高中教育最新高三生物二轮复习 专题突破二 第1讲 酶和ATP强化训练.docx

1、高中教育最新高三生物二轮复习 专题突破二 第1讲 酶和ATP强化训练教学资料参考参考范本【高中教育】最新高三生物二轮复习 专题突破二 第1讲 酶和ATP强化训练_年_月_日_部门20xx高考导航适用于全国卷考纲要求高考印证备考策略20xx20xx20xx1酶在代谢中的作用()T61.命题趋势：(1)酶的特性及影响因素常以曲线、图表形式或实验探究、分析评价形式进行考查。(2)ATP部分命题频率低，多融合到代谢(或生理)过程中与其他知识点一起考查。2备考指南：(1)复习时通过构建温度、pH和底物浓度对酶促反应速率影响的数学模型加深对酶特性的理解。(2)联系细胞内稳定的能量供应系统复习ATP的相关知

2、识。2ATP在能量代谢中的作用()T1C、T4CT1C3实验：探究影响酶活性的因素T29 高考回放1(20xx高考全国卷，T1,6分)将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表：培养瓶中气体温度()离子相对吸收量(%)空气17100氮气1710空气328下列分析正确的是()A有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关C氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATPD与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收解析：选A。A项，温度为17 时，在空气环境中，

3、根对该离子的相对吸收量高于在氮气环境中的，说明有氧条件有利于该植物幼根吸收该离子，同时说明幼根对该离子的相对吸收量与氧气有关，为主动运输。B项，在空气环境中，低温下幼根对该离子的相对吸收量较低，说明温度能够影响根对该离子的吸收。C项，幼根对该离子的吸收方式为主动运输，需要消耗ATP，在氮气环境中，植物可通过无氧呼吸产生ATP。D项，温度为17 时，与空气环境中相比，氮气环境中该植物幼根对该离子的相对吸收量较低，说明氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收。2(20xx高考全国卷，T6,6分)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

4、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解析：选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、翻译等，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，会使分子运动减弱，反应速度降低，表现为酶活性降低，但并没有改变酶的空间结构，是一个可逆的过程，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

5、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。注高考印证2014，T1C高考回放详见P3T1高考印证2014，T4C高考回放详见P175T1高考印证2013，T29高考回放详见P175T2学生用书P121酶的“五个误区”(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”，实际上凡是活细胞都能产生酶。(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“酶只在细胞内起催化作用”，实际上酶既可在细胞内，也

6、可在细胞外发挥作用。(5)误认为“低温引起酶变性失活”，实际上低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，即酶不会变性失活，但高温能使酶失活。2酶的“三类曲线”(1)酶的作用原理由图可知，酶的作用原理是降低反应的活化能。若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。(2)酶的特性图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较：酶具有高效性。图2中两曲线比较表明酶具有专一性。(3)影响酶促反应速率的因素分析图1和图2：温度或pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。分析图3：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等。3细胞内产生与消耗ATP的“六个结构”

7、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产生ATP：光反应；消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录、蛋白质合成等线粒体产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段；消耗ATP：自身DNA复制、转录、蛋白质合成等核糖体消耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：DNA复制、转录等4.ATP与能量流动(1)光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源，而ATP中的化学能是生命活动的直接能量来源。(2)光能进入生物群落后，以化学能的形式储存于有机物中，以有机物为载体通过食物链而流动。(3)能量在生物群落中具有单向流动、逐级递减的特点。命题点1以曲线、

8、实验为载体考查酶的作用和特性 学生用书P13如图表示甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系；图表示外界环境温度与某哺乳动物体内酶活性的关系；图表示外界环境pH与体外甲、乙两种酶活性的关系；图表示某酶在不同温度下的酶促反应。下列叙述不正确的是()A图中甲酶可能是RNA酶B图表示的酶可以是人体细胞内的呼吸酶C图甲酶对pH的耐受范围比乙酶的大D图可证明该酶活性最大时的温度为30 左右解析用蛋白酶处理甲、乙两种酶，乙酶活性降低，说明乙酶是蛋白质，甲酶活性没有变化，说明甲酶不是蛋白质，因此甲酶可能是RNA酶，A正确；哺乳动物属于恒温动物，其体内酶的活性不会随着外界温度的变化而变化，故不使

9、酶失活，且该酶可能为人体细胞内的呼吸酶，B正确；接近30 时，酶促反应达到平衡时，所用时间最短，活性最强，D正确；从pH对两种酶活性的影响曲线图分析可知，甲酶耐受的pH范围大约是6.37.9，乙酶耐受的pH范围大约是6.58.6，因此，乙酶耐受的pH范围更大，C错误。答案C易错展台(1)观察下面酶的模型：该模型表示了酶的作用特点专一性。图中b表示酶，c表示被催化的反应物。(2)下列曲线不正确的是，图中该酶的最适温度是不低于35_。思维延展(1)同一个体，不同细胞，酶的种类和数量会不同，对于同一个细胞而言，在不同的时期或生理状态下，细胞中酶的种类和数量也会发生改变。(2)下面通过高尔基体形成膜泡

10、运输的酶有。呼吸酶唾液淀粉酶溶酶体内的水解酶DNA聚合酶解旋酶(3)下面与酶一样具有特异性的物质有。激素抗体tRNA神经递质淋巴因子(4)下图表示物质S在酶E的催化下水解成P的反应图解：SH2O酶E,2P若S是麦芽糖，则不可用(可用，不可用)斐林试剂来检测P的生成情况；若酶E水解，则水解的产物是氨基酸或核糖核苷酸。1与酶活性相关的问题分析(1)温度和pH是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的。(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。(3)分析与酶有关的曲线时首先要弄清横坐标、纵坐标表示的意义，其次再分析影响该曲线的因素有几个，一般情况下，曲线未达

11、到饱和时，影响因素是横坐标的因素，达到饱和稳定状态后，限制因素是除横坐标因素之外的其他因素。2多种因素对酶促反应的影响(1)分析甲图可知：反应溶液中温度的变化不影响酶的最适pH。(2)分析乙图可知：反应溶液中酸碱度的变化不影响酶的最适温度。1(20xx黑龙江市高三质检，T2)如图为反应物A生成产物P的化学反应在无酶和有酶催化条件下的能量变化过程，假设酶所处的环境条件为最适条件，对于图中曲线分析正确的是()Aad段表示无酶催化时该反应的活化能Bbc段表示酶为底物提供的活化能C若把酶改成无机催化剂，则图中b点位置会下移D若将有酶催化的反应温度下降10 ，则ab段会缩短解析：选D。分子从常态转变为容

12、易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能，所以，在没有催化剂时ac段表示该反应的活化能，A错误；在有酶催化时bc段表示该反应的活化能，酶降低了化学反应的活化能，B错误；酶具有高效性，与无机催化剂相比，其降低化学反应的活化能更显著，所以若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b点将向上移动，C错误；题中实验是在酶的最适温度条件下进行的，若将有酶催化的反应温度下降10 ，酶活性降低，bc段会增大，ab段会缩短，D正确。2(改编题)啤酒生产时，麦芽中多酚氧化酶(PPO)的作用会降低啤酒质量，因此，制备麦芽的过程中需降低其活性。如图为不同pH和温度对PPO活性影响的曲线。下列叙述错误的是()APP

13、O能催化多酚类物质的生化反应B相同温度时，相同时间内pH为7.8的环境下酶促反应产物比pH为8.4时的少C在制备麦芽的过程中应将反应条件控制在温度80 、pH 8.4D高于90 ，若PPO发生热变性，一定温度范围内温度越高变性越快解析：选C。本题考查与酶特性有关的曲线分析。PPO为多酚氧化酶，根据酶的专一性，可推知PPO能催化多酚类物质的生化反应。根据图示，在相同温度下，pH为8.4的条件下PPO活性最高，故pH为7.8的环境下相同时间内酶促反应产物比pH为8.4时的少。由于麦芽中PPO的催化作用会降低啤酒质量，故制备麦芽的过程中PPO活性越低越好。若PPO发生热变性，则在高于90 时，一定温

14、度范围内随着温度的升高PPO变性越来越快。解答坐标曲线题的“三步曲”命题点2结合曲线、图表和新情景材料考查与酶相关的实验设计学生用书P14下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验结果。据此回答下列问题：探究温度对酶活性影响的实验(实验一)实验骤步分组甲组乙组丙组淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL可溶性淀粉溶液5 mL5 mL5 mL控制温度0 60 90 将新鲜淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别恒温测定单位时间内淀粉的_注：淀粉酶的最适温度是60 。探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验(实验二)组别A组B组C组D组E组pH56789H2O2溶

15、液完全分解所需时间(秒)30018090192284(1)pH在实验一中属于_变量，而在实验二中属于_变量。(2)实验一中的对照组为_组。(3)实验一的步骤为错误操作，正确的操作应该是_。第步最好选用_(试剂)测定单位时间内_。(4)如将实验一的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，你认为是否科学？_，为什么？_。(5)分析实验二的结果，可得到的结论是：_；在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为_之间设置梯度。(6)该组同学还做了反应速率与底物浓度关系的实验。如图坐标中已根据实验二结果画出D组中底物浓度与反应速率的曲线，请你在该坐标图中画出C

16、组中底物浓度与反应速率的曲线。解析(1)实验一探究的是温度对酶活性的影响，因此自变量是温度，因变量是酶活性，pH属于无关变量；而实验二是探究过氧化氢酶作用的最适pH，自变量是pH。(2)探究温度对酶活性影响实验中，已知60 是淀粉酶作用的最适温度，因此乙组的实验结果是另外两组的参照，故为对照组。(3)探究温度对酶活性影响的实验中，应该先使酶和底物分别达到预设温度，然后再将底物和酶混合进行反应，否则会影响实验结果的准确性。因此，实验一的步骤为错误操作。淀粉遇碘液变蓝，因此实验一的第步最好选用碘液测定单位时间内淀粉的剩余量，单位时间内淀粉的剩余量越多，说明酶活性越低。不用斐林试剂测定单位时间内生成

17、物的量，因为斐林试剂需加热才能与还原糖发生显色反应，而加热会影响自变量温度，进而影响实验结果。(4)温度会直接影响H2O2的分解，因此实验一的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液不能换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液。(5)由实验二的结果可知：在pH为57的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性升高，在pH为79的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性降低。在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为68之间设置梯度。(6)C组中酶活性比D组中酶活性高，据此可画出C组中底物浓度与反应速率的曲线。答案(1)无关自(2)乙(3)使新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别达到预设温度后再混合(其他合理

18、答案也可)碘液淀粉的剩余量(4)不科学因为温度会直接影响H2O2的分解(5)该过氧化氢酶的最适pH约为7，pH降低或升高酶活性均降低(或在pH为57的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性升高，在pH为79的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性降低)68(6)易错展台(1)实验二中需要控制的无关变量有温度、H2O2溶液的量、过氧化氢酶溶液的浓度(任写两条)。(2)在探究可溶性淀粉酶的最适pH时，混合前，将底物和酶调到预设pH一段时间，才能使反应一开始就达到预设的pH值。(3)将某一溶液pH直接由1升到8的过程中淀粉酶活性不变。原因是淀粉酶已经失去活性。(4)请在下面坐标系中画出底物浓度与酶促反应速率

19、、酶活性的关系曲线。提示：1验证类实验目的自变量实验组对照组验证酶具有催化作用相应酶液的有无底物相应酶液底物等量蒸馏水验证酶的高效性催化剂的种类(无机催化剂和酶)底物相应酶液底物无机催化剂验证酶的专一性不同的底物或不同的酶液底物相应酶液同一底物另一酶液或另一底物同一酶液验证某种酶是蛋白质待测酶液和标准蛋白质溶液待测酶液双缩脲试剂标准蛋白质溶液双缩脲试剂验证某种酶是RNA待测酶液和标准RNA溶液待测酶液吡罗红染液标准RNA溶液吡罗红染液2.探究类探究酶的最适温度或最适pH(1)实验设计思路(2)实验设计程序注意：根据实验目的，有些实验需设置相互对照，设两个或两个以上实验组。如探究酶作用的最适温度

20、(或pH)时，应按一定的自变量梯度设置多个实验组，通过对比实验结果找出酶的最适温度(或pH)。1(20xx内蒙古海拉尔市统考，T4)据表分析，下列说法正确的是()组别质量分数为3%的淀粉溶液2 mL2 mL2 mL质量分数为3%的蔗糖溶液2 mL2 mL2 mL质量分数为2%的淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL1 mL1 mL1 mL反应温度0 0 60 60 100 100 碘液2滴2滴2滴2滴2滴2滴注：表中“”表示没有添加。A淀粉酶溶液的用量是无关变量B两组实验可用于验证酶的专一性C三组实验可说明温度能影响酶活性D设计上述实验的目的是验证酶的专一性解析：选A。根据表格数据可知，该实验的自

21、变量是底物的种类和温度，所以淀粉酶溶液的用量是无关变量，A正确；两组实验的温度不是适宜温度，此温度下酶不能正常发挥作用，所以不能用于验证酶的专一性，B错误；淀粉酶不能催化蔗糖水解，故不能说明温度能影响酶活性，C错误；该实验的目的是探究温度对酶活性的影响以及验证酶的专一性，D错误。2(原创题)20世纪60年代后，医院开始用淀粉酶替代酸来分解淀粉。如图所示为某同学探究不同pH条件下淀粉酶对淀粉的分解作用的实验结果。据图分析，下列说法不正确的是()A应先将各组试管溶液pH分别调到设定数值再混合BpH为3和9的两支试管中淀粉酶的活性相同C将pH为13的溶液调到pH为7后试管中淀粉含量基本不变D淀粉酶降

22、低淀粉分解反应活化能的作用比酸更显著解析：选B。探究不同pH条件对淀粉酶活性影响的实验操作中，应先将各组试管溶液pH分别调到设定数值，再加入淀粉酶。根据图示，淀粉剩余量相对值越大，说明在此pH条件下酶活性越低。pH为3和9的两支试管中虽然淀粉剩余量相同，但由于酸也能促进淀粉的分解，故其淀粉酶的活性不相同。pH为13时淀粉基本没有被分解，且强碱能使酶变性失活，故调到pH为7后淀粉含量基本不变。由于pH为7时淀粉酶的活性最大，故说明淀粉酶降低淀粉分解反应活化能的作用比酸更显著。实验分析类的一般解题思路(1)从实验目的和实验材料入手，分析实验假设，并做出预期。(2)总结概括实验原理，研究分清自变量与

23、因变量，联系基本知识，在自变量与因变量之间建立关系。(3)分析实验结果(现象)产生的原因，并由结果得出结论。命题点3结合细胞代谢考查ATP的结构、转化与利用 学生用书P16下图1表示三磷酸核苷的结构，图2表示ATP在能量代谢中的作用。据图判断下列有关叙述错误的是()A图1中N表示含氮碱基，若N为鸟嘌呤，则可表示GTPBATP中的能量可以来源于光能和化学能，也可以转化为光能和化学能CUTP、GTP分子中的高能磷酸键是直接由物质氧化获能产生的D人体成熟红细胞没有线粒体，但能产生ATP解析图1中N表示含氮碱基，若N为A，则表示ATP，若N为G，则表示GTP，若N为U，则表示UTP。由图2可知，UTP

24、和GTP分子中高能磷酸键不是由物质氧化获能产生的，而是由ATP将高能磷酸基转移给UDP或GDP，进而生成UTP或GTP的。答案C易错展台(1)ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是腺苷。(2)心肌细胞比口腔上皮细胞ATP的含量基本相同(多、少、基本相同)。思维延展(1)写出下列不同物质中“A”代表的含义：腺苷、腺嘌呤脱氧核糖核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤。(2)研究发现，马拉松比赛时肌细胞缺氧，葡萄糖消耗显著增加，但ATP的生成量没有明显增多，原因是肌肉细胞进行无氧呼吸，合成的ATP少。(3)静息电位状态下，K外流；动作电位状态下，Na内流需要消耗ATP吗？不消耗。(4)

25、绘出生物细胞ATP产生量与氧气供给量之间的曲线图：提示：对ATP认识的几个误区1误认为ATP与ADP相互转化完全可逆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，即从整体上来看二者的转化并不可逆，但可以实现不同形式的能量之间的转化，保证生命活动所需能量的持续供应。2误认为ATP等同于能量ATP是一种高能磷酸化合物，其分子式可以简写为APPP，高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54 kJ/mol的能量，所以ATP是与能量有关的一种物质，不可将两者等同起来。3误认为ATP转化为ADP不消耗水ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需ATP

26、水解酶的催化，同时也需要消耗水。蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。4任何状态下，无论是饱食还是饥饿，ATP与ADP都保持动态平衡。5ATP是细胞生命活动的直接能源物质，但不是唯一的能源物质。ATP是高能化合物，不是高分子化合物。6误认为无O2存在时无法合成ATP，无氧呼吸同样可以为ATP的合成提供能量。1(20xx宁夏一中第五次考试，T4)绝大多数生命活动都与ATP关系密切，但也有“例外”，下列各项中，属于这种“例外”的是()A细胞免疫时的效应T细胞合成并分泌干扰素B人体的骨骼肌细胞吸收周围组织液中的氧气C人体的吞噬细胞吞噬并水解入侵机体的抗原D线粒体中的H与氧气的结合解析：选B。干扰

27、素的成分是蛋白质，效应T细胞合成并分泌干扰素时需要多种酶的参与，需要线粒体提供ATP；细胞吸收氧气的方式是自由扩散，这一过程不需要酶的参与，也不消耗ATP；人体的吞噬细胞吞噬抗原的方式是胞吞，需要消耗ATP，吞噬后抗原的水解需要溶酶体内水解酶的参与；线粒体中的H与氧气的结合发生在有氧呼吸的第三阶段，需要有关酶的参与，同时会产生ATP。2(改编题)下图所示为甘蔗叶肉细胞内的系列反应过程，下列有关说法正确的是()A过程产生H，过程消耗H，过程既产生也消耗HB过程只发生在叶绿体基质，过程只发生在线粒体基质C过程消耗CO2释放O2，过程消耗O2释放CO2D若叶肉细胞内过程的速率大于过程的速率，则甘蔗的

28、干重必然增加解析：选A。过程分别为光反应、暗反应和呼吸作用，光反应中水的光解产生H，暗反应中消耗H和ATP，呼吸作用中第一、二阶段产生H，第三阶段消耗H，A正确；暗反应只发生在叶绿体基质，过程发生在细胞质基质和线粒体，B错误；光反应不消耗CO2，只是释放O2，C错误；叶肉细胞内过程的速率大于过程的速率，则甘蔗的干重不一定增加，因为甘蔗干重增加的条件是整个植株的有机物合成量大于消耗量，而图示仅为叶肉细胞中的能量代谢，D错误。(建议用时：45分钟)1下列有关酶的叙述，正确的是()是具有分泌功能的细胞产生的有的从食物中获得，有的在体内转化而来活细胞都能产生酶酶对底物有严格的选择性酶只能在细胞内发挥作用低温、高温、过酸、过碱都会使酶永久失活在新陈代谢和生殖发育中起调控作用酶都是生物催化剂酶的活性随温度升高而不断升高酶制剂通常在低温下保存A B