绝世好件!重点中学二轮复习酶和ATP

填充关键点RNA催化作用专一性显著降低活化能温度、pH、底物浓度、酶浓度等C、H、O、N、PA-P~P~PADP+Pi+能量细胞呼吸直接能源物质思考连接处(1)酶与ATP有哪些共同特点？提示含量比较少，代谢离不了。(2)酶与ATP在细胞内的合成场所有什么不同？提示酶的合成场所是核糖体、细胞核，ATP的合成场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体。1．酶的化学本质及作用来源酶是活细胞产生的具催化能力的有机物化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核(真核生物)存在场所主要存在于细胞内(如呼吸酶、光合酶)，也可存在于细胞外(如消化酶)生理作用生物催化作用作用机理降低化学反应的活化能2．酶的专一性、高效性(1)专一性：①图中A表示酶，B表示被催化的反应物。②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。(2)高效性：①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。②酶只能缩短达到化学平衡的时间，不改变化学反应的平衡点。(3)实验验证：①验证酶的专一性。设计思路：酶相同，底物不同(或底物相同，酶不同)。设计方案示例：结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有专一性。②验证酶的高效性。1.酶对酶促反应的影响(1)可降低分子的活化能，使化学反应更易进行。(2)改变化学反应速率，本身不被消耗。(3)加快化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但不改变平衡点。2．根据影响酶活性的条件判断酶活性的变化(1)单一因素对酶促反应的影响①在最适温度之前，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。②在最适温度(pH)时，酶的催化作用最强，高于或低于最适温度(pH)，酶的催化作用都将减弱。③过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。(2)多种因素对酶促反应的影响①分析丙图可知：反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适pH。②分析丁图可知：反应溶液中酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。(3)底物浓度和酶浓度：①在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加，如图戊。②在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比，如图戌。考点二．探究酶作用的最适温度或最适pH(1)实验设计思路：底物＋T1pH1＋酶液底物＋T2pH2＋酶液底物＋T3pH3＋酶液⋮⋮⋮底物＋TnpHn＋酶液――→检测底物的分解速度或存在量(2)操作步骤：4．易混辨析(1)酶促反应速率不等同于酶活性。①温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。②底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。(2)在探究酶的最适温度(最适pH)时，底物和酶应达到相同温度(pH)后才混合，以使反应一开始便达到预设温度(pH)。3．右图是在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。有关叙述正确的是()A．如果温度上升5℃，b点向左下方移动B．a点时，麦芽糖酶全部参与催化C．可用斐林试剂鉴定麦芽糖的分解情况D．因受酶活性的限制，bc段催化速率不再增加解析：选最适温度时酶的活性最高，升高或降低温度，酶的活性都会降低，因此如果温度上升5℃，曲线上每一点都会下移；b点表示麦芽糖酶全部参与催化；麦芽糖及其产物葡萄糖都具有还原性，因此不能用斐林试剂进行鉴定；bc段催化速率不再增加是因为酶的数量有限，而不是酶活性受限制。A【思维辨析】(1)滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率不涉及“降低化学反应活化能”的原理(2013·四川，4C改编)()提示能降低化学反应的活化能，只是不显著。×(2)线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同(2012·大纲全国，2D)()提示线粒体、叶绿体功能不同，化学反应过程不同，因酶具有专一性，故酶的种类不相同。×(3)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸(2011·天津，1A)()提示少数酶是RNA，其基本组成单位是核糖核苷酸。×(4)水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质含有羧基(2009·广东，3D改编)()提示淀粉酶的化学本质是蛋白质。√(5)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如图所示。由图可知，甲酶可能是具有催化功能的RNA，而乙酶的化学本质为蛋白质(2011·新课标全国，2改编)()提示甲酶在蛋白酶处理后活性不变，可推知不可能是蛋白质，可能是RNA。√(6)酶提供了反应过程所必需的活化能(2011·海南，14A)()提示是降低化学反应的活化能。(7)细胞质中有作用于DNA的解旋酶(2009·重庆，1D)()提示细胞质的线粒体、叶绿体中有DNA。×√【归纳提炼】1.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作用的最适pH。(2)分析乙图可知：反应溶液中酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。2.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。【例1】甲图表示的是pH对植物和人的淀粉酶活性的影响；乙图表示的是3种脱氢酶(a、b、c)的活性受温度影响的情况。下列叙述正确的是()A.从甲图可以知道pH＝6时植物淀粉酶的活性最高B.从乙图无法知道酶c的最适温度C.从甲图可以知道若pH由酸性变成碱性时淀粉酶的活性逐渐升高D.从乙图可以知道活性温度范围最广的酶是b破题思路(1)从甲图的自变量pH入手确定A、C选项。(2)从乙图的自变量温度入手确定B、D选项。个性分析本题考查温度、pH对酶活性的影响。温度过高、过酸、过碱都能使酶彻底失活，这种失活是不可逆转的，从甲图可以看出，植物淀粉酶的最适pH在5和6之间，人的淀粉酶的最适pH在7左右。在乙图中酶活性温度范围最窄的是酶b，酶c活性受温度影响的曲线不完整，因此从乙图中无法知道酶c的最适温度。答案B思维延伸(1)由甲图中两个曲线的差异可以得出什么结论？提示人的淀粉酶活性的最适pH比植物的高。(2)由乙图分析a、b、c三种脱氢酶哪种最适温度最高？提示c解题模板“四看”法解决坐标曲线题(1)看两坐标轴的含义，了解两个变量的关系；(2)看曲线的变化，掌握变量的增减快慢的生物学意义；(3)看“五点”，即起点、终点、顶点、转折点、交叉点，理解特殊点的意义；(4)看不同曲线的变化，理解曲线之间的内在联系。(2012·广东卷)食品种类多，酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品生产应用范围较广的蛋白酶，查阅相关文献，得知：(1)pH对不同蛋白酶的活力影响有差异。据图可知，________更适宜作为食品添加剂，理由是___________。蛋白酶的活力可用_____的量来表示。(2)该蛋白酶的提取工艺流程如下：兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液pH进行了探究实验。结果显示，酶保护剂浓度在0.02～0.06mol/L范围内，酶活力较高；提取液pH在6.0～8.0范围内，酶活力较高。他们认为，要进一步提高粗酶制剂的酶活力，以达到最佳提取效果，还需对酶保护剂浓度和提取液pH进行优化，并确定以此为探究课题。请拟定该课题名称，设计实验结果记录表。【解析】(1)题目中已经提供了信息“食品种类多，酸碱度范围广”，所以选择的食品添加剂应该有较广的酸碱度适应范围。由图可知，木瓜蛋白酶的活力不随pH的变化而变化，所以可以选作食品添加剂。酶的活力可用单位时间内、单位体积中底物的减少量(或产物的增加量)来表示。(2)由题中信息已知酶保护剂的适宜浓度范围和提取液pH的适宜范围，故实验的自变量是酶保护剂的浓度和提取液的pH，需在适宜范围内确定较小的梯度进行实验。实验结果记录表要包含自变量酶保护剂的浓度和提取液的pH以及因变量底物的减少量(或产物的产生量)。【答案】(1)木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶的活力不随pH的变化而变化单位时间内、单位体积中底物减少(或产物增加)(2)课题：探究酶保护剂的浓度和提取液的pH的最佳组合一、酶、激素与维生素的比较酶激素维生素来源活细胞产生的有机物专门的内分泌腺或具有内分泌功能的细胞主要从食物中来特性高效性高效性高效性化学本质绝大多数是蛋白质，极少数是RNA多肽、蛋白质、氨基酸衍生物、脂质等种类多生理功能催化功能调节作用多是酶的辅助因子酶激素维生素相互关系共性在生物体内均属于高效能物质，即含量少，作用大，生物代谢不可缺少二、具有专一性的物质归纳1．酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。2．载体：某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。3．激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。4．tRNA∶tRNA有61种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。5．抗体：一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。考点2ATP在能量代谢中的作用1.说出下列图示中“A”的含义①中的A为；②中的A为；③中的A为；④中的A为。腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤2.判断并填充ATP与ADP相互转化的场所及对应的生理过程(注：在空格中，发生划“√”，不发生划“×”)细胞结构ADP→ATPATP→ADP细胞膜上搬运无机盐的载体蛋白细胞质基质叶绿体线粒体核糖体高尔基体内质网细胞核×√√√√√√√×√×√×√×√【思维辨析】(1)主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量(2010·天津，4A)()提示主动运输需载体蛋白和能量。(2)ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸，而其合成所需能量由磷酸提供(2007·海南，7BC改编)()√提示ATP合成所需能量由细胞呼吸或光合作用提供。×(3)细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体(2008·广东，4D)()提示来自线粒体而不是叶绿体。×(4)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡(2008·天津，6④)()提示无论是饱食还是饥饿时，ATP与ADP都保持动态平衡。×(5)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(2008·天津，6①)()提示由于剧烈运动有两种呼吸方式并存，故不相等。×(6)适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2(2009·上海，24A)()提示叶绿体不需要O2。×【归纳提炼】1.ATP的形成途径2.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A—P～P～P，高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54kJ/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酶的催化，同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。【例2】(2013·海南卷，12)甲(ATGG)是一段单链DNA片段，乙是该片段的转录产物，丙(A－P～P～P)是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是()A.甲、乙、丙的组分中均有糖B.甲、乙共由6种核苷酸组成C.丙可作为细胞内的直接能源物质D.乙的水解产物中含有丙破题思路读题干→确认该题是对DNA、RNA、ATP成分的比较→知识联想回扣→对比选项作分析。个性分析甲是D