逐渐升高
D.当pH为任意固定值时，实验结果都可以证明温度对反应速率的影响
【解析】选A。
本题有两个变量，分别为pH和温度；在4个不同温度下，35 ℃下酶促反应速率最大，所以该酶催化反应的最适温度为35 ℃左右，随着pH的变化，酶促反应速率先增加，后减少，在pH为8左右酶促反应速率最大；当pH为8 时，影响酶促反应速率的主要因素是温度； pH变化不会影响该酶的最适温度；过酸或过碱条件下(曲线对应的两端)，不同温度下的酶促反应速率几乎相同。
6.(2015·银川模拟)动物肝脏细胞中有丰富的被称为过氧化物酶体的单层膜包被的细胞器，其中的过氧化氢酶使细胞代谢过程中的有害产物——H2O2转变成H2O和O2。
根据上述材料，回答下列相关问题：
(1)过氧化物酶体在生物进化过程中比核糖体出现的时间要。
(填“早”或“晚”)
(2)过氧化氢酶的合成要经过两个过程；过氧化氢酶缺乏症是一种遗传性溶血缺陷病，较为罕见，该病的根本原因是。
(3)请分析下列一组实验，并回答有关问题，其中1～5号试管控制温度与加入物质如下表所示：
①能够说明酶具有高效性的是，能够说明酶具有专一性的是。
(填写试管编号)
②若1号、2号、3号、4号和5号都是为了验证酶的某项特性而设置的对照，
号设置得不科学，改进的方法是或。
③若投入物质后，立即用带有余烬的卫生香去试探1～4号试管口，其中3号试管口卫生香。
④实验持续一段时间后，试管3不再产生气泡，可能的原因是或。
⑤若要证明酶的活性受酸碱度的影响，而再增设6号和7号试管，请补充：6号和7号试管内应分别加入；温度均应控制在。
【解析】(1)原核生物中具有核糖体，但是没有过氧化物酶体；具有过氧化物酶体的肝脏细胞属于真核细胞，真核细胞比原核细胞出现得晚。
(2)过氧化氢酶属于蛋白质，其合成需要经过转录和翻译两个过程。
过氧化氢酶缺乏症的根本原因是控制该酶合成的基因发生了突变。
(3)①酶与无机催化剂相比具有高效性；底物相同，而酶种类不同，可以验证酶的专一性。
②4号试管对肝脏研磨液进行高温和低温处理，可用于探究温度对酶活性的影响，对照实验需遵循单一变量原则，即4号试管只能进行高温或低温处理，即将0 ℃改成30 ℃或煮过的肝脏研磨液改成肝脏研磨液。
③3号试管释放的O2最多，卫生香迅速复燃。
④实验持续一段时间后，试管3不再产生气泡，可能的原因是H2O2已经被彻底分解或过氧化氢酶失去活性。
⑤证明酶的活性受酸碱度的影响，自变量是经酸或碱处理过的肝脏研磨液。
答案：(1)晚(2)转录、翻译基因突变
(3)①2和3 3和5 ②4 0 ℃改成30 ℃煮过的肝脏研磨液改成肝脏研磨液③迅速复燃
④H2O2已经被彻底分解过氧化氢酶失去活性
⑤2滴经酸液、碱液处理过的肝脏研磨液30 ℃
7.完成下列关于鉴定淀粉酶活性的实验设计，并解答有关问题。
(一)实验目的：探究某α-淀粉酶的活性。
(二)实验原理：淀粉是非还原糖，在淀粉酶作用下能水解成。
此糖能与斐林试剂发生氧化还原反应，生成(填颜色)沉淀。
通过比较该α-淀粉酶和已知正常有活性淀粉酶的催化效率，可以鉴定出待测淀粉酶的活性。
(三)实验材料和用具：略。
(四)实验步骤：
(1)配制一定浓度的正常淀粉酶溶液(甲)和相同浓度的待测α-淀粉酶溶液。
(2)取两个烧杯，分别编号为A、B。
分别加入适量的淀粉糊，再往A烧杯中加入适量甲溶液，B烧杯中加入。
(3)适当时间后，取两支试管分别编号为A1、A2，各加入A烧杯中的溶液2 mL。
另取两支试管分别编号为B1、B2，各加入B烧杯中的溶液2 mL。
(4) 。
(5) 。
(五)已知试管A1中溶液为褐色，试管A2中出现砖红色沉淀，在表中写出试管B1、B2中可能出现的实验结果及相应的实验结论：
【解析】(二)在淀粉酶的作用下，淀粉被分解成还原糖，淀粉可以用碘液检测，还原糖可以用斐林试剂检测。
(四)(2)利用正常淀粉酶溶液(甲)和相同浓度的待测α-淀粉酶溶液设置对照实验。
(4)分别用碘液和斐林试剂检测A1、A2和B1、B2试管中的实验现象。
(5)对斐林试剂检测的试管进行水浴加热。
(五)检测到还原糖存在，说明反应发生了，即酶有活性；检测到淀粉存在，说明反应未发生或反应不完全，分别对应酶完全失活或保留部分活性。
答案：(二)还原糖砖红色
(四)(2)等量的待测α-淀粉酶溶液
(4)向试管A1、B1中加入等量碘液，向试管A2、B2中加入等量新配制的斐林试剂
(5)将试管A2、B2水浴加热。
观察各试管中颜色变化
(五)。
