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1、專題二細胞代謝,第1講酶與ATP,高效性,專一性,③作用條件較溫和,由活細,胞產(chǎn)生,核糖體,氨基酸,⑦核糖核苷酸,⑧雙縮脲試劑,A—P~P~P,用于暗反,應中C3的還原,細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體,直接,用于各項生命活動(C3的還原除外),走進高考1.人體在劇烈運動時所需的能量由乳酸分解提供(2014課標全國Ⅱ,6C)()2.類囊體上產(chǎn)生的ATP可用于暗反應(2014海南,7A)()3.ATP水解釋放的能量可用于細胞內(nèi)的吸能反應(2014課標全國Ⅱ,1C)()4.酶既可以作為催化劑,也可以作為另一個化學反應的底物(2013課標全國Ⅱ,6A)()5.滴加FeCl3溶液提高過氧化氫的分解速率不涉及“降低化

2、學反應活化能”的原理(2013四川,4C改編)()6.酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核苷酸(2011天津,1A)()7.細胞質(zhì)中有作用于DNA的解旋酶(2009重慶,1D)()8.人長時間劇烈運動時,骨骼肌細胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時相等(2008天津,6①)(),【自我校對】1.人體在劇烈運動時所需的能量由ATP提供,ATP來源于細胞呼吸過程,無氧呼吸生成的乳酸在人體內(nèi)不能再分解供能。2.√葉綠體類囊體進行光反應,光反應產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應,不能用于其他生命活動。3.√吸能反應一般與ATP的水解相聯(lián)系,由ATP的水解提供能量。4.√酶是蛋白質(zhì)或者RNA,本身是催化劑,也可作

3、為底物被蛋白酶或者RNA酶降解。5.Fe3+是無機催化劑,能降低化學反應的活化能,只是不顯著。6.少數(shù)酶是RNA,其基本組成單位是核糖核苷酸。7.√細胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體中有DNA。8.由于劇烈運動有兩種呼吸方式供能,所以不相等。,考點一,考點二,圖甲表示酶具有催化作用和性,酶只能縮短,而不改變化學反應的。圖乙表示酶具有,b表示,c表示被酶催化的反應物(底物)。,答案：高效達到化學平衡所需時間平衡點專一性酶b,考點三,,考點一,考點二,溫度或pH是通過影響來影響酶促反應速率的。低溫時,,若恢復至最適溫度,酶的活性;溫度過高、過酸、過堿都會導致而使酶永久失活。,考點三,考點一,考點二,圖甲中O

4、P段酶促反應速率的限制因素是,而P點之后酶促反應速率的主要限制因素是。圖乙對反應底物的要求是。,答案：(1)酶的活性酶分子活性受到抑制,但并未失活也升至最高酶分子結(jié)構(gòu)被破壞(2)底物濃度酶濃度(除底物濃度之外的因素)足量,考點三,,考點一,考點二,例1：某同學用某種酶進行了以下三組實驗,實驗結(jié)果如圖所示,下列說法正確的是(),考點三,考點一,考點二,A.本實驗研究的酶有麥芽糖酶和蔗糖酶B.三組實驗能夠證明酶具有專一性、高效性和溫和性C.通過實驗可以證明該種酶活性最大時的條件接近于溫度為30℃、pH=7D.在pH=5或溫度為20℃的情況下酶活性下降的原因相同[嘗試解答]解析:圖3中,麥芽糖的含量

5、減少,蔗糖保持不變,說明該實驗研究的酶是麥芽糖酶。要證明酶具有高效性,往往用酶與無機催化劑進行對照實驗,圖示中并沒有此實驗。圖1中溫度為30℃時,產(chǎn)物生成的速率最快,這說明此溫度接近該酶的最適溫度;圖2中pH=7時,底物剩余量最少,說明此pH條件下,酶的活性最強,因此,該種酶活性最大時的條件接近于溫度為30℃、pH=7。答案:C,考點三,,,考點一,考點二,考點三,考點一,考點二,考點三,考點一,考點二,對點訓練11.(2015海南,15)下列關(guān)于人體內(nèi)激素和酶的敘述,錯誤的是()A.激素的化學本質(zhì)都是蛋白質(zhì)B.酶可以降低化學反應的活化能C.高效性是酶的重要特性之一D.激素與靶細胞結(jié)合可影響細

6、胞的代謝解析:本題主要考查酶和激素的相關(guān)知識。人體內(nèi)激素的化學本質(zhì)并非都是蛋白質(zhì),例如,性激素為固醇,A項錯誤。酶的作用原理是降低反應需要的活化能,進而加快反應的速度,B項正確。酶具有專一性、高效性和作用條件較溫和等特點,C項正確。激素調(diào)節(jié)的特點之一是作用于特定的靶細胞,使靶細胞的代謝速率發(fā)生改變,D項正確。答案:A,考點三,,,考點一,考點二,2.(2015山東日照一模)下圖表示酶的催化反應過程。下列敘述錯誤的是()A.該酶促反應過程可表示為a+b→c+dB.適當增大a的濃度會提高酶促反應速率C.c或d的生成速率可以表示酶促反應速率D.若探究底物濃度對酶促反應速率的影響,則b的數(shù)量就是實驗的

7、自變量,考點三,考點一,考點二,解析:由圖示可知,a是酶,b是底物。因此該酶促反應過程可表示為bc+d,A項錯誤;適當增大酶的濃度會提高酶促反應速率,B項正確;反應物的生成速率可以表示酶促反應速率,C項正確;b是底物,若探究底物濃度對酶促反應速率的影響,則b的數(shù)量就是實驗的自變量,D項正確。答案:A,考點三,,考點一,考點二,1.驗證酶的專一性(1)設計思路:酶相同,不同(或底物相同,酶不同)。(2)設計方案示例。,底物,淀粉酶,考點三,考點一,考點二,H2O2酶,考點三,考點一,考點二,考點三,考點一,考點二,例2：(2015江蘇四市一模)下表是關(guān)于酶專一性的實驗設計,下列敘述錯誤的是()A

8、.該實驗的自變量是酶的種類,無關(guān)變量是底物的用量和反應溫度等B.步驟3可以選用新鮮的淀粉酶或蔗糖酶C.若步驟3選用新鮮的淀粉酶,則現(xiàn)象A是產(chǎn)生磚紅色沉淀,B無磚紅色沉淀D.該實驗不可選用碘液作為檢測試劑,考點三,考點一,考點二,解析:本實驗用同種酶催化兩種不同的物質(zhì)來研究酶的專一性,自變量是底物的種類,A項錯誤;步驟3可以選擇新鮮的淀粉酶或蔗糖酶,B項正確;若步驟3選擇新鮮的淀粉酶,試管Ⅰ中的淀粉被水解生成還原性糖,所以現(xiàn)象A是產(chǎn)生磚紅色沉淀,試管Ⅱ中的蔗糖不能被淀粉酶催化水解,蔗糖是非還原糖,所以現(xiàn)象B是無磚紅色沉淀,C項正確;蔗糖及蔗糖水解產(chǎn)物都不能跟碘液發(fā)生顏色反應,用碘液無法判斷蔗糖是

9、否被催化水解,D項正確。答案:A,考點三,,考點一,考點二,考點三,考點一,考點二,1.為了探究溫度、pH對酶活性的影響,下列實驗設計正確的是()A.實驗①B.實驗②C.實驗③D.實驗④,考點三,考點一,考點二,解析:本題通過探究溫度、pH對酶活性的影響,考查實驗分析能力。①過氧化氫受熱會加快分解,不宜用于探究溫度對酶活性的影響;③蔗糖酶不能催化水解淀粉;④酸會與斐林試劑反應,不宜用斐林試劑檢測。綜上分析A、C、D三項錯誤;B項正確。答案:B,考點三,,考點一,考點二,2.為探究H2O2酶對H2O2分解速率的影響,某學生的實驗設計如下:①制備質(zhì)量分數(shù)為30%的新鮮豬肝研磨液;②設置實驗組如下圖

10、所示:橫向為梯度pH,縱向為不同量的新鮮豬肝研磨液;③每支試管加入等量且足量H2O2溶液,并設置相同且適宜的反應溫度;④設計實驗記錄表;⑤以加入豬肝研磨液后相等時間內(nèi)測得的O2產(chǎn)生量為實驗結(jié)果并記錄。下列對實驗結(jié)果的預測及分析,不正確的是(),考點三,考點一,考點二,A.無論豬肝研磨液量為圖中何值,實驗結(jié)果都可以發(fā)現(xiàn)酶的最適pHB.無論pH為圖中何值,實驗結(jié)果都可以證明酶量能影響反應速率C.無論豬肝研磨液量為圖中何值,記錄表中作出的曲線圖形都近似拋物線D.此實驗有2個自變量,1個因變量,溫度、H2O2濃度等是無關(guān)變量解析:無論酶量為何值,酶促反應速率均受pH影響,都為先上升后下降的拋物線,因此

11、可以確定酶的最適pH,故A、C項都正確;當pH過高或過低時,酶失活,因此不能證明酶量能影響反應速率,B項錯誤;該實驗中酶濃度和pH是自變量,酶促反應的速率是因變量,溫度、H2O2溶液濃度等是無關(guān)變量,因此D項正確。答案:B,考點三,,,考點一,考點二,3.(2015重慶理綜,10)小麥的穗發(fā)芽影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。某地引種的紅粒小麥的穗發(fā)芽率明顯低于當?shù)匕琢Ｐ←?。為探究淀粉酶活性與穗發(fā)芽率的關(guān)系,進行了如下實驗。(1)取穗發(fā)芽時間相同、質(zhì)量相等的紅、白粒小麥種子,分別加蒸餾水研磨、制成提取液(去淀粉),并在適宜條件下進行實驗。實驗分組、步驟及結(jié)果如下:,考點三,考點一,考點二,注:“+”數(shù)目越多表

12、示藍色越深步驟①中加入的C是,步驟②中加緩沖液的目的是。顯色結(jié)果表明:淀粉酶活性較低的品種是;據(jù)此推測:淀粉酶活性越低,穗發(fā)芽率越。若步驟③中的淀粉溶液濃度適當減小,為保持顯色結(jié)果不變,則保溫時間應。(2)小麥淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,為進一步探究其活性在穗發(fā)芽率差異中的作用,設計了如下實驗方案:X處理的作用是使。若Ⅰ中兩管顯色結(jié)果無明顯差異,且Ⅱ中的顯色結(jié)果為紅粒管顏色顯著白粒管(填“深于”或“淺于”),則表明α-淀粉酶活性是引起這兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要原因。,考點三,考點一,考點二,解析:本題以淀粉酶活性的探究為材料,考查對照實驗的設計和分析能力。設計和分析對照實驗的關(guān)鍵是確定

13、實驗變量(即自變量)和無關(guān)變量,實驗變量(即自變量)在各實驗組別中有著差異,而無關(guān)變量在各實驗組別中沒有差異。確定實驗變量(即自變量)和無關(guān)變量的途徑可以來自對探究目的的審析,也可以來自對實驗步驟的分析。(1)分析實驗步驟可以確定實驗變量為種子類型,結(jié)果說明白粒種子淀粉酶的活性比較高,結(jié)合題干“紅粒小麥的穗發(fā)芽率明顯低于當?shù)匕琢Ｐ←湣鳖惐韧评?淀粉酶的活性與種子的穗發(fā)芽率呈正相關(guān)關(guān)系。本實驗的溫度、pH、實驗材料的用量等皆為無關(guān)變量,不同組別的無關(guān)變量應相同且適宜。步驟②加緩沖液的目的是維持pH的相對穩(wěn)定性。對照管應體現(xiàn)出沒有種子時的變化(可加蒸餾水),為遵循無關(guān)變量相同的原則,蒸餾水的添加量

14、應和其他兩組種子的提取液量相同。,考點三,考點一,考點二,(2)根據(jù)實驗目的和實驗步驟判斷,實驗變量為活性酶種類,既然Ⅰ組使α-淀粉酶失活,Ⅱ組應為使β-淀粉酶失活?？赡嫦蚍治鲈搶嶒灥慕Y(jié)果,即假設α-淀粉酶是引起這兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要原因,那么使α-淀粉酶失活后(Ⅰ組),紅粒管和白粒管的顯色結(jié)果應無明顯差異;而使β-淀粉酶失活后(Ⅱ組),其結(jié)果應是紅粒管顯色比白粒管深。答案:(1)0.5mL蒸餾水控制pH紅粒小麥低縮短(2)β-淀粉酶失活深于,考點三,,考點一,考點二,考點三,光反應,細胞呼吸,葉綠體的類囊體薄膜,細胞質(zhì)基質(zhì),線粒體,細胞質(zhì),考點一,考點二,考點三,例3：(2015海南,

15、3)ATP是直接為細胞生命活動提供能量的有機物。下列關(guān)于ATP的敘述,錯誤的是()A.酒精發(fā)酵過程中有ATP生成B.ATP可為物質(zhì)跨膜運輸提供能量C.ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量D.ATP由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成解析:本題主要考查ATP的結(jié)構(gòu)、功能特點以及細胞呼吸的相關(guān)知識。酒精發(fā)酵屬于無氧呼吸,有ATP生成,A項正確。ATP是直接能源物質(zhì),可為物質(zhì)跨膜運輸(如主動運輸)提供能量,B項正確。ATP的能量主要儲存在高能磷酸鍵中,高能磷酸鍵水解可釋放能量,C項正確。1分子ATP由1個腺嘌呤、1個核糖和3個磷酸基團組成,D項錯誤。答案:D,,,考點一,考點二,考點三,考點一,考點二,考點三,

16、對點訓練31.ATP是能量的“通貨”,下列有關(guān)ATP的說法,正確的是()A.人在寒冷時,腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多,細胞中ATP的合成速率會大大超過分解速率,細胞產(chǎn)生ATP的量增加B.若細胞內(nèi)Na+濃度偏高,為維持Na+濃度的穩(wěn)定,細胞消耗ATP的量增加C.人體成熟的紅細胞高度特化,沒有細胞器,因此既不能產(chǎn)生酶,也不能產(chǎn)生ATPD.人在饑餓時,一個ATP可水解為一個腺苷和三個磷酸,因此細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態(tài)平衡,考點一,考點二,考點三,解析:寒冷條件下,腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多,以促進物質(zhì)的氧化分解增加產(chǎn)熱,活細胞中ATP與ADP的含量始終處于動態(tài)平衡狀態(tài),即細胞中ATP

17、的合成速率和分解速率始終處于動態(tài)平衡狀態(tài),A項錯誤;Na+在人體內(nèi)環(huán)境中主要維持細胞外液滲透壓,若細胞內(nèi)Na+濃度升高,需要通過主動運輸把Na+泵出細胞外,B項正確;人體成熟的紅細胞高度特化,沒有細胞器,但紅細胞可通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP,C項錯誤;ATP水解時一般是遠離A的高能磷酸鍵斷裂,形成一個ADP和一個磷酸,D項錯誤。答案:B,,考點一,考點二,考點三,2.下圖所示的各種生理過程中,沒有ADP生成的是(),考點一,考點二,考點三,解析:A圖所示生理過程為水分子的跨膜運輸——自由擴散和協(xié)助擴散,不消耗能量,不需要ATP水解生成ADP,沒有ADP的產(chǎn)生,A項正確;B圖所示生理過程是興奮的產(chǎn)生與傳導,需要消耗能量;C圖所示生理過程有DNA復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯,均需消耗能量,存在ADP的生成;D圖所示生理過程是細胞分裂,需消耗能量,存在ADP的生成。答案:A,,