高考生物一輪復(fù)習(xí)基礎(chǔ)提升復(fù)習(xí)第8講酶和ATP課件10251389

第8講PART08酶和ATP考點(diǎn)互動(dòng)探究│教師備用習(xí)題考試說明1.酶在代謝中的作用(Ⅱ)。2.ATP在能量代謝中的作用(Ⅱ)。3.實(shí)驗(yàn):探究影響酶活性的因素?？键c(diǎn)互動(dòng)探究知識(shí)梳理考點(diǎn)一酶的本質(zhì)、作用和特性1.酶的本質(zhì)及作用(1)本質(zhì)與作用蛋白質(zhì)RNA活細(xì)胞催化(2)作用機(jī)理:

化學(xué)反應(yīng)的活化能。

①無酶催化的反應(yīng)曲線是

,有酶催化的反應(yīng)曲線是

。

②ca段的含義是在無催化劑的條件下,反應(yīng)所需要的活化能;ba段的含義是酶

。

③若將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng),則b點(diǎn)在縱軸上將

移動(dòng)。

考點(diǎn)互動(dòng)探究圖3-8-1降低乙甲降低的活化能向上2.酶本質(zhì)的探索(連一連)考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]①-e

②-a

③-c

④-d

⑤-b3.酶的特性(1)

:酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的107~1013倍。

(2)專一性:每一種酶只能催化

化學(xué)反應(yīng)。

(3)作用條件較溫和:高溫、過酸、過堿都會(huì)使酶的

遭到破壞,使酶永久失活;低溫時(shí),酶的活性減弱,但不會(huì)失活。

考點(diǎn)互動(dòng)探究高效性一種或一類空間結(jié)構(gòu)理性思維[模型與建模]

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)系如圖3-8-2所示,請(qǐng)思考:(1)甲、乙兩種酶的化學(xué)本質(zhì)是否相同?(2)乙酶活性改變的機(jī)制是什么?考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案](1)觀察曲線圖可知,甲酶的活性始終保持不變,表明甲酶能抵抗該種蛋白酶的降解,則甲酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)而是RNA,乙酶能被該蛋白酶破壞,活性降低,則乙酶為蛋白質(zhì)。(2)乙酶被降解的過程中其分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變,從而使其活性降低。圖3-8-2

科學(xué)探究

下列是與酶相關(guān)的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)仔細(xì)分析并思考:實(shí)驗(yàn)?zāi)康募敖Y(jié)論①②分別是什么?考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究酶的化學(xué)本質(zhì)。結(jié)論①:該酶是蛋白質(zhì)。結(jié)論②:該酶是RNA。1.酶的高效性

(1)由曲線可知:酶比無機(jī)催化劑的催化效率更高。(2)酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間,不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。因此,酶不能改變最終生成物的量?？键c(diǎn)互動(dòng)探究

核心講解圖3-8-3

2.酶的專一性

(1)物理模型①圖中A表示酶,B表示被催化的底物,E、F表示B被分解后產(chǎn)生的物質(zhì),C、D表示不能被酶催化的物質(zhì)。②酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)?？键c(diǎn)互動(dòng)探究

圖3-8-4(2)曲線模型①在A反應(yīng)物中加入酶A,反應(yīng)速率較未加酶時(shí)明顯加快,說明酶A能催化底物A的反應(yīng)。②在A反應(yīng)物中加入酶B,反應(yīng)速率和未加酶時(shí)相同,說明酶B不能催化底物A的反應(yīng)?？键c(diǎn)互動(dòng)探究

圖3-8-53.影響酶促反應(yīng)速率的因素(1)溫度和pH①在一定溫度(pH)范圍內(nèi),隨溫度(pH)的升高,酶的催化作用增強(qiáng),超過這一范圍,酶的催化作用逐漸減弱直至失活。②過酸、過堿、高溫都會(huì)使酶變性失活,而低溫只是抑制酶的活性,酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞,溫度升高可恢復(fù)活性?？键c(diǎn)互動(dòng)探究

圖3-8-6

(2)底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響①由甲圖可知,在其他條件適宜、酶量一定的情況下,酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快,但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后,受酶數(shù)量和酶活性限制,酶促反應(yīng)速率不再增加。②由乙圖可知,在底物充足、其他條件適宜的情況下,酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比?？键c(diǎn)互動(dòng)探究

圖3-8-7(3)綜合影響據(jù)圖可知,不同pH條件下,酶最適溫度不變;不同溫度下,酶最適pH也不變。即反應(yīng)溶液pH(溫度)的變化不影響酶作用的最適溫度(pH)?？键c(diǎn)互動(dòng)探究

圖3-8-8特別提醒(1)同一個(gè)體不同細(xì)胞中,酶的種類和數(shù)量不完全相同,對(duì)于同一個(gè)細(xì)胞而言,在不同的時(shí)期或生理狀態(tài)下,細(xì)胞中酶的種類和數(shù)量也會(huì)發(fā)生改變。(2)酶促反應(yīng)速率與酶活性不同。溫度和pH通過影響酶活性,進(jìn)而影響酶促反應(yīng)速率。底物濃度和酶濃度也能影響酶促反應(yīng)速率,但并未改變酶活性?？键c(diǎn)互動(dòng)探究

角度1考查對(duì)酶的本質(zhì)及作用和特性的理解1.下列關(guān)于酶的敘述,正確的是 (

)A.DNA連接酶的作用是將單個(gè)脫氧核苷酸連接在DNA片段上B.RNA聚合酶能催化脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵C.DNA分子的復(fù)制需要DNA解旋酶D.過氧化氫酶催化過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣量比Fe3+催化時(shí)要多考點(diǎn)互動(dòng)探究命題角度[答案]C考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析]DNA連接酶的作用是催化DNA片段之間磷酸二酯鍵的形成,A錯(cuò)誤;RNA聚合酶能催化核糖核苷酸之間形成磷酸二酯鍵,B錯(cuò)誤;DNA分子的復(fù)制需要DNA解旋酶,C正確;過氧化氫酶催化過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣量與Fe3+催化時(shí)一樣多,只是速度不同,D錯(cuò)誤。2.為使反應(yīng)物A反應(yīng)生成產(chǎn)物P,采取了有酶催化(最適溫度和pH)和有無機(jī)催化劑催化兩種催化方法,其能量變化過程用圖3-8-9甲中兩條曲線表示;圖乙表示某酶促反應(yīng)過程的示意圖。下列有關(guān)分析中不合理的是(

)A.距離b可反映無機(jī)催化劑催化效率比酶催化效率低的原因B.適當(dāng)升高溫度,有酶催化時(shí)的Ⅱ曲線對(duì)應(yīng)的距離a將減小C.圖乙中②可代表蔗糖,那么③④可代表果糖和葡萄糖D.圖乙所示過程可以說明酶具有專一性考點(diǎn)互動(dòng)探究甲乙圖3-8-9

[答案]B考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析]題圖甲中Ⅰ曲線表示有無機(jī)催化劑催化的反應(yīng)的能量變化過程,Ⅱ曲線表示有酶催化的反應(yīng)的能量變化過程,所以距離b代表酶降低的反應(yīng)活化能比無機(jī)催化劑降低的反應(yīng)活化能多的部分,所以可反映無機(jī)催化劑催化效率比酶催化效率低的原因,A正確;適當(dāng)升高溫度,酶的活性降低,有酶催化時(shí)的Ⅱ曲線中對(duì)應(yīng)的距離a將增大,B錯(cuò)誤;圖乙是酶的專一性模型,②可代表蔗糖,在蔗糖酶催化作用下,可得到果糖和葡萄糖,用③④代表,C、D正確。易錯(cuò)提醒高考?？嫉拿讣捌渥饔脷w納(1)DNA聚合酶:將單個(gè)的脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成鏈。(2)DNA連接酶:將兩個(gè)DNA片段連接起來。(3)RNA聚合酶:將單個(gè)的核糖核苷酸連接成鏈。(4)解旋酶:在DNA分子復(fù)制過程中打開DNA堿基對(duì)中的氫鍵。(5)ATP水解酶:能打開遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵。(6)ATP合成酶:能催化遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵形成。(7)限制性核酸內(nèi)切酶:識(shí)別特定的核苷酸序列,從固定的切點(diǎn)切開磷酸二酯鍵。(8)蛋白酶:將蛋白質(zhì)的部分肽鍵切斷,得到不同的肽鏈或氨基酸。(9)纖維素酶、果膠酶:水解纖維素、果膠,破壞植物細(xì)胞壁?？键c(diǎn)互動(dòng)探究角度2影響酶促反應(yīng)的曲線分析3.圖3-8-10中曲線a表示在最適溫度、最適pH條件下,底物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。據(jù)圖分析,下列敘述不正確的是 (

)A.在曲線的AB段限制反應(yīng)速率的主要因素是底物濃度B.在曲線的B點(diǎn)時(shí)再加入一定量的酶,可以用曲線b表示C.酶的數(shù)量減少后,圖示反應(yīng)速率可用曲線c表示D.減小pH,重復(fù)該實(shí)驗(yàn),曲線中B點(diǎn)位置不變考點(diǎn)互動(dòng)探究圖3-8-10[答案]D考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析]據(jù)題圖分析,在曲線的AB段,隨著底物濃度的增大,反應(yīng)速率增大,故AB段限制因素是底物濃度,A正確;底物充足時(shí)酶量的增加可以增大化學(xué)反應(yīng)速率,B正確;酶量減少可以降低化學(xué)反應(yīng)速率,C正確;pH影響酶活性,與最適pH相比,減小pH,酶活性降低,化學(xué)反應(yīng)速率降低,B點(diǎn)位置下降,D錯(cuò)誤。4.為了研究溫度對(duì)某種酶活性的影響,設(shè)置甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)組,各組溫度條件不同,其他條件相同且適宜,測(cè)定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度,結(jié)果如圖3-8-11所示。以下分析正確的是 (

)A.在t時(shí)刻之后,甲組曲線不再上升,是因?yàn)槭艿矫笖?shù)量的限制B.在t時(shí)刻降低丙組溫度,將使丙組酶的活性提高,曲線上升C.若甲組溫度小于乙組溫度,則酶的最適溫度不可能大于乙組溫度D.若甲組溫度大于乙組溫度,則酶的最適溫度不可能大于甲組溫度考點(diǎn)互動(dòng)探究圖3-8-11

[答案]C考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析]在t時(shí)刻之后,甲組曲線不再上升,是因?yàn)槭艿降孜锪康南拗?A錯(cuò)誤;丙組產(chǎn)物濃度達(dá)不到平衡點(diǎn),說明高溫使酶變性失活,在t時(shí)刻降低丙組溫度,不能使酶的活性提高,B錯(cuò)誤;甲組比乙組提前達(dá)到平衡點(diǎn),說明甲組更接近最適溫度,若甲組溫度小于乙組溫度,則酶的最適溫度不可能大于乙組溫度,C正確;若甲組溫度大于乙組溫度,則酶的最適溫度可能大于甲組溫度,D錯(cuò)誤。歸納提煉

“四看法”分析酶促反應(yīng)曲線考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究實(shí)驗(yàn)梳理考點(diǎn)二探究影響酶活性的因素②鑒定原理:溫度影響酶的活性,從而影響淀粉的水解,滴加碘液,根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺來判斷酶的活性。(2)實(shí)驗(yàn)步驟考點(diǎn)互動(dòng)探究

序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31加入等量的可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL2控制不同的溫度條件60℃熱水(5分鐘)沸水(5分鐘)冰塊(5分鐘)3加入等量的新鮮淀粉酶溶液1mL(5分鐘)1mL(5分鐘)1mL(5分鐘)4加入等量的碘液1滴1滴1滴5觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不出現(xiàn)藍(lán)色(呈現(xiàn)碘液顏色)藍(lán)色藍(lán)色考點(diǎn)互動(dòng)探究

(2)實(shí)驗(yàn)步驟考點(diǎn)互動(dòng)探究

序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量的過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴2注入等量的不同pH的溶液1mL蒸餾水1mL5%的HCl1mL5%的NaOH3注入等量的3%的H2O2溶液2mL2mL2mL4觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生5將帶火星的衛(wèi)生香插入試管內(nèi)液面的上方燃燒劇烈燃燒較弱燃燒較弱考點(diǎn)互動(dòng)探究

3.酶活性實(shí)驗(yàn)探究中的“三宜”“四不宜”(1)若底物選擇淀粉和蔗糖,用淀粉酶來驗(yàn)證酶的專一性,檢測(cè)底物是否被分解的試劑宜選用斐林試劑,不宜選用碘液,因?yàn)榈庖簾o法檢測(cè)蔗糖是否被分解。(2)若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度,檢測(cè)底物被分解的試劑宜選用碘液,不宜選用斐林試劑,因?yàn)橛渺沉衷噭╄b定時(shí)需水浴加熱,而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度。(3)在探究酶的適宜溫度的實(shí)驗(yàn)中,不宜選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶作實(shí)驗(yàn)材料,因?yàn)檫^氧化氫(H2O2)在常溫常壓時(shí)就能分解,加熱的條件下分解會(huì)加快,從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果?？键c(diǎn)互動(dòng)探究

(4)在探究pH對(duì)酶活性影響時(shí),宜保證酶的最適溫度(排除溫度干擾),且將酶溶液的pH調(diào)至實(shí)驗(yàn)要求的pH后再讓反應(yīng)物與酶接觸,不宜在未達(dá)到預(yù)設(shè)pH前,讓反應(yīng)物與酶接觸。角度1考查有關(guān)酶實(shí)驗(yàn)的分析1.下列關(guān)于酶的實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是(

)A.驗(yàn)證酶的高效性時(shí),自變量是酶的種類B.“探究溫度對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中,可選用過氧化氫酶作為研究對(duì)象C.用淀粉、蔗糖酶和淀粉酶探究酶的專一性時(shí),可用碘液進(jìn)行鑒定D.在探究影響淀粉酶活性的因素時(shí),溫度、酸堿度、實(shí)驗(yàn)的次數(shù)等都是自變量考點(diǎn)互動(dòng)探究

命題角度[答案]C[解析]酶的高效性是與無機(jī)催化劑相比較而言的,驗(yàn)證酶的高效性時(shí),自變量是催化劑的種類,A錯(cuò)誤;1.下列關(guān)于酶的實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是 (

)A.驗(yàn)證酶的高效性時(shí),自變量是酶的種類B.“探究溫度對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中,可選用過氧化氫酶作為研究對(duì)象C.用淀粉、蔗糖酶和淀粉酶探究酶的專一性時(shí),可用碘液進(jìn)行鑒定D.在探究影響淀粉酶活性的因素時(shí),溫度、酸堿度、實(shí)驗(yàn)的次數(shù)等都是自變量考點(diǎn)互動(dòng)探究

由于過氧化氫的分解本身受溫度影響,故探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)不能選用過氧化氫酶作為研究對(duì)象,B錯(cuò)誤;用淀粉、蔗糖酶和淀粉酶探究酶的專一性時(shí),可用碘液檢測(cè)反應(yīng)物是否被分解,C正確;在探究影響淀粉酶活性的因素時(shí),實(shí)驗(yàn)的次數(shù)是無關(guān)變量,D錯(cuò)誤。2.下列關(guān)于酶的實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是 (

)A.利用唾液淀粉酶可以除去植物細(xì)胞壁B.用丙酮能從刀豆種子中提取到純度較高的脲酶C.H2O2分解實(shí)驗(yàn)中,Fe3+、加熱與過氧化氫酶降低活化能的效果依次增強(qiáng)D.利用pH分別為7、8、9和10的緩沖液探究pH對(duì)胃蛋白酶活性的影響考點(diǎn)互動(dòng)探究

[答案]B[解析]植物細(xì)胞壁的主要成分為纖維素和果膠,根據(jù)酶的專一性,唾液淀粉酶不能除去植物細(xì)胞壁,A錯(cuò)誤;用丙酮能從刀豆種子中提取到純度較高的脲酶,B正確;H2O2分解實(shí)驗(yàn)中,加熱不能降低活化能,而是提供化學(xué)反應(yīng)所需的活化能,C錯(cuò)誤;胃蛋白酶的最適pH為1.5,用pH分別為7、8、9和10的緩沖液處理時(shí)胃蛋白酶均失活,D錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)小錦囊實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則1.對(duì)照原則對(duì)照實(shí)驗(yàn)是除了一個(gè)因素之外,其他因素都保持不變的實(shí)驗(yàn),通常分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)組是接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組,對(duì)照組是不接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組。2.單一變量原則所謂單一變量原則,就是要盡可能控制無關(guān)變量,以確保實(shí)驗(yàn)變量的唯一性。(1)實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量①實(shí)驗(yàn)變量也稱自變量,是研究者主動(dòng)操縱的條件和因子,是作用于實(shí)驗(yàn)對(duì)象的刺激變量?？键c(diǎn)互動(dòng)探究

②反應(yīng)變量又稱因變量,是隨自變量變化而產(chǎn)生反應(yīng)或發(fā)生變化的變量,應(yīng)具可測(cè)性和客觀性。(2)無關(guān)變量:無關(guān)變量又稱干擾變量、控制變量,是指與研究目標(biāo)無關(guān),但卻影響研究結(jié)果的變量。

3.等量原則實(shí)驗(yàn)中除“單一變量”(即實(shí)驗(yàn)變量)外,其他變量需注意等量原則,即:(1)生物材料要相同:所用生物材料的數(shù)量、質(zhì)量、長(zhǎng)度、體積、來源和生理狀況等方面要盡量相同或至少大致相同。(2)實(shí)驗(yàn)器具要相同。(3)實(shí)驗(yàn)試劑要相同。(4)處理方法要相同。考點(diǎn)互動(dòng)探究

角度2考查有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)3.普通淀粉酶的最適溫度在40~60℃之間,而極端耐熱淀粉酶在100℃仍能保持較高的活性,因此在生產(chǎn)上具有更為廣泛的應(yīng)用前景。請(qǐng)回答有關(guān)問題:(1)要鑒定該酶的化學(xué)本質(zhì),可將該酶液與

混合,若反應(yīng)液呈

色,則該酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。

(2)測(cè)定淀粉酶活性時(shí),應(yīng)選擇

作為該酶作用的底物,反應(yīng)液中應(yīng)加入

溶液以維持其酸堿度穩(wěn)定。

(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究極端耐熱淀粉酶起催化作用的最適溫度。①此實(shí)驗(yàn)中除自變量和因變量外,還需要考慮

(指出兩點(diǎn)即可)等因素。

②結(jié)合題目信息,簡(jiǎn)要寫出探究該酶催化作用最適溫度的實(shí)驗(yàn)思路:

。

考點(diǎn)互動(dòng)探究

考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案](1)雙縮脲試劑紫(2)淀粉(酸堿)緩沖(3)①淀粉溶液的濃度和含量、pH及添加試劑的量、實(shí)驗(yàn)操作順序等②在40℃和100℃之間每隔一定溫度設(shè)置一個(gè)實(shí)驗(yàn)組,其他實(shí)驗(yàn)條件適宜且保持一致。以反應(yīng)液和碘液發(fā)生顏色反應(yīng)的程度為指標(biāo)確定最適溫度考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析](1)大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA,要鑒定該酶的化學(xué)本質(zhì),可將該酶液與雙縮脲試劑混合,若反應(yīng)液呈紫色,則該酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。(2)測(cè)定淀粉酶活性時(shí),根據(jù)酶的專一性,應(yīng)選擇淀粉作為該酶作用的底物,反應(yīng)液中應(yīng)加入(酸堿)緩沖溶液以維持其酸堿度穩(wěn)定。(3)①此實(shí)驗(yàn)中除自變量和因變量外,無關(guān)變量需要保持相同且適宜,因此還需要考慮淀粉溶液的濃度和含量、pH及添加試劑的量、實(shí)驗(yàn)操作順序等因素。②探究該酶催化作用最適溫度的實(shí)驗(yàn)思路:在40℃和100℃之間每隔一定溫度設(shè)置一個(gè)實(shí)驗(yàn)組,其他實(shí)驗(yàn)條件適宜且保持一致。以反應(yīng)液和碘液發(fā)生顏色反應(yīng)的程度為指標(biāo)確定最適溫度。技法提煉梯度法探究酶的最適溫度或最適pH(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路考點(diǎn)互動(dòng)探究(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)程序考點(diǎn)互動(dòng)探究圖3-8-12考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)三ATP的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生和利用1.ATP的結(jié)構(gòu)與功能(1)組成元素:

。

(2)分子結(jié)構(gòu):①分子結(jié)構(gòu)式:

(簡(jiǎn)寫)。

a.1分子ATP=1分子

(A)+3分子

(Pi)。

b.腺苷=

+核糖。

c.含有

個(gè)高能磷酸鍵。

知識(shí)梳理C、H、O、N、PA—P~P~P腺苷磷酸基團(tuán)腺嘌呤2d.ATP與RNA的關(guān)系:ATP去掉

個(gè)磷酸基團(tuán)后的剩余部分是組成RNA的基本單位之一。

②特點(diǎn):遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵易水解,釋放出能量,也可以接受能量而重新形成。(3)功能:生命活動(dòng)的

物質(zhì)。

2.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化ATP

+能量

(1)下列需要A過程提供能量的是

。

①主動(dòng)運(yùn)輸②生物發(fā)光、發(fā)電③肌肉收縮④淀粉合成⑤大腦思考⑥植物根細(xì)胞吸收水分考點(diǎn)互動(dòng)探究?jī)芍苯幽茉碅DP+Pi①②③④⑤考點(diǎn)互動(dòng)探究光合作用、細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體光能高能磷酸鍵正誤辨析1.ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)。 (

)2.在線粒體內(nèi)膜上不能合成ATP。 (

)3.在無氧條件下,光合作用是葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的唯一來源。 (

)4.人在饑餓時(shí),細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。 (

)5.在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中,不會(huì)同時(shí)發(fā)生ATP的合成與分解。(

)考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]1.√

2.×

3.×

4.×

5.×考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析]2.在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行有氧呼吸第三階段的化學(xué)反應(yīng),該反應(yīng)釋放能量,生成ATP。3.無氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中生成ATP。4.人在饑餓時(shí),細(xì)胞中ATP與ADP的含量仍處于動(dòng)態(tài)平衡。5.ATP的合成與分解時(shí)刻進(jìn)行,相互轉(zhuǎn)化。理性思維1.[歸納與概括]ATP和酶在成分上有聯(lián)系嗎?

2.[歸納與概括]

酶與ATP在細(xì)胞代謝中有怎樣的聯(lián)系?考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]ATP水解掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)后成為RNA的基本組成單位之一,某些RNA也具有催化作用,少數(shù)酶是RNA。[答案]在細(xì)胞合成代謝中需要與物質(zhì)合成有關(guān)的酶,常需要ATP提供能量;在細(xì)胞分解代謝中需要與分解有關(guān)的酶,常伴隨著ATP的合成;ATP自身的合成與分解必須有酶的催化。1.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化(1)ATP在生物體內(nèi)含量少,但轉(zhuǎn)化十分迅速,從而使細(xì)胞中的ATP與ADP的轉(zhuǎn)化總是處于一種動(dòng)態(tài)平衡中。(2)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中,物質(zhì)可重復(fù)利用,但能量不可循環(huán)利用,它們不是可逆反應(yīng)。(3)ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”,這一過程需要酶的催化,同時(shí)也消耗水。考點(diǎn)互動(dòng)探究核心講解圖3-8-13

(4)ATP不等同于能量:ATP是一種高能磷酸化合物,是一種與能量有關(guān)的物質(zhì),不能將二者等同起來。(5)生命活動(dòng)需要消耗大量能量,但細(xì)胞中ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重復(fù)利用,只要提供能量(光能或化學(xué)能),生物體就可不斷合成ATP,滿足生物體的需要?？键c(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究角度1考查ATP的來源、結(jié)構(gòu)及生理作用

1.ATP、GTP、CTP和UTP是細(xì)胞內(nèi)四種高能磷酸化合物,它們的結(jié)構(gòu)只是堿基不同,下列敘述錯(cuò)誤的是 (

)A.ATP的合成常伴隨著細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)B.1分子GTP徹底水解可得到3種小分子物質(zhì)C.CTP中“C”是由胞嘧啶和脫氧核糖構(gòu)成的D.UTP斷裂兩個(gè)高能磷酸鍵后可作為基因轉(zhuǎn)錄的原料考點(diǎn)互動(dòng)探究命題角度考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]C2.下列關(guān)于ATP的敘述,錯(cuò)誤的是 (

)A.細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中都有ATP的分布B.神經(jīng)元釋放神經(jīng)遞質(zhì)需要ATP供能C.細(xì)胞中的吸能反應(yīng)一般與ATP的水解相關(guān)聯(lián)D.病毒的生命活動(dòng)既不產(chǎn)生ATP也不消耗ATP考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]D[解析]細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中的生命活動(dòng)都需要ATP直接提供能量,A正確;神經(jīng)元釋放神經(jīng)遞質(zhì)的方式是胞吐,需要ATP供能,B正確;細(xì)胞中的吸能反應(yīng)一般與ATP的水解相關(guān)聯(lián),放能反應(yīng)一般與ATP的合成相關(guān)聯(lián),C正確;病毒的生命活動(dòng)離不開ATP,它需要的ATP由宿主細(xì)胞提供,D錯(cuò)誤。3.ATP是細(xì)胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關(guān)ATP的敘述,錯(cuò)誤的是()A.線粒體合成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用B.機(jī)體在運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗ATP,睡眠時(shí)則不消耗ATPC.在有氧與缺氧的條件下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATPD.植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來源于呼吸作用考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]B[解析]本題考查ATP的有關(guān)知識(shí)。線粒體中合成的ATP可用于除光合作用以外的耗能反應(yīng),A項(xiàng)正確。機(jī)體無論是在運(yùn)動(dòng)還是睡眠時(shí),都會(huì)消耗ATP,B項(xiàng)錯(cuò)誤。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是有氧呼吸與無氧呼吸第一階段進(jìn)行的場(chǎng)所,這一過程有ATP產(chǎn)生,C項(xiàng)正確。植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子的方式是主動(dòng)運(yùn)輸,該過程所需ATP來自于細(xì)胞呼吸,D項(xiàng)正確。易錯(cuò)提醒比較法辨析ATP、DNA、RNA、核苷酸中“A”的含義ATP中的A為腺苷(由腺嘌呤和核糖組成),DNA分子中的A為腺嘌呤脫氧核苷酸,RNA分子中的A為腺嘌呤核糖核苷酸,核苷酸中的A為腺嘌呤?？梢?它們的共同點(diǎn)是都含有腺嘌呤?？键c(diǎn)互動(dòng)探究圖3-8-15角度2

ATP和酶的綜合考查4.下列關(guān)于酶和ATP的敘述,正確的是(

)A.基因的表達(dá)需要酶和ATP,酶和ATP也是基因表達(dá)的產(chǎn)物B.加酶和加熱促進(jìn)H2O2分解的機(jī)理相同C.ATP的形成不一定伴隨著氧氣的消耗D.ATP是RNA水解的產(chǎn)物之一考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]C[解析]ATP既不是蛋白質(zhì),也不是RNA,說明ATP不是基因表達(dá)的產(chǎn)物,而是基因通過控制相關(guān)酶的合成進(jìn)而控制相關(guān)代謝過程產(chǎn)生的產(chǎn)物,A錯(cuò)誤;加酶是降低反應(yīng)所需的活化能,加熱是提供化學(xué)反應(yīng)所需的活化能,所以二者的作用機(jī)理不同,B錯(cuò)誤;有氧呼吸的三個(gè)階段都有ATP形成,但第一、二階段沒有氧氣的參與,只有第三階段有氧氣的參與,C正確;ATP水解掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)后成為組成RNA的基本單位之一,D錯(cuò)誤。5.下列關(guān)于酶和ATP的敘述,正確的是 (

)A.酶通過給反應(yīng)物提供能量來提高化學(xué)反應(yīng)速率B.某種酶經(jīng)蛋白酶處理后活性不變,推斷其組成成分中含有核糖C.人的成熟紅細(xì)胞產(chǎn)生ATP的速率隨氧氣濃度的增大而加快D.合成酶時(shí),在合成場(chǎng)所內(nèi)有一定水和ATP的合成考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]B[解析]酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率,酶不提供能量,A錯(cuò)誤;多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA,若某種酶用蛋白酶水解后其活性不變,推斷該酶的本質(zhì)是RNA,RNA中含有核糖,B正確;人的成熟紅細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生ATP的速率與氧氣濃度無關(guān),C錯(cuò)誤;酶是大分子物質(zhì),合成酶需要消耗ATP,D錯(cuò)誤。易錯(cuò)提醒關(guān)于ATP的5個(gè)易錯(cuò)提醒(1)ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”,這一過程需要酶的催化,同時(shí)也需要消耗水。凡是大分子有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、糖原、淀粉等)的水解都需要消耗水。(2)ATP水解釋放的能量是儲(chǔ)存于高能磷酸鍵中的化學(xué)能,可直接用于各項(xiàng)生命活動(dòng)(光反應(yīng)階段合成的ATP只用于暗反應(yīng));而合成ATP所需能量則主要來自有機(jī)物氧化分解釋放的化學(xué)能或光合作用中吸收的光能。(3)ATP并不是細(xì)胞內(nèi)唯一的高能化合物,高能化合物在生物體內(nèi)有很多種,如存在于各種生物體細(xì)胞內(nèi)的UTP、GTP、CTP及動(dòng)物體內(nèi)的磷酸肌酸?？键c(diǎn)互動(dòng)探究(4)ATP與ADP轉(zhuǎn)化總處于“動(dòng)態(tài)平衡”中,切不可認(rèn)為ATP合成量大于分解量或ATP分解量大于合成量,如劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)ATP分解量增加,此時(shí)其合成量也增加。(5)細(xì)胞放能反應(yīng)中可將ADP與Pi合成ATP,吸能反應(yīng)中可將ATP水解為ADP與Pi?？键c(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究1.下列關(guān)于生物體中酶的敘述,正確的是 (

)A.在細(xì)胞中,核外沒有參與DNA合成的酶B.由活細(xì)胞產(chǎn)生的酶在生物體外沒有催化活性C.從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法D.唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度和保存溫度是37℃歷年真題明考向[解析]真核細(xì)胞的葉綠體、線粒體中也能進(jìn)行DNA的復(fù)制,A項(xiàng)錯(cuò)誤。酶在生物體內(nèi)外都有催化活性,B項(xiàng)錯(cuò)誤。[答案]C考點(diǎn)互動(dòng)探究1.下列關(guān)于生物體中酶的敘述,正確的是 (

)A.在細(xì)胞中,核外沒有參與DNA合成的酶B.由活細(xì)胞產(chǎn)生的酶在生物體外沒有催化活性C.從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法D.唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度和保存溫度是37℃胃蛋白酶屬于蛋白質(zhì),向蛋白質(zhì)溶液中加入無機(jī)鹽,可以通過降低溶解度使之析出,而不改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),因而沉淀胃蛋白酶可用鹽析的方法,C項(xiàng)正確。唾液淀粉酶催化反應(yīng)的最適溫度是37℃,酶適于在低溫下保存,D項(xiàng)錯(cuò)誤?？键c(diǎn)互動(dòng)探究2.將A、B兩種物質(zhì)混合,T1時(shí)加入酶C。圖3-8-16為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。

敘述錯(cuò)誤的是 (

)A.酶C降低了A生成B這一反應(yīng)的活化能B.該體系中酶促反應(yīng)速率先快后慢C.T2后B增加緩慢是酶活性降低導(dǎo)致的D.適當(dāng)降低反應(yīng)溫度,T2值增大圖3-8-16考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]C[解析]加入酶C后A濃度降低,B濃度升高,說明在酶C的催化下A能生成B,酶催化作用的實(shí)質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,A項(xiàng)正確。加入酶后,酶促反應(yīng)速率開始時(shí)較快,由于底物A濃度一定,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,底物濃度由大變小,酶促反應(yīng)速率變慢,B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤。圖示的反應(yīng)在適宜溫度下進(jìn)行,降低反應(yīng)溫度,酶促反應(yīng)速率將減慢,反應(yīng)時(shí)間將延長(zhǎng),T2值增大,D項(xiàng)正確?？键c(diǎn)互動(dòng)探究3.若除酶外所有試劑已預(yù)保溫,則在測(cè)定酶活力的實(shí)驗(yàn)中,下列操作順序合理的是 (

)A.加入酶→加入底物→加入緩沖液→保溫并計(jì)時(shí)→一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量B.加入底物→加入酶→計(jì)時(shí)→加入緩沖液→保溫→一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量C.加入緩沖液→加入底物→加入酶→保溫并計(jì)時(shí)→一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量D.加入底物→計(jì)時(shí)→加入酶→加入緩沖液→保溫→一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]C[解析]本題考查酶活力的測(cè)定實(shí)驗(yàn),主要考查溫度對(duì)酶活力的影響及考生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析能力。酶活力受pH的影響,所以在酶與底物混合前應(yīng)先讓底物與緩沖液混合,然后再加入酶并保溫、計(jì)時(shí),一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量,故C項(xiàng)正確。考點(diǎn)互動(dòng)探究4.為了研究溫度對(duì)某種酶活性的影響,設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組:A組(20℃)、B組(40℃)和C組(60℃),測(cè)定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同),結(jié)果如圖3-8-17所示?；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A組溫度提高10℃,那么A組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)

。

圖3-8-17考點(diǎn)互動(dòng)探究(3)如果在時(shí)間t2時(shí),向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物,其他條件保持不變,那么在t3時(shí),C組產(chǎn)物總量

,原因是

。

(4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是

,其特性有

(答出兩點(diǎn)即可)。

[答案](1)B(2)加快(3)不變60℃條件下,t2時(shí)酶已失活,即使增加底物,反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會(huì)增加(4)蛋白質(zhì)或RNA高效性和專一性考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析](1)酶可改變反應(yīng)速度,圖中A、B兩組的產(chǎn)物濃度最終相同,C組最終產(chǎn)物濃度明顯低于A、B兩組,說明C組酶活性最低;B組產(chǎn)物濃度達(dá)到最大值所需的時(shí)間比A組短,說明B組酶的活性最高。(2)A組處理溫度低于B組,酶活性比B組低,在時(shí)間t1之前,將A組溫度提高10℃,A組酶催化反應(yīng)的速度將加快。(3)時(shí)間t2后C組產(chǎn)物濃度不再增加,說明酶已經(jīng)失活,故在t2時(shí),即使向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物,其他條件不變的情況下,t3時(shí)C組產(chǎn)物總量也不會(huì)增加。(4)生物體內(nèi)大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),極少數(shù)是RNA。酶是有機(jī)催化劑,高效性、專一性和作用條件溫和是其特性?？键c(diǎn)互動(dòng)探究知識(shí)小體系1.如圖是生物體內(nèi)常見的一種生理作用示意圖,下列敘述不正確的是

(

)A.②的成分有可能是蛋白質(zhì)B.圖中顯示①具有高效性,反應(yīng)完成后,①的性質(zhì)未發(fā)生改變C.③或④的生成速率可以表示酶促反應(yīng)的速率D.如果探究底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響,②的數(shù)量就是實(shí)驗(yàn)的自變量教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題[答案]B[解析]①是酶,②是底物,底物可能是蛋白質(zhì);題圖中顯示①具有專一性,反應(yīng)完成后,①的性質(zhì)未發(fā)生改變;③或④的生成速率可以表示酶促反應(yīng)的速率;如果探究底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響,②的數(shù)量就是實(shí)驗(yàn)的自變量。2.ATP是細(xì)胞的能量“通貨”,下列有關(guān)ATP的說法中正確的是

(

)A.ATP徹底水解可產(chǎn)生3種有機(jī)物B.人的成熟紅細(xì)胞無細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器,但也能合成ATPC.雖然所有細(xì)胞合成ATP的途徑都相同,但它們消耗ATP的途徑是不同的D.ATP含有大量能量,是細(xì)胞中良好的儲(chǔ)能物質(zhì)教師備用習(xí)題[解析]ATP徹底水解的產(chǎn)物有腺嘌呤、核糖、磷酸,磷酸不屬于有機(jī)物,A錯(cuò)誤;人的成熟紅細(xì)胞雖無細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器,但可通過無氧呼吸合成ATP,B正確;細(xì)胞合成ATP的途徑有光合作用和細(xì)胞呼吸,細(xì)胞合成ATP的途徑不一定相同,C錯(cuò)誤;脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì),ATP不是,D錯(cuò)誤。[答案]B3.如圖甲表示細(xì)胞中ATP反應(yīng)鏈,圖中a、b、c代表酶,A、B、C代表化合物;圖乙表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是

(

)A.圖甲中的B含有2個(gè)高能磷酸鍵,C為腺嘌呤核糖核苷酸B.神經(jīng)細(xì)胞吸收K+時(shí),a催化的反應(yīng)加速,c催化的反應(yīng)被抑制C.研究酶活性與溫度的關(guān)系時(shí),可以選擇H2O2和過氧化氫酶為實(shí)驗(yàn)材料D.圖乙中溫度為m時(shí)比為n時(shí)酶活性低,此時(shí)更有利于酶的保存教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題[答案]D[解析]圖甲中的B是ADP,含有1個(gè)高能磷酸鍵,A錯(cuò)誤;神經(jīng)細(xì)胞吸收K+的方式是主動(dòng)運(yùn)輸,需消耗能量,該過程中a催化的反應(yīng)加速,c催化的反應(yīng)也會(huì)加速,B錯(cuò)誤;H2O2在不同溫度下,分解速率不同,研究酶活性與溫度的關(guān)系時(shí),不能選擇H2O2和過氧化氫酶為實(shí)驗(yàn)材料,C錯(cuò)誤;低溫抑制酶的活性,溫度為m時(shí)比為n時(shí)更有利于酶的保存,D正確。4.除了溫度和pH對(duì)酶活性有影響外,一些抑制劑也會(huì)降低酶的催化效果。圖a為酶作用機(jī)理及兩種抑制劑影響酶活性的機(jī)理示意圖,圖b為相同酶溶液在無抑制劑、添加不同抑制劑的條件下,酶促反應(yīng)速率隨底物濃度變化的曲線。下列說法不正確的是

(

)A.非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑降低酶活性的機(jī)理與高溫、低溫對(duì)酶活性抑制的機(jī)理相同B.據(jù)圖可推測(cè),競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與底物具有類似結(jié)構(gòu)而與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性位點(diǎn)教師備用習(xí)題C.底物濃度相對(duì)值大于15時(shí),限制曲線甲酶促反應(yīng)速率的主要因素是酶濃度D.曲線乙和曲線丙分別是在酶中添加了競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的結(jié)果教師備用習(xí)題[解析]由圖a可以看出,非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑能改變酶的空間結(jié)構(gòu),導(dǎo)致底物不能與酶結(jié)合,從而抑制其活性,