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第1講　酶與ATP 考綱考情 考查內(nèi)容 等級要求 考查詳情 酶在代謝中的作用 B 17年—單選—T12考查酶的特性及實驗分析能力 16年—單選—T8以酶為材料，考查實驗分析的相關(guān)知識 15年—單選—T7考查酶的活性 14年—單選—T18考查酶的特性和酶活性的影響因素 13年—單選—T19考查酶的特性 ATP在能量代謝中的作用 B 14年—單選—T1考查ATP的結(jié)構(gòu) 14年—單選—T14考查ATP在能量代謝中的作用 探究影響酶活性的因素 c 13年—多選—T23結(jié)合圖形考查探究影響酶活性的因素 知識整合 一、酶 1.酶的本質(zhì)和作用 化學本質(zhì) 絕大多數(shù)是________ 少數(shù)是________ 合成原料 ________ ________ 合成場所 ________ ________ 來源 一般來說，________都能產(chǎn)生酶 生理功能 具有________作用 作用原理 降低化學反應(yīng)的________ 2.酶的特性 (1)________：催化效率約是無機催化劑的107～1013倍。 (2)________：每一種酶只能催化________化學反應(yīng)。 (3)作用條件較溫和：在最適____________條件下，酶的活性最高。 3.影響酶促反應(yīng)速率的因素：________、________、________和________等。 二、探究影響酶活性的因素——pH 1.實驗原理 (1)反應(yīng)原理：2H2O2過氧化氫酶,Ｆ________。 (2)鑒定原理：pH影響酶的活性，從而影響________的生成量?？赏ㄟ^氣泡生成量的多少，及濾紙片________，直至 ______________所需時間的長短來檢驗O2生成量的多少。 2.實驗結(jié)論：pH對________有影響。 3.實驗實質(zhì)：pH對酶活性的影響是通過改變____________等發(fā)揮作用的。 三、ATP 1.細胞的能量“通貨”——ATP (1)寫出ATP的結(jié)構(gòu)簡式和簡式中A、P所代表的含義。 ①結(jié)構(gòu)簡式：______________。 ②A：________；P：________。 (2)ATP的中文名稱________________。 (3)上圖中①是________________，其中________________易形成和斷裂。 (4)上圖中②為__________釋放能量的過程，其作用是______________。 2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)換式：______________________________。 其中________是可循環(huán)利用的，而________是不可再利用的。 考點突破 考點1　酶的本質(zhì)、生理功能及其實驗驗證 1.酶的本質(zhì)及生理功能 來源及化學本質(zhì) 活細胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機物 絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì) 極少數(shù)酶是RNA 2.驗證酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)實驗(利用雙縮脲試劑) 實驗結(jié)果分析：通過對照，實驗組若出現(xiàn)紫色，證明待測酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)；不出現(xiàn)紫色，則該酶液的化學本質(zhì)不是蛋白質(zhì)。 3.酶具有催化作用的實驗設(shè)計思路及結(jié)果分析 實驗結(jié)果分析：根據(jù)底物性質(zhì)利用相應(yīng)試劑檢測，若底物被分解，則證明酶具有催化作用，否則不具有催化作用。 4.驗證酶的高效性——比較過氧化氫在不同條件下的分解 (1)實驗過程中的理論分析： (2)酶具有高效性的機理是其能夠顯著降低反應(yīng)活化能，縮短反應(yīng)達到平衡點的時間，并使細胞代謝在溫和條件下快速進行。 例1　(2017江蘇高考)固定化單寧酶應(yīng)用于茶飲料加工，可消除其中的苦澀味。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A.在單寧酶純化時可采用透析法去除雜蛋白 B.化學結(jié)合法比吸附法對單寧酶活性影響更小 C.溫度、pH和重金屬離子都可能影響固定化單寧酶活性 D.酶的高效性決定固定化單寧酶不會降解茶飲料中的有益成分 1.關(guān)于生物體產(chǎn)生的酶的敘述，錯誤的是(　　) A.酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA B.脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬砂焙虲O2 C.蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類 D.纖維素酶能夠降解植物細胞壁和細菌細胞壁 考點2　ATP 1.ATP的結(jié)構(gòu)式“巧記一、二、三” 由結(jié)構(gòu)式可看出，ATP的結(jié)構(gòu)特點可用“一、二、三”來總結(jié)，即一個腺苷、兩個高能磷酸鍵、三個磷酸基團。 2.ATP形成的兩大途徑 3.ATP在能量代謝中的作用 (1)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng) ATP的合成 ATP的水解 反應(yīng)式 ADP＋Pi＋能量ATP ATPADP＋Pi＋能量 所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶 能量來源 光能(光合作用)、化學能(細胞呼吸) 儲存在高能磷酸鍵中的能量 能量去路 儲存于形成的高能磷酸鍵中 用于各項生命活動 反應(yīng)場所 細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體 生物體的需能部位 由上表可看出，ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中，反應(yīng)類型、反應(yīng)所需酶以及能量的來源、去路和反應(yīng)場所都不完全相同，因此ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)。但物質(zhì)是可循環(huán)利用的。 (2)ATP中能量的利用 例2　(2017上海高考)ATP被喻為生物體的“能量貨幣”，為生命活動直接提供能量。圖是ATP的結(jié)構(gòu)示意圖，下列敘述正確的是(　　) A.①表示腺苷 B.②表示脫氧核糖 C.③斷裂后釋放的能量最多 D.④是高能磷酸鍵 2.下列有關(guān)植物細胞能量代謝的敘述，正確的是(　　) A.含有兩個高能磷酸鍵的ATP是DNA基本組成單位之一 B.加入呼吸抑制劑可使細胞中ADP生成減少，ATP生成增加 C.無氧條件下，丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭倪^程中伴隨有ATP的合成 D.光下葉肉細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體中都有ATP合成 考點3　與酶有關(guān)的三類曲線分析 1.表示酶高效性的曲線 (1)與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。 (2)酶只能縮短達到化學平衡所需的時間，不能改變化學反應(yīng)的平衡點。 (3)酶只能催化已存在的化學反應(yīng)。 2.表示酶特異性的曲線 加入酶B的反應(yīng)速率和無酶條件下的反應(yīng)速率相同，說明酶B對此反應(yīng)無催化作用，而加入酶A的反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大明顯加快，說明酶具有特異性。 3.影響酶促反應(yīng)的因素 (1)溫度和pH 甲　　　　　　乙　　　　　　　丙　　 ①在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。 ②過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復活性。 ③從丙圖可以看出：反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。 (2)底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響 例3　(2017天津高考)將A、B兩種物質(zhì)混合，T1時加入酶C。下圖為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。敘述錯誤的是(　　) A.酶C降低了A生成B這一反應(yīng)的活化能 B.該體系中酶促反應(yīng)速率先快后慢 C.T2后B增加緩慢是酶活性降低導致的 D.適當降低反應(yīng)溫度，T2值增大 3.(2017上海高考)圖表示自然界中三種蛋白酶的活性與pH之間的關(guān)系，由圖可推測(　　) A.木瓜蛋白酶不受pH影響 B.pH不同，胰蛋白酶活性不可能相同 C.pH由10降到2過程中，胃蛋白酶活性不斷上升 D.pH在5左右時，三種酶都有活性 請根據(jù)下列關(guān)鍵詞的提示，歸納構(gòu)建本課時知識體系。 酶　高效性　專一性　作用原理溫和性　ATP　元素組成　全稱　結(jié)構(gòu)簡式　形成途徑　ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化 隨堂演練 1.(2016江蘇高考)過氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性沒食子酸呈橙黃色。為探究白菜梗中是否存在過氧化物酶，設(shè)計實驗如下表。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) 試管號 1%焦性沒食子酸/mL 2%H2O2/mL 緩沖液/mL 過氧化物酶溶液/mL 白菜梗提取液/mL 煮沸冷卻后的白菜梗提取液/mL 1 2 2 2 － － － 2 2 2 － 2 － － 3 2 2 － － 2 － 4 2 2 － － － 2 A.1號管為對照組，其余不都是實驗組 B.2號管為對照組，其余都為實驗組 C.若3號管顯橙紅色，無需對照就能證明白菜梗中存在過氧化物酶 D.若4號管不顯橙紅色，可明白菜梗中無過氧化物酶 2.(2016上海高考)下列化學反應(yīng)屬于水解反應(yīng)的是(　　) ①核酸→核苷酸?、谄咸烟恰帷、跘TP→ADP A.①② B.①③ C.②③ D.①②③ 3.下列有關(guān)生物膜上蛋白質(zhì)或酶的敘述，錯誤的是(　　) A.植物根細胞膜上存在運輸離子的蛋白質(zhì) B.植物葉肉細胞中液泡膜與類囊體膜上的蛋白質(zhì)不同 C.光合作用中，催化ATP合成的酶分布在類囊體膜上 D.呼吸作用中，催化ATP合成的酶分布在線粒體外膜上 4.下圖甲表示某反應(yīng)物剩余量隨pH及溫度的變化情況，乙表示在最適溫度和pH下，淀粉酶分解淀粉產(chǎn)生的生成物量隨時間的變化曲線。下列敘述正確的是(　　) 甲 乙 第4題圖 A.乙圖中虛線表示增加酶濃度后，其他條件不變時，生成物量與反應(yīng)時間關(guān)系的變化情況，若該反應(yīng)過程中pH下降，則b點下移，a點左移 B.甲圖可以說明在一定范圍內(nèi)隨著pH的升高，酶的活性先降低后升高 C.甲圖可以說明隨著溫度的升高，酶的活性逐漸降低；乙圖中a點后曲線變成水平，表明底物已被消耗盡 D.乙圖中若該反應(yīng)過程中溫度適當降低，則b點不移動，a點右移 5.ATP是直接為細胞生命活動提供能量的有機物。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 6.(2018百校聯(lián)考)谷氨酸脫羧酶可以催化谷氨酸分解為谷氨酸氨基丁酸和CO2。下圖表示不同溫度下該催化分解過程中有關(guān)物質(zhì)濃度隨時間的變化曲線。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) 第6題圖 A.曲線1表示的是谷氨酸的濃度變化 B.曲線2、3、4代表的都是谷氨酸氨基丁酸的濃度變化 C.曲線2代表的溫度高于曲線3和曲線4代表的溫度 D.酶在催化反應(yīng)前后，濃度基本保持一致 7.為了研究溫度對某種酶活性的影響，設(shè)置三個實驗組：A組(20℃)、B組(40℃)和C組(60℃)，測定各組在不同反應(yīng)時間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同)，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}： 第7題圖 (1)三個溫度條件下，該酶活性最高的是________組。 (2)在時間t1之前，如果A組溫度提高10℃，那么A組酶催化反應(yīng)的速度會________。 (3)如果在時間t2時，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產(chǎn)物總量________，原因是____________________________________。 (4)生物體內(nèi)酶的化學本質(zhì)是________________，其特性有 ________________(答出兩點即可)。