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2019-2020年高三生物總復(fù)習(xí) 第10講酶和ATP教案 【考綱要求】 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 考綱要求 (1)酶在代謝中的作用 (2)ATP在細(xì)胞代謝中的作用 (3)光合作用的基本過(guò)程 (4)影響光合作用速率的環(huán)境因素 (5)細(xì)胞呼吸 (6)探究影響酶活性的條件 (7)綠葉中色素的提取和分離 (8)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ 實(shí)驗(yàn)與探究能力(2) 實(shí)驗(yàn)與探究能力(1) 實(shí)驗(yàn)與探究能力(2) 【考點(diǎn)分析】 知識(shí)點(diǎn) 試卷類型 分值 題型 酶和ATP xx 天津 4 選擇題 xx 廣東 2 選擇題 xx 廣東 1l 非選擇題 xx 重慶 4 選擇題 xx 廣東 2 選擇題 xx 江蘇 2 選擇題 xx 遼寧 4 選擇題 xx 山海 2 選擇題 xx 海南 4 選擇題 xx 全國(guó)Ⅰ 10 非選擇題 xx 全國(guó)Ⅱ 14 非選擇題 【考點(diǎn)預(yù)測(cè)】 本節(jié)是高考的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，也是在學(xué)習(xí)過(guò)程中比較難于理解的內(nèi)容，其中影響酶活性的因素還是高考中比較容易出現(xiàn)的問(wèn)題，常以選擇題和大題圖表的形式出現(xiàn)。 【知識(shí)梳理】 一、 酶在代謝中的作用 1、 酶的本質(zhì) 2、 酶的特性 3、 酶在代謝中的作用 4、 影響酶活性的因素 二、 ATP在代謝中的作用 1、 ATP的化學(xué)組成 2、 ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 3、 ATP的來(lái)源 【重點(diǎn)解析】 .影響酶活性的因素 酶促反應(yīng)受到多種因素的影響，這些因素既包括酶的濃度等內(nèi)部因素，也包括溫度、pH等外部因素。 1．溫度對(duì)酶促反應(yīng)的影響 酶促反應(yīng)在一定溫度范圍內(nèi)反應(yīng)速度隨溫度的升高而加快；但當(dāng)溫度超過(guò)一定限 度時(shí)，酶的活性會(huì)隨溫度升高而降低(高溫可能使酶的活性喪失，低溫只是使酶的活性 降低)。在一定條件下，每一種酶在某一定溫度時(shí)活性最大．這個(gè)溫度就稱為這種酶的最適溫度。溫度對(duì)酶促反應(yīng)的影響可以如右圖所示。 2．pH對(duì)酶促反應(yīng)的影響 每一種酶只能在一定限度的pH范圍內(nèi)才表現(xiàn)活性，超過(guò)這個(gè)范圍，酶就會(huì)失去活 性(過(guò)酸或過(guò)堿會(huì)使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性)。在一定條件下，每種酶在某一是pH的活性最大，這個(gè)pH稱為這種酶的最適pH。 pH對(duì)酶促反應(yīng)的影響如右圖所示。 3．酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響 在底物充足，其他條件固定的條件下且系統(tǒng)中不含有抑制酶活性的物質(zhì)及其他不 利于酶發(fā)揮作用的因素時(shí)，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響如右圖所示。 4．底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響 在底物濃度較低時(shí)，反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，反應(yīng)速率與底物濃度近乎成正比；在底物濃度較高時(shí)，底物濃度增加，反應(yīng)速率也隨之加快，但不顯著；當(dāng)?shù)孜餄舛群艽笄疫_(dá)到一定限度時(shí)，反應(yīng)速率達(dá)到一個(gè)最大值，此時(shí)即使再增加底物濃度， 反應(yīng)速率也幾乎不再改變。底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響如右圖所示。 例1．在唾液水解淀粉的實(shí)驗(yàn)中，將唾液稀釋10倍與用唾液原液實(shí)驗(yàn)效果相同，這表明酶具有 A．專一性　　B．穩(wěn)定性　　　C．高效性　　D．多樣性 解析：由題意知，考查的是酶的特性，稀釋后仍具有原來(lái)的試驗(yàn)效果，說(shuō)明酶具有高效性。 答案：C 例2．酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的。下列關(guān)于酶的論述錯(cuò)誤的是 A．有些酶是核酸 B．酶的數(shù)量因參與化學(xué)反應(yīng)而減少 C．酶的活性與pH有關(guān) D．酶的催化效率很高 解析：考查的是酶的特性、影響酶活性的因素、酶的作用。酶是一類具有催化作用的生物大分子，酶是生物催化劑，那么酶就不會(huì)因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)而減少。 答案：B 例3．在測(cè)定胃蛋白酶活性時(shí)，將溶液中pH由10降到2的過(guò)程中，胃蛋白酶的活性將 A．不斷上升 B．先升后降 C．先降后升 D．沒(méi)有變化 解析：考查的是影響酶活性的PH，胃蛋白酶最適PH是1.9，但是過(guò)酸或者強(qiáng)堿都會(huì)使酶失活，那么當(dāng)把PH由10到2，在PH為10的時(shí)候酶就已經(jīng)失去活性了，所以不改變。 答案：D 例4.某生物學(xué)興趣小組進(jìn)行了“加酶洗衣粉最適溫度的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)。下表是他們記錄的不同溫度除去不同污漬所需時(shí)間對(duì)照表，請(qǐng)依據(jù)表中數(shù)據(jù)作答。 水溫/℃ 冷水 20 30 40 50 60 70 80 植物油 48 39 30 20 17 11 12 20 藍(lán)墨水 93 86 80 72 68 67 81 105 奶漬 48 43 28 12 6 4 12 17 （1）要達(dá)到最佳洗滌效果，使用加酶洗衣粉的最適宜溫度范圍是 。 （2）在適宜溫度范圍內(nèi)，加酶洗衣粉對(duì)衣物上的 的洗滌效果最佳，對(duì)藍(lán)墨水 的洗滌效果最差，其原因是 。 （3）羊毛、蠶絲等織物 （填“能”或“不能”）用加酶洗衣粉洗滌，因?yàn)? 。 解析：考察的是影響酶活性的因素，影響酶活性的因素有很多，最主要就是溫度和酸堿度，本題考查的是溫度可以影響酶活性的因素，溫度過(guò)高和過(guò)低都可以影響酶的活性，從圖中可以看出，60℃是酶催化活性的最適溫度 。 答案： （1）50℃-70℃ （2）奶漬 藍(lán)墨水不是有機(jī)物，酶對(duì)其作用很弱 （3）不能 酶能夠破壞羊毛、蠶絲的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 【實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練】 （09重慶卷）1.下列有關(guān)酶的敘述，正確的是 A. 高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性 B. 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生并具有催化作用的蛋白質(zhì) C. 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的催化葡萄糖分析的酶 D. 細(xì)胞質(zhì)中沒(méi)有作用于DNA的解旋酶 答案：C 解析：只有在高溫下酶的結(jié)構(gòu)被破壞失去活性不可恢復(fù)，而在低溫下酶只是活性降低；根據(jù)酶的概念，酶可以是蛋白質(zhì)，也可以是RNA質(zhì)基質(zhì)中可完成有氧呼吸和無(wú)氧呼吸共有的第一階段，即有分解葡萄糖為丙酮酸的酶；細(xì)胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體中有DNA，DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的時(shí)候DNA的解旋酶。此題為容易題，識(shí)記類。 （09廣東卷）2.水稻細(xì)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) A. 在4℃條件下易變性 B．只含有C、H C．也能催化淀粉合成 D．含有羧基 答案：D 解析：能在常溫下分解淀粉的，是酶。酶在高溫下才會(huì)變性失活，A項(xiàng)不對(duì)；淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，一定含有C、H、O、N， 所以B項(xiàng)不對(duì)；酶具有專一性特異性，能催化分解的不能催化合成，C項(xiàng)不對(duì)。 蛋白質(zhì)的基本組成單位為氨基酸，氨基酸含有羧基，D 項(xiàng)對(duì)。 （09江蘇卷）3．加工橘子罐頭，采用酸堿處理脫去中果皮（橘絡(luò)），會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重污染。目前使用酶解法去除橘絡(luò)，可減少污染。下列生長(zhǎng)在特定環(huán)境中的4類微生物，可以大量產(chǎn)生所用酶的有 A．生長(zhǎng)在麥麩上的黑曲霉 B．生長(zhǎng)在酸奶中的乳酸菌 C．生長(zhǎng)在棉籽殼上的平菇 D．生長(zhǎng)在木屑上的木霉 答案：ACD 解析：本題考查酶的專一性。橘絡(luò)的主要成分是纖維素，要將其分解需要纖維素酶，麥麩、棉籽殼、木屑的主要成分也是纖維素，所以生長(zhǎng)在上述三種成分的黑曲霉，平菇、木酶肯定能產(chǎn)生纖維素酶，所以可以利用。而乳酸菌的培養(yǎng)基為酸奶，其主要成分是蛋白質(zhì)，不含纖維素，所以乳酸菌不能產(chǎn)生纖維素酶。 （09遼寧、寧夏卷）4. 右圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是 A．當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時(shí)，酶活性下降 B．當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時(shí)，酶活性上升 C．酶活性在t2時(shí)比t1高，故t2時(shí)更適合酶的保存 D．酶活性在t1時(shí)比t2低，表明t1時(shí)酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重 答案：B 解析：在最適宜的溫度下，酶的活性最高。溫度偏高或偏低,酶活性都會(huì)明顯降低。當(dāng)反應(yīng)溫度t2調(diào)到最適溫度時(shí)，酶活性上升。溫度過(guò)高，還會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活，0左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低，但能使酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù)，酶適于在低溫下保存，故C，D錯(cuò)誤。 （09上海卷）5.將剛采摘的亂玉米立即放入沸水中片刻，可保持其甜味。這是因?yàn)榧訜釙?huì) A. 提高淀粉酶活性 B. 改變可溶性糖分子結(jié)構(gòu) C. 防止玉米粒發(fā)芽 D. 破壞將可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉的酶 答案：D 解析：剛采摘的甜玉米內(nèi)含有大量將可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉的酶，這些酶可將可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉使其失去甜味，經(jīng)沸水高溫處理使酶失活來(lái)保持甜味。 （09海南卷）6.能使植物細(xì)胞壁和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)均破壞的一組酶是 A. 淀粉酶、纖維素、溶菌酶 B. 纖維素酶、果膠酶、蛋白酶 C. 果膠酶、溶菌酶、纖維素酶 D. 磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶 答案：B （09全國(guó)卷Ⅰ）7．（10分） 桃果實(shí)成熟后，如果軟化快，耐貯運(yùn)性就會(huì)差。下圖表示常溫下A、B兩個(gè)品種桃果實(shí)成熟后硬度等變化的試驗(yàn)結(jié)果。 據(jù)圖回答： （1）該實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示桃果實(shí)成熟后硬度降低，其硬度降低與細(xì)胞壁中的________降解由關(guān)，該物質(zhì)的降解與_________的活性變化有關(guān)：也與細(xì)胞壁中的__________降解有關(guān)，該物質(zhì)的降解與__________的活性變化有關(guān)。 （2）A、B品種中耐貯運(yùn)的品種是__________。 （3）依據(jù)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，桃果實(shí)采摘后減緩變軟的保存辦法應(yīng)該是_________，因?yàn)開___________________。 （4）采摘后若要促使果實(shí)提前成熟，科選用的方法由___________和__________________。 （5）一般來(lái)說(shuō)，果實(shí)成熟過(guò)程中還伴隨著綠色變淺，其原因是____________。 答案： （1）纖維素 纖維素酶 果膠質(zhì) 果膠酶 （2）A （3）適當(dāng)降低溫度 低溫可降低有關(guān)酶的活性，延緩果實(shí)軟化 （4）用乙烯進(jìn)行處理 適當(dāng)提高貯存溫度 （5）葉綠素含量低 解析： （1）從圖中可以看出，果實(shí)成熟后硬度的變化與細(xì)胞壁中纖維素的含量變化一致與果膠質(zhì)水解產(chǎn)物變化相反，可見，其硬度的降低與纖維素和果膠的降解有關(guān)，而纖維素的降解與纖維素酶的活性有關(guān)，果膠的降解與果膠酶的活性有關(guān)。 （2）A品種在成熟后，其硬度變化比較小，應(yīng)耐貯運(yùn)。 （3）從（1）的分析可以看出：果實(shí)成熟采摘后要減緩變軟就是要降低酶的活性，而要降低酶的活性，就要適當(dāng)降低溫度，從而延緩果實(shí)軟化。 （4）采摘后要使果實(shí)提前成熟，可以根據(jù)以上分析，適當(dāng)提高貯存的溫度或用乙烯處理。 （5）果實(shí)成熟過(guò)程中綠色變淺是因?yàn)槿~綠素轉(zhuǎn)變成了其他色素，從而含量降低。 （09全國(guó)卷Ⅰ）8．（11分） 已知，可以通過(guò)觀察反應(yīng)過(guò)程中的生成速度（即氣泡從溶液中釋放的速度）來(lái)判斷H2O2分解反應(yīng)的速度。請(qǐng)用所給的實(shí)驗(yàn)材料和用具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使其能同時(shí)驗(yàn)證過(guò)氧化氫酶具有催化作用和高效性。要求寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問(wèn)題。 實(shí)驗(yàn)材料與用具：適宜濃度的H2O2溶液，蒸餾水，3.5%溶液，0.01%牛過(guò)氧化氫酶溶液，恒溫水浴鍋，試管。 （1）實(shí)驗(yàn)步驟： ① （2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論： 整個(gè)實(shí)驗(yàn)中不同處理的試管中O2的釋放速度從快到慢依次是：________________。由此可得出的結(jié)論是____________________________________。 （3）如果僅將實(shí)驗(yàn)中的恒溫水浴改為80℃，重做上述實(shí)驗(yàn)，O2釋放的速度最快的是_____________，原因是__________________________________。 答案： （1）①取3支試管，各加入等量且適量的H2O2溶液，放入37℃恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時(shí)間。 ②分別向上述3支試管中加入等量且適量的蒸餾水、FeCl3溶液和過(guò)氧化氫酶溶液。 ③觀察各管中釋放氣泡產(chǎn)生的快慢。 （2）加酶溶液的試管、加FeCl3的溶液的試管、加蒸餾水的試管 酶具有催化作用和高效性 （3）加FeCl3溶液的試管 在此溫度下，F(xiàn)eCl3催化作用加快，而過(guò)氧化氫酶因高溫變性而失去了活性 解析：該題要同時(shí)驗(yàn)證酶具有催化作用和高效性，因此應(yīng)遵循對(duì)照性原則、科學(xué)性原則和單一變量原則。 （1）實(shí)驗(yàn)步驟：①取3支試管，編號(hào)，各加入等量且適量的H2O2溶液，放入37℃恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時(shí)間。②分別向上述3支試管中加入等量且適量的蒸餾水、FeCl3溶液和過(guò)氧化氫酶溶液。③觀察現(xiàn)象：3 支試管中氣泡產(chǎn)生的快慢。 （2）整個(gè)實(shí)驗(yàn)中,不同處理的試管中O2釋放最快的是加酶溶液的試管，其次是加FeCl3溶液的試管，再次是加蒸餾水的試管，由此可得出的結(jié)論是酶具有催化作用和高效性。 （3）將恒溫水浴改為80℃，重做上述實(shí)驗(yàn)，由于過(guò)氧化氫酶因高溫變性而失去了活性，因此釋放O2最快的是加FeCl3溶液的試管。 （09全國(guó)卷Ⅱ）9. （14分） 請(qǐng)用所給的實(shí)驗(yàn)材料和用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證哺乳動(dòng)物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性。要求完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問(wèn)題。 實(shí)驗(yàn)材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4種溶液，斐林試劑、37℃恒溫水浴鍋、沸水浴鍋。 （1）若“+”代表加入適量的溶液，“-”代表不加溶液，甲、乙等代表試管標(biāo)號(hào)，請(qǐng)用這些符號(hào)完成下表實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（把答案填在答題卡上相應(yīng)的表格中）。 溶 液 試 管 蔗糖溶液 淀粉溶液 蔗糖酶溶液 唾液淀粉酶溶液 甲 + — + — （2）實(shí)驗(yàn)步驟： ①按照上表中的設(shè)計(jì)，取試管、加溶液。 （3）結(jié)果預(yù)測(cè)： （4）結(jié)論： （5）在上述實(shí)驗(yàn)中，如果僅將37℃恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到20℃，而在其他條件不變的情況下重做上述實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色會(huì)比37℃時(shí)淺，其原因是 。 32．（14分） 答案： （1） 溶 液 試 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）②混勻，37℃恒溫水浴一段時(shí)間 ③取出試管，分別加入適量的斐林試劑，混勻，沸水水浴一段時(shí)間 ④觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果 （3）含有蔗糖和蔗糖酶溶液的試管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管中不出現(xiàn)磚紅色沉淀 （4）酶的催化作用有專一性 （5）20℃低于酶的最適溫度，酶活性低，水解產(chǎn)生的還原糖少 解析：該題是要驗(yàn)證蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性，因此應(yīng)遵循對(duì)照性原則、科學(xué)性原則和單一變量原則。 （1）因此表格中所填內(nèi)容如下 溶液 試管 蔗糖溶液 淀粉溶液 蔗糖酶溶液 淀粉酶溶液 甲 + — + — 乙 — + — + 丙 + — — + 丁 — + + — （2）實(shí)驗(yàn)步驟①按照上表中的設(shè)計(jì)，取試管、加溶液。 ②將上述溶液混合均勻，在37℃恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時(shí)間。 ③取出試管，分別加入適量的斐林試劑，混合均勻，再在沸水浴中保溫一定時(shí)間。 ④觀察現(xiàn)象并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 （3）應(yīng)該在只有含蔗糖和蔗糖酶溶液的甲試管以及含淀粉和淀粉酶溶液的乙試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管不應(yīng)該出現(xiàn)磚紅色沉淀。 （4）結(jié)論：說(shuō)明酶的催化作用具有專一性。 （5）如果將37℃恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到20℃，由于20℃低于酶的最適溫度，酶的活性會(huì)下降，水解產(chǎn)生的還原糖少，所以出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色會(huì)比37℃時(shí)的淺。 【名師點(diǎn)撥】 影響酶活性因素小技巧： 溫度和PH都可以影響酶的活性，但是二者又是有區(qū)別的，溫度過(guò)高可以使酶失去活性，不能恢復(fù)活性，但是過(guò)低可以恢復(fù)活性，但是PH過(guò)高和過(guò)低都可以失去活性而且不能恢復(fù)。