高考生物人教湖北课件第三单元 第7讲Word下载.docx
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转化场所
常见的生理过程
细胞膜
消耗ATP：
主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质
产生ATP：
细胞呼吸第一阶段
叶绿体
光反应
暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等
线粒体
有氧呼吸第二、三阶段
自身DNA复制、转录、翻译等
核糖体
蛋白质的合成
细胞核
DNA复制、转录等
（1）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（ ×
）
（2）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（ ×
（3）ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应（ √ ）
（4）无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源（ ×
（5）在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生ATP的合成与水解（ ×
（6）“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”（ ×
易错警示
（1）ATP是与能量有关的一种物质，不可等同于能量。
（2）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，因此不是可逆反应。
（3）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。
考向一 ATP的结构和特点分析
据图分析ATP的结构和特点
（1）图示a处应为“—H”还是“—OH”？
提示 图示a处应为“—OH”，因为该五碳糖为核糖。
（2）图示框e中结构的名称是什么？
它与DNA、RNA有何关系？
提示 图示框e中结构的名称为腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位之一，当发生逆转录时，它可与DNA链中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸配对。
1．（2019·
广西南宁三中开学考）下列有关细胞内ATP的叙述中，正确的是（ ）
A．在寒冷的环境中，人体细胞产生ATP的速率会下降
B．ATP中的“A”在DNA分子中通过氢键与“T”相连
C．细胞中ATP中的能量可来自光能和化学能，也可转化为光能和化学能
D．每个ATP分子中只含有一个高能磷酸键
答案 C
解析 在寒冷环境中，由于物氧化分解速度加快，以维持体温的相对稳定，细胞产生ATP的速率不会下降，A错误；
ATP中的“A”是指腺嘌呤与核糖结合而成的腺苷，DNA分子中通过氢键与“T”相连的是腺嘌呤，二者不同，B错误；
每个ATP分子中含有两个高能磷酸键，D错误。
2．如图是人体细胞代谢部分简图。
图中甲表示ATP，下列有关叙述，错误的是（多选）（ ）
A．甲→乙→丙→丁过程中，起催化作用的酶空间结构不同
B．丙是DNA的基本组成单位之一
C．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成
D．在红细胞吸收葡萄糖时，细胞中乙的含量会显著增加
答案 BD
考向二 ATP与ADP的相互转化和ATP的利用
（1）人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有0.5kg的ATP转化为ADP，以供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化，请分析原因：
ATP与ADP时刻不停地发生快速相互转化，并且处于动态平衡之中。
（2）植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都以ATP作为能量“通货”，由此说明：
生物界具有统一性，也说明种类繁多的生物有着共同的起源。
3．在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶——腺苷酸激酶，它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）上而形成ADP。
以下有关分析中错误的是（ ）
A．腺苷酸激酶催化1分子ATP分解伴随着2分子ADP的生成
B．腺苷酸激酶催化该反应一般与放能反应相联系
C．腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关
D．腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成
答案 B
解析 腺苷酸激酶催化该反应会释放能量，一般与吸能反应相联系，B错误。
4．ATP酶复合体是原核细胞与真核细胞内普遍具有的一类功能蛋白，该分子由若干亚基组成，主要功能是将生物膜一侧的H＋搬运到另一侧时推动其部分亚基运转，从而催化形成ATP。
请回答下列问题：
（1）该复合体的单体是__________________，合成场所是____________。
（2）该复合体搬运H＋离子时是________（填“逆”或“顺”）浓度梯度的。
叶绿体中ATP酶复合体最可能位于__________上。
（3）ATP除了作为细胞生命活动的______________物质外，高能磷酸键断裂后产生的AMP还可作为____________________过程的原料。
答案
（1）氨基酸 核糖体
（2）顺 类囊体薄膜 （3）直接能源 转录或RNA自我复制
解析
（1）由题意可知，ATP酶复合体是一类功能蛋白，蛋白质的基本单位是氨基酸，合成场所是核糖体。
（2）因为该过程是生成ATP，因此不可能是逆浓度梯度的主动运输，应该是顺浓度梯度的；
叶绿体中形成ATP的场所是类囊体薄膜。
（3）ATP除了作为细胞生命活动的直接能源物质外，高能磷酸键断裂后产生的AMP还可作为转录或RNA自我复制过程的原料。
1．酶的作用
（1）酶的本质
（2）酶的作用原理
①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是AC段。
②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是BC段。
③酶降低的活化能是AB段。
④若将酶变为无机催化剂，则B点在纵轴上应向上移动。
2．酶的特性
（1）高效性：
酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。
（2）专一性：
每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
（3）作用条件较温和：
在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；
高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活；
低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。
教材拾遗
（1）控制变量：
对照实验中，对照组和实验组只有一个因素（自变量）不同，其余因素（无关变量）要保持一致，从而保证实验结果（因变量）的不同是自变量引起的。
（P79控制变量）
（2）酶本质的探索历程（P81关于酶本质的探索）
①巴斯德：
酿酒中的发酵是由酵母细胞引起的。
②李比希：
引起发酵的是酵母细胞中的某种物质。
③毕希纳：
将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。
④萨姆纳：
提取到了第一种酶——脲酶，并证明其是蛋白质。
⑤切赫和奥特曼：
发现少数RNA也具有生物催化功能。
（1）酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物（ √ ）
（2）酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸（ ×
（3）酶提供了反应过程中所必需的活化能（ ×
（4）随着温度降低，酶促反应的活化能下降（ ×
（5）酶活性的发挥离不开其特定的结构（ √ ）
（6）蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类（ √ ）
（7）纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁（ ×
（8）同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同（ ×
（9）酶促反应速率与酶活性不同。
温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。
底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性（ √ ）
考向一 酶的本质与特性的综合分析
如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系，据图分析：
（1）A、B两种酶的化学本质是否相同？
提示 不相同。
A酶活性不变，能抵抗该种蛋白酶的降解，则化学本质不是蛋白质而是RNA；
B酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则化学本质为蛋白质。
（2）B酶活性改变的原因是什么？
提示 B酶被降解的过程中其分子结构发生改变，从而使其活性丧失。
（3）欲让A、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种酶处理？
提示 应选用RNA水解酶处理。
5．（2019·
广东六校一模）下列有关酶的叙述，不正确的是（ ）
A．吞噬细胞的溶酶体中缺乏分解硅尘的酶
B．脲酶可与双缩脲试剂反应产生紫色络合物
C．溶菌酶能够溶解细菌中的各种成分，具有抗菌消炎的作用
D．基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状
解析 吞噬细胞的溶酶体中缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺功能受损，A正确；
脲酶的化学本质是蛋白质，能够与双缩脲试剂反应产生紫色络合物，B正确；
细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，因此溶菌酶能够溶解大多数细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用，但酶具有专一性，不可能溶解各种成分，C错误；
基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状，D正确。
知识延伸 酶在生活中的实例
（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。
6．（2017·
全国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℃
解析 DNA主要在细胞核中合成，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项错误；
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生物催化活性，B项错误；
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，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项正确；
唾液淀粉酶催化反应的最适温度是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项错误。
考向二 酶的相关曲线分析
1．与酶有关的曲线分析
（1）酶高效性的曲线
①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
②酶和无机催化剂一样，只能缩短到达化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。
（2）酶专一性的曲线
①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。
②加入酶A的反应速率比无酶条件下的反应速率明显加快，说明酶A对此反应有催化作用。
（3）影响酶活性因素的相关曲线
①甲曲线分析：
在一定温度（pH）范围内，随温度（pH）的升高，酶的催化作用增强，超过最适温度（pH），酶的催化作用逐渐减弱；
过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子的结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
②乙曲线分析：
纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反应速率越慢；
图示pH＝7时，反应物剩余量最少，应为最适pH；
反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
（4）底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线
①甲图：
在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率先随底物浓度的增加而加快，当底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再加快。
②乙图：
在底物足量、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
2．酶专一性的理论模型
（1）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）酶和被催化的反应物分子都有特定的、相契合的结构。
7．（2019·
福建厦门湖滨中学第一次阶段检测）某人通过实验研究化合物X对淀粉酶活性的影响，结果如图。
曲线Ⅰ为只在底物中加入淀粉酶，曲线Ⅱ为在底物中加入淀粉酶和化合物X。
下列分析不正确的是（ ）
A．化合物X未影响淀粉酶活性的最适温度
B．曲线Ⅰ作为实验对照组
C．化合物X对淀粉酶的活性有抑制作用，但未使酶完全失活
D．若底物溶液的pH升高，则曲线Ⅱ的顶点上移
答案 D
解析 曲线Ⅰ、Ⅱ的酶促反应的最适温度一样，表明化合物X未影响淀粉酶活性的最适温度，A正确；
加入化合物X的组别Ⅱ为实验组，未加化合物X的组别Ⅰ为对照组，同一温度下，曲线Ⅱ在底物中加入淀粉酶和化合物X比曲线Ⅰ只在底物中加入淀粉酶的酶促反应速率低，表明化合物X对淀粉酶的活性有抑制作用，但未使酶完全失活，B、C正确；
图示只给了酶促反应速率和温度的关系，未给出该反应所处的pH条件，因此若底物溶液的pH升高，则曲线Ⅱ的顶点可能上移，也可能下移，D错误。
8．用某种酶进行实验，其实验结果如下图所示。
下列有关说法错误的是（ ）
A．该酶的最适催化温度是30℃
B．图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶
C．由图4实验结果可知酶具有专一性
D．由图3实验结果可知Cl－是该酶的激活剂
答案 AC
解析 图1显示温度对酶活性的影响，图中结果只能显示30℃比较适宜，但温度梯度太大，不能确定该酶的最适催化温度，A项错误；
图2显示该酶的最适pH为7，而胃蛋白酶的最适pH为1.5，由图4可知该酶为麦芽糖酶，B项正确；
图4可说明酶具有专一性，C项错误；
图3能说明Cl－是该酶的激活剂，Cu2＋是该酶的抑制剂，D项正确。
科学思维 解答坐标曲线题的“三步曲”
1．实验原理
（1）探究温度对酶活性的影响
①反应原理
②鉴定原理：
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）探究pH对酶活性的影响
①反应原理（用反应式表示）：
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。
2．实验步骤和结果
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
60℃热水（5分钟）
沸水（5分钟）
冰块（5分钟）
3
加入等量的新鲜淀粉酶溶液
1mL（5分钟）
4
加入等量的碘液
1滴
5
观察实验现象
不出现蓝色（呈现碘液颜色）
蓝色
注入等量的体积分数为3%的H2O2溶液
注入等量的不同pH的溶液
1mL蒸馏水
1mL5%的HCl
1mL5%的NaOH
注入等量的过氧化氢酶溶液
2滴
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
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）在常温下就能分解，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要水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
考向一 影响酶活性的因素的基础实验分析
9．（2020·
河北衡水中学质检）下列有关酶的实验设计思路，正确的是（ ）
A．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
C．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的影响
D．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
解析 过氧化氢的分解受温度影响，所以不能用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，A错误；
蔗糖及其水解产物均不能与碘液发生显色反应，故不能利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液来验证酶的专一性，B错误；
胃蛋白酶的适宜pH是1.5，所以利用胃蛋白酶、蛋清来验证pH对酶活性的影响时，pH不能设置成5、7、9，C错误；
酶的高效性是相对于无机催化剂而言的，所以研究酶的高效性时，应使用酶和无机催化剂进行对照实验，D正确。
10．探究温度对酶活性影响最合理的实验步骤是（ ）
①取3支试管，编号，各注入2mL淀粉溶液；
另取3支试管，编号，各注入1mL新鲜的淀粉酶溶液 ②将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液试管中，维持各自的温度5min ③向各试管中滴一滴碘液 ④将6支试管分成三组，每组各有一份淀粉溶液和一份淀粉酶溶液，分别放在60℃的热水、沸水和冰水中 ⑤观察实验现象
A．①②④③⑤B．①③②④⑤
C．①③④②⑤D．①④②③⑤
解析 探究温度对酶活性影响的实验步骤为：
分组→酶与底物在各自温度下处理一段时间→酶与底物混合，保温一段时间→检测→观察实验现象，D正确。
考向二 实验的拓展和应用
11．（2019·
山东青岛高三第一次月考）某同学在学习了酶的有关内容后想探究某些问题，设计了如下实验，有关实验步骤如表格所示，相关叙述正确的是（多选）（ ）
管号
稀释唾液（滴）
置不同温度中（10min）
缓冲液pH6.8（滴）
淀粉溶液1%（滴）
稀碘液（滴）
结果
37℃恒温水浴
20
10
沸水浴
0～4℃冰浴
5（煮）
A．本实验的目的是探究温度对酶活性的影响
B．2号试管因为高温破坏酶的活性滴加碘液不变蓝
C．本实验也可选用斐林试剂代替碘液进行检测
D．本实验中，淀粉溶液的浓度和用量是实验的无关变量
答案 AD
解析 题表信息显示，各试管控制的唯一变量是温度，因此本实验的目的是探究温度对酶活性的影响，A正确；
2号试管由于高温破坏酶的活性导致淀粉不能被水解，所以滴加碘液变蓝，B错误；
本实验的自变量是温度，还原糖与斐林试剂在50～65℃水浴加热下才会生成砖红色沉淀，因此用斐林试剂检测淀粉的水解产物还原糖以判断酶活性的高低，会对实验结果产生干扰，所以本实验不能选用斐林试剂代替碘液进行检测，C错误；
本实验中，淀粉溶液的浓度和用量是实验的无关变量，D正确。
12．（2019·
吉林“五地六校”联考）某同学欲通过如图所示的装置进行与酶有关的实验研究，下列分析正确的是（ ）
A．若不同滤纸片上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3＋，则该装置可用于探究酶的专一性
B．该装置可用于探究温度对过氧化氢酶活性的影响
C．酶促反应速率可用滤纸片进入烧杯液面到浮出烧杯液面的时间（t3～t1）来表示
D．该装置不能用于探究pH对酶活性的影响
解析 若选用过氧化氢酶、Fe3＋，自变量是不同的催化剂，可用来探究酶的高效性，A错误；
过氧化氢在高温下会分解，故不能选择过氧化氢来探究温度对酶活性的影响，B错误；
该装置可以用来探究pH对酶活性的影响，D错误。
1．加热使反应物获得了能量，加快反应速率。
2．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。
3．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。
4．酶具有专一性和高效性，作用条件较温和。
5．低温抑制酶的活性，但不破坏酶的分子结构。
6．高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构破坏而永久失去活性。
7．ATP是为细胞生命活动提供能量的直接能源物质。
8．细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。
1．（2017·
天津，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项正确；
由图可知，该体系中酶促反应速率先快后慢（减慢的原因是底物减少），B项正确；
T2后B增加缓慢是反应物A减少导致的，C项错误；
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项正确。
2．（2016·
全国Ⅰ，3）若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是（ ）
A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量
D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
解析 测定酶活力的影响因素时，在改变被探究因素之前，务必防止酶与底物混合，C选项所述操作顺序正确。
3．（2016·
海南，11）下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是（ ）
A．含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一
B．加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加
C．无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成
D．光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
解析 ATP中含有核
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