届高三一轮复习备考生物一体资料讲义第三单元+第7讲+ATP和酶+Word版含答案Word文档格式.docx

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（1）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（　×

　）

（2）线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP（　×

（3）ATP是生命活动的直接能源物质，但它在细胞中的含量很少，ATP与ADP时刻不停地进行相互转化（　√　）

（4）ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应（　√　）

（5）无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源（　×

（6）在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生ATP的合成与水解（　×

据图分析ATP的结构和特点

（1）图示a处应为“—H”还是“—OH”？

提示　图示a处应为“—OH”，因为该五碳糖为“核糖”。

（2）图示b、c、d所示化学键是否相同？

其中最易断裂和重建的是哪一个？

提示　图示b为普通磷酸键，c、d则为高能磷酸键，其中d处的键最易断裂和重建。

（3）图示框e的名称是什么？

它与DNA、RNA有何关系？

提示　图示框e为腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位之一，当发生逆转录时，它可与DNA链中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸配对。

命题点一　ATP的结构和特点分析

1．下列关于生物体中ATP的叙述，其中正确的一项是（　　）

A．蓝藻细胞中的线粒体、叶绿体分别通过有氧呼吸、光合作用产生ATP

B．ATP与ADP是同一种物质的两种形态

C．ATP中存在2个高能磷酸键，在一定条件下均可释放其中的能量

D．生物体内ATP的含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应

答案　C

解析　蓝藻细胞是原核细胞，不含线粒体和叶绿体，A项错误；

ATP和ADP是两种不同的物质，B项错误；

ATP中存在2个高能磷酸键，在一定条件下均可释放其中的能量，C项正确；

生物体内ATP的含量很少，但ATP与ADP转化非常迅速，从而保证了生命活动所需能量的持续供应，D项错误。

2．如图是人体细胞代谢部分简图。

图中甲表示ATP，下列有关叙述错误的是（　　）

A．甲→乙→丙→丁过程中，起催化作用的酶空间结构不同

B．丙是RNA的基本组成单位之一

C．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成

D．在红细胞吸收葡萄糖时，细胞中乙的含量会显著增加

答案　D

解析　甲→乙→丙→丁表示ATP的逐步水解，每一次水解反应的酶都不同，A项正确；

丙由1分子核糖、1分子腺嘌呤和1分子磷酸构成，为1分子腺嘌呤核糖核苷酸，B项正确；

丁表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，戊表示磷酸，是ATP的组成成分，C项正确；

红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，不需要消耗ATP，故乙（ADP）的含量不会增加，D项错误。

命题点二　ATP与ADP的相互转化和ATP的利用

3．下列有关ATP的叙述错误的是（　　）

A．ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求

B．图中两次ATP的水解，后者能量可用于各项生命活动

C．图中两次合成ATP，前者能量来源于光能且在人体细胞中不会发生

D．ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成

解析　细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，保证了机体对能量的需求，A项正确；

图中两次ATP的水解，前者能量储存在有机物中，后者能量可用于各项生命活动，B项正确；

图中两次合成ATP，前者ATP的合成是通过光合作用，所需能量来源于光能，在人体细胞中不会发生，C项正确；

ATP由3个磷酸基团和1个腺苷（由腺嘌呤和核糖结合而成）构成，D项错误。

4．（2018·

汕头模拟）ATP是细胞内的直接能源物质，可通过多种途径产生，如图所示。

以下说法正确的是（　　）

A．O2由红细胞进入肝脏细胞，使ATP含量迅速下降

B．a过程和b过程都在细胞器中进行

C．绿色植物通过b过程形成的ATP不能用于吸收矿质元素

D．①、②在物质和能量上都可成为互逆反应

解析　O2由红细胞进入肝脏细胞属于自由扩散，不需要载体和能量，因此ATP含量基本不变，A项错误；

a表示细胞呼吸，细胞呼吸的场所有细胞质基质、线粒体，B项错误；

b过程为光合作用，其形成的ATP只能用于暗反应，不能用于其他生命活动，C项正确；

①、②分别为ATP的合成和水解过程，其中物质是可逆的，能量是不可逆的，D项错误。

细胞内产生与消耗ATP的生理过程

转化场所

常见的生理过程

细胞膜

消耗ATP：

主动运输、胞吞、胞吐

细胞质基质

产生ATP：

细胞呼吸第一阶段

叶绿体

光反应

暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等

线粒体

有氧呼吸第二、三阶段

自身DNA复制、转录、翻译等

核糖体

蛋白质的合成

细胞核

DNA复制、转录等

考点二　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

（2）酶的本质和功能

（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。

2．酶的特性（连线）

归纳总结　关于酶的8个易错点

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（大多数为蛋白质，少数为RNA）

蛋白质

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

（1）酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物（　√　）

（2）酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸（　×

（3）酶提供了反应过程所必需的活化能（　×

（4）随着温度降低，酶促反应的活化能下降（　×

（5）酶是由活细胞产生的，因此酶只能在细胞内发挥作用（　×

（6）酶活性的发挥离不开其特定的结构（　√　）

（7）蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类（　√　）

（8）纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁（　×

　）

（9）同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同（　×

如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系，据图分析：

（1）A、B两种酶的化学本质是否相同？

提示　不相同。

A酶能抵抗该种蛋白酶的降解，化学本质不是蛋白质而是RNA；

B酶能被蛋白酶破坏，活性降低，化学本质为蛋白质。

（2）B酶活性改变的原因是什么？

提示　B酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。

（3）欲让A、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种酶处理？

提示　应选用RNA水解酶处理。

1．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的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，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。

（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：

在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。

2．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结构。

命题点一　酶的本质与特性的综合分析

1．（2017·

全国Ⅱ，3）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　DNA的合成主要发生在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也能合成，因此细胞核、线粒体和叶绿体中都有参与DNA合成的酶，A项错误；

只要给予适宜的温度、pH等条件，由活细胞产生的酶在生物体外也具有生物催化活性，B项错误；

盐析可使蛋白质在水溶液中的溶解度降低，但不影响蛋白质的活性，胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因此从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法，C项正确；

唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37℃，但是37℃不是保存该酶的最适温度，酶应该在低温条件下保存，D项错误。

2．下列关于酶的叙述正确的是（　　）

A．酶适于低温下保存，因为低温时虽然酶的活性很低，但酶的空间结构稳定

B．Fe3＋和酶促使过氧化氢分解，是因为它们降低了化学反应的活化能，同时给过氧化氢提供能量

C．酶是由内分泌腺细胞合成的、具有催化作用的有机物

D．酶与激素一样使用后立即被灭活，所以活细胞中需要源源不断地合成酶

答案　A

解析　低温下酶的活性被抑制，而空间结构稳定，不会变性失活，因此酶适于低温下保存，A项正确；

Fe3＋和酶均促使过氧化氢分解，是因为它们均能降低化学反应的活化能，但不能给过氧化氢的分解提供能量，B项错误；

酶是由活细胞产生的、具有催化作用的有机物，C项错误；

酶在化学反应后不被灭活，不需源源不断地合成，D项错误。

具有专一性或特异性的五类物质

（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只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：

某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体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：

一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。

命题点二　酶的相关曲线分析

3．用某种酶进行有关实验的结果如下图所示，下列有关说法错误的是（　　）

A．该酶的最适催化温度不确定

B．图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶

C．由图4实验结果可知酶具有高效性

D．由图3实验结果可知Cl－是该酶的激活剂

解析　图1显示温度对酶活性的影响，图中结果只能显示30℃比较适宜，但温度梯度太大，不能确定最适催化温度，A项正确；

图2显示该酶的最适pH为7，而胃蛋白酶的最适pH为1.5，由图4可知该酶为麦芽糖酶，B项正确；

图3能说明Cl－是该酶的激活剂，Cu2＋是该酶的抑制剂，D项正确；

图4可说明酶具有专一性，C项错误。

4.向装有5mL体积分数为3%的H2O2溶液的密闭容器中，加入2滴新鲜的肝脏研磨液，每隔一段时间测定容器中O2的浓度，得到如图中曲线a（实线）所示结果。

下列相关叙述错误的是（　　）

A．曲线a表明，随着时间的推移，H2O2分解速率呈现由快转慢直到停止的特点

B．在t1时，向容器内再加入2滴新鲜肝脏研磨液，可以得到曲线b所示结果

C．在t1时，向容器内再加入2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液，可以得到曲线c所示结果

D．在t2时，向容器内再加入5mL体积分数为3%的H2O2溶液，可以得到曲线d所示结果

解析　由图可知，曲线a表明，随着时间的推移，H2O2分解速率由快转慢直到停止，A项正确；

在t1时，向容器内再加入新鲜肝脏研磨液，提高了反应速率，但没有改变反应底物的量，最终生成的O2量不变，即O2浓度不变，得到曲线b所示结果，B项正确；

在t1时，向容器内再加入FeCl3溶液，没有改变反应底物的量，O2的最终浓度不变，不可能得到曲线c所示结果，C项错误；

在t2时，向容器内再加入H2O2溶液，增加了反应底物的量，O2的最终浓度增加，得到曲线d所示结果，D项正确。

解答坐标曲线题的“三步曲”

考点三　探究影响酶活性的因素

1．实验原理

（1）探究温度对酶活性的影响

①反应原理

②鉴定原理：

温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。

（2）探究pH对酶活性的影响

①反应原理（用反应式表示）：

2H2O2

2H2O＋O2。

pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2的生成速率。

2．实验步骤

序号

实验操作内容

试管1

试管2

试管3

1

加入等量的可溶性淀粉溶液

2mL

2

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）

4

加入等量的碘液

1滴

5

观察实验现象

不出现蓝色

（呈现碘液颜色）

蓝色

注入等量的3%的H2O2溶液

注入等量的不同pH的溶液

1mL蒸馏水

1mL5%的HCl

1mL5%的NaOH

注入等量的过氧化氢酶溶液

2滴

有大量气泡产生

无气泡产生

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

归纳总结　

（1）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。

（2）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。

（3）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。

（4）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。

命题点一　实验基础

1．探究温度对酶活性影响最合理的实验步骤是（　　）

①取3支试管，编号，各注入2mL淀粉溶液；

另取3支试管，编号，各自注入1mL新鲜的淀粉酶溶液　②将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液试管中，维持各自的温度5min　③向各试管中滴一滴碘液　④将6支试管分成三组，每组各有一份淀粉液和一份淀粉酶溶液，分别放在60℃的热水、沸水和冰水中　⑤观察实验现象

A．①②④③⑤B．①③②④⑤

C．①③④②⑤D．①④②③⑤

解析　探究温度对酶活性影响的实验步骤为：

分组→酶与底物在各自温度下处理一段时间→酶与底物混合，保温一段时间→检测→观察实验现象。

2．（2018·

太原中学联考）下列关于探究酶活性实验的设计思路，最适宜的是（　　）

A．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响

B．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响

C．利用淀粉、淀粉酶和斐林试剂探究温度对酶活性的影响

D．利用淀粉、淀粉酶和斐林试剂探究pH对酶活性的影响

答案　B

解析　温度影响过氧化氢的分解，从而对过氧化氢酶活性测定造成干扰，A项错误；

利用过氧化氢和过氧化氢酶可探究pH对酶活性的影响，B项正确；

斐林试剂使用时需要水浴加热，会对实验结果造成干扰，C项错误；

酸能促进淀粉水解，会对实验结果造成干扰，D项错误。

命题点二　实验拓展

3．下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果，据表分析，以下说法不正确的是（　　）

试管

①

②

③

纤维素悬液（mL）

纤维素酶液（mL）

反应温度（℃）

30

40

50

斐林试剂（mL）

砖红色深浅

＋＋

＋＋＋

＋

注：

“＋”的多少代表颜色深浅。

A．该实验的自变量为温度

B．该实验的因变量是还原糖的生成量

C．纤维素被水解成了还原糖

D．该纤维素酶的最适温度为40℃

解析　由表中数据可知，该实验中温度是自变量，A项正确；

还原糖生成量通过颜色深浅体现出来，这与温度不同有关，是因变量，B项正确；

溶液中出现砖红色沉淀是因为纤维素被水解成了还原糖，C项正确；

②组与①③组的温度相比，40℃较适宜，但温度梯度太大，故通过本实验不能说明该纤维素酶的最适温度为40℃，D项错误。

4．某研究小组在研究不同金属离子对某水解酶活性的影响时，得到下图结果。

下列分析不正确的是（　　）

A．Mn2＋降低了相应化学反应过程所必需的活化能

B．Co2＋或Mg2＋可能导致酶结构的改变使其活性降低

C．不同离子对酶的活性有提高或降低作用

D．该水解酶的用量是实验的无关变量

解析　从图中可以看出，Mn2＋只是提高了该水解酶的活性，并不能降低反应过程所必需的活化能，A项错误；

Co2＋或Mg2＋可能导致酶结构的改变使某水解酶活性降低，B项正确；

从图中可以看出，有的离子可以提高酶的活性，有的离子可以降低酶的活性，C项正确；

不同金属离子是实验的自变量，该水解酶的活性是实验的因变量，该水解酶的用量是实验的无关变量，D项正确。

矫正易错　强记长句

1．ATP是与能量有关的一种物质，不可等同于能量。

2．ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的，因此不是可逆反应。

3．细胞中ATP含量很少，但是ATP与ADP转化非常迅速，能为生命活动提供大量能量。

无论是饱食还是饥饿，ATP与ADP含量都保持动态平衡，不会剧烈变化。

4．吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，需要ATP水解酶的催化，同时也消耗水；

放能反应一般与ATP的合成相联系。

5．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。

右图为不同条件下，某酶促反应生成物随时间的变化曲线，请分析：

1．若表示的是不同催化剂条件下的反应，③是不加催化剂，②是加无机催化剂，①是加酶，这体现了酶的高效性，酶具有该特性的原理是同无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应的活化能。

2．若表示不同温度条件下的反应，能否确定三种温度的高低，为什么？

不能，因为在最适温度下，酶的活性最高，但是温度偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。

3．生物体内酶的化学本质是绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

其特性有高效性、专一性，酶的作用条件较温和（答出两点即可）。

4．过酸、过碱或温度过高使酶永久失活的原因：

酶的空间结构遭到破坏。

重温高考　演练模拟

1.（2017·

天津，3）将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。

如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。

下列叙述错误的是（　　）

A．酶C降低了A生成B这一反应的活化能

B．该体系中酶促反应速率先快后慢

C．T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的

D．适当降低反应温度，T2值增大

解析　T1时加入酶C后，A浓度逐渐降低，B浓度逐渐升高，说明酶C催化物质A生成了物质B。

由于酶能降低化学反应的活化能，因此酶C降低了A生成B这一反应的活化能，A项正确；

由图可知，该体系中酶促反应速率先快后慢（减慢的原因是底物减少），B项正确；

T2后B增加缓慢是反应物A减少导致的，C项错误；

图示是在最适温度条件下进行的，若适当降低反应温度，则酶活性降低，酶促反应速率减慢，T2值增大，D项正确。

2．（2016·

全国Ⅰ，3）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　测定酶活力的影响因素时，在改变被探究因素之前，务必防止酶与底物混合，故只有C选项所述操作顺序正确。

3．（2013·

新课标Ⅱ，6）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

B．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

D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物

解析　低温只能降低酶的活性，并没有改变酶的空间结构，当温度回到最适温度时，酶的催化效率仍然可以达到最大，B项错误。

4．（2015·

海南，3）ATP是直接为细