高考生物总复习精品学案集 必修1酶和ATP3.docx

1、高考生物总复习精品学案集 必修1 酶和ATP3考纲要求一、酶在细胞代谢中的作用1.细胞代谢：细胞中每时每刻进行着的许多_，是细胞生命活动的基础。2.酶的作用：通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，可以说明酶在细胞代谢中具有_作用，同时还证明了酶与无机催化剂相比，具有_的特性。3.酶的作用机理：降低化学反应的_。二、酶的本质三、酶的特性1._：酶的催化效率大约是无机催化剂的1071013倍。2.专一性：一种酶只能催化_化学反应。3.酶的作用条件较温和：酶所催化的化学反应一般是在_的条件下进行的，过酸、过碱或温度过高，都会使酶的_遭到破坏，使酶永久失活；而在低温下，酶的活性_，但_稳定。四、

2、ATP的结构和功能1.结构：ATP是_的英文名称缩写，其结构简式是_，一个ATP分子中含有一个腺苷，三个_，两个_，ATP分子中大量的化学能储存在_中。2.功能：ATP是细胞内的一种_化合物，直接给细胞生命活动提供能量。五、ATP和ADP的相互转化1.在有关酶的催化下，ATP分子中远离_的高能磷酸键很容易水解，并释放能量。2.在有关酶的催化下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的_结合，重新形成ATP。3.ATP和ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的_，ADP转化为ATP时所需能量，对于动物、人、真菌和大多数细菌来说来自于_，对于绿色植物来说，还可以来自于_。六、ATP的利用1.ATP可用

3、于细胞的_、各种_反应，还可用于生物发光、发电、肌肉收缩、大脑思考等生命活动。2.细胞内的化学反应吸收和释放的能量通过_分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。自我校对一、化学反应 催化 催化效率高 活化能二、活细胞 蛋白质 RNA三、高效性 一种或一类 比较温和 空间结构 降低 空间结构四、三磷酸腺苷 APPP 磷酸基团 高能磷酸键 高能磷酸键 高能五、A Pi 共性 呼吸作用 光合作用六、主动运输 吸能 ATP化学本质特别提醒与无机催化剂一样，酶仅能改变化学反应的速度，并不能改变化学反应的平衡点，且性质在化学反应前后不发生改变。走进高考1 （2010上海，2分）下列有关人体中酶和激素的叙述正

4、确的是（ ）A.酶和激素都是蛋白质B.酶和激素都与物质和能量代谢有关C.酶和激素都由内分泌细胞分泌D.酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用【解析】 本题考查酶与激素的异同，意在考查考生的辨别比较能力。A项中少数酶是RNA，只有部分激素如胰岛素、生长激素等是蛋白质；B项中酶能催化物质和能量代谢，而激素对物质和能量代谢的相关反应起调节作用；C项中人体的酶并非仅由内分泌细胞分泌；D项中酶不一定要释放到血液中，有的酶在细胞内发挥作用。【答案】 B解读：催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。酶只能催化已存在的化学反应。解读：

5、图中A表示酶，B表示被催化的底物，E、F表示B分解后的产物，C、D表示不能被该酶催化的物质。酶和被催化的底物分子都有特定的空间结构。解读：在一定温度（pH）范围内，随温度（pH）的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用逐渐减弱。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，酶分子结构未被破坏，当温度升高时可恢复活性。反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。走进高考2 （2009宁夏理综、辽宁理综，6分）如图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是（ ）A.当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降B.当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升C.酶活性在t2时比t1高，

6、故t2时更适合酶的保存D.酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重【解析】 本题考查温度对酶活性的影响，考查考生对不同温度对酶活性影响的分析能力，同时还考查考生的识图能力。从图中可看出，当反应温度t1调到最适温度时，酶活性逐渐上升，所以B正确。当反应温度t2调到最适温度时，酶活性不变，因此A错误。当温度超过最适温度后，随温度的升高酶逐渐变性失活，而在温度低于最适温度时，随温度的降低酶的活性减弱，但酶的分子结构并没有被破坏，故酶适合在低温下保存，A、D两项均错误。【答案】 B三、ATP1.ATP结构式及各组分的含义（1）结构 ：ATP是一种核苷酸衍生物，由一个核糖、一个腺嘌呤和三

7、个磷酸基团组成。其中腺苷一磷酸与RNA中腺嘌呤核苷酸组成相同。ATP的两个高能磷酸键全部水解后所剩的部分为AMP（腺嘌呤核糖核苷酸），是RNA的基本组成成分之一，可作为RNA的合成原料。可见细胞中物质间可相互转化。酶3.ATP的再生与利用【归纳总结】 能源之间的关系走进高考3 （2008天津理综，6分）下列有关ATP的叙述，正确的是（ ）人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等若细胞内Na+浓度偏高，为维持Na+浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺素分泌增多，细胞产生ATP的量增加人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡A.

8、 B.C. D.【解析】 本题考查ATP的相关知识。人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中因缺氧进行无氧呼吸，而安静时进行有氧呼吸，氧化分解等摩尔葡萄糖，安静时生成ATP的量较多。细胞中ATP和ADP的含量少，人在饥饿时，两者的含量仍会达到动态平衡。Na+进出细胞的方式是主动运输，主动运输要消耗能量。人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞代谢增强，使细胞中的ATP的量增加，以维持体温的恒定。【答案】 B试管内液面上方（3）实验结论酶具有高效性，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索酶

9、的专一性。序号【特别关注】 （1）选择好检测反应物的试剂。如反应物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶的专一性，检测反应物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。（2）保证蔗糖的纯度和新鲜程度是做好实验的关键。碘液碘液（3）实验设计程序淀粉 淀粉酶 各自在所控制的温度下处理一段时间 淀粉与相应温度的淀粉酶混合 在各自所控制的温度下保温一段时间 滴加碘液，观察颜色变化检测O2的生成情况【特别关注】 操作时必须先将酶置于不同环境条件下（加蒸馏水、加氢氧化钠、加盐酸），然后再加入反应物（如可溶性淀粉液）。不能在加入酶后，先加入反应物，再加入盐酸或氢氧化钠，这样

10、容易使反应物在酶的作用下水解，无法证实环境过酸和过碱对酶活性的影响。命题设计 例 （2009全国卷）请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性，要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液，斐林试剂、试管、37恒温水浴锅、沸水浴锅。（1）若“+”代表加入适量的溶液，“-”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计。溶液试管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲+-+-2）实验步骤：按照上表中的设计，取试管、加溶液。_。（3）结果预测：_（4

11、）结论：_。（5）在上述实验中，如果仅将37恒温水浴锅的温度调到20，而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现砖红色试管中的颜色会比37时的浅，其原因是_。【解析】 （1）要验证酶的专一性，可根据底物相同酶不同或底物不同酶相同时，还原糖是否产生来确定酶是否发挥催化作用。由于要求验证两种酶的专一性，故实验分为4组。（2）补充实验步骤，一般要根据题目给定的器材及提出的实验目的，设计或补全实验步骤，并预期结果，分析原因。根据步骤的提示和题干所给的材料及用具，可以推出，接下来要做的是“恒温反应”、通过斐林试剂检测实验结果、观察实验现象和记录实验结果。（3）根据实验设计，试管甲和试管乙中的反应能够进行

12、，会出现砖红色沉淀；其他实验处理反应不能进行，不会出现砖红色沉淀。（4）由（3）易得出“酶的催化作用具有专一性”的结论。（5）因为酶的活性受温度影响，20低于酶的最适温度，酶的活性较弱，产生的还原糖较少，因此，试管中的颜色比37时浅。 【答案】 （1）如表：溶液试管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲+-+-乙-+-+丙+-+丁-+-（2）混匀，37恒温水浴一段时间。 取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混匀，沸水水浴一段时间。 观察实验现象并记录实验结果。（3）含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的试管中出现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀（4）酶的催化作用具有专一性

13、 （5）20低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少类型一 酶的催化作用例1 （2011茂名模拟）下图1表示某酶促反应过程，图2表示图1的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线（物质a的起始浓度为10 mmolL）。下列叙述不正确的是（ ）A.物质a可以是麦芽糖但不可以是乳糖B.曲线表示在某实验条件下物质a在2分钟时间内完全分解C.若曲线表示不同温度下酶促反应速率，则曲线温度一定低于曲线和D.若曲线表示不同酶浓度下酶促反应速率，则曲线酶浓度高于曲线和【解析】 图1中酶促反应后的两种产物是相同的，因此可以是麦芽糖但不可以是乳糖，因为乳糖水解后的产物为葡萄糖和半乳糖，因此A项正确。曲线中物质

14、a在2分钟时间内物质浓度降为0，意味着被酶完全分解，因此B项正确。若曲线表示不同温度下酶促反应速率，则曲线代表的温度为最适温度，曲线代表的温度可以在最适温度的同一侧或两侧，因此C项错误。在底物一定的前提下，酶浓度越高，分解底物所用的时间越短，因此D项正确。【答案】 C类型二 酶催化特性辨析例2 （2011杭州质检）如下左图表示的是pH对植物和人的淀粉酶活性的影响；右图表示在不同条件下的酶促反应速率变化曲线。下列与此图相关叙述中正确的是（ ）A.从左图中可以知道pH=7时植物淀粉酶的活性最高B.从左图中可以知道若使人淀粉酶的pH由2升到7时该酶活性逐渐升高C.右图影响AB、BC段反应速率的主要原

15、因不同D.右图曲线显示，该酶促反应的最适温度为37【解析】 从左图知，pH=7时，人的淀粉酶活性最高，pH=5.5左右，植物淀粉酶的活性最高，所以A、B两项错误。右图中影响AB段反应速率的主要原因是底物的浓度，而BC段反应达到平衡，因此主要限制因子是酶量，C项正确。右图曲线只设置了两个温度梯度，没有高于37的实验数据，因此不能说明37是该酶促反应的最适温度，D项错误。【答案】 C【规律总结】 识图应注意以下几点：（1）明确横、纵坐标表示的变量。横、纵坐标不同，曲线表示的意义不同。（2）理解曲线所表示的意义。曲线中横坐标是自变量，纵坐标是因变量，曲线表示纵坐标随横坐标的变化而变化。A.过程表示将

16、光能转换为活跃的化学能，发生在叶绿体的基质中B.若过程发生在缺氧状态下，则发生的场所是细胞质基质C.通常在动植物细胞中都能发生的过程是D.动植物细胞中都可以含有物质A，但具体结构不同【解析】 此题考查细胞中能量转换的相关知识。光能转换为活跃的化学能，发生在类囊体薄膜上。无氧呼吸的场所发生在细胞质基质中。物质A表示多糖，在动植物细胞中都能合成和分解多糖，但物质A在植物中主要是淀粉和纤维素，而在动物中主要是糖原。过程表示葡萄糖的氧化供能，在任何活细胞中都能发生。【答案】 A基础达标1.（2011广州调研）2010年6月，北京师范大学贾宗超教授、郑积敏博士，在研究中发现了在同一蛋白的同一活性中心上行

17、使相反功能的新机制，其研究成果首先公布在顶级专业期刊Nature上。下列有关说法错误的是（ ）A.“活性中心”指的是酶的识别位点B.“同一蛋白”指的是酶C.每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应，所以活性中心与反应物是一一对应关系D.要较长时间保持酶活性，各种酶制剂都应保存在低温的条件下答案 C解析 由题干信息可知，新的科技发现证明同一种酶也可以起相反的两种作用，所以C项是错误的；低温有利于酶的保存。本题主要考查考生获取信息的能力。2.（2010南宁模拟）如图中的曲线是用过氧化氢作实验材料，根据有关实验结果绘制的。其中能说明酶具有高效性的是（ ）答案 A解析 B、C两项分别说明酶需要适宜的温

18、度和pH；D选项曲线描述错误，催化剂不改变达到平衡时的浓度；A选项,加入过氧化氢酶后，达到平衡点所需时间明显缩短，说明酶具有高效性。3.（2010山东淄博高三模拟）某同学进行以下实验：在2支试管中分别加入等量2%可溶性淀粉溶液，再分别加入等量稀释10倍的唾液和未稀释的唾液，然后分别滴入1滴碘液，37水浴恒温条件下，观察蓝色消失所需时间，结果所需时间几乎相等。这项实验的目的是验证（ ）A.唾液含有淀粉酶 B.淀粉遇碘变蓝C.酶具有高效性 D.酶具有专一性答案 C解析 据题意知，稀释10倍的唾液和未稀释的唾液催化淀粉水解的时间相同，这说明了酶具有高效性。方法A. B.C. D.答案 C解析 该实验

19、底物只有H2O2不能说明酶具有专一性，若证明酶是蛋白质或RNA，需要用物质鉴定的相关实验；表中方法与的实验结果说明酶在高温环境中变性而失去活性；方法对照说明，酶催化反应具有高效性。5.（2010安徽安庆质检）下列关于ATP的合成和作用的描述中，错误的是（ ）A.在叶肉细胞中，能产生ATP的部位有细胞质基质、叶绿体和线粒体B.在无氧条件下，酵母菌产生ATP的部位只有细胞质基质C.人体在运动过程中，氧化分解有机物释放的能量大部分转移到ATP中D.ATP与ADP之间不断相互转化是细胞供能的机制答案 C解析 本题考查ATP的合成和利用。ATP是生命活动的直接能源物质，在叶肉细胞中，光合作用的光反应阶段

20、可以产生ATP，发生在叶绿体基粒片层薄膜上。细胞质基质是无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段的场所，也可以合成ATP。线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸的第二、三阶段分别发生在线粒体基质和线粒体内膜上，所以也可以合成ATP。酵母菌是兼性厌氧生物，在无氧条件下可以在细胞质基质中进行无氧呼吸，合成ATP。因为ATP中远离腺苷的高能磷酸键既容易分解也容易合成，所以ATP与ADP之间可以相互转化，这是细胞供能机制。无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，氧化分解有机物释放的能量大部分转变成热能，一小部分转移到ATP中，所以C项错。组别（2）乙兴趣小组的同学为了探究蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶成分是蛋白质，用以下所给的条件进行了

21、探究,请你帮他们完成下列实验。实验原理：蛋白质能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应。实验材料：0.1 gmL的NaOH溶液（双缩脲试剂A）、0.01 gmL的CuSO4溶液（双缩脲试剂B）、蛋白酶洗衣粉、普通洗衣粉、滴管、试管、蒸馏水。实验步骤：取两支试管编号1、2；_;_;观察两支试管中的颜色变化。可能的现象及结论：_。答案 （1）酶的专一性 洗衣粉的用量、污染程度、水质、pH A与B、A与C（2）分别向1、2号试管中加入2 mL蛋白酶洗衣粉溶液和普通洗衣粉溶液然后向两支试管中各加入0.1 gmL的NaOH溶液，振荡；再向两支试管中加入34滴0.01 gmL的CuSO4溶液，振荡可能的现象及结

22、论；1号试管中出现紫色，2号试管中未出现紫色，说明该蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶成分是蛋白质；1、2号试管中均未出现紫色，说明该生物活性洗衣粉中的蛋白酶成分不是蛋白质解析 （1）该题考查实验探究中自变量与研究目的之间的关系、无关变量的控制、因变量的观测等知识点。该实验自变量是洗衣粉所含有的酶与污染物成分之间的对应关系，因此可用来探究酶的专一性。洗衣粉的用量、污染物的含量以及水质、pH等都有可能构成无关变量。（2）本实验的目的是探究蛋白酶的成分是否为蛋白质，加酶洗衣粉和普通洗衣粉的差异在于有没有蛋白酶，所以用双缩脲试剂对两种洗衣粉进行检测，如果含加酶洗衣粉的试管出现紫色，说明蛋白酶的成分为蛋白质，反之则不是。检验能力的超越 见证水平的攀升完成 课时作业（九）