2020届高三生物二轮复习 第3讲 代谢中的酶与atp课件

第3讲代谢中的酶与ATP知识联网 参考答案①RNA②高效③降低活化能④温度⑤A-P~P~P⑥细胞呼吸⑦光合作用记一记1.适当加热可提高酶的活性,加快酶促反应速率。2.酶具有催化作用,其作用原理是降低化学反应的活化能。3.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。4.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。5.酶具有专一性和高效性,作用条件较温和。6.低温抑制酶的活性,但不破坏酶的分子结构。7.影响酶活性的因素有温度、pH和酶的抑制剂。高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构破坏而永久失去活性。8.三磷酸腺苷(ATP)是一种高能磷酸化合物,分子简式为A-P~P~P,它是生物体新陈代谢的直接能源物质。9.ATP在细胞中含量很少,但转化非常快,ADP+Pi+能量 ATP是不可逆的,两个反应的反应场所、参与的酶、能量的来源、ATP的去向都不同。10.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。辨一辨()1.唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度是37℃。(2017课标Ⅱ,3D)()2.酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能,使化学反应顺利进行。()3.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶。(2017课标Ⅱ,3A)()4.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加。(2016海南单科,11B)()5.酶所催化的化学反应一般都是在比较温和的条件下进行的。()6.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江苏单科,4C)()7.ATP能在神经元线粒体的内膜上产生。(2016课标Ⅰ,4A)()8.ATP的组成元素为C、H、O、N、P,其中A指腺嘌呤,P代表磷酸基团。()9.ATP中高能磷酸键水解可释放能量。()10.ATP可为物质跨膜运输提供能量。答案1.✕2.√3.✕4.✕5.√6.√7.√8.✕9.√10.√总纲目录高频命题点1酶的作用和特性高频命题点2与酶相关的实验设计与分析高频命题点3ATP在能量代谢中的作用高频命题点1酶的作用和特性新题速递1.(2017湖北黄冈三联,3)为使反应物A→产物P,采取了有酶催化(最适温度和pH)和有无机催化剂催化两种催化方法,其能量变化过程用图甲中两条曲线表示;图乙表示某酶促反应过程的示意图。下列有关分析中不合理的是 ()A.距离b可反映无机催化剂催化效率比有酶催化时效率低的原因B.适当升高温度,有酶催化时的曲线Ⅱ对应的距离a将下降C.图乙中②可代表蔗糖,那么③④可代表果糖和葡萄糖D.图乙所示过程可以说明酶具有专一性答案B图甲中Ⅰ曲线表示无机催化剂催化反应的能量变化过程,Ⅱ曲线表示酶催化反应的能量变化过程,所以距离b代表酶降低反应活化能比无机催化剂多,所以可反映无机催化剂催化效率比有酶催化时效率低,A正确;适当升高温度,酶的活性降低,有酶催化时的曲线Ⅱ中对应的距离a将上升,B错误;图乙是酶的专一性模型,若②代表蔗糖,在蔗糖酶作用下,可得到果糖和葡萄糖,用③④代表,C、D正确。2.(2017浙江绍兴3月测试,23)pH对两种酶作用的影响如图所示。下列叙述错误的是 () A.酶通常在一定pH范围内起作用,在某一pH下作用最强B.不同酶的pH范围宽度相同C.在各自的最适pH下,不同酶的催化效率不同D.在一种酶的最适pH范围内,另一种酶可能失活答案B过酸、过碱会导致酶失去活性,酶有最适pH,A正确;如图所示,胃蛋白酶的pH范围宽度约为3.8,而胰蛋白酶的pH范围宽度约为4.0,B错误;在各自最适pH下,胃蛋白酶和胰蛋白酶催化的反应速率不同,C正确;如图所示,当pH为8时,胰蛋白酶处于最适pH,而胃蛋白酶已经失去活性,D正确。整合突破1.与酶有关的曲线分析(1)酶的作用原理:①由下图可知,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: 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: ①分析图3和图4:温度和pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。②分析图5:OP段酶促反应速率的限制因素是底物浓度,P点以后的限制因素则是酶浓度。2.酶的作用和特性相关试题的解题策略(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:①绝大多数酶的化学本质是蛋白质,少数是RNA,可用双缩脲试剂或吡罗红试剂进行鉴定,甚至用蛋白酶处理来确定某种酶的本质。②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。③在化学反应前后,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”:①一看两坐标轴的含义:分清自变量与因变量,了解两个变量的关系。②二看曲线的变化: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。③三看特殊点: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。④四看不同曲线的变化: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。经典再练1.(2017江苏镇江一模,21)图甲是在最适温度下,H2O2酶促反应速率受pH影响的曲线;图乙表示在相同温度下pH=b时,H2O2分解产生的O2量随时间变化的曲线。下列叙述正确的是 () A.温度降低时,d点左移B.H2O2量增加时,d点不移C.pH=a时,e点不移D.pH=c时,e点为0答案C图乙表示在最适温度下,H2O2分解产生的O2量随时间的变化。温度降低时,酶的活性下降,酶促反应速率减慢,但化学反应的平衡点不变,所以e点不变,d点右移,A错误;底物(H2O2)量增加时,化学反应的平衡点升高,到达化学反应平衡点所需的时间延长,即e点上移,d点右移,B错误;pH=a时,酶的活性较小,酶促反应速率较慢,但化学反应的平衡点不变,所以e点不变,d点右移,C正确;pH=c时,酶变性失活,但H2O2在常温下也能缓慢分解,所以e点不变,d点右移,D错误。2.(2017安徽安庆一中三模,2)萌发的种子中酶有两个来源,一是由干燥种子中的酶活化而来,二是萌发时重新合成。研究发现,种子萌发时新的RNA在吸水后12h开始合成,而蛋白质合成在种子吸水后15~20min便可开始。下列有关叙述错误的是 ()A.有些酶、RNA可以在干种子中长期保存B.种子吸水后12h内新蛋白的合成不需要RNA参与C.干燥种子中自由水与结合水的比例低于萌发种子D.种子萌发时消耗的有机物根本上来源于母体的光合作用答案B根据题干信息“一是由干燥种子中的酶活化而来”“新的RNA在吸水后12h开始合成”可知,有些酶、RNA可以在干种子中长期保存,A正确;翻译过程需要mRNA为模板,需要tRNA转运氨基酸,B错误;自由水与结合水的比值越高,细胞新陈代谢越旺盛,干燥种子中自由水与结合水的比例低于萌发种子,C正确;种子萌发时自身不能合成有机物,其消耗的有机物根本上来源于母体的光合作用,D正确。高频命题点2与酶相关的实验设计与分析新题速递1.(2017浙江新高考研究联盟联考,13)二氧化锰和过氧化氢酶都能催化过氧化氢分解成水和氧气。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答案D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。2.(2017河北衡水中学三模,2)如图是某课外活动小组探究酶活性影响因素时绘制的实验结果图(实验中用盐酸创设酸性条件,盐酸能催化淀粉水解)。下列有关叙述正确的是 ()A.实验的自变量是1h后淀粉剩余量,因变量是pHB.pH为1时有淀粉水解,则过酸条件下酶没有失活C.pH为3时酶的活性小于pH为9时酶的活性D.与盐酸相比,淀粉酶降低反应活化能的作用要弱答案C据图分析,横坐标为不同的pH,纵坐标为1h后淀粉剩余量,所以实验的自变量是pH,因变量是1h后淀粉剩余量,A错误;根据题干信息已知盐酸能催化淀粉水解,所以pH为1时有淀粉水解,可以是盐酸的作用,并不能说明酶没有失活,B错误;据图示可知pH为3和pH为9条件下淀粉剩余量相等,但pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下的酶活性,原因是pH为3的条件下,有盐酸催化淀粉分解干扰实验结果,C正确;比较pH为1和pH为7的实验结果可知,pH为7的条件下淀粉的剩余量小于pH为1条件下淀粉的剩余量,故说明与盐酸相比,淀粉酶降低反应活化能的作用更显著,D错误。整合突破1.与酶相关的两类实验设计(1)验证酶的本质、作用特性的实验设计实验目的实验组对照组实验组衡量标准验证某种酶是蛋白质待测酶液+双缩脲试剂已知蛋白液+双缩脲试剂是否出现紫色验证酶具有催化作用底物+相应酶液底物+等量蒸馏水底物是否被分解验证酶的专一性底物+相应酶液另一底物+相同酶液或同一底物+另一酶液底物是否被分解验证酶具有高效性底物+相应酶液底物+等量无机催化剂底物分解速率或产物生成速率(2)探究酶的最适温度或最适pH的实验设计程序 2.酶的验证、探究或评价性实验题解题步骤此类试题应依照下列模板进行:第一步,分析实验目的,确定自变量与因变量(检测指标)。第二步,明确实验原理(新情境题的题干中会有提示,要注意提炼)。第三步,准确书写实验步骤,注意遵循实验的对照原则、单一变量原则及科学性原则。酶相关实验常常是用表格形式呈现实验步骤。第四步,如果是选择题,要依据实验原理、实验原则、所学的生物知识进行综合分析,然后作出判断;如果是非选择题则应注意联系教材知识综合分析,以确定所填答案。经典再练1.(2017山西考前质检二,2)取3支试管分别加入等量唾液淀粉酶溶液,标注为A、B、C三组,并分别调整到0℃、37℃、100℃,然后在每支试管中加入温度分别为0℃、37℃、100℃的等量淀粉,保持各组温度10分钟后,继续进行检测实验。下列关于该实验的说法,合理的是 ()A.若向三支试管中各加入等量的碘液,试管内液体颜色都可能出现蓝色B.若向三支试管中各加入等量的斐林试剂,水浴加热一段时间,试管都不出现砖红色沉淀C.该实验的对照组是A组,实验组是B、C组D.只要在0℃和100℃之间每隔10℃设置一个实验组,就可确定该反应的最适温度答案A若向三支试管中加入碘液,A试管由于酶活性降低、C试管由于酶活性丧失,均有淀粉存在会出现蓝色,B试管也有可能因淀粉没有完全分解而出现蓝色,A正确;由于用斐林试剂需水浴加热至50℃~65℃才会产生颜色变化,而温度改变了,A试管酶活性升高,有还原糖产生,试管中出现砖红色沉淀,B试管本来就有还原糖存在,试管中出现砖红色沉淀,但C试管酶空间结构已经被破坏不能恢复,故C试管不会出现砖红色沉淀,B错误;实验的对照组应该是在适宜温度条件下的实验装置,所以对照组是B组,实验组是A、C组,C错误;每隔10℃设置一个实验组,只能确定该反应的最适温度范围,而不能确定最