【講義】2022高考生物《細(xì)胞代謝的基礎(chǔ)條件-酶和ATP》復(fù)習(xí)講義

1、PAGE17考點(diǎn)4聚焦細(xì)胞代謝的基礎(chǔ)條件酶和ATol的能量，所以ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不可將兩者等同起來。3細(xì)胞內(nèi)ATP含量很少，只是轉(zhuǎn)化非常迅速及時(shí)，ATP與ADP的轉(zhuǎn)化總處于動(dòng)態(tài)平衡中。6能量轉(zhuǎn)換過程和ATP的產(chǎn)生與消耗轉(zhuǎn)化場所產(chǎn)生或消耗ATP的生理過程細(xì)胞膜消耗ATP：主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生ATP：細(xì)胞呼吸第一階段葉綠體產(chǎn)生ATP：光反應(yīng)消耗ATP：暗反應(yīng)和自身DNA復(fù)制線粒體產(chǎn)生ATP：有氧呼吸第二、三階段消耗ATP：自身DNA復(fù)制核糖體消耗ATP：蛋白質(zhì)的合成細(xì)胞核消耗ATP：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等產(chǎn)生速率與O2供給量的關(guān)系分析1甲圖表示ATP產(chǎn)生速率與O2供給量的關(guān)

2、系A(chǔ)點(diǎn)表示在無氧條件下，細(xì)胞可通過無氧呼吸分解有機(jī)物，產(chǎn)生少量ATP。AB段表示隨O2供給量增多，有氧呼吸明顯加強(qiáng)，通過有氧呼吸分解有機(jī)物釋放的能量增多，ATP的產(chǎn)生速率隨之增加。BC段表示O2供給量超過一定范圍后，ATP的產(chǎn)生速率不再增加，此時(shí)的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。2乙圖可表示哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞、蛔蟲細(xì)胞ATP產(chǎn)生速率與O2供給量關(guān)系，其ATP來自無氧呼吸，與O2無關(guān)。題組一酶的本質(zhì)及作用1如圖表示酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的圖解。表示沒有酶催化，表示有酶催化。相關(guān)敘述正確的是（）A如果用無機(jī)催化劑在其他條件相同的情況下進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，則其曲線在上方BE2代表有酶催化時(shí)所降低的活化能C其

3、他條件不變，E1越大，則酶的催化效率越高D條件不變的情況下，E2是不變的，所以增加反應(yīng)體系中的酶量，反應(yīng)速率也是不變的答案：C解析：如果用無機(jī)催化劑在其他條件相同的情況下進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，則其曲線在的下方，曲線的上方，A錯(cuò)誤；E1表示有酶參與的情況下降低的活化能，B錯(cuò)誤；其他條件不變，E1越大，說明降低的化學(xué)反應(yīng)的活化能越高，則酶的催化效率越高，C正確；溫度、pH等不變的情況下，化學(xué)反應(yīng)的活化能E2是不變的，增加反應(yīng)體系中的酶量，反應(yīng)速率加快，D錯(cuò)誤。2圖表示甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系，圖表示外界環(huán)境溫度與某一哺乳動(dòng)物體內(nèi)酶活性的關(guān)系。下列敘述不正確的是（）A圖中乙酶活性

4、的改變可能是因?yàn)槠浞肿咏Y(jié)構(gòu)的改變B圖中甲酶可能是具有催化功能的RNAC圖表示的酶可以是人體細(xì)胞內(nèi)的呼吸酶D圖表示酶的活性不隨環(huán)境溫度的變化而變化，說明酶已經(jīng)失活答案：D解析：大部分酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA，圖中的乙酶用蛋白酶處理后，酶活性降低，說明乙酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，被蛋白酶處理后分解分子結(jié)構(gòu)改變，圖中的甲酶用蛋白酶處理后，活性不變，則說明甲酶的化學(xué)本質(zhì)是具有催化作用的RNA，如核酶等，A、B正確；人體能維持體溫的相對穩(wěn)定，所以在一定范圍內(nèi)，人體內(nèi)酶的活性不會(huì)隨著溫度的升高而升高，所以圖表示的酶可以是人體細(xì)胞內(nèi)的呼吸酶，C正確；圖表示酶的活性不隨環(huán)境溫度的變化而變化，說明該酶是

5、恒溫動(dòng)物體內(nèi)的酶，D錯(cuò)誤?！練w納總結(jié)】強(qiáng)記7類常見酶1DNA聚合酶催化脫氧核苷酸間縮聚形成磷酸二酯鍵，用于DNA復(fù)制。2RNA聚合酶用于轉(zhuǎn)錄時(shí)解旋及核糖核苷酸間的連接。3解旋酶用于DNA復(fù)制時(shí)雙鏈間氫鍵打開。4各種消化酶可對應(yīng)催化相關(guān)大分子的水解，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等。5細(xì)胞工程工具酶：纖維素酶、果膠酶除去細(xì)胞壁、胰蛋白酶動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。67題組二酶的影響因素辨析3下圖1中甲曲線表示在最適溫度下，某種淀粉酶酶促反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系。其余兩條曲線分別表示該酶促反應(yīng)速率隨pH或溫度的變化趨勢。圖2表示該淀粉酶在不同實(shí)驗(yàn)條件下催化淀粉水解時(shí)，淀粉的剩余量和反應(yīng)時(shí)間之間的關(guān)系。下列相關(guān)敘

6、述正確的是（）A圖1中E點(diǎn)代表該酶的最適pH，H點(diǎn)代表該酶的最適溫度B圖2所示實(shí)驗(yàn)條件可能是不同的底物濃度，并且濃度大小關(guān)系為abcC若圖2所示實(shí)驗(yàn)條件為不同溫度，則b曲線對應(yīng)的溫度和圖1曲線乙中E點(diǎn)所對應(yīng)的溫度相同D若圖2所示實(shí)驗(yàn)條件為不同pH，則a曲線對應(yīng)的pH和圖1中曲線丙中H點(diǎn)所對應(yīng)的pH不一定相同答案：D4為了研究溫度對某種酶活性的影響，設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組：甲組20、乙組40和丙組60，測定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)物濃度其他條件相同，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}：1三個(gè)溫度條件下，該酶活性最高的是_組。2在時(shí)間t1之前，如果甲組溫度升高10，那么甲組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)_。3如果在時(shí)間t2時(shí)，

7、丙組溫度降低20，其他條件保持不變，那么在t3時(shí)，該組反應(yīng)物總量_，原因是_。答案：1乙2升高“變大”“增加”等同義表述亦可3不變t2時(shí)丙組酶已經(jīng)變性失活，降低溫度酶活性無法恢復(fù)解析：1分析曲線圖可知：乙組40反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡所需要的時(shí)間最短，故三個(gè)溫度條件下，該酶活性最高的是乙組。2從曲線圖來看，三個(gè)溫度條件較適合的是40，而甲組是20條件下溫度對某種酶活性的影響曲線，故在時(shí)間t1之前，反應(yīng)尚未達(dá)到化學(xué)平衡之前，如果甲組溫度提高10，那么甲組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)加快。3丙組為60條件下溫度對某種酶活性的影響曲線，由圖可知，在時(shí)間t2時(shí)，產(chǎn)物濃度不再改變，高溫時(shí)酶已經(jīng)失活。此時(shí)丙組溫度降低20，

8、酶活性也不會(huì)恢復(fù)，其他條件保持不變，那么在t3時(shí)，丙組產(chǎn)物總量不變。題組三酶的相關(guān)實(shí)驗(yàn)辨析與設(shè)計(jì)5取3支試管分別加入等量唾液淀粉酶溶液，標(biāo)注為A、B、C三組，并分別調(diào)整到0、37、100，然后在每支試管中加入溫度分別為0、37、100的等量淀粉，保持各組溫度10分鐘后，繼續(xù)進(jìn)行檢測實(shí)驗(yàn)。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法，合理的是（）A若向三支試管中各加入等量的斐林試劑，水浴加熱一段時(shí)間，試管都不出現(xiàn)磚紅色沉淀B該實(shí)驗(yàn)的對照組是A組，實(shí)驗(yàn)組是B、C組C只要在0和100之間每隔10設(shè)置一個(gè)實(shí)驗(yàn)組，就可確定該反應(yīng)的最適溫度D若向三支試管中各加入等量的碘液，試管內(nèi)液體顏色都可能出現(xiàn)藍(lán)色答案：D解析：37屬于適宜溫

9、度條件，淀粉會(huì)有一定程度的水解，因此B試管會(huì)產(chǎn)生磚紅色沉淀，而在高溫條件下酶的活性喪失，0時(shí)酶活性受到抑制，因此A、C試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀，A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)的對照組應(yīng)該是在適宜溫度條件下的實(shí)驗(yàn)裝置，B組是對照組，A、C組是實(shí)驗(yàn)組，B錯(cuò)誤；在0和100之間每隔10設(shè)置一個(gè)實(shí)驗(yàn)組，就可確定該反應(yīng)的最適溫度范圍，但不能確定最適溫度，C錯(cuò)誤；三種溫度條件下，10分鐘后，A、C組淀粉不水解，B組淀粉可能不完全水解，因此試管內(nèi)液體顏色都可能出現(xiàn)藍(lán)色，D正確。62022濰坊一模酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的一類有機(jī)物，在細(xì)胞代謝中發(fā)揮重要的作用。請回答下列與酶有關(guān)的問題：1真核細(xì)胞內(nèi)酶的合成場所有_，細(xì)胞內(nèi)酶的

10、合成_填“能”或“不能”影響生物體的性狀。2酶的特性可通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證?，F(xiàn)有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的淀粉溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的麥芽糖溶液、蔗糖酶溶液、清水；半透膜只允許水分子通過；長頸漏斗、燒杯、底部中央可放置半透膜的U型管各一個(gè)。請根據(jù)滲透作用的原理、選用一套裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能支持酶的催化作用具有專一性，要體現(xiàn)等量原則等實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則。請寫出最合理的實(shí)驗(yàn)思路及實(shí)驗(yàn)預(yù)期。_。答案：1細(xì)胞核、核糖體能2實(shí)驗(yàn)思路：在底部中央放置半透膜的U型管兩側(cè)分別加入等量的蔗糖溶液和麥芽糖溶液，再在兩側(cè)各加等量的蔗糖酶溶液，在適宜溫度下放置一段時(shí)間后，觀察兩側(cè)液面的變化。實(shí)驗(yàn)預(yù)

11、期：蔗糖溶液一側(cè)液面明顯升高，則支持酶的催化作用具有專一性或麥芽糖溶液一側(cè)液面明顯降低，則支持酶的催化作用具有專一性解析：1絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體，RNA的合成場所是細(xì)胞核。細(xì)胞內(nèi)酶的合成能影響生物體的代謝過程，進(jìn)而影響生物體的性狀。2本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證酶具有專一性，可以用麥芽糖和蔗糖做底物，看蔗糖酶是否能催化蔗糖水解，不能催化麥芽糖水解，驗(yàn)證酶的專一性。麥芽糖和蔗糖溶液水解后，摩爾濃度增大，滲透裝置中液面會(huì)升高。實(shí)驗(yàn)思路：在底部中央放置半透膜的U型管兩側(cè)分別加入等量的蔗糖溶液和麥芽糖溶液，再在兩側(cè)各加等量的蔗糖酶溶液，在適宜溫度下放置一段時(shí)間后，觀察兩側(cè)液面的變

12、化。實(shí)驗(yàn)預(yù)期：蔗糖溶液一側(cè)液面明顯升高，則支持酶的催化作用具有專一性或麥芽糖溶液一側(cè)液面明顯降低，則支持酶的催化作用具有專一性。7經(jīng)典高考題已知2H2O2=2H2OO2，可以通過觀察反應(yīng)過程中O2的生成速度即氣泡從溶液中釋放的速度來判斷H2O2分解反應(yīng)的速度。請用所給的實(shí)驗(yàn)材料和用具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使其能同時(shí)驗(yàn)證過氧化氫酶具有催化作用和高效性。要求寫出實(shí)驗(yàn)步驟，預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論，并回答問題：實(shí)驗(yàn)材料與用具：適宜濃度的H2O2溶液，蒸餾水，%FeCl3溶液，%的過氧化氫酶溶液，恒溫水浴鍋，試管。1實(shí)驗(yàn)步驟：_。2實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：整個(gè)實(shí)驗(yàn)中不同處理的試管中O2的釋放速度從快到慢依次是_。由此可

13、得出的結(jié)論是_。3如果僅將實(shí)驗(yàn)中的恒溫水浴改為80，重做上述實(shí)驗(yàn)，O2釋放的速度最快的是_，原因是_。答案：1取3支試管，各加入等量且適量的H2O2溶液，放入37恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時(shí)間；分別向上述3支試管中加入等量且適量的蒸餾水、FeCl3溶液和過氧化氫酶溶液；觀察各試管中釋放氣泡的快慢2加入過氧化氫酶的試管加入%FeCl3溶液的試管加入蒸餾水的試管過氧化氫酶具有催化作用和高效性3加入%FeCl3溶液的試管酶的活性受溫度的影響，高溫使過氧化氫酶失去活性，而無機(jī)催化劑對溫度不敏感，對其催化作用的影響小解析：1由題意可知，實(shí)驗(yàn)分三組：空白對照組、無機(jī)催化劑的對照組、有機(jī)催化劑的實(shí)驗(yàn)組，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中

14、應(yīng)遵循對照原則和單一變量原則，注意無關(guān)變量應(yīng)保持一致且適宜，利用題干中的實(shí)驗(yàn)材料與試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟如下：取3支試管，各加入等量且適量的H2O2溶液，放入37恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時(shí)間；分別向上述3支試管中加入等量且適量的蒸餾水、FeCl3溶液和過氧化氫酶溶液；觀察各試管中釋放氣泡的快慢。2實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：由于過氧化氫酶具有高效性，因此加入過氧化氫酶的反應(yīng)速率最快，%FeCl3溶液能催化過氧化氫分解，但不具有高效性，反應(yīng)速率比加入過氧化氫酶的反應(yīng)速率慢，比不加任何催化劑的反應(yīng)速率快，因此整個(gè)實(shí)驗(yàn)中不同處理的試管中O2的釋放速度從快到慢依次是加入過氧化氫酶的試管加入%FeCl3溶液的試管加入蒸餾

15、水的試管。結(jié)論是：過氧化氫酶具有催化作用和高效性。3酶的活性受溫度的影響，高溫使過氧化氫酶失去活性，而無機(jī)催化劑對溫度不敏感，因此將實(shí)驗(yàn)中的恒溫水浴改為80，重做上述實(shí)驗(yàn)，O2釋放的速度最快的是加入%FeCl3溶液的試管。題組四ATP的結(jié)構(gòu)與功能辨析82022泰安一模ATP合成酶是亞基F1和F0的復(fù)合體，其中F1位于某些細(xì)胞器的膜外基質(zhì)中，具有酶活性；F0嵌在膜的磷脂雙分子層中，為H通道，當(dāng)膜外的高濃度的H沖入膜內(nèi)時(shí)能為ATP的合成提供能量。下列敘述錯(cuò)誤的是（）AF0為ATP合成酶的疏水部位，能催化ATP的合成BATP合成酶可存在于線粒體內(nèi)膜和葉綠體類囊體的薄膜上CATP合成酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白

16、質(zhì)，在生物體能量代謝中起重要作用D高溫使F1和F0分離后，F(xiàn)1不能催化ATP的合成答案：A解析：F1能催化ATP的合成，A錯(cuò)誤；線粒體內(nèi)膜是有氧呼吸第三階段的場所，光合作用的光反應(yīng)產(chǎn)生ATP的場所是類囊體薄膜，ATP合成酶存在于線粒體內(nèi)膜和葉綠體的類囊體薄膜上，B正確；ATP合成酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，具有催化合成ATP的作用，在生物體能量代謝中起重要作用，C正確；高溫使F1和F0分離后，破壞了ATP合成酶的結(jié)構(gòu)，ATP合成酶失活，D正確。思維延伸如圖所示為分離線粒體內(nèi)膜、外膜及其他組分的方法，線粒體內(nèi)膜上的F0F1顆粒物是ATP合成酶。為了研究ATP合成酶的各部分結(jié)構(gòu)與合成ATP的關(guān)系，請?jiān)趫D

17、示實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上和含有ADP、Pi等適宜條件下，完善下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案：1該實(shí)驗(yàn)對照組的自變量為a：_。2實(shí)驗(yàn)組的自變量為b：_。c：_。3該實(shí)驗(yàn)的因變量為_。4實(shí)驗(yàn)結(jié)論：F1顆粒能催化ATP的合成，故含有F1顆粒的a、c組均可以合成ATP。答案：1含F(xiàn)0F1顆粒的內(nèi)膜小泡2含F(xiàn)0顆粒的內(nèi)膜小泡F1顆粒b、c順序不能顛倒3ATP的合成量解析：從題目可以知道本實(shí)驗(yàn)的目的是：研究能催化ATP合成的是F0顆粒還是F1顆粒，從而可知本實(shí)驗(yàn)的自變量應(yīng)是不同的顆粒物，故a為對照組是F0顆粒和F1顆粒都有，從圖中來找應(yīng)為含F(xiàn)0F1顆粒的內(nèi)膜小泡。實(shí)驗(yàn)組是b組和c組，從圖來看b組應(yīng)為含F(xiàn)0顆粒的內(nèi)膜小泡，c組為F1顆粒；該實(shí)驗(yàn)的因變量為ATP的合成量；從實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知，F(xiàn)1顆粒能催化ATP的合成，故有F1顆粒的a、c組均可以合成ATP。9科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蚜蟲體內(nèi)的類胡蘿卜素能吸收光能，并把它傳送給負(fù)責(zé)能量生產(chǎn)的組織細(xì)胞。陽光