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1、,专题3,细胞的代谢,1.酶在代谢中的作用(B)。 2.ATP在能量代谢中的作用(B)。 3.光合作用以及对它的认识过程(C)。 4.影响光合作用速率的环境因素(C)。 5.细胞呼吸及其原理的应用(B)。,直 击考纲,真题重温,知能回归,典题特训,矫补提升,模型解读酶的本质、 特性及影响因素,判断下列有关酶的叙述 (1)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如右图所示。由图可知,甲酶不可能是具有催化功能的RNA,而乙酶的化学本质为蛋白质(2011新课标全国,2改编) ( ),真 题 重 温,(2)同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同,代谢不同;同一个细胞中,酶的种类和数量不
2、会发生变化;同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中(2013新课标,6A和2013安徽,2CD) ( ) (3)高温和低温均能破坏酶的空间结构 使其失去活性,如图表示酶活性与温 度的关系,当反应温度由t2调到最适温 度时,酶活性下降(2009宁夏,2D) ( ),(4)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率;滴加肝脏研磨液可降低过氧化氢的分解反应的活化能而滴加FeCl3溶液不能(2011天津,1B和2013四川,4BC改编) ( ) (5)探究温度对酶活性的影响时,将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温(2014山东,4D) ( ),(6)若18 时,在不同pH条件下大菱鲆消化
3、道各部位蛋白酶活性如图,则在探究三种酶的最适温度的实验中,胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在2 和8(2012福建,26改编) ( ),1.酶的相关模型构建及解读分析 (1)酶的专一性,知 能 回 归,甲模型中,为酶,为底物,为产物。一种酶只能催化一种或一类化学反应,这与酶的空间结构及底物的结构有关。乙模型中,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能够催化该反应;在A反应物中加入酶B,反应速率与未加酶时相同,说明酶B不能催化该反应。,(2)酶的高效性 该模型表示酶具有催化作用和高效性。 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。 酶只能催化
4、自然条件下能发生的化学反应。,图甲和图乙显示:温度或pH 是通过影响酶的活性来影响 酶促反应速率的,在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围,酶的催化作用逐渐减弱。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。,(3)酶的影响因素 温度和pH,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)。,底物浓度和酶浓度,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。,2.有关酶的本质和生理特性等实验的设计思路,(1)若底物选择淀粉
5、和蔗糖,酶溶液为淀粉酶,验证酶的专一性,检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂,不能选用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。 (2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度,检测试剂宜选用碘液,不应该选用斐林试剂,因斐林试剂需水浴加热,而该实验中需严格控制温度。,(3)探究酶的适宜温度的实验中不宜选择过氧化氢酶催化H2O2分解,因为底物H2O2在加热的条件下分解会加快,从而影响实验结果。,1.(坐标曲线)甲图表示的是pH对植物和人的淀粉酶活性的影响;乙图表示的是3种脱氢酶(a、b、c)的活性受温度影响的情况。下列叙述正确的是(多选)( ),典 题 特 训,A.从甲图可以知道pH6时植物淀粉酶的活性
6、最高 B.从乙图无法知道酶c的最适温度 C.从甲图可以知道若pH由酸性变成碱性时淀粉酶的活性逐 渐升高 D.从乙图可以知道活性温度范围最窄的酶是b,解析 温度过高、过酸、过碱都能使酶彻底失活,这种失活是不可逆转的,从甲图可以看出,植物淀粉酶的最适pH在5和6之间,人的淀粉酶的最适pH在7左右。在乙图中酶活性温度范围最窄的是酶b,酶c活性受温度影响的曲线不完整,因此从乙图中无法知道酶c的最适温度。,答案 BD,2.(多因子坐标曲线)啤酒生产时,麦芽中多酚氧化酶(PPO)的作用会降低啤酒质量,因此,制备麦芽的过程中需降低其活性。如图为不同pH和温度对PPO活性影响的曲线。下列叙述正确的是(多选)(
7、 ),A.PPO能催化多酚类物质的生化反应 B.相同温度时,pH为7.8 的环境下酶促反应产物比pH 为8.4时的少 C.在制备麦芽的过程中应将反应条件控制在温度80 、 pH 8.4 D.高于90 ,若PPO发生热变性,一定温度范围内温 度越高变性越快,解析 PPO为多酚氧化酶,根据酶的专一性,可推知PPO能催化多酚类物质的生化反应。根据图示,在相同温度下,pH为8.4 的条件下PPO活性最高,故pH为7.8的环境下酶促反应产物比pH为8.4时的少。由于麦芽中PPO的催化作用会降低啤酒质量,故制备麦芽的过程中PPO活性越低越好。若PPO发生热变性,则在高于90 时,随着温度的升高PPO变性越
8、来越快。,答案 ABD,3.(表格类实验)据表分析,下列说法正确的是( ),注:表中“”表示没有添加。,A.-淀粉酶溶液的用量是无关变量 B.两组实验可用于验证酶的专一性 C.三组实验可说明温度能影响酶活性 D.设计上述实验的目的是探究温度对酶活性的影响,解析 从反应温度上看,有0 、60 、100 三种情况,因此,温度为自变量之一,探究的是温度对酶活性的影响;在每组相同温度条件下均设置了两组实验:底物不同,所用酶的种类相同。因此,底物种类为另一个自变量,验证的是酶的专一性,故D错;,淀粉溶液、蔗糖溶液、 淀粉酶溶液、碘液的用量均为无关变量,故A对;,由于两组实验温度太低,导致酶基本无活性,反
9、应不能正常进行,故B错。,答案 A,三组实验根本不能进行,无法进行温度对酶活性影响的探究,故C错。,4.(新情景信息)细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如下图所示,下列有关叙述不正确的是( ),A.酶1与产物B结合后失活,说明酶的功能由其空间结构 决定 B.酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸 序列 C.酶1有两种底物且能与产物B结合,因此酶1不具有专 一性 D.酶1与产物B的相互作用可以防止细胞生产过多的产物A,解析 由图中关系可知:酶1失活后与有活性时相比,空间结构发生了改变,说明酶的功能由其空间结构决定,A正确。,答案 C,同一种酶,氨基酸种类和数目相同,故酶1的变构位点和
10、活性位点的结构不同是因为氨基酸的序列不同,B正确。,从图中可知,酶1只催化两种底物合成产物A的反应,具有专一性,C错误。,酶1与产物B结合使酶1无活性,合成产物A的反应会中断,这样可以防止细胞生产过多的产物A,D正确。,5.(实验装置图)如图所示的实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响。先将酶和乳汁分别放入两个试管中,然后将两试管放入同一水浴(温度用 表示)环境中保温15 min,再将酶和乳汁倒入同一试管中混合,保温并记录凝乳所需要的时间。经过多次实验,记录在不同温度下凝乳所需要的时间,结果如下表。,下列关于该实验的叙述中,错误的是( ) A.该实验说明酶的活性受温度的影响,40 左右
11、是凝乳 酶比较适宜的温度 B.将装置A内的混合物加热到40 会发生乳汁凝固 C.必须先将酶和乳汁分别保温一段时间,再倒入同一试 管中混合,然后保温并记录乳汁凝固所需要的时间 D.将装置F内的混合物降温到40 就会发生乳汁凝固,解析 由表格中数据可知,在温度为40 时凝乳时间最短,说明凝乳酶活性比较高,但是由于设置的温度间隔较大,不能直接确定40 为凝乳酶的最适温度,可能比其略高或者略低,所以该实验说明酶的活性受温度的影响,40 左右是凝乳酶比较适宜的温度,A正确。,装置A内由于温度过低,酶活性受到抑制,所以当将装置A内的混合物加热到40 时,酶活性增强,导致乳汁凝固,B正确。,为了避免其他因素
12、的干扰,酶和乳汁必须分别保温一段时间再混合,然后继续保温,C正确。,答案 D,装置F内由于高温导致酶的结构被破坏而失去活性,即使降温到40 也不会发生乳汁凝固,D错误。,6.为了验证pH对过氧化氢酶活性的影响,请根据提供的材料用具,完成下面的实验,并回答有关问题。 材料用具:试管,量筒,滴管,试管架,pH试纸,新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液,新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,质量分数为5%的盐酸溶液,质量分数为5%的氢氧化钠溶液,蒸馏水等。 (1)实验原理:过氧化氢酶可以使过氧化氢分解成水和氧气。,(2)实验步骤:如图所示,先在1号、2号、3号试管中各加入2 mL新配制的体积分数为3%
13、的过氧化氢溶液,再向1号试管内加入1 mL蒸馏水,向2号试管内加入_,向3号试管内加入_ _,并振荡试管。,1 mL(等量的)氢氧化钠溶液(试剂量和试剂名缺一不可),1 mL(等量的)盐酸溶液(试剂量和试剂名缺,一不可),向1号、2号、3号试管内各滴入2滴_。 仔细观察各试管内_,并记录。,肝脏研磨液,产生气泡的多少,(3)实验结果: _ _。,1号试管内产生的气泡较多,2号和3号,试管内产生的气泡较少,(4)通过上述实验,得出的结论是:过氧化氢酶的活性需要适宜的_。,pH,(5)将某一溶液pH直接由1升到10的过程中,过氧化氢酶的活性_,原因是_。,不变,过氧化氢酶已经失去活性,(6)在坐标
14、图中画出过氧化氢酶的活性与pH的关系曲线(画出大致趋势即可)。,答案 如图所示,(7)要鉴定过氧化氢酶的化学本质,可将该酶液与双缩脲试剂混合,若反应液呈紫色,则该酶的化学本质为_。,蛋白质,判一判,矫 补 提 升,(1)由题1的甲图中两个曲线的差异可以得出人的淀粉酶活性的最适pH比植物的高 ( ) (2)由题1的乙图分析a、b、c三种脱氢酶中a酶最适温度最高 ( ),(3)若在题2图中绘制出温度为85 时PPO活性随pH的变化曲线,其中最高点对应横坐标为8.4,而纵坐标一定比80 低 ( ) (4)题3中表格中的自变量有两个,分别为温度和底物的不同 ( ),(5)在题6实验中过氧化氢、肝脏研磨
15、液和盐酸、氢氧化钠使用的先后顺序可以是过氧化氢盐酸、氢氧化钠肝脏研磨液,而不能是肝脏研磨液盐酸、氢氧化钠过氧化氢 ( ) (6)过氧化氢酶不能用来探究温度对酶活性的影响,而斐林试剂可用于鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解 ( ),(1)依据题2中的相关信息,在下面坐标系中绘出麦芽中多酚氧化酶在pH8.4时,70 、80 、90 条件下的曲线。,想一想,答案,(2)题5中若进一步探究凝乳酶的最适温度,该如何设计实验?请写出简要思路即可。,答案 在温度30 至50 之间,缩小温度梯度,设置多个实验观察,(3)假设题6中实验的温度环境为25 ,现若将温度降低至5 ,1号试管的气泡产生量会如何变化?为什么?,答案 减少。低温抑制过氧化氢酶的活性。,(4)加热和加催化剂条件下,使过氧化氢分解加快的原理一样吗?,答案 不一样,前者是使过氧化氢分子得到能量,由常态转变为容易分解的活跃态;而后者是降低了过氧化氢分解反应的活化能。,(5)如图曲线表示在最适温度下,CO