,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)( ),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%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