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第1讲酶和ATP专题二细胞的代谢[高考回放]1．(2015·高考全国卷Ⅱ，T1,6分)将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表：下列分析正确的是()培养瓶中气体温度(℃)离子相对吸收量(%)空气17100氮气1710空气328A．有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B．该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关C．氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATPD．与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收A2．(2013·高考全国卷Ⅱ，T6,6分)关于酶的叙述，错误的是()A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物B专题二细胞的代谢•3.（2011全国新课标卷）甲、乙两种酶用同一蛋白酶处理，酶活性与处理时间关系如右图所示，下列分析错误的是：（）•A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解•B.甲酶不可能是具有催化功能的RNA•C.乙酶的化学本质为蛋白质•D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变B•28．(2007全国新课标卷)将某种玉米子粒浸种发芽后研磨匀浆、过滤，得到提取液。取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为3组并分别调整到不同温度，如图所示。然后在每支试管中加入少许等量的玉米子粒提取液，保持各组温度30分钟后，继续进行实验（提取液中还原性物质忽略不计）•（1）若向A、C、E三支试管中分别加入适量的班氏试剂或斐林试剂，沸水浴一段时间，观察该三支试管，其中液体颜色呈砖红色的试管是；砖红色较深的试管是，颜色较深的原因是；不变色的试管是，不变色的原因是。•（2）若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，发现液体的颜色都是蓝色，产生该颜色的原因是。•（3）以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度。你怎样设计实验才能确定最适温度？（只要求写出设计思路）•（3）在20℃和100℃之间每隔一定温度设置一个实验组，其它实验条件保持一致，以反应液和上述试剂（或答碘液或答班氏试剂或答斐林试剂）发生颜色反应的程度为指标确定最适温度。（8分）1．酶的“五个误区”(1)误认为“酶的本质是蛋白质”，实际上绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA，进而引申为合成的原料有___________________，合成的场所有__________________。(2)误认为“具有分泌功能的细胞才能产生酶”，实际上__________都能产生酶。氨基酸、核糖核苷酸核糖体、细胞核凡是活细胞(3)误认为“酶具有调节、催化等多种功能”，实际上酶是__________，只起催化作用。(4)误认为“酶只在细胞内起催化作用”，实际上酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥作用。(5)误认为“低温引起酶变性失活”，实际上低温_________________，不破坏酶的结构，即酶不会变性失活，但高温能使酶失活。生物催化剂影响酶的活性图示酶、激素、蛋白质、抗体、载体之关系2．酶的“三类曲线”(1)酶的作用原理①由图可知，酶的作用原理是降低反应的活化能。②若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向__________移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。上。(2)酶的特性①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较：酶具有__________。②图2中两曲线比较表明酶具有__________。高效性专一性。(3)影响酶促反应速率的因素①分析图1和图2：温度或pH通过影响__________来影响酶促反应速率。②分析图3：OP段的限制因素是__________，P点以后的限制因素则是__________等。酶的活性底物浓度酶浓度3．细胞内产生与消耗ATP的“六个结构”转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP：_________、胞吞、__________细胞质基质产生ATP：细胞呼吸__________阶段叶绿体产生ATP：__________；消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录、蛋白质合成等主动运输胞吐第一光反应转化场所常见的生理过程线粒体产生ATP：有氧呼吸__________阶段；消耗ATP：自身DNA复制、转录、蛋白质合成等核糖体消耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：DNA复制、转录等第二、三4.ATP与能量流动(1)__________是生物体进行各项生命活动的根本能量来源，而ATP中的化学能是生命活动的__________来源。(2)光能进入生物群落后，以化学能的形式储存于有机物中，以____________为载体通过食物链而流动。(3)能量在生物群落中具有____________________的特点。光能直接能量有机物单向流动、逐级递减命题点1以曲线、实验为载体考查酶的作用和特性A．图①中甲酶可能是RNA酶B．图②表示的酶可以是人体细胞内的呼吸酶C．图③甲酶对pH的耐受范围比乙酶的大D．图④可证明该酶活性最大时的温度为30℃左右如图①表示甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系；图②表示外界环境温度与某哺乳动物体内酶活性的关系；图③表示外界环境pH与体外甲、乙两种酶活性的关系；图④表示某酶在不同温度下的酶促反应。下列叙述不正确的是()C[易错展台](1)观察下面酶的模型该模型表示了酶的作用特点——__________。图中__________表示酶，c表示被催化的反应物。专一性b,(2)下列曲线不正确的是__________，图②中该酶的最适温度是__________。①不低于35℃[思维延展](1)同一个体，不同细胞，酶的______________会不同，对于同一个细胞而言，在不同的时期或生理状态下，细胞中酶的_________________也会发生改变。(2)下面通过高尔基体形成膜泡运输的酶有____________。①呼吸酶②唾液淀粉酶③溶酶体内的水解酶,④DNA聚合酶⑤解旋酶(3)下面与酶一样具有特异性的物质有__________。①激素②抗体③tRNA④神经递质⑤淋巴因子种类和数量种类和数量②③①②③④⑤1．与酶活性相关的问题分析(1)温度和pH是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的。(2)底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。(3)分析与酶有关的曲线时首先要弄清横坐标、纵坐标表示的意义，其次再分析影响该曲线的因素有几个，一般情况下，曲线未达到饱和时，影响因素是横坐标的因素，达到饱和稳定状态后，限制因素是除横坐标因素之外的其他因素。2．多种因素对酶促反应的影响(1)分析甲图可知：反应溶液中温度的变化不影响酶的最适pH。(2)分析乙图可知：反应溶液中酸碱度的变化不影响酶的最适温度。命题点2结合曲线、图表和新情景材料考查与酶相关的实验设计下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验结果。据此回答下列问题：•28．(2007全国新课标卷)将某种玉米子粒浸种发芽后研磨匀浆、过滤，得到提取液。取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为3组并分别调整到不同温度，如图所示。然后在每支试管中加入少许等量的玉米子粒提取液，保持各组温度30分钟后，继续进行实验（提取液中还原性物质忽略不计）•（1）若向A、C、E三支试管中分别加入适量的班氏试剂或斐林试剂，沸水浴一段时间，观察该三支试管，其中液体颜色呈砖红色的试管是；砖红色较深的试管是，颜色较深的原因是；不变色的试管是，不变色的原因是。•（2）若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，发现液体的颜色都是蓝色，产生该颜色的原因是。•（3）以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度。你怎样设计实验才能确定最适温度？（只要求写出设计思路）命题点3结合细胞代谢考查ATP的结构、转化与利用P1413题对ATP认识的几个误区1．误认为ATP与ADP相互转化完全可逆ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的，即从整体上来看二者的转化并不可逆,但可以实现不同形式的能量之间的转化,保证生命活动所需能量的持续供应。2．误认为ATP等同于能量ATP是一种高能磷酸化合物，其分子式可以简写为A—P～P～P,高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54kJ/mol的能量,所以ATP是与能量有关的一种物质，不可将两者等同起来。3．误认为ATP转化为ADP不消耗水ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需ATP水解酶的催化，同时也需要消耗水。蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。4．任何状态下，无论是饱食还是饥饿，ATP与ADP都保持动态平衡。5．ATP是细胞生命活动的直接能源物质，但不是唯一的能源物质。ATP是高能化合物，不是高分子化合物。6．误认为无O2存在时无法合成ATP，无氧呼吸同样可以为ATP的合成提供能量。1．(2015·宁夏一中第五次考试，T4)绝大多数生命活动都与ATP关系密切，但也有“例外”，下列各项中，属于这种“例外”的是()A．细胞免疫时的效应T细胞合成并分泌干扰素B．人体的骨骼肌细胞吸收周围组织液中的氧气C．人体的吞噬细胞吞噬并水解入侵机体的抗原D．线粒体中的[H]与氧气的结合B1．验证类实验目的自变量实验组对照组验证酶具有催化作用验证酶的高效性相应酶液的有无底物＋相应酶液底物＋等量蒸馏水催化剂的种类(无机催化剂和酶)底物＋相应酶液底物＋无机催化剂实验目的自变量实验组对照组验证酶的专一性验证某种酶是蛋白质验证某种酶是RNA不同的底物或不同的酶液底物＋相应酶液同一底物＋另一酶液或另一底物＋同一酶液待测酶液和标准蛋白质溶液待测酶液＋双缩脲试剂标准蛋白质溶液＋双缩脲试剂待测酶液和标准RNA溶液待测酶液＋吡罗红染液标准RNA溶液＋吡罗红染液2.探究类——探究酶的最适温度或最适pH(1)实验设计思路(2)实验设计程序注意：根据实验目的，有些实验需设置相互对照，设两个或两个以上实验组。如探究酶作用的最适温度(或pH)时，应按一定的自变量梯度设置多个实验组，通过对比实验结果找出酶的最适温度(或pH)。1．(2015·内蒙古海拉尔市统考，T4)据表分析，下列说法正确的是()A组别①②③④⑤⑥质量分数为3%的淀粉溶液2mL—2mL—2mL—组别①②③④⑤⑥质量分数为2%的α淀粉酶溶液1mL1mL1mL1mL1mL1mL反应温度0℃0℃60℃60℃100℃100℃碘液2滴2滴2滴2滴2滴2滴注：表中“—”表示没有添加。A．α淀粉酶溶液的用量是无关变量B．①②两组实验可用于验证酶的专一性C．②④⑥三组实验可说明温度能影响酶活性D．设计上述实验的目的是验证酶的专一性解析：根据表格数据可知，该实验的自变量是底物的种类和温度，所以α淀粉酶溶液的用量是无关变量，A正确；①②两组实验的温度不是适宜温度，此温度下酶不能正常发挥作用，所以不能用于验证酶的专一性，B错误；α淀粉酶不能催化蔗糖水解，故②④⑥不能说明温度能影响酶活性，C错误；该实验的目的是探究温度对酶活性的影响以及验证酶的专一性，D错误。2．(原创题)20世纪60年代后，医院开始用淀粉酶替代酸来分解淀粉。如图所示为某同学探究不同pH条件下淀粉酶对淀粉的分解作用的实验结果。据图分析，下列说法不正确的是()A．应先将各组试管溶液pH分别调到设定数值再混合B．pH为3和9的两支试管中淀粉酶的活性相同C．将pH为13的溶液调到pH为7后试管中淀粉含量基本不变D．淀粉酶降低淀粉分解反应活化能的作用比酸更显著B解析：探究不同pH条件对淀粉酶活性影响的实验操作中，应先将各组试管溶液pH分别调到设定数值，再加入淀粉酶。根据图示，淀粉剩余量相对值越大，说明在此pH条件下酶活性越低。pH为3和9的两支试管中虽然淀粉剩余量相同，但由于酸也能促进淀粉的分解，故其淀粉酶的活性不相同。pH为13时淀粉基本没有被分解，且强碱能使酶变性