高考生物考点解读+命题热点突破专题03酶和ATP.docx

1、高考生物考点解读+命题热点突破专题03酶和ATP专题03 酶和ATP【考向解读】1.酶在代谢中的作用()2.ATP在能量代谢中的作用()3.探究影响酶活性的因素高频考点：影响酶活性因素的实验探究中频考点：酶的作用、本质及影响因素低频考点：ATP的合成和利用【命题热点突破一】酶与细胞代谢例1 (2016高考全国甲卷)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：(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

2、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)。【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【名师点睛】具有专一性的物质归纳1酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。2载体：某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。3激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。4t

3、RNA：tRNA有61种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。5抗体：一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。【变式探究】 如图曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是()A酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素B酶量减少后，图示反应速率可用曲线a表示C升高温度后，图示反应速率可用曲线c表示D减小pH，重复该实验，A、B点位置都不变【答案】B【方法技巧】1解曲线题时一定要注意纵坐标所表示的含义，其反映了酶活性的检测指标，包括：生成物积累量、反应物剩余量、反应速度等。2解题时还应注意：低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高时可恢复活性。

4、3酶促反应速率不同于酶活性：(1)温度、pH都能影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响酶促反应速率。(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。【命题热点突破二】酶特性的实验探究高考中与酶相关的实验设计与探究题的呈现方式一般有两种：一种是已知实验目的，让学生设计验证性实验或探究性实验，另一种是通过采用表格、坐标曲线、新科技材料的文字叙述等形式给出有效信息，让学生完成相关问题。对于酶的相关实验：针对第一种类型的试题，要根据实验目的，设置好实验组和对照组，准确找到实验设计中的实验变量和无关变量。正确的方案应是各实验组和对照组只有实验变量不同，无关变量

5、都相同且为酶催化的最适状态。针对第二种类型的试题，应仔细审题，获取有用解题信息最为重要。审题时要注意各实验组和对照组的什么量不同，这个量就是实验变量，可根据实验变量推测出实验目的。此外，与酶相关的实验设计与探究，还可设置为对实验结果的预测，需根据酶的作用机理、温度、pH、激活剂和抑制剂对酶的影响原理及影响程度等作出有关判断。例2为了探究pH对过氧化氢酶活性的影响，某小组同学进行了如下实验。实验材料：直径4 cm、厚度0.5 cm的马铃薯块茎圆片若干，随机平均分为三组组别步骤第1组第2组第3组1 mol/L的HCl溶液浸泡5 min1 mol/L的NaOH溶液蒸馏水浸泡5 min取出后，用吸水纸

6、吸去马铃薯块茎圆片上多余的液体3%的过氧化氢溶液5滴5滴5滴及时观察现象第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生(注：“”表示不做处理)请分析做答：(1)表格中的是_，是_。(2)该实验的无关变量有_(至少写出两项)。(3)及时观察时，第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生，是因为_。(4)放置几分钟后，该组同学发现第3组马铃薯块茎圆片上基本无气泡继续产生，第1、2组马铃薯块茎圆片上竟然有少量气泡产生。请分析：第3组基本无气泡继续产生的原因是_；第1、2组有少量气泡产生的原因可能是_(写出一点即可)。【解析】本题考查探究影响酶活性的因素，意在考查考生在实验探究和理解方面的能力，难度中等。(1)对

7、第1、2、3组的处理分别是用盐酸、氢氧化钠、蒸馏水浸泡，且浸泡时间均为5 min，故是浸泡5 min。第1、2组分别用盐酸和氢氧化钠处理后，滴加过氧化氢溶液后不产生气泡，说明强酸和强碱影响了马铃薯块茎中过氧化氢酶的活性，第3组没有用酸和碱处理，该组马铃薯块茎中过氧化氢酶的活性强，会催化过氧化氢分解产生氧气，从而产生大量气泡，故是有大量气泡产生。(2)该实验的自变量是pH(或加入的是【答案】(1)浸泡5 min有大量气泡产生(2)马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间(过氧化氢溶液的浓度、用量、观察时间等)(3)强酸、强碱使马铃薯块茎圆片表面的过氧化氢酶失活(4)过氧化氢分解完毕过氧化氢自然分解的气体得

8、到积累，形成少量气泡(浸泡时间短，HCl、NaOH只破坏了马铃薯块茎圆片中部分过氧化氢酶的结构，使得过氧化氢分解减慢，放置几分钟后气体积累形成气泡)【变式探究】下表是关于酶专一性的实验设计，相关叙述正确的是()步骤编号12345注入淀粉溶液注入蔗糖溶液注入某种酶溶液注入斐林试剂并水浴加热观察现象试管2 mL2 mL2 mLA试管2 mL2 mL2 mLBA该实验的自变量是酶的种类，无关变量是底物的用量、反应温度等B步骤3可以选用新鲜的淀粉酶或蔗糖酶C若步骤3选用新鲜的淀粉酶，则现象A是无砖红色沉淀，B是砖红色沉淀D该实验还可选用碘液作为检测试剂【解析】本实验用同种酶催化两种不同的物质来研究酶的

9、专一性，自变量是底物的种类，酶可以选择新鲜的淀粉酶或蔗糖酶；若选择新鲜的淀粉酶，试管I中的淀粉被水解生成还原性糖，所以现象A是产生砖红色沉淀，试管中的蔗糖不能被淀粉酶催化水解，蔗糖是非还原糖，所以现象B是无砖红色沉淀；蔗糖及蔗糖水解产物都不能跟碘液发生颜色反应，故用碘液无法判断蔗糖是否被催化水解。【答案】B【命题热点突破三】能量通货ATP 例3细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由ATP直接供能，下列叙述正确的是()AATP合成酶通过为ADP供能和降低活化能来催化ATP的合成B无光条件下，线粒体是植物叶肉细胞中能产生ATP的唯一场所C马拉松运动中，骨骼肌细胞内ATP的水解速率远大于合成速率D细胞

10、中的能量通过ATP在吸能和放能反应之间的循环实现流通【答案】D【变式探究】下列有关人体细胞内ATP的叙述，错误的是()A一个ATP分子中含有两个高能磷酸键B人体细胞合成ATP时都需要氧气的参与C内质网上的核糖体合成免疫球蛋白时需要消耗ATPD正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化【解析】选项A与选项D是教材中的知识点，是正确的表述。人体细胞能进行无氧呼吸，不需要氧气的参与，也能产生少量ATP，故B选项错误。蛋白质合成是需要能量的，例如核糖体在mRNA上移动时，就需要能量，C选项正确。【答案】B【高考真题解读】1.（2016上海卷.3）将紫色洋葱鳞叶外表皮细胞置于30%蔗糖溶液数分钟后，

11、结果如图1所示，紫色分部的区域和影响色素分布的结构分别是A.和细胞膜B.和细胞膜、液泡膜C.和细胞膜、液泡膜D.和细胞膜、液泡膜、细胞壁【答案】C【解析】图中为细胞膜和液泡膜之间的原生质，为细胞液，紫色色素分布在细胞液中，细胞膜和液泡膜均为选择透过性膜，影响色素分布。【考点定位】植物细胞质壁分离实验2.（2016海南卷.1）下列关于膜蛋白和物质跨膜运输的叙述，错误的是A.膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的B.膜蛋白不参与物质跨膜运输的被动运输过程C.主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度不同D.物质通过脂质双分子层的扩散速率与脂溶性有关【答案】B【考点定位】关于膜蛋白和物质跨膜运输3.（2016

12、海南卷.5）下列属于主动运输的是A.动物肺泡细胞释放CO2B.蔗糖通过植物细胞的细胞壁 C.苯分子进入人的皮肤细胞 D.丽藻细胞吸收SO42-的过程【答案】D 【解析】CO2属于小分子，苯分子属于脂溶性物质，二者均以自由扩散的方式进出细胞；蔗糖以扩散的方式通过细胞壁；离子的吸收属于主动运输。【考点定位】主动运输4.（2016课标1卷.2）离子泵是一张具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是A. 离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B. 离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度阶梯进行的C. 动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D. 加入蛋白质

13、变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率【答案】C【解析】由题意“离子泵能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子”可知，离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，主动运输是逆着浓度阶梯进行的，A、B项错误；动物一氧化碳中毒会阻碍氧气的运输，导致呼吸速率下降，生成的ATP减少，使主动运输过程减弱，因此会降低离子泵跨膜运输离子的速率，C项正确；主动运输需要载体蛋白的协助，加入蛋白质变性剂会导致载体蛋白因变性而失去运输物质的功能，所以会降低离子泵跨膜运输离子的速率，D项错误。【考点定位】物质跨膜运输5.（2016江苏卷.2）下列关于生物膜透性的叙述，正确的是A.核糖体合成的分泌蛋白能够自由透过高尔基体膜B.细

14、胞质中合成的光合作用相关蛋白须通过内质网输入叶绿体C.子叶细胞中包被脂肪颗粒的膜对葡萄糖具有选择透性D.细胞外高浓度的超氧化物歧化酶可以自由扩散进入细胞【答案】C【考点定位】分泌蛋白的合成与分泌，物质进出细胞的方式，生物膜的功能特性6.（2016江苏卷.6）右图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是 A.载体逆浓度运输溶质分子 B.载体具有ATP酶活性 C.载体和转运方式不同 D.载体转运溶质分子的速率比自由扩散快【答案】B【考点定位】主动运输、协助扩散、自由扩散7.（2016浙江卷.1)当人体血糖浓度偏高时，质膜中的某种葡萄糖载体可将葡萄糖转运至肝细胞内，血糖浓度偏低时则转运方

15、向相反。下列叙述正确的是A.该载体在血糖浓度偏低时的转运需要消耗ATP B.转运速率随血糖浓度升高不断增大C.转运方向不是由该载体决定的 D.胰岛素促进葡萄糖运出肝细胞【答案】 C【考点定位】物质运输和血糖调节8.（2016北京卷.1）将与生物学有关的内容依次填入下图各框中，其中包含关系错误的选项是 框号选项12345A组成细胞的化合物有机物无机物水无机盐B人体细胞的染色体常染色体性染色体X染色体Y染色体C物质跨膜运输主动运输被动运输自由扩散协助（易化）扩散D有丝分裂分裂期分裂间期染色单体分离同源染色体分离【答案】D1.（2016上海卷.20）下列化学反应属于水解反应的是核酸核苷酸葡萄糖丙酮酸

16、ATPADPA. B. C. D.【答案】B【解析】核酸在水解酶的作用下水解为核酸的基本组成单位核苷酸；葡萄糖经过呼吸作用第一阶段转变为丙酮酸；ATP通过水解，远离A的高能磷酸键断裂，释放能量。【考点定位】本题考查细胞代谢。2.（2016海南卷.3）下列有关生物膜上蛋白质或酶的叙述，错误的是A.植物根细胞膜上存在运输离子的蛋白质B.植物叶肉细胞中液泡膜与类囊体膜上的蛋白质不同C.光合作用中，催化ATP合成的酶分布在类囊体膜上 D.呼吸作用中，催化ATP合成的酶分布在线粒体外膜上【答案】D【解析】植物根细胞通过主动运输吸收离子，存在载体蛋白，A项正确；液泡膜与类囊体膜功能不同，其上的蛋白质不同，

17、B项正确；类囊体膜上发生光反应，存在催化ATP合成的酶，项正确；细胞呼吸第一阶段可以产生ATP，发生在细胞质基质中，D项错误。【考点定位】生物膜3.（2016海南卷.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人基本组成单位之一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【答案】D【考点定位】能量代谢4.（2016江苏卷.8）过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙黄色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表

18、。下列相关叙述正确的是管号1%焦性没食子酸/mL2%/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/mL1222-222-2-322-2-422-2A.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，可明白菜梗中无氧化物酶【答案】A【解析】该实验的目的是探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，自变量是白菜梗的有无，则1号和2号是对照组，3号和4号是实验组，3号与1、2号对照，3号管显橙红色，1、2号不变色，证明白菜梗中存在过氧化物酶，C错误；若4号管不显橙红色，与3号

19、对照，说明高温使过氧化物酶变性失活，D错误。【考点定位】酶，实验分析5.（2016课标1卷.3）若除酶外所有试剂均已预保温，则在测定酶活力的试验中，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并计时一段时间后检测产物的量【答案】C【考点定位】影响酶活性的因素及其实验设计6.（2016课标1卷.4） 下列与神经细胞有关的叙述，错误的是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

20、动消耗ATPC. 突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATPD. 神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP【答案】B【解析】在线粒体的内膜进行的有氧呼吸的第三阶段，其过程是有氧呼吸前两个阶段产生的H与氧结合生成H2O，并释放大量的能量，产生大量的ATP，A项正确；神经递质在突触间隙中是通过扩散作用而进行移动的，不消耗ATP，B项错误；突触后膜上受体蛋白的合成过程包括转录和翻译，需要消耗ATP，C项正确；神经细胞兴奋后恢复为静息状态涉及到相关离子通过主动运输的方式跨膜运输，因此消耗ATP，D项正确。【考点定位】有氧呼吸、兴奋在神经纤维上的传导和在神经细胞间的传递、蛋白质合成7.（2016北京卷.2）

21、葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程A. 在无氧条件下不能进行 B. 只能在线粒体中进行C. 不需要能量的输入 D. 需要酶的催化【答案】D【解析】酵母菌无氧呼吸产生酒精，在无氧呼吸的第一阶段生成ATP，由此推知葡萄酒酿制期间，酵母菌细胞内由ADP转化为ATP的过程是在无氧条件下进行的；A错误。无氧呼吸在酵母菌的细胞质基质中进行；B错误。ADP+Pi+能量ATP；C错误、D正确。1(2015海南高考)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RNAB脲酶能够将尿素分解成氨和CO2C蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁【答案】D

22、2(2015海南高考)ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述，错误的是()A酒精发酵过程中有ATP生成BATP可为物质跨膜运输提供能量CATP中高能磷酸键水解可释放能量DATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成【解析】酵母菌进行酒精发酵过程中有ATP生成，A正确；ATP可为主动运输提供能量，B正确；ATP中远离腺苷的高能磷酸键水解可释放能量，为生命活动供能，C正确；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D错误。【答案】D3(2015全国卷)端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是()A大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒B

23、端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶C正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长【解析】A项，端粒是染色体末端的DNA重复序列，大肠杆菌等原核生物拟核的DNA不能与蛋白质结合形成染色体，因此大肠杆菌拟核的DNA中没有端粒；B项，端粒酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链，RNA聚合酶是在转录过程中发挥作用的一种酶，RNA聚合酶催化合成的是RNA，所以端粒酶中的蛋白质不是RNA聚合酶；C项，正常人细胞的每条染色体的两端都含有端粒DNA；D项，在正常人体细胞中，端粒DNA可随着细胞分裂次数的增加而逐渐缩短。【答案】C4.(2014福建

24、卷，1)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是()A.蛋白酶B.RNA聚合酶C.RNA D.逆转录酶【解析】核糖体是细胞内一种核糖核蛋白颗粒，主要由RNA和蛋白质构成，其功能是按照mRNA的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链；当用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质后，余下的物质主要是RNA，据此可推测催化该反应的应是RNA。【答案】C5.(2014重庆卷，5)下图为乙醇在人体内主要的代谢过程。下列相关叙述，正确的是()A.乙醇转化为乙酸发生的氧化反应，均由同一种氧化酶催化B.体内乙醇浓度越高，与乙醇分解相关的酶促反应速率越

25、快C.乙醇经代谢产生的H可与氧结合生成水，同时释放能量D.正常生理情况下，人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关【答案】C6.(2014江苏卷，14)下列生命活动中不需要ATP提供能量的是()A.叶肉细胞合成的糖运输到果实B.吞噬细胞吞噬病原体的过程C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D.细胞中由氨基酸合成新的肽链【解析】本题考查细胞的能量代谢。叶肉细胞中糖类运输到果实属于主动运输需要能量，A不选；吞噬细胞吞噬病原体属于胞吞需要ATP提供能量，B不选；淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖不需要消耗ATP提供的能量，C选；氨基酸脱水缩合合成蛋白质需要消耗ATP提供的能量，D不选。【答案】C7.(2014四川卷，1

26、)在生物体内，下列生理活动只能单向进行的是()A.质壁分离过程中水分子的扩散B.生长素在胚芽鞘中的极性运输C.肝细胞中糖原与葡萄糖的转化D.活细胞内ATP与ADP的转化【答案】B8.(2015重庆卷，10)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：分组步骤红粒管白粒管对照管加样0.5 mL提取液0.5 mL提取液C加缓冲液/mL111加淀粉溶液/mL11137保温适当

27、时间，终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色显色结果注：“”数目越多表示蓝色越深步骤中加入的C是_，步骤中加缓冲液的目的是_。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是_；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越_。若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应_。(2)小麦淀粉酶包括淀粉酶和淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：X处理的作用是使_。若中两管显色结果无明显差异，且中的显色结果为红粒管颜色显著_白粒管(填“深于”或“浅于”)，则表明淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。【答案】(1)0.5 mL蒸馏水控制pH红粒小麦低缩短(2

28、)淀粉酶失活深于9.(2015浙江卷，31)现有一种细菌M，能够合成某种酶，并能分泌到细胞外。为了研究其培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系，请根据以下提供的实验材料写出实验思路，并预测实验结果。实验材料：若干个培养瓶、培养液、细菌M(要求与说明：实验仅设一组；实验仪器、试剂、用具及操作不作具体要求；实验条件适宜。)请回答：(1)实验思路：(2)预测实验结果(设计一个坐标系，并绘制预测的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化曲线)：(3)测定总酶浓度时，应对细胞做_处理。【答案】(1)取细菌M，稀释后，分别等量接种于若干个含等量培养液的培养瓶中取其中的培养瓶，分别测定细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度，并记录在培养过程中，每隔一段时间，重复对所得实验数据进行分析和处理(2)(3)破碎