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1、细胞代谢 专题三酶和 ATP 考纲要求1.酶在代谢中的作用 ()。2.ATP 在能量代谢中的作用 ()。 3.实验：探究影响酶活性的因素。 12015 海南卷 关于人体内激素和酶的叙述，错误的是() A激素的化学本质都是蛋白质 B酶可以降低化学反应的活化能 C高效性是酶的重要特性之一 D激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢 考向拓展 增加选项，下列相关判断错误的是() E能分泌激素的细胞一定能合成酶，能合成酶的细胞不一定能分泌激素 F激素和有些酶需要运出细胞 G大部分酶和激素的化学本质是蛋白质 H不同种类的激素可能具有相似的生理功能 22014 福建卷 用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的
2、核 糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的 物质是 () A蛋白酶BRNA 聚合酶 CRNA D逆转录酶 32014 重庆卷 如图 T3-1 所示为乙醇在人体内主要的代谢过程。下列 相关叙述，正确的是 () 乙醇 氧化 肝脏 乙醛氧化 ,乙酸CO2、H2O 图 T3-1 A乙醇转化为乙酸发生的氧化反应，均由同一种氧化酶催化 B体内乙醇浓度越高，与乙醇分解相关的酶促反应速率越快 C乙醇经代谢产生的 H可与氧结合生成水，同时释放能量 D正常生理情况下，人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关 考向拓展 细胞呼吸需要酶的催化，下列关于呼吸酶的叙述，正确的是() A有氧呼吸和无
3、氧呼吸需要的酶是由同一种基因控制合成的 B与有氧呼吸有关的酶有很多种，全部分布于线粒体中 C有氧呼吸的第三阶段发生H和 O2结合，由于参与该过程的酶的活性 较高，所以产生的ATP多于第一、二阶段 D人体在寒冷环境中，呼吸酶的活性不会因为环境温度的降低而降低 42014 江苏卷 下列生命活动中不需要ATP提供能量的是 () A叶肉细胞合成的糖运输到果实 B吞噬细胞吞噬病原体的过程 C淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖 D细胞中由氨基酸合成新的肽链 【备考指津】 1本专题在高考中考查的主要内容是酶的作用、本质和特性，以及ATP 的产生和消耗等。 2关于酶的命题，主要题型是曲线题和实验题，曲线题主要围绕影响
4、酶 活性的因素等进行命题；酶的相关实验题主要是分析实验原理、过程或结果 等。关于 ATP 的命题往往会结合一些生理过程(如细胞呼吸、光合作用、物质 运输等 )进行设问。 3备考时要深刻理解教材中的相关酶的曲线和实验，分析曲线走势及其 原因，准确把握实验变量，同时要熟悉设计实验的基本原则(如对照原则和单 一变量原则等)。 考点一生物催化剂 酶 考例探究 考向 1酶的本质及作用机理 1酶的本质：大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。据此可进一步推出， 合成酶的原料是氨基酸或核糖核苷酸，合成酶的场所是核糖体或细胞核。 2酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下： 图 T3-2 (1)图中 ac
5、段和 bc 段分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活 化能。 (2)若将酶变为无机催化剂，则b 在纵轴上向上移动。用加热的方法不能 降低活化能，但会提供活化能。 1 关于酶的叙述，错误的是() A同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中 B低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构 C酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度 D酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物 【温馨提示】 酶是基因表达的结果，由于基因的表达具有选择性，所以不同的细胞中 往往具有不同种类的酶，但不同的细胞中有些酶也相同，如呼吸酶是所有活 细胞都具有的酶。考向 2酶曲线的分析 与酶活性有关曲线的解读 图
6、T3-3 (1)分析图 A、B 可知，在最适宜的温度和pH 条件下，酶的活性最高。温 度和 pH 偏高或偏低，酶活性都会明显降低。 (2)分析图 A、B 中曲线的起点和终点可知，过酸、过碱、高温都会使酶 失去活性，而低温只是使酶的活性降低。前者都会使酶的空间结构遭到破坏， 而后者并未破坏酶的空间结构。 (3)分析图 C 可知，pH 改变后不影响酶的最适温度；同理，温度改变后不 影响酶的最适pH。 2 下列描述酶的特性和作用机理的曲线，正确的是() ABCD 图 T3-4 方法技巧 “四看”法分析酶促反应曲线 两坐标轴的含义：分清自变量与因变量，了解两个 变量的关系（横轴为自变量，纵轴为因变量）
7、。 曲线的变化：利用数学模型法观察同一条曲线的 升、降或平的变化，掌握变量变化的生物学意义。 如在分析影响酶促反应的因素时，一般情况下，纵 坐标代表的量未达到饱和时，限制因素是横坐标所 表示的因素，当达到饱和后，限制因素是除横坐标 所表示的因素之外的其他因素。 特殊点：如曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉 点等，理解特殊点的意义。 不同曲线的变化：理解曲线之间的内在联系，找 出不同曲线的异同及变化的原因。 考向 3酶实验的分析 “三法” (试剂检测法、对比法和梯度法)在酶实验中的应用 1用试剂检测法探究酶的化学本质 实验方案如下： 2.用对比法验证酶的高效性和专一性 (1)高效性的验证：通过
8、将不同类型催化剂 (主要是酶与无机催化剂 )催化底 物的反应速率进行比较，得出结论。实验方案如下： 项目实验组对照组 材料等量的同一种底物 试剂与底物相对应的酶溶液等量的无机催化剂 现象反应速率很快，或反应用时短 反应速率缓慢，或反应 用时长 结论酶具有高效性 (2)专一性的验证：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同 但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行，得出相应结论。设计方案如下： 3.梯度法在探究酶的最适温度或pH 中的应用 此类实验设计时需设置一系列不同梯度温度(或 pH)的实验组进行相互对 照， 最后根据实验现象得出结论。 酶促反应所需时间最短的一组对应的温度(或 pH)最
9、接近最适温度 (或 pH)。相邻组间的自变量差值(即梯度)越小，测定的最 适温度 (或 pH)就越精确。设计方案如下： 3 小张查阅资料得知， - 淀粉酶的最适温度是55 。下表是他为此进 行的验证实验，但因各组结果相同而不能达到实验目的。以下改进措施中可 行的是 () 试管实验温3%淀粉溶2% - 淀1 min 后碘液 编号度液粉酶溶液检测 1 50 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色 2 55 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色 3 60 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色 A.将实验温度改为 0 、55 、100 B将淀粉溶液体积改为1 mL C将 - 淀粉酶溶液浓度改为1% D将碘液改为斐林
10、试剂 方法技巧 酶实验的表格分析方法 酶的相关实验大多以表格的形式呈现信息，表格中的内容包括实验的分 组、处理方法及实验结果等。 一看分组：往往以试管编号进行分组，如例3 有三支试管，所以就有三 个组。 二看处理方法：处理方法主要是对自变量的控制，要注意每一个步骤中 不同组之间的相同点和不同点，尤其是不同点，能体现出实验的目的和自变 量。 三看实验结果：最后一列或行往往是实验结果，比较不同组之间实验结 果的异同，再根据实验处理方法和实验原理进行分析，即可得出结论。 对点训练 1下列关于细胞代谢及相关条件的叙述，不正确的是() A各种细胞中的主要代谢途径是一致的 BATP是细胞代谢中普遍使用的能
11、量载体 C自由扩散是物质进出细胞的最主要方式 D酶的催化作用是代谢在温和条件下进行的前提 2图 T3-5 中，曲线表示在最适温度下，反应物浓度对某种酶促反应 速率的影响，下列相关说法中，不正确的是() 图 T3-5 A 曲线一定是温度低于最适温度时反应物浓度对该酶促反应速率的影 响 BB 点时反应物的浓度足够大，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数 量 CA 点时，限制该酶促反应速率的主要因素是反应物的浓度 DC 点时加入少量的该酶，会使该酶促反应的速率大大加快 考点二细胞的直接供能物质 ATP 考例探究 考向 1ATP 与 ADP、RNA 的关系 (1)ATP 脱去一个磷酸基团成为ADP，再脱
12、去一个磷酸基团就成为RNA 的基本单位之一 腺嘌呤核糖核苷酸。因此， ATP与 RNA 的组成元素相同 (都是 C、H、O、N、P)，且 ATP 中含有核糖和碱基成分。 (2)相关化合物中 “A”的辨析 图 T3-6 4 图 T3-7 是人体细胞代谢部分简图。图中甲表示ATP，下列有关叙述 错误的是 () 图 T3-7 A甲乙丙丁过程中，起催化作用的酶空间结构不同 B甲水解为乙时释放的能量不可直接用来重新合成ATP C丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成 D在红细胞吸收葡萄糖时，细胞中乙的含量会显著增加 考向 2结合生理过程多角度理解ATP 的合成与水解 (3)ATP 和 ADP 之间的相
13、互转化不是简单的可逆过程。无论是剧烈运动状 态下还是相对安静状态下，二者的转化总是处于一种相对平衡的状态。耗能 越多，二者的转化速率就越快；耗能越少，二者的转化速率就越慢。 5 下列哪种情况不发生ATP转化为 ADP 的过程() A乙酰胆碱释放到突触间隙 B睾丸酮与细胞内受体的结合 C叶绿体基质中 C3转化成 C5 D纺锤丝牵引染色体移向细胞两极 对点训练 1图 T3-8 是 ATP中磷酸键逐级水解的过程图。 以下说法正确的是 () 图 T3-8 (1)代表的物质是磷酸 (2)是 RNA 的基本组成单位之一 (3)释放能量最少的是过程 (4)在心肌细胞中， ATP 的含量很高，以便更好地满足细
14、胞对能量的需求 A(1)(2) B(2)(3)(4) C(1)(3) D(3)(4) 2图 T3-9 为细胞中 ATP 与 ADP 相互转化示意图， 下列有关叙述错误的 是() 图 T3-9 A在一个活细胞中，时刻进行着过程和 B过程和也可以发生在同一个细胞器内 C过程中需要的能量不是过程释放的 D维持人体体温的热能主要来自过程中的能量 3若要验证 ATP 能使一离体的新鲜骨骼肌发生收缩现象，下列实验操作 不正确的是 () A待肌肉本身的 ATP消耗完后再进行操作 B可滴加葡萄糖溶液作为对照实验 C先滴加葡萄糖溶液，后滴加ATP 溶液 D先滴加 ATP 溶液，后滴加葡萄糖溶液 1有关酶的化学本
15、质、作用和特性的判断 (1)酶的合成原料是氨基酸或脱氧核苷酸() (2)酶的作用原理和无机催化剂的作用原理一样，都是降低了化学反应的 活化能 () (3)酶的作用底物可能是一类物质，如二肽酶可催化各种氨基酸脱水缩合 形成的二肽分解 () (4)人体内的酶的最适pH 相同() (5)由于酶的活性受温度的影响，所以人在温度较低的环境中，体内酶的 活性也较低 () (6)用蔗糖、淀粉、淀粉酶及斐林试剂可以验证酶的专一性() (7)用 H2O2、过氧化氢酶等可以验证温度能影响酶的活性() (8)高温、低温、强酸和强碱都可以使酶失活() 2有关 ATP的结构和作用的判断 (1)ATP、磷脂及核酸的组成元
16、素相同() (2)一个 ATP中含有两个高能磷酸键，且都容易形成和水解() (3)ATP 中含有的五碳糖为脱氧核糖() (4)吸能反应往往需要消耗ATP，放能反应往往产生ATP() (5)人在运动状态下ATP 和 ADP 的相互转化速率大于安静状态下的转化 速率() (6)物质出入细胞时，凡是需要载体协助的就需要消耗ATP，不需要载体 协助的就不消耗ATP() (7)兴奋传递过程中，神经递质释放时需要的ATP主要来自有氧呼吸 () (8)无氧呼吸产生的 ATP 少，是因为大部分能量以热能的形式散失() 3有关酶的曲线和图示的分析与判断 甲乙 丙丁戊 图 T3-10 (1)将图甲中的曲线进行比较可以说明酶具有催化作用且具有高效性 () (2)图乙中的 B 如果是二糖，则最可能是麦芽糖() (3)图丙说明 pH 不影响酶的最适温度，该酶的最适pH 是 6() (4)图丁中， A 点前限制酶促反应速率的主要因素是底物浓度，A 点以后 的主要限制因素是酶的数量
