2023屆高考生物酶與ATP復習

PAGE2023屆高考生物酶與ATP復習第二局部新陳代謝第8講酶與ATP一.考點內容全解〔一〕本講考什么1.酶的發(fā)現(xiàn)與特性〔1〕酶的發(fā)現(xiàn)：按時間順序了解酶本質的研究歷程及研究方法的精妙〔2〕酶的特性：2.ATP與能量〔1〕ATP是生命活動的直接能量來源，但它在細胞內的含量并不高，因此細胞內ATP的形成與分解相當頻繁?！?〕在ATP的形成與分解時都涉及到能量，但兩者能量的性質有差異?！捕晨键c例析[例1]以下關于酶的表達，不正確的選項是A.酶的催化效率很高B.酶大多數是蛋白質，少量是RNAC.酶只有在細胞內才具有催化功能D.淀粉酶不能催化麥芽糖分解成葡萄糖[解析]此題是對酶的根本性質的考查。酶是活細胞產生的具有催化能力的化學物質，具有三個特性。酶雖然是活細胞產生的，但酶不僅在細胞內具有催化作用，在細胞外的適宜環(huán)境中也同樣具有催化作用，典型的如消化道內的消化酶作用。[答案]C[特別提示]對概念的理解一定要準確，雖然酶是活細胞產生的，但作用的部位卻可以是多樣的，聯(lián)系實際分析可起到事半功倍的效果，消化道內的消化就是大家所熟悉的一個例子。步驟方法觀察結果1常溫下自然分解氧氣泡少而小2常溫下加鐵離子氧氣泡稍多而小3常溫下參加鮮肝提取液氧氣泡極多而大4參加煮沸后冷卻的鮮肝提取液同自然分解一樣[同類變式一]下表是為了認識酶作用的特性，以20%的過氧化氫溶液為反響底物的一組實驗方法及結果，通過分析實驗不能得出的結論是A.酶的催化效率有高效性B.酶的催化條件有溫和性C.酶的催化對象有專一性D.高溫會使酶失去活性[解析]此題是以實驗現(xiàn)象來分析酶的特征，在考試中比擬常見。實驗1是其它實驗的對照，實驗3與1比擬可得出酶具有高效性的特點，實驗4分析可得出酶發(fā)揮作用需要一定的條件，即必須是在常溫下有效。實驗3與實驗2比擬說明酶的催化效率比普通的化學催化劑要強。但整個實驗不能得出酶有專一性的特點。[答案]C[特別提示]實驗結果的分析一定要實事求是，不能以主觀判斷代替實驗分析，否那么實驗本身就失去了意義，實驗就成為一種形式。科學的價值在于通過具體的分析找到解決問題的途徑或發(fā)現(xiàn)事實的真相。[同類變式二]以下圖所示中的A、B、C三圖依次表示酶的濃度一定時，反響速度和反響物濃度、溫度、pH的關系.請根據圖答復以下問題：(1)圖A中．反響物到達某一濃度時，反響速度不再上升，其原因是:__________(2)圖B中，a點所對應的溫度稱___________(3)圖B中。a點到b點曲線急劇下降，其原因是____________(4)將裝有酶與反響物的甲、乙兩試管分別放入12℃和75℃水浴鍋中，20分鐘后取出轉入37℃(5)圖C表示了______________催化反響的速率變化曲線。A.唾液淀粉酶B．胃蛋白酶C．胰蛋白酶D．植物淀粉酶[解析]此題要根據曲線對酶的性質作出判斷，考查圖文轉化能力。(1)由于酶的濃度是一定的，酶的催化作用具有高效性，因此，在A圖中，當反響物在低濃度范圍內增加時，反響速度迅速上升。當反響物到達一定程度時，隨著反響物濃度的增加，反響速度幾乎不再增加。這是因為：酶雖然具有高效性，但它的催化能力也是有一定限度的．當所有的酶都發(fā)揮了最高效能后，反響物濃度再增加，反響速度也不再增加，這是受酶的濃度的影響〔2〕溫度影響酶的催化效率：在一定范圍內，酶的催化效率與溫度成正相關，超過這個溫度(最適溫度)呈負相關。B圖中，a點酶的催化效率最高，因此，它所對應的溫度就是酶反響的最適溫度。(3)從a點到b點曲線急劇下降，這是因為溫度升高，酶的活性下降。(4)由于甲試管的溫度較低，抑制了酶的活性，反響速度很慢，當轉入37℃(酶反響的最適溫度)的水浴鍋中保溫后，其反響速度會迅速增加。乙試管在７5℃高溫下，酶變性失活，當轉入37℃[答案]〔1〕受反響液中酶濃度的限制(２)酶反響的最適溫度(3)溫度升高使酶活性下降〔4〕速度加快無催化反響〔5〕C[例2]以下關于“ATPADP+Pi+能量〞反響式的表達．正確的選項是A．反響式物質可逆，能量不可逆B．反響式能量可逆，物質不可逆C．兩者均可逆D．生物體內，ADP轉變成ATP所需能量都來自呼吸作用[解析]ATP與ADP的轉變僅僅只是物質上的可逆，并不表示化學上的可逆反響．這是因為：〔１〕從反響條件上看：ATP的分解是一種水解反響。催化該反響的酶屬于水解酶；而ATP的生成是一種合成反響，催化該反響的酶屬合成酶，而酶具有專一性，因此反響條件不同。(２)從能量上看：ATP水解釋放的能量是儲存在高能磷酸鍵中的化學能、而合成ATP的能量主要有化學能和太陽光能。因此能量來源不同。〔３〕從ATP的合成與分解的場所上看：ATP合成的場所是細胞質基質、線粒體和葉綠體，而ATP分解的場所較多。如細胞膜〔主動運輸消耗ATP)、葉綠體基質(暗反響中ATP放能、貯存在合成的有機物中)，細胞核(DNA的復制和RNA的合成耗能)等.因此其合成與分解的場所不完全相同.綜上所述，．ATP與ADP相互轉變的反響并不是簡單的可逆反響.[答案]A[同類變式]下右圖示意生命活動有關能源物質之間的聯(lián)系，請分析答復〔1〕生物細胞內主要的儲能物質是圖中的_________?！?〕當動物體內ATP缺乏時，會發(fā)生C的變化補充ATP〔丙〕，請寫出生成ATP需要的條件____________。〔3〕生物體內最終的能源物質是圖中的___________，它表示_____________。〔4〕圖中三項生理活動的名稱分別是：A__________，B_________D________.[解析]此題的解答需要明確生物體內能量物質的轉變過程與條件。核心是葡萄糖的形成與分解。由圖分析，形成葡萄糖的途徑為甲→丙→葡萄糖或乙→丙→葡萄糖，而題干已經提示C過程是補充形成ATP的途徑，那么乙應當是ADP和Pi，甲應為太陽能，通過光合作用將光能轉變?yōu)榛瘜W能，它也是能量的最終來源。[答案]〔1〕多糖、脂肪〔2〕ADP、Pi、酶、能量〔3〕甲太陽光〔4〕光合作用光反響光合作用暗反響呼吸作用[延伸拓展]圖象分析的關鍵之一是要明確關鍵點，這是解題的題眼，另外要正確應用條件，如此題中丙為ATP，可大大減少解題的障礙。二．能力提升技巧〔一〕考試技巧在哪里本講內容比擬根底，但實驗問題很多，要求能通過實驗現(xiàn)象分析實驗或利用實驗原理設計實驗。1.實驗現(xiàn)象的分析一定要實事求是，盡可能聯(lián)系已經學過的知識解釋相關現(xiàn)象。2.實驗是生物學研究的最主要手段之一，對于實驗設計現(xiàn)已納入高考的考試要求中，如何進行實驗：一定要了解實驗的根本要求，如對變量的控制、對照實驗的設置等。證明酶特性的實驗可舉例如[例4]。[例3]在煮過的和沒煮過的土豆片上分別滴幾滴過氧化氫。在土豆片X上出現(xiàn)泡沫，在土豆片Y上沒有泡沫，以下哪一項為哪一項正確的解釋A.土豆片X是煮過的，因為過氧化氫只影響碳水化合物分解成單糖

B.土豆片X是煮過的，因為在沒煮過的土豆片中的酶使過氧化氫不起作用

C.土豆片X是沒煮過的，因為細胞中含有酶，促使H2O2的分解，但酶會在高溫中失效

D.土豆片X是沒煮過的，因為過氧化氫分解土豆片中的酶[解析]本實驗中實驗現(xiàn)象明確，分析問題時可思考為什么在滴過氧化氫溶液時會冒泡：細胞內有過氧化氫酶，酶的特性是發(fā)揮作用需要常溫條件，加熱后使酶蛋白變性而失去活力，本例中過氧化氫酶將H2O2分解而出現(xiàn)氣泡。[答案]C[例4]實驗研究pH對酶活性的影響，準備5支含有等量酶溶液但pH各不相同的試管，每支試管加1塊1cm3的正方體凝固蛋白塊，試管均置于25℃酶溶液的pH12345蛋白塊消失的時間〔min〕1391145>60〔1〕酶活性最強時的pH是_________?！?〕蛋白塊消失的時間與酶活性強弱的關系是_________。〔3〕請以2種方法改良實驗，使實驗在更短的時間內完成。〔4〕在人體消化道中，能分泌本實驗中酶的部位是_________?！?〕為確認蛋白塊的消失是由于酶的作用，還應對實驗進行什么設計?[解析]此題不同于上例的是除對實驗結果進行分析外，還需要對實驗進一步完善，即需要實驗設計。通過對實驗數據分析可知道，蛋白塊消失越快，酶的活性應當越強。為了加快實驗進程，可對實驗進行改良：酶的特性有高效性，在反響物濃度一定的條件下，酶量的增加對速度無大的影響，但假設增大反響物與酶的接觸面積，那么相當于增加了反響物濃度，將加快反響速度；酶發(fā)揮催化效能需要一定的溫度，有一個最適溫度，模擬人體內的溫度應為37℃[答案]〔1〕2〔2〕酶活性越大，蛋白質分解越快，蛋白塊消失的時間越短〔3〕方法Ⅰ：將溫度由25℃提高至大約37℃。方法Ⅱ：將原題中正方體蛋白塊處理得更小〔如切成0.5×0.5×0.5=0.125cm3〕，這相當于消化道內進行的物理性消化〔4〕胃〔小腸不可，因pH與題意不符〕〔5〕另增加一個試管，放入等量的蛋白塊并將pH調得適當，但不加酶溶液[延伸拓展]實驗設計要遵循單因子變量原那么，否那么實驗結果的解釋缺乏科學性，邏輯上也是有漏洞的。三.根底能力測試1.在劇烈運動時，肌肉處于暫時相對缺氧狀態(tài)，葡萄糖的消耗量劇增，但產生的ATP不多。這是因為A.大量能量以熱能的形式散失了B.大量能量合成了磷酸肌酸

C.大量能量沒有釋放出來D.大量能量隨汗水流失了2.如果酶的數量一定，以下哪個圖示最確切地反映了反響速率與底物數量之間的關系3.1個葡萄糖分子經過徹底氧化分解可產生36或38個ATP。1molATP的高能磷酸鍵儲存能量約30.54kJ；1mol葡萄糖氧化共釋放2872.2kJ能量。那么細胞中能量的轉化率最低為A．25%B．30% C．38%D．46%4.以下說法不正確的選項是A．糖類中的纖維素一般不作為能源物質B．蛋白質的儲能少，所以不作為能源物質C．脂類中的類脂主要用于膜結構的組成D．糖元也是人體內的儲藏能源物質之一5.以下物質水解后所釋放出的能量可直接用于肌肉收縮的是A、肝糖元B．肌糖元C．葡萄糖D．三磷酸腺苷6.生物氧化〔有氧吸呼〕不同于燃燒的是①有機物中的能量逐步釋放的②有機物中的能量爆發(fā)釋放的③釋放能量與ATP的生成是偶聯(lián)的④生物氧化也是氧氣對有機物的直接氧化A．①③B．②④C．①④D．②③7.以下ADP含量增加的過程是A.K＋進入腎小管壁的上皮細胞B.苯進入生物細胞C.線粒體中的氫與氧結合D.甘油吸收進入小腸上皮細胞8.血液凝固是一系列酶促反響過程，采集到的血液在體外以下哪種溫度條件下凝固最快?A．0℃B．15℃C.25四．潛能挑戰(zhàn)測試9.以下有關能量的表述，正確的選項是A、正常情況下，生物體的總能源、主要能源物質、儲藏能源物質、直接能源物質分別是光能、糖類，蛋白質、ATP

B、只有綠色植物可以利用光能

C、動物和人體內，形成ATP的途徑只有呼吸作用

D、每克脂肪儲能多于每克糖類的主要原因是脂肪分子中含C、H比例高10.以下圖是小麥淀粉酶在不同溫度條件下的催化效率變化曲線，請答復：〔1〕在35℃時，小麥淀粉酶的催化效率是 〔2〕在 度和 度時，催化效率都降為0，但在再回復到35℃時，僅 者的催化效率可望恢復，說明 11.請根據以下材料設計一個證明酶是蛋白質的實驗。實驗材料：5%的NaOH溶液、3%的CuSO4溶液、雞蛋、人的口腔唾液、水、小燒杯、玻璃棒、試管、滴管和滴瓶、脫脂棉。實驗原理：蛋白質在堿性溶液中與硫酸銅反響產生紫色物質(蛋白質的雙縮脲反響)，如能證明酶也能發(fā)生雙縮反響，證明酶的本質是蛋白質。實驗步驟：(1)(2)(3)(4)結果觀察：結論：12.工業(yè)上常用發(fā)酵罐生產淀粉酶，現(xiàn)用發(fā)酵罐研究碳水化合物的種類對于微生物產生淀粉酶的影響，將多種不同碳水化合物用于研究，實驗中，pH值維持在7～8之間，其它條件保持穩(wěn)定，測定淀粉酶的產量(相對值)，結果如下表所示：(1)關于碳水化合物種類對于微生物產生淀粉酶的影響，你有何結論?根據這一結論再做出一項假說。(2)說明淀粉酶的一項商業(yè)用途。(3)為什么說微生物能利用多種碳水化合物是其具有的生存優(yōu)勢?(4)進一步研究酸堿度對于微生物淀粉酶產量的影響，只用一種碳水化合物，結果如下表所示：①這項研究中使用哪一類碳水化合物最為適宜?②評價酸堿度是如何影響微生物產生淀粉酶的?五.標答與點撥1.C〔無氧呼吸的產物中含大量能量〕2.B〔酶具有高效性的特點，但高效性也是有一定限度的，底物濃度過高對速度無太大影響〕3.C(36x30.54/2872.2=38%)4.B〔蛋白質一般不作能源物質，但在能量缺乏的情況下也可作能源〕5.D〔ATP是直接能源〕6.A〔生物氧化是一個系統(tǒng)反響，經歷了很多步