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專題一酶與ATP,[考綱要求]1.酶在代謝中的作用（B）。2.ATP在能量代謝中的作用（B）。3.實驗：探究影響酶活性的因素（c）。,RNA,高效,降低活化能,溫度,A-P~P~P,細胞呼吸,光合作用,考點一酶及其相關曲線分析與實驗探究,1.（2015江蘇卷，7）下列關于酶的敘述，正確的是（）,A.發(fā)燒時，食欲減退是因為唾液淀粉酶失去了活性B.口服多酶片中的胰蛋白酶可在小腸中發(fā)揮作用C.用果膠酶澄清果汁時，溫度越低澄清速度越快D.洗衣時，加少許白醋能增強加酶洗衣粉中酶的活性,解析發(fā)燒時，消化酶的活性降低，使人的消化功能減退，從而導致食欲減退，A錯誤；胰蛋白酶可在小腸中發(fā)揮作用，B正確；果膠酶在其最適溫度時活性最強，澄清速度最快，C錯誤；由于加酶洗衣粉中的酶屬于堿性酶，因此洗衣時加入白醋，會使pH下降，導致加酶洗衣粉中酶的活性降低，D錯誤。答案B,2.（2016全國課標卷Ⅰ，3）若除酶外所有試劑已預保溫，則在測定酶活力的試驗中，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→一段時間后檢測產物的量,解析測定酶活力影響因素時，在改變被探究因素之前，務必防止酶與底物混合，故只有C選項所述操作順序正確。答案C,3.(2016全國課標卷Ⅱ，29)為了研究溫度對某種酶活性的影響，設置三個實驗組：A組(20℃)、B組(40℃)和C組(60℃)，測定各組在不同反應時間內的產物濃度(其他條件相同)，結果如圖。回答下列問題：,(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組酶催化反應的速度會。(3)如果在時間t2時，向C組反應體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產物總量，原因是____________________。(4)生物體內酶的化學本質是，其特性有__________________________________________(答出兩點即可)。答案(1)B(2)加快(3)不變60℃條件下，t2時酶已失活，即使增加底物，反應產物總量也不會增加(4)蛋白質或RNA高效性、專一性,分析全國課標卷高考題不難發(fā)現，對酶的考查側重于酶的本質特性、影響酶活性的因素及相關曲線模型分析，尤其注重相關實驗探究，備考時應特別關注規(guī)范實驗操作步驟、單一變量設置與自變量、因變量分析。,1.巧記酶的“二、一、一、一”,RNA,催化,活化能,2.酶的特性,高效性,專一性,3.常考必記的7類酶,(1)——催化脫氧核苷酸間縮聚形成磷酸二酯鍵，用于DNA復制(2)——用于轉錄時解旋及核糖核苷酸間的連接,(3),DNA聚合酶,RNA聚合酶,限制酶,DNA連接酶,(4)DNA解旋酶——用于DNA復制時雙鏈間打開(5)(6)各種消化酶——可對應催化相關大分子的水解，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等(7)細胞工程工具酶：纖維素酶、果膠酶(除去細胞壁)、胰蛋白酶(動物細胞培養(yǎng)),氫鍵,(1)發(fā)燒時，食欲減退是因為唾液淀粉酶失去了活性(2015江蘇卷，7A)()(2)滴加肝臟研磨液促使過氧化氫的分解及滴加FeCl3溶液提高過氧化氫的分解速率均涉及“降低化學反應活化能”原理(2013四川，4)()(3)口服多酶片中的胰蛋白酶可在小腸中發(fā)揮作用(2015江蘇卷，7B)()(4)高溫和低溫均能破壞酶的結構使其失去活性，如圖表示酶活性與溫度的關系，當反應溫度由t2調到最適溫度時，酶活性下降(寧夏，2D)(),(5)探究溫度對酶活性的影響時，將酶與底物溶液在室溫下混合后于不同溫度下保溫(2014山東，4D)()答案(1)(2)√(3)√(4)(5)提示(1)高燒使體溫升高，降低體內酶的活性，使消化功能減退，導致食欲減退。(4)高溫可破壞酶分子空間結構，活性不能恢復。(5)探究溫度對酶活性影響時，先將酶與底物分別在相同的溫度下保溫一段時間，再混合，室溫下混合后酶與底物發(fā)生反應。,1.(2015海南卷，15)關于人體內激素和酶的敘述，錯誤的是(),命題角度1考查酶的概念及作用特性,A.激素的化學本質都是蛋白質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.激素與靶細胞結合可影響細胞的代謝解析激素的化學本質可以是蛋白質，但并不都是蛋白質，如：性激素是脂質，A錯誤。答案A,2.（2016江蘇淮安淮海中學月考）下列有關酶的實驗設計正確的是（）,A.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液驗證酶的專一性B.利用過氧化氫和淀粉酶探究溫度對酶活性的影響C.利用過氧化氫、鮮肝勻漿和FeCl3研究酶的高效性D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為5、7、9的緩沖液驗證pH對酶活性的影響,解析淀粉酶能催化淀粉的分解，但不能催化蔗糖的分解，利用淀粉、蔗糖、淀粉酶來驗證酶的專一性，結果加碘液都不會變藍色，A錯誤；過氧化氫在沒有酶的情況下也能分解，而且溫度不同，分解速率不同，因此不能利用過氧化氫和淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，B錯誤；鮮肝勻漿含過氧化氫酶可催化過氧化氫的分解，FeCl3作為無機催化劑也能催化過氧化氫的分解，但過氧化氫酶具有高效性，因此可以利用過氧化氫、鮮肝勻漿和FeCl3研究酶的高效性，C正確；胃蛋白酶的最適pH為1.8左右，因此不能利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為5、7、9的緩沖液驗證pH對酶活性的影響，D錯誤。答案C,與酶作用及特性相關的3個易錯點(1)只有在特殊背景或信息下才可認定酶的化學本質為RNA，否則一般認定為蛋白質(如各種消化酶、DNA聚合酶等)。(2)催化(降低反應所需活化能)是酶唯一的功能，它不具調節(jié)功能，也不作為能源(或組成)物質，切不可額外夸大其功能。(3)辨析酶、激素、神經遞質、抗體①四者均具特異性(專一性)、高效性等特性。②激素、神經遞質、抗體都是由細胞分泌到內環(huán)境中發(fā)揮作用，發(fā)揮作用后即被滅活，而酶既可在細胞內，也可在細胞外發(fā)揮作用，且可以多次發(fā)揮作用。③活細胞都能產生酶(哺乳動物的成熟紅細胞除外)，但只有少數特異性細胞能合成并分泌激素、神經遞質、抗體。,【典例】用某種酶進行有關實驗的結果如圖所示，下列有關說法錯誤的是(),命題角度2酶活性的影響因素及模型分析,A.該酶的最適催化溫度不確定B.圖2和圖4能說明該酶一定不是胃蛋白酶C.由圖4實驗結果可知酶具有高效性D.由圖3實驗結果可知Cl－是酶的激活劑,[慧眼識圖]答案C,【對點小練】1.(2016鄭州調考)某實驗小組研究化合物X對淀粉酶活性的影響結果如圖。下列敘述錯誤的是(),A.曲線Ⅰ的實驗作為對照實驗B.化合物X降低淀粉酶的活性C.化合物X降低淀粉水解反應的活化能D.化合物X未影響淀粉酶催化的最適溫度,解析曲線Ⅰ的實驗為未加化合物X的對照組，A正確；據圖可知，加入化合物X后酶促反應速率降低，可知化合物X可降低淀粉酶的活性，B正確；淀粉酶能降低淀粉水解反應的活化能，而不是化合物X，C錯誤；化合物X未影響淀粉酶催化的最適溫度，D正確。答案C,2.如圖是某研究小組利用過氧化氫酶探究H2O2的分解條件而獲得的實驗數據曲線，下列相關敘述正確的是(),A.由圖1可得出的實驗結論是酶具有催化作用和專一性B.圖2曲線出現AB段的原因最可能是過氧化氫酶的數量有限C.圖3所示實驗的自變量為溶液中H2O2量，因變量是酶的活性D.用H2O2為實驗材料探究溫度對酶活性的影響也可得到圖3所示結果,解析選項A，圖1中通過過氧化氫酶與無機催化劑Fe3＋的催化效率對比說明酶具有高效性。選項B，圖2曲線BC段表示隨著H2O2濃度的升高，酶促反應速率不再加快，原因最可能是過氧化氫酶的數量有限。選項C，圖3所示實驗的自變量是pH，因變量是酶的活性，用溶液中H2O2的量表示。選項D，H2O2在加熱條件下會分解，所以當以過氧化氫為實驗材料來探究溫度對酶活性的影響時，溶液中H2O2量不會像圖3中上升段那樣一直上升。答案B,“四看法”分析酶促反應曲線(1)看兩坐標軸的含義：分清自變量與因變量，了解兩個變量之間的關系(一般橫軸為自變量，縱軸為因變量)(2)看曲線的變化：一般情況下，生成物的量未達到飽和時，限制因素是橫坐標所表示的因素，當達到飽和后，限制因素是橫坐標所表示的因素之外的其他因素。(3)看特殊點：即曲線的起點、終點、頂點、轉折點、交叉點等五點，理解特殊點的意義。,(4)看不同曲線的變化：理解曲線之間的內在聯(lián)系，找出不同曲線的異同及變化的原因。注：反應溶液pH(溫度)的變化不影響酶作用的最適溫度(或pH)，如下圖所示：,1.下列實驗設計最合理的是(),命題角度3與酶相關的實驗設計與探究,A.實驗1B.實驗2C.實驗3D.實驗4,解析實驗1所用的檢測試劑不能是雙縮脲試劑，因為蛋白酶本身作為蛋白質也會與雙縮脲試劑反應呈紫色，且蛋白質的酶水解產物有多肽時也會與雙縮脲試劑反應呈紫色，故不合理；實驗2中斐林試劑使用時需要水浴加熱，加熱過程中溫度對酶活性有影響，從而影響實驗結果，故不合理；可以用碘液作檢驗試劑；實驗3中蔗糖酶可使蔗糖水解成果糖和葡萄糖，蔗糖是非還原糖，果糖和葡萄糖是還原糖，用斐林試劑可檢驗蔗糖的水解情況，故合理；實驗4中在堿性條件下，碘不會使淀粉變藍，在中性和酸性條件下，碘才能使淀粉變藍，故不能用碘液作為探究pH對酶活性的影響實驗的檢驗試劑，故不合理。答案C,2.（2016江蘇揚州高三期中，29）如圖1是某課題組的實驗結果（注：A酶和B酶分別是兩種微生物分泌的纖維素酶）。請回答下列問題：（12分）,（1）據圖1可知，本實驗研究的課題是：________________________________________________________________________。,（2）據圖1，在40℃至60℃范圍內，熱穩(wěn)定性較好的酶是。高溫條件下，酶容易失活，其原因是__________________________________________________________________。（3）下表是圖1所示實驗結果統(tǒng)計表，由圖1可知表中③處應是，⑧處應是。,（4）圖2表示30℃時B酶催化下的反應物濃度隨時間變化的曲線，其他條件相同，在圖2上畫出A酶（濃度與B酶相同）催化下的反應物濃度隨時間變化的大致曲線。（5）適宜條件下，取一支試管加入A酶和蛋白酶溶液并搖勻，一段時間后加入纖維素，幾分鐘后加入新制斐林試劑并水浴加熱，結果試管中沒有產生磚紅色沉淀，原因是___________________________________________________________________________。解析（1）根據圖1的橫坐標和縱坐標的含義，可知本實驗的探究課題是：探究（研究）溫度對A酶和B酶活性的影響。（2）圖1結果顯示，在40℃至60℃范圍內，熱穩(wěn)定性較好的酶是A酶。高溫條件下，酶容易失活，其原因是高溫使酶的空間結構被破壞。,（3）根據圖1曲線可知，該實驗溫度梯度設置為10℃，故③處應是40，看圖可知⑧處應是溫度為50℃時B酶的活性值5.0。（4）30℃時A酶活性大于B酶，故A酶催化下反應物濃度的下降速率大于B酶催化下反應物濃度的下降速率。曲線見答案：（5）適宜條件下，取一支試管加入A酶和蛋白酶溶液并搖勻，一段時間后加入纖維素，幾分鐘后加入新制斐林試劑并水浴加熱，結果試管中沒有產生磚紅色沉淀，原因是A酶（纖維素酶）已被蛋白酶催化分解。答案（1）探究（研究）溫度對A酶和B酶活性的影響（2）A酶高溫使酶的空間結構被破壞（3）405.0（4）（注：起點一致，終點提前）,（5）A酶（纖維素酶）已被蛋白酶催化分解,酶相關實驗設計必記4個關鍵點(1)探究酶的高效性時，應設置“無機催化劑”作對照組。(2)驗證酶的專一性，既可用同一種酶(如淀粉酶)作用于不同的底物(如淀粉和蔗糖)，也可以用不同的酶(如淀粉酶和蛋白酶)作用于同一底物(如淀粉)。(3)驗證酶活性受溫度和酸堿度影響時，要先讓酶和底物均達到相應的條件后再讓二者相遇，且不宜用H2O2探究酶活性受溫度影響。(4)用不同底物、同種酶來探究酶的專一性時，若是用淀粉酶，底物為淀粉、蔗糖兩種，則應用斐林試劑作為檢測試劑，不能選用碘液作為檢測試劑。,考點二ATP的合成、利用與能量代謝,1.（2014江蘇卷，14）下列生命活動中不需要ATP提供能量的是（）,A.葉肉細胞合成的糖運輸到果實B.吞噬細胞吞噬病原體的過程C.淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖D.細胞中由氨基酸合成新的肽鏈,解析葉肉細胞中糖類運輸到果實屬于主動運輸需要能量，A需要；吞噬細胞吞噬病原體屬于胞吞需要ATP提供能量，B需要；淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖不需要消耗ATP提供的能量，C不需要；氨基酸脫水縮合合成蛋白質需要消耗ATP提供的能量，D需要。答案C,2.(2014全國卷，2)ATP是細胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關ATP的敘述，錯誤的是(),A.線粒體合成的ATP可在細胞核中發(fā)揮作用B.機體在運動時消耗ATP，睡眠時則不消耗ATPC.在有氧與缺氧的條件下細胞質基質中都能形成ATPD.植物根細胞吸收礦質元素離子所需的ATP來源于呼吸作用解析細胞核無法進行細胞呼吸，細胞核需要的ATP主要由線粒體提供，A正確；ATP是生命活動直接的能源物質，機體無時無刻不在消耗ATP，睡眠時生命活動并沒停止，也需要消耗能量，故B錯誤；有氧呼吸和無氧呼吸第一階段都在細胞質基質中有ATP形成，C正確；根細胞主要通過主動運輸的形式吸收礦質離子，其消耗的能量來源于細胞呼吸，故D正確。,B,本考點多結合代謝過程、耗能的具體生理過程考查ATP的來源、功能，也可從ATP的組成成分與其它有機分子的關系進行命題。2016年課標卷Ⅰ，29就考查了ATP中三個磷酸基團位置及相關化學鍵斷裂后結果分析。,ATP相關的6個易錯點（1）ATP≠能量ATP是一種高能磷酸化合物，是與能量有關的一種物質，不能將兩者等同起來。（2）生命活動需要消耗大量能量，但細胞中ATP含量很少。其供應取決于ATP與ADP間快速轉化。（3）ATP合成時可產生水、ATP水解時需耗水。（4）ATP并非“唯一”的直接能源物質，直接能源物質除ATP外，還有GTP、CTP、UTP等。,（5）除光能、有機物中化學能之外，硝化細菌等化能合成作用的細菌可利用體外無機物（如NH3）氧化時所釋放能量來合成ATP。（6）ATP產生與O2間的關系,酶,無氧呼吸,(1)DNA與ATP中所含元素的種類相同(2015新課標Ⅰ，1A)()(2)ATP水解釋放的能量可用于細胞內的吸能反應(2014新課標Ⅱ，1C)()(3)在生物體的活細胞內ATP與ADP的轉化只能單向進行(2014四川，1D)()(4)線粒體內膜、內質網的膜和葉綠體中進行光反應的膜結構中都能合成ATP(2012北京，1改編)()答案(1)√(2)√(3)(4)提示(3)ATP與ADP可相互轉化(4)內質網膜不產生ATP,1.（2016江蘇鹽城高三期中，9）下圖1為ATP的分子結構圖，圖2為ATP與ADP相互轉化過程圖。下列有關敘述正確的是（）,命題角度1ATP及其在能量代謝中的作用,A.圖1中的A為腺嘌呤，B為腺苷B.圖1中的化學鍵①在圖2中很容易形成或斷裂C.圖2中過程Ⅱ所需的能量都來自于細胞內有機物的氧化分解D.圖2中催化過程Ⅰ和過程Ⅱ的酶肯定不是同一種酶解析圖1中的A為腺苷，B為腺嘌呤核糖核苷酸，A錯誤；圖1中的化學鍵②在圖2中很容易形成或斷裂，B錯誤；植物細胞內圖2中過程Ⅱ所需的能量也可以來自于光反應，C錯誤；圖2中催化過程Ⅰ和過程Ⅱ的酶分別是ATP水解酶和ATP合成酶，不是同一種酶，D正確。答案D,2.（2015江蘇淮安高三第一次調研）下列有關ATP的敘述，不正確的是（多選）（）,A.ATP中的A代表腺嘌呤，T代表3個，P代表磷酸基團B.人體內成熟的紅細胞沒有線粒體，不能產生ATPC.ATP和ADP的相互轉化是一種可逆反應，保證了生命活動所需的能量D.ATP中的能量可來源于光能和化學能，也可轉化為光能和化學能,解析ATP中的A代表腺苷，T代表3，P代表磷酸基團，A錯誤；人體內成熟的紅細胞雖然沒有線粒體，但可在細胞質基質中通過無氧呼吸產生ATP，B錯誤；ATP和ADP相互轉化過程中所需的酶、能量的來源和去路及反應場所都不完全相同，所以ATP和ADP的相互轉化不是可逆反應，C錯誤；ATP中的能量可來源于光合作用中的光能，也可以來自于呼吸作用中的化學能，ATP中的能量可轉化為光能，如螢火蟲發(fā)光等，ATP中的能量也可轉化為化學能，如物質合成等，D正確。答案ABC,1.生物“能源物質”匯總注：生態(tài)系統(tǒng)總能量來自于生產者固定的太陽能總量，故太陽能為“最終能源”。,2.ATP與DNA、RNA的聯(lián)系ATP與DNA、RNA、核苷酸的結構中都有“A”，但在不同物質中表示的含義不同，如圖所示：,1.下圖為細胞中ATP與ADP相互轉化示意圖，有關敘述錯誤的是(),ATP與ADP間的相互轉化與動態(tài)平衡,A.在一個活細胞中，時刻進行著過程①和②B.過程①和②也可以發(fā)生在同一個細胞器內C.過程①中需要的能量不是過程②釋放的D.維持人體體溫的熱能主要來自過程②中的能量,解析維持人體體溫的熱能來自體內有機物分解釋放的熱能。,D,命題角度2,2.如圖所示為生物界部分能量轉換關系圖解，下列敘述中不正確的是(),A.①過程可發(fā)生在藍藻葉綠體類囊體薄膜上B.發(fā)生①②過程的生物在生態(tài)系統(tǒng)中稱為生產者C.③過程在動植物細胞中都能發(fā)生D.⑥過程可用于⑤過程,解析藍藻是原核生物，只有核糖體一種細胞器，雖然能夠進行光合作用，但沒有葉綠體。答案A,(1)ATP合成往往與放能反應(如呼吸作用)相聯(lián)系(合成ATP相當于合成了一種高能化合物)，ATP水解往往與吸能反應(如主動運輸物質合成、神經傳導等)相聯(lián)系。(2)切不可認為ATP分解大于合成或合成大于分解，事實上，ATP與ADP轉化總處于動態(tài)平衡中——耗能較多時ATP水解迅速，但其合成也迅速。,