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1、专题整合二专题整合二 细胞代谢细胞代谢 （2个常考点个常考点+2个必考点）个必考点）知识互联网点击进入点击进入word第四讲第四讲 酶与酶与ATP 【考纲点击】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。常考点常考点8 酶的特性与影响酶促反应酶的特性与影响酶促反应 的因素的因素（5年年21考考 ）1(2011新课标理综，2)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是 ()。高考经典高考经典A甲酶能够抗该种蛋白酶降解甲酶能够抗该种蛋白酶降解B甲酶不可能是具有催化功能的甲酶不可能是具有催化功能的RNAC乙酶的化学本
2、质为蛋白质乙酶的化学本质为蛋白质D乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变解析：分析曲线可知：甲酶在蛋白酶的作用下，酶活性不改变，说明甲酶能够抗该种蛋白酶降解，其化学本质不是蛋白质，应是RNA；乙酶在蛋白酶的作用下，酶活性降低，说明该种蛋白酶能改变其分子结构，所以乙酶的化学本质是蛋白质。答案：B2(整合题)下列有关酶的叙述，错误的是_。 下图为酶催化反应的过程示意图，以数字编号的图形分别表示反应物、酶、生成物等反应要素，其中表示酶的图形编号是 (2011上海理综，19改编)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸(2011天津，1A)酶提供了反应过程所必需的活化
3、能 (2011海南，14A)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率(2011天津，1B)酶活性的变化与酶所处环境的改变无关 (2011海南，14B)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性(2009重庆，1A)用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好 (2010江苏，3D改编)答案：3. (2011海南，5)某一不可逆化学反应(SPW)在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。右图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是 ()。A甲甲B乙乙C丙丙D丁丁解析解析：加入
4、酶后，加快反应速率，所以反应物浓度下降速：加入酶后，加快反应速率，所以反应物浓度下降速率增大，由于该反应是不可逆反应，所以最后反应物都消率增大，由于该反应是不可逆反应，所以最后反应物都消失。失。答案答案：D 高考对本考点的命题方式主要有两种：一是以曲线图表形式考查酶的特性及影响因素，二是以实验探究(或分析评价)形式进行考查，选择、非选择均有命题出现。【押题1】 (2012长春实验中学期中)下面关于酶的叙述正确的是 ()。 对底物有严格的选择性酶在体内不能更新温度越高酶的活性越高酶制剂通常在低温下保存酶能降低化学反应的活化能酶只能在细胞内发挥催化作用酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物命题猜想命
5、题猜想考查酶的本质、作用和特性考查酶的本质、作用和特性ABC D解析酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物。酶的催化作用具有高效性和专一性(每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应)，并且需要适宜的温度、pH等条件，在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高。温度、pH偏高和偏低，酶的活性都会明显降低，原因是过酸、过碱和高温，都能使酶分子结构遭到破坏而失去活性。酶的作用机理是降低化学反应的活化能，在细胞内、外均可起作用。此题中的和最容易判断错误。答案A酶相关知识的理解误区酶相关知识的理解误区项目项目正确说法正确说法错误说法错误说法产生场所产生场所活细胞活细胞(不考虑哺乳动物不考虑哺乳动物成熟的红细
6、胞等成熟的红细胞等)具有分泌功能的细胞具有分泌功能的细胞才能产生才能产生化学本质化学本质有机物有机物(大多数为蛋白质，大多数为蛋白质，少数为少数为RNA)蛋白质蛋白质作用场所作用场所可在细胞内、细胞外、体可在细胞内、细胞外、体外发挥作用外发挥作用只在细胞内起催化作只在细胞内起催化作用用温度影响温度影响低温只抑制酶的活性，不低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活会使酶变性失活低温和高温均使酶变低温和高温均使酶变性失活性失活作用作用酶只起催化作用酶只起催化作用酶具有调节、催化等酶具有调节、催化等多种功能多种功能来源来源生物体内合成生物体内合成有的可来源于食物等有的可来源于食物等【押题2】 甲图表示的
7、是pH对植物和人的淀粉酶活性的影响；乙图表示的是3种脱氢酶(a、b、c)的活性受温度影响的情况。下列叙述正确的是()。综合考查酶的特性及其影响因素综合考查酶的特性及其影响因素A从甲图可以知道pH6时植物淀粉酶的活性最高B从乙图无法知道酶c的最适温度C从甲图可以知道若pH由酸性变成碱性时淀粉酶的活性 逐渐升高D从乙图可以知道活性温度的范围最广的酶是b解析由甲图可知pH5.5时植物淀粉酶的活性最高，pH7.2时人淀粉酶的活性最高；由乙图可知，酶a活性的最适温度约为33 ，酶b的最适温度约为28 ，而酶c没有最适温度，它还有上升的趋势，不知道最高点在哪儿，也就不知道它的活性温度范围；最适pH时，酶的
8、活性最高，pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低，据图可知，pH由酸性变成碱性时，酶的活性会降低；从乙图可以看出，活性温度的范围最广的酶是c。答案B在认识和解答坐标曲线型试题时，要注意以下“四看”：(1)看两坐标轴的含义，了解两个变量的关系；(2)看曲线的变化，掌握变量的增减快慢的生物学意义；(3)看“五点”，即起点、终点、顶点、转折点、交叉点，理解特殊点的意义；(4)看不同曲线的变化，理解曲线之间的内在联系。解读与酶有关的模型模型1专一性(左栏图)左栏图为“锁和钥匙学说”，图中表示酶，表示被催化的反应物。酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。模型2酶的高效性的曲线考点探源考点探源(1)图中只有
9、a、b曲线相比较才可说明酶催化的高效性，a、c曲线的对比只能说明酶具有催化作用。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点。模型3单因子对酶促反应的影响(1)温度和pH(2)反应物浓度和酶浓度低温时，酶分子活性受到抑制，但并未失活，若恢复最适温度，酶的活性也升至最高；高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构被破坏而使酶失活。温度或pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的。图丙中OP段的限制因素是底物浓度，而P点之后的主要限制因素是酶浓度。底物浓度和酶浓度不改变酶分子的活性。模型4多因子对酶促反应的影响分析甲图可知：反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适pH(甲图最适pH为8)
10、。分析乙图可知：反应溶液中酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度(M)。1酶并非都是蛋白质，某些RNA也具有催化作用，因此酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。2酶促反应速率不等同于酶活性 (1)温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。(2)底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。3在探究酶的最适温度(最适pH)时，底物和酶应达到相同温度(pH)后才混合，以使反应一开始便达到预设温度(pH)。名师叮咛名师叮咛特别提醒动物体内的酶最适pH大多在6.58.0之间，但也有例外，如胃蛋白酶的最适pH为1.5。植物体内的酶最适pH大多在4.56.5之间。 我的感悟常考点常考点9 AT
11、P的合成利用与能量代的合成利用与能量代 谢谢 （5年年4考）考）A萌发初期，种子的有机物总重量增加B及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害C进入夜间，叶肉细胞内ATP合成停止D叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多高考经典高考经典1(2012福建理综，福建理综，1)下列有关豌豆的叙述，正确的是下列有关豌豆的叙述，正确的是 ()。解析：豌豆种子萌发初期，细胞呼吸消耗有机物，不能进行光合作用，种子的有机物总重量减少，A项错误；田间积水使得根细胞进行无氧呼吸，无氧呼吸产生的酒精对根细胞具有毒害作用导致烂根，及时排涝能防止此现象发生，B项正确；夜间豌豆叶肉细胞虽不能进行光合作用，但细胞呼吸过程中会产生大量ATP，
12、C项错误；叶绿素合成受阻或被分解时会导致叶片黄化，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以此时叶绿体对红光的吸收减少，D项错误。答案：BA线粒体的内膜B叶绿体中进行光反应的膜结构C内质网的膜D蓝藻(蓝细菌)中进行光反应的膜结构解析：考查细胞的结构和功能，理解能力。线粒体的内膜是有氧呼吸的第三阶段的场所，产生大量的ATP。光合作用的光反应，能够利用光能，合成ATP。内质网是有机物的合成场所，往往消耗ATP，不能合成ATP。答案：C2(2012北京卷，北京卷，1)细胞中不能合成细胞中不能合成ATP的部位是的部位是()。 命题频率低，若命题多数是融合到代谢(或生理)过程中与其他知识点一起考查。【押题1】 A
13、TP是细胞的能量“通货”，是生命活动的直接能源物质，下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是()。命题猜想命题猜想考查考查ATP的结构及的结构及ATP、ADP的相互转化的相互转化A图1中的A代表腺苷，b、c为高能磷酸键B图2中进行过程时，图1中的c键断裂并释放能量CATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效性D夜间有O2存在时，图2中过程主要发生在线粒体破题关键解析图1中A表示腺嘌呤，b、c是高能磷酸键。ATP水解时远离腺苷的高能磷酸键断裂。酶的催化作用具有高效性。夜间植物不进行光合作用，有O2存在时，ATP主要通过有氧呼吸产生，而有氧呼吸主要发生在线粒体中。
14、答案A(1)ATP与ADP的转化并不是完全可逆的ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的，即从整体上来看二者的转化并不可逆，但可以实现不同形式的能量之间的转化，保证生命活动所需能量的持续供应。(2)ATP转化为ADP也需要消耗水ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需ATP酶的催化，同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。ATP与与ADP相互转化的误区相互转化的误区【押题2】 (2012山东潍坊模考)以下关于ATP和酶的说法正确的是 ()。综合考查酶与综合考查酶与ATPA人体成熟的红细胞既能
15、产生酶又能产生人体成熟的红细胞既能产生酶又能产生ATPBATP含有核糖，酶一定不含核糖含有核糖，酶一定不含核糖C叶绿体基质中叶绿体基质中CO2合成葡萄糖的过程需要酶并消耗合成葡萄糖的过程需要酶并消耗ATPD酶与酶与ATP均具有高效性与专一性均具有高效性与专一性解析解析人体成熟的红细胞无细胞器，不能产生酶，但可以人体成熟的红细胞无细胞器，不能产生酶，但可以通过无氧呼吸产生通过无氧呼吸产生ATP；少数酶的化学本质是；少数酶的化学本质是RNA，其中，其中含有核糖；酶具有高效性和专一性，含有核糖；酶具有高效性和专一性，ATP不具有。不具有。答案答案CATP的形成及与光合作用、细胞呼吸的关系（1）ATP
16、的形成途径：考点探源考点探源(2)植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，而动物产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。(3)光合作用的光反应产生的ATP用于暗反应中C3的还原，而细胞呼吸产生的ATP用于除C3还原之外的各项生命活动。(4)光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源，而ATP是生命活动的直接能量来源。(5)光能进入生物群落后，以化学能的形式储存于有机物中，以有机物为载体通过食物链而流动。(6)能量在生物群落中具有单向流动、不可重复利用以及逐级递减的特点。1化合物中“A”的辨析名师叮咛名师叮咛2误认为ATP等同于能量 ATP是一种高能磷酸化合物，其分子式可以简写为APPP
17、，高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54 kJ/mol的能量，所以ATP是与能量有关的一种物质，不可将两者等同起来。一、酶相关实验设计与评价【典例1】 下列有关酶特性的实验设计中，最科学、严谨的一项是 ()。选项选项实验目的实验目的主要实验步骤主要实验步骤A酶催化具酶催化具有高效性有高效性实验组：实验组：2 mL质量分数为质量分数为3%H2O21 mL过氧化氢酶保温过氧化氢酶保温5 min对照组：对照组：2 mL质量分数为质量分数为3%H2O21 mL蒸馏水保温蒸馏水保温5 minB酶催化具酶催化具有专一性有专一性实验组：实验组：2 mL质量分数为质量分数为3%可溶性淀粉可溶性淀粉1 mL新
18、鲜唾液保温新鲜唾液保温5 min斐林试剂检验斐林试剂检验对照组：对照组：2 mL质量分数为质量分数为3%蔗糖溶液蔗糖溶液1 mL新鲜唾液保温新鲜唾液保温5 min斐林试剂检验斐林试剂检验C探究酶作探究酶作用的适宜用的适宜温度温度5 mL质量分数为质量分数为3%可溶性淀粉可溶性淀粉2 mL新新鲜唾液碘液鲜唾液碘液每隔每隔5 min将溶液温度升高将溶液温度升高10 ，观察溶液蓝色变化，观察溶液蓝色变化DpH影响酶影响酶的催化活性的催化活性向三支试管中依次各加入向三支试管中依次各加入2 mL质量分数为质量分数为3%可溶性淀粉、可溶性淀粉、1 mL不同不同pH缓冲溶液和缓冲溶液和1 mL新鲜唾液，在适
19、宜温度下新鲜唾液，在适宜温度下保温保温5 min斐林试剂检验斐林试剂检验答案答案 D教你审题规律方法酶相关的实验设计与探究的万能解题模板 酶相关的实验题在高考中出现的频率较高，题型多种多样，但无论题型如何变化，一般可采用“一个步骤，两个方法”进行解答。 所谓“一个步骤”，指的是解答的“通用”步骤：先分组编号，再施加实验条件，然后保温一段时间，最后观察记录实验现象，并分析得出结论。 所谓“两个方法”，其一指的是“对比法”。酶的某种特性的验证或探究，必须通过对比得出结论。如高效性，需通过酶与无机催化剂催化效率的对比得出；专一性，需通过比较同种酶不同底物或不同酶同种底物的反应是否能够进行得出；温和性
20、，需通过比较温和条件和极端条件(高温、强酸、强碱)下反应是否能够进行得出。因此，对比法是解答酶实验试题的必备策略。方法之二是“梯度法”，它是探究、确定酶促反应最适温度、最适pH的最佳方法。一般设置一系列具有一定温度(pH)梯度的装置，比较得出酶促反应最快的一组，其对应的温度(pH)为最适。 总之，掌握了上述“一个步骤，两个方法”，就等于抓住了解答与酶相关实验题的关键，可使解题思路清晰顺畅，轻取高分。【考生应注意的问题】1在设计酶的相关实验时要注意实验试剂的选择，如探究温度对酶活性的影响时，不能选择过氧化氢作为实验底物，也不能选择斐林试剂作为检测试剂。2做评价类实验题时，一定要谨记实验设计原则，
21、按实验设计原则对实验过程进行诊断。二、实验变量分析与控制【典例2】 (2011江苏高考)为探究植酸酶对鲈鱼生长和消化酶活性的影响，研究者设计并进行了相关实验，实验步骤及结果如下： 鲈鱼的驯养：将从海洋中捕获的鲈鱼鱼苗在浮式海水网箱中饲养14 d，用普通饲料投喂，备用。 饲料的配制：在每千克普通饲料中添加200 mg植酸酶，配制成加酶饲料；并将普通饲料和加酶饲料分别制成大小相同的颗粒，烘干后储存。 鲈鱼的饲养：挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组，放养于规格相同的浮式海水网箱中，放养密度为 60尾尾/箱。给对照组的鲈鱼定时投喂适量的普通饲料，箱。给对照组的鲈鱼定时投喂适量的普通饲料，给实验组的鲈
22、鱼同时投喂等量加酶饲料。给实验组的鲈鱼同时投喂等量加酶饲料。 称重并记录：投喂称重并记录：投喂8周后，从每个网箱中随机取周后，从每个网箱中随机取20尾尾鲈鱼称重。结果显示，对照组、实验组鱼体平均增重鲈鱼称重。结果显示，对照组、实验组鱼体平均增重率分别为率分别为859.3%、947.2%。 制备鲈鱼肠道中消化酶样品，并分别测定消化酶的制备鲈鱼肠道中消化酶样品，并分别测定消化酶的活性，结果如下表。活性，结果如下表。蛋白酶活性蛋白酶活性(U/mg)脂肪酶活性脂肪酶活性(U/mg)淀粉酶活性淀粉酶活性(U/mg)对照组对照组1.090.080.12实验组实验组1.710.100.13根据上述实验，回答
23、下列问题。(1)步骤中选用鲈鱼鱼苗而不是成体的主要原因是_；实验前的驯养是为了_。(2)步骤中将配制好的饲料进行烘干要特别注意_，其原因是_。(3)步骤中还应控制好的无关变量主要有_。(4)本实验得出的初步结论是_。(5)推测鲈鱼的食性并说明理由：_。答案：(1)成体生长缓慢，实验效果不明显让鲈鱼适应实验养殖环境(2)温度不能过高高温会使植酸酶变性而失去活性(3)水温、盐度和溶解氧等(4)添加植酸酶的饲料促进鲈鱼幼体的生长；植酸酶能提高肠道中蛋白酶的活性，而对肠道中脂肪酶和淀粉酶的活性影响较小(5)肉食性，其肠道中蛋白酶活性显著高于脂肪酶和淀粉酶教你审题(1)自变量与因变量自变量是实验中由实验
24、者控制的因素或条件。因变量是实验中随实验变量变化而变化的量。通常，自变量是原因，因变量是结果，二者具有因果关系。如“典例”中自变量为“植酸酶的有无”，因变量为“鲈鱼肠道内消化酶的活性”，二者之间的关系为植酸酶的有无影响鲈鱼肠道内消化酶的活性。(2)无关变量与因变量无关变量是实验中除自变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。无关变量所引起的变化和结果会对因变量有干扰作用，但不呈因果关系，因此必须控制无关变量以减少实验误差。如“典例”中水温、盐度和溶氧量为无关变量，但它们的变化可能会影响鲈鱼肠道内消化酶的活性。“因果法因果法”分析实验变量分析实验变量【变式】 某同学将马铃薯磨碎、过滤得到提取液进
25、行以下实验。 .在30 的条件下，取等量提取液分别加到四支盛有等量过氧化氢溶液，pH分别为3、5、7、9的试管中，结果发现每支试管都产生气体。请回答下列问题。 (1)该实验的课题是_。 (2)该实验中的自变量是_。 (3)各实验组均在30 下进行的原因是_；_。.将加入四支试管中的马铃薯提取液的量减半，重复实验。分别测定实验、中过氧化氢在相同时间内的含量变化，绘制成如图所示曲线，请回答下列问题。(4)曲线曲线a是实验是实验_(填填“”或或“”)的结果。的结果。(5)曲线曲线a和和b中，过氧化氢含量的最低点位于横坐标同一位中，过氧化氢含量的最低点位于横坐标同一位置的原因是置的原因是_。解析：.根据题干可知，该实验的自变量是pH，因变量是酶的活性，故研究的课题是探究不同pH对酶活性的影响。除了pH，其他影响酶活性的因素是该实验的无关变量(如温度)，在实验过程中，各实验组的无关变量应保持一致且适宜，故均在30 下进行。.马铃薯提取液的量减半，导致过氧化氢酶的量减半，酶促反应速率减慢，则在相同pH下，剩余的过氧化氢量较多，故曲线a是实验的结果。两实验中，过氧化氢酶的最适pH是一样的。答案：(1)探究不同pH对酶活性的影响(2)pH(3)30 是过氧化氢酶的适宜温度排除温度变化(无关变量)对实验结果的影响(4)(5)同一种酶的最适pH是一定的随随堂堂精精练练
