新高考生物一轮总复习 ATP和酶Word文件下载.docx
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②吸能反应一般与ATP的水解反应相联系，需要ATP水解提供能量；
放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存于ATP中。
3.ATP产生量与O2供给量的关系分析
（1）淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成（×
）
（2）人成熟红细胞无细胞核和众多的细胞器，所以不能合成ATP（×
（3）人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等（×
（4）线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP（×
（5）ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应（√）
（6）无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源（×
考向1 结合ATP的结构和功能，考查结构与功能观
1.（2019·
天津卷，2）下列过程需ATP水解提供能量的是（ ）
A.唾液淀粉酶水解淀粉
B.生长素的极性运输
C.光反应阶段中水在光下分解
D.乳酸菌无氧呼吸的第二阶段
答案 B
解析 唾液淀粉酶水解淀粉是在消化道中进行的，不需要消耗ATP水解释放的能量，A错误；
生长素的极性运输是细胞的主动运输，需要消耗ATP水解释放的能量，B正确；
光反应阶段中水在光下分解产生[H]和氧气，不需要消耗ATP水解释放的能量，C错误；
乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和[H]在酶的催化作用下转化成乳酸，此过程既不产生ATP，也不消耗ATP，D错误。
2.（2020·
山东省等级考试一模，5）双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）与脱氧核苷三磷酸（dNTP）的结构如图所示。
已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后，子链的延伸立即终止。
某同学要通过PCR技术获得被32P标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链DNA片段。
在反应管中已经有单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等，还需要加入下列哪些原料（ ）
①dGTP，dATP，dTTP，dCTP ②dGTP，dATP，dTTP ③α位32P标记的ddCTP ④γ位32P标记的ddCTP
A.①③B.①④C.②③D.②④
答案 A
解析 PCR过程需要模板、引物、DNA聚合酶、相应的缓冲液和原料，因为要获得不同长度的子链DNA片段，所以在合成DNA过程中要加入所有的原料dGTP，dATP，dTTP，dCTP和在不同碱基“C”位置使子链的延伸终止的ddNTP；
DNA的基本组成单位为脱氧核苷酸，由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基构成，因此要将32P标记在α位置，A正确。
考向2 围绕ATP与ADP的相互转化，考查科学思维能力
3.（2021·
1月八省联考湖南卷）ATP是细胞生命活动的能量“通货”。
下列叙述错误的是（ ）
A.糖类、脂肪和蛋白质等有机物中储存了大量ATP
B.等量的葡萄糖通过酒精发酵和有氧呼吸产生的ATP数量不同
C.光合作用和呼吸作用都产生ATP，所需的ADP可共用
D.ATP与ADP的相互转化由不同的酶催化完成
解析 糖类、脂肪和蛋白质等有机物中储存大量能量，而不是储存大量ATP，A错误；
等量的葡萄糖通过酒精发酵产生的ATP比有氧呼吸的少，B正确；
ADP是合成ATP的原料，在光合作用和呼吸作用产生ATP过程中可共用，C正确；
ATP与ADP可相互转化，一为分解反应，一为合成反应，所需酶不同，D正确。
4.（2020·
青海西宁一模）（不定项）如图为细胞中ATP及其相关物质和能量的转化示意图（M表示酶，Q表示能量，甲、乙表示化合物），下列叙述错误的是（ ）
A.吸能反应常伴随着甲的形成，能量由Q2提供
B.两分子葡萄糖合成一分子蔗糖的过程中，物质甲的量增多
C.物质乙由腺嘌呤和核糖组成，是构成RNA的基本单位之一
D.Q1可以来源于光能，Q2不能转化为光能，M1和M2不是同一种酶
答案 BCD
解析 吸能反应常伴随着ATP的水解，故伴随着甲ADP的形成，能量由Q2提供，A正确；
蔗糖是由葡萄糖与果糖缩合而成的，B错误；
物质乙为AMP，一分子AMP由一分子腺苷和一分子磷酸基团组成，C错误；
Q2即ATP水解释放的能量可以转化为光能，如萤火虫发光，D错误。
细胞内ATP合成与水解的生理过程及场所
考点二 酶的作用、特性及影响因素
1.酶的本质和功能
2.酶本质的探索历程（连一连）
3.酶的作用机理分析降低化学反应的活化能
提醒
（1）加热不能降低化学反应的活化能，但是可以为反应提供能量。
（2）酶可以重复多次利用，不会立即被降解。
（3）酶在细胞内、外，生物体内、外都可以发挥作用。
（1）酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸（×
（2）酶可降低过氧化氢分解反应的活化能而无机催化剂不能（×
（3）酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物（√）
（4）产生激素的细胞一定产生酶，但是产生酶的细胞不一定产生激素（√）
（5）在稀蛋清液中加入蛋白酶后，再加入双缩脲试剂，由于蛋清液中的蛋白质被分解，因此不再发生紫色反应（×
1.酶作为生物催化剂，与无机催化剂相比，在发挥作用过程中有哪些共同特点？
酶除了具有催化功能外，可以调节生命活动吗？
提示 共同点：
①化学反应前后其数量和性质不变；
②加快化学反应的速率，缩短达到化学平衡的时间，但不能改变平衡点；
③二者都能降低化学反应的活化能。
催化（降低化学反应的活化能）是酶唯一的功能，它不具调节功能，也不作为能源（或组成）物质。
2.酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解。
3.20世纪60年代以前，医院里用的葡萄糖是用盐酸催化淀粉水解的方法来生产的。
1.（科学思维）酶具有高效性的原理是同无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应的活化能。
2.生物体内酶的化学本质是绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
酶的特性有高效性、专一性、酶的作用条件较温和。
3.（科学思维）过酸、过碱或温度过高使酶永久失活的原因：
酶的空间结构遭到破坏。
1.酶的特性
（1）高效性：
与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，催化效率更高。
（2）专一性：
每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
①物理模型——“锁和钥匙学说”
图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被A催化的物质
②曲线分析
酶A能而酶B不能催化底物A参与的反应，说明酶具有专一性。
（3）酶的作用条件“较温和”
①酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。
在最适温度和pH条件下，酶的活性最高，温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会降低。
②过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。
低温只是抑制酶的活性，不会破坏酶的空间结构，温度升高后酶可恢复活性。
2.影响酶促反应速率的因素
（1）通过影响酶活性影响酶促反应速率的因素
（2）直接影响酶促反应速率的其他因素
底物浓度和酶浓度都是通过影响反应物与酶接触的面积来影响酶促反应速率的，但并不影响酶活性
①底物浓度
②酶浓度
（1）教材中具有“专一性”或“特异性”的物质归纳
（2）常考酶的种类和作用
酶的名称
酶的作用
淀粉酶
催化淀粉水解为麦芽糖
麦芽糖酶
催化麦芽糖水解为葡萄糖
蛋白酶
催化蛋白质水解为多肽
脂肪酶
催化脂肪水解为脂肪酸和甘油
DNA酶
催化DNA水解为脱氧核苷酸
DNA聚合酶
催化DNA复制产生子代DNA
RNA聚合酶
催化DNA转录产生RNA
纤维素酶
分解纤维素
果胶酶
分解果胶
逆转录酶
催化RNA形成DNA单链
DNA连接酶
将两个DNA片段的黏性末端或平末端连接起来
限制酶
识别DNA中特定的核苷酸序列并使磷酸二酯键断裂
酪氨酸酶
催化酪氨酸合成黑色素
解旋酶
催化DNA复制过程中DNA碱基间氢键的断裂
考向1 结合酶的化学本质及作用，考查归纳与概括能力
1.（2017·
全国卷Ⅱ，3）下列关于生物体中酶的叙述，正确的是（ ）
A.在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶
B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37℃
答案 C
解析 DNA的合成主要发生在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也能合成，因此细胞核、线粒体和叶绿体中都有参与DNA合成的酶，A错误；
只要给予适宜的温度、pH等条件，由活细胞产生的酶在生物体外也具有催化活性，B错误；
盐析可使蛋白质在水溶液中的溶解度降低，但不影响蛋白质的活性。
而胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因此从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法，C正确；
唾液淀粉酶催化反应最适温度是37℃，但是37℃不是保存该酶的最适温度，酶应该在低温条件下保存，D错误。
2.（2021·
1月八省联考湖北卷）在生物体内，酶是具有催化作用的有机物。
下列关于酶的叙述，错误的是（ ）
A.过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质
B.DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成
C.胰蛋白酶的合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关
D.淀粉酶和盐酸通过降低反应物的活化能催化淀粉水解
答案 D
解析 绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA，而过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质，A正确；
DNA聚合酶能催化脱氧核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键，DNA连接酶催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，B正确；
胰蛋白酶属于分泌蛋白，其合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关，C正确；
淀粉酶是生物催化剂，可以降低反应物的活化能来催化淀粉水解；
而盐酸不是催化剂，不能降低反应物的活化能，D错误。
酶在生活中的应用
（1）人发烧时不想吃东西，原因是体温升高导致消化酶活性降低，食物在消化道中消化缓慢。
（2）唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，原因是唾液淀粉酶的最适pH为6.8，而胃液的pH为0.9～1.5。
（3）胰岛素等蛋白质类或多肽类激素只能注射，不能口服，原因是口服会导致该类激素被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸而失效。
固醇类激素（如性激素）和氨基酸衍生物类激素（如甲状腺激素）不会被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。
考向2 结合影响酶促反应的因素，考查科学思维能力
3.（2020·
北京卷，4）用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。
第1组曲线是在pH＝7.0、20℃条件下，向5mL1%的H2O2溶液中加入0.5mL酶悬液的结果。
与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。
第2组实验提高了（ ）
A.悬液中酶的浓度B.H2O2溶液的浓度
C.反应体系的温度D.反应体系的pH
解析 提高酶的浓度能够提高反应速率，但不能提高生成氧气的总量，A错误；
提高H2O2溶液的浓度，就是提高底物浓度，产物的量增加，B正确；
适度的提高温度可以加快反应速率，但不能提高产物的量，C错误；
改变反应体系的pH，可以改变反应速率，但不能提高产物的量，D错误。
4.（2021·
湖南湘潭模拟）某小组为了解某种加酶洗衣粉对蛋白质的水解作用，将完全相同的蛋白块置于等量适宜浓度的该洗衣粉溶液中，蛋白块消失所需的时间与温度的关系如图所示。
下列有关叙述正确的是（ ）
A.该洗衣粉水解脂肪的最适温度也是45℃
B.B、C两点催化效率相同且均低于A点的原理相同
C.若改变该洗衣粉溶液的pH，则A点会向左或向右移动
D.若减小该洗衣粉溶液的浓度，A、B、C三点均向上移动
解析 分析题图可知，该洗衣粉中的蛋白酶水解蛋白质的最适温度是45℃，由于实验没有涉及温度对该洗衣粉中脂肪酶活性的影响，无法得出该洗衣粉水解脂肪的最适温度也是45℃，A错误；
B、C两点催化效率相同，但低于A点的原理不同，30℃时蛋白酶的活性受到抑制，酶的空间结构没有发生不可逆变化，而60℃时蛋白酶的空间结构发生不可逆改变，B错误；
在不同pH条件下，酶的最适温度不变，即改变该洗衣粉溶液的pH，A点不会向左或向右移动，C错误；
减小该洗衣粉溶液的浓度，相当于减小其中的酶浓度，催化一定量的底物时，酶浓度越小，反应速率越慢，蛋白块消失所需的时间越长，故A、B、C三点均向上移动，D正确。
考点三 探究影响酶活性的因素
1.探究温度对酶活性的影响
（1）实验原理
温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。
（2）实验材料
质量分数为2%的唾液淀粉酶溶液、体积分数为3%的可溶性淀粉溶液、热水、蒸馏水、冰水、碘液（相关用具省略）。
（3）实验步骤
序号
实验操作内容
试管1
试管2
试管3
1
加入等量的可溶性淀粉溶液
2mL
2
控制不同的温度条件
冰块（5分钟）
37℃温水（5分钟）
沸水（5分钟）
3
加入等量的新鲜唾液淀粉酶溶液
1mL（5分钟）
4
加入等量的碘液
1滴
5
观察实验现象
蓝色
不出现蓝色（呈现碘液颜色）
（4）实验结论：
温度过高、过低都会影响酶的活性，适宜温度下酶的活性最高。
2.探究pH对酶活性的影响
（1）实验原理：
2H2O2
2H2O＋O2。
pH影响酶
的活性，从而影响氧气的生成速率，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2的生成速率。
质量分数为20%的肝脏研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为5%的HCl溶液、质量分数为5%的NaOH溶液、蒸馏水等（相关用具省略）。
加入等量的过氧化氢酶溶液
2滴
加入等量的不同pH的溶液
1mL蒸馏水
1mL5%的HCl溶液
1mL5%的NaOH溶液
加入等量的体积分数为3%的H2O2溶液
有大量气泡产生
无气泡产生
将带火星的卫生香插入试管内液面的上方
燃烧剧烈
燃烧较弱
过酸、过碱都会影响酶的活性，适宜pH下酶的活性最高。
1.实验材料选择时的注意事项
（1）在探究温度对酶活性的影响的实验中，不宜选择过氧化氢（H2O2）和过氧化氢酶作为实验材料，因为过氧化氢（H2O2）在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。
（2）在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，因为在酸性条件下淀粉本身分解也会加快，从而影响实验结果。
2.实验步骤和结果检测的注意事项
（1）在探究温度对酶活性的影响的实验中，底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。
（2）在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的最适温度（排除温度干扰），且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。
（3）若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物是否被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
1.（2021·
河南许昌高中联考）如图是某课外活动小组探究pH对唾液淀粉酶活性影响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）。
A.在适宜条件下，与盐酸相比，淀粉酶催化作用更显著
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时酶的活性等于pH为9时酶的活性
D.根据实验结果可推测淀粉酶的最适pH为7
解析 酶具有高效性，在适宜条件下，淀粉酶的催化作用比盐酸更显著，A正确；
pH＝1时，酶已失活，此时的淀粉水解是盐酸催化的结果，B错误；
pH＝3时的淀粉水解量是酶和盐酸共同作用的结果，不能说明此时酶的活性等于pH为9时酶的活性，C错误；
根据实验结果，在现有的数据中pH为7时淀粉酶的催化效率最高，但不能说明淀粉酶的最适pH为7，D错误。
陕西高三线上联考）某实验小组为了探究乙烯对淀粉酶活性的影响，向多支试管中加入等量的磷酸缓冲液、淀粉溶液和淀粉酶溶液后分为实验组和对照组。
其中实验组加入适宜体积的乙烯，对照组加入等量的蒸馏水，在最适温度下酶促反应速率随反应时间的变化如图所示。
请回答下列问题：
（1）酶活性指的是_____________________________。
分析实验及结果，可以得出的结论是 。
（2）B点时，实验组和对照组的酶促反应速率相等，此时两组的酶活性 （填“相同”或“不同”）。
AC段酶促反应速率下降的原因是
。
若提高反应体系的温度，则t1和t2向 （填“左”或“右”）移动。
答案
（1）酶催化一定化学反应的能力 乙烯能提高淀粉酶的活性
（2）不同 随着反应的进行，底物浓度不断下降，酶促反应速率减慢 右
解析
（1）酶活性指酶催化一定化学反应的能力。
据题图分析可知：
总体来说实验组酶促反应速率较对照组高，反应完成的时间短，故可推知乙烯能提高淀粉酶的活性。
（2）B点时，实验组和对照组酶促反应速率相等，但实验组底物浓度更低，故两者酶活性不同。
AC段随着反应的进行，底物浓度不断下降，酶促反应速率逐渐减慢。
图示为最适温度下酶促反应速率随反应时间的变化曲线，若提高反应体系温度，则两组酶活性均下降，故t1和t2向右移动。
重温真题 经典再现
1.经典重组 判断正误
（1）马铃薯块茎无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP（2019·
全国卷Ⅱ，2C）（ ）
（2）成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量（2018·
全国卷Ⅲ，2A）（ ）
（3）饥饿时，胰高血糖素水平升高，促进糖原分解，说明激素具有酶的催化活性（2018·
全国卷Ⅱ，3B）（ ）
（4）淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成（2017·
海南卷，5A）（ ）
提示
（1）×
（2）×
（3）×
激素具有调节作用，但不具有催化作用。
（4）×
2.（2014·
全国卷，2）ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。
下列有关ATP的叙述，错误的是（ ）
A.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用
B.机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP
C.在有氧与缺氧的条件下，细胞质基质中都能形成ATP
D.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用
解析 细胞核无法进行细胞呼吸，细胞核需要的ATP主要由线粒体提供，A正确；
ATP是生命活动的直接能源物质，机体无时无刻不在消耗ATP，睡眠时生命活动并没停止，也需要消耗能量，B错误；
有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中进行，有ATP形成，C正确；
根细胞主要通过主动运输的形式吸收矿质元素离子，其消耗的能量主要是由细胞呼吸所产生的ATP提供，D正确。
3.（2017·
天津卷，3）将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。
如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。
叙述错误的是（ ）
A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能
B.该体系中酶促反应速率先快后慢
C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的
D.适当降低反应温度，T2值增大
解析 T1时加入酶C后，A浓度逐渐降低，B浓度逐渐升高，说明酶C催化物质A生成了物质B。
由于酶能降低化学反应的活化能，因此酶C降低了A生成B这一反应的活化能，A正确；
由图可知，该体系中酶促反应速率先快后慢，B正确；
T2后B增加缓慢是反应物A减少导致的，C错误；
图示是在最适温度条件下进行的，若适当降低反应温度，则酶活性降低，酶促反应速率减慢，T2值增大，D正确。
4.（2015·
海南卷，15）关于人体内激素和酶的叙述，错误的是（ ）
A.激素的化学本质都是蛋白质
B.酶可以降低化学反应的活化能
C.高效性是酶的重要特性之一
D.激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢
解析 激素的化学本质可以是蛋白质，但并不都是蛋白质，如性激素属于固醇，A错误；
酶的作用机理是降低化学反应的活化能，并且同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高，所以酶具有高效性，B、C正确；
激素与靶细胞结合可调节细胞的代谢，如甲状腺激素可以促进细胞的新陈代谢，D正确。
课后·
限时训练
（时间：
40分钟）
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）
山东青岛调研）ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物，它们彻底水解的产物只有碱基不同，下列叙述错误的是（ ）
A.ATP不是细胞内唯一的直接能源物质
B.一分子GTP中含有2个高能磷酸键
C.CTP中“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的
D.UTP彻底水解的产物中有碱基尿嘧啶
解析 ATP是细胞内的直接能源物质，但不是唯一的，题干信息显示GTP、CTP和UTP也可以直接提供能量，A正确；
根据题干信息可知，ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物，它们彻底水解的产物只有碱基不同，说明一分子GTP、CTP和UTP的组成成分也包含3个磷酸基团、2个高能磷酸键、1个碱基、1个核糖，B正确；
CTP中“C”是由胞嘧啶和核糖构成的，C错误；
UTP彻底水解的产物有尿嘧啶、磷酸和核糖，D正确。
2.（2021·
福建龙岩月考）下列有关酶的作用及本质的说法不正确的是（ ）
A.胃蛋白酶离开胃后仍能发挥作用
B.能够促使唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶
C.酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核苷酸
D.酶催化效率高的原因是降低活化能的作用更显著
解析 胃蛋白酶在生物体外也可以起作用，A正确；
唾液淀粉酶本质上是一种蛋白质，可以被蛋白酶降解，B正确；
绝大多数的酶是蛋白质，极少数的酶是RNA，故酶的基本组成单位是
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