2020年领军高考生物一轮复习 专题08 酶和ATP（含解析）

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.专题08酶和ATP【考纲解读】【知识梳理】1．酶的作用和本质（1）酶的本质是绝大多数是_________，少数是________；合成酶的原料是________________________；合成酶的场所是______________________。（2）酶的作用：具有_______作用。（3）作用场所及条件：在细胞内、外及离开生物体都可以发挥作用，但需要相对_____的条件。（4）来源：一般_____细胞都能产生。（5）催化机理：_______反应活化能，提高反应速率，但不改变反应的方向和平衡点。2．酶的特性有_________、__________、______________________。3．ATP的结构（1）ATP的元素组成：___________________。（2）ATP的化学组成：一分子________，一分子________和三分子________基团。（3）ATP的结构简式：________________。（4）ATP中的能量：主要储存在______________中。2．ATP和ADP的相互转化项目ATP的合成ATP的水解反应式ADP＋Pi＋能量――→酶ATPATP――→酶ADP＋Pi＋能量考点分布考纲要求备考指南1．酶的作用和本质2．酶的特性3．ATP的结构4.ATP和ADP的相互转化5.ATP的功能与动、植物细胞代谢1.ATP在能量代谢中的作用（Ⅱ）。2.酶在代谢中的作用（Ⅱ）。3.实验：探究影响酶活性的因素。掌握酶的作用和本质，理解酶的基本单位和合成场所。理解并掌握酶的专一性、高效性、酶的作用条件温和等特性，会设计实验证明酶的特性。明确ATP和ADP的相互转化的条件和过程。明确动植物产生ATP的反应场所及过程。2所需酶ATP合成酶________能量来源________（光合作用）、________（细胞呼吸）储存在高能磷酸键中的能量能量去路储存于形成的高能磷酸键中用于________反应场所________、________、________生物体的需能部位3．ATP的功能与动、植物细胞代谢（1）植物细胞可以通过___________________形成ATP，而动物细胞只能通过___________形成ATP。（2）植物光合作用光反应阶段产生的ATP一般只用于________，不用于其他生命活动；植物或动物细胞呼吸产生的ATP才能用于多种生命活动。【考点精讲】一、酶的本质、作用及特性1．酶的本质与作用（1）酶本质的探索历程科学家主要观点或成就巴斯德糖类变成酒精必须有酵母活细胞的参与李比希引起发酵的是酵母细胞中的某些物质，细胞死亡并裂解后才能起作用毕希纳把从酵母细胞中提取出的能引起发酵的物质叫做酿酶萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶，证明脲酶的化学本质和作用切赫和奥特曼少数RNA也具有生物催化功能（2）酶的本质和功能2．比较过氧化氢在不同条件下的分解（1）实验过程3（2）变量分析（3）酶的作用原理①表示无酶催化时反应进行需要的活化能的是AC段。②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能的是BC段。③酶降低的活化能是AB段。④若将酶变为无机催化剂，则B在纵轴上向上移动。3．酶的特性特性原理高效性酶降低反应活化能的作用更显著专一性一种酶只能催化一种或一类化学反应作用条件温和高温、过酸过碱使酶失活归纳总结关于酶的8个易错点项目正确说法错误说法产生场所活细胞（不考虑哺乳动物成熟的红细胞等）具有分泌功能的细胞才能产生化学本质有机物（绝大多数为蛋白质，少数为RNA）蛋白质4作用场所可在细胞内、细胞外、体外发挥作用只在细胞内起催化作用温度影响低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活低温和高温均使酶变性失活作用酶只起催化作用酶具有调节、催化等多种功能来源生物体内合成有的可来源于食物等合成原料氨基酸、核糖核苷酸只有氨基酸合成场所核糖体、细胞核等只有核糖体4．与酶有关的曲线分析（1）酶高效性的曲线①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。②酶和无机催化剂一样，只能缩短达到化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。（2）酶专一性的曲线①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。②加入酶A的反应速率比无酶条件下的反应速率明显加快，说明酶A对此反应有催化作用。（3）影响酶活性因素的相关曲线甲曲线分析：①在一定温度（pH）范围内，随温度（pH）的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。②过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子的结构未被破坏，温度升高可恢复活性。乙曲线分析：纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反应速率越慢；图示pH＝7时，反应物剩余量最少，应为最适pH；反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。③酶促反应速率与酶活性不同。温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。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。5（4）底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线①甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率先随底物浓度增加而加快，当底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再增加。②乙图：在底物足量、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。5．酶专一性的理论模型（1）图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被A催化的物质。（2）酶和被催化的反应物分子都有特定的、相契合的结构。6．对比分析酶与动物激素的相同点和不同点相同都具有微量、高效的特点，也具有一定特异性不同产生部位几乎所有活细胞都产生酶；而只有内分泌细胞才能产生激素化学本质酶绝大多数是蛋白质，少数为RNA；激素的化学本质则为蛋白质、脂质、氨基酸衍生物等作用机制酶是催化剂，在化学反应前后，质量和性质不变；激素作为信号分子在发挥完作用后被灭活7．归纳概括具有“专一性（特异性）”的五类物质（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）载体蛋白：某些物质通过细胞膜时需要载体蛋白协助，不同物质所需载体不同，载体蛋白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：抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。8.常考的五类酶及其作用（1）DNA聚合酶：催化单个脱氧核苷酸聚合到DNA片段上形成脱氧核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键。（2）RNA聚合酶：催化单个核糖核苷酸聚合到RNA片段上形成核糖核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键。6（3）解旋酶：用于DNA复制时双链间氢键打开。（5）各种消化酶：可对应催化相关大分子的水解，如淀粉酶催化淀粉水解，蛋白酶催化蛋白质水解等。典例1.（2019·龙岩市高三期末）图甲表示人和植物的淀粉酶在不同pH条件下的活性，图乙表示a、b、c三种酶的活性受温度影响的情况。下列说法正确的是（）甲乙A．若环境由中性变成酸性，人淀粉酶的活性逐渐升高B．植物和人的淀粉酶活性相同时，pH也可以相同C．a、b酶活性相同时，温度对酶的影响相同D．c酶的最适温度应大于40℃【答案】B【解析】据图分析可知，人的淀粉酶在pH略微偏碱性的环境中活性最高，若环境由中性变成酸性，人淀粉酶的活性逐渐降低，A错误；植物和人的淀粉酶活性相同时，pH也可以相同，如图中两条曲线的交点，B正确；a、b酶活性相同时，温度对酶的影响可能相同，也可能不同，C错误；c酶的最适温度可能等于或大于40℃，D错误。【思路点拨】解答坐标曲线题的“三步曲”典例2.（2019·北京市顺义区期末）下列有关生物体内的酶叙述，正确的是（）A．酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核糖核苷酸B．酶活性的变化与酶所处的环境的改变无关C．酶的空间结构破坏会导致其活性部分或全部丧失D．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度均是37℃7【答案】C【解析】酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，A错误；酶活性与其所处的作用条件有关，B错误；酶的空间结构破坏会导致其活性部分或全部丧失，C正确；唾液淀粉酶应低温保存，D错误。【拓展应用】酶在生活中的实例（1）人发烧时不想吃东西，原因是体温升高导致消化酶活性降低，食物在消化道中消化缓慢。（2）唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，原因是唾液淀粉酶的最适pH为6.8，而胃液的pH为0.9～1.5。（3）胰岛素等蛋白质类或多肽类激素只能注射，不能口服，原因是口服会导致该类激素被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸而失效。固醇类激素（如性激素）和氨基酸衍生物类激素（如甲状腺激素）不会被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。二、探究影响酶活性的因素1.巧用三种方法破解酶实验难题（1）鉴定酶的本质——试剂检测法（2）验证酶的高效性和专一性——对比法①验证酶的高效性项目实验组对照组材料等量的同一种底物试剂与底物相对应的酶溶液等量的无机催化剂现象反应速率很快，或反应用时短反应速率缓慢，或反应用时长结论酶具有高效性例：②验证酶的专一性项目方案一方案二实验组对照组实验组对照组材料底物相同（等量）与酶相对应的底物另外一种底物8试剂与底物相对应的酶另外一种酶同一种酶（等量）现象发生反应不发生反应发生反应不发生反应结论酶具有专一性例：（3）探究酶的最适温度或pH——梯度法组别编号12…n实验材料等量的同种底物温度（pH）T1（a1）T2（a2）…Tn（an）衡量指标相同时间内，各组酶促反应中生成物量的多少，或底物剩余量的多少实验结论生成物量最多的一组，或底物剩余量最少的一组所处温度（或pH）为最适温度（或pH）①探究酶的最适温度例：探究温度对酶活性的影响序号实验操作内容试管1试管2试管31加入等量的可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL2控制不同的温度条件60℃热水（5分钟）沸水（5分钟）冰块（5分钟）3加入等量的新鲜淀粉酶溶液1mL（5分钟）1mL（5分钟）1mL（5分钟）4加入等量的碘液1滴1滴1滴5观察实验现象不出现蓝色蓝色蓝色9（呈现碘液颜色）②探究酶的最适pH例：探究pH对酶活性的影响序号实验操作内容试管1试管2试管31注入等量的体积分数为3%的H2O2溶液2mL2mL2mL2注入等量的不同pH的溶液1mL蒸馏水1mL5%的HCl1mL5%的NaOH3注入等量的过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴4观察实验现象有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生5将带火星的卫生香插入试管内液面的上方燃烧剧烈燃烧较弱燃烧较弱2．实验材料选择时的注意事项（1）在探究温度对酶活性的影响的实验中，不宜选择过氧化氢（H2O2）和过氧化氢酶作为实验材料，因为过氧化氢（H2O2）在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。（2）在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，因为在酸性条件下淀粉本身分解也会加快，从而影响实验结果。（3）在探究温度对酶活性的影响的实验中，底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。（4）在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的最适温度（排除温度干扰），且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。（5）若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。典例（6）若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性时，检测底物是否被分解的试剂“宜”选用斐林试剂，“不宜”选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。典例1.（2019·湖北模拟）某同学进行了下列有关酶的实验：10甲组：淀粉溶液＋新鲜唾液→加入斐林试剂→出现砖红色沉淀乙组：蔗糖溶液＋新鲜唾液→加入斐林试剂→不出现砖红色沉淀