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专题二细胞的代谢学案3酶与ATP网络构建[关键处填充]（1）点击此处（2）点击此处RNA催化作用专一性显著降低活化能返回A—P～P～P细胞呼吸直接能源物质[连接处思考](1)除了酶具有专一性外，体内还有哪些物质或结构具有专一性？(2)酶与ATP在细胞代谢中有怎样的联系？答案(1)激素、抗体、载体、受体、糖蛋白、tRNA、血红蛋白、神经递质等。(2)在细胞合成代谢中需要与物质合成代谢有关的酶类，常需要ATP提供能量；在细胞分解代谢中需要与物质分解代谢有关的酶类，常伴随着ATP的合成；另外，ATP自身的合成与分解必需有酶的催化。要点突破一、解读与酶有关的模型1．模型1(1)该模型表示酶作用特点的。(2)图中A表示酶，B表示被催化的。专一性反应物2．模型2(1)该模型表示酶具有和。(2)酶只能缩短，而不改变。催化作用高效性达到化学平衡所需时间学反应的平衡点化3．影响因素模型(1)温度和pH①温度或pH是通过影响来影响酶促反应速率的。②温度和pH对酶的影响机理完全一样吗？酶的活性答案低温时，酶分子活性受到抑制，但并未失活，若恢复最适温度，酶的活性也升至最高；高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构被破坏而使酶永久失活。(2)底物浓度和酶浓度①图甲中OP段的限制因素是，而P点之后的主要限制因素是。②图乙对反应底物的要求是。③底物浓度、酶浓度与温度、pH对酶促反应速率的影响一样吗？答案不一样，底物浓度和酶浓度不改变酶分子的活性，温度、pH通过影响酶分子的活性来影响酶促反应速率。底物浓度酶浓度底物足量提示(1)验证酶活性受温度和酸碱度影响时，要先达到相应的条件后，再让酶与反应物相遇。(2)设计酶相关的实验时要特别注意实验设计的几大原则(对照、单一变量等)，取材、试剂、控制条件的可行性和科学性，步骤的合理性，组织答案要准确、简洁。应用突破1影响酶催化反应速率的因素有温度、pH、反应物浓度、酶的浓度等。下图表示在最适温度和最适pH下，某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。有关说法正确的是()A．若在B点增加酶的浓度，反应速率会减慢B．若在A点提高反应温度或pH，反应速率会加快C．若在C点增加反应物浓度，反应速率会加快D．若在A点增加反应物浓度，反应速率会加快解题技巧(1)从题干关键信息“最适温度和最适pH”明确反应条件。(2)从图示中明确变量。(3)从曲线A、B、C的限制因素确定选项A、C、D正误，从A点反应条件确定B项正误。规律总结分析酶促反应曲线的要点(1)首先要弄清横坐标和纵坐标表示的含义，相同的曲线在不同的坐标系中表示的含义不同。(2)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，在达到饱和后，限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素。解析根据题干信息，在最适宜的温度和pH下研究反应速率与反应物浓度的关系，所以B错；B点后限制反应速率的因素是酶的浓度，增加酶的浓度反应速率会加快，故A、C错；B点之前限制反应速率的因素是反应物浓度，在A点时增加反应物浓度，反应速率会加快，故D对。答案D应用突破2图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH＝b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下改变正确的是()A．pH＝a时，e点下移，d点左移B．pH＝c时，e点为0C．温度降低时，e点不移，d点右移D．H2O2量增加时，e点不移，d点左移解析O2的最大释放量只与H2O2量有关，与酶的活性无关，与pH＝b时相比，pH＝a时尽管酶的活性下降，e点不变，d点右移，A错误；H2O2不稳定，在无H2O2酶时，H2O2仍然能分解产生O2，B错误；温度降低也只能使酶的活性降低，e点不动，但H2O2完全分解所用的时间延长，d点右移，C正确；增加H2O2的量，e点上移，d点右移，D错误。答案C举一反三影响酶促反应的因素有：酶活性、酶量和底物浓度，决定产物生成量的因素是底物浓度。二、ATP1．请说出下列图示中“A”的含义答案①中的A为腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)；②中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸；③中的A为腺嘌呤核糖核苷酸；④中的A为腺嘌呤。2．判断并填充ATP与ADP相互转化的场所及对应的生理过程(注：在生理过程空格中，发生划“√”，不发生划“×”)细胞结构ADP→ATPATP→ADP主要的生理功能举例细胞膜上的载体葡萄糖、氨基酸、无机盐离子等物质的运输细胞质基质细胞呼吸的第阶段；许多生化反应进行的场所叶绿体反应产生ATP，反应消耗ATP线粒体有氧呼吸第阶段可产生ATP；自身DNA复制等×√√√√√√√主动光暗二、三一核糖体合成时要消耗ATP高尔基体植物的形成，动物细胞分泌物的分泌内质网的合成、运输细胞核DNA的、××××√√√√氨基酸蛋白质细胞壁有机物复制转录应用突破3下列有关ATP的叙述，正确的是()A．一个ATP分子水解可以生成一个脱氧核苷酸分子和两个磷酸分子B．植物叶肉细胞的线粒体基质、叶绿体基质和细胞质基质中都能产生ATPC．长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中平均每摩尔葡萄糖生成的ATP量与安静时相等D．在耗氧量相同的情况下，植物叶肉细胞和根尖细胞产生的ATP量可能相等解题技巧A、B选项注意错误信息，C、D选项注意发生条件。解析一个ATP分子水解可以生成一个核糖核苷酸分子和两个磷酸分子，A错；线粒体基质中进行的是有氧呼吸的第二阶段，可产生少量ATP，细胞质基质中进行的无氧呼吸或有氧呼吸的第一阶段能产生少量的ATP，叶绿体基质中进行的光合作用的暗反应过程需要消耗ATP，B错；长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞由于氧气供应不足而进行无氧呼吸，而安静时，几乎不进行无氧呼吸，所以平均每摩尔葡萄糖生成的ATP量长时间剧烈运动时比安静时少，C错；黑暗情况下，植物叶肉细胞和根尖细胞都只进行细胞呼吸，此时耗氧量相同，产生的ATP量相等，故D对。答案D真题演练一、判断题(1)(11·天津T1A)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸()(2)(09·广东T3D)水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质含有羧基(3)(10·山东T5A)溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的(4)(09·重庆T1A)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性()(5)(10·江苏T3D)用含由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好()(6)(11·天津T1B)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率()××××√√(7)(09·上海T24D)叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应(8)(09·上海T24B)只要提供O2，线粒体就能为叶绿体提供O2和ATP()(9)(08·天津T6)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡()(10)(08·天津T6)人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加××√√二、选择题1．(2011·海南卷，14)关于酶的叙述，正确的是()A．酶提供了反应过程所必需的活化能B．酶活性的变化与酶所处的环境的改变无关C．酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失D．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸解析酶能降低化学反应所需要的活化能；酶本身是活细胞产生的具有催化作用的有机物，多数酶是蛋白质，催化反应结束后，酶本身不发生变化；酶的活性与温度、pH有关，高温、pH过高或过低都会影响酶分子的结构，使酶活性降低甚至失活。C2．(2011·新课标全国卷，2)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如图所示。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RNAC．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解析酶具有专一性，蛋白酶能催化蛋白质降解。在蛋白酶的作用下，甲酶没有变化，因此甲酶能够抗该种蛋白酶降解，故甲酶的化学本质不是蛋白质，有可能是具有催化功能的RNA，故A项正确、B项错误；因为用该种蛋白酶处理后，乙酶活性逐渐降低，所以乙酶的化学本质是蛋白质，C项正确；在蛋白酶的作用下，蛋白质的空间结构受到破坏，进而使蛋白质的分子结构发生改变，D项正确。答案B3．(2007·海南卷，7)下面关于ATP的叙述，错误的是()A．细胞质和细胞核中都有ATP的分布B．ATP合成所需的能量由磷酸提供C．ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸D．正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化解析磷酸为ATP的合成提供原料而不能提供能量。B三、非选择题4．(2011·大纲全国卷，31)某同学从温度为55℃～65℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题：(1)测定脂肪酶活性时，应选择________作为该酶作用的物质，反应液中应加入________溶液以维持其酸碱度稳定。(2)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为___。(3)根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。解析(1)该脂肪酶是从温度为55℃～65℃的泉水中筛选出来的，其作用是催化脂肪的水解，所以应选用脂肪作为该酶作用的物质。酶的作用需要适宜的温度和酸碱度，反应液中应加入缓冲溶液以维持其酸碱度稳定。(2)蛋白质与双缩脲试剂发生反应，使溶液呈现紫色，所以该酶的化学本质为蛋白质。(3)该细菌生活在温度为55℃～65℃的泉水中，如果要测定该酶催化作用的最适温度，应该在55℃～65℃的范围内设置一系列温度梯度的对照组，分别测定该酶的活性。若所测得的数据出现峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否则，扩大温度范围，继续实验，直到出现峰值。答案(1)脂肪缓冲(2)蛋白质(3)在一定温度范围(包括55℃～65℃)内设置温度梯度，分别测定酶活性。若所测得的数据出现峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否则，扩大温度范围，继续实验，直到出现峰值。学案解读手册命题研究1．酶的作用特点常出现在以图表形式联系生产生活实践的题目中。考查考生图表分析能力的同时考查有关酶的特性的相关知识的掌握。2．ATP的命题角度始终和细胞内能量代谢相结合，在考查生物体生理活动的同时，对细胞内能量的储存与释放也有所考查。阅卷报告常见失误：（1）因对酶的本质和特性理解不到位，对有关实验设计的基础知识掌握不牢而错解；（2）因对ATP的产生与利用分析片面而错解。备考策略1.对酶的相关知识的复习：要结合蛋白质的有关知识理解酶的化学本质及影响酶活性的因素，结合分泌蛋白的有关知识理解酶的合成及分泌机制。借鉴教材实验，设计探究酶的高效性、专一性及其活性受温度和pH的影响的方案。同时要注意知识形式的转换，如将温度、pH等对酶活性的影响转换为坐标曲线图，并对各区段进行分析总结。2.对ATP的复习：要了解其结构特点，理解ATP作为直接能源物质的原因；结合光合作用和呼吸作用的内容分析生物体细胞产生ATP的结构及生理过程；从教材所涉及的具体生命活动来了解ATP的来源与去路，如氨基酸的缩合、光合作用的光反应与暗反应、有氧呼吸和无氧呼吸、动作电位的产生、生长素的极性运输、抗体的合成与分泌等。返回