高考專題復習專題2 第1講新陳代謝、酶和ATP

1、把脈考情把脈考情 本專題內(nèi)容包括必修第一冊第三章生物的新陳代謝及選本專題內(nèi)容包括必修第一冊第三章生物的新陳代謝及選修第五章微生物與發(fā)酵工程。修第五章微生物與發(fā)酵工程。 本專題內(nèi)容一向是高考必考的熱點內(nèi)容之一，在高考中本專題內(nèi)容一向是高考必考的熱點內(nèi)容之一，在高考中占有舉足輕重的地位，特別是以光合作用、細胞呼吸、占有舉足輕重的地位，特別是以光合作用、細胞呼吸、酶等考點為背景的綜合題及實驗探究題是第二卷拉分題的重酶等考點為背景的綜合題及實驗探究題是第二卷拉分題的重要命題載體。要命題載體。ATP與細胞呼吸和能量轉(zhuǎn)換的關系，酶的作用特與細胞呼吸和能量轉(zhuǎn)換的關系，酶的作用特性及相關曲線分析，光合作用的影

2、響因素及其在生產(chǎn)實踐中性及相關曲線分析，光合作用的影響因素及其在生產(chǎn)實踐中的應用，微生物的營養(yǎng)、代謝和生長及發(fā)酵工程等內(nèi)容均可的應用，微生物的營養(yǎng)、代謝和生長及發(fā)酵工程等內(nèi)容均可以選擇題或圖表信息題或?qū)嶒炘O計類題型呈現(xiàn)。以選擇題或圖表信息題或?qū)嶒炘O計類題型呈現(xiàn)。復習方略復習方略（1）結合蛋白質(zhì)的相關知識理解酶的化學本質(zhì)、合成場所及）結合蛋白質(zhì)的相關知識理解酶的化學本質(zhì)、合成場所及胞內(nèi)酶與胞外酶；借鑒教材案例、設計實驗探究酶的高效胞內(nèi)酶與胞外酶；借鑒教材案例、設計實驗探究酶的高效性、專一性及酶需適宜條件，學會準確把握與控制實驗變性、專一性及酶需適宜條件，學會準確把握與控制實驗變量，并依據(jù)實驗結果

3、推斷實驗結論。量，并依據(jù)實驗結果推斷實驗結論。（2）運用比較的方法復習光合作用與細胞呼吸，并理解）運用比較的方法復習光合作用與細胞呼吸，并理解ATP的產(chǎn)生途徑與去向?？闪斜肀容^光反應與暗反應、有氧呼的產(chǎn)生途徑與去向。可列表比較光反應與暗反應、有氧呼吸與無氧呼吸、光合作用與呼吸作用；可列舉光合作用與吸與無氧呼吸、光合作用與呼吸作用；可列舉光合作用與細胞呼吸的制約因素并進行相關曲線分析與實驗探究，特細胞呼吸的制約因素并進行相關曲線分析與實驗探究，特別關注相關內(nèi)容在生產(chǎn)實踐中的應用。別關注相關內(nèi)容在生產(chǎn)實踐中的應用。（3）用聯(lián)系的觀點分析水分代謝與礦質(zhì)代謝的相對獨立性）用聯(lián)系的觀點分析水分代謝與礦質(zhì)

4、代謝的相對獨立性及內(nèi)在關系，舉例說明植物水分代謝與礦質(zhì)代謝的特點及及內(nèi)在關系，舉例說明植物水分代謝與礦質(zhì)代謝的特點及水分與礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的吸收、利用和散失狀況。水分與礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的吸收、利用和散失狀況。（4）從同化作用與異化作用角度分析生物的新陳代謝類型）從同化作用與異化作用角度分析生物的新陳代謝類型并列舉相應實例。并列舉相應實例。（5）與新陳代謝及生命活動調(diào)節(jié)相聯(lián)系，分析不同微生物）與新陳代謝及生命活動調(diào)節(jié)相聯(lián)系，分析不同微生物類群的營養(yǎng)、代謝、生長規(guī)律；辨析微生物代謝中酶活類群的營養(yǎng)、代謝、生長規(guī)律；辨析微生物代謝中酶活性調(diào)節(jié)與酶合成調(diào)節(jié)并指出相關理論在發(fā)酵工程實踐中性調(diào)節(jié)與酶合

5、成調(diào)節(jié)并指出相關理論在發(fā)酵工程實踐中的應用，同時結合遺傳與變異知識列舉發(fā)酵工程菌種培的應用，同時結合遺傳與變異知識列舉發(fā)酵工程菌種培育原理。育原理?？伎?點點新陳代謝與酶新陳代謝與酶考點考點解讀解讀1.新陳代謝的概念和類型新陳代謝的概念和類型2.酶的特性及實驗驗證酶的特性及實驗驗證1.(2010上海高考上海高考)如圖表示細胞中如圖表示細胞中 某條生化反應鏈，圖中某條生化反應鏈，圖中E1E5代代 表不同的酶，表不同的酶，AE代表不同的化合物。據(jù)圖判斷下列敘代表不同的化合物。據(jù)圖判斷下列敘 述中正確的是述中正確的是 () A若若E1催化的反應被抑制，則催化的反應被抑制，則A的消耗速度加快的消耗速度

6、加快 B若若E5催化的反應被抑制，則催化的反應被抑制，則B積累到較高水平積累到較高水平 C若若E3的催化速度比的催化速度比E4快，則快，則D的產(chǎn)量比的產(chǎn)量比E多多 D若若E1的催化速度比的催化速度比E5快，則快，則B的產(chǎn)量比的產(chǎn)量比A多多解析解析本題考查一系列酶促反應相互之間的影響，意在本題考查一系列酶促反應相互之間的影響，意在考查理解能力?？疾槔斫饽芰?。A項，若項，若E1催化的反應被抑制，則催化的反應被抑制，則A的消耗的消耗速度變慢；速度變慢；B項，因項，因E2催化的反應并沒有被抑制，所以催化的反應并沒有被抑制，所以B不不一定會積累到較高水平；一定會積累到較高水平；D項，因項，因B還會被還會

7、被E2催化反應，故催化反應，故E1的催化速度比的催化速度比E5快時，快時，B的產(chǎn)量也不一定比的產(chǎn)量也不一定比A多。多。答案答案C1表示酶高效性的曲線表示酶高效性的曲線(1)催化劑可加快化學反應速率，催化劑可加快化學反應速率，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。(2)酶只能縮短達到化學平衡所需時間，不改變化學反應的酶只能縮短達到化學平衡所需時間，不改變化學反應的平衡點。平衡點。(3)酶只能催化已存在的化學反應。酶只能催化已存在的化學反應。2.表示酶專一性的曲線表示酶專一性的曲線(1)在在A底物中加入酶底物中加入酶A，A底物底物快速減少，說明酶快速減少，說明酶A

8、催化底催化底物物A參加反應。參加反應。(2)在在B底物中加入酶底物中加入酶A，B底物的濃度不變，說明酶底物的濃度不變，說明酶A不能催不能催 化底物化底物B參加反應。參加反應。3影響酶活性的曲線影響酶活性的曲線(1)甲、乙曲線表明：甲、乙曲線表明：在一定溫度在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱?；饔迷鰪?，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。過酸、過堿、高溫都會使酶失活，而低溫只是抑制酶過酸、過堿、高溫都會使酶失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結構未被破壞，溫度升高可恢復活性。的活性，酶分子結構未被破壞

9、，溫度升高可恢復活性。(2)從丙圖可以看出：反應溶液從丙圖可以看出：反應溶液pH的變化不影響酶作用的最的變化不影響酶作用的最適溫度。適溫度。4底物濃度和酶濃度對酶促反應的影響底物濃度和酶濃度對酶促反應的影響(1)甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應速率隨底物濃度增加而加快，但當?shù)孜镞_到一定濃度應速率隨底物濃度增加而加快，但當?shù)孜镞_到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應速率不再增加。后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應速率不再增加。(2)乙圖：在底物充足，其他條件適宜的情況下，酶促反應乙圖：在底物充足，其他條件適宜的情況下，酶促反應速

10、率與酶濃度成正比。速率與酶濃度成正比。5與酶有關的實驗設計思路與酶有關的實驗設計思路實驗名稱實驗名稱實驗組實驗組對照組對照組衡量標準衡量標準驗證酶驗證酶是蛋白質(zhì)是蛋白質(zhì)待測酶液待測酶液雙縮脲試劑雙縮脲試劑已知蛋白液雙縮已知蛋白液雙縮脲試劑脲試劑是否出現(xiàn)是否出現(xiàn)紫色紫色驗證酶具驗證酶具有催化作用有催化作用底物相應底物相應酶液酶液底物等量蒸餾水底物等量蒸餾水底物是否底物是否被分解被分解驗證酶具驗證酶具有專一性有專一性底物相應底物相應酶液酶液另一底物相同酶另一底物相同酶液或同一底物另液或同一底物另一酶液一酶液底物是否底物是否被分解被分解實驗名稱實驗名稱實驗組實驗組對照組對照組衡量標準衡量標準驗證酶具

11、驗證酶具有高效性有高效性底物相應酶底物相應酶液液底物無機催化底物無機催化劑劑底物分解速度底物分解速度探究酶的探究酶的適宜溫度適宜溫度溫度梯度下的同一溫度處理后溫度梯度下的同一溫度處理后的底物和酶混合的底物和酶混合底物的分解速底物的分解速度或底物的剩度或底物的剩余量余量探究酶的探究酶的最適最適pHpH梯度下的同一梯度下的同一pH處理后的底處理后的底物和酶混合物和酶混合底物的分解速底物的分解速度或底物的剩度或底物的剩余量余量考點一考點一新陳代謝與新陳代謝與ATP考點考點解讀解讀1.ATP的產(chǎn)生途徑的產(chǎn)生途徑2ATP與與ADP的相互轉(zhuǎn)化的相互轉(zhuǎn)化2下列關于下列關于ATP的敘述，錯誤的是的敘述，錯誤的

12、是()A細胞質(zhì)和細胞核中都有細胞質(zhì)和細胞核中都有ATP的分布的分布BATP合成所需的能量由磷酸提供合成所需的能量由磷酸提供CATP可以水解為一個核苷酸和兩個磷酸可以水解為一個核苷酸和兩個磷酸D正常細胞中正常細胞中ATP與與ADP的比值在一定范圍內(nèi)變化的比值在一定范圍內(nèi)變化解析解析 ATP是細胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)，細胞膜、細胞質(zhì)和是細胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)，細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核中都有細胞核中都有ATP的分布。的分布。ATP分子是由一分子腺嘌呤、一分分子是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三個磷酸基團組成的；一分子腺嘌呤、一分子核糖子核糖和三個磷酸基團組成的；一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸基團組成一個

13、核苷酸，所以和一分子磷酸基團組成一個核苷酸，所以ATP可以水解為一可以水解為一個核苷酸和兩個磷酸。正常的細胞中個核苷酸和兩個磷酸。正常的細胞中ATP和和ADP時刻進行著時刻進行著相互轉(zhuǎn)化，所以相互轉(zhuǎn)化，所以ATP與與ADP的比值在一定范圍內(nèi)變化。磷酸的比值在一定范圍內(nèi)變化。磷酸不含有能量，不含有能量，ATP合成時所需要的能量來自呼吸作用中分解合成時所需要的能量來自呼吸作用中分解有機物所釋放的能量和光合作用中光能轉(zhuǎn)化成的電能。有機物所釋放的能量和光合作用中光能轉(zhuǎn)化成的電能。答案答案B1ATP的分子結構與功能的分子結構與功能2ATP在能量代謝中的作用圖解分析在能量代謝中的作用圖解分析3呼吸作用和光

14、合作用過程中呼吸作用和光合作用過程中ATP的產(chǎn)生場所及用途的比較的產(chǎn)生場所及用途的比較項目項目ATP的產(chǎn)生場所的產(chǎn)生場所ATP的用途的用途呼吸作用呼吸作用細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體用于生命活動用于生命活動光合作用光合作用葉綠體葉綠體還原還原C3熱點熱點一一酶及其相關實驗探究酶及其相關實驗探究熱點指數(shù)熱點指數(shù)命題命題點點本熱點包括酶的作用、酶活性的影響因素及相關實本熱點包括酶的作用、酶活性的影響因素及相關實驗探究驗探究命題命題角度角度高考對本熱點的考查多從如下角度展開：高考對本熱點的考查多從如下角度展開：考查酶的化學本質(zhì)、組成單位、來源等；結合坐標考查酶的化學本質(zhì)、組成單位、來源等；結

15、合坐標曲線考查酶的作用特性及活性制約因素；結合圖表曲線考查酶的作用特性及活性制約因素；結合圖表信息設計實驗探究或驗證酶作用特性及其制約因素信息設計實驗探究或驗證酶作用特性及其制約因素例例1 (2010海南高考海南高考)為探究為探究NaCl和和CuSO4對唾液淀粉酶活對唾液淀粉酶活性的影響，某同學進行了實驗，實驗步驟和結果見表。請性的影響，某同學進行了實驗，實驗步驟和結果見表。請回答：回答： 試管編號試管編號實驗步驟實驗步驟12341%NaCl溶液溶液(mL)11%CuSO4溶液溶液(mL)11%Na2SO4溶液溶液(mL)1蒸餾水蒸餾水(mL)1pH6.8緩沖液緩沖液(mL)1111 試管編號

16、試管編號實驗步驟實驗步驟12341%淀粉溶液淀粉溶液(mL)1111唾液淀粉酶溶液唾液淀粉酶溶液(mL)1111各試管放入各試管放入37恒溫水浴保溫適宜時間恒溫水浴保溫適宜時間取出試管，加入取出試管，加入1%碘溶液碘溶液0.1 mL觀察結果觀察結果無色無色深藍色深藍色淺藍色淺藍色(1)實驗中加入緩沖液的作用是實驗中加入緩沖液的作用是_。(2)分析實驗結果可知：對酶活性有影響的離子是分析實驗結果可知：對酶活性有影響的離子是_，其中對酶活性有抑制作用的離子是其中對酶活性有抑制作用的離子是_，對酶活性，對酶活性有促進作用的離子是有促進作用的離子是_。(3)該實驗中設置該實驗中設置4號試管的目的是號試

17、管的目的是_；設置；設置3號試管號試管的目的是的目的是_。(4)上述實驗中若用斐林試劑代替碘溶液進行檢測，上述實驗中若用斐林試劑代替碘溶液進行檢測，14號試管中的顏色依次是號試管中的顏色依次是_、_、_、_。根據(jù)上述實驗結果，在操作過。根據(jù)上述實驗結果，在操作過程中，保溫之前不能加入斐林試劑，其原因是程中，保溫之前不能加入斐林試劑，其原因是 _。解析解析 4號試管是空白對照，顏色為淺藍色，說明淀粉未號試管是空白對照，顏色為淺藍色，說明淀粉未完全水解，而完全水解，而1號試管為無色，說明淀粉完全水解，結合試號試管為無色，說明淀粉完全水解，結合試管管3可知可知Cl促進淀粉酶活性，而促進淀粉酶活性，而

18、Cu2抑制淀粉酶活性。抑制淀粉酶活性。答案答案 (1)維持反應液中維持反應液中pH的穩(wěn)定的穩(wěn)定(2)Cl和和Cu2Cu2Cl(3)對照確定對照確定Na和和SO對唾液淀粉酶催化活性是否有影響對唾液淀粉酶催化活性是否有影響(4)深磚紅色無磚紅色深磚紅色無磚紅色(或藍色或藍色)淺磚紅色淺磚紅色淺磚紅色淺磚紅色斐林試劑中有斐林試劑中有Cu2，其可抑制唾液淀粉酶的活性，其可抑制唾液淀粉酶的活性酶的化學本質(zhì)及作用辨析酶的化學本質(zhì)及作用辨析酶未必都是蛋白質(zhì)。酶未必都是蛋白質(zhì)。酶的合成原料未必都是氨基酸，其合成場所未必均為核酶的合成原料未必都是氨基酸，其合成場所未必均為核糖體。糖體。酶未必均能與雙縮脲試劑產(chǎn)生

19、紫色反應。酶未必均能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應。酶未必只在細胞內(nèi)發(fā)揮作用酶未必只在細胞內(nèi)發(fā)揮作用(如消化酶如消化酶)。酶一定只起催化作用酶一定只起催化作用(無其他功能無其他功能)。酶、激素、載體、抗體與蛋白質(zhì)關系圖示：酶、激素、載體、抗體與蛋白質(zhì)關系圖示：1在在“比較過氧化氫在不同條件下的分解比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗中，對的實驗中，對實驗的處理如下表所示：實驗的處理如下表所示：試管試管編號編號實驗處理實驗處理加入加入3%H2O2(mL)溫度溫度加入試劑加入試劑試管試管12常溫常溫/試管試管2290/試管試管32常溫常溫2滴滴3.5%FeCl3試管試管42常溫常溫2滴滴20%肝臟研磨

20、液肝臟研磨液對該實驗的有關分析不正確的是對該實驗的有關分析不正確的是 ()A在上表的處理中，研究了溫度和催化劑兩個自變量在上表的處理中，研究了溫度和催化劑兩個自變量B試管試管2中因為沒有加入試劑，所以應為空白對照組中因為沒有加入試劑，所以應為空白對照組C若試管若試管4和和1組成對照實驗，可說明酶具有催化性組成對照實驗，可說明酶具有催化性D若要研究酶的高效性，可選用的組合是試管若要研究酶的高效性，可選用的組合是試管4和和3.解析：解析：依表格中的實驗處理依表格中的實驗處理(溫度和溫度和FeCl3、肝臟研磨液、肝臟研磨液)，可確定該實驗的自變量是溫度和催化劑。試管可確定該實驗的自變量是溫度和催化劑

21、。試管2研究溫度研究溫度(90)對化學反應的影響，應屬于實驗組，在常溫下，試對化學反應的影響，應屬于實驗組，在常溫下，試管管1屬于空白對照組。屬于空白對照組。答案：答案：B熱點二熱點二ATP及其在代謝中的作用及其在代謝中的作用熱點指數(shù)熱點指數(shù)命題點命題點本熱點內(nèi)容包括本熱點內(nèi)容包括ATP的結構簡式及含義，植物細的結構簡式及含義，植物細胞與動物細胞中胞與動物細胞中ATP的合成途徑及去向、的合成途徑及去向、ATP與與ADP的相互轉(zhuǎn)化等的相互轉(zhuǎn)化等命題命題角度角度近年高考中多以選擇題形式考查近年高考中多以選擇題形式考查ATP的來源、去的來源、去向，向，ATP在能量代謝中的作用及細胞呼吸、光合在能量代謝中的作用及細胞呼吸、光合作用與作用與ATP產(chǎn)生的關系產(chǎn)生的關系例例2 在不同的生物體內(nèi)，相同的是在不同的生物體內(nèi)，相同的是 ()AATP水解后能量的用途水解后能量的用途BADP轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成ATP所需能量的來源所需能量的來源CADP轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成ATP的場所的場所DATP中高能磷酸鍵的數(shù)目中高能磷酸鍵的數(shù)目解析解析 ATP水解后能量可用于吸收無機鹽離子、細胞分裂水解后能量可用于吸收無機鹽離子、細胞分裂等各項生命活動；等各項生命活動；ADP轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成ATP所需能量可來自光合作用所需能量可來自光合作用所