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專題二 細胞代謝,1.酶在代謝中的作用(Ⅱ)。2.ATP在能量代謝中的作用(Ⅱ)。,考綱要求,,,,代謝中的酶與ATP,構建網(wǎng)絡,,,欄目索引,,,考點一 酶與細胞代謝,考點二 ATP與細胞代謝,,考 點 一 酶與細胞代謝,重點提煉,命題視角,題組一 從題干信息考查酶的特性,題組二 利用曲線圖考查酶,題組三 從探究酶活性的影響因素進行考查,重點提煉,,,酶的來源、本質(zhì)、特性和作用,1.酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸(2011天津，1A)( ) 2.水稻細胞內(nèi)合成的某物質(zhì)，能夠在常溫下高效分解淀粉，該物質(zhì)含有羧基(2009廣東，3D)( ) 3.酶通過降低化學反應的活化能來提高化學反應速度(2013新課標Ⅱ，6C)( ) 4.酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應的底物(2013新課標Ⅱ，6D)( ),錯混診斷,,,,√,√,√,5.滴加FeCl3溶液提高過氧化氫的分解速率不涉及“降低化學反應活化能”的原理(2013四川，4C改編)( ) 6.同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中(2013新課標Ⅱ，6A)( ) 7.低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(2013新課標Ⅱ，6B)( ) 8.探究溫度對酶活性的影響時，將酶與底物溶液在室溫下混合后于不同溫度下保溫(2014山東，4D)( ),,√,,,命題視角,,,題組一 從題干信息考查酶的特性,1.(2014福建，1)用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)，處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應，由此可推測核糖體中能催化該反應的物質(zhì)是( ) A.蛋白酶 B.RNA聚合酶 C.RNA D.逆轉(zhuǎn)錄酶,解析 A項，蛋白酶在蛋白質(zhì)水解成多肽的過程中起催化作用。 B項，RNA聚合酶在轉(zhuǎn)錄的過程中起催化作用。 C項，自然界中的酶大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。核糖體是由RNA和蛋白質(zhì)組成的，用蛋白酶將其蛋白質(zhì)除去后，處理后的核糖體仍可催化氨基酸發(fā)生脫水縮合反應，說明起催化作用的成分是RNA。 D項，逆轉(zhuǎn)錄酶在逆轉(zhuǎn)錄(或反轉(zhuǎn)錄)過程中起催化作用。 答案 C,2.(2014重慶，5)下圖為乙醇在人體內(nèi)主要的代謝過程。下列相關敘述，正確的是( ),A.乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸發(fā)生的氧化反應，均由同一種氧化酶催化 B.體內(nèi)乙醇濃度越高，與乙醇分解相關的酶促反應速率越快 C.乙醇經(jīng)代謝產(chǎn)生的[H]可與氧結(jié)合生成水，同時釋放能量 D.正常生理情況下，人體分解乙醇的速率與環(huán)境溫度呈正 相關,解析 A項，酶具有專一性，即一種酶只能催化某一種或某一類化學反應，圖中乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸要經(jīng)過兩個過程，這兩個過程需要不同的酶。 B項，在一定范圍內(nèi)，隨著底物(乙醇)濃度的增加，酶促反應速率逐漸提高，但酶的數(shù)量是有限的，當酶與受體結(jié)合達到上限時，酶促反應速率不再隨著底物濃度的增加而增大。,C項，圖中乙醇氧化分解過程中，產(chǎn)生的[H]可與氧結(jié)合生成水，同時釋放能量。 D項，人體具有體溫調(diào)節(jié)功能，人體的體溫一般情況下不會隨著環(huán)境溫度的改變而變化，所以人體分解乙醇這一酶促反應速率也不會與環(huán)境溫度呈正相關。 答案 C,技法提煉,,,模型法理解酶的作用與特性,(1)酶的模型1,①該模型表示了酶的作用特點——專一性。 ②圖中b表示酶，c表示被催化的反應物。,(2)酶的模型2 ①該模型表示酶具有催化作用和高效性。 ②酶只能縮短達到化學平衡所需的時間，而不能改變化學反應的平衡點。,命題視角,,,題組二 利用曲線圖考查酶,3.如圖表示某種酶在不同處理條件(a、b、c)下催化某反應時生成物的量與反應時間的關系。下列說法正確的是( ),A.酶提供了反應過程所必需的活化能 B.圖中三組反應物起始量一樣，造成差異的原因可能 有溫度、pH、酶濃度等 C.若是溫度不同造成反應速率不同，則a一定為該酶催 化反應的最適溫度 D.酶分子在催化反應完成后立即會被降解,解析 酶只是降低了反應過程所必需的活化能，A錯誤。 反應物起始量都相同，造成酶促反應速率差異的原因可能是酶活性的差異，影響因素是溫度、pH、酶濃度等，B正確。 溫度對酶活性的影響曲線類似于拋物線形狀，圖給出的信息太少，無法判斷a是否為最適溫度，C錯誤。 作為催化劑的酶分子在催化反應前后，分子結(jié)構不發(fā)生改變，D錯誤。 答案 B,4.高溫淀粉酶在應用前，需要對該酶發(fā)揮作用的最佳溫度范圍進行測定。下圖中曲線①表示在一定溫度范圍內(nèi)的相對酶活性(酶活性與酶最大活性的百分比)。曲線②為酶的熱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，即將酶在不同溫度下保溫足夠長的時間，再在酶活性最高的溫度下測其殘余酶活性而得到的數(shù)據(jù)。下列有關敘述不正確的是( ),A.曲線①表明，當溫度為80 ℃時，該酶活性最高 B.該酶發(fā)揮作用的最佳溫度范圍是60～70 ℃ C.曲線②上35 ℃數(shù)據(jù)點是在60～70 ℃時測得的 D.曲線②表明，該酶的熱穩(wěn)定性在70 ℃之后迅速下降,解析 結(jié)合題干，曲線①表明80 ℃是該酶活性最高的溫度，A項正確； 該酶發(fā)揮作用的最佳溫度范圍是60～70 ℃，因為此溫度下不僅酶活性較強，且殘余活性也強，B項正確；,曲線②上35 ℃數(shù)據(jù)點是在酶活性最高的溫度下(即80 ℃)測得的(由題目要求中對②曲線對應的操作過程的敘述知)C項錯誤； 曲線②表明該酶的熱穩(wěn)定性在70 ℃之后急劇下降，D項正確。 答案 C,總結(jié)提升,,,酶的曲線分析,(1)影響酶活性的曲線,①在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨著溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍酶的催化作用逐漸減弱。 ②過酸、過堿、高溫都會使酶的空間結(jié)構遭到破壞，使酶失去活性；而低溫只是抑制酶的活性，酶的分子結(jié)構并未遭到破壞，溫度升高可恢復其活性。,(2)底物濃度和酶濃度對酶促反應速率的影響,①甲圖中：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應速率隨底物濃度的增加而加快，但當?shù)孜镞_到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性的限制，酶促反應速率不再增加。,②乙圖中：在底物充足，其他條件適宜的情況下，酶促反應速率與酶濃度成正比。 ③甲、乙兩圖中底物濃度、酶濃度都是通過底物與酶的接觸面積大小影響酶促反應速率的。,題組三 從探究酶活性的影響因素進行考查,5.在三支試管中加入等量的質(zhì)量分數(shù)為5%的過氧化氫溶液，再分別加入適量的二氧化錳、新鮮豬肝研磨液、唾液，一段時間后測得底物含量變化如圖所示。下列敘述不正確的是( ),命題視角,,,A.曲線B表示二氧化錳的催化作用，曲線A與曲線B對 照反映了無機催化劑具有專一性 B.曲線C表示豬肝中過氧化氫酶的催化作用，曲線A 與曲線C對照反映了酶具有專一性 C.曲線C與曲線B對照可以說明酶具有高效性 D.曲線A不下降的原因可能是唾液淀粉酶與該底物不 能形成酶—底物復合物,解析 分析題圖可知，曲線A、B、C分別表示唾液淀粉酶、二氧化錳、新鮮豬肝研磨液中過氧化氫酶的催化作用。酶的催化作用具有專一性，B項正確； 曲線C與曲線B對照可以說明酶具有高效性，C項正確； 曲線A不下降的原因可能是唾液淀粉酶與該底物不能形成酶—底物復合物，無法催化過氧化氫的分解，D項正確。 答案 A,6.如圖所示，在編號為1、2、3、4的四支試管中分別加入相應的溶液后，將其置于適宜的溫度條件下保溫一段時間。然后分別向1號和2號試管中加入斐林試劑各2 mL，搖勻后將兩試管置于水浴鍋內(nèi)加熱至50～65 ℃，同時分別向3號和4號試管中加入雙縮脲試劑各2 mL，搖勻后將兩試管置于冷水中，則四支試管的顏色變化是( ),A.1號和2號試管顯磚紅色，3號試管無色，4號試管顯藍色 B.1號試管顯淺藍色，2號試管無色，3號試管顯紫色，4號 試管顯藍色 C.1號試管顯磚紅色，2號試管顯淺藍色，3號和4號試管顯 紫色 D.1號試管顯磚紅色，2號試管顯淺藍色，3號試管顯紫色， 4號試管顯藍色,解析 1號試管中淀粉酶能催化淀粉水解成麥芽糖，麥芽糖屬于還原性糖，加入斐林試劑后水浴加熱產(chǎn)生磚紅色沉淀； 2號試管中淀粉酶不能催化蔗糖水解，蔗糖又是非還原性糖，加入斐林試劑并水浴加熱時，不產(chǎn)生磚紅色沉淀，而呈現(xiàn)斐林試劑本身的顏色，即淺藍色； 3號試管中蛋白酶能將雞蛋清中的蛋白質(zhì)水解成多肽，又因溶液中存在蛋白酶(一種蛋白質(zhì))，故加入雙縮脲試劑后，它們與雙縮脲試劑發(fā)生反應產(chǎn)生紫色絡合物； 4號試管中存在DNA酶(一種蛋白質(zhì))，其與雙縮脲試劑發(fā)生反應產(chǎn)生紫色絡合物。 答案 C,7.某同學將若干浸有酵母菌的小濾紙片(1 cm2)取出后晾干，制備成附著有H2O2酶的濾紙片，用如圖所示的裝置進行探究影響酶促反應速率的因素的實驗，下列分析錯誤的是( ),A.為了提高實驗的準確性，每個燒杯中需放多個濾紙片 B.可通過設置不同pH的H2O2溶液來探究pH對酶活性 的影響 C.不能通過設置不同溫度的H2O2溶液來探究溫度對酶 活性的影響 D.酶促反應速率可用濾紙片從燒杯底部到浮出液面的 時間(即t3－t2)來表示,解析 該實驗是通過H2O2來探究影響酶促反應速率的因素，可設置不同pH的H2O2溶液來探究pH對酶活性的影響，由于溫度升高可以促進H2O2的分解，所以不能通過設置不同溫度的H2O2溶液來探究溫度對酶活性的影響； 酶促反應速率可用濾紙片進入燒杯到浮出液面的時間(t3－t1)的倒數(shù)來表示，即1/(t3－t1)； 該圖示中只有一片濾紙片，為了提高實驗的準確性，應增加濾紙片的數(shù)量，測出時間后取其平均值。 答案 D,與酶有關實驗的易混易誤點分析,(1)探究溫度對酶活性的影響：①不能用過氧化氫酶來探究溫度對酶活性的影響，因為加熱本身也能使過氧化氫分解加快。②必須在達到預設的溫度條件后，再讓反應物與酶接觸，避免在未達到預設的溫度時反應物與酶接觸發(fā)生反應，影響實驗結(jié)果。③在探究溫度對淀粉酶活性影響的實驗時，最好不用斐林試劑來檢測淀粉是否在淀粉酶的催化下水解生成麥芽糖等還原糖，因為加入斐林試劑后需要加熱才能出現(xiàn)磚紅色沉淀，這樣原處于低溫條件下的淀粉酶的活性會慢慢恢復，催化淀粉水解產(chǎn)生還原糖，導致形成錯覺，從而得出錯誤的結(jié)論。,易錯警示,,,(2)用不同底物、同種酶來探究酶的專一性時，若是用淀粉酶作用于淀粉、蔗糖兩種底物，則應用斐林試劑作為檢測試劑，不能選用碘液作為檢測試劑，因為碘液無法檢測蔗糖是否發(fā)生了水解。,,考點二 ATP與細胞代謝,重點提煉,命題視角,題組一 從ATP的結(jié)構進行考查,題組二 從ATP的來源、去向及在生命活動中的作用進行考查,重點提煉,,,1.ATP分子的結(jié)構,2.ATP的形成途徑,3.ATP的產(chǎn)生場所 植物產(chǎn)生ATP的場所是葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，而動物產(chǎn)生ATP的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。,1.ATP水解釋放的能量可用于細胞內(nèi)的吸能反應(2014新課標Ⅱ，1C)( ) 2.在生物體的活細胞內(nèi)ATP與ADP的轉(zhuǎn)化只能單向進行(2014四川，1D)( ) 3.ATP可以水解為一個核苷酸和兩個磷酸，而其合成所需能量由磷酸提供(2007海南，7BC改編)( ),錯混診斷,,,√,,,4.細胞質(zhì)中消耗的ATP均來源于線粒體和葉綠體(2008廣東，4D)( ) 5.人在饑餓時，細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態(tài)平衡(2008天津，6④)( ) 6.人長時間劇烈運動時，骨骼肌細胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時相等(2008天津，6①)( ),,,,命題視角,,,題組一 從ATP的結(jié)構進行考查,1.下圖是人體細胞代謝部分簡圖。圖中甲表示ATP，下列有關敘述錯誤的是( ),A.甲→乙→丙→丁過程中，起催化作用的酶空間結(jié)構 不同 B.丙是RNA的基本組成單位之一 C.丁由腺嘌呤和核糖組成，而戊可用于甲的合成 D.在紅細胞吸收葡萄糖時，細胞中乙的含量會顯著增加,解析 甲→乙→丙→丁表示ATP的逐步水解，每一次水解反應的酶都不同，故A正確。 丙為A－P，A是腺苷，由1分子核糖和1分子腺嘌呤構成，加上1分子磷酸，構成1分子腺嘌呤核糖核苷酸，故B正確。 丁表示腺苷，由腺嘌呤和核糖組成，戊表示磷酸，是ATP的組成成分，故C正確。 紅細胞吸收葡萄糖為協(xié)助擴散，不需要消耗ATP，故乙(ADP)的含量不會增加，故D錯。 答案 D,2.在下列四種化合物的化學組成中，“”中所對應的含義最接近的是( ),A.①② B.①③ C.③④ D.⑤⑥,解析 根據(jù)題意，“”中所對應的含義分別為： ①一磷酸腺苷AMP即腺嘌呤核糖核苷酸，②腺嘌呤，③DNA分子上的腺嘌呤脫氧核苷酸，④RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，⑤腺苷，⑥腺苷。 答案 D,易錯提醒,,,不同化合物中“A”的辨析,命題視角,,,題組二 從ATP的來源、去向及在生命活動中的作用進行考查,3.(2014大綱，2)ATP是細胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關ATP的敘述，錯誤的是( ) A.線粒體合成的ATP可在細胞核中發(fā)揮作用 B.機體在運動時消耗ATP，睡眠時則不消耗ATP C.在有氧與缺氧的條件下細胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATP D.植物根細胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來源于呼 吸作用,解析 A項，細胞核中無法進行呼吸作用，它所需要的ATP主要由細胞質(zhì)中的線粒體提供。 B項，ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)，機體時刻都在消耗ATP。 C項，有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段均在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行，均有ATP形成。 D項，植物根細胞吸收礦質(zhì)元素離子主要是通過主動運輸?shù)姆绞竭M行的，其消耗的能量來源于呼吸作用產(chǎn)生的ATP。 答案 B,,4.(2014江蘇，14)下列生命活動中不需要ATP 提供能量的是( ) A.葉肉細胞合成的糖運輸?shù)焦麑?B.吞噬細胞吞噬病原體的過程 C.淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖 D.細胞中由氨基酸合成新的肽鏈,,解析 A項，葉肉細胞合成的糖(如葡萄糖)通過主動運輸進入果實細胞需要消耗ATP。 B項，吞噬細胞吞噬病原體依賴膜的流動性，需要消耗ATP提供的能量。 C項，在適宜的溫度、pH條件下，淀粉酶催化淀粉水解，此過程不需要消耗ATP提供的能量。 D項，氨基酸在核糖體上脫水縮合形成肽鏈需要消耗ATP提供的能量。 答案 C,,總結(jié)提升,,,有關“生物與能量”的知識歸納,(1)“物質(zhì)合成”：如細胞分裂間期蛋白質(zhì)的合成和DNA的復制、葡萄糖合成糖原、甘油和脂肪酸合成脂肪等，需要消耗ATP。但蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)被消化為氨基酸不消耗ATP。 (2)“神經(jīng)傳導”：在神經(jīng)纖維上表現(xiàn)為動作電位，需要消耗ATP；在突觸小體內(nèi)，進行神經(jīng)遞質(zhì)的合成與釋放，需要消耗ATP。,(3)病毒等少數(shù)種類的生物不具有獨立代謝能力，其增殖或復制過程也要消耗ATP，這些ATP是由宿主細胞代謝產(chǎn)生的。ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的供能機制是生物界的共性。 (4)植物光合作用光反應階段產(chǎn)生的ATP用于暗反應階段C3的還原，不用于其他生命過程；植物或動物細胞呼吸產(chǎn)生的ATP才能用于多種生命過程。,(5)光能進入生物群落后，以化學能的形式儲存于有機物中，以有機物為載體通過食物鏈流動。 (6)能量在生物群落中單向流動，不能重復利用。,