2021生物統(tǒng)考版二輪復(fù)習(xí)學(xué)案：第1部分 專題2 第1講細胞代謝中的酶和TP含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2021高考生物統(tǒng)考版二輪復(fù)習(xí)學(xué)案：第1部分專題2第1講細胞代謝中的酶和ATP含解析第1講細胞代謝中的酶和ATPeq\a\vs4\al(網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建）■易錯辨析················································································細胞代謝中的酶1．同無機催化劑相比，酶所提供的活化能更多，因而催化效率更高. （×)提示：酶具有催化作用的原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,不是提供活化能.2．過酸、過堿或溫度過高,都會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活。 （√）3．酶活性受溫度、pH、底物濃度及酶量的影響。 (×)提示：底物濃度、酶量不影響酶的活性.4．同一個體各種體細胞中酶的種類相同、數(shù)量不同，代謝不同。 （×）提示：同一個體各種體細胞中酶的種類不一定相同。5．用淀粉和淀粉酶探究溫度對酶活性的影響時，既可用碘液也可用斐林試劑作為檢測試劑。 （×）提示：探究溫度對酶活性的影響時選用斐林試劑作為檢測試劑需要水浴加熱,會改變實驗溫度。6．探究胃蛋白酶的最適pH時，將其加入蛋清中再加入緩沖液。 （×）提示：應(yīng)先加入緩沖液再加入蛋清。ATP的結(jié)構(gòu)和作用1．一個ATP中含有兩個高能磷酸鍵，且都容易形成和水解。 (×)提示：ATP中遠離腺苷的那個高能磷酸鍵更容易形成和水解。2．酶催化的化學(xué)反應(yīng)都需要ATP. (×）提示：酶催化的化學(xué)反應(yīng)不一定需要ATP，如放能反應(yīng)。3．ATP水解釋放的能量可用于細胞內(nèi)的吸能反應(yīng). （√）4．人在饑餓時，細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態(tài)平衡. （×）提示:人在饑餓時，細胞中ATP與ADP的含量能夠達到動態(tài)平衡。5．細胞質(zhì)中消耗的ATP均來源于線粒體和葉綠體。 (×)提示：細胞質(zhì)中消耗的ATP可來源于線粒體,也可來源于細胞質(zhì)基質(zhì)，葉綠體中產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)。6．有氧條件下,植物根尖細胞的線粒體、葉綠體和細胞質(zhì)基質(zhì)都能產(chǎn)生ATP。 (×)提示：植物根尖細胞沒有葉綠體。7．生物體進行生命活動只能由ATP直接供能。 (×)提示：直接能源物質(zhì)除ATP外，還有GTP、CTP、UTP等.■長句沖關(guān)··················································································1．酶具有高效性的原因：____________________________________________________________________________________。提示：與無機催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高2．低溫與高溫、過酸、過堿對酶活性影響的不同是__________________________________________________________________________________________________________。提示：低溫抑制酶的活性不破壞酶的結(jié)構(gòu)，高溫、過酸、過堿破壞酶的結(jié)構(gòu)3．ATP在生物體內(nèi)含量較少,但生物體對ATP的需求量很大，生物體解決這一矛盾的方式是_______________________。提示：細胞內(nèi)ATP與ADP之間快速地相互轉(zhuǎn)化4．與葡萄糖相比，每分子ATP中蘊含的能量較少，但兩者中只有ATP能為細胞的生命活動直接提供能量，原因是_________________________.提示：ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，遠離腺苷的高能磷酸鍵易水解也易合成5．溫度和pH對酶促反應(yīng)速率的影響與底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)速率影響的本質(zhì)不同是_______________________。提示:溫度和pH通過影響酶的活性影響酶促反應(yīng)速率,底物濃度和酶濃度不影響酶的活性,通過影響酶分子與底物的結(jié)合影響酶促反應(yīng)速率考點1細胞代謝中的酶1．酶的作用原理、特性及影響因素的曲線分析（1)酶的作用原理①由圖可知,酶的作用原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。②若將酶變?yōu)闊o機催化劑，則b在縱軸上向上移動。用加熱的方法不能降低活化能，但會提供活化能.(2)酶的特性的曲線圖1圖2①圖1中加酶的曲線和加無機催化劑的曲線比較表明：酶具有高效性。②圖2中兩曲線比較表明：酶具有專一性。（3)各因素對酶促反應(yīng)速率的影響曲線圖1圖2圖3①分析圖1和圖2：溫度或pH通過影響酶的活性來影響酶促反應(yīng)速率。②圖1和圖2中使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞的因素是高溫、過酸和過堿。③分析圖3：OP段的限制因素是底物濃度，P點以后的限制因素則是酶濃度.2．酶的相關(guān)實驗探究3．?？济傅姆N類及應(yīng)用1．下圖表示將A、B兩種物質(zhì)混合，T1時加入酶C,在最適溫度下這兩種物質(zhì)濃度的變化。（1）適當降低反應(yīng)溫度，分析T2值如何變化？（2）分析T2后B增加緩慢的原因。(3)T1時加入酶C后,酶促反應(yīng)速率變化有什么規(guī)律？在最適溫度下物質(zhì)A經(jīng)酶C催化分解生成了物質(zhì)B.提示：（1）該圖為最適溫度下的物質(zhì)變化,適當降低反應(yīng)溫度，達到反應(yīng)平衡的時間會延長，T2值會增大.(2)T2后B增加緩慢的原因是A濃度降低導(dǎo)致反應(yīng)速率下降。（3）T1時加入酶C后，酶促反應(yīng)速率先快后慢.2．小麥種子中含有α、β兩種淀粉酶，某學(xué)習(xí)小組對這兩種淀粉酶活性進行探究實驗,步驟如下：①將等量的α.淀粉酶(70℃活性不受影響，100℃高溫下失活)與β。淀粉酶（70℃處理15min即失活）加適量蒸餾水混合，分為甲、乙、丙三組；②甲組25℃下處理,乙組70℃水浴處理15min后取出，丙組100℃下處理15min后取出；③甲、乙、丙三組分別在25℃條件下加入等量且足量的淀粉溶液；④一段時間后，測得甲、乙、丙三組淀粉剩余量分別為a、b、（1）三組淀粉剩余量最多的是哪一組？原因是什么?(2)利用上述實驗結(jié)果，如何大致比較25℃條件下α。淀粉酶和β.淀粉酶活性的大?。刻崾荆?1）丙組。兩種淀粉酶在100℃條件下均失去活性，且降到25℃活性不能恢復(fù)。（2)比較b－a（β.淀粉酶的活性）與c－b（α-淀粉酶的活性）數(shù)值的大小。3．酶活性受多種因素的影響，下圖表示抑制酶活性的兩個模型,模型A中的抑制劑與底物競爭酶的活性位點,從而降低酶對底物的催化效應(yīng)；模型B中的抑制劑與酶活性位點以外的其他位點結(jié)合，能改變酶的構(gòu)型，使酶不能與底物結(jié)合，從而使酶失活。研究發(fā)現(xiàn)某氨基酸能降低酶G的活性.請設(shè)計實驗探究某氨基酸降低酶G的作用方式屬于模型A還是模型B，簡要寫出（1）實驗思路；（2）預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論.比較兩種模型，找出兩種模型的差異→模型A酶沒有失活，抑制劑與底物競爭活性部位；模型B酶構(gòu)型改變而失活→找到區(qū)別兩種模型的方法(在酶反應(yīng)體系中增加底物濃度，兩種模型的結(jié)果不同)。提示:(1）實驗思路：在酶G量一定且底物濃度合適的反應(yīng)體系中加入某氨基酸，同時不斷提高底物濃度，測定酶促反應(yīng)速率變化。（2)預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論：若酶促反應(yīng)速率能恢復(fù)，則說明某氨基酸降低酶活性的作用方式屬于模型A；若酶促反應(yīng)速率不能恢復(fù)，則說明某氨基酸降低酶活性的作用方式屬于模型B?？疾閷γ傅淖饔谩⒈举|(zhì)和特性的理解1．（2017·全國卷Ⅱ）下列關(guān)于生物體中酶的敘述，正確的是（）A．在細胞中，核外沒有參與DNA合成的酶B．由活細胞產(chǎn)生的酶在生物體外沒有催化活性C．從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法D．唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度和保存溫度是37℃C[在細胞核外，葉綠體和線粒體中也含有參與DNA合成的酶，A項錯誤；由活細胞產(chǎn)生的酶，在生物體外適宜的條件下也有催化活性，如唾液淀粉酶在適宜條件下可催化試管中的淀粉水解，B項錯誤;鹽析可使蛋白質(zhì)沉淀，但不會破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，析出的蛋白質(zhì)仍可以溶解在水中，其化學(xué)性質(zhì)不會發(fā)生改變，C項正確；唾液淀粉酶催化反應(yīng)的最適溫度是37℃，但保存時應(yīng)在低溫條件下,D2．(2020·惠州調(diào)研)下列有關(guān)生物體內(nèi)酶和激素的敘述，正確的是(）A．所有的酶和激素都是在核糖體中合成的B．某些激素的調(diào)節(jié)作用是通過影響酶的活性實現(xiàn)的C．兩者都是細胞的結(jié)構(gòu)組成成分，都不能提供能量D．一種酶只催化一種物質(zhì)的反應(yīng)，一種激素只作用于一種靶細胞B[蛋白質(zhì)類物質(zhì)在核糖體上合成,少數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA,部分激素的化學(xué)本質(zhì)是脂質(zhì)，如性激素，RNA和脂質(zhì)不是在核糖體中合成的，A錯誤；某些激素的調(diào)節(jié)作用可通過激活酶的活性實現(xiàn)，B正確；激素在細胞之間傳遞信息，胞外酶和激素不是細胞結(jié)構(gòu)的組成部分，C錯誤;一種酶只催化一種或一類物質(zhì)的反應(yīng)，一種激素可作用于多種靶細胞，如胰島素幾乎可作用于全身所有細胞，D錯誤。]四個角度區(qū)別酶和激素通過坐標曲線考查酶的作用和特性1．(2020·深圳高級中學(xué)檢測)探究某種酶特性的實驗結(jié)果如圖所示,以下分析正確的是（）圖1圖2圖3A．本實驗是探究蔗糖酶的特性B．該酶在溫度為20℃、pH為7時活性最高C．圖1和圖2證明酶具有高效性和溫和性D．圖3所示的實驗結(jié)果說明酶具有專一性D[本實驗是探究麥芽糖酶的特性，不是探究蔗糖酶的特性,A項錯誤；該酶在溫度為20℃時活性較低,B項錯誤；圖1和圖2沒有證明酶具有高效性，只能證明酶的溫和性,C項錯誤;圖3所示的實驗結(jié)果說明麥芽糖酶具有專一性，D項正確。］2．(2020·皖南八校聯(lián)考）已知酶X(蛋白質(zhì)類酶)可催化物質(zhì)a分解為小分子物質(zhì)b。下圖實線表示在最適條件下,向一定量物質(zhì)a溶液中加入一定量的酶X后,物質(zhì)b的生成量與反應(yīng)時間的關(guān)系。有關(guān)分析正確的是（)A．適當升高反應(yīng)溫度可得到③曲線B．加入少量蛋白酶可能得到①曲線C．適當增加物質(zhì)a的量可能得到③曲線D．適當增加酶X的量可能得到②曲線B[適當升高反應(yīng)溫度會使酶促反應(yīng)的速率減慢，故能得到①曲線，A錯誤;加入少量蛋白酶,會導(dǎo)致酶量減少，故可能得到①曲線,B正確；底物濃度增加會使生成物量增加，故適當增加物質(zhì)a的量可能得到②曲線,C錯誤；增加酶X的量可使反應(yīng)速率加快,故適當增加酶X的量可能得到③曲線，D錯誤。］“四看法"分析酶促反應(yīng)曲線一看兩坐標軸的含義：分清自變量與因變量，了解兩個變量間的關(guān)系。二看曲線的變化：利用數(shù)學(xué)模型法觀察同一條曲線的升、降或平的變化，掌握變量變化的生物學(xué)意義.如在分析影響酶促反應(yīng)的因素時，一般情況下，曲線未達到平衡時，限制因素是橫坐標所表示的因素，當曲線達到平衡狀態(tài)后限制因素是除橫坐標所表示的因素之外的其他因素。三看特殊點：即曲線的起點、終點、頂點、轉(zhuǎn)折點、交叉點等，理解特殊點的意義。四看不同曲線的變化:理解曲線之間的內(nèi)在聯(lián)系,找出不同曲線的異同及變化的原因.考查酶的相關(guān)實驗設(shè)計、分析與評價1．(2016·全國卷Ⅰ）若除酶外所有試劑已預(yù)保溫，則在測定酶活力的實驗中，下列操作順序合理的是（）A．加入酶→加入底物→加入緩沖液→保溫并計時→一段時間后檢測產(chǎn)物的量B．加入底物→加入酶→計時→加入緩沖液→保溫→一段時間后檢測產(chǎn)物的量C．加入緩沖液→加入底物→加入酶→保溫并計時→一段時間后檢測產(chǎn)物的量D．加入底物→計時→加入酶→加入緩沖液→保溫→一段時間后檢測產(chǎn)物的量C[在測定酶活力的實驗中,需要保證pH和溫度均相同且適宜，故緩沖液應(yīng)在加入底物和酶之前加入，只有C項符合要求.]2．(2020·黃山檢測）下表是某學(xué)生設(shè)計的有關(guān)實驗方案。據(jù)表分析，下列說法正確的是（)組別①②③④⑤⑥質(zhì)量分數(shù)為3％的淀粉溶液(mL）2－2－2－質(zhì)量分數(shù)為3％的蔗糖溶液(mL)－2－2－2質(zhì)量分數(shù)為2%的α。淀粉酶溶液（mL）111111反應(yīng)溫度（℃）00xx100100檢測試劑Y2滴2滴2滴2滴2滴2滴注：表中“－”表示沒有添加。A.本實驗檢測試劑Y可用碘液或斐林試劑B．③④兩組實驗反應(yīng)溫度x設(shè)為37℃時可用于驗證酶的專一性C．若x、Y設(shè)置正確，則②④⑥三組實驗可說明溫度能影響酶活性D．若x、Y設(shè)置正確，則α-淀粉酶溶液的用量是無關(guān)變量D[若Y為斐林試劑，使用時需水浴加熱會對探究溫度對于酶活性的實驗有影響，且碘液不能檢測蔗糖是否發(fā)生分解，故A錯誤;驗證酶的專一性時無關(guān)變量應(yīng)相同且適宜，α-淀粉酶為工業(yè)用酶,最適的催化溫度為60℃，故B錯誤；α.淀粉酶不能催化蔗糖水解，②④⑥三組實驗不能說明溫度能影響酶活性，故C錯誤;本實驗中α.淀粉酶溶液的用量、淀粉溶液的量等都是無關(guān)變量，故D正確。］3．(2020·衡水金卷）為探究“影響膠原蛋白酶活性的因素”,某生物興趣小組設(shè)計了一個實驗方案,如表所示?；卮鹣铝袉栴}：試管底物和試劑實驗條件1蛋白質(zhì)X＋4mL蒸餾水37℃水??；pH＝72蛋白質(zhì)X＋4mL膠原蛋白酶37℃水??；pH＝73蛋白質(zhì)X＋4mL膠原蛋白酶__①__;pH＝34蛋白質(zhì)X＋4mL膠原蛋白酶0℃水浴；pH＝__②__（1）實驗方案中①②處分別為_____________、____________.（2)本實驗的自變量是__________________，無關(guān)變量有________________________(至少答出兩點）。(3）用雙縮脲試劑檢測上述4組實驗后的溶液，溶液呈現(xiàn)紫色的試管有______________。（4）為便于觀察、記錄實驗現(xiàn)象，需對蛋白質(zhì)X進行特殊處理,使其_________________，實驗就可以通過觀察________________推斷酶活性的大小。[解析］（1)表格中提供了溫度和pH兩種實驗條件，因此實驗?zāi)康氖翘骄繙囟?、pH對膠原蛋白酶活性的影響，故方案中①②處分別保證只含一個自變量即可.(2)由上述分析可知,本實驗的自變量是溫度、pH,無關(guān)變量有膠原蛋白酶的用量或濃度、蛋白質(zhì)X的用量、保溫時間等。(3)由于膠原蛋白酶本身為蛋白質(zhì)，反應(yīng)前后質(zhì)和量均不變，所以用雙縮脲試劑檢測4個試管溶液均呈紫色.(4）由于不能用雙縮脲試劑檢測蛋白質(zhì)X的含量變化,我們可以通過肉眼觀察的方法，使蛋白質(zhì)凝結(jié)成為塊狀即可。以相同時間內(nèi)蛋白塊大小的變化(或記錄蛋白塊消失所需的時間)作為因變量，確定酶活性大小。[答案](1)37℃水浴7（2)溫度和pH膠原蛋白酶的用量或濃度、蛋白質(zhì)X的用量、保溫時間(答出任意兩點即可）（3)1、2、3、4（4)凝固成塊狀(答出“呈現(xiàn)塊狀”即可)單位時間或相同時間內(nèi)蛋白塊大小的變化情況(或記錄蛋白塊消失所需的時間)(1）四步法分析酶的實驗題第一步：分析實驗?zāi)康?確定自變量與因變量（檢測指標)。第二步：明確實驗原理，理清自變量和無關(guān)變量的控制方法。第三步：分析實驗步驟，判斷是否遵循實驗的對照原則、單一變量原則及科學(xué)性原則。第四步：如果是選擇題，要依據(jù)實驗原理、實驗原則、所學(xué)的生物知識進行綜合分析,然后作出判斷；如果是非選擇題，則應(yīng)注意聯(lián)系教材知識綜合分析，以確定所填答案.(2)三步法完成實驗設(shè)計題第一步：首先根據(jù)實驗的自變量確定實驗分幾組,然后分組編號。第二步：控制自變量，同時排除無關(guān)變量。表述時注意怎樣控制自變量，怎樣排除無關(guān)變量.第三步:檢測因變量。注意檢測因變量的方法應(yīng)科學(xué)、準確。考點2ATP的結(jié)構(gòu)和作用1．ATP的結(jié)構(gòu)與能量轉(zhuǎn)換2．細胞內(nèi)ATP的產(chǎn)生與消耗轉(zhuǎn)化場所常見的生理過程細胞膜消耗ATP：主動運輸、胞吞、胞吐細胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生ATP：細胞呼吸第一階段葉綠體產(chǎn)生ATP：光反應(yīng)消耗ATP:暗反應(yīng)和自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成等線粒體產(chǎn)生ATP：有氧呼吸第二、三階段消耗ATP：自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成等核糖體消耗ATP：蛋白質(zhì)的合成細胞核消耗ATP：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等續(xù)表1．在某細胞培養(yǎng)液中加入32P標記的磷酸分子,短時間后分離出細胞中的ATP，發(fā)現(xiàn)其含量變化不大,但部分ATP的末端P已帶上放射性標記,分析該現(xiàn)象得到哪些結(jié)論？提示：(1)ATP中遠離A的磷酸基團容易脫離；(2)該過程中ATP既有合成又有水解；(3)部分32P標記的ATP是重新合成的。2．實驗室里有螢火蟲尾部研磨粉、生理鹽水、葡萄糖溶液、ATP溶液，請設(shè)計實驗證明ATP是直接能源物質(zhì)。寫出實驗步驟和實驗結(jié)果。設(shè)置對比實驗→分組編號→控制自變量，排除無關(guān)變量→檢測因變量。實驗步驟：實驗結(jié)果:提示：實驗步驟：(1）將螢火蟲尾部研磨粉用生理鹽水配制成懸濁液；（2)取兩支試管編號為甲、乙，分別加入等量的已配制的懸濁液；（3）向甲試管中加入兩滴ATP溶液,向乙試管中加入兩滴葡萄糖溶液，在黑暗環(huán)境中觀察兩試管.實驗結(jié)果:觀察到甲試管發(fā)出熒光，乙試管沒有發(fā)出熒光.考查ATP的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生和利用1．(2020·黃岡質(zhì)檢）下圖表示ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程，相關(guān)敘述錯誤的是（）A．圖中的M指的是腺嘌呤,N指的是核糖B．食物為ATP“充電"指的是呼吸作用分解來自食物中的有機物產(chǎn)能C．運動時肌肉細胞中ATP的“充電”速率遠高于其“放能"速率D．ATP的“充電”和“放能”所需要的酶不同C[根據(jù)圖示判斷:M指的是腺嘌呤，N指的是核糖,A正確；食物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學(xué)能，需通過呼吸作用來完成,B正確；ATP的合成和分解速率始終處于一種動態(tài)平衡狀態(tài)，C錯誤；酶具有專一性，故ATP的合成和分解所需要的酶不同，D正確。］2．(2020·全國卷Ⅲ)參照表中內(nèi)容，圍繞真核細胞中ATP的合成來完成下表.反應(yīng)部位（1)______葉綠體的類囊體膜線粒體反應(yīng)物葡萄糖/丙酮酸等反應(yīng)名稱（2)______光合作用的光反應(yīng)有氧呼吸的部分過程合成ATP的能量來源化學(xué)能(3)______化學(xué)能終產(chǎn)物（除ATP外）乙醇、CO2(4）______（5)______[解析］（1）(2）無氧條件下，某些細胞可以將葡萄糖分解成乙醇和CO2，并釋放少量能量，