2020届高三生物第二轮复习课件：第3讲 代谢中的酶与atp.pptx
第3讲 代谢中的酶与ATP,知识联网,参考答案 RNA 高效 降低活化能 温度 A-PPP 细胞呼吸 光合作用,记一记 1.适当加热可提高酶的活性,加快酶促反应速率。 2.酶具有催化作用,其作用原理是降低化学反应的活化能。 3.同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。 4.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质, 少数是RNA。 5.酶具有专一性和高效性,作用条件较温和。 6.低温抑制酶的活性,但不破坏酶的分子结构。 7.影响酶活性的因素有温度、pH和酶的抑制剂。高温、过酸、过碱都 会导致酶分子结构破坏而永久失去活性。,8.三磷酸腺苷(ATP)是一种高能磷酸化合物,分子简式为A-PPP,它是 生物体新陈代谢的直接能源物质。 9.ATP在细胞中含量很少,但转化非常快,ADP+Pi+能量 ATP是不可 逆的,两个反应的反应场所、参与的酶、能量的来源、ATP的去向都不 同。,10.细胞中产生ATP的生理过程是呼吸作用和光合作用,产生ATP的场所 有细胞质基质、线粒体、叶绿体。,辨一辨 ( )1.唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度是37 。(2017课标 ,3D) ( )2.酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能,使化学反应顺利进 行。 ( )3.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶。(2017课标,3A) ( )4.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加。(2016 海南单科,11B) ( )5.酶所催化的化学反应一般都是在比较温和的条件下进行的。,( )6.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与。(2016 江苏单科,4C) ( )7.ATP能在神经元线粒体的内膜上产生。(2016课标,4A) ( )8.ATP的组成元素为C、H、O、N、P,其中A指腺嘌呤,P代表磷酸 基团。 ( )9.ATP中高能磷酸键水解可释放能量。 ( )10.ATP可为物质跨膜运输提供能量。 答案 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. ,总纲目录,高频命题点1 酶的作用和特性 新题速递 1.(2017湖北黄冈三联,3)为使反应物A产物P,采取了有酶催化(最适温 度和pH)和有无机催化剂催化两种催化方法,其能量变化过程用图甲中 两条曲线表示;图乙表示某酶促反应过程的示意图。下列有关分析中不 合理的是 ( ),A.距离b可反映无机催化剂催化效率比有酶催化时效率低的原因 B.适当升高温度,有酶催化时的曲线对应的距离a将下降 C.图乙中可代表蔗糖,那么可代表果糖和葡萄糖 D.图乙所示过程可以说明酶具有专一性,答案 B 图甲中曲线表示无机催化剂催化反应的能量变化过程, 曲线表示酶催化反应的能量变化过程,所以距离b代表酶降低反应活化 能比无机催化剂多,所以可反映无机催化剂催化效率比有酶催化时效率 低,A正确;适当升高温度,酶的活性降低,有酶催化时的曲线中对应的 距离a将上升,B错误;图乙是酶的专一性模型,若代表蔗糖,在蔗糖酶作 用下,可得到果糖和葡萄糖,用代表,C、D正确。,2.(2017浙江绍兴3月测试,23)pH对两种酶作用的影响如图所示。下列 叙述错误的是 ( ) A.酶通常在一定pH范围内起作用,在某一pH下作用最强 B.不同酶的pH范围宽度相同 C.在各自的最适pH下,不同酶的催化效率不同,D.在一种酶的最适pH范围内,另一种酶可能失活,答案 B 过酸、过碱会导致酶失去活性,酶有最适pH,A正确;如图所 示,胃蛋白酶的pH范围宽度约为3.8,而胰蛋白酶的pH范围宽度约为4.0, B错误;在各自最适pH下,胃蛋白酶和胰蛋白酶催化的反应速率不同,C 正确;如图所示,当pH为8时,胰蛋白酶处于最适pH,而胃蛋白酶已经失去 活性,D正确。,整合突破 1.与酶有关的曲线分析 (1)酶的作用原理: 由下图可知,酶的作用原理是降低反应的活化能。 若将酶变为无机催化剂,则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能 降低活化能,但会提供活化能。,(2)酶的特性: 图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较,表明酶具有高效性。 图2中两曲线比较,表明酶具有专一性。 (3)影响酶促反应速率的因素:,分析图3和图4:温度和pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。 分析图5:OP段酶促反应速率的限制因素是底物浓度,P点以后的限制 因素则是酶浓度。,2.酶的作用和特性相关试题的解题策略 (1)对酶的概念、本质和特性的分析 解答酶的本质、特性试题时,应关注以下几个方面: 绝大多数酶的化学本质是蛋白质,少数是RNA,可用双缩脲试剂或吡 罗红试剂进行鉴定,甚至用蛋白酶处理来确定某种酶的本质。 酶既可在细胞内,也可在细胞外发挥催化作用。酶的催化作用是指能 降低化学反应的活化能,提高反应速率,但不改变化学反应的方向和平 衡点。 在化学反应前后,酶的性质、数量并不发生改变。 (2)酶促反应曲线类试题解题思路 解答此类试题应用“四看法”:,一看两坐标轴的含义:分清自变量与因变量,了解两个变量的关系。 二看曲线的变化:利用数学模型法观察同一条曲线的升、降或平的变 化,掌握变量变化的生物学意义。如在分析影响酶促反应的因素时,一 般情况下,生成物的量未达到饱和时,限制因素是横坐标所表示的因素, 当生成物的量达到饱和后,限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其 他因素。 三看特殊点:即曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉点等五点, 理解特殊点的意义。 四看不同曲线的变化:理解曲线之间的内在联系,找出不同曲线的异 同及变化的原因。,经典再练 1.(2017江苏镇江一模,21)图甲是在最适温度下,H2O2酶促反应速率受pH 影响的曲线;图乙表示在相同温度下pH=b时,H2O2分解产生的O2量随时 间变化的曲线。下列叙述正确的是 ( ),A.温度降低时,d点左移 B.H2O2量增加时,d点不移 C.pH=a时,e点不移 D.pH=c时,e点为0,答案 C 图乙表示在最适温度下,H2O2分解产生的O2量随时间的变 化。温度降低时,酶的活性下降,酶促反应速率减慢,但化学反应的平衡 点不变,所以e点不变,d点右移,A错误;底物(H2O2)量增加时,化学反应的 平衡点升高,到达化学反应平衡点所需的时间延长,即e点上移,d点右移, B错误;pH=a时,酶的活性较小,酶促反应速率较慢,但化学反应的平衡点 不变,所以e点不变,d点右移,C正确;pH=c时,酶变性失活,但H2O2在常温 下也能缓慢分解,所以e点不变,d点右移,D错误。,2.(2017安徽安庆一中三模,2)萌发的种子中酶有两个来源,一是由干燥 种子中的酶活化而来,二是萌发时重新合成。研究发现,种子萌发时新 的RNA在吸水后12 h开始合成,而蛋白质合成在种子吸水后1520 min 便可开始。下列有关叙述错误的是 ( ) A.有些酶、RNA可以在干种子中长期保存 B.种子吸水后12 h内新蛋白的合成不需要RNA参与 C.干燥种子中自由水与结合水的比例低于萌发种子 D.种子萌发时消耗的有机物根本上来源于母体的光合作用,答案 B 根据题干信息“一是由干燥种子中的酶活化而来”“新的 RNA在吸水后12 h开始合成”可知,有些酶、RNA可以在干种子中长期 保存,A正确;翻译过程需要mRNA为模板,需要tRNA转运氨基酸,B错误; 自由水与结合水的比值越高,细胞新陈代谢越旺盛,干燥种子中自由水 与结合水的比例低于萌发种子,C正确;种子萌发时自身不能合成有机 物,其消耗的有机物根本上来源于母体的光合作用,D正确。,高频命题点2 与酶相关的实验设计与分析 新题速递 1.(2017浙江新高考研究联盟联考,13)二氧化锰和过氧化氢酶都能催化 过氧化氢分解成水和氧气。下表为某兴趣小组进行的实验及相应结 果。下列叙述错误的是 ( ),A.本实验说明酶的催化作用具有高效性和专一性 B.本实验还能证明酶在细胞外也具有催化作用 C.若将产生的气体全部收集起来,则从1号和2号试管收集到的气体体积 基本相同 D.若将反应条件改为沸水浴,则2号试管也不会产生气泡,答案 D 本实验的自变量是无机催化剂和生物催化剂酶,说明酶具有 高效性,自变量还有酶的种类,说明酶具有专一性,A正确;本实验是在细 胞外的试管中进行的,说明酶在细胞外也具有催化作用,B正确;由于反 应物的量是相等的,在无机催化剂和生物催化剂作用下的反应只是速度 不同,所以不同的试管中最终收集到的气体体积基本相同,C正确;过氧 化氢在高温下分解速度也会加快,所以若将反应条件改为沸水浴,则2号 试管也会产生气泡,D错误。,2.(2017河北衡水中学三模,2)如图是某课外活动小组探究酶活性影响因 素时绘制的实验结果图(实验中用盐酸创设酸性条件,盐酸能催化淀粉 水解)。下列有关叙述正确的是 ( ) A.实验的自变量是1h后淀粉 剩余量,因变量是pH B.pH为1时有淀粉水解,则过 酸条件下酶没有失活 C.pH为3时酶的活性小于pH为 9时酶的活性 D.与盐酸相比,淀粉酶降低反应活化能的作用要弱,答案 C 据图分析,横坐标为不同的pH,纵坐标为1 h后淀粉剩余量,所 以实验的自变量是pH,因变量是1 h后淀粉剩余量,A错误;根据题干信息 已知盐酸能催化淀粉水解,所以pH为1时有淀粉水解,可以是盐酸的作 用,并不能说明酶没有失活,B错误;据图示可知pH为3和pH为9条件下淀 粉剩余量相等,但pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下的酶活性,原 因是pH为3的条件下,有盐酸催化淀粉分解干扰实验结果,C正确;比较 pH为1和pH为7的实验结果可知,pH为7的条件下淀粉的剩余量小于pH 为1条件下淀粉的剩余量,故说明与盐酸相比,淀粉酶降低反应活化能的 作用更显著,D错误。,整合突破 1.与酶相关的两类实验设计 (1)验证酶的本质、作用特性的实验设计,(2)探究酶的最适温度或最适pH的实验设计程序,2.酶的验证、探究或评价性实验题解题步骤 此类试题应依照下列模板进行:第一步,分析实验目的,确定自变量与因 变量(检测指标)。第二步,明确实验原理(新情境题的题干中会有提示, 要注意提炼)。第三步,准确书写实验步骤,注意遵循实验的对照原则、 单一变量原则及科学性原则。酶相关实验常常是用表格形式呈现实验 步骤。第四步,如果是选择题,要依据实验原理、实验原则、所学的生 物知识进行综合分析,然后作出判断;如果是非选择题则应注意联系教 材知识综合分析,以确定所填答案。,经典再练 1.(2017山西考前质检二,2)取3支试管分别加入等量唾液淀粉酶溶液,标 注为A、B、C三组,并分别调整到0 、37 、100 ,然后在每支试 管中加入温度分别为0 、37 、100 的等量淀粉,保持各组温度10 分钟后,继续进行检测实验。下列关于该实验的说法,合理的是 ( ) A.若向三支试管中各加入等量的碘液,试管内液体颜色都可能出现蓝色 B.若向三支试管中各加入等量的斐林试剂,水浴加热一段时间,试管都 不出现砖红色沉淀 C.该实验的对照组是A组,实验组是B、C组 D.只要在0 和100 之间每隔10 设置一个实验组,就可确定该反应 的最适温度,答案 A 若向三支试管中加入碘液,A试管由于酶活性降低、C试管 由于酶活性丧失,均有淀粉存在会出现蓝色,B试管也有可能因淀粉没有 完全分解而出现蓝色,A正确;由于用斐林试剂需水浴加热至50 65 才会产生颜色变化,而温度改变了,A试管酶活性升高,有还原糖产生, 试管中出现砖红色沉淀,B试管本来就有还原糖存在,试管中出现砖红色 沉淀,但C试管酶空间结构已经被破坏不能恢复,故C试管不会出现砖红 色沉淀,B错误;实验的对照组应该是在适宜温度条件下的实验装置,所 以对照组是B组,实验组是A、C组,C错误;每隔10 设置一个实验组,只 能确定该反应的最适温度范围,而不能确定最适温度,D错误。,2.(2017江西景德镇一中期末,19)某实验小组利用过氧化氢做了如下实 验。则相关说法正确的是 ( ),A.a组和c组对照,说明酶具有催化作用 B.b组和c组对照,说明酶具有高效性和专一性 C.c组和d组对照,说明高温会破坏酶的结构使酶失活 D.c组和e组对照,可排除肝脏研磨液中其他物质的影响,答案 D a组高温也会加快过氧化氢的分解,不能与c组对照说明酶具 有催化作用,A错误;由分析可知,b、c组对照,说明酶具有高效性,但不能 说明酶具有专一性,B错误;c、d组对照,说明酶的活性受温度影响,高温 会使酶失去活性,不能确定酶失活是否是由空间结构改变引起的,C错 误;c、e组的自变量为是否含有过氧化氢,该对照实验说明气泡来自于 过氧化氢分解,可排除肝脏研磨液中其他物质的影响,D正确。,高频命题点3 ATP在能量代谢中的作用 新题速递 1.(2017河南洛阳二模,2)磷酸肌酸主要储存于动物和人的肌细胞中,是 一种高能磷酸化合物。ATP和磷酸肌酸在一定条件下可相互转化。下 列相关叙述错误的是 ( ) 磷酸肌酸(CP)+ADP ATP+肌酸(C) A.磷酸肌酸是能量的一种储存形式,是细胞内的直接能源物质 B.磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相偶联 C.肌肉收缩时,在磷酸肌酸的作用下使ATP的含量保持相对稳定 D.可推测生物体内还存在着其他的高能磷酸化合物,如GTP、CTP等,答案 A 磷酸肌酸是能量的一种储存形式,但不是细胞内的直接能源 物质,A错误。,2.(2017江西景德镇一中期中,11)科学家用含不同浓度NaF的水溶液喂 养小白鼠,一段时间后,测量小白鼠细胞代谢产热量及细胞内的ATP浓 度,分别获得细胞内的ATP浓度数据和产热量曲线。下列分析错误的是 ( ),A.该实验的测量指标是细胞产热量和细胞内的ATP浓度 B.高浓度的NaF组产热量峰值和ATP浓度均低于对照组,C.NaF对细胞代谢产生ATP有抑制作用 D.该实验采用了空白对照和相互对照,答案 B 结合题意分析可知,该实验的测量指标有两个:细胞产热量和 细胞内ATP的浓度,A正确;分析题图题表可知,高浓度NaF组(即C组)的 细胞产热量峰值高于对照组(即A组),而细胞内ATP浓度低于对照组,B 错误;从表格中数据分析可知,NaF对细胞代谢产生ATP有抑制作用,C正 确;该实验有空白对照组(A组)和不同浓度的NaF实验组(B组和C组)相 互对照,D正确。,整合突破 1.ATP的结构与能量转换,2.细胞内产生与消耗ATP的结构,3.ATP的结构与功能解题策略 解答ATP的结构与功能试题要注意两点:一是应注意其结构特点,即含 有两个高能磷酸键,且远离腺苷的那个容易断开。二是应注意动物和植 物体内ATP的来源不同,前者主要通过细胞呼吸产生,场所是细胞质基 质和线粒体;后者的形成途径包括细胞呼吸和光合作用的光反应阶段, 场所包括细胞质基质、线粒体和叶绿体,光反应阶段产生的ATP仅用于 光合作用的暗反应,其他生命活动所需能量由细胞呼吸来提供。,经典再练 1.(2017河北唐山一模,1)下列关于ATP的叙述,错误的是 ( ) A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布 B.原核细胞合成ATP时能量只能来自细胞呼吸释放的化学能 C.放能反应一般与ATP的合成相联系 D.神经元释放神经递质需要ATP供能,答案 B 细胞质和细胞核中的生命活动都需要ATP直接提供能量,都 有ATP的分布,A正确;原核细胞合成ATP时能量可来自细胞呼吸释放的 化学能,有些生物也可来自于光合作用,如蓝藻,B错误;吸能反应一般与 ATP水解相联系,放能反应一般与ATP的合成相联系,C正确;神经元通过 胞吐释放神经递质,需要的能量由ATP提供,D正确。,2.(2017山东德州二模,5)酶是细胞代谢不可缺少的催化剂,ATP是生命 活动的直接能源物质。如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图,以下说 法正确的是 ( ) A.代表的物质是ADP,是腺嘌呤核糖核苷酸 B.若要探究酶b的最适pH,应在中性左右设置实验自变量 C.释放能量最少的过程是,D.大肠杆菌细胞产生ATP的主要场所是线粒体,答案 C 分析图示可知:为ADP、为腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)、 是腺苷、是磷酸、是能量,A项错误;酶b的适宜pH的变量范围应 偏酸性,B项错误;和过程断裂的都是高能磷酸键,过程断裂的是 普通化学键,所以释放能量最少的过程是,C项正确;大肠杆菌细胞属 于原核细胞,原核细胞中没有线粒体,D项错误。,
