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2019-2020年高三生物專題復(fù)習(xí) 有關(guān)酶和ATP的知識(shí)教案 一.教學(xué)內(nèi)容： 復(fù)習(xí)有關(guān)酶和ATP的知識(shí) 二. 學(xué)習(xí)過程： 1. 酶的概念與特性 （1）酶的概念：活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化活性的有機(jī)物。 （2）酶的特性： 2. ATP與能量 （1）ATP是生命活動(dòng)的直接能量來源，但它在細(xì)胞內(nèi)的含量并不高，因此細(xì)胞內(nèi)ATP的形成與分解相當(dāng)頻繁。 （2）在ATP的形成與分解時(shí)都涉及到能量，但兩者能量的性質(zhì)有差異。 【典型例題】 [例1] 下列關(guān)于酶的敘述，不正確的是（ ） A. 酶的催化效率很高 B. 酶大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少量是RNA C. 酶只有在細(xì)胞內(nèi)才具有催化功能 D. 淀粉酶不能催化麥芽糖分解成葡萄糖 解析：本題是對(duì)酶的基本性質(zhì)的考查。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的化學(xué)物質(zhì)，具有三個(gè)特性。酶雖然是活細(xì)胞產(chǎn)生的，但酶不僅在細(xì)胞內(nèi)具有催化作用，在細(xì)胞外的適宜環(huán)境中也同樣具有催化作用，典型的如消化道內(nèi)的消化酶作用。 答案：C 同類變式一：下表是為了認(rèn)識(shí)酶作用的特性，以20%的過氧化氫溶液為反應(yīng)底物的一組實(shí)驗(yàn)方法及結(jié)果，通過分析實(shí)驗(yàn)不能得出的結(jié)論是（ ） A. 酶的催化效率有高效性 B. 酶的催化條件有溫和性 C. 酶的催化對(duì)象有專一性 D. 高溫會(huì)使酶失去活性 解析：本題是以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來分析酶的特征，在考試中比較常見。實(shí)驗(yàn)1是其它實(shí)驗(yàn)的對(duì)照，實(shí)驗(yàn)3與1比較可得出酶具有高效性的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)4分析可得出酶發(fā)揮作用需要一定的條件，即必須是在常溫下有效。實(shí)驗(yàn)3與實(shí)驗(yàn)2比較說明酶的催化效率比普通的化學(xué)催化劑要強(qiáng)。但整個(gè)實(shí)驗(yàn)不能得出酶有專一性的特點(diǎn)。 答案：C 同類變式二：下圖所示中的A、B、C三圖依次表示酶的濃度一定時(shí)，反應(yīng)速度和反應(yīng)物濃度、溫度、pH的關(guān)系.請(qǐng)根據(jù)圖回答下列問題： （1）圖A中．反應(yīng)物達(dá)到某一濃度時(shí)，反應(yīng)速度不再上升，其原因是：__________ （2）圖B中，a點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度稱___________ （3）圖B中，a點(diǎn)到b點(diǎn)曲線急劇下降，其原因是____________ （4）將裝有酶與反應(yīng)物的甲、乙兩試管分別放入12℃和75℃水浴鍋中，20分鐘后取出轉(zhuǎn)入37℃的水浴鍋中保溫，兩試管內(nèi)反應(yīng)分別為：甲______________；乙____________. （5）圖C表示了______________催化反應(yīng)的速率變化曲線。 A. 唾液淀粉酶 B. 胃蛋白酶 C. 胰蛋白酶 D. 植物淀粉酶 解析：本題要根據(jù)曲線對(duì)酶的性質(zhì)作出判斷，考查圖文轉(zhuǎn)化能力。（1）由于酶的濃度是一定的，酶的催化作用具有高效性，因此，在A圖中，當(dāng)反應(yīng)物在低濃度范圍內(nèi)增加時(shí)，反應(yīng)速度迅速上升。當(dāng)反應(yīng)物達(dá)到一定程度時(shí)，隨著反應(yīng)物濃度的增加，反應(yīng)速度幾乎不再增加。這是因?yàn)椋好鸽m然具有高效性，但它的催化能力也是有一定限度的。當(dāng)所有的酶都發(fā)揮了最高效能后，反應(yīng)物濃度再增加，反應(yīng)速度也不再增加，這是受酶的濃度的影響（2）溫度影響酶的催化效率：在一定范圍內(nèi)，酶的催化效率與溫度成正相關(guān)，超過這個(gè)溫度（最適溫度）呈負(fù)相關(guān)。B圖中，a點(diǎn)酶的催化效率最高，因此，它所對(duì)應(yīng)的溫度就是酶反應(yīng)的最適溫度。（3）從a點(diǎn)到b點(diǎn)曲線急劇下降，這是因?yàn)闇囟壬撸傅幕钚韵陆?。?）由于甲試管的溫度較低，抑制了酶的活性，反應(yīng)速度很慢，當(dāng)轉(zhuǎn)入37℃（酶反應(yīng)的最適溫度）的水浴鍋中保溫后，其反應(yīng)速度會(huì)迅速增加。乙試管在75℃高溫下，酶變性失活，當(dāng)轉(zhuǎn)入37℃的水浴鍋中保溫時(shí)，酶的活性不能再恢復(fù)，仍無催化反應(yīng)。（5）酸堿度對(duì)酶活性的影響同溫度對(duì)酶活性的影響基本一樣，見圖C。不同的酶其催化作用的最適PH是不同的。如胃蛋白酶是2左右；唾液淀粉酶是7，而胰蛋白酶是8—9。 答案：（1）受反應(yīng)液中酶濃度的限制 （2）酶反應(yīng)的最適溫度 （3）溫度升高使酶活性下降 （4）速度加快 無催化反應(yīng)（5）C [例2] 下圖示意生命活動(dòng)有關(guān)能源物質(zhì)之間的聯(lián)系，請(qǐng)分析回答： （1）生物細(xì)胞內(nèi)主要的儲(chǔ)能物質(zhì)是圖中的_________。 （2）當(dāng)動(dòng)物體內(nèi)ATP不足時(shí)，會(huì)發(fā)生C的變化補(bǔ)充ATP（丙），請(qǐng)寫出生成ATP需要的條件____________。 （3）生物體內(nèi)最終的能源物質(zhì)是圖中的___________，它表示_____________。 （4）圖中三項(xiàng)生理活動(dòng)的名稱分別是：A__________，B_________D________. 解析：本題的解答需要明確生物體內(nèi)能量物質(zhì)的轉(zhuǎn)變過程與條件。核心是葡萄糖的形成與分解。由圖分析，形成葡萄糖的途徑為甲→丙→葡萄糖或乙→丙→葡萄糖，而題干已經(jīng)提示C過程是補(bǔ)充形成ATP的途徑，則乙應(yīng)當(dāng)是ADP和Pi，甲應(yīng)為太陽能，通過光合作用將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，它也是能量的最終來源。 答案：（1）多糖、脂肪 （2）ADP、Pi、酶、能量 （3）甲 太陽光 （4）光合作用光反應(yīng) 光合作用暗反應(yīng) 呼吸作用 【模擬試題】（答題時(shí)間：50分鐘） 一. 選擇題： 1. 在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉處于暫時(shí)相對(duì)缺氧狀態(tài)，葡萄糖的消耗量劇增，但產(chǎn)生的ATP不多。這是因?yàn)椋? ） A. 大量能量以熱能的形式散失了 B. 大量能量合成了磷酸肌酸 C. 大量能量沒有釋放出來 D. 大量能量隨汗水流失了 2. 如果酶的數(shù)量一定，下列哪個(gè)圖示最確切地反映了反應(yīng)速率與底物數(shù)量之間的關(guān)系（ ） 3. 已知1個(gè)葡萄糖分子經(jīng)過徹底氧化分解可產(chǎn)生36或38個(gè)ATP。1mol ATP的高能磷酸鍵儲(chǔ)存能量約30.54kJ；1mol葡萄糖氧化共釋放2872.2kJ能量。則細(xì)胞中能量的轉(zhuǎn)化率最低為（ ） A. 25% B. 30% C. 38% D. 46% 4. 下列說法不正確的是（ ） A. 糖類中的纖維素一般不作為能源物質(zhì) B. 蛋白質(zhì)的儲(chǔ)能少，所以不作為能源物質(zhì) C. 脂類中的類脂主要用于膜結(jié)構(gòu)的組成 D. 糖元也是人體內(nèi)的儲(chǔ)備能源物質(zhì)之一 5. 下列物質(zhì)水解后所釋放出的能量可直接用于肌肉收縮的是（ ） A. 肝糖元 B. 肌糖元 C. 葡萄糖 D. 三磷酸腺苷 6. 生物氧化（有氧呼吸）不同于燃燒的是（ ） ① 有機(jī)物中的能量逐步釋放的 ② 有機(jī)物中的能量爆發(fā)釋放的 ③ 釋放能量與ATP的生成是偶聯(lián)的 ④ 生物氧化也是氧氣對(duì)有機(jī)物的直接氧化 A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③ 7. 下列ADP含量增加的過程是（ ） A. K＋進(jìn)入腎小管壁的上皮細(xì)胞 B. 苯進(jìn)入生物細(xì)胞 C. 線粒體中的氫與氧結(jié)合 D. 甘油吸收進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞 8. 血液凝固是一系列酶促反應(yīng)過程，采集到的血液在體外下列哪種溫度條件下凝固最快（ ） A. 0℃ B. 15℃ C. 25℃ D. 35℃ 9. 下列有關(guān)能量的表述，正確的是（ ） A. 正常情況下，生物體的總能源、主要能源物質(zhì)、儲(chǔ)備能源物質(zhì)、直接能源物質(zhì)分別是光能、糖類，蛋白質(zhì)、ATP B. 只有綠色植物可以利用光能 C. 動(dòng)物和人體內(nèi)，形成ATP的途徑只有呼吸作用 D. 每克脂肪儲(chǔ)能多于每克糖類的主要原因是脂肪分子中含C、H比例高 二. 非選擇題： 10. 下圖是小麥淀粉酶在不同溫度條件下的催化效率變化曲線，請(qǐng)回答： （1）在35℃時(shí)，小麥淀粉酶的催化效率是 的。 （2）在 度和 度時(shí)，催化效率都降為0，但在再回復(fù)到35℃時(shí)，僅 者的催化效率可望恢復(fù)，表明 者的酶的分子結(jié)構(gòu)已遭破壞。 11. 請(qǐng)根據(jù)下列材料設(shè)計(jì)一個(gè)證明酶是蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)材料：5%的NaOH溶液、3%的CuSO4溶液、雞蛋、人的口腔唾液、水、小燒杯、玻璃棒、試管、滴管和滴瓶、脫脂棉。 實(shí)驗(yàn)原理：蛋白質(zhì)在堿性溶液中與硫酸銅反應(yīng)產(chǎn)生紫色物質(zhì)（蛋白質(zhì)的雙縮脲反應(yīng)），如能證明酶也能發(fā)生雙縮脲反應(yīng)，證明酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)。 實(shí)驗(yàn)步驟： （1） （2） （3） （4）結(jié)果觀察： 結(jié)論： 12. 工業(yè)上常用發(fā)酵罐生產(chǎn)淀粉酶，現(xiàn)用發(fā)酵罐研究碳水化合物的種類對(duì)于微生物產(chǎn)生淀粉酶的影響，將多種不同碳水化合物用于研究，實(shí)驗(yàn)中，pH值維持在7～8之間，其它條件保持穩(wěn)定，測(cè)定淀粉酶的產(chǎn)量（對(duì)值）如下表所示： 碳水化合物的來源 玉米淀粉 麥芽糖 葡萄糖 蔗糖 乳糖 不含糖 淀粉酶產(chǎn)量（相對(duì)值） 235 179 52 17 0 0 （1）關(guān)于碳水化合物種類對(duì)于微生物產(chǎn)生淀粉酶的影響，你有何結(jié)論?根據(jù)這一結(jié)論再做出一項(xiàng)假說。 （2）說明淀粉酶的一項(xiàng)商業(yè)用途。 （3）為什么說微生物能利用多種碳水化合物是其具有的生存優(yōu)勢(shì)? （4）進(jìn)一步研究酸堿度對(duì)于微生物淀粉酶產(chǎn)量的影響，只用一種碳水化合物，結(jié)果如下表所示： pH 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 淀粉酶產(chǎn)量（相對(duì)值） 0 4 13 18 14 11 ① 這項(xiàng)研究中使用哪一類碳水化合物最為合適? ② 評(píng)價(jià)酸堿度是如何影響微生物產(chǎn)生淀粉酶的? 13. 實(shí)驗(yàn)研究pH對(duì)酶活性的影響，準(zhǔn)備5支含有等量酶溶液但pH各不相同的試管，每支試管加1塊1 cm3的正方體凝固蛋白塊，試管均置于25 ℃室溫條件下，將各試管蛋白塊消失的時(shí)間記錄于下表： 酶溶液的pH 1 2 3 4 5 蛋白塊消失的時(shí)間（min） 13 9 11 45 >60 （1）酶活性最強(qiáng)時(shí)的pH是_________。 （2）蛋白塊消失的時(shí)間與酶活性強(qiáng)弱的關(guān)系是_________。 （3）請(qǐng)以2種方法改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)在更短的時(shí)間內(nèi)完成。 （4）在人體消化道中，能分泌本實(shí)驗(yàn)中酶的部位是_________。 （5）為確認(rèn)蛋白塊的消失是由于酶的作用，還應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行什么設(shè)計(jì)? 【試題答案】 1. C（無氧呼吸的產(chǎn)物中含大量能量） 2. B（酶具有高效性的特點(diǎn)，但高效性也是有一定限度的，底物濃度過高對(duì)速度無太大影響） 3. C（36x30.54/2872.2=38%） 4. B（蛋白質(zhì)一般不作能源物質(zhì)，但在能量缺乏的情況下也可作能源） 5. D（ATP是直接能源） 6. A（生物氧化是一個(gè)系統(tǒng)反應(yīng)，經(jīng)歷了很多步驟） 7. A （分清耗能的生理過程有哪些） 8. D（酶的最適溫度與體內(nèi)溫度接近） 9. D（光能合成細(xì)菌也利用光） 10. 由高溫到低溫和由低溫到高溫對(duì)酶的影響是有差異的。高溫可使酶變性失活。 答案：（1）最高 （2）0 100 前 后 11. 實(shí)驗(yàn)步驟： （1）制備蛋清：取少量蛋清于小燒杯中，加水30mL調(diào)勻 （2）取唾液：將口漱凈，含一塊脫脂棉，片刻后取出，將唾液擠入小燒杯中 （3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)：取兩支試管，編上號(hào)，在1號(hào)試管中注入2mL蛋清液，2號(hào)中注入唾液，然后各加入2～3滴5%的氫氧化鈉溶液，振蕩，再向兩支試管加入2～3滴3%的硫酸銅溶液，振蕩均勻 （4）結(jié)果觀察：振蕩均勻后，靜置一會(huì)后，可看到兩支試管中都出現(xiàn)了紫色。 結(jié)論：該實(shí)驗(yàn)說明唾液中存在著與蛋清中同樣的成分（蛋白質(zhì)），而唾液中除水外主要成分是酶，故唾液中的酶是蛋白質(zhì)。 12. （1）在以多糖為原料的情況下，產(chǎn)生的淀粉酶多，單糖和二糖都不理想。淀粉可誘導(dǎo)微生物產(chǎn)生淀粉酶。 說明：假說本身內(nèi)容是否科學(xué)并不重要，其它合理答案亦可 （2）淀粉甜度小而麥芽糖甜度大，故食品工業(yè)上常用淀粉酶水解淀粉成為麥芽糖，以提高食品甜度 （3）能利用多種碳水化合物作為碳源，使微生物可以在多種環(huán)境中生存，適應(yīng)能力強(qiáng) （4）① 淀粉 ② 在微堿性環(huán)境中（如表中pH=7.5時(shí)）產(chǎn)生淀粉酶最多；酸性環(huán)境下產(chǎn)生的淀粉酶相對(duì)較少；堿性環(huán)境下產(chǎn)生的淀粉酶相對(duì)較多。 13.（1）2 （2）酶活性越大，蛋白質(zhì)分解越快，蛋白塊消失的時(shí)間越短 （3）方法Ⅰ：將溫度由25℃提高至大約37℃。方法Ⅱ：將原題中正方體蛋白塊處理得更?。ㄈ缜谐?.50.50.5=0.125 cm3），這相當(dāng)于消化道內(nèi)進(jìn)行的物理性消化 （4）胃 （5）另增加一個(gè)試管，放入等量的蛋白塊并將pH調(diào)得適當(dāng)，但不加酶溶液。