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2018届高考生物二轮专题复习课件:专题3 细胞内的酶与ATP

资料类别: 生物/课件

所属版本: 通用

所属地区: 全国

上传时间:2018/3/16

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[重温考纲要求] 1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)。2.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)。
做高考真题·探命题规律



1.(2017·课标全国Ⅱ)下列关于生物体中酶的叙述正确的是(  )在细胞中核外没有参与DNA合成的酶由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃

答案 C解析 线粒体和叶绿体中也有合成DNA的酶项错误;只要pH,活细胞产生的酶在生物体外仍然有催化活性项错误;向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后可以降低蛋白质的溶解度使蛋白质凝聚而从溶液中析出这种作用叫作盐析可在胃蛋白酶的提取液中加浓(NH)2SO4使蛋白质凝聚沉淀项正确;酶在低温环境中保存项错误。

2.(2013·课标全国Ⅱ)下列关于酶的叙述错误的是(  )同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中低温能降低酶活性的原C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度酶既可以作为催化剂也可以作为另一个反应的底物
答案 B解析 有些酶是生命活动所必需的比如与呼吸作用有关的酶在分化程度不同的细胞中都存在项正确;导致酶空间结构发生破坏变形的因素有:过酸、过碱、高温等低温只能降低酶的活性不会破坏其空间结构项错误;酶的作用实质为降低化学反应所需的活化能从而提高反应速度项正确;酶是蛋白质或者RNA本身是催化剂也可作为底物被蛋白酶或者RNA酶降解项正确。

3.(2014·大纲全国)ATP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(  )线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用机体在运动时消耗ATP睡眠时则不消耗ATP在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用

答案 B解析 A项细胞核中无法进行呼吸作用它所需要的ATP主要由细胞质中的线粒体提供。B项是生命活动的直接能源物质机体时刻都在消耗ATP。C项有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段均在细胞质基质中进行均有ATP形成。D项根细胞吸收矿质元素离子主要是通过主动运输的方式进行的其消耗的能量来源于呼吸作用产生的ATP。
课前排查练




1.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糖核苷酸。(  )(2)水稻细胞内合成的某物质能够在常温下高效分解淀粉该物质含有羧基。(  )(3)滴加FeCl溶液提高过氧化氢的分解速率不涉及“降低化学反应活化能”的原理。(  )(4)过酸、过碱或温度过高会使酶的空间结构遭到破坏使酶永久失活。(  )(5)酶所催化的化学反应一般都是在比较温和的条件下进行的。(  )(6)酶催化作用的实(  )(7)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。(  )(8)发烧时食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性。(  )



答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)√ (7)× (8)×


2.有关ATP的正误判断(1)1个ATP分子中含有一个腺嘌呤和3个磷酸基团。(  )(2)在生物体的活细胞内ATP与ADP的转(  )(3)ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸而其合成所需能量由磷酸提供。(  )


(4)细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体。(  )(5)人在饥饿时细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。(  )(6)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。(  )答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×考点命题·探研突破

考点一 酶的作用和特性

下列关于酶的说法错误的是(  )用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质处理后的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RNA(2014·福建)


B.光合作用中催化ATP合成的酶分布在类囊体膜上(2016·海南)
C.高效性是酶的重要特性之一2015·海南)
D.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构(新课标经典题)

【破题关键】(1)核糖体的主要成分是蛋白质和RNA该物质可以作为酶催化化学反应。(2)叶绿体中合成ATP的场所是类囊体膜。(3)pH过高、pH过低、高温都能破坏酶的空间结构。【答案】 D

核心热点(1)酶的本质和特性:

(2)酶的特性:
①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较:酶具有高效性。图2中两曲线比较表明酶具有专一性。
(3)影响酶促反应速率的因素:
①分析图1和图2:温度或pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。分析图3:OP段的限制因素是底物浓度点以后的限制因素则是酶浓度等。交汇热点(★★★★★)(1)酶与激素、神经递质、抗体的比较链接:四者均具特异性(专一性)、高效性等特性。激素、神经递质、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细胞外发挥作用且可以多次发挥作用。活细胞(哺乳动物的成熟红细胞除外)都能产生酶但只有少数特异性细胞能合成并分泌激素、神经递质、抗体。(2)几种重要酶的作用链接: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。聚合酶:催化核糖核苷酸RNA合成(转录)及RNA复制。

④DNA解旋酶:用于DNA复制时双链间氢键打开。
⑥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(动物细胞培养)。

1.与酶作用及特性相关的3个易错点(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(降低反应分子活化能)是酶唯一的功能它不具有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。2.影响酶促反应速率因素的5点提醒(1)温度和pH:通过影响酶活性来影响酶促反应速率。(2)强酸、强碱和高温:都会破坏酶分子结构使酶永久失活。(3)低温:只抑制酶活性不破坏酶分子结构温度适宜时酶活性还会恢复。(4)底物充足、其他条件适宜:酶浓度与酶促反应速率呈正相关。(5)酶浓度一定、其他条件适宜:随底物增加酶促反应速率先加快后稳定。
酶的本质、作用下列对酶、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

④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”消灭一项         B.两项三项  D.四项
答案 A解析 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;核酸内切酶与DNA酶均作用于磷酸二酯键正确;激素发挥作用后将会被灭活错误;神经递质有兴奋性递质和抑制性递质其中只有兴奋性递质才能使突触后膜的电位逆转错误;细胞膜上的载体的本质为蛋白质而基因工程中的载体的本质为DNA错误;抗体只能对内环境中的抗原起作用错误。综上所述故选A项。结合坐标曲线考查影响酶促反应速率的因素(2017·沈阳二模)如图为人体细胞合成的某种酶的酶促反应曲线有关叙述正确的是(  )



A.该酶在细胞外液中发挥作用该酶是高尔基体中合成的在a点所对应的温度保存该酶最适合在肝细胞可以检测到合成该酶的基因
答案 D解析 由以上分析知该酶可能为胃蛋白酶(在胃中发挥作用)胃蛋白酶存在于胃液中胃液既不是细胞内液、也不是细胞外液项错误;胃蛋白酶的化B项错误;在a点所对应的温度是该酶催化反应的最适温度而保存该酶通常是在较低温度下保存项错误;合成胃蛋白酶的基因存在于人体一切体细胞中所以在肝细胞中可以检测到合成该酶的基因项正确故选D项。
3.(2017·天津)将A、B两种物质混合时加入酶C下图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是(  )




A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能该体系中酶促反应速率先快后慢后B增加缓慢是酶活性降低导致的适当降低反应温度值增大

答案 C解析 T时加入酶C物质减少物质增加可推测酶C催化A物质生成B物质酶通过降低化学反应的活化能加快反应速率项正确;由曲线可知酶促反应速率先快后慢项正确;T后B增加缓慢是底物A含量过少所致错误;曲线是在最适温度下绘制的若降低反应温度反应速率减慢值增大项
★答题策略
“四看法”达成酶促反应曲线类试题解题策略(1)一看两坐标轴的含义:分清自变量与因变量了解两个变量的关系。(2)二看曲线的变化: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生成物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。


(3)三看特殊点:即4)四看不同曲线的变化: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。
考点二 与酶相关的实验设计与分析

(2016·课标全国Ⅱ)若除酶外所有试剂已预保温则在测定酶活力的实验中下列操作顺序合理的是(  )加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
B.加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
C.加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量



【破题关键】依题意可知该实验的pH为无关变量为了排除pH的干扰应在酶和底物混合之前加入缓冲液为酶促反应提供稳定的pH环境。【答案】 C

验证类实验名称	对照组	实验组	衡量标准		验证某种酶的本质是蛋白质或RNA	已知蛋白液+双缩脲试剂	待测酶液+双缩脲试剂	是否出现紫色		已知RNA+吡罗红(派洛宁)试剂	待测酶液+吡罗红(派洛宁)试剂	是否出现红色	验证酶具有催化作用	底物+适量蒸馏水	底物+等量的相应酶溶液	底物分解速率		验证酶具有专一性	底物+相应酶液	同一底物+不同酶液或不同底物+相同酶液	底物是否分解		验证酶具有高效性	底物+无机催化剂	底物+等量的相应酶溶液	底物分解速率


探究类——探究酶的最适温度或最适pH(1)实验设计思路:


(2)实验设计程序:

与酶相关实验的2个易误点分析(1)验证酶专一性实验的检测试剂:底物为淀粉和蔗糖时检测试剂应为斐林试剂不能用碘液。因为碘液不能检测蔗糖是否水解。(2)探究酶活性最适温度实验的底物和检测试剂:底物:不能为过氧化氢。因为温度影响过氧化氢分解。检测试剂:底物为淀粉时检测试剂应为碘液不能用斐林试加热会影响自变量。
考查与酶相关的实验验证、设计及评价(2016·上饶高三模拟)下列有关酶的实验设计思路正确的是( )利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响
答案 B解析 可以利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和斐林试剂验证酶的专一性但不能用碘液因为蔗糖是否水解无法判断故A错误。过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液可以研究酶的高效性故B正确。过氧化氢的分解本身就受温度的影响所以不能用其探究温度对过氧化氢酶的影响故C错误。利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液从3开始胃蛋白酶可能已经失活故D错误。

2.(2016·泰安高三模拟)将牛奶和姜汁混合能使牛奶凝固。某同学用曾煮沸的姜汁重复这项实验牛奶在任何温度下均不能凝固。将不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁。观察结果如表:温度( ℃)	20	40	60	80	100		结果	15 min后仍未凝固	14 min内完全凝固	1 min内完全凝固	1 min内完全凝固	15 min后仍未凝固
根据以上结果下列表述中错误的是(  )新鲜姜汁中含有能使可溶状态的牛奶凝固的酶进一步测定最适温度可设置60 ℃、65 ℃、75 ℃、80 ℃四个温度梯度将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合能够提高实验的准确度该实验说明酶需要适宜的温度时未凝固是因为酶的活性已经丧失答案 B解析 据题意知时牛奶不能凝固说明酶变性失去催化能力新鲜姜汁含有酶能催化牛奶凝固项正确;根据表格分析知最适温度位于60 ℃-80 ℃之间测定最适温度应在60 ℃-80 ℃之间缩小温度梯度进行多组实验项错误;将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合能排除姜汁与牛奶混合时的温度变化提高实验准确度项正确;根据题干知煮沸的姜汁降温后仍然不能凝固牛奶说明酶变性项正确。考查影响酶特性的实验探究(2016·课标全国Ⅰ改编)为了研究温度对某种酶活性的影响设置三个实验组:A组(20 ℃)、B组(40 ℃)和C组(60 ℃)测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)结果如图。回答下列问题:
(1)三个温度条件下该酶活性最高的是________组。(2)在时间t之前如果A组温度提高10 ℃那么A组酶催化反应的速度会________。(3)如果在时间t时向C组反应体系中增加2倍量的底物其他条件保持不变那么在t时组产物总量________原因是___________________________________________________。(4)生物体内酶的化学本质是________其特性有________(答出两点即可)。

答案 (1)B(2)加快(3)不变 60 ℃条件下时酶已失活即使增加底物反应产物总量也不会增加(4)蛋白质或RNA 高效性和专一性(其他合理答案也可)
解析 (1)图示信息显示:40 ℃条件下产物浓度达到最大值所需时间比20 ℃条件下短且40 ℃条件下产物浓度最大值大于60 ℃条件下故在三个温度条件下该酶活性最高的是B组。(2)由题图信息可知在20~40 ℃范围内的酶活性均大于20 ℃时的酶活性故在t之前如果A组温度提高10 ℃那么A组酶催化反应的速度会加快。(3)图示信息显示:在t时条件下的酶已失活故此时增加底物反应产物总量不会增加。(4)绝大多数酶的化学本质是蛋白质少数酶的化学本质是RNA;酶的特性包括:高效性、专一性、作用条件较温和。
★答题策略
酶的验证、探究或评价性实验题解题策略第一步分析实验目的确定自变量与因变量(检测指标)。第二步明确实验原理(新情景题的题干中会有提示
第三步,准确书写实验步骤,注意遵循实验的对照原则、单一变量原则及科学性原则。酶相关实验常常是用表格形式呈现实验步骤。
第四步,如果是选择题,要依据实验原理、实验原则、所学的生物知识进行综合分析,然后作出判断;如果是非选择题则应注意联系教材知识综合分析,以确定所填答案。


考点三 ATP在能量代谢中的作用

(2016·课标全国Ⅱ节选)在有关DNA分子的研32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A—P~P~P或dA—P~P~P)。回答下列问题:

(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上同时产生ADP。若要用该酶把标记到DNA末端上那么带有的磷酸基团应在ATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。(2)若用带有标记的dATP作为DNA生物合32P标记到新合成的DNA分子上则带有的磷酸基团应在dATP的(填“α”“β”或“γ”)________位上。

【破题关键】(1)ATP水解成ADP时远离A的高能磷酸键断裂在γ位上的磷酸基团从ATP上脱离下来。(2)dATP与ATP结构相似不同之处是dATP中的五碳糖是脱氧核糖而ATP中的五碳糖是核糖合成DNA的原料是脱氧核苷酸含有一个磷酸基团而dATP含有三个磷酸基团。【答案】 (1)γ (2)α

核心热点


交汇热点(★★★★★)(1)与能源物质的链接:根本(最终)能源:太阳能。直接能源:ATP。主要储能物质:脂肪。主要能源:糖类;葡萄糖被称为“生命的燃料”。

(2)与RNA结构的链接:脱去1分子磷酸→ADPADP脱去1分子磷酸→AMP。(腺嘌呤核糖核苷酸):RNA的基本单位之一。(3)与细胞结构的链接:产生ATP的场所:细胞质基质、线粒体、叶绿体。


(4)与消耗ATP生命活动的链接:物质运输:主动运输、胞吞、胞吐。遗传信息的表达:DNA的复制和转录、蛋白质的合成。细胞分裂:形成纺锤体、牵引染色体、形成细胞壁。物质合成、加工、分泌。

(5)ATP与能量流动的链接:光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源而ATP中的化学能是生命活动的直接能量来源。光能进入生物群落

与ATP相关的3个易错点(1)ATP转化为ADP需消耗水转化为ATP可产生水。(2)不可误认为细胞中含有大量ATP事实上细胞中ATP含量很少只是转化非常迅速及时。(3)不可认为ATP分解大于合成或合成大于分解事实ATP与ADP转化总处于动态平衡中——耗能较多时ATP水解迅速但其合成也迅速。
考查ATP的结构、生理作用及与ADP的转化(2017·三门峡一模)据图判断关于ATP的叙述正确的是(  )


A.甲、乙、丙三种物质都不含高能磷酸键植物体内能量1可用于CO的固定能量2来自水的光解乙是腺嘌呤核糖核苷酸可为转录过程提供能量人在饥饿时细胞中的ATP与ADP的含量难以达到动态平衡

答案 C解析 甲为ADP含有一个高能磷酸键项错误;植物体内能量1可用于各种生命活动但CO的固定不消耗ATP水光解的能量来自于光能项错误;乙为腺嘌呤核糖核苷酸是构成RNA的基本组成单位之一可为转录过程提供能量项正确;ATP消耗后可迅速合成故人在ATP与ADP的含量也能达到动态平衡项错误故选C项。


2.(2016·北京改编)葡萄酒酿制期间酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程(  )在无氧条件下不能进行  B.只能在线粒体中进行不需要能量的输入  D.需要酶的催化

答案 D解析 酵母菌无氧呼吸产生酒精在无氧呼吸的第一阶段生成ATP由此推知葡萄酒酿制期间酵母菌细胞ADP转化为ATP的过程是在无氧条件下进行的项错误。无氧呼吸在酵母菌的细胞质基质中进行项错误。ADP+Pi+能量项错误项正确。
★答题策略
ATP的结构与功能解答ATP的结构与功能试题时要注意两点:一是应注意其结构特点即含有两个高能磷酸键且远离腺苷的那个容易断开。二是应注意动物和植物体内ATP的来源不同前者主ATP仅用于光合作用的暗反应其他生命活动所需能量由细胞呼吸来提供。与细胞呼吸、光合作用结合起来进行考查(2016·安徽六安三校联考)下列关于细胞内合成ATP的叙述错误的是(  )在叶绿体中形成ATP需要光能在一定条件下ADP与ATP可以相互转化在线粒体中形成ATP的各个阶段都需要氧气在有氧与缺氧的条件下细胞质基质都能形成ATP

答案 C解析 在光合作用的光反应过程中利用光能形成ATP;在线粒体中进行有氧呼吸的第二、三两个阶段只有第三阶段消耗氧气;有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都是在细胞质基质中进行的都能形成少量的ATP。

4.(2016·兰州高三诊断)下列关于ATP的叙述正确的是(  )叶绿体中合成的ATP可以用于各项生命活动合成酶通过为ADP提供能量来催化ATP合成C.细胞中的能量通过ATP在吸能和放能反应之间的循环实现流通剧烈运动时骨骼肌细胞内ATP的水解速率显著大于合成速率

答案 C解析 叶绿体中合成的ATP只能用于光合作用的暗反应;酶只能降低化学反应的活化能从而加快化学反应的速率而不是为反应提供能量;在吸能反应中ATP被水解中的能量被释放出来供生命活动需要在放能反应中生成ATP放能反应产生的部分能量储存在ATP中;剧烈运动时骨骼肌细胞内ATP的水解速率与合成速率相当只是ATP与ADP之间的转化速率加快。
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