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1、专题二 代谢串讲(一) 酶和ATP第课时基础自查学生为主体抓牢主干，以不变应万变酶在代谢中的作用1熟知酶的“一来源、一作用、二本质和三特性”(填图)2理解关于酶的三类图像(填表)项目图像解读酶的作用原理由图可知，酶的作用原理是降低反应的活化能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，但会提供活化能酶的特性图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影响酶促反应速率的因素根据图1和图2可知温度或pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率根据图3可知，OP段的限制因素是底物浓度，P点以后的限制因素则是酶浓度3归纳几种重要的酶及其作
2、用(填表)DNA聚合酶催化脱氧核苷酸间缩聚形成磷酸二酯键，用于DNA复制及逆转录RNA聚合酶催化核糖核苷酸间缩聚形成磷酸二酯键，用于RNA合成(转录)及RNA复制基因工程工具酶限制酶：特异性识别和切割DNA分子(断开磷酸二酯键) DNA连接酶：连接任意两个互补的DNA片段Taq DNA聚合酶：用于PCR中扩增目的基因DNA解旋酶用于DNA复制时打开双链间氢键核酸水解酶各种消化酶可对应催化相关大分子的水解，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等细胞工程工具酶纤维素酶、果胶酶(除去细胞壁)；胰蛋白酶或胶原蛋白酶(用于动物细胞培养)(1)光合作用中，催化ATP合成的酶分布在类囊体膜上()(2016海南卷，T3C
3、)(2)发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性()(2015江苏卷，T7A)(3)滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解及滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率均涉及“降低化学反应活化能”原理(2013四川卷，T4改编)()(4)口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用()(2015江苏卷，T7B)(5)探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温(2014山东卷，T4D)()1下列关于酶的说法正确的是()A活细胞内合成酶必须有核糖体参与B一定范围内反应物的浓度只改变酶促反应速率，不改变酶的活性C酶为化学反应提供活化能从而提高反应速率D所有酶都通过胞吐的方式运出细胞发
4、挥作用解析：选B酶的本质是蛋白质或RNA，本质是RNA的酶的合成不需要核糖体参与；在一定浓度范围内，酶促反应速率随反应物浓度的增大而增大，反应物不改变酶的活性；酶催化化学反应提高反应速率的原理是其能降低化学反应的活化能，而不是为化学反应提供活化能；有些酶存在于细胞内，如DNA聚合酶，不运出细胞。2在低等植物细胞的中心体移向两极时，下列几种酶最活跃的是()ARNA聚合酶和DNA聚合酶B解旋酶和淀粉合成酶C纤维素酶和果胶酶DATP水解酶和ATP合成酶解析：选D低等植物细胞的中心体移向两极，表明细胞处于有丝分裂前期，中心体的移动会消耗能量，此时ATP水解酶和ATP合成酶很活跃；分裂前期，DNA高度螺
5、旋，不能解旋，因此不能进行DNA复制、转录，RNA聚合酶、DNA聚合酶和解旋酶的活性都不会很高；淀粉合成酶主要存在光合作用很旺盛的细胞中，而这些细胞一般不进行细胞分裂；纤维素酶和果胶酶主要用于细胞壁的分解。3如图是某研究小组利用过氧化氢酶探究过氧化氢的分解条件而获得的实验数据曲线，下列相关叙述正确的是()A由图1可得出的实验结论是酶具有催化作用和专一性B图2曲线出现AB段的原因最可能是过氧化氢酶的数量有限C图3所示实验的自变量为溶液中过氧化氢量，因变量是酶的活性D用过氧化氢为实验材料探究温度对酶活性的影响也可得到图3所示结果解析：选B图1中通过过氧化氢酶与无机催化剂Fe3的催化效率对比说明酶具
6、有高效性；图2曲线AB段表示随着过氧化氢浓度的升高，酶促反应速率不再加快，原因最可能是过氧化氢酶的数量有限；图3所示实验的自变量是pH，因变量是酶的活性，用溶液中过氧化氢的量表示；过氧化氢在加热条件下会分解，所以不能以过氧化氢为实验材料来探究温度对酶活性的影响。ATP在能量代谢中的作用1ATP与能量转换(填图)2明辨四种结构中的“A”(填表)ATP中的“A”为腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)DNA中的“A”为腺嘌呤脱氧核苷酸RNA中的“A”为腺嘌呤核苷酸核苷酸中的“A”为腺嘌呤3理清细胞内产生与消耗ATP的六类结构(填表)转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐细胞质基质产生AT
7、P：细胞呼吸第一阶段叶绿体产生ATP：光反应消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录、蛋白质合成等线粒体产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段消耗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ATPDNA复制、转录等(1)DNA与ATP中所含元素的种类相同()(2015全国卷，T1A)(2)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应()(2014全国卷，T1C)(3)在生物体的活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行(2014四川卷，T1D)()(4)线粒体内膜、内质网的膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP(2012北京卷，T1改编)()(5)ATP可以
8、水解为一个核苷酸和两个磷酸，而其合成所需的能量由磷酸提供()(6)人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加()1下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是()A含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一B加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加C无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成解析：选DATP去掉两个磷酸基团后，成为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一；呼吸抑制剂抑制呼吸作用，会使ATP生成减少；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP；叶肉细胞的细胞质基质和线粒体可以进
9、行呼吸作用，光下叶绿体进行光合作用，均可产生ATP。2ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是()A线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用B机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATPC在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATPD植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用解析：选B呼吸作用产生的ATP可以用于各项生命活动；机体在睡眠时生命活动仍然进行，如细胞分裂、神经传导等，仍需要消耗ATP；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段均在细胞质基质中进行，均能合成ATP；植物根以主动运输方式吸收矿质离子所需的ATP由呼吸作用产生。3如图1表示三磷酸核苷的结构，图2表示A
10、TP在能量代谢中的作用。据图判断下列有关叙述错误的是()A图1中表示含氮碱基，若为鸟嘌呤，则可表示GTPBATP中的能量可以来源于光能和化学能，也可以转化为光能和化学能CUTP、GTP分子中的高能磷酸键是直接由物质氧化获能产生的D人体成熟红细胞没有线粒体，但能产生ATP解析：选C图1中表示含氮碱基，若为腺嘌呤，则表示ATP，若为鸟嘌呤，则表示GTP，若为尿嘧啶，则表示UTP。由图2可知，UTP和GTP分子中的高能磷酸键不是由物质氧化获能产生的，而是由ATP将高能磷酸基转移给UDP或GDP，进而生成UTP或GTP的。 课时作业 基础练，基稳才能楼高 一、选择题1下列关于新陈代谢与酶、ATP的关系
11、的叙述，错误的是()A酶的种类具有物种差异性，而ATP无物种差异性B酶、ATP都与新陈代谢密切相关，但两者的合成毫无关系CATP是保证新陈代谢正常进行的直接能源物质D酶能促使新陈代谢正常进行解析：选B酶是蛋白质或RNA类物质，它们的合成与生物遗传物质有关，因而具有物种差异性；不同生物体内ATP的结构和功能是相同的，不具有物种差异性。ATP的合成和水解需要酶的催化，酶的合成需要ATP提供能量。ATP是生命活动正常进行的直接能源物质。新陈代谢是指细胞内一系列的生化反应，生化反应一般需要酶的催化，故酶能促进新陈代谢的正常进行。2(2017淄博二模)科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素，其体内的类胡萝卜
12、素不仅能吸收光能，传递给负责能量生产的组织细胞，而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫的ATP生成量将会增加，黑暗时蚜虫的ATP含量会下降。下列有关叙述正确的是()A正常情况下蚜虫在黑暗中合成ATP时会伴随着O2的消耗B蚜虫合成ATP时所需能量仅仅来自呼吸作用C蚜虫做同一强度的运动时，阳光下和黑暗中的ATP消耗量不一样D蚜虫ATP含量在阳光下比黑暗时多，说明其体内的ATP含量不稳定解析：选A在黑暗中，蚜虫合成ATP时所需的能量来源于呼吸作用(包括有氧呼吸和无氧呼吸)，因此正常情况下会伴随着O2的消耗；根据题意可知，蚜虫合成ATP时所需能量不仅来自呼吸作用，还可来自类胡萝卜素吸收的光能；蚜虫做同一强度
13、的运动时，无论在阳光下还是在黑暗中，ATP的消耗量是一样的；虽然蚜虫ATP含量在阳光下比黑暗时多，但是两种环境中都会发生ATP与ADP的相互转化并且处于动态平衡中，故其体内的ATP含量相对稳定。3(2018届高三衡水调研)如图表示改变某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果。请据此分析，改变下列哪种因素才能获得改变后的结果()A温度BpHC淀粉溶液量 D唾液量解析：选C由柱形图可知，改变条件后相同时间内还原糖的生成量降低且达到最大还原糖生成量的时间不变，说明底物的用量不同，即实验中改变的因素是淀粉溶液量；改变温度、pH会降低反应速率，改变唾液量可能会使反应速率下降，从而使
14、达到最大还原糖生成量所需时间延长，但最大生成量不变。4研究人员以HCl溶液和淀粉酶为实验材料，探究它们对蛋白质和淀粉的催化水解作用，实验结果如图所示。有关分析错误的是()A两图中，物质甲、乙分别为蛋白质和淀粉B图1、图2实验所用催化剂分别是HCl溶液和淀粉酶C该实验可证明酶具有专一性和高效性D该实验可证明淀粉酶具有降低活化能的作用解析：选D酸能够催化多糖、蛋白质等物质水解，故能同时催化蛋白质和淀粉水解的是HCl溶液(图1)；酶(淀粉酶)具有专一性，只能催化一种物质(淀粉)水解(图2)，所以乙是淀粉，甲为蛋白质。对比两图中乙的分解速度可以看出，无机催化剂的催化效率远远低于酶；再结合图2分析可以明确C正确。本实验没有反映出酶具有降低活化能的作用。5下列对酶、ATP、激素、神经递质、载体、抗体等物质的叙述，正确的有()控制酶合成的直接模板是信使RNA核酸内切酶与DNA酶作用的化学键相同激素具有微量、高效、可重复使用的特点神经递质发挥作用时，突触后膜电位会逆转细胞膜上的载体与基因工程中的载体的本质相同抗体对侵入人体细胞的抗原可“追踪”消灭A一项 B两项C三项 D四项解析：选A酶的本质是蛋白质或RNA，而控制RNA合成的模板应为DNA单链，错误；核酸
