届高三生物通用版二轮复习 第1部分 板块1 专题3 酶和ATP Word版含答案.docx
《届高三生物通用版二轮复习 第1部分 板块1 专题3 酶和ATP Word版含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届高三生物通用版二轮复习 第1部分 板块1 专题3 酶和ATP Word版含答案.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
届高三生物通用版二轮复习第1部分板块1专题3酶和ATPWord版含答案
专题三 酶和ATP
全国卷5年考情导向
考点
考题
考情
1.酶在代谢中的作用（Ⅱ）
2016·乙卷T3：
测定酶活力的实验步骤
2016·甲卷T29：
酶的本质、特点及影响酶活力的因素
2015·卷ⅡT2：
端粒酶
2013·卷ⅡT6：
酶的特性和作用机理
2013·卷ⅡT29：
酶的验证性实验的过程及结果分析
2012·T33：
探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响实验分析
1.由五年的考频可以看出本专题在全国卷高考中考查的重点是酶，特别是有关酶的实验。
2．从命题形式上看，对ATP的考查主要以选择题的形式综合考查ATP的合成和利用；对酶的考查既有选择题也有非选择题，有关酶的实验设计和分析是难度大的试题。
3．备考时ATP的内容要结合代谢过程进行综合复习；酶的内容要理解酶的作用和特点，更重要的是要突破有关酶实验的复习。
2.ATP在能量代谢中的作用（Ⅱ）
2015·卷ⅠT1：
ATP的组成元素
2014·卷ⅡT1：
ATP的利用
2014·卷ⅡT6：
ATP的合成
考点串讲1|酶的作用、特点及影响酶促反应的曲线分析
1．（2013·全国卷Ⅱ）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 [无论细胞分化到什么程度，某些基本的物质和能量代谢是所有细胞共有的，如DNA的转录和翻译、细胞呼吸等，这些反应中涉及的酶就是分化程度不同的细胞中所共有的酶，如RNA聚合酶、呼吸酶等，故A项正确。
酶的催化作用需要一个适宜的温度，如果低于这个温度，酶的活性降低，但并没有改变酶的空间结构，故B项错误。
酶在生化反应中起着催化剂的作用，其作用机理是降低化学反应的活化能，提高了反应速度，故C项正确。
绝大多数酶的化学本质是蛋白质，酶在一些化学反应中可作为催化剂，而在另一些化学反应中，则可能作为底物被相关蛋白酶分解，故D项正确。
]
2．（2016·全国甲卷）为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：
A组（20℃）、B组（40℃）和C组（60℃），测定各组在不同反应时间内的产物浓度（其他条件相同），结果如图。
回答下列问题：
【导学号：
15482012】
（1）三个温度条件下，该酶活性最高的是________组。
（2）在时间t1之前，如果A组温度提高10℃，那么A组酶催化反应的速度会________。
（3）如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量________，原因是_____________________________________________________________________________________。
（4）生物体内酶的化学本质是________，其特性有_____________________________________________________________________________________________________________________________（答出两点即可）。
【解析】
（1）在60℃条件下，反应的最终产物浓度比20℃和40℃条件下小很多，说明酶在60℃条件下最终失活。
20℃与40℃条件下相比，40℃时酶促反应到达反应平衡的时间短，说明40℃条件下酶活性较高。
（2）在时间t1前，如果A组温度提高10℃变成30℃，由该酶活性随温度的变化规律可知，30℃条件下的该酶活性大于20℃条件下的，那么A组酶催化反应的速度会加快。
（3）t2时C组的产物浓度已不再增加，但由A和B组t2时的产物浓度可知，t2时C组底物并未全部被分解，C组产物浓度不再增加是由于C组温度条件下t2时酶已经变性失活。
因此如果在时间t2时，向C组增加2倍量的底物，在其他条件不变的情况下，t3时产物的总量也不会再增加。
（4）生物体内酶的化学本质绝大多数是蛋白质，极少数是RNA。
酶具有高效性、专一性等特性，并且需要适宜的温度和pH等。
【答案】
（1）B
（2）加快 （3）不变 60℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加
（4）蛋白质或RNA 高效性和专一性（其他合理答案可酌情给分）
1．注意酶的五个理解误区
（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氨基酸、核糖核苷酸，合成的场所有核糖体、细胞核。
（2）误认为“具有分泌功能的细胞才能产生酶”，实际上，活细胞都能产生酶。
（3）误认为“酶具有调节、催化等多种功能”，实际上酶是生物催化剂，只起催化作用。
（4）误认为“只在细胞内起催化作用”，实际上酶既可在细胞内发挥作用，也可在细胞外发挥作用。
（5）误认为“低温引起酶的变性失活”，实际上低温抑制酶的活性，不破坏酶的结构，但高温能使酶失活。
2．分析酶的有关曲线模型
（1）图1中不同曲线比较说明：
①加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较：
酶具有高效性。
②加酶的曲线和不加酶的曲线比较：
酶具有催化作用。
（2）图2中两曲线比较：
酶具有专一性。
（3）分析图3和图4：
温度或pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。
（4）分析图5：
OP段的限制因素是底物浓度，P点以后的限制因素则是酶浓度。
（5）分析图6：
A表示酶，B表示被催化的反应物。
[辨析5个易错点]
1．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。
（×）
【提示】 酶的基本组成单位是氨基酸和核糖核苷酸。
2．发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性。
（×）
【提示】 高烧使体温升高，降低体内酶的活性，使消化功能减退，导致食欲减退。
3．口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用。
（√）
4．高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性，如图表示酶活性与温度的关系，当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降。
（×）
【提示】 高温可破坏酶分子空间结构，活性不能恢复。
5．滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解及滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率均涉及“降低化学反应活化能”原理。
（√）
考向1考查酶的本质、作用和特点
1．下列关于酶的叙述，正确的是（ ）
A．正常情况下人体内酶的活性与环境温度呈正相关
B．酶为化学反应提供活化能
C．细胞中所有酶的合成都受基因控制
D．胃蛋白酶不能催化小肠中蛋白质水解，说明酶具有专一性
C [人是恒温动物，正常情况下人体内酶的活性不受环境温度影响，A错误；酶通过降低化学反应活化能促进化学反应的进行，而不是为化学反应提供活化能，B错误；绝大多数酶的本质是蛋白质，少数酶的本质是RNA，它们的合成都受基因控制，C正确；胃蛋白酶不能催化小肠中蛋白质水解，说明酶的活性受环境pH的影响，D错误。
]
2．关于生物体产生的酶的叙述，错误的是（ ）
A．酶的化学本质是蛋白质或RNA
B．酶可以在细胞外发挥作用
C．蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类
D．高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性
D [绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，A正确；在适宜条件下，酶可以在细胞外发挥作用，催化化学反应，B正确；蛋白酶催化蛋白质水解成短肽和氨基酸，淀粉酶催化淀粉水解，二者都属于水解酶类，C正确；酶的活性受温度影响，高温和低温的作用不同，高温能破坏酶的结构使其变性失活，而低温使酶的活性降低，但其结构并未发生改变，D错误。
]
常考必记的7类酶
（1）DNA聚合酶——催化脱氧核苷酸间缩聚形成3,5磷酸二酯键，用于DNA复制及逆转录
（2）RNA聚合酶——催化“核糖核苷酸”间缩聚形成3,5磷酸二酯键，用于RNA合成（转录）及RNA复制
（4）DNA解旋酶——用于DNA复制时双链间氢键打开
（5）
（6）各种消化酶——可对应催化相关大分子的水解，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等
（7）细胞工程工具酶：
纤维素酶和果胶酶（除去细胞壁）、胰蛋白酶（动物细胞培养）
考向2考查酶作用特点的相关曲线分析
3．如图分别表示温度、pH与酶活性的关系，下列叙述不正确的是（ ）
【导学号：
15482013】
A．曲线a上的B点对应的温度表示该酶的最适温度
B．人体内胃蛋白酶的活性与曲线b相似
C．曲线b、c说明不同的酶有不同的最适pH
D．酶活性随温度的升高而增强
D [当温度达到最适温度前，酶的活性随温度的升高而增强；当温度超过最适温度后，酶的活性随温度的升高而减弱。
]
4．某科研小组将新鲜的萝卜磨碎、过滤制得提取液，以等体积等浓度的H2O2作为底物，对提取液中过氧化氢酶的活性进行了相关研究，得到如下图所示的实验结果。
回答下列问题：
实验一 实验二
（1）实验一的主要目的是________________；与加Fe3＋相比，单位时间内加萝卜提取液产生的氧气多，其原因是酶降低______________________。
（2）实验二是在最适温度下测定相同时间内H2O2的剩余量，引起A、B曲线出现差异的原因最可能是________。
实验二的结果表明，使过氧化氢酶失活的pH范围是__________________。
（3）过氧化氢酶制剂的保存，一般应选择________（填“低温”“高温”或“最适温度”）、pH为________的条件。
【解析】
（1）实验一的两条曲线是比较萝卜提取液和Fe3＋催化H2O2产生O2的量，主要目的是研究提取液中的H2O2酶和Fe3＋的催化效率。
H2O2酶的催化效率高是因为酶降低活化能更显著。
（2）实验二中相同时间内过氧化氢的剩余的不同最可能是酶的量不同。
过氧化氢没有分解说明酶已失活。
（3）低温和中性环境不会破坏酶分子的结构，有利于酶制剂的保存。
【答案】
（1）验证酶具有高效性（比较过氧化氢酶与Fe3＋催化效率的高低） 反应的活化能更显著
（2）酶的含量不同 小于2和大于11 （3）低温 7
“四看法”分析酶促反应曲线
（1）看两坐标轴的含义：
分清自变量与因变量，了解两个变量之间的关系。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
考点串讲2|酶的相关实验
1．（2016·全国乙卷）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
C [在测定酶活力的实验中，需要保证pH和温度均相同且适宜，故缓冲液应在加入底物和酶之前加入，只有C项符合要求。
]
2．（2013·全国卷Ⅱ）已知大麦在萌发过程中可以产生α淀粉酶，用GA（赤霉素）溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α淀粉酶。
为验证这一结论，某同学做了如下实验：
试管号
GA溶液
缓冲液
水
半粒种子10个
实验步骤
实验
结果
步骤1
步骤2
1
0
1
1
带胚
25℃保
温24h
后去除
种子，
在各试
管中分
别加入
1mL淀
粉液
25℃保
温10min
后各试
管中分
别加入
1mL碘
液，混匀
后观察
溶液颜
色深浅
＋＋
2
0
1
1
去胚
＋＋＋＋
3
0.2
1
0.8
去胚
＋＋
4
0.4
1
0.6
去胚
＋
5
0.4
1
0.6
不加
种子
＋＋＋＋
注：
实验结果中“＋”越多表示颜色越深。
表中液体量的单位均为mL。
回答下列问题：
【导学号：
15482014】
（1）α淀粉酶催化________水解可生成二糖，该二糖是________。
（2）综合分析试管1和2的实验结果，可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的________，这两支试管中淀粉量不同的原因是____________________________________________________________________________________。
（3）综合分析试管2、3和5的实验结果，说明在该实验中GA的作用是___________________________________________________________。
（4）综合分析试管2、3和4的实验结果，说明_______________________________________________________________________________________________。
【解析】 该实验的目的是验证GA可诱导种子产生α淀粉酶。
通过对表格中的实验分组和操作加以对比、分析得知，实验的变量是GA的浓度变化、是否加种子、种子是否带胚，试管中添加水量不同的目的是保证试管中液体总体积不变。
实验过程中，一定要遵循单一变量原则，选好对照组和实验组，如1和2、2和3、3和4、4和5等。
在无关变量保持一致的条件下，根据因变量，即淀粉加碘液变蓝后颜色的深浅，确定淀粉剩余量的多少，从而推出含有α淀粉酶量的多少，进而推出种子产生α淀粉酶的场所和GA浓度对α淀粉酶产生量的影响。
（1）酶具有专一性，α淀粉酶催化淀粉水解生成的二糖是麦芽糖。
（2）试管1和试管2的实验中，单一变量为种子是否有胚，根据实验结果，试管1颜色比试管2浅，则试管1含有的淀粉少于试管2含有的淀粉，从而说明试管1产生了α淀粉酶，可得出结论：
有胚的种子能产生α淀粉酶，并使淀粉水解。
（3）没有GA溶液且种子去胚的试管2，其实验结果和不含种子的试管5相同，说明没有α淀粉酶的产生，含GA溶液且种子去胚的试管3的实验结果比试管2颜色浅，说明有α淀粉酶产生，进而推出GA能诱导种子产生α淀粉酶。
（4）试管2、3、4里的种子都是去胚的，单一变量是GA的浓度，根据实验结果，发现随GA浓度升高，试管中含有的淀粉逐渐减少，说明试管中产生的α淀粉酶逐渐增多。
【答案】
（1）淀粉 麦芽糖
（2）少 带胚的种子保温后能够产生α淀粉酶，使淀粉水解 （3）诱导种子生成α淀粉酶 （4）GA浓度高对α淀粉酶的诱导效果好
3．（2012·全国卷）某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：
①在A、B、C、D、E5支试管中分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1mL；
②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1mL，摇匀；
③将5支试管放入70℃恒温水浴中，保温时间相同且合适；
④取出各试管，分别加入斐林试剂2mL，摇匀；
⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。
上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由（不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数），以便实验能得到正确的预期结果。
（1）___________________________________________________________。
（2）___________________________________________________________。
【解析】 解答本题时应全面考虑酶的最适条件以及斐林试剂的作用条件。
（1）唾液淀粉酶的最适温度是37℃左右，70℃时酶会变性失活。
（2）加入斐林试剂后，需要沸水浴加热才能看到砖红色沉淀。
【答案】
（1）③中70℃应改为37℃。
因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37℃
（2）④在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在50～60℃水浴中一段时间。
因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色
1．酶的催化作用实验探究
对照组：
反应物＋清水―→反应物不被分解；
实验组：
反应物＋等量的相应酶溶液―→反应物被分解。
2．酶的高效性实验探究
对照组：
反应物＋无机催化剂―→反应物分解速率；
实验组：
反应物＋等量酶溶液―→反应物分解速率。
实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是反应物分解速率。
3．酶的专一性探究
（1）设计思路一：
换反应物不换酶
实验组：
反应物＋相应酶溶液―→反应物被分解；
对照组：
另一反应物＋等量相同酶溶液―→反应物不被分解。
（2）设计思路二：
换酶不换反应物
实验组：
反应物＋相应酶溶液―→反应物被分解；
对照组：
相同反应物＋等量另一种酶溶液―→反应物不被分解。
4．影响酶活性的外界因素的实验探究
实验的自变量（即单一变量）为温度或pH，因变量是反应速率，可用生成物的量或反应物的剩余量表示。
（1）探究温度对酶活性影响的实验设计思路
方案一：
（以α淀粉酶为例）
溶液颜色变化
方案二：
（此方案可探究酶的适宜温度）
反应速率（生成物的量或反应物的剩余量）
（2）探究pH对酶活性影响的实验设计思路
方案一：
（以H2O2酶为例）
气泡产生量
方案二：
（此方案可探究酶适宜的pH）
反应速率（生成物的量或反应物的剩余量）
考向1考查酶的相关实验设计
1．为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如下5组实验，分别选择一定的试剂进行检测，合理的实验方案是（ ）
组别
①
②
③
④
⑤
酶
蛋白酶
蛋白酶
淀粉酶
淀粉酶
淀粉酶
反应物
蛋白质
淀粉
蛋白质
淀粉
麦芽糖
A．①和③对比，用双缩脲试剂检测
B．②和④对比，用碘液检测
C．④和⑤对比，用斐林试剂检测
D．③和④对比，用斐林试剂检测
B [①和③中蛋白酶和淀粉酶均是蛋白质，不能用双缩脲试剂检测，A错；蛋白酶不能催化淀粉水解，淀粉酶可以催化淀粉水解，所以②和④对比，可用碘液检测，B正确；淀粉酶能催化淀粉水解，产生还原性糖，淀粉酶虽不能催化麦芽糖水解，但麦芽糖为还原性糖，所以④和⑤均能与斐林试剂反应，形成砖红色沉淀，C错；蛋白质及其水解产物均不能与斐林试剂反应，D错。
]
2．过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。
为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。
下列相关叙述正确的是（ ）
管号
1%焦性
没食子酸
/mL
2%
H2O2/mL
缓冲液
/mL
过氧化
物酶溶
液/mL
白菜梗
提取液
/mL
煮沸冷却
后的白菜
梗提取液
/mL
1
2
2
2
－
－
－
2
2
2
－
2
－
－
3
2
2
－
－
2
－
4
2
2
－
－
－
2
A．1号管为对照组，其余不都是实验组
B．2号管为对照组，其余都为实验组
C．若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D．若4号管不显橙红色，可证明白菜梗中无过氧化物酶
A [根据实验目的“探究白菜梗中是否存在过氧化物酶”，可确定加入白菜梗提取液的3号管为实验组，1号、2号和4号管都为对照组，A选项正确、B选项错误；若3号管显橙红色，还需要与2号管、4号管对照才能证明白菜梗中存在过氧化物酶，C选项错误；若4号管不显橙红色，可能是因为高温使过氧化物酶失活，而不能证明白菜梗中不存在过氧化物酶，D选项错误。
]
酶促反应实验的注意事项
（1）反应物和酶的选择
①研究酶的适宜温度实验时，不宜选用过氧化氢酶催化H2O2的分解，因为过氧化氢在加热的条件下分解会加快。
②研究酶的适宜pH实验时，由于酸对淀粉有分解作用，并且碘碘化钾可与碱反应，所以一般不选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，常选用H2O2和过氧化氢酶。
（2）检测时试剂的选择
①研究温度对酶活性影响的实验时，鉴定淀粉是否分解用碘液，一般不选用斐林试剂，因为斐林试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
②若物质反应前后均能与试剂发生反应，例如麦芽糖和水解后形成的葡萄糖均能与斐林试剂反应，再如蛋白质和水解后形成的多肽均能与双缩脲试剂反应，此类试剂不能选用。
③若物质反应前后均不能与试剂反应，例如蔗糖和水解后的单糖均不能与碘液反应，此类试剂也不能选用。
考向2考查酶的相关实验分析
3．某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，得到如图所示的实验结果。
请回答相关问题：
（1）酶活性是指__________________，该实验的自变量是__________，以__________作为检测因变量的指标。
（2）上图所示的实验结果与预期不符，于是活动小组又进行__________（填“对照”、“对比”或“重复”）实验，得到与上图无显著差异的结果。
查阅资料后发现，盐酸能催化淀粉水解。
因此推测，该实验中淀粉可能是在__________和__________的作用下分解的。
pH为3条件下的酶活性__________（填“小于”、“等于”或“大于”）pH为9条件下的酶活性，原因是_________________________________________________________________。
（3）在常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著，判断依据是_________________________________________________________
___________________________________________________________。
【解析】
（1）酶活性是指酶对化学反应的催化效率，据图示可知，横坐标为不同的pH，纵坐标为淀粉剩余量，故该实验的自变量是pH的不同，因变量是1h后淀粉剩余量。
（2）当实验结果与预期不符，需进行重复实验，观察结果。
由于盐酸能催化淀粉水解。
因此推测，该实验中淀粉可能是在淀粉酶和盐酸的作用下分解的，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，原因是因为pH为3的条件下，有盐酸催化淀粉分解干扰实验结果。
（3）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。
【答案】
（1）酶对化学反应的催化效率 pH 1h后淀粉剩余量
（2）重复 淀粉酶 盐酸 小于 因为pH为3的条件下，有盐酸催化淀粉分解干扰实验结果
（3）1h后，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
考点串讲3|ATP在代谢中的作用
1．（2016·全国乙卷）下列与神经细胞有关的叙述，错误的是（ ）
【导学号：
15482015】
A．ATP能在神经元线粒体的内膜上产生
B．神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP
C．突触后膜上受体蛋白的合成
升级会员 