2022高考生物考點精講精析生物的新陳代謝高考考點1新陳代謝與酶和ATP

高考考點1新陳代謝與酶和ATP本類考題解答錦囊考查方式多以圖表和實驗設計的形式出現，解決此類題目的關鍵是理解酶的性質，即酶具有專一性、高效性和升高酶的活性與溫度、酸堿度的影響。溫度對酶的影響是：在較低溫度時，隨著溫度的升高酶的活性液逐漸提高，達到最適溫度時，酶的催化能力最高，但超過最適溫度后酶的催化能力會迅速下降，最后完全失去催化能力，其原因是低溫不破壞蛋白質的分子結構，高溫會導致蛋白質分子發(fā)生熱變性，而蛋白質的變性是不可逆的。pH值對酶的影響，酶的催化能力的發(fā)揮有一個最適pH值，在低于最適pH值時，隨著pH值的升高，酶的催化能力也相應升高，高于最適pH值時，隨著pH值的升高，酶的活性逐漸下降。酶的催化能力與時間也有關系：酶在“工作”了一段時間后會發(fā)生鈍化現象，即催化能力開始下降，最后失去摧化能力，因為任何蛋白質分子都有一定的壽命。酶促反應的速度與底物的濃度也有關系：在酶量一定的條件下，在一定范圍內會隨著底物濃度的增加，反應速度也增加，但底物達到一定濃度后也就不再增加了。對于ATP這部分來說單獨出題的不多，因此，對于ATP主要是理解它的生理作用，即ATP是新陳代謝所需能量的直接來源。同時，還要掌握ATP與ADP之間的轉化，對于動物和人來說，ADP轉化成ATP示所需要的能量，來自細胞內呼吸作用釋放的能量，對于綠色植物來說，ADP轉化成ATP時所需要的能量，來自呼吸作用和光合作用。Ⅰ熱門題【例題】胰蛋白酶作用于一定量的某種物質(底物)，溫度保持37℃(1)該酶作用的底物是_________。(2)在140分鐘后，曲線變成水平，這是因為_____________________________。(3)若增加胰蛋白酶濃度，其他條件不變，請在原圖上畫出生成物量變化的示意曲線。(4)若胰蛋白酶濃度和其他條件不變，反應液pH值由2逐漸升高到10，則酶催化反應的速度將__________，原因是_____________________(5)下圖中能正確表示胰蛋門酶對底物的分解速度和溫度關系的是高考考目的與解題技巧：本題主要考查對酶的性質的理解和分析。解題關鍵是讀圖能力，以及影響酶的條件和酶的性質的理解?！窘馕觥棵甘切玛惔x的催化劑，它催化體內反應的速度受各種條件的影響。胰蛋白酶化可以使蛋白質水解，此反應中的底物是蛋白質。當反應進行到一定階段后，生成物量不再增加，這是因為底物量有限，它已經消耗完了。如果增加酶的數量，將加快反應的速度，縮短反應時間。酶的催化反應需要一定的pH，胰蛋白酶需要堿性條件，所以當pH為2時，酶的結構被破壞，已失活，即使pH再恢復正常，反應將不變。胰蛋白酶的最適溫度為37度，因此當溫度從0增加到30時，反應速度將不斷增加。【答案】(1)蛋白質(2)底物量一定，底物已被消耗盡(3)見下圖(4)不變pH=2時酶已經失活(5)C1(1)人們不會在熱泉中發(fā)現活著的嗜冷海藻，而經常可以在冷水環(huán)境中分離出嗜熱微生物。請根據酶的特性分析產生這種現象的原因。答案：嗜冷海藻體內的酶遇到高溫后，酶的分子結構被破壞而失去活性，海藻很快會死亡；而嗜熱微生物體內的酶遇到低溫環(huán)境，酶的活性降低，但酶分子結構沒有被破壞，遇到合適的溫度又可以恢復活性。(2)淀粉酶可以通過微生物發(fā)酵生產。為了提高酶的產量，請你設計—個實驗，利用誘變育種方法，獲得產生淀粉酶較多的菌株。①寫出主要實驗步驟。②根據誘發(fā)突變率低和誘發(fā)突變不定向性的特點預期實驗結果。提示：生產菌株在含有淀粉的固體培養(yǎng)基上，隨著生長可釋放淀粉酶分解培養(yǎng)基中的淀粉，在菌落周圍形成透明圈。答案：①主要實驗步驟：第一步：將培養(yǎng)好的生產菌株分為兩組，一組用一定劑量的誘變劑處理，另一組不處理做對照。第二步：制備含淀粉的固體培養(yǎng)基。第三步：把誘變組的大量菌株接種于多個含淀粉的固體培養(yǎng)基上，同時接種對照組，相同條件下培養(yǎng)。第四步：比較兩組菌株菌落周圍透明圈的大小，選出透明圈變大的菌株。②預期實驗結果：a．由于誘發(fā)突變率低，誘變組中絕大多數菌落周圍的透明大小與對照組相同。b．由于誘發(fā)突變不定向性，誘變組中極少數菌落周圍的透明圈與對照組相比變大或變小。指導：根據所學知識，酶的活性受溫度的影響，高溫和低溫都使酶的活性降低，但二者之間有所區(qū)別，高溫失活的原因是酶的分子結構被破壞，這種破壞是不可逆的；而低溫條件下僅僅是活性降低，當溫度上升時，酶的活性降逐漸增強，所以熱泉中的不會有活著的嗜冷海藻，因為它體內酶的分子結構被破壞，而在冷水中可得到嗜熱生物。誘變育種的原理是基因突變和突變率低的特點。常用的誘變劑有秋水仙素、硫酸二乙酯，當用它們對微生物處理后，使微生物產生更多的淀粉酶。淀粉酶使培養(yǎng)基中的淀粉分解，形成透明的圓，如果淀粉酶增加，將使透明圈變大。根據突變率低的特點，大多數的菌落的透明圈與對照組相同，同時根據不定向性的特點，誘變組中的菌落可能變大，也可能變小。2)蛋白質代謝是在多種酶的參與下完成的，使肽鍵斷裂的酶是A.呼吸酶B．蛋白酶C．轉氨酶D．脫氨基酶答案：B指導：考查酶的專一性。蛋白質是氨基酸之間通過肽鍵形成的，因此使肽鍵斷裂，也就是使蛋白質水解。因為酶有專一性，只有蛋白酶能使蛋白的肽鍵斷裂。3)用蛋清制備一定量的混濁液，然后用其進行下列實驗。實驗處理和結果如下表所示。根據實驗結果回答：(1)A酶發(fā)揮作用所需要的pH環(huán)境為_____；B酶發(fā)揮作用的pH環(huán)境為_______。(2)第4管和第8管液體不發(fā)生變化的原因是_________________。(3)如果第2管反映的是胃內的消化過程，那么A酶是_________________，蛋清的分解產物主要是一___________________________。(4)如果第6管代表小腸內消化過程，且B酶由多種消化酶組成，其消化產物能否被吸收?為什么?答案：酸性堿性答案：高溫煮沸使A酶及B酶均失去活性(或答酶失去活性)答案：胃蛋白酶多肽答案：能吸收蛋清已被分解成氨基酸指導：本題主要考查學生的實驗分析能力。在實驗一中，只有2號試管中蛋白質被分解，此時試管中的溶液為酸性，在實驗：二中，6號試管中蛋白質被分解，此時試管中的溶液為堿性。2號試管中的酶相當于胃蛋白酶，分解的產物是多肽。6號試管相當于小腸時，蛋白質可被徹底分解成氨基酸，從而被人體吸收。4、8兩試管中加入的是煮沸過的酶，酶巳失去活性，在反應中不能起作用。4運動員在進行不同項目運動時，機體供能方式不同。對三種運動項目的機體總需氧量、實際攝入氧量和血液中乳酸增加量進行測定，結果如下：運動項目總需氧量（升）實際攝入氧量（升）血液乳酸增加量馬拉松跑600589略有增加400米跑162顯著增加100米跑80未見增加根據以上資料分析馬拉松跑、400米跑、100米跑運動過程機體的主要供能方式分別是A．有氧呼吸、無氧呼吸、磷酸肌酸分解B．無氧呼吸、有氧呼吸、磷酸肌酸分解C．有氧呼吸、無氧呼吸、無氧呼吸D．有氧呼吸、磷酸肌酸分解、無氧呼吸A指導：此題與實際情況雖有出入，但從表中數據(特別是血液中乳酸增加量)可得出此答案。5酶是細胞產生的。下列關于酶的論述錯誤的是A．有些酶是核酸B．酶的數量因參與化學反應而減少C．酶的活性與pH有關D．酶的催化效率很高答案：B指導：本題考查的知識點是酶的概念、本質、作用、特點等，絕大多數酶是蛋白質，少數的酶是RNA，酶需要適宜的溫度和pH，并具有高效性和專一性，在反應的前后本身不改變。Ⅱ題點經典類型題【例題】擬）圖甲表示溫度對淀粉酶活性的影響；圖乙是將一定量的淀粉混合后麥芽糖積累隨溫度變化的情況下。下列說法不正確的是表示淀粉酶催化該反應的最適溫度B．圖甲中，Ta、Tb時淀粉酶催化效率都很低，但對酶活性的影響卻有本質的區(qū)別C.甲乙中Tb至Tc的曲線表明隨溫度的升高，麥芽糖的積累量不再上升，酶的活性已達到最高D．圖乙中A點對應的溫度為TO高考考目的與解題技巧：本題主要考查酶的活性與溫度以及反應底物及產物濃度之間的關系，在最適溫度下，酶活性最強，催化效率最高。當產物積累量達到一定數值時，反而也會抑制酶的活性?！窘馕觥坑杉讏D可知，TO點所對應的淀粉酶的活性最高。表示淀粉酶催化該反應的最適溫度，故A對。甲圖中T。、Tb時淀粉酶催化效率都很低，但Ta時由于溫度過低抑制了酶的活性。而Tb時，由于溫度過高破壞酶的結構，導致酶活性降低，故B對。圖乙中Tb至Tc的曲線表明隨溫度的升高，麥芽糖的積累量不再上升，是由于溫度過高，酶已失去活性，不再催化淀粉形成麥芽糖，故麥芽糖的積累量不再上升，所以C錯。乙圖中的A點對應的溫度為淀粉酶催化該反應的最適宜溫度，所以麥芽糖的積累幾乎呈直線上升，隨溫度的增加，酶的活性降低，麥芽糖的積累量仍在增加，直到酶失活，麥芽糖積累量才不再增加，故D對?！敬鸢浮緾1擬)閱讀下列材料，然后回答問題：材料1：“多酶片”是一種可以治療消化不良的藥片，它含有胰蛋白酶、胰淀粉酶和胃蛋白酶等，它是用特殊工藝制成的雙層片。材料2：人們?yōu)榱吮M快地除去衣服以上的污垢油漬，常常用洗衣粉?，F在的洗衣粉絕大多數都是加酶洗衣粉，如在洗衣粉的生產過程中，加入一些蛋白酶和脂肪酶等等：，(1)用多酶片治療消化不良址利川酶的_______的原理。(2)請根據人類消化系統的結構特點及酶所需的生理環(huán)境進行分析，“多酶片”的外層所含的酶_________，內層中含有______________________,制成雙層片的原因是____(3)為人除衣物上的奶漬，常使用加酶的洗衣粉，選用的酶為_________(4)用加酶洗衣粉浸泡衣物時，為何用溫水而不用沸水?(5)上述酶的化學本質是什么?____________。寫出這種物質的基本組成單位的結構通式：_________。答案：高效性答案：胃蛋白酶胰脂肪酶、胰蛋白酶①胃蛋白酶在酸性環(huán)境活性大、胰脂肪酶和胰蛋白酶在偏堿性環(huán)境中才有活性②多酶片先進入胃(酸性環(huán)境)，然后才地入小腸(偏堿性環(huán)境)答案：蛋白酶和脂肪酶答案：沸水破壞酶的結構，使酶失去催化能力；溫水能提高酶的催化效率答案：蛋白質(氨基酸通式——略)。指導：本題綜合考查了酶的特性、生理作用、化學本質，以及酶在生活生產實踐中的應用。2擬)30個腺苷和60個磷酸基最多能組成多少個ATPA．30個B．60個C．10個D．20個答案：D指導：每個ATP分子中含有一個腺苷(A)和三個磷酸基。那么60個磷酸基只需20個腺苷，最多能組成20個ATP。3擬)ATP分子在細胞內能夠釋放能量又能貯存能量，從結構上看，其原因是①腺苷很容易吸收能量和釋放能量②第二個磷酸根很容易從ATP上脫離和結合③第三個磷酸根很齊易從ATP上脫離，使ATP轉化成ADP④ADP可以迅速地與磷酸根結合，吸收能量形成第二個高能磷酸鍵，使ADP轉變成ATPA．①③B.②④C.③④D.①④答案：C指導：從ATP簡式A—P～P～P可知，分子中含有兩個高能磷酸鍵，當在酶作用下水解時，遠離腺苷A的那個高能磷酸鍵斷裂，形成ADP和磷酸，該鍵在一定條件下很容易斷裂和重新形成，從而保證能量的釋放和儲存。4擬)生命活動中，酶是不可缺少的生物催化劑，以下四種酶的作用部位分別是(1)轉氨酸(2)解旋酶(3)腸肽酶(4)ATP水解酶A.氨基、氫鍵、肽鍵、高能磷酸鍵B．氨基、氫鍵、羧基、腺苷C．氫鍵、肽鍵、氨基酸、磷酸基團D．氨基、脫氧核苷酸、多肽、ATP答案：A指導：本題主要考查酶的專一性，以及中學所學的一些特殊的酶所作用于一些特殊的化合物和一些特殊的化學反應，綜合性比較強。Ⅲ新高考探究1下列關于酶的敘述中，正確的是A.酶是腺體分泌的物質B．酶是代謝終產物C．酶與抗體、載體具有相同的化學成分D．人體內大多數酶在接近中性的環(huán)境中催化效率最高答案：D指導：酶是活細胞產生的一類具有生物催化作用的有機物，大多數是蛋白質，少數是RNA，因此酶不是代謝終產物，也不都是腺體分泌物。抗體、載體都是蛋白質，所以酶的化學成分與它們也不相同。2分子過氧化氫酶能在lmin內使5×105個過氧化氫分解成水和氧，相當于三價鐵離子催化速度的l09倍，但對糖的水解不起作用。這種現象說明酶具有A．高效性、穩(wěn)定性B．高效性、專一性C.多樣性、穩(wěn)定性D．多樣性、專一性答案：B指導：酶的催化具有高效性的性點，是一般無機催化劑的107～1013倍。但是每一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學反應，因此過氧化氫酶只能催化過氧化氫分解而不能使糖發(fā)生水解，體現了酶的專一性。3下圖中A、U、C三圖依次表示酶濃度一定時，反應速度和反應物濃度、溫度、pH的關系。請據圖回答下列問題：(1)圖B中a點所對應的溫度稱____________。(2)圖11小，a點到b點的曲線急劇卜降，其原因是______。(3)將裝有酶與反應物的甲、乙兩試管分別放人12℃和75℃水浴鍋中，20min后取出轉入(4)圖C表示了_________催化反應的速度變化曲線A.唾液淀粉酶B．胃蛋白酶C．胰蛋門酶D．植物淀粉酶答案：最適溫度答案：超過最適溫度時，溫度升高酶的活性下降答案：速度變快不反應答案：C指導：酶是生物體內具有催化能力的有機物，絕大多數是蛋白質，其催化效率受反應物濃度、溫度和pH的影響。反應物濃度：在一定的反應物濃度范圍內，酶的催化速度與反應物濃度呈正相關，達到一定濃度后變化不明顯是因為酶的數量有限(所有的酶都參與了反應)的緣故。溫度影響酶的催化效率：在一定的溫度范圍內，酶的催化效率與溫度呈正相關，超過這個溫度(最適溫度)呈負相關。從圖B中可以看出，a點是酶催化作用的最適溫度。低溫(12°C)和高溫(酸堿度影響酶活性的情況同溫度影響酶活性的情況基本一樣，見圖C。不同的酶其催化作用的最適pH是不同的。胃蛋白酶是左右；唾液淀粉酶是7；而胰蛋白酶則在弱堿性(8～10)的環(huán)境中催化效率最高。4用小刀將數十螢火蟲的發(fā)光器割下,干燥后研