高考生物二轮复习专题二细胞的代谢第一讲代谢中的酶和ATP学案.docx

1、高考生物二轮复习专题二细胞的代谢第一讲代谢中的酶和ATP学案第一讲代谢中的酶和ATP考纲要求1酶在代谢中的作用()2.ATP在能量代谢中的作用()知识主干系统联网理基础建网络回扣关键知识授课提示：对应学生用书第22页高考必背记一记1酶的作用、本质与特点(1)酶具有催化作用，其作用原理是降低化学反应的活化能。(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。2影响酶促反应速率的因素(1)温度和pH：通过影响酶活性来影响酶促反应速率。(2)底物充足、其他条件适宜：酶浓度与酶促反应速率呈正相关。(3)

2、酶浓度一定、其他条件适宜：随底物增加，酶促反应速率先加快后稳定。3与酶相关实验的2个注意事项(1)验证酶专一性实验的检测试剂底物为淀粉和蔗糖时，检测试剂应为斐林试剂，不能用碘液。因为碘液不能检测蔗糖是否水解。(2)探究酶活性最适温度实验的底物和检测试剂底物：不能为过氧化氢。因为温度影响过氧化氢分解。检测试剂：底物为淀粉时，检测试剂应为碘液，不能用斐林试剂。因为斐林试剂需要加热，会影响自变量。4细胞中产生ATP的生理过程是呼吸作用和光合作用，产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。光合作用的光反应过程中，光能转换为活跃的化学能储存在ATP中，光反应中产生的ATP只用于暗反应。易混易错判一判

3、1判断下列有关酶的叙述的正误(1)唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度是37。(2017全国卷)()(2)在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶。(2017全国卷)()(3)叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶。(2018全国卷)()(4)细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与。(2016江苏卷)()(5)发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性。()(6)口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用。()2判断下列有关ATP叙述的正误(1)ATP能在神经元线粒体的内膜上产生。(2016全国卷)()(2)DNA与ATP中所含元素的种类相同。(2015全国卷)()(3)ATP水解释

4、放的能量可用于细胞内的吸能反应。()(4)在生物体的活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行。()高频考点融会贯通析考点做题组攻破热点难点授课提示：对应学生用书第23页考点一ATP在能量代谢中的作用真题试做明考向1(2014高考新课标全国卷)关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是()A磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物B光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与C人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供D病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量解析：光反应中合成ATP的原料是ADP和磷酸，A正确；叶绿素吸收光能的过程不需要酶的参与，B正确；人体在剧烈运动时所需要的能量是由葡萄糖通过呼吸作用

5、产生的，人体细胞无氧呼吸的过程中产生了乳酸，乳酸不能直接分解供能，C错误；病毒核酸的复制是在宿主细胞中完成的，该过程所需的能量、原料均来自于宿主细胞，D正确。答案：C2(2016高考北京卷)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需要酶的催化解析：酵母菌是兼性厌氧型真菌，既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸，无论是哪种呼吸方式都存在着由ADP转化为ATP的过程(即ADPPi能量ATP)，需要ATP合成酶的催化，A、C错误，D正确；酵母细胞的无氧呼吸发生在细胞质基质中，B错误。答案：D3(2015高考海南卷)ATP是直

6、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：本题主要考查ATP的相关知识。酒精发酵即无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，同时释放少量能量，该过程中有ATP生成，A项正确；物质跨膜运输的方式如果是主动运输，需要消耗能量，这部分能量可由ATP提供，B项正确；ATP中高能磷酸键水解可释放能量，C项正确；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D项错误。答案：D4(2013高考海南卷)关于真核细胞中生命活动与能量关系的叙述，错误的是()ADNA复制需要消耗能量B光

7、合作用的暗反应阶段需要消耗能量C物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATPD细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生解析：物质通过协助扩散进出细胞需要载体，但不消耗能量，C错误。答案：C融会贯通析考点1ATP的结构与能量转换2细胞内产生与消耗ATP的结构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、转录等易错警示防易误(1)A

8、TP与ADP、RNA的关系：ATP脱去一个磷酸基团成为ADP，再脱去一个磷酸基团就成为RNA的基本单位之一腺嘌呤核糖核苷酸。因此，ATP与RNA的组成元素相同(都是C、H、O、N、P)，且ATP中含有核糖和碱基成分。(2)相关化合物中“A”的辨析方法技巧会应用ATP的结构与功能解题方法技巧解答ATP的结构与功能试题要注意两点：一是应注意其结构特点，即含有两个高能磷酸键，且远离腺苷的那个容易断开。二是应注意动物和植物体内ATP的来源不同，前者主要通过细胞呼吸产生，场所是细胞质基质和线粒体；后者的形成途径包括细胞呼吸和光合作用的光反应阶段，场所包括细胞质基质、线粒体和叶绿体，光反应阶段产生的ATP

9、仅用于光合作用的暗反应，其他生命活动所需能量由细胞呼吸来提供。巩固提升练题组题组一ATP在能量代谢中作用的考查5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，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，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 BC D解析：本题考查ATP在各种条件下含量的变化。安静状态时，骨骼肌细胞进行有氧呼吸；长时间剧烈运动时，既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸；有氧呼吸和无氧呼吸分解1mol葡萄糖所形成的ATP分别为3

10、8mol、2mol，生成ATP的量不相等。Na外流是以主动运输的方式进行的，需要消耗ATP。人在寒冷时，甲状腺激素与肾上腺素的分泌增加，代谢增强，有机物分解加快，ATP产生量增加。ATP与ADP总是处于动态平衡之中，当ATP消耗量增加时，机体通过无氧呼吸和分解糖原等方式产生更多ATP。答案：B6酶和ATP是细胞代谢过程中所需的两种重要的化合物，而细胞内还有与ATP结构类似的GTP、CTP和UTP等高能磷酸化合物，但ATP用途较为广泛。下列有关叙述中错误的是()AUTP分子中含有2个高能磷酸键，彻底水解可得到3种有机物BATP分子中高能磷酸键全部断裂后的产物中有某些酶的基本组成单位CATP的合成

11、常伴随放能反应，而吸能反应不一定伴随ATP的水解D唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的过程是一个需要消耗ATP的胞吐过程解析：UTP(三磷酸尿苷)彻底水解的产物为尿嘧啶、核糖和磷酸，其中磷酸属于无机物，A错误；ATP分子中高能磷酸键全部断裂后的产物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸，其中腺嘌呤核糖核苷酸是RNA类酶的基本组成单位之一，B正确；某些吸能反应可能伴随GTP、CTP或UTP的水解，C正确；唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的过程是一个需要消耗ATP的胞吐过程，D正确。答案：A题组二ATP与ADP相互转化过程的考查7如图中甲代表ATP，下列有关叙述正确的是()A在合成蔗糖的反应中，乙的含量会增多B丙中含有腺嘌呤，是

12、DNA的基本组成单位C丙含有高能磷酸键，但一般不供能D丁是腺苷，而戊不可用于甲的合成解析：在合成蔗糖的反应中，需要消耗ATP，ADP的含量会增多，A正确；丙是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，B错误；丙中不含有高能磷酸键，C错误；丁就是ATP脱去三个磷酸基团(戊)，即为腺苷，腺苷是由腺嘌呤和核糖组成的，而磷酸基团是ATP合成的原料，D错误。答案：A8酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，ATP是生命活动的直接能源物质。如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图，以下说法正确的是()A代表的物质是ADP，是腺嘌呤核糖核苷酸B若要探究酶b的最适pH，应在中性左右设置实验自变量C释放能量最少的过程是D

13、大肠杆菌细胞产生ATP的主要场所是线粒体解析：分析图示可知：为ADP、为腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)、是腺苷、是磷酸、是能量，A项错误；酶b的适宜pH的变量范围应偏酸性，B项错误；和过程断裂的都是高能磷酸键，过程断裂的是普通化学键，所以释放能量最少的过程是，C项正确；大肠杆菌细胞属于原核细胞，原核细胞中没有线粒体，D项错误。答案：C考点二酶在细胞代谢中的作用真题试做明考向1(2017高考全国卷)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

14、解析：盐析法主要用于蛋白质的分离、纯化，胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因而可用盐析法进行沉淀，C项正确。真核细胞中DNA主要分布于细胞核中，细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量DNA分布，所以参与DNA合成的酶也可分布于线粒体和叶绿体中，A项错误。酶作为生物催化剂可以在生物体内发挥作用，也可以在生物体外发挥作用，B项错误。唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37左右，而该酶通常在低温下保存，D项错误。答案：C2(2017高考天津卷)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CT2后B增加缓

15、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：本题考查酶促反应过程中酶的作用。由图示中A、B物质变化曲线知，A、B分别为反应物和生成物，酶C的作用是降低A生成B这一反应的活化能，A正确；随反应物浓度降低，该体系中酶促反应速率先快后慢，B正确；T2后因A浓度降低导致了反应速率下降，从而导致B浓度增加缓慢，C错误；该图为最适温度下的酶促反应曲线，若适当降低反应温度，达到反应平衡的时间会延长，T2值会增大，D正确。答案：C3(2015高考海南卷)关于人体内激素和酶的叙述，错误的是()A激素的化学本质都是蛋白质B酶可以降低化学反应的活化能C高效性是酶的重要特性之一D激素与靶细胞结合可影响细胞

16、的代谢解析：人体内激素的化学本质并非都是蛋白质，如性激素为固醇，A项错误。酶的作用原理是降低反应需要的活化能，进而加快反应的速度，B项正确。酶具有专一性、高效性和作用条件较温和等特点，C项正确。激素与靶细胞结合可调节细胞代谢，D项正确。答案：A4(2013高考新课标全国卷)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解析：细胞生命活动所必需的酶，如呼吸氧化酶，会存在于分化程度不同的各类细胞中；低温抑制酶的活性，在一定范围内，当温度回升

17、后，酶的活性可以恢复，但酶的空间结构一旦被破坏，其活性将无法恢复，低温没有破坏酶的空间结构；酶提高化学反应速度是靠降低化学反应的活化能实现的；酶在化学反应中充当催化剂，也可以作为另一个反应的底物。答案：B融会贯通析考点1酶的作用原理曲线分析(1)由图可知，酶的作用原理是降低反应的活化能。(2)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酶的特性曲线分析(1)图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较，表明酶具有高效性。(2)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的曲线分析温度pH底物浓度酶浓度温度偏高或偏低，都会使酶的活性降低。

18、温度过高会使酶因空间结构遭到破坏而失去活性每种酶只能在一定的pH范围内表现出活性，过酸过碱都会使酶因空间结构遭到破坏而失活当底物达到一定浓度后，受酶量的限制，酶促反应速率不再增加底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比方法技巧会应用酶的作用和特性相关试题的解题方法技巧(1)对酶的概念、本质和特性的分析解答酶的本质、特性试题时，应关注以下几个方面：绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA，可用双缩脲试剂鉴定，甚至用蛋白酶处理来确定某种酶的本质。酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥催化作用。酶的催化作用是指能降低化学反应的活化能，提高反应速率，但不改变化学反应的方向和平衡点。在化学

19、反应前后，酶的性质、数量并不发生改变。(2)酶促反应曲线类试题解题思路解答此类试题应用“四看法”：一看两坐标轴的含义：分清自变量与因变量，了解两个变量的关系。二看曲线的变化：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，当生成物的量达到饱和后，限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素。三看特殊点：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。四看不同曲线的变化：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。巩固提升练题组题组一酶本质及作用

20、特性的考查5下列关于酶的叙述，正确的是()A在酶促反应中，酶对化学反应的催化效率称为酶活性B与无机催化剂相比，酶为化学反应提供的活化能更多使之具有高效性C高温、低温、过酸和过碱都会使酶的空间结构受到破坏而永久失活DDNA能控制蛋白质类酶的合成，但不能控制RNA类酶的合成解析：在酶促反应中酶对化学反应的催化效率称为酶活性，A正确；与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，酶不提供能量，B错误；低温不会破坏酶的空间结构，只是抑制酶活性，C错误；DNA既能控制蛋白质类酶的合成，也能控制RNA类酶的合成，D错误。答案：A6(2018浙江新高考研究联盟联考)二氧化锰和过氧化氢酶都能催化过氧化氢分解成水

21、和氧气。下表为某兴趣小组进行的实验及相应结果。下列叙述错误的是()试管反应物加入物质反应条件实验现象12%过氧化氢溶液二氧化锰室温少量气泡22%过氧化氢溶液土豆浸出液室温大量气泡32%过氧化氢溶液人新鲜唾液室温没有气泡A.本实验说明酶的催化作用具有高效性和专一性B本实验还能证明酶在细胞外也具有催化作用C若将产生的气体全部收集起来，则从1号和2号试管收集到的气体体积基本相同D若将反应条件改为沸水浴，则2号试管也不会产生气泡解析：本实验的自变量是无机催化剂和生物催化剂酶，说明酶具有高效性，自变量还有酶的种类，说明酶具有专一性，A正确；本实验是在细胞外的试管中进行的，说明酶在细胞外也具有催化作用，B

22、正确；由于反应物的量是相等的，在无机催化剂和生物催化剂作用下的反应只是速度不同，所以不同的试管中最终收集到的气体体积基本相同，C正确；过氧化氢在高温下分解速度也会加快，所以若将反应条件改为沸水浴，则2号试管也会产生气泡，D错误。答案：D题组二影响酶活性因素的考查7某课外小组在25、不同pH条件下，用人体的胃蛋白酶和胰蛋白酶分别催化蛋白质水解，实验结果如下，相关叙述正确的是()A向pH为6的反应容器中滴加盐酸后，胃蛋白酶的活性会升高B两种酶混合使用的催化效率大于两种酶单独作用的效果C本实验中pH和酶的种类是自变量，温度是无关变量D升高温度两种酶的最适pH都会增大解析：当pH6时，胃蛋白酶已失活，

23、降低pH酶的活性也不能恢复，A错误；两种酶作用的pH范围不同，所以同时使用时，催化效率变化要看pH范围，且本实验未探究两种酶混合使用时的催化效率，B错误；本实验是在不同pH条件下，探究不同种类的酶的催化效率，所以自变量是pH和酶的种类，温度则是无关变量，C正确；升高温度，最适pH不变，D错误。答案：C8某科研小组进行了温度对蔗糖酶活性影响的实验，实验结果如图1所示(t2为最适温度)，图2表示t1温度下蔗糖酶对蔗糖的催化过程，下列叙述正确的是()A由图1可判断，在反应温度由t3下降到t2的过程中，酶活性将上升B由图2可判断，蔗糖酶催化蔗糖分解为葡萄糖和果糖的效率较高C图1中，若环境温度由t1变为

24、t3，人体内蔗糖酶的活性基本不变D图2中，适当提高温度不影响单位时间内葡萄糖和果糖的产量解析：由图1分析可知，在反应温度为t3时，大部分酶不可逆地变性失活，故在反应温度由t3下降到t2的过程中，酶活性不会上升，A错误；图2只能说明蔗糖酶可以催化蔗糖水解，但是没有设置对照实验，不能证明蔗糖酶的高效性，B错误；人是恒温动物，若环境温度由t1到t3，人的体温几乎不变，所以人体内蔗糖酶的活性基本不变，C正确；蔗糖酶的活性受温度影响，所以适当提高温度可以提高酶的活性，促进蔗糖的水解，D错误。答案：C考点三有关酶实验设计与分析的考查真题试做明考向1(2016高考全国卷)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶

25、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：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。答案：C2(2016高考江苏卷)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/mL2% H2O2/ mL缓冲液/mL过氧

26、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/mL1222222232224222A.1号管为对照组，其余不都是实验组B2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解析：该实验的目的是探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，实验原理是过氧化物酶能分解H2O2，使氧化焦性没食子酸呈橙红色；实验的自变量是是否加入白菜梗提取液，其中1号管和2号管是对照组，3号管和4号管是实验组，A正确、B错误；实验设计必须遵循对照原则，3号与1、2号对照，3号管、2号管呈橙红色，1号管不变色，可以证明白菜梗中存在过氧化

27、物酶，C错误；3号管和4号管的自变量是是否经过煮沸处理，若4号管不呈橙红色，与3号管对照，说明高温使过氧化物酶变性失活，D错误。答案：A3(2016高考全国卷)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

28、_(答出两点即可)。解析：(1)如图，40(B组)所对应曲线的产物浓度先到达饱和点，即B组反应最快，酶活性最高。(2)根据图像可知，A组反应温度比最适温度低，那么在时间t1前将温度提高10，A组的反应速度会加快。(3)C组在时间t2之前已经结束化学反应，且产物浓度远远低于其他组，说明酶在该温度下已经失活，那么即使在时间t2时向体系中增加底物，C组产物总量也不会增加。(4)生物体内大多数酶是蛋白质，少数是RNA，酶具有高效性、专一性等特性。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4(2015高考重庆卷)小

29、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0.5mL提取液0.5mL提取液C加缓冲液(mL)111加淀粉溶液(mL)11137保温适当时间，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