（新高考）2020高考生物二轮复习 第一部分 专题突破方略 板块二 代谢 专题四 细胞内的酶与ATP

生物第一部分专题突破方略板块二代谢专题四细胞内的酶与ATP01一览纵横研必备02微专题1酶04强化练习知能提升03微专题2ATP1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶的活性受环境因素影响。2.解释ATP是驱动生命活动的直接能源物质。3.活动：探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。►[疏漏诊断]1．有关酶的正误判断(1)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()(2)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()(3)过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活()(4)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()(5)探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温()√×√√×2．有关ATP的正误判断(6)1个ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成()(7)在生物体的活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行()(8)ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸，其合成所需能量由磷酸提供()(9)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡()(10)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()×××××►[长句冲关]1．概述性知识(1)酶是指__________________________________。(2)ATP的生理功能是______________________。(3)ATP在生物体内含量较少，但生物体对ATP的需求量很大，生物体解决这一矛盾的方式是______________________________________。活细胞产生的具有催化作用的有机物细胞内的直接能源物质细胞内ATP与ADP之间转化速率较快2．程序性诱问(4)唾液淀粉酶在60℃环境中处理后，再增加底物，反应产物的总量不再变化。其原因是______________________________________________________________。(5)探究温度对酶活性影响的实验时，鉴定淀粉是否分解一般使用碘液，不宜选用斐林试剂，这是因为______________________________________________________________。该酶在高温下已变性失活，失去催化能力，故反应产物总量不再变化斐林试剂鉴定还原糖时需水浴加热，而该实验过程中需严格控制温度(6)与葡萄糖相比，每分子ATP中蕴含的能量较少，但两者中只有ATP能为细胞的生命活动直接提供能量，原因是________________________________________________________________。(7)“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”诗中描述的萤火虫发光的原理是________________________________________________________________________________________________________________________________。ATP的化学性质不稳定，远离腺苷的高能磷酸键易水解也易合成萤火虫尾部细胞中的荧光素接受ATP提供的能量后被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素而发光微专题1酶1．酶的本质及作用2．常考酶的种类及应用3．探究酶的相关实验1．(2017·高考全国卷Ⅱ)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℃解析：选C。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，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。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。唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37℃左右，而酶通常在低温下保存，D项错误。2．(高考全国卷Ⅰ)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，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：选C。测定酶活力影响因素时，在改变被探究因素之前，务必防止酶与底物混合，故只有C项所述操作顺序合理。3．(高考全国卷Ⅱ)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____________________(答出两点即可)。解析：(1)在60℃条件下，反应的最终产物浓度比20℃和40℃条件下小很多，说明酶在60℃条件下最终失活。20℃与40℃条件下相比，40℃时酶促反应到达反应平衡的时间短，说明40℃条件下酶活性较高。(2)在时间t1前，如果A组温度提高10℃变成30℃，由该酶活性随温度的变化规律可知，30℃条件下的该酶活性大于20℃条件下的，因此A组酶催化反应的速度会加快。(3)t2时C组的产物浓度已不再增加，但由A和B组t2时的产物浓度可知，t2时C组底物并未全部被分解，C组产物浓度不再增加是C组温度过高导致t2时酶已经变性失活。因此如果在时间t2时，向C组增加2倍量的底物，在其他条件不变的情况下，t3时产物的总量也不会再增加。(4)生物体内酶的化学本质绝大多数是蛋白质，极少数是RNA。酶具有高效性、专一性等特性，并且需要适宜的温度和pH等。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、专一性本部分常以选择题的形式考查，考点主要集中在酶的本质、作用、特性及影响酶活性的因素等，同时酶相关曲线的模型分析及相关实验探究属于重点，备考时应特别关注实验操作步骤、单一变量设置与自变量、因变量分析。一、考查生命观念1．细胞代谢与酶密切相关，下列有关酶的叙述正确的是()A．任何条件下酶的催化效率一定比无机催化剂高B．酶的专一性是指一种酶仅能作用于一种物质C．酶制剂可在较低的温度和pH下长期保存D．代谢的终产物可反馈调节相关酶的活性解析：选D。酶的活性受温度、pH等的影响，在适宜条件下酶的催化具有高效性，强酸、强碱或高温条件下酶可能会失去活性，A项错误；酶的专一性指的是一种酶只能催化一种或一类化学反应，B项错误；较低pH可使酶失去活性，故不应在较低的pH下长期保存酶制剂，C项错误；代谢的终产物可与酶结合，反馈调节相关酶的活性，进而调节代谢速率，D项正确。二、考查科学思维2．某实验小组通过实验探究了温度对a、b、c三种酶活性的影响，其他条件均适宜，结果如下图。下列说法正确的是()A．据图可知c酶的最适温度为36℃左右B．该实验中有两个自变量，一个因变量C．三种酶中a酶的最适温度最高D．若溶液的pH升高，则b酶相对应曲线的顶点会上移解析：选B。据题图可知，c酶的活性在36℃左右还在呈上升趋势，故无法判断其最适温度，A错误；该实验中有两个自变量，分别为酶的种类和温度，一个因变量，即酶的活性，B正确；从3条曲线来看，c酶的活性在36℃左右还在呈上升趋势，故可推断c酶的最适温度最高，C错误；根据题干信息可知，该实验数据是在最适pH条件下测得的，若溶液的pH升高，则b酶相对应曲线的顶点会下移，D错误。3．(不定项)(2019•青岛高三模拟)下图为酶促反应相关曲线图，Km表示酶促反应速率为1/2vmax时的底物浓度。竞争性抑制剂与底物结构相似，可与底物竞争性结合酶的活性部位；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位发生不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失。下列分析错误的是()A．Km越大，酶与底物亲和力越高B．加入竞争性抑制剂，Km减小C．加入非竞争性抑制剂，vmax降低D．非竞争性抑制剂破坏酶的空间结构解析：选AB。根据题干可知，Km越大，代表酶促反应速率达到1/2vmax时所需要的底物浓度越大，即酶促反应需要高浓度的底物才能正常进行，从而说明底物与酶的亲和力越低，A错误；当反应环境中存在竞争性抑制剂时，需要增加底物的浓度才能保证反应的正常进行，即Km会增大，B错误；由“非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位发生不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失”可知，若反应环境中加入了非竞争性抑制剂，则会导致部分酶的活性部位空间结构改变、功能丧失，进而导致vmax降低，C、D正确。(1)反应速率≠化学平衡酶只是降低了化学反应的活化能，所能催化的是本来就能发生的反应，只是提高了反应速率，缩短了到达平衡点的时间，而平衡点的大小只能由底物的量来决定。(2)酶促反应速率≠酶活性温度和pH是通过影响酶的空间结构来改变酶的活性的，进而影响酶促反应速率；而底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积来影响反应速率的。三、考查科学探究4．(不定项)某同学在适宜条件下进行了下列有关酶的实验：甲组：淀粉溶液＋新鲜唾液＋斐林试剂→有砖红色沉淀乙组：蔗糖溶液＋新鲜唾液＋斐林试剂→无砖红色沉淀丙组：蔗糖溶液＋蔗糖酶溶液＋斐林试剂→？下列叙述错误的是()A．加入斐林试剂后通常还应水浴加热B．丙组的实验结果是“无砖红色沉淀”C．为简化实验操作，可用碘液代替斐林试剂D．该同学的实验目的是验证酶的专一性解析：选BC。斐林试剂需要在水浴加热条件下才能与还原糖反应，生成砖红色沉淀，A正确。蔗糖在蔗糖酶的作用下分解成果糖和葡萄糖，二者都是还原糖，在水浴加热条件下可与斐林试剂反应，生成砖红色沉淀，B错误。碘液无法判断乙、丙两组是否发生了催化反应，C错误。该同学用相同酶、不同反应物来验证酶的专一性，D正确。5．(2019·福建宁德质检)某兴趣小组为了探究pH对某种酶活性的影响，做了如下实验。实验步骤：步骤一：取3支洁净的试管，编号为A、B、C，分别加入等量的酶溶液；步骤二：在每支试管中加入等量的底物溶液；步骤三：在A、B、C试管中加入等量的缓冲液，使pH分别稳定在5.0、7.0、9.0；步骤四：将3支试管置于不同的温度条件下，定时检测产物浓度。请回答下列问题：(1)上述实验步骤中存在两处明显错误，请更正：________________________________________________________________________。(2)在实验操作正确的情况下，实验结果如下图所示。①实验中酶促反应速率可用___________表示。实验开始1min后A组产物浓度不再增加的原因是___________________________________________________。②为进一步探究该酶作用的最适宜pH，应在pH为________左右继续开展实验。解析：(1)在酶和底物混合之前，应对酶进行不同的pH处理，以保证酶的活性先发生相应的变化，因此，需要将步骤二、三调换顺序，这是第一处错误；本实验的自变量为pH，因此步骤四中应将3支试管置于最适温度(或相同且适宜的温度)下，这是第二处错误。(2)①根据曲