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1、1专题二 ATP、酶与物质运输 考点 1 ATP 与酶一、知识要求1细胞内的吸能反应和放能反应必考(a)、加试(a)。2ATP 的化学组成和特点必考(a)、加试(a)。3ATP 在能量代谢中的作用必考(b)、加试(b)。4酶的发现过程必考(a)、加试(a)。5酶的本质、特性及其在细胞代谢中的作用必考(b)、加试(b)。6影响酶作用的因素必考(c)、加试(c)。7扩散和渗透的过程必考(b)、加试(b)。8动、植物细胞吸水和失水的过程及原因必考(b)、加试(b)。9被动转运和主动转运必考(b)、加试(b)。10胞吞和胞吐必考(a)、加试(a)。二、活动要求1探究酶的专一性必考(c)、加试(c)。2
2、探究 pH 对过氧化氢酶的影响加试(c)。3观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原必考(b)、加试(b)。考点 1ATP 与酶1有关 ATP 的正误判断(1)活细胞内 ATP 与 ADP 的转化只能单向进行()提示活细胞进行细胞呼吸使 ADP 和 Pi 合成 ATP，消耗能量的生命活动(如主动转运)又将ATP 水解成 ADP 和 Pi，ATP 和 ADP 可以双向转化。(2)反应式 ADPPi能量ATP 中，向右反应需要的能量可来自葡萄糖等有机物的氧化分解()提示ADP 和 Pi 合成 ATP 过程所需的能量包括以下两种：动物、人、真菌和大多数细菌细胞呼吸释放的能量；绿色植物来源于光能和细胞
3、呼吸释放的能量。(3)ATP 水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应()(4)细胞质中消耗的 ATP 均来源于线粒体和叶绿体()(5)人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成 ATP 的量与安静时相等()提示剧烈运动时，骨骼肌细胞中葡萄糖会发生厌氧呼吸，其与安静时(只进行需氧呼吸)2生成 ATP 的量不相同。2有关酶的正误判断(1)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核苷酸()提示酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸(不是脱氧核苷酸)。(2)同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中()(3)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物()(4)低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构()提
4、示低温影响酶的活性，不破坏酶的空间结构，但高温能使酶失活。(5)探究温度对酶活性的影响实验时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温()提示酶与底物溶液应分别保温达到相应温度后再混合。3综合应用： ATP 与 ADP 在生物体内的转化如图，请判断下列说法：(1)如果发生在绿色植物体内，代表光合作用，代表细胞呼吸()(2)如果在一个正常生长的绿色植物体内，过程总量一定大于过程总量()(3)如果发生在一个稳定生态系统中，则贮存的能量就是生物细胞呼吸释放的部分能量()一、ATP1ATP 的结构与常用描述2理清“A”的 4 种含义(1)ATP：A 表示：腺苷。3(2)核苷酸：A 表示：腺嘌呤。(
5、3)DNA：A 表示：腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。(4)RNA：A 表示：腺嘌呤核糖核苷酸。3与 ATP 产生和消耗有关的细胞结构及生理过程转化场所 常见的生理过程质膜 消耗 ATP：主动转运、胞吞、胞吐细胞溶胶 产生 ATP：细胞呼吸糖酵解阶段叶绿体产生 ATP：光反应消耗 ATP：碳反应和自身 DNA 复制、转录，蛋白质合成等线粒体产生 ATP：需氧呼吸的柠檬酸循环、电子传递链阶段消耗 ATP：自身 DNA 复制、转录，蛋白质合成等核糖体 消耗 ATP：蛋白质的合成细胞核 消耗 ATP：DNA 复制、转录等二、酶在代谢中的作用1剖析酶的本质与特点化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是 RNA基本单位
6、 氨基酸 核糖核苷酸合成场所 核糖体 主要在细胞核(真核生物)来源 一般来说，活细胞都能产生酶(哺乳动物的成熟红细胞除外)作用场所 细胞内外或生物体内外均可生理功能 催化作用与无机催化剂相同的性质提高反应速率，但不改变化学反应的方向和平衡点；反应前后，酶的性质和数量不变2.理清酶的特性及影响因素的 3 类曲线(1)酶的特性的曲线4图 1 中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较表明：酶具有高效性。图 2 中两曲线比较表明：酶具有专一性。(2)各因素对酶促反应速率的影响曲线分析图 3 和图 4：温度或 pH 通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。分析图 5： OP 段的限制因素是底物浓度， P 点以后
7、的限制因素则是酶浓度。三、与酶相关的实验探究1变量法分析酶的实验设计(1)变量的种类：变量是实验设计中可以变化的因素或条件，依据变量间的相互关系，可分为以下两类：自变量与因变量：自变量是实验中由实验者所操纵的因素，该因素的改变将引起实验结果的相应改变，是实验要研究的因素。因变量是因自变量不同而导致的不同的实验结果。它们之间是因果关系，自变量是原因，因变量是结果。无关变量与额外变量：无关变量是指实验中除自变量外也能影响实验现象或结果的其他因素。由无关变量引起的实验结果就是额外变量。它们之间也是因果关系。(2)自变量的确定和控制根据实验目的，确定实验变量，因而确定控制的措施。例如：“探究淀粉酶的最
8、适温度”的实验。变量的确定：自变量是相同的酶处在不同温度下即温度梯度，即要“探究什么” ，则“什么”就是自变量。自变量的控制：在确定了自变量是温度梯度后，应将淀粉酶置于温度梯度下，如：25 、26 、27 等。控制变量的方法，常用的有“施加” “改变” “去除”等。(3)无关变量的确定与控制例如：探究 pH 对唾液淀粉酶活性的影响实验中的无关变量及其控制措施：在该实验中，自变量是“pH 的大小” 。无关变量有温度、唾液淀粉酶的量、淀粉溶液的量、反应时间、加入碘碘化钾溶液的量及时间等，在做实验时，对照组和实验组的以上因素都要相同且适宜。52辨清与酶相关实验设计的 5 个易错点(1)若底物选择淀粉
9、和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用本尼迪特试剂，不能选用碘碘化钾溶液，因为碘碘化钾溶液无法检测蔗糖是否被水解。(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测试剂宜选用碘碘化钾溶液，不应该选用本尼迪特试剂，因本尼迪特试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。另外在酶溶液和反应物混合前，需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间。(3)在探究酶的最适温度的实验中不宜选择过氧化氢酶催化 H2O2分解，因为底物 H2O2在加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。(4)在酶的最适 pH 探究实验中，操作时必须先将酶和底物分别置于不同 pH 条件下，然后再将同一
10、pH 条件下处理的底物和酶液混合，而不能把酶加入反应物中后，再加入盐酸或氢氧化钠。(5)探究酶的高效性时，对照组应为无机催化剂；探究酶的催化作用时，对照组应为不加催化剂；探究酶的专一性时，既可用同一种酶作用于不同底物，也可用不同酶作用于同一底物。题型一多角度考查酶和 ATP1(2017舟山模拟)酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，ATP 是生命活动的直接能源物质。如图是 ATP 中磷酸键逐级水解的过程图，据下图判断，有关叙述错误的是()A丙物质含有的元素为 C、H、O、NB甲ATP 的过程所需的酶与酶 1 不同C酶 1、酶 2 和酶 3 催化的反应均伴有大量的能量释放D细胞的厌氧呼吸只有第一阶段产生
11、了 ATP答案C解析据题意分析，丙为腺苷(核糖腺嘌呤)，丙含有的元素为 C、H、O、N，A 正确；由甲ATP 的过程为 ADP 合成 ATP 的过程，此过程所需的酶是 ATP 合成酶，而酶 1 为 ATP 水解酶，B 正确；酶 1、酶 2 催化的是高能磷酸键断裂，释放大量能量，酶 3 催化的是普通磷酸键断裂，断裂时不释放大量能量，C 错误。2.(2018“七彩阳光”联盟)下列有关酶的叙述，正确的是()A.将各种酶水解得到的有机小分子都是氨基酸B.酶与底物结合后会发生一定形状变化，且是可逆的6C.温度过高过低、pH 不适宜都可能导致酶结构破坏而丧失其催化功能D.与细胞内 RNA 聚合酶的合成与加
12、工直接有关的膜结构有内质网、高尔基体、细胞膜答案B与酶有关的审答题的 4 个提醒(1)只有在特殊背景或信息下才可认定酶的化学本质为 RNA，否则一般认定为蛋白质(如各种消化酶、DNA 聚合酶等)。(2)酶只能由活细胞产生，不能来自食物，且几乎所有活细胞(哺乳动物成熟红细胞除外)均可产生酶(一般场所为核糖体)。(3)催化作用(降低反应分子活化能)是酶唯一的功能，它不具调节功能，也不作为能源(或组成)物质，切不可额外夸大其功能。(4)辨析酶、激素、化学递质、抗体四者均具特异性(专一性)、高效性等特性。激素、化学递质、抗体都是由细胞分泌到内环境中发挥作用，发挥作用后即被灭活，而酶既可在细胞内，也可在
13、细胞外发挥作用，且可以多次发挥作用。活细胞都能产生酶(哺乳动物的成熟红细胞除外)，但只有少数特异性细胞能合成并分泌激素、化学递质、抗体。题型二借助坐标图考查酶的特性和影响因素3如图所示为影响酶促反应的温度、pH 值和底物浓度与反应速率关系的曲线图，下列相关叙述中，错误的是()A影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的因素是 pH 值B甲曲线中，A 点与 B 点限制酶促反应速率的因素不同C乙曲线中，D 点与 F 点酶的空间结构都被破坏且不能恢复D丙曲线中，G 点时对应因素升高，酶的活性不能到达 H 点答案C解析低温时酶的活性很低，但是酶并不失活，高温使酶的空间结构发生改变，酶失活，过酸和过碱都会使酶
14、的空间结构发生改变，酶失活，从图中来看，影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的因素是 pH 值，A 正确；甲曲线表示底物浓度与反应速率的关系，A 点与B 点限制酶促反应速率的因素不同，A 点的限制因素是底物浓度，B 点曲线达到饱和，限制酶促反应速率的因素不再是底物浓度，B 正确；根据试题分析，乙曲线是温度对酶活性的7影响，D 点是低温条件，酶的活性很低，但是酶的空间结构并没有被破坏，温度恢复，酶的活性即可恢复，F 点是高温条件，高温使酶的空间结构发生改变，即使温度降低，酶的空间结构也不能恢复，C 错误；根据试题分析，丙曲线是 pH 值对酶活性的影响，G 点对应的因素是 pH 过低，酶的空间结构被
15、破坏，pH 值升高，酶的活性不能到达 H 点，D 正确。思维延伸判断正误：(1)在 A 点适当提高温度或在 B 点适当增加酶的浓度，反应速率都将增大()(2)图中 E 点代表该酶的最适 pH，H 点代表该酶的最适温度()(3)短期保存该酶，适宜条件对应于图中的 D、H 两点()(4)研究淀粉酶或过氧化氢酶参与的酶促反应，均可得到上图曲线()(5)如图表示淀粉酶在不同实验条件下催化淀粉水解反应时，淀粉的剩余量和反应时间之间的关系，则：若实验条件为不同温度，则 b 曲线对应的温度和题 4 中曲线乙中 E 点所对应的温度相同()若实验条件为不同 pH，则 c 曲线对应的 pH 条件下，酶已失活，而 a 曲线对应的 pH 和题4 中曲线丙中 H 点所对应的 pH 不一定相同()若实验条件为不同的酶浓度，则 a 曲线对应的酶浓度最大()若 a、b、c 分别表示加入 K 、蒸馏水、Mg 2 ，则 c 曲线表明 Mg2 对淀粉酶的活性有抑制作用()题型三与酶相关的实验设计与分析4(加试)(2017绍兴模拟)pH 对两种酶作用的影响如图所示。下列叙述错误的是()A酶通常在一定 pH 范围内起作用，在某一 pH 值下作用最强B不同酶的最适 pH 范围宽度相同C在各自的最适 pH 下，不同酶的催化效率不同D在一种酶的最适 pH 范围下，另一种
