届二轮复习基础保分专题三酶与ATP学案Word格式文档下载.docx

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CTP中“C”是由胞嘧啶和核糖构成的；

UTP断裂两个高能磷酸键后是尿嘧啶核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一，可作为基因转录的原料。

4．（2018·

三门峡二模）磷酸肌酸主要储存于动物和人的肌细胞中，是一种高能磷酸化合物。

ATP和磷酸肌酸在一定条件下可相互转化，图示如下：

磷酸肌酸（C～P）＋ADPATP＋肌酸（C）

下列相关叙述错误的是（　　）

A．磷酸肌酸是能量的一种储存形式，是细胞内的直接能源物质

B．磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相偶联

C．肌肉收缩时，在磷酸肌酸的作用下使ATP的含量保持相对稳定

D．可推测生物体内还存在着其他的高能磷酸化合物，如GTP、CTP等

选A　ATP是细胞内的直接能源物质；

由题图可知，磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相偶联；

肌肉收缩时，磷酸肌酸可转化为ATP，故可使ATP的含量保持相对稳定；

生物体内还存在着其他的高能磷酸化合物，如GTP、CTP等。

5．（2018·

长沙二模）科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素，其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能，传递给负责能量生产的组织细胞，而且还决定蚜虫的体色。

阳光下蚜虫的ATP生成量将会增加，黑暗时蚜虫的ATP含量会下降。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．正常情况下蚜虫在黑暗中合成ATP时会伴随着O2的消耗

B．蚜虫合成ATP时所需能量仅仅来自呼吸作用

C．蚜虫做同一强度的运动时，阳光下和黑暗中的ATP消耗量不一样

D．蚜虫ATP含量在阳光下比黑暗时多，说明其体内的ATP含量不稳定

选A　在黑暗中，蚜虫合成ATP时所需的能量来源于呼吸作用，因此正常情况下会伴随着O2的消耗；

根据题意可知，蚜虫合成ATP时所需能量不仅来自呼吸作用，还可来自类胡萝卜素吸收的光能；

蚜虫做同一强度的运动时，无论在阳光下还是在黑暗中，ATP的消耗量是一样的；

虽然蚜虫ATP含量在阳光下比黑暗时多，但是两种环境中都会发生ATP与ADP的相互转化并且处于动态平衡中，故其体内的ATP含量相对稳定。

考点二酶在细胞代谢中的作用

6．（2018·

赣州一模）下列关于酶的叙述，正确的是（　　）

A．酶的合成一定需要核糖体，但不一定需要高尔基体

B．pH较低时一定会降低酶的活性，但温度较低时则不一定会降低酶的活性

C．在任何条件下，酶降低活化能的效果一定比无机催化剂显著

D．所有活细胞都具有与细胞呼吸有关的酶，但不一定都分布在线粒体中

选D　对于化学本质是蛋白质类的酶需要在核糖体上合成，而化学本质为RNA的酶则不需要核糖体，有些酶是分泌蛋白，有些酶是胞内蛋白，其中胞内蛋白不需要高尔基体的加工；

不同酶的最适pH不同，因此pH较低时不一定会降低酶的活性，反而可能升高酶的活性，如胃蛋白酶；

酶降低化学反应的活化能较无机催化剂显著，体现出酶的高效性，但酶的催化作用需要适宜的条件，因此并不是在任何条件下酶降低活化能的效果一定比无机催化剂显著；

细胞呼吸是生命的特征之一，所有活细胞都具有与细胞呼吸有关的酶，但这些酶不一定都分布在线粒体中，如原核细胞没有线粒体。

7．（2019届高三·

广东五校协作体联考）核酶是具有催化功能的RNA分子，在特异地结合并切断特定的mRNA后，核酶可从杂交链上解脱下来，重新结合和切割其他的mRNA分子。

下列关于核酶的叙述，正确的是（　　）

A．向核酶中滴加双缩脲试剂，水浴加热可发生紫色反应

B．与不加核酶组相比，加核酶组mRNA降解较快，由此可反映核酶的高效性

C．核酸具有热稳定性，故核酶的活性不受温度的影响

D．核酶与催化底物特异性结合时，有氢键形成，也有磷酸二酯键的断裂

选D　根据题意可知，核酶是具有催化功能的RNA分子，因此不会和双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应；

与不加核酶组相比，加核酶组mRNA降解较快，由此可反映核酶具有催化作用，但不能反映其高效性；

核酸具有热稳定性，但是在高温条件下结构也会发生改变，因此核酶的活性受温度的影响；

核酶与催化底物特异性结合时，核酶和mRNA之间有氢键形成，而切割mRNA分子时也有磷酸二酯键的断裂。

8．（2018·

合肥一模）为研究温度对酶活性的影响，在40℃（a组）和20℃（b组）条件下测定不同反应时间内的产物浓度，结果如图，以下叙述正确的是（　　）

A．b组t2后由于酶达到饱和点，反应速率达最大值

B．a组O～t1时间内反应速率始终保持不变

C．a组和b组的pH、酶浓度、反应物总量都应相同

D．30℃条件下达到反应平衡点的时间介于t1和t2之间

选C　b组t2后产物浓度不再升高，其酶促反应的速率为零；

a组O～t1时间内随反应时间的延长其产物浓度的增加速率减慢，说明其反应速率逐渐降低；

题图是为研究温度对酶活性的影响，在40℃（a组）和20℃（b组）条件下测定不同反应时间内的产物浓度随时间变化的曲线图，该实验中的pH、酶浓度、反应物总量均属于无关变量，无关变量应保持相同且适宜；

该酶在40℃时的活性较20℃时的活性高，但无法判断该酶催化反应的最适温度，因此无法确定30℃条件下达到反应平衡点的时间是否介于t1和t2之间。

考点三与酶有关的实验设计与分析

9．

（2018·

赣州模拟）在三支试管中加入等量的质量分数为5%的过氧化氢溶液，再分别加入适量的二氧化锰、新鲜猪肝研磨液、唾液，一段时间后测得底物含量变化如图所示。

则下列叙述错误的是（　　）

A．曲线乙表示二氧化锰的催化作用，曲线甲与曲线乙对照反映了无机催化剂具有专一性

B．曲线丙表示猪肝中过氧化氢酶的催化作用，曲线甲与曲线丙对照反映酶具有专一性

C．曲线丙与曲线乙对照可以说明酶具有高效性

D．曲线甲不下降的原因可能是唾液淀粉酶与该底物不能形成酶—底物复合物

选A　酶的高效性是指同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高，由图分析，催化效率丙>

乙>

甲，则甲、乙、丙三条曲线分别对应唾液、二氧化锰、新鲜猪肝研磨液作用曲线。

专一性是指每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，曲线甲、乙对照不能得出无机催化剂具有专一性。

曲线甲表示唾液淀粉酶不能催化过氧化氢的分解，曲线丙表示过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解，二者对照能说明酶具有专一性。

与乙相比，丙催化的时间短，效率高，因此可以说明酶具有高效性。

曲线甲不下降的原因是酶具有专一性，唾液淀粉酶不能催化过氧化氢的分解。

10．（2019届高三·

石家庄评估）如图是某课外活动小组在探究酶活性的影响因素时绘制的实验结果。

A．实验的自变量是H2O2的分解速率，因变量是温度

B．100℃时H2O2剩余量最少，说明高温条件下酶没有失活

C．0℃时H2O2几乎没有分解，说明此温度下酶的活性受到抑制

D．75℃时H2O2酶的活性高于50℃时H2O2酶的活性

选C　本实验的自变量是温度，因变量是H2O2的分解速率；

H2O2在受热条件下，分解速率加快，100℃时H2O2剩余量最少，是因为高温促使H2O2分解速率加快，不能说明高温条件下酶没有失活；

0℃时H2O2几乎没有分解，说明此温度下酶的活性受到抑制；

75℃时H2O2的剩余量低于50℃时H2O2的剩余量，是因为温度较高时，H2O2自身分解速率较快，而不是酶活性较强。

[非选择题—练通综合交汇]

11．图1和图2是某生物兴趣小组通过实验探究H2O2分解的条件而绘制的曲线图。

请回答下列问题：

（1）图1和图2所代表的实验中，实验的自变量依次为____________________、__________。

（2）由图1可以得出的实验结论是过氧化氢酶具有__________。

（3）图2中限制AB段和BC段O2产生速率的主要因素分别是________________、__________________。

（4）

该兴趣小组还根据图3做了关于温度影响酶活性的实验，探究经过t4温度处理的酶，当温度降低到t3时，其活性是否可以恢复到较高水平。

关于变量的设置：

取3支试管，编号为甲、乙、丙，各加入适宜浓度的该酶溶液1mL；

甲和乙作为对照组应分别在温度为_____和_____水浴装置中保温适宜时间，丙作为实验组的处理为____________________________________________________________。

（1）这两个实验是探究H2O2在不同条件下的分解情况，所以对应的变化条件即为自变量。

（2）分析图1可得出过氧化氢酶具有高效性的特点。

（3）图2中AB段，随着H2O2浓度的增大，O2产生速率也不断增大，说明H2O2浓度是限制AB段O2产生速率的主要因素；

BC段，O2产生速率不再随H2O2浓度的增大而增大，此时的主要限制因素为过氧化氢酶数量（浓度）。

（4）根据实验目的，实验需分为三组，一组温度设定在t3，一组温度设定在t4，一组温度应从t4降到t3。

答案：

（1）催化剂种类　H2O2浓度　

（2）高效性

（3）H2O2浓度　过氧化氢酶数量（浓度）　（4）t3　t4　先在温度为t4水浴装置中保温适宜时间，后在温度为t3水浴装置中保温适宜时间

12．（2018·

南昌模拟）酶是具有生物催化功能的高分子物质。

在酶的催化反应体系中，反应物分子被称为底物，底物通过酶的催化转化为其他分子。

几乎所有的细胞活动进程都需要酶的参与，以提高效率。

（1）酚氧化酶与酚类底物在细胞中能实现分类存放，是因为细胞内具有________系统，组成该系统的结构具有的功能特性是________________。

茶叶细胞中也存在众多种类的酚类物质与酚氧化酶。

绿茶制取过程中必须先进行热锅高温炒制，这一过程的目的是________________________________________________________。

（2）茶树的Rubicon酶在CO2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，Rubicon酶的存在场所为____________；

该酶具有“两面性”，在O2浓度较高时，该酶催化C5与O2反应，产物经一系列变化后转移到线粒体中会产生CO2，其“两面性”与酶的________（特性）相矛盾。

（3）如图中曲线表示将酶在不同温度下保温足够长时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由图可得出：

__________________________________________。

为了验证这一结论，请以耐高温的纤维素分解酶为实验材料，比较在低温和最适温度下储存对酶活性的影响，写出实验设计思路：

_________________________________________。

（1）酚氧化酶与酚类底物在细胞中能实现分类存放，是因为细胞内具有生物膜系统，生物膜结构的功能特性是选择透过性。

绿茶制取过程中必须先进行热锅高温炒制，这一过程的目的是高温使酚氧化酶失活。

（2）茶树的Rubicon酶在CO2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，该反应属于暗反应中的物质变化，因此Rubicon酶的存在场所为叶绿体基质；

该酶具有“两面性”，其“两面性”与酶的专一性相矛盾。

（3）由图可得出酶在较低温度下储存活性受影响小，在较高温度下储存活性受影响大。

为了验证这一结论，可以将耐高温的纤维素分解酶分别在低温和最适温度下储存足够长时间后，再在最适温度下测量其活性。

（1）生物膜　选择透过性　高温使酚氧化酶失活　

（2）叶绿体基质　专一性　（3）酶在较低温度下储存活性受影响小，在较高温度下储存活性受影响大　将耐高温的纤维素分解酶分别在低温和最适温度下储存足够长时间后，再在最适温度下测量其活性

13．为了探究pH对过氧化氢酶活性的影响，某小组同学进行了如下实验。

实验材料：

直径4cm、厚度0.5cm的马铃薯块茎圆片若干，随机平均分为三组。

实验步骤和现象（表中“—”表示不做处理）如表：

步骤

第1组

第2组

第3组

1mol/L的盐酸溶液

浸泡5min

—

1mol/L的NaOH溶液

①

蒸馏水

将马铃薯块茎圆片取出后，用吸水纸吸去其表面多余的液体

体积分数为3%的过氧化氢溶液

5滴

实验现象

无气泡产生

②

请分析回答下列问题：

（1）表格中的①是______________，②是____________。

（2）该实验的无关变量有_______________________________（至少写出两种）。

（3）观察实验现象时，第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生，原因是________________________________________________________________________。

（4）放置几分钟后，该组同学发现第3组马铃薯块茎圆片上基本无气泡产生，第1、2组马铃薯块茎圆片上竟然有少量气泡产生。

请分析：

第3组基本无气泡产生的原因是_________________；

第1、2组有少量气泡产生的原因可能是_____________（写出一点即可）。

（1）对第1、2、3组马铃薯块茎圆片的处理分别是用盐酸溶液、NaOH溶液、蒸馏水浸泡，且浸泡时间均为5min。

第1、2组结果说明强酸和强碱影响了过氧化氢酶的活性，第3组没有用强酸和强碱处理，过氧化氢酶的活性较强，会催化过氧化氢分解产生氧气。

（2）该实验的自变量是pH，无关变量有多种，如马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间、过氧化氢溶液的浓度和用量、观察时间等。

（3）强酸和强碱会使过氧化氢酶变性失活，因此，在观察实验现象时第1、2组马铃薯块茎圆片上无气泡产生。

（4）第3组马铃薯块茎圆片上起初有大量气泡产生是过氧化氢酶催化过氧化氢分解的结果，当过氧化氢全部被分解后，不再产生气泡。

一段时间后，第1、2组马铃薯块茎圆片上有少量气泡产生，可能是过氧化氢自然分解，产生的氧气积累，也可能是强酸、强碱浸泡时间短，只使马铃薯块茎圆片中部分酶失活，使过氧化氢分解速度减慢，放置几分钟后气体逐渐积累并形成气泡。

（1）浸泡5min　有大量气泡产生　

（2）马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间、过氧化氢溶液的浓度和用量、观察时间等　（3）强酸、强碱使马铃薯块茎圆片中的过氧化氢酶失活　（4）过氧化氢分解完毕　过氧化氢自然分解产生的气体得到积累，形成少量气泡（合理即可）

NO.2　练后循图忆知

[查清易错小点]（判断正误）

1．ATP能在神经元线粒体的内膜上产生，神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP（√）

（2016·

全国卷Ⅰ，T1AD）

2．DNA与ATP中所含元素的种类相同（√）

（2015·

全国卷Ⅰ，T1A）

3．ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应（√）

（2014·

全国卷Ⅱ，T1C）

4．在生物体的活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行（2014·

四川卷，T1D）（×

）

5．ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸，其合成所需的能量由磷酸提供（×

6．ATP、DNA、RNA中的“A”表示的含义相同（×

7．ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性（√）

8．淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成（×

（2017·

海南卷，T3A）

[理清知识主干]

1．记牢ATP的结构和组成

（1）1分子ATP＝1分子腺苷＋3分子磷酸基团。

（2）ATP中含有两个高能磷酸键，其中远离腺苷的高能磷酸键容易水解与合成。

2．理清ATP的合成、利用与细胞代谢的关系（填图）

3．明确ATP产生与O2间的关系

（1）A点时ATP产自无氧呼吸。

（2）B点后ATP产生量不再随供氧量增加而增加，其限制因子可能为、ADP、磷酸等。

[练通高考能力]

1．下列关于肌细胞中ATP的叙述，错误的是（　　）

A．ATP与ATP酶中含有C、H、O元素

B．ATP与RNA分子中都含有核糖残基

C．CO2分子的产生过程会合成少量ATP

D．ATP可为O2的吸收和利用过程提供能量

选D　ATP由C、H、O、N、P五种元素组成，ATP酶的本质是蛋白质，含有C、H、O、N等元素；

ATP分子中含有腺苷和磷酸基团，腺苷由核糖和腺嘌呤组成，RNA分子含有磷酸、核糖和碱基；

肌细胞合成CO2分子的过程为有氧呼吸第二阶段，该过程产生少量的ATP；

O2的吸收属于自由扩散，不消耗能量。

2．在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。

用α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A－Pα～Pβ～Pγ或dA－Pα～Pβ～Pγ）。

下列叙述错误的是（　　）

A．已知某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端，若要使已有DNA末端被32P标记上，则带有32P的磷酸基团应在ATP的“γ”位上

B．若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的“γ”位上

C．ATP中两个磷酸基团被水解掉后所得的物质是合成RNA分子的单体之一

D．dATP中的两个高能磷酸键储存的能量基本相同，但稳定性不同

选B　若用该酶把32P标记到DNA末端上，则带有32P的磷酸基团应在ATP的γ位上；

dA—Pα～Pβ～Pγ脱去Pβ和Pγ这两个磷酸基团后，余下的结构为腺嘌呤脱氧核苷酸，是DNA的基本组成单位之一，若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的α位上；

ATP中两个磷酸基团被水解后所得的物质是腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA分子的单体之一；

dATP中的两个高能磷酸键储存的能量基本相同，但稳定性不同，远离“dA”的高能磷酸键更易水解。

3．在细胞内普遍存在以下化学反应：

蛋白质E＋ATP→蛋白质EATP复合物→蛋白质E＋ADP＋Pi＋能量。

下列分析错误的是（　　）

A．一般来说，细胞内大多数吸能反应由该反应提供能量

B．该反应主要发生在线粒体内膜上[H]和氧气结合的阶段

C．用32P标记ATP中远离腺苷的磷酸基团，则释放的Pi含32P

D．控制蛋白质E合成的基因在细胞分化过程中不存在选择性表达

选B　题干中的反应过程为ATP的水解，蛋白质E为ATP水解酶，一般来说，大多数吸能反应与ATP的水解反应相联系。

ATP的水解常常发生在细胞的耗能部位，而线粒体内膜上[H]和氧气结合的阶段所产生的能量用于ATP的合成。

ATP水解会断裂远离A的高能磷酸键，因此释放的Pi含32P。

控制蛋白质E合成的基因为管家基因，任何细胞中都需要表达，不存在选择性表达。

[知识深化拓展]

1．熟知酶的“一来源、一作用、二本质和三特性”（填图）

2．把握与酶有关的三类曲线（据图填空）

（1）酶的作用原理曲线：

①由图可知，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）酶的特性曲线：

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曲线：

①分析图1和图2：

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3：

OP段的限制因素是底物浓度，P点以后的限制因素则是酶浓度

[常考题点练通]

直接考查酶的本质、作用及特性

1．（2017·

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℃

选C　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；

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分布，所以参与DNA合成的酶也可分布于线粒体和叶绿体中；

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；

唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37℃左右，而该酶通常在低温下保存。

烟台检测）下列对动物体内酶、激素和ATP这三类有机物的相关叙述，错误的是（　　）

A．这三类有机物一定都含有C、H、O

B．成年男性体内，精原细胞形成精子的过程中有酶、激素和ATP的参与

C．能合成酶的细胞一定都能合成ATP

D．酶和ATP均可以在细胞内外发挥作用，而激素只能在细胞内发挥作用

选D　酶的本质为蛋白质或RNA，激素为固醇类或含氮类物质，它们和ATP都含有C、H、O；

精原细胞形成精子的过程中需酶的催化，需要性激素的调节，需要消耗ATP；

活细胞（哺乳动物成熟红细胞除外）均能合成酶和ATP，能合成酶的细胞一定都能合成ATP；

激素大多数由内分泌细胞分泌进入细胞外液中发挥作用。

[归纳拓展]　辨析酶、激素、抗体、神经递质

比较项目

酶

激素

抗体

神经递质

化学本质

多为蛋白质，少数是RNA

蛋白质、多肽、固醇、氨基酸衍生物等

球蛋白

乙酰胆碱、多巴胺、氨基酸类、NO等

产生细胞

活细胞

内分泌腺细胞或下丘脑细胞

浆细胞

神经细胞

作用部位

细胞内外

靶细胞或靶器官

内环境

突触后膜作用后

变化

不发生改变

被灭活

被降解

被降解或移走

以曲线为载体，考查酶的特性及影响因素

3．为了研究外界因素对某种酶活性的影响，设置三个实验组：

①组（20℃）、②组（40℃）和③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。

A．三个温度条件下，该酶活性最高的是②组

B．在t1之前，如果①组温度提高10℃，则反应速率