1、专题二细胞代谢专题二细胞代谢小专题小专题3 3酶与酶与ATPATP考纲要求考纲要求: :1.1.酶在代谢中的作用酶在代谢中的作用()()2.ATP2.ATP在能量代谢中的作用在能量代谢中的作用()()构建网络构建网络盘点考点盘点考点构建网络构建网络串联导思串联导思 思维串联思维串联 纵横联系纵横联系结合网络图思考问题结合网络图思考问题1.1.激素、酶及神经递质的来源和作用有什么不同激素、酶及神经递质的来源和作用有什么不同? ?2.2.实验设计有哪些变量实验设计有哪些变量, ,应遵循哪些原则应遵循哪些原则? ?3.3.基因工程中常用的工具酶有哪些基因工程中常用的工具酶有哪些? ?4.4.与与DN
2、ADNA复制、转录、翻译有关的酶有哪些复制、转录、翻译有关的酶有哪些? ?5.5.细胞中的哪些部位能够合成细胞中的哪些部位能够合成ATP?ATP?结合网络图思考问题的提示结合网络图思考问题的提示1.1.提示提示: :激素是内分泌细胞分泌的激素是内分泌细胞分泌的, ,作用是调节生命活动作用是调节生命活动; ;酶是活细胞产生的酶是活细胞产生的, ,作用是催化细胞内的化学反应作用是催化细胞内的化学反应; ;神经递质是突触前神经元合成的神经递质是突触前神经元合成的, ,作用是作作用是作用于突触后膜用于突触后膜, ,使突触后膜发生电位变化。使突触后膜发生电位变化。2.2.提示提示: :实验设计中应考虑的
3、变量包括自变量、因变量和无关变量。实验设实验设计中应考虑的变量包括自变量、因变量和无关变量。实验设计应遵循单一变量原则、对照原则、平行重复原则等。计应遵循单一变量原则、对照原则、平行重复原则等。3.3.提示提示: :基因工程常用的工具酶有限制性核酸内切酶、基因工程常用的工具酶有限制性核酸内切酶、DNADNA连接酶。连接酶。4.4.提示提示: :DNADNA复制过程中需要解旋酶复制过程中需要解旋酶, ,转录过程中需要转录过程中需要RNARNA聚合酶聚合酶, ,翻译过程中翻译过程中需要催化氨基酸脱水缩合的酶。需要催化氨基酸脱水缩合的酶。5.5.提示提示: :合成合成ATPATP的部位包括细胞质基质
4、、叶绿体和线粒体。的部位包括细胞质基质、叶绿体和线粒体。盘点考点盘点考点分级突破分级突破 精准预测精准预测 高效突破高效突破考点一酶及其实验探究考点一酶及其实验探究典例引领典例引领1.1.(2017(2017全国全国卷卷,3),3)下列关于生物体中酶的叙述下列关于生物体中酶的叙述, ,正确的是正确的是( ( ) )A.A.在细胞中在细胞中, ,核外没有参与核外没有参与DNADNA合成的酶合成的酶B.B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C.C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D.D.唾液淀粉酶催化反应
5、最适温度和保存温度是唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 37 C C解析解析: :线粒体和叶绿体含有少量线粒体和叶绿体含有少量DNA,DNA,也能进行复制也能进行复制, ,因此细胞质中含有因此细胞质中含有参与参与DNADNA合成的酶合成的酶; ;酶可在细胞内、细胞外和生物体外发挥作用酶可在细胞内、细胞外和生物体外发挥作用, ,因此酶因此酶在生物体外可以有催化活性在生物体外可以有催化活性; ;盐析的方法会让胃蛋白酶析出盐析的方法会让胃蛋白酶析出, ,且不会破且不会破坏该酶的结构坏该酶的结构; ;唾液淀粉酶催化反应的最适温度为唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37 ,37 ,但保存酶一般但保存
6、酶一般在在0 04 4 的低温条件。的低温条件。2.2.(2016(2016全国全国卷卷,29),29)为了研究温度对某种酶活性的影响为了研究温度对某种酶活性的影响, ,设置三个实验设置三个实验组组:A:A组组(20 )(20 )、B B组组(40 )(40 )和和C C组组(60 ),(60 ),测定各组在不同反应时间内的产测定各组在不同反应时间内的产物浓度物浓度( (其他条件相同其他条件相同),),结果如图。回答下列问题结果如图。回答下列问题: :(1)(1)三个温度条件下三个温度条件下, ,该酶活性最高的是该酶活性最高的是组。组。解析解析: :(1)(1)在在60 60 条件下条件下,
7、,反应的最终产物浓度比反应的最终产物浓度比20 20 和和40 40 条件下小很条件下小很多多, ,说明酶在说明酶在60 60 条件下最终失活。条件下最终失活。20 20 与与40 40 条件下相比条件下相比,40 ,40 时酶时酶促反应到达反应平衡的时间短促反应到达反应平衡的时间短, ,说明说明40 40 条件下酶活性较高。条件下酶活性较高。答案答案: :(1)B(1)B(2)(2)在时间在时间t t1 1之前之前, ,如果如果A A组温度提高组温度提高10 ,10 ,那么那么A A组酶催化反应的速度会组酶催化反应的速度会 。(3)(3)如果在时间如果在时间t t2 2时时, ,向向C C组
8、反应体系中增加组反应体系中增加2 2倍量的底物倍量的底物, ,其他条件保持不变其他条件保持不变, ,那么在那么在t t3 3时时,C,C组产物总量组产物总量, ,原因是原因是 。解析解析: :(2)(2)在时间在时间t t1 1前前, ,如果如果A A组温度提高组温度提高10 10 变成变成30 ,30 ,由该酶活性随温度的变化规由该酶活性随温度的变化规律可知律可知,30 ,30 条件下的该酶活性大于条件下的该酶活性大于20 20 条件下的条件下的, ,那么那么A A组酶催化反应的速度会组酶催化反应的速度会 加快。加快。(3)t(3)t2 2时时C C组的产物浓度已不再增加组的产物浓度已不再增
9、加, ,但由但由A A和和B B组组t t2 2时的产物浓度可知时的产物浓度可知,t,t2 2时时C C组底物并组底物并未全部被分解未全部被分解,C,C组产物浓度不再增加是由于组产物浓度不再增加是由于C C组温度条件下组温度条件下t t2 2时酶已经变性失活。因时酶已经变性失活。因此如果在时间此如果在时间t t2 2时时, ,向向C C组增加组增加2 2倍量的底物倍量的底物, ,在其他条件不变的情况下在其他条件不变的情况下,t,t3 3时产物的总时产物的总量也不会再增加。量也不会再增加。答案答案: : (2) (2)加快加快(3)(3)不变不变60 60 条件下条件下,t,t2 2时酶已失活时
10、酶已失活, ,即使增加底物即使增加底物, ,反应产物总反应产物总量也不会增加量也不会增加(4)(4)生物体内酶的化学本质是生物体内酶的化学本质是 , ,其特性其特性有有 ( (答出两点即可答出两点即可) )。解析解析: :(4)(4)生物体内酶的化学本质绝大多数是蛋白质生物体内酶的化学本质绝大多数是蛋白质, ,极少数是极少数是RNARNA。酶具有。酶具有高效性高效性, ,专一性等特性专一性等特性, ,并且需要适宜的温度和并且需要适宜的温度和pHpH等。等。答案答案: : (4) (4)蛋白质或蛋白质或RNARNA高效性和专一性高效性和专一性1.1.明辨对酶理解的明辨对酶理解的“八大误区八大误区
11、”(1)(1)误认为误认为“酶的本质是蛋白质酶的本质是蛋白质”,”,实际上绝大多数酶是蛋白质实际上绝大多数酶是蛋白质, ,少数酶是少数酶是RNA,RNA,由此可联想酶合成的原料有由此可联想酶合成的原料有 和和 , ,酶合成的场所有酶合成的场所有 和和 。(2)(2)误认为误认为“具有分泌功能的细胞才能产生酶具有分泌功能的细胞才能产生酶”,”,实际上实际上, ,凡是凡是 都能都能产生酶产生酶。(3)(3)误认为误认为“酶具有调节、催化等多种功能酶具有调节、催化等多种功能”,”,实际上酶是生物催化剂实际上酶是生物催化剂, ,只起只起 。(4)(4)误认为误认为“酶和激素一样酶和激素一样, ,酶促反
12、应完成后酶随即解体酶促反应完成后酶随即解体”,”,作为催化剂的酶作为催化剂的酶分子在催化反应前后分子结构不发生改变分子在催化反应前后分子结构不发生改变, ,仍具有催化作用。仍具有催化作用。归纳提升归纳提升氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖体核糖体细胞核细胞核活细胞活细胞催化作用催化作用(5)(5)误认为误认为“酶作为催化剂时参加了化学反应酶作为催化剂时参加了化学反应”, ,实际上酶作为催化剂时只是实际上酶作为催化剂时只是降低降低 , ,不参加化学反应。不参加化学反应。(6)(6)误认为误认为“酶为化学反应提供了活化能酶为化学反应提供了活化能”, ,实际上实际上, ,酶并未给化学反应提供酶并未
13、给化学反应提供能量能量, ,只是降低了参加反应的物质从常态转变为活跃状态所需的能量。只是降低了参加反应的物质从常态转变为活跃状态所需的能量。(7)(7)误认为误认为“酶只在细胞内起催化作用酶只在细胞内起催化作用”, ,实际上酶既可在细胞内也可在细胞实际上酶既可在细胞内也可在细胞外发挥作用。外发挥作用。(8)(8)误认为误认为“低温引起酶的变性失活低温引起酶的变性失活”, ,实际上低温只是实际上低温只是 酶的活性酶的活性, ,不破坏酶的不破坏酶的 , ,但高温能使酶失活。但高温能使酶失活。化学反应的活化能化学反应的活化能抑制抑制结构结构2.2.分析酶的有关曲线表示的含义分析酶的有关曲线表示的含义
14、解读解读: :(1)(1)图图1 1中不同曲线比较说明中不同曲线比较说明: :加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较: :酶具有酶具有 。加酶的曲线和不加酶的曲线比较加酶的曲线和不加酶的曲线比较: :酶具有酶具有 。(2)(2)图图2 2中两曲线比较中两曲线比较: :酶具有酶具有 。(3)(3)分析图分析图3 3和图和图4:4:温度或温度或pHpH通过影响通过影响 来影响酶促反应速率。来影响酶促反应速率。(4)(4)分析图分析图5:OP5:OP段的限制因素是段的限制因素是 ,P,P点以后的限制因素则是点以后的限制因素则是 。高效性高效性催化作用催化作用专一性专一性
15、酶的活性酶的活性底物浓度底物浓度酶浓度酶浓度3.3.理清酶的相关探究实验的思路理清酶的相关探究实验的思路(1)(1)探究酶的化学本质探究酶的化学本质待测酶液待测酶液 RNA出紫色反是蛋白加入不出紫色反是活性不加入蛋白理 活性失现现应应酶酶质质双双缩缩脲脲试试剂剂 现现应应酶酶酶酶变变酶酶处处酶酶丧丧酶是酶是RNARNA酶是蛋白质酶是蛋白质(2)(2)验证酶的专一性验证酶的专一性设计思路设计思路: :酶相同酶相同, , 不同不同( (或底物相同或底物相同, , 不同不同) )。底物底物酶酶设计方案示例。设计方案示例。结论结论: :淀粉酶只能催化淀粉水解淀粉酶只能催化淀粉水解, ,不能催化蔗糖水解
16、不能催化蔗糖水解, ,酶具有专一性。酶具有专一性。(3)(3)验证酶的高效性验证酶的高效性设计思路设计思路: :将用酶催化的反应与用将用酶催化的反应与用 催化的反应进行对照催化的反应进行对照, ,即酶即酶的催化效率比无机催化剂高。的催化效率比无机催化剂高。设计方案示例。设计方案示例。无机催化剂无机催化剂4.4.探究酶的最适温度或最适探究酶的最适温度或最适pHpH(1)(1)实验设计思路实验设计思路112233pHpHpH pHnnTTTT底物液底物液底物液底物液酶酶酶酶酶酶酶酶底物的分解速率或存在量底物的分解速率或存在量(2)(2)操作步骤操作步骤5.5.酶的相关探究实验注意的问题酶的相关探究
17、实验注意的问题(1)(1)探究温度对酶活性的影响探究温度对酶活性的影响不能用过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响不能用过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响, ,因为加热本身也能使过氧化氢分解因为加热本身也能使过氧化氢分解加快加快。必须在达到预设的温度条件后必须在达到预设的温度条件后, ,再让反应物与酶接触再让反应物与酶接触, ,避免在未达到预设的温度时避免在未达到预设的温度时反应物与酶接触发生反应反应物与酶接触发生反应, ,影响实验结果影响实验结果。在探究温度对淀粉酶活性影响的实验时在探究温度对淀粉酶活性影响的实验时, ,一般不用斐林试剂来检测淀粉是否在淀粉一般不用斐林试剂来检测淀粉是否在淀粉酶的
18、催化下水解生成麦芽糖等还原糖酶的催化下水解生成麦芽糖等还原糖, ,因为加入斐林试剂后需要加热才能出现砖红色因为加入斐林试剂后需要加热才能出现砖红色沉淀沉淀, ,这样原处于低温条件下的淀粉酶的活性会慢慢恢复这样原处于低温条件下的淀粉酶的活性会慢慢恢复, ,催化淀粉水解产生还原糖催化淀粉水解产生还原糖, ,导致形成错觉导致形成错觉, ,从而得出错误的结论从而得出错误的结论。(2)(2)用不同底物、同种酶来探究酶的专一性时用不同底物、同种酶来探究酶的专一性时, ,若是用淀粉酶作用于淀粉、蔗糖两种若是用淀粉酶作用于淀粉、蔗糖两种底物底物, ,则应用斐林试剂作为检测试剂则应用斐林试剂作为检测试剂, ,不
19、能选用碘液作为检测试剂不能选用碘液作为检测试剂, ,因为碘液无法检测因为碘液无法检测蔗糖是否发生了水解。蔗糖是否发生了水解。考向攻坚考向攻坚命题聚焦命题聚焦: :近几年全国卷命题对本考点考查的频率较高近几年全国卷命题对本考点考查的频率较高, ,题型既有选择题题型既有选择题, ,也有也有非选择题非选择题, ,考查内容主要是对酶概念、作用及特点的理解、相关曲线的分析和考查内容主要是对酶概念、作用及特点的理解、相关曲线的分析和相关实验的设计等。相关实验的设计等。考向一以判断的形式考查对酶作用及特点的理解考向一以判断的形式考查对酶作用及特点的理解1.1.(2017(2017新课程仿真卷新课程仿真卷)
20、)下列关于酶的叙述下列关于酶的叙述, ,正确的是正确的是( ( ) )A.A.酶具有催化作用并都能与双缩脲试剂反应呈紫色酶具有催化作用并都能与双缩脲试剂反应呈紫色B.B.酶适宜在最适温度下长期保存以保持其最高活性酶适宜在最适温度下长期保存以保持其最高活性C.C.细胞代谢能够有条不紊地进行主要由酶的高效性决定细胞代谢能够有条不紊地进行主要由酶的高效性决定D.D.酶既可以作为催化剂酶既可以作为催化剂, ,也可以作为另一个反应的底物也可以作为另一个反应的底物D D 解析解析: :大部分酶是蛋白质大部分酶是蛋白质, ,能与双缩脲试剂反应呈紫色能与双缩脲试剂反应呈紫色, ,少数酶是少数酶是RNA,RNA
21、,不能不能与双缩脲试剂反应与双缩脲试剂反应; ;酶应该保存在低温下酶应该保存在低温下; ;细胞代谢能够有条不紊地进行主细胞代谢能够有条不紊地进行主要由酶的专一性决定要由酶的专一性决定; ;酶可以作为催化剂酶可以作为催化剂, ,也可以作为另一个反应的底物。也可以作为另一个反应的底物。2.2.(2017(2017山东潍坊联考山东潍坊联考) )下列有关酶的叙述下列有关酶的叙述, ,正确的是正确的是( ( ) )A.A.在人体的生命活动中在人体的生命活动中, ,酶可起到催化和调节作用酶可起到催化和调节作用B.B.与无机催化剂不同与无机催化剂不同, ,酶能降低化学反应的活化能酶能降低化学反应的活化能C.
22、C.酶都是由内分泌细胞合成的酶都是由内分泌细胞合成的, ,具有高效性具有高效性 D.D.酶的作用条件比较温和酶的作用条件比较温和, ,高温可使酶失活高温可使酶失活解析解析: :酶的作用是催化酶的作用是催化, ,不起调节作用不起调节作用; ;酶和无机催化剂都能降低化学反应的酶和无机催化剂都能降低化学反应的活化能活化能; ;所有活细胞均能产生酶所有活细胞均能产生酶; ;酶的作用条件比较温和酶的作用条件比较温和, ,高温可使酶失活。高温可使酶失活。D D 考向二以坐标图的形式考查酶的作用和特点考向二以坐标图的形式考查酶的作用和特点3.3.下图中的曲线是同一反应的酶促反应和非酶促反应曲线下图中的曲线是
23、同一反应的酶促反应和非酶促反应曲线, ,下列相关叙述正确下列相关叙述正确的是的是( ( ) )A.EA.E1 1是酶促反应的活化能是酶促反应的活化能,A,A和和C C曲线是酶促反应曲线曲线是酶促反应曲线B.EB.E2 2是酶促反应的活化能是酶促反应的活化能,B,B和和D D曲线是酶促反应曲线曲线是酶促反应曲线C.EC.E3 3是酶促反应的活化能是酶促反应的活化能,B,B和和C C曲线是酶促反应曲线曲线是酶促反应曲线D.ED.E2 2是酶促反应的活化能是酶促反应的活化能,A,A和和C C曲线是酶促反应曲线曲线是酶促反应曲线解析解析: :酶的作用是显著降低化学反应的活化能酶的作用是显著降低化学反应
24、的活化能, ,因此因此E E2 2是酶促反应的活化是酶促反应的活化能能,E,E3 3是非酶促反应的活化能。酶能加快反应速率是非酶促反应的活化能。酶能加快反应速率, ,但不改变化学反应的平但不改变化学反应的平衡点衡点, ,因此曲线因此曲线C C为酶促反应为酶促反应, ,曲线曲线D D为非酶促反应。为非酶促反应。D D4 4.(2017.(2017云南一中质检云南一中质检) )如图表示某条件下酶促反应速率的曲线如图表示某条件下酶促反应速率的曲线, ,下列相关分下列相关分析错误的是析错误的是( ( ) )A.A.若若X X为为pH,pH,则则A A点时酶永久失活点时酶永久失活B.B.若若X X为温度
25、为温度, ,则则A A点时酶的空间结构稳定点时酶的空间结构稳定C.C.在在B B点条件下点条件下, ,同种酶催化的酶促反应最大速率可能不同同种酶催化的酶促反应最大速率可能不同D.D.若不同种酶催化的酶促反应最大速率相同若不同种酶催化的酶促反应最大速率相同, ,则则B B点一定相同点一定相同D D解析解析: :pHpH过低能使酶失活过低能使酶失活, ,温度过低时抑制酶活性温度过低时抑制酶活性, ,酶的空间结构不变。若酶的空间结构不变。若X X为为pH,pH,因因A A点对应的酶促反应的速率为零点对应的酶促反应的速率为零, ,说明说明A A点时酶永久失活点时酶永久失活; ;若若X X为温度为温度,
26、 ,则则A A点对应的酶促反应的速率为零点对应的酶促反应的速率为零, ,说明说明A A点时抑制了酶的活性点时抑制了酶的活性, ,但此时酶的但此时酶的空间结构稳定空间结构稳定; ;影响酶促反应速率的因素有影响酶促反应速率的因素有pHpH、温度、底物浓度、酶浓度、温度、底物浓度、酶浓度等等, ,在在B B点条件下点条件下, ,同种酶催化的酶促反应最大速率可能因其他因素的限制同种酶催化的酶促反应最大速率可能因其他因素的限制而使酶促反应最大速率不同而使酶促反应最大速率不同; ;不同种酶的酶活性最高、酶促反应速率最大不同种酶的酶活性最高、酶促反应速率最大时时, ,所需的最适宜温度或所需的最适宜温度或pH
27、pH条件条件( (即即B B点点) )可能不同。可能不同。5.5.(2017(2017安徽合肥二模安徽合肥二模) )为了研究温度对某种酶活性的影响为了研究温度对某种酶活性的影响, ,设置甲、乙、丙设置甲、乙、丙三个实验组三个实验组, ,各组温度条件不同各组温度条件不同, ,其他条件相同且适宜其他条件相同且适宜, ,测定各组在不同反应测定各组在不同反应时间内的产物浓度时间内的产物浓度, ,结果如图。以下分析正确的是结果如图。以下分析正确的是( ( ) )A.A.在在t t时刻之后时刻之后, ,甲组曲线不再上升甲组曲线不再上升, ,是由于受到酶数量的限制是由于受到酶数量的限制B.B.在在t t时刻
28、降低丙组温度时刻降低丙组温度, ,将使丙组酶的活性提高将使丙组酶的活性提高, ,曲线上升曲线上升C.C.若甲组温度小于乙组温度若甲组温度小于乙组温度, ,则酶的最适浓度不可能大于乙组温度则酶的最适浓度不可能大于乙组温度D.D.若甲组温度大于乙组温度若甲组温度大于乙组温度, ,则酶的最适浓度不可能大于甲组温度则酶的最适浓度不可能大于甲组温度C C 解析解析: :t t时刻后时刻后, ,甲组曲线不再上升甲组曲线不再上升, ,是由于底物完全分解是由于底物完全分解; ;据图分析丙曲线据图分析丙曲线的产物浓度较低的产物浓度较低, ,说明丙组在说明丙组在t t时刻之前时刻之前, ,酶已失活酶已失活,t,t
29、时刻后降低丙组温度时刻后降低丙组温度, ,酶的活性不能提高酶的活性不能提高; ;若甲组温度小于乙组温度若甲组温度小于乙组温度, ,说明乙组温度高于最适温度说明乙组温度高于最适温度; ;若甲组温度大于乙组温度若甲组温度大于乙组温度, ,说明甲组温度更接近最适温度说明甲组温度更接近最适温度, ,且最适温度可能且最适温度可能大于或小于甲组温度。大于或小于甲组温度。方法技巧方法技巧“四看法四看法”分析酶促反应曲线分析酶促反应曲线一看一看 坐的含：分清自量与因量，了解量的系（自量，因量）两两标标轴轴义义变变变变两两个个变变关关横横轴轴为为变变纵纵轴轴为为变变二看二看 曲的化：用模型法察同一曲的升、降或平
30、的化，掌握量化的生物意。如在分析影促反的因素，一般情下，坐代表的量未到和，限制因素是坐所表示的因素；坐代表的量到和后，限制因素是除坐所表示的因素之外的其他因素线线变变数数学学观观条条线线变变变变变变学学义义响响酶酶应应时时况况纵纵标标达达饱饱时时横横标标当当纵纵标标达达饱饱横横标标三看三看 特殊：如曲的起、折、交叉等，理解特殊的意点点线线点点终终点点顶顶点点转转点点点点点点义义四看四看 不同曲的化：理解曲之的在系，找出不同曲的异同及化的原因线线变变线线间间内内联联线线变变考向三考查酶的相关实验设计与分析考向三考查酶的相关实验设计与分析6.6.(2016(2016全国全国卷卷,3),3)若除酶外
31、所有试剂已预保温若除酶外所有试剂已预保温, ,则在测定酶活力的实验中则在测定酶活力的实验中, ,下列操作顺序合理的是下列操作顺序合理的是( ( ) )A.A.加入酶加入酶加入底物加入底物加入缓冲液加入缓冲液保温并计时保温并计时一段时间后检测产物的量一段时间后检测产物的量B.B.加入底物加入底物加入酶加入酶计时计时加入缓冲液加入缓冲液保温保温一段时间后检测产物的量一段时间后检测产物的量C.C.加入缓冲液加入缓冲液加入底物加入底物加入酶加入酶保温并计时保温并计时一段时间后检测产物的量一段时间后检测产物的量D.D.加入底物加入底物计时计时加入酶加入酶加入缓冲液加入缓冲液保温保温一段时间后检测产物的量
32、一段时间后检测产物的量解析解析: :测定酶活力时测定酶活力时, ,在除酶外所有试剂均已预保温的情况下在除酶外所有试剂均已预保温的情况下, ,应先加入缓冲应先加入缓冲液液, ,其可以为酶提供一个相对稳定的环境其可以为酶提供一个相对稳定的环境, ,再依次加入底物和酶再依次加入底物和酶, ,保温并计时保温并计时, ,一段时间后检测产物的量。相同时间内产物的量越多一段时间后检测产物的量。相同时间内产物的量越多, ,酶活力越强。酶活力越强。C C7.7.(2017(2017湖北重点中学联考湖北重点中学联考) )下列与酶相关的叙述中下列与酶相关的叙述中, ,正确的是正确的是( ( ) )A.A.探究酶的专
33、一性时探究酶的专一性时, ,自变量一定是酶的种类自变量一定是酶的种类B.B.探究酶的高效性时探究酶的高效性时, ,自变量可以是酶的种类自变量可以是酶的种类C.C.探究温度对酶活性的影响时探究温度对酶活性的影响时, ,检测的因变量可能不止一种检测的因变量可能不止一种D.D.探究探究pHpH对酶活性的影响时对酶活性的影响时, ,自变量不止一种自变量不止一种解析解析: :酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应, ,若验证酶若验证酶的专一性的专一性, ,自变量是酶的种类或底物的种类自变量是酶的种类或底物的种类; ;酶的高效性是指与无机催
34、化剂相酶的高效性是指与无机催化剂相比比, ,酶的催化效率高酶的催化效率高, ,若验证酶的高效性若验证酶的高效性, ,自变量是催化剂的种类自变量是催化剂的种类; ;探究温度对探究温度对酶活性影响时酶活性影响时, ,因变量可以是单位时间内底物的消耗量因变量可以是单位时间内底物的消耗量, ,也可以是单位时间内也可以是单位时间内产物的生成量产物的生成量; ;探究探究pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响, ,自变量是自变量是pHpH不同。不同。C C8.8.某课外活动小组用淀粉酶探究某课外活动小组用淀粉酶探究pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响, ,得到下图所示的实验结得到下图所示的实验结果。请回答相关
35、问题果。请回答相关问题: :(1)(1)酶活性是指酶活性是指, ,该实验的自变量是该实验的自变量是, ,以以作为检测因变量的指标。作为检测因变量的指标。解析解析: :(1)(1)酶活性是指酶对化学反应的催化效率酶活性是指酶对化学反应的催化效率, ,据图示可知据图示可知, ,横坐标为不同横坐标为不同的的pH,pH,纵坐标为淀粉剩余量纵坐标为淀粉剩余量, ,故该实验的自变量是故该实验的自变量是pHpH的不同的不同, ,因变量是因变量是1h1h后后淀粉剩余量。淀粉剩余量。答案答案: :(1)(1)酶对化学反应的催化效率酶对化学反应的催化效率pHpH1 h1 h后淀粉剩余量后淀粉剩余量(2)(2)如图
36、所示的实验结果与预期不符如图所示的实验结果与预期不符, ,于是活动小组又进行于是活动小组又进行( (填填“对照对照”“”“对对比比”或或“重复重复”) )实验实验, ,得到与如图无显著差异的结果。查阅资料后发现得到与如图无显著差异的结果。查阅资料后发现, ,盐酸能催化盐酸能催化淀粉水解。因此推测淀粉水解。因此推测, ,该实验中淀粉可能是在该实验中淀粉可能是在和和的作用下分解的。的作用下分解的。pHpH为为3 3条件下的酶活性条件下的酶活性( (填填“小于小于”“”“等于等于”或或“大于大于”)pH)pH为为9 9条件下的酶活性条件下的酶活性, ,原因是原因是 。解析解析: : (2) (2)当
37、实验结果与预期不符当实验结果与预期不符, ,需进行重复实验需进行重复实验, ,观察结果。由于盐酸能催化淀观察结果。由于盐酸能催化淀粉水解粉水解, ,因此推测因此推测, ,该实验中淀粉可能是在淀粉酶和盐酸的作用下分解的。据图示可该实验中淀粉可能是在淀粉酶和盐酸的作用下分解的。据图示可知知pHpH为为3 3和和pHpH为为9 9条件下淀粉剩余量相等条件下淀粉剩余量相等, ,但但pHpH为为3 3条件下的酶活性小于条件下的酶活性小于pHpH为为9 9条件下条件下的酶活性的酶活性, ,是因为是因为pHpH为为3 3的条件下的条件下, ,有盐酸催化淀粉分解干扰实验结果。有盐酸催化淀粉分解干扰实验结果。答
38、案答案: : (2) (2)重复淀粉酶盐酸小于重复淀粉酶盐酸小于pHpH为为3 3的条件下的条件下, ,有盐酸催化淀粉分解干扰有盐酸催化淀粉分解干扰实验结果实验结果(3)(3)在常温、常压下在常温、常压下, ,与盐酸相比与盐酸相比, ,淀粉酶降低反应活化能的作用更显著淀粉酶降低反应活化能的作用更显著, ,判断判断依据是依据是 解析解析: :(3)(3)比较比较pHpH为为1 1和和pHpH为为7 7的实验结果可知的实验结果可知,pH,pH为为7 7的条件下淀粉的剩余量的条件下淀粉的剩余量小于小于pHpH为为1 1条件下淀粉的剩余量。故说明与盐酸相比条件下淀粉的剩余量。故说明与盐酸相比, ,淀粉
39、酶降低反应活化淀粉酶降低反应活化能的作用更显著。能的作用更显著。答案答案: :(3)1 h(3)1 h后后,pH,pH为为7 7的条件下淀粉的剩余量小于的条件下淀粉的剩余量小于pHpH为为1 1条件下淀粉的剩条件下淀粉的剩余量余量方法技巧方法技巧酶实验的两种命题形式的解题方法酶实验的两种命题形式的解题方法高考中与酶相关的实验设计与探究题的呈现方式一般有两种高考中与酶相关的实验设计与探究题的呈现方式一般有两种: :一种是已知实验目的一种是已知实验目的, ,让学生设计验证性实验或探究性实验让学生设计验证性实验或探究性实验, ,另一种是通过采用表格、坐标曲线、新科技另一种是通过采用表格、坐标曲线、新
40、科技材料的文字叙述等形式给出有效信息材料的文字叙述等形式给出有效信息, ,让学生完成相关问题。让学生完成相关问题。(1)(1)针对第一种类型的试题针对第一种类型的试题, ,要根据实验目的要根据实验目的, ,设置好实验组和对照组设置好实验组和对照组, ,准确找到实验准确找到实验设计中的实验变量和无关变量。正确的方案应是各实验组和对照组只有实验变量不设计中的实验变量和无关变量。正确的方案应是各实验组和对照组只有实验变量不同同, ,无关变量都相同且为酶催化的最适状态。无关变量都相同且为酶催化的最适状态。(2)(2)针对第二种类型的试题针对第二种类型的试题, ,应仔细审应仔细审题题, ,获取有用解题信
41、息最为重要。审题时要注意各实验组和对照组的什么量不同获取有用解题信息最为重要。审题时要注意各实验组和对照组的什么量不同, ,这这个量就是实验变量个量就是实验变量, ,可根据实验变量推测出实验目的。此外可根据实验变量推测出实验目的。此外, ,与酶相关的实验设计与与酶相关的实验设计与探究探究, ,还可设置为对实验结果的预测还可设置为对实验结果的预测, ,需根据酶的作用机理、温度、需根据酶的作用机理、温度、pHpH、激活剂和抑、激活剂和抑制剂对酶的影响原理及影响程度等做出有关判断。制剂对酶的影响原理及影响程度等做出有关判断。考点二考点二ATPATP的结构和功能的结构和功能典例引领典例引领1.1.(2
42、016(2016海南卷海南卷,11),11)下列有关植物细胞能量代谢的叙述下列有关植物细胞能量代谢的叙述, ,正确的是正确的是( ( ) )A.A.含有两个高能磷酸键的含有两个高能磷酸键的ATPATP是是DNADNA的基本组成单位之一的基本组成单位之一B.B.加入呼吸抑制剂可使细胞中加入呼吸抑制剂可使细胞中ADPADP生成减少生成减少,ATP,ATP生成增加生成增加C.C.无氧条件下无氧条件下, ,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATPATP的合成的合成D.D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATPATP合
43、成合成D D解析解析: :组成组成DNADNA的基本组成单位是脱氧核苷酸的基本组成单位是脱氧核苷酸; ;由由ADPADP生成生成ATP,ATP,需要细胞呼吸需要细胞呼吸释放的能量释放的能量, ,因此因此, ,加入细胞呼吸抑制剂加入细胞呼吸抑制剂, ,细胞呼吸释放的能量减少细胞呼吸释放的能量减少,ATP,ATP生成生成会减少会减少; ;无氧条件下无氧条件下, ,植物细胞会通过无氧呼吸供能植物细胞会通过无氧呼吸供能, ,无氧呼吸过程中无氧呼吸过程中, ,只有只有葡萄糖分解成丙酮酸过程中释放能量。葡萄糖分解成丙酮酸过程中释放能量。2.2.(2015(2015海南卷海南卷,3),3)ATPATP是直接
44、为细胞生命活动提供能量的有机物。关于是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATPATP的的叙述叙述, ,错误的是错误的是( ( ) )A.A.酒精发酵过程中有酒精发酵过程中有ATPATP生成生成B.ATPB.ATP可为物质跨膜运输提供能量可为物质跨膜运输提供能量C.ATPC.ATP中高能磷酸键水解可释放能量中高能磷酸键水解可释放能量D.ATPD.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成D D解析解析: :酒精发酵即无氧呼吸产生酒精和二氧化碳酒精发酵即无氧呼吸产生酒精和二氧化碳, ,同时释放少量能量同时释放少量能量, ,该过该过程中有程中有ATPATP生成生成;ATP;
45、ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成。由腺嘌呤、核糖和磷酸组成。归纳提升归纳提升1.1.记清记清ATPATP分子的结构分子的结构C C、H H、O O、N N、P P腺苷腺苷2.2.结合代谢理解结合代谢理解ATPATP的形成途径的形成途径类囊体膜类囊体膜 细胞质基质细胞质基质线粒体线粒体3.ATP3.ATP产生量与产生量与O O2 2供给量的关系分析供给量的关系分析(1)(1)甲图表示甲图表示ATPATP产生量与产生量与O O2 2供给量的关系供给量的关系A A点表示在无氧条件下点表示在无氧条件下, ,细胞可通过无氧呼吸分解有机物细胞可通过无氧呼吸分解有机物, ,产生少量产生少量ATPATP。ABA
46、B段表示随段表示随O O2 2供给量增多供给量增多, ,有氧呼吸明显加强有氧呼吸明显加强, ,通过有氧呼吸分解有机物释通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多放的能量增多,ATP,ATP的产生量随之增加。的产生量随之增加。BCBC段表示段表示O O2 2供给量超过一定范围后供给量超过一定范围后,ATP,ATP的产生量不再增加的产生量不再增加, ,此时的限制因此时的限制因素可能是酶、素可能是酶、ADPADP、磷酸等。、磷酸等。(2)(2)乙图可表示哺乳动物成熟红细胞、蛔虫细胞乙图可表示哺乳动物成熟红细胞、蛔虫细胞, ,其其ATPATP来自无氧呼吸来自无氧呼吸, ,与与O O2 2 无关。无关。考向攻
47、坚考向攻坚命题聚焦命题聚焦: :全国卷高考对本考点的考查主要是以选择题的形式考查全国卷高考对本考点的考查主要是以选择题的形式考查ATPATP的元素组的元素组成、产生和利用。成、产生和利用。考向一考查考向一考查ATPATP的结构、合成和利用的结构、合成和利用1.1.(2017(2017湖北重点中学联考湖北重点中学联考) )下列有关下列有关ATPATP的叙述中的叙述中, ,不正确的是不正确的是( ( ) )A.ATPA.ATP的合成一般与放能反应相联系的合成一般与放能反应相联系B.ATPB.ATP中的能量可以来源于光能、化学能中的能量可以来源于光能、化学能C.C.细胞内各种吸能反应一般需要消耗细胞
48、内各种吸能反应一般需要消耗ATPATPD.ATPD.ATP是由三个磷酸基团和一个腺嘌呤构成的是由三个磷酸基团和一个腺嘌呤构成的D D 解析解析: :ATPATP的合成一般与放能反应相联系的合成一般与放能反应相联系;ATP;ATP的形成途径是光合作用与细的形成途径是光合作用与细胞呼吸胞呼吸, ,因此因此ATPATP中的能量可以来源于光能、化学能中的能量可以来源于光能、化学能; ;细胞内各种吸能反应细胞内各种吸能反应一般与一般与ATPATP水解的反应相联系水解的反应相联系, ,由由ATPATP水解提供能量水解提供能量;ATP;ATP是由三个磷酸基是由三个磷酸基团和一个腺苷构成。团和一个腺苷构成。2
49、.2.(2017(2017河北唐山一模河北唐山一模) )ATPATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列关于是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列关于ATPATP的的叙述叙述, ,错误的是错误的是( ( ) )A.A.线粒体中合成的线粒体中合成的ATPATP可在细胞核中发挥作用可在细胞核中发挥作用B.B.原核细胞合成原核细胞合成ATPATP时能量只能来自细胞呼吸释放的化学能时能量只能来自细胞呼吸释放的化学能C.C.在有氧与缺氧的条件下在有氧与缺氧的条件下, ,细胞质基质中都能形成细胞质基质中都能形成ATPATPD.D.神经元释放神经递质需要神经元释放神经递质需要ATPATP供能供能B B 解析解析:
50、 :细胞核无法进行细胞呼吸细胞核无法进行细胞呼吸, ,细胞核需要的细胞核需要的ATPATP主要由线粒体提供主要由线粒体提供; ;原原核细胞合成核细胞合成ATPATP时能量可来自细胞呼吸释放的化学能时能量可来自细胞呼吸释放的化学能, ,有些也可来自光合有些也可来自光合作用作用, ,如蓝藻如蓝藻; ;有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中进行有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中进行, ,有有ATPATP形成形成; ;神经元释放神经递质需要消耗能量神经元释放神经递质需要消耗能量, ,由由ATPATP供能。供能。易错点拨易错点拨关注关注ATPATP的的4 4个失分点个失分点(1)ATP(1)
