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1、走向高考走向高考 生物生物路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 高考总复习高考总复习细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第三单元第三单元必修一分子与细胞必修一分子与细胞第一讲细胞代谢中的酶和第一讲细胞代谢中的酶和ATP第三单元第三单元考情考点探究考情考点探究考纲要求考纲要求三年考情三年考情酶在代谢中的作用酶在代谢中的作用2014重庆,重庆,2013新课标、江苏、海新课标、江苏、海南,南,2012福建、广东、北京福建、广东、北京ATP在能量代谢中的在能量代谢中的作用作用2014全国卷、四川、江苏、重庆,全国卷、四川、江苏、重庆,2013海南,海南,2012上
2、海、广东卷上海、广东卷探究影响酶活性的因探究影响酶活性的因素素2013山东、全国卷、江苏,山东、全国卷、江苏,2012江江苏、福建苏、福建1.(2014全全国国大大纲纲,2)ATP是是细细胞胞中中重重要要的的高高能能磷磷酸酸化化合合物物。下列有关下列有关ATP的叙述,错误的是的叙述,错误的是()A线粒体合成的线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用可在细胞核中发挥作用B机体在运动时消耗机体在运动时消耗ATP,睡眠时则不消耗,睡眠时则不消耗ATPC在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATPD植植物物根根细细胞胞吸吸收收矿矿质质元元素素离离子子所所需需的的
3、ATP来来源源于于细细胞胞呼吸作用呼吸作用答案答案B解解析析本本题题考考查查ATP的的合合成成和和利利用用。细细胞胞核核中中进进行行遗遗传传物物质质的的复复制制、转转录录等等,都都需需要要消消耗耗能能量量,细细胞胞核核本本身身不不能能产产生生能能量量,这这些些能能量量来来自自线线粒粒体体合合成成的的ATP;机机体体睡睡眠眠时时也也进进行行着着复复杂杂的的生生理理活活动动,如如呼呼吸吸、物物质质的的分分解解和和合合成成等等都都消消耗耗能能量量;有有氧氧呼呼吸吸和和无无氧氧呼呼吸吸第第一一步步相相同同,都都在在细细胞胞质质基基质质中中进进行行,都都能能合合成成ATP;植植物物根根细细胞胞吸吸收收矿
4、矿质质元元素素离离子子的的方方式式为为主主动动运运输输,这一过程需要消耗呼吸作用产生的这一过程需要消耗呼吸作用产生的ATP。2(2014四四川川,1)在在生生物物体体内内,下下列列生生理理活活动动只只能能单单向向进行的是进行的是()A质壁分离过程中水分子的扩散质壁分离过程中水分子的扩散B生长素在胚芽鞘中的极性运输生长素在胚芽鞘中的极性运输C肝细胞中糖原与葡萄糖的转化肝细胞中糖原与葡萄糖的转化D活细胞内活细胞内ATP与与ADP的转化的转化答案答案B解解析析本本题题考考查查细细胞胞生生命命活活动动及及特特点点,包包括括物物质质的的运运输输、物物质质的的转转化化。质质壁壁分分离离过过程程中中原原生生
5、质质层层两两侧侧水水分分子子的的渗渗透透扩扩散散是是双双向向的的,故故A错错;生生长长素素在在胚胚芽芽鞘鞘中中的的极极性性运运输输是是由由形形态态学学上上端端向向形形态态学学下下端端的的单单方方向向运运输输,故故B正正确确;肝肝细细胞胞中中,血血糖糖浓浓度度高高时时,葡葡萄萄糖糖合合成成肝肝糖糖原原,血血糖糖浓浓度度低低时时,肝肝糖糖原原可可分分解解为为葡葡萄萄糖糖以以使使血血糖糖浓浓度度相相对对稳稳定定,因因此此肝肝细细胞胞中中的的糖糖原原和和葡葡萄萄糖糖可可双双向向转转化化,故故C错错;活活细细胞胞内内ATP与与ADP处处于于动动态态平平衡衡过过程程中中,在在能能量量的的储储存存利利用用中
6、中是是双双向向转转化化的的,故故D错错。注注意意糖糖原原是肝细胞中的糖原,肌糖原和葡萄糖之间的转化是单向。是肝细胞中的糖原,肌糖原和葡萄糖之间的转化是单向。答案答案C解解析析本本题题考考查查酶酶的的作作用用和和有有机机物物在在细细胞胞内内的的代代谢谢过过程程。酶酶具具有有专专一一性性,一一种种酶酶只只能能催催化化一一种种或或一一类类生生化化反反应应,在在乙乙醇醇转转化化为为乙乙酸酸的的代代谢谢过过程程中中至至少少经经历历两两个个步步骤骤,需需要要不不同同的的酶酶催催化化,A错错误误。当当底底物物浓浓度度较较低低时时,酶酶促促反反应应速速率率会会随随着着底底物物浓浓度度增增加加而而加加快快,当当
7、达达到到一一定定值值后后,由由于于酶酶的的数数量量有有限限,反反应应速速率率达达到到最最大大而而不不再再随随底底物物浓浓度度增增加加而而加加快快,B错错误误。乙乙醇醇经经代代谢谢后后可可参参与与有有氧氧呼呼吸吸,在在有有氧氧呼呼吸吸第第三三阶阶段段产产生生H,与与氧氧气气结结合合后后生生成成水水释释放放大大量量能能量量,C正正确确。人人是是恒恒温温动动物物,环环境境温温度度不不影影响响人人体体内内温温度度,不不会会影影响响分分解解乙乙醇醇的的速速率率,D错错误误。注注意酶与细胞代谢的关系和影响酶促反应速率的因素。意酶与细胞代谢的关系和影响酶促反应速率的因素。4(2014江江苏苏,14)下下列列
8、生生命命活活动动中中不不需需要要ATP提提供供能能量量的是的是()A叶肉细胞合成的糖运输到果实叶肉细胞合成的糖运输到果实B吞噬细胞吞噬病原体的过程吞噬细胞吞噬病原体的过程C淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D细胞中由氨基酸合成新的肽链细胞中由氨基酸合成新的肽链答案答案C解解析析本本题题考考查查ATP的的能能量量利利用用。细细胞胞中中的的生生命命活活动动大大都都需需要要消消耗耗能能量量,A、B、D均均是是细细胞胞内内的的耗耗能能过过程程;淀淀粉粉在在淀淀粉粉酶催化作用下水解为葡萄糖是放能反应,不消耗酶催化作用下水解为葡萄糖是放能反应,不消耗ATP的能量。的能量。课前基础回扣课前
9、基础回扣一、降低化学反应活化能的酶一、降低化学反应活化能的酶1酶在细胞代谢中的作用酶在细胞代谢中的作用(1)细细胞胞代代谢谢:细细胞胞中中每每时时每每刻刻都都进进行行着着许许多多_。是细胞生命活动的基础。是细胞生命活动的基础。(2)活活化化能能:分分子子从从_转转变变为为容容易易发发生生化化学学反反应应的的_状态所需要的能量。状态所需要的能量。化学反应化学反应常态常态活跃活跃2酶的本质酶的本质化学本质化学本质绝大多数是绝大多数是_少数是少数是_合成原料合成原料_合成场所合成场所_主要是细胞核主要是细胞核(真核生物真核生物)来源来源一般来说,活细胞都能产生酶一般来说,活细胞都能产生酶生理功能生理
10、功能具有生物具有生物_作用作用作用原理作用原理降低化学反应的降低化学反应的_蛋白质蛋白质RNA氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖体核糖体催化催化活化能活化能3.酶的特性酶的特性(1)_:酶酶的的催催化化效效率率大大约约是是无无机机催催化化剂剂的的1071013倍。倍。(2)专一性:一种酶只能催化专一性:一种酶只能催化_化学反应。化学反应。(3)作作用用条条件件较较温温和和:在在_条条件件下下,酶酶会变性失活。会变性失活。高效性高效性一种或一类一种或一类高温、过酸、过碱高温、过酸、过碱二、细胞的能量二、细胞的能量“通货通货”ATP1结构简式结构简式_,其其 中中“A”代代 表表 _,“”代代
11、表表_。2ATP与与ADP相互转化的反应式相互转化的反应式_。APPP腺苷腺苷高能磷酸键高能磷酸键3ATP的主要功能的主要功能细细胞胞内内的的一一种种_,是是细细胞胞生生命命活活动动所所需需能能量的量的_。4ATP的主要来源的主要来源(1)动物、人、真菌和大多数细菌的动物、人、真菌和大多数细菌的_。(2)绿色植物的绿色植物的_和和_。高能磷酸化合物高能磷酸化合物直接来源直接来源呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用1.(1)酶在化学反应中,能不能增加生成物的量?酶在化学反应中,能不能增加生成物的量?提提示示不不能能。酶酶只只是是降降低低活活化化能能,加加快快反反应应速速度度,缩缩短短
12、达到平衡的时间,但不会使生成物的量增加。达到平衡的时间,但不会使生成物的量增加。(2)酶酶的的组组成成成成分分中中可可能能含含有有哪哪一一种种糖糖?该该糖糖主主要要存存在在于于细胞核中,还是细胞质中?细胞核中,还是细胞质中?提示提示核糖。主要存在于细胞质中。核糖。主要存在于细胞质中。2(1)ATP分分子子中中去去掉掉两两个个磷磷酸酸基基团团后后形形成成的的物物质质是是什什么么?是组成哪种化合物的基本单位之一?是组成哪种化合物的基本单位之一?提示提示腺嘌呤核糖核苷酸;腺嘌呤核糖核苷酸;RNA。(2)ATP与与ADP相互转化的反应是可逆反应吗?为什么?相互转化的反应是可逆反应吗?为什么?提提示示不
13、不是是可可逆逆反反应应。可可逆逆反反应应是是指指正正逆逆反反应应都都能能在在同同一一条条件件下下进进行行。而而ATP和和ADP的的相相互互转转化化反反应应进进行行的的反反应应条条件件、场所、能量来源和用途不同。场所、能量来源和用途不同。1.关于酶的叙述,正确的是关于酶的叙述,正确的是()A酶提供了反应过程所必需的活化能酶提供了反应过程所必需的活化能B酶活性变化与酶所处环境的改变无关酶活性变化与酶所处环境的改变无关C酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失D酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸答案答案C解解析析酶酶的
14、的催催化化作作用用是是降降低低了了化化学学反反应应的的活活化化能能;酶酶所所处处环环境境中中温温度度和和pH的的改改变变会会影影响响酶酶的的活活性性;酶酶结结构构的的改改变变可可导导致致其其活活性性部部分分或或全全部部丧丧失失;酶酶分分子子完完成成催催化化作作用用后后其其数数量量和和结结构构均不发生改变,故均不发生改变,故C项正确。项正确。2(2014南南京京质质检检)为为了了探探究究温温度度、pH对对酶酶活活性性的的影影响响,下列实验设计不合理的是下列实验设计不合理的是()实验编号实验编号探究课题探究课题选用材料与试剂选用材料与试剂温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响过氧化氢溶液、新鲜的肝过
15、氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液脏研磨液温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液性淀粉溶液、碘液pH对酶活性的影响对酶活性的影响新制的蔗糖酶溶液、可溶新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液性淀粉溶液、碘液pH对酶活性的影响对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂性淀粉溶液、斐林试剂A.实验实验B实验实验C实验实验D实验实验答案答案ACD解解析析通通过过探探究究温温度度、pH对对酶酶活活性性的的影影响响实实验验设设计计,考考查查学学生生实实验验分分析析能能力力。过过氧氧化化氢氢受受热热会会加加快快分分解解,
16、不不宜宜用用于于探探究究温温度度对对酶酶活活性性的的影影响响;溶溶液液的的pH会会影影响响淀淀粉粉的的水水解解,并并且且碘碘液液可可与与碱碱反反应应,斐斐林林试试剂剂可可与与酸酸反反应应,不不宜宜用用淀淀粉粉酶酶探探究究pH对对酶酶活活性性的的影影响响;因因此此一一般般用用过过氧氧化化氢氢酶酶探探究究pH对对酶酶活活性性的的影影响响,用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,因此用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,因此A、C、D正确。正确。3(2014海海口口)关关于于真真核核细细胞胞中中生生命命活活动动与与能能量量关关系系的的叙述,错误的是叙述,错误的是()ADNA复制需要消耗能量复制需要消耗能量B光合作
17、用的暗反应阶段需要消耗能量光合作用的暗反应阶段需要消耗能量C物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATPD细胞代谢所需的细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生可在细胞质基质中产生答案答案C解解析析合合成成物物质质的的过过程程需需要要消消耗耗能能量量,细细胞胞内内DNA复复制制过过程程中中需需要要的的能能量量由由ATP提提供供,A项项正正确确;光光合合作作用用的的暗暗反反应应阶阶段段中中C3的的还还原原需需要要消消耗耗光光反反应应阶阶段段所所产产生生的的H和和ATP,B项项正正确确;协协助助扩扩散散需需要要载载体体蛋蛋白白的的参参与与,但但不不消消耗耗能能量量,C
18、项项错错误误;有有氧氧呼呼吸吸的的第第一一阶阶段段和和无无氧氧呼呼吸吸都都在在细细胞胞质质基基质质中中完完成成,均均能能产生产生ATP,D项正确。项正确。4(2014吉林吉林)关于酶的叙述,错误的是关于酶的叙述,错误的是()A同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物答案答案B解解析析本本题
19、题考考查查了了酶酶的的合合成成场场所所、特特性性及及作作用用原原理理。有有些些酶酶是是生生命命活活动动所所必必需需的的,比比如如与与呼呼吸吸作作用用有有关关的的酶酶,在在分分化化程程度度不不同同的的细细胞胞中中都都存存在在,A正正确确;导导致致酶酶空空间间结结构构发发生生破破坏坏变变性性的的因因素素有有:过过酸酸、过过碱碱、高高温温等等,低低温温只只能能降降低低酶酶的的活活性性,不不会会破破坏坏酶酶的的结结构构,B错错误误;酶酶的的作作用用实实质质即即为为降降低低反反应应所所需需活活化化能能从从而而提提高高反反应应速速率率,C正正确确;酶酶是是蛋蛋白白质质或或者者RNA,本本身是催化剂,也可作
20、为底物被蛋白酶或者身是催化剂,也可作为底物被蛋白酶或者RNA酶降解,酶降解,D正确。正确。核心考点突破核心考点突破酶的产生部位、本质、功能和特性酶的产生部位、本质、功能和特性 内容内容解释解释产生部位产生部位活细胞内产生活细胞内产生除哺乳动物成熟红细胞外,除哺乳动物成熟红细胞外,其他细胞都能产生酶其他细胞都能产生酶作用场所作用场所可在细胞内、细可在细胞内、细胞外、生物体外胞外、生物体外发挥作用发挥作用可在生物体外发挥作用,但可在生物体外发挥作用,但不能来自于体外,只能由细不能来自于体外,只能由细胞合成胞合成酶的本质酶的本质大多数酶是蛋白大多数酶是蛋白质,少数是质,少数是RNA合成原料是氨基酸或
21、核糖核合成原料是氨基酸或核糖核苷酸苷酸内容内容解释解释酶的功能酶的功能生物催化剂生物催化剂酶只起催化功能,且反应前酶只起催化功能,且反应前后酶的数量和化学性质不变后酶的数量和化学性质不变作用机理作用机理降低化学反降低化学反应的活化能应的活化能酶不能提供能量酶不能提供能量酶的特性酶的特性高效性高效性专一性专一性需要适宜需要适宜的条件的条件相对于无机催化剂而言,相对于无机催化剂而言,酶的催化效率非常高酶的催化效率非常高一种酶只能催化一种或一一种酶只能催化一种或一类化学反应类化学反应高温、强酸、强碱都会使高温、强酸、强碱都会使酶发生变性、失活酶发生变性、失活1.有有关关酶酶的的本本质质和和作作用用是
22、是高高考考的的重重要要考考点点,也也是是考考生生的的易易错错点点,理理解解不不透透彻彻、语语言言运运用用不不准准确确、不不能能准准确确获获取取题题干干信信息息,都都是是考考场场失失误误的的诱诱因因。理理解解酶酶的的相相关关知知识识要要注注意意以以下下几几个个误误区区:具具有有分分泌泌作作用用的的细细胞胞才才能能产产生生酶酶;酶酶的的本本质质都都是是蛋蛋白白质质;酶酶具具有有调调节节、催催化化等等功功能能;酶酶由由活活细细胞胞产产生生,也也只只能能在在活活细细胞胞中中发发挥挥作作用用;酶酶既既可可由由生生物物体体自自身身合合成成,也也可可来来自自于于食食物。物。3酶的作用特点酶的作用特点(1)酶
23、酶不不能能改改变变化化学学反反应应的的平平衡衡点点,只只能能改改变变达达到到平平衡衡点点的时间;的时间;(2)酶酶和和无无机机催催化化剂剂一一样样,在在反反应应前前后后性性质质和和数数量量保保持持不不变,但酶并非能终生发挥作用,酶和其他物质一样也需要更新;变,但酶并非能终生发挥作用,酶和其他物质一样也需要更新;(3)有有的的酶酶存存在在于于细细胞胞外外(如如消消化化酶酶),有有的的存存在在于于细细胞胞内内(如呼吸酶如呼吸酶)。(2014安安徽徽联联考考)下下列列有有关关酶酶的的叙述,正确的是叙述,正确的是()A合成合成ATP与分解与分解ATP的酶相同的酶相同B酶只能在细胞内起催化作用酶只能在细
24、胞内起催化作用C高温和低温都会使酶永久失活高温和低温都会使酶永久失活D酶在低温时空间结构保持稳定酶在低温时空间结构保持稳定解解析析理理解解酶酶的的概概念念和和特特性性是是解解题题的的关关键键。合合成成ATP与与分分解解ATP的的酶酶是是不不同同的的;酶酶既既能能在在细细胞胞内内起起催催化化作作用用,也也能能在在细细胞胞外外起起催催化化作作用用;低低温温可可使使酶酶活活性性降降低低,但但不不会会破破坏坏其其分分子子结结构,所以不会永久失活,其空间结构也可以保持稳定。构,所以不会永久失活,其空间结构也可以保持稳定。答案答案D(2014河河北北石石家家庄庄模模拟拟)生生命命活活动动中中,酶酶是是不不
25、可可缺缺少少的的生生物催化剂,以下五种酶的作用对象分别是物催化剂,以下五种酶的作用对象分别是()肽肽酶酶解解旋旋酶酶纤纤维维素素酶酶ATP水水解解酶酶DNA连接酶连接酶A碱碱基基间间氢氢键键、肽肽键键、植植物物细细胞胞壁壁、磷磷酸酸基基团团、磷磷酸酸基基团团B肽肽键键、碱碱基基间间氢氢键键、植植物物细细胞胞壁壁、高高能能磷磷酸酸键键、磷磷酸酸二酯键二酯键 C肽键、碱基间氢键、原生质层、肽键、碱基间氢键、原生质层、NADPH、氢键、氢键DR基、脱氧核苷酸、细胞膜、基、脱氧核苷酸、细胞膜、ATP、磷酸基、磷酸基答案答案B解解析析理理解解不不同同酶酶的的生生理理作作用用是是解解题题的的关关键键。肽肽
26、酶酶破破坏坏的的是是肽肽键键;解解旋旋酶酶破破坏坏的的是是碱碱基基间间氢氢键键;纤纤维维素素酶酶破破坏坏的的是是植植物物细细胞胞壁壁(植植物物细细胞胞壁壁由由纤纤维维素素和和果果胶胶组组成成);ATP水水解解酶酶破破坏坏的的是是高高能能磷磷酸酸键键,高高能能磷磷酸酸键键断断裂裂释释放放化化学学能能供供给给生生命命活活动动的的需需要要;DNA连连接接酶酶连连接接的的是是被被限限制制酶酶切切开开的的核核苷苷酸酸之之间间的的磷磷酸酸二二酯键,形成重组酯键,形成重组DNA分子。分子。影响酶活性的因素及相关曲线影响酶活性的因素及相关曲线 1.酶的催化活性的表示方法酶的催化活性的表示方法酶酶的的催催化化活
27、活性性的的强强弱弱以以单单位位时时间间内内(每每分分钟钟)底底物物减减少少量量或或产物生成量来表示。产物生成量来表示。2研究影响酶作用的因素的方法研究影响酶作用的因素的方法研研究究某某一一因因素素对对酶酶促促反反应应速速率率的的影影响响,应应在在保保持持其其他他因因素素不变的情况下,单独改变研究的因素。不变的情况下,单独改变研究的因素。3影响酶活性的因素影响酶活性的因素影影响响酶酶促促反反应应的的因因素素常常用用酶酶的的浓浓度度、底底物物浓浓度度、pH、温温度、抑制剂、激活剂等。其变化规律有以下特点:度、抑制剂、激活剂等。其变化规律有以下特点:(1)温温度度:在在一一定定温温度度范范围围内内,
28、酶酶的的活活性性随随温温度度升升高高而而升升高高;酶酶活活性性最最高高时时的的温温度度,为为酶酶的的最最适适温温度度;若若超超过过最最适适温温度度,酶活性随温度升高而逐渐下降,甚至失活。如下图所示。酶活性随温度升高而逐渐下降,甚至失活。如下图所示。(2)pH:酶酶活活性性最最强强时时的的pH,为为该该酶酶的的最最适适pH,若若超超过过或或低于最适低于最适pH,酶活性降低,甚至丧失。如下图所示。,酶活性降低,甚至丧失。如下图所示。反反应应溶溶液液酸酸碱碱度度的的变变化化不不影影响响酶酶作作用用的的最最适适温温度度。如如下下图图所示。所示。4底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响底物浓度和酶浓度对酶促反
29、应的影响(1)甲甲图图:在在其其他他条条件件适适宜宜,酶酶量量一一定定的的情情况况下下,酶酶促促反反应应速速率率随随底底物物浓浓度度增增加加而而加加快快,但但当当底底物物达达到到一一定定浓浓度度后后,受受酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加。酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加。(2)乙乙图图:在在底底物物充充足足,其其他他条条件件适适宜宜的的情情况况下下,酶酶促促反反应速率与酶浓度成正比。应速率与酶浓度成正比。5表示酶高效性的曲线表示酶高效性的曲线(1)催催化化剂剂可可加加快快化化学学反反应应速速率率,与与无无机机催催化化剂剂相相比比,酶酶的催化效率更高。的催化效率更高。(2)酶酶只
30、只能能缩缩短短达达到到化化学学平平衡衡所所需需时时间间,并并不不改改变变化化学学反反应的平衡点。应的平衡点。(3)酶只能催化已存在的化学反应。酶只能催化已存在的化学反应。6表示酶专一性的曲线表示酶专一性的曲线(1)在在A反反应应物物中中加加入入酶酶A,反反应应速速率率与与较较未未加加酶酶时时明明显显加加快,说明酶快,说明酶A催化底物催化底物A参加反应。参加反应。(2)在在A反反应应物物中中加加入入酶酶B,反反应应速速率率与与未未加加酶酶时时相相同同,说说明酶明酶B不催化底物不催化底物A参加反应。参加反应。分析酶促反应曲线的要点分析酶促反应曲线的要点(1)首首先先要要弄弄清清横横坐坐标标和和纵纵
31、坐坐标标表表示示的的意意义义,相相同同的的曲曲线线在在不不同同的的坐坐标标系系中中表表示示的的含含义义不不同同。其其次次明明确确曲曲线线中中的的几几个个关关键点,如:起点、与纵横轴的交点、拐点、最低点、最高点等。键点,如:起点、与纵横轴的交点、拐点、最低点、最高点等。(2)在在分分析析影影响响酶酶促促反反应应的的因因素素时时,一一般般情情况况下下,生生成成物物的的量量未未达达到到饱饱和和时时,影影响响因因素素是是横横坐坐标标所所表表示示的的因因素素,在在达达到到饱和后,限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素。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。如如图图表表示示pH对对植
32、植物物和和人人的的淀淀粉粉酶活性的影响,下列有关说法正确的是酶活性的影响,下列有关说法正确的是()ApH为为6时植物淀粉酶的活性最高时植物淀粉酶的活性最高BpH由低到高时淀粉酶活性逐渐升高由低到高时淀粉酶活性逐渐升高C不同物种淀粉酶的最适不同物种淀粉酶的最适pH有差异有差异D人的淀粉酶活性比植物淀粉酶活性高人的淀粉酶活性比植物淀粉酶活性高解解析析由由图图示示可可知知,pH为为4时时植植物物淀淀粉粉酶酶的的活活性性最最高高;在在一一定定范范围围内内,随随着着pH增增大大,淀淀粉粉酶酶的的活活性性升升高高,当当达达到到最最适适pH后后,随随着着pH增增大大,淀淀粉粉酶酶的的活活性性降降低低;不不同
33、同生生物物淀淀粉粉酶酶的的最适最适pH不同。不同。答案答案C酶酶的的催催化化能能力力与与温温度度有有关关。下下列列曲曲线线中中最最可可能能是是酶酶催催化化反反应的图是应的图是()答案答案B解解析析酶酶的的化化学学本本质质是是蛋蛋白白质质,温温度度、酸酸碱碱度度等等因因素素都都会会对对酶酶的的空空间间结结构构和和化化学学结结构构产产生生影影响响,甚甚至至是是破破坏坏性性的的影影响响。在在一一定定温温度度范范围围内内,酶酶的的催催化化活活性性会会随随温温度度的的升升高高而而增增强强,某某一一温温度度是是酶酶的的最最适适温温度度时时,酶酶的的催催化化活活性性最最强强。当当温温度度超超过过最最适温度以
34、后,随着温度的升高,酶的催化活性将逐渐下降。适温度以后,随着温度的升高,酶的催化活性将逐渐下降。ATP的结构、功能及相互转化的结构、功能及相互转化 1.ATP的结构的结构(1)ATP的结构式的结构式(2)相关物质的关系相关物质的关系2ATP的形成途径的形成途径3ATP与与ADP的相互转化的相互转化由由上上表表可可看看出出:ATP和和ADP的的相相互互转转化化过过程程中中,反反应应类类型型、反反应应所所需需酶酶以以及及能能量量的的来来源源、去去路路和和反反应应场场所所都都不不完完全全相相同同,因因此此ATP和和ADP的的相相互互转转化化不不是是可可逆逆反反应应,但但物物质质是是可可循循环环利利用
35、的。用的。1.高高等等植植物物不不同同部部位位的的细细胞胞结结构构基基本本相相同同,分分析析其其产产生生ATP过程的差异主要有以下几点:过程的差异主要有以下几点:(1)含含有有叶叶绿绿体体的的细细胞胞可可通通过过光光合合作作用用、细细胞胞呼呼吸吸产产生生ATP。但是,在无光的条件下,只能通过细胞呼吸产生。但是,在无光的条件下,只能通过细胞呼吸产生ATP。(2)不不含含叶叶绿绿体体的的细细胞胞通通过过细细胞胞呼呼吸吸产产生生ATP。在在氧氧气气充充足足时时通通过过有有氧氧呼呼吸吸;在在氧氧气气相相对对不不足足时时,有有氧氧呼呼吸吸和和无无氧氧呼呼吸吸同同时时进进行行;在在无无氧氧时时,暂暂时时通
36、通过过无无氧氧呼呼吸吸产产生生ATP,长长时时间间无无氧呼吸,将产生大量的酒精或乳酸,使细胞中毒死亡。氧呼吸,将产生大量的酒精或乳酸,使细胞中毒死亡。2对对ATP的合成和水解的理解的合成和水解的理解(1)从从反反应应条条件件下下看看:ATP的的分分解解是是一一种种水水解解反反应应,催催化化该该反反应应的的酶酶属属水水解解酶酶;而而ATP的的合合成成是是一一种种合合成成反反应应,催催化化该该反应的酶属合成酶。酶具有专一性,因此反应条件不同。反应的酶属合成酶。酶具有专一性,因此反应条件不同。(2)从从能能量量上上看看:ATP水水解解释释放放的的能能量量是是储储存存在在高高能能磷磷酸酸键键内内的的化
37、化学学能能;而而合合成成ATP的的能能量量主主要要有有化化学学能能和和太太阳阳光光能能。因此能量的来源是不同的。因此能量的来源是不同的。(3)从从ATP合合成成与与分分解解的的场场所所上上看看:ATP合合成成的的场场所所是是细细胞胞质质基基质质、线线粒粒体体和和叶叶绿绿体体;而而ATP分分解解的的场场所所较较多多。因因此此其其合合成成与与分分解解的的场场所所不不尽尽相相同同,很很显显然然上上述述反反应应并并不不是是同同时时进进行行的。的。(2014山山东东济济宁宁期期末末)能能产产生生水水和合成和合成ATP的结构是的结构是()A核糖体核糖体B线粒体内膜线粒体内膜C叶绿体内膜叶绿体内膜D类囊体膜
38、类囊体膜解解析析理理解解产产生生ATP的的生生理理过过程程是是解解题题的的关关键键。核核糖糖体体是是合合成成蛋蛋白白质质的的场场所所,氨氨基基酸酸通通过过脱脱水水缩缩合合反反应应生生成成肽肽键键和和水水,但但要要消消耗耗ATP;在在线线粒粒体体内内膜膜上上既既有有水水的的产产生生也也有有ATP的的产产生生;叶绿体只在类囊体膜叶绿体只在类囊体膜(非内膜非内膜)上产生上产生ATP,但不产生水。,但不产生水。答案答案B(2014山山西西运运城城模模拟拟)下下列列生生理理过过程程不不能能使使细细胞胞内内ADP含含量增加的是量增加的是()A生长素由顶芽向侧芽处运输生长素由顶芽向侧芽处运输B突触小体中神经
39、递质的释放突触小体中神经递质的释放C氨基酸脱水缩合成多肽氨基酸脱水缩合成多肽D胃蛋白酶催化蛋白质分解胃蛋白酶催化蛋白质分解答案答案D解解析析理理解解消消耗耗ATP的的生生命命活活动动是是解解题题的的关关键键。胃胃蛋蛋白白酶酶催催化化蛋蛋白白质质分分解解是是肠肠道道内内消消化化酶酶的的作作用用,不不消消耗耗ATP,细细胞胞内内ADP含量不会增加。含量不会增加。实验技能实验技能酶特性的实验探究酶特性的实验探究 实验步骤实验步骤实验结论实验结论(1)酶具有催化作用。酶具有催化作用。(2)酶酶具具有有高高效效性性,同同无无机机催催化化剂剂相相比比,酶酶的的催催化化效效率率更更高。高。2温度对酶活性的影
40、响温度对酶活性的影响实验原理实验原理(2)温温度度影影响响酶酶的的活活性性,从从而而影影响响淀淀粉粉的的水水解解。滴滴加加碘碘液液,根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。实验流程实验流程(1)取淀粉、淀粉酶分别放入试管取淀粉、淀粉酶分别放入试管(2)各自在所控制的温度下处理一段时间各自在所控制的温度下处理一段时间(3)淀粉与相应温度的淀粉酶混合淀粉与相应温度的淀粉酶混合(4)在各自所控制的温度下保温一段时间在各自所控制的温度下保温一段时间(5)滴加碘液,观察颜色变化滴加碘液,观察颜色变化实验程度实验程度步骤步骤实验操作内容实验操作内容试管试管1
41、试管试管2试管试管31注入等量过氧注入等量过氧化氢酶溶液化氢酶溶液2滴滴2滴滴2滴滴2注入不同注入不同pH的溶液的溶液1 mL蒸馏水蒸馏水 1 mL盐酸盐酸1 mL NaOH3注入等量的注入等量的H2O2溶液溶液2 mL2 mL2 mL4观察现象观察现象有大量气有大量气泡产生泡产生无气泡无气泡产生产生无气泡产生无气泡产生有关四类探究实验的注意事项有关四类探究实验的注意事项(1)在验证酶的专一性实验中的注意事项在验证酶的专一性实验中的注意事项选选择择好好检检测测反反应应物物的的试试剂剂,如如反反应应物物选选择择淀淀粉粉和和蔗蔗糖糖,酶酶溶溶液液为为淀淀粉粉酶酶,则则适适宜宜选选用用斐斐林林试试剂
42、剂检检测测反反应应物物是是否否被被分分解解,不能选用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。不能选用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。保证蔗糖的纯度和新鲜程度是做好实验的关键。保证蔗糖的纯度和新鲜程度是做好实验的关键。(2)在验证酶的高效性实验中的注意事项在验证酶的高效性实验中的注意事项 实实验验时时必必须须用用新新鲜鲜的的、刚刚从从活活的的动动物物体体中中取取出出的的肝肝脏脏作作实实验验材材料料。肝肝脏脏如如果果不不新新鲜鲜,肝肝细细胞胞内内的的过过氧氧化化氢氢酶酶等等有有机机物物就就会会在在腐腐生生细细菌菌的的作作用用下下分分解解,使使组组织织中中酶酶分分子子的的数数量量减减少少且且活性
43、降低。活性降低。实实验验中中使使用用肝肝脏脏的的研研磨磨液液,可可以以加加大大肝肝细细胞胞内内过过氧氧化化氢氢酶与试管中过氧化氢的接触面积,从而加速过氧化氢的分解。酶与试管中过氧化氢的接触面积,从而加速过氧化氢的分解。滴滴加加氯氯化化铁铁溶溶液液和和肝肝脏脏研研磨磨液液时时不不能能共共用用一一支支滴滴管管,因因为为酶酶的的催催化化效效率率具具有有高高效效性性,少少量量酶酶带带入入FeCl3溶溶液液中中就就会会影影响实验结果的准确性,甚至使人产生错觉,作出错误的判断。响实验结果的准确性,甚至使人产生错觉,作出错误的判断。H2O2分分解解过过程程有有气气泡泡冒冒出出,若若反反应应一一段段时时间间,
44、不不再再有有气气泡泡冒冒出出,说说明明反反应应结结束束;若若在在不不增增加加H2O2量量的的前前提提下下,使使气气泡泡(O2)的生成量增加,可采取的措施是提高的生成量增加,可采取的措施是提高H2O2浓度。浓度。(3)在探究温度对酶活性的影响实验中的注意事项在探究温度对酶活性的影响实验中的注意事项实验室使用的实验室使用的淀粉酶最适温度为淀粉酶最适温度为60。由由于于H2O2不不稳稳定定,因因此此探探究究温温度度对对酶酶活活性性影影响响时时,不不选选择择H2O2作反应物。作反应物。本实验不宜选用斐林试剂鉴定,温度是干扰条件。本实验不宜选用斐林试剂鉴定,温度是干扰条件。本本实实验验中中步步骤骤2、步
45、步骤骤3一一定定不不能能颠颠倒倒顺顺序序,否否则则会会使使实实验失败,即先控制条件再混合。验失败,即先控制条件再混合。(4)在探究在探究pH对酶活性的影响实验中的注意事项对酶活性的影响实验中的注意事项实验程序中实验程序中2、3步一定不能颠倒,否则实验失败。步一定不能颠倒,否则实验失败。本本实实验验中中也也可可将将过过氧氧化化氢氢酶酶和和H2O2分分别别调调至至同同一一pH,再混合,以保证反应一开始便达到预设再混合,以保证反应一开始便达到预设pH。本本实实验验不不宜宜选选用用淀淀粉粉酶酶催催化化淀淀粉粉水水解解,因因为为淀淀粉粉酶酶催催化化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。的底物淀粉在酸性
46、条件下也会发生水解反应。(2014苏苏北北四四市市调调研研)实实验验中中的的变变量量主主要要有有自自变变量量、因因变变量量和和无无关关变变量量。下下列列控控制制无无关关变变量量的的操作错误的是操作错误的是()A验验证证光光合合作作用用能能产产生生淀淀粉粉的的实实验验中中,首首先先将将实实验验植植物物做饥饿处理做饥饿处理B探探究究唾唾液液淀淀粉粉酶酶的的最最适适pH的的实实验验中中,先先将将每每一一组组温温度度控制在控制在37C验验证证光光合合作作用用需需要要光光照照的的实实验验中中,将将叶叶片片的的一一半半用用黑黑纸包住纸包住D探探究究唾唾液液淀淀粉粉酶酶最最适适温温度度的的实实验验中中,每每
47、一一组组都都加加入入等等量的淀粉量的淀粉答案答案C解解析析理理解解实实验验变变量量的的控控制制是是解解题题的的关关键键。C项项所所述述属属于于控制自变量,将叶片的一半用黑纸包住,另一半曝光形成对照。控制自变量,将叶片的一半用黑纸包住,另一半曝光形成对照。(2014辽辽宁宁大大连连模模拟拟)下下表表是是探探究究淀淀粉粉酶酶对对淀淀粉粉和和蔗蔗糖糖作作用用的的实实验验设设计计及及结结果果。根根据据实实验验结结果果,以以下下结结论论正正确确的的是是()试管编号试管编号2 mL质量分数为质量分数为3%的淀粉溶液的淀粉溶液2 mL质量分数为质量分数为3%的蔗糖溶液的蔗糖溶液1 mL质量分数为质量分数为2
48、%的新鲜淀粉酶溶液的新鲜淀粉酶溶液反应温度反应温度/4060804060802 mL斐林试剂斐林试剂砖红色深浅砖红色深浅注注:“”表表示示有有,“”表表示示无无“”的的多多少少代代表表颜颜色色的深浅。的深浅。A蔗糖被水解成非还原糖蔗糖被水解成非还原糖 B淀粉在淀粉酶的作用下被水解成还原糖淀粉在淀粉酶的作用下被水解成还原糖C淀粉酶活性在淀粉酶活性在40时比时比60时高时高D淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性答案答案B解解析析理理解解实实验验过过程程是是解解题题的的关关键键。加加蔗蔗糖糖的的试试管管中中加加淀淀粉粉酶酶后后用用斐斐林林试试剂剂检检测测无无砖砖红红色色沉沉淀淀,
49、说说明明蔗蔗糖糖不不能能被被水水解解成成还还原原糖糖,但但也也不不能能说说明明蔗蔗糖糖被被水水解解成成非非还还原原糖糖;40时时砖砖红红色色浅于浅于60时,因此淀粉酶活性在时,因此淀粉酶活性在40时比时比60时低。时低。方法技巧警示方法技巧警示与酶有关的实验设计方法与酶有关的实验设计方法例例1请请用用所所给给的的实实验验材材料料和和用用具具,设设计计实实验验来来验验证证哺哺乳乳动动物物的的蔗蔗糖糖酶酶和和淀淀粉粉酶酶的的催催化化作作用用具具有有专专一一性性,要要求求完完成成实实验验设设计计、补补充充实实验验步步骤骤、预预测测实实验验结结果果、得得出出结结论论,并并回回答答问问题:题:实实验验材
50、材料料与与用用具具:适适宜宜浓浓度度的的蔗蔗糖糖酶酶、唾唾液液淀淀粉粉酶酶、蔗蔗糖糖、淀淀粉粉4种种溶溶液液,斐斐林林试试剂剂、试试管管、37恒恒温温水水浴浴锅锅、5065恒温水浴锅。恒温水浴锅。(1)若若“”代代表表加加入入适适量量的的溶溶液液,“”代代表表不不加加溶溶液液,甲、乙等代表试管标号,请用这些符号完成下表实验设计。甲、乙等代表试管标号,请用这些符号完成下表实验设计。(2)实验步骤:实验步骤:按照上表中的设计,取试管、加溶液;按照上表中的设计,取试管、加溶液;_;_;_;(3)结结果果预预测测:_。(4)结结 论论:_。(5)在在上上述述实实验验中中,如如果果仅仅将将37恒恒温温水