生物通用大二轮复习B测试专题二必考点4周而复始的酶和ATP.docx
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生物通用大二轮复习B测试专题二必考点4周而复始的酶和ATP
必考点4 “周而复始”的酶和ATP
依纲排查
1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)
(1)酶的化学本质、基本组成单位和合成场所分别是什么?
(2)酶的特性有哪些?
设计实验验证的基本思路是什么?
(3)影响酶促反应的因素有哪些?
是怎样影响的?
2.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)
(1)ATP的结构及与RNA的关系是怎样的?
(2)ATP的合成场所、过程及利用是怎样的?
1.巧记酶的“二、一、一、一”
2.把握“二类曲线”
(1)酶特性的曲线
①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较:
酶具有____________。
②图2中两曲线比较表明酶具有____________。
(2)影响酶促反应速率的因素曲线
①分析图3和图4:
温度或pH通过影响______________来影响酶促反应速率。
②分析图5:
OP段的限制因素是____________________,P点以后的限制因素则是____________。
3.关注“两类”实验设计
(1)验证酶的专一性实验中的注意事项
淀粉或蔗糖+淀粉酶→应用________________检测反应物,不能选用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。
(2)在探究温度对酶活性的影响实验中的注意事项
①实验室使用的α淀粉酶最适温度为______。
②不宜选用斐林试剂鉴定,因为________是干扰条件。
③实验步骤不能颠倒,否则会使实验出现较大误差。
4.辨析“四种”化合物结构中的“A”
(1)ATP:
“A”为________。
(2)DNA:
“A”为腺嘌呤脱氧核苷酸。
(3)RNA:
“A”为________________________________。
(4)核苷酸:
“A”为____________。
5.区分ATP的产生与利用
(1)产生:
光合作用的____________;有氧呼吸、无氧呼吸。
(2)场所
①真核细胞:
叶绿体类囊体薄膜、线粒体基质和内膜、细胞质基质。
②原核细胞:
细胞膜和细胞质。
(3)利用:
各种耗能反应。
光反应产生的ATP只能用于暗反应中有机物的合成。
题组一 理清酶的本质、作用与特性
1.酶的本质、作用、特性的相关判断
(1)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸(2011·天津,1A)( )
(2)水稻细胞内合成的某物质,能够在常温下高效分解淀粉,该物质含有羧基(2009·广东,3D)( )
(3)酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度(2013·新课标Ⅱ,6C)( )
(4)酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物(2013·新课标Ⅱ,6D)( )
(5)滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率不涉及“降低化学反应活化能”的原理(2013·四川,4C改编)( )
(6)同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中(2013·新课标Ⅱ,6A)( )
(7)低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构(2013·新课标Ⅱ,6B)( )
(8)探究温度对酶活性的影响时,将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温(2014·山东,4D)( )
2.(2015·海南,4)关于生物体产生的酶的叙述,错误的是( )
A.酶的化学本质是蛋白质或RNA
B.脲酶能够将尿素分解成氨和CO2
C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类
D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
3.(2015·南昌二模)模型包括物理模型、概念模型、数学模型等。
而物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,如沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型,就是物理模型。
下图为某同学所作的酶催化作用的模型。
下列叙述正确的是( )
A.该模型是物理模型,能很好地解释酶的专一性
B.图中的A一定是蛋白质,因为A是酶
C.若图中的B表示氨基酸,A表示酶,则该生理过程表示脱水缩合
D.人成熟的红细胞内不能合成酶,也无上述模型表示的生理过程
关注酶的“3”个失分点
(1)酶既可在细胞内,也可在细胞外发挥催化作用。
(2)酶的催化作用是指能降低化学反应的活化能,提高反应速率,但不改变化学反应的方向和平衡点。
(3)在化学反应前后,酶的性质、数量并不发生改变。
题组二 关注酶实验,玩转坐标线
4.(2015·乌鲁木齐二模)用新鲜萝卜做如下实验:
第一组将萝卜磨碎,制得提取液后立即冷藏,取几支试管,分别加入pH为3~9的过氧化氢溶液,30℃保温,然后在每支试管中加入4滴冷藏的提取液;第二组重复上述实验,但把提取液的添加量减半;第三组重复第一组实验,但在滴加提取液之前先对其进行80℃高温处理。
然后将实验结果绘成下图的曲线,表示一、二、三组结果的曲线分别是( )
A.a、b、cB.a、c、b
C.b、a、cD.c、b、a
5.(2015·杭州二模)如图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生速率与反应时间的关系。
据图可知:
①有多种酶参与;②最适pH是7;③40℃是酵母菌发酵的比较适宜的温度;④50℃时酶逐渐失活;⑤0℃时酶逐渐失活。
正确的是( )
A.①③B.②⑤C.③④D.④⑤
6.(2015·淮北二模)下图中甲曲线表示在最适温度下,某种酶促反应速率与反应物浓度之间的关系。
其余两条曲线分别表示该酶促反应速率随pH或温度的变化趋势。
下列相关分析,正确的是( )
A.在A点适当提高温度或在B点适当增加酶的浓度,反应速率都将增大
B.图中E点代表该酶的最适pH,H点代表该酶的最适温度
C.短期保存该酶,适宜条件对应于图中的D、H两点
D.研究淀粉酶或过氧化氢酶参与的酶促反应,均可得到上图曲线
“四看法”分析酶促反应曲线
(1)看两坐标轴的含义:
分清自变量与因变量,了解两个变量之间的关系。
(2)看曲线的变化:
利用数学模型法观察同一条曲线的升、降或平的变化,掌握变量变化的生物学意义。
如在分析影响酶促反应的因素时,一般情况下,生成物的量未达到饱和时,限制因素是横坐标所表示的因素,当达到饱和后,限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素。
(3)看特殊点:
即曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉点等五点,理解特殊点的意义。
(4)看不同曲线的变化:
理解曲线之间的内在联系,找出不同曲线的异同及变化的原因。
题组三 要想考得好,实验要抓牢
7.(2015·浙江,31)现有一种细菌M,能够合成某种酶,并能分泌到细胞外。
为了研究其培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系,请根据以下提供的实验材料写出实验思路,并预测实验结果。
实验材料:
若干个培养瓶、培养液、细菌M。
(要求与说明:
实验仅设一组;实验仪器、试剂、用具及操作不作具体要求;实验条件适宜。
)
请回答:
(1)实验思路:
(2)预测实验结果(设计一个坐标系,并绘制预测的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化曲线)。
(3)测定总酶浓度时,应对细胞做________处理。
8.研究人员从一种野生植物的贮藏根中提取出一种化学物质,有人认为这是一种能催化葡萄糖分解的酶,有人认为是一种能催化蔗糖分解的酶。
请回答以下问题:
(1)写出鉴定此物质的化学本质是否是蛋白质的两种方法:
第一种鉴定方法:
_________________________________________________________。
第二种鉴定方法:
________________________________________________________。
(2)为了探究此物质是催化葡萄糖分解的酶还是催化蔗糖分解的酶,研究人员设计了如图所示的实验过程,请预测可能的实验结果。
水浴加热后,如果____________________________________,说明该物质是能催化蔗糖分解的酶;如果____________________________________,则说明该物质是能催化葡萄糖分解的酶。
(3)若以上实验完成后,已经确定其为催化葡萄糖分解的酶,且化学本质是蛋白质,现需要确定其催化作用的最适温度,设计实验的基本思路是先确定__________________________,再参照上图中甲试管的处理方法进行预实验。
实验结束后,再在其中砖红色沉淀最少的两支试管所对应的温度区间内,设置__________________________________,重复进行实验。
在科学研究中,需要探究最适值的实验很多,如探究某种酶的最适温度、最适pH,探究某植物生长调节剂促进植物生长的最适浓度等,这类实验都需要先在较大范围内设置梯度较大的系列温度(或pH、浓度等)梯度值,然后在作用效果较好且相近的两个温度(或pH、浓度等)值之间,再设置梯度较小的系列温度(或pH、浓度等)梯度值。
题组四 ATP结构与功能的理解
9.ATP的相关判断
(1)DNA与ATP中所含元素的种类相同(2015·新课标Ⅰ,1A)( )
(2)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应(2014·新课标Ⅱ,1C)( )
(3)在生物体的活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行(2014·四川,1D)( )
(4)ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸,而其合成所需能量由磷酸提供(2007·海南,7BC改编)( )
(5)细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体(2008·广东,4D)( )
(6)人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡(2008·天津,6④)( )
(7)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(2008·天津,6①)( )
(8)线粒体内膜、内质网的膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP(2012·北京,1改编)( )
(9)人在寒冷时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增多,细胞产生ATP的量增加(2008·天津,6③)( )
10.(2015·海南,3)ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。
关于ATP的叙述,错误的是( )
A.酒精发酵过程中有ATP生成
B.ATP可为物质跨膜运输提供能量
C.ATP中高能磷酸键水解可释放能量
D.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成
11.(2014·江苏,14)下列生命活动中不需要ATP提供能量的是( )
A.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
C.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
12.在下列四种化合物的化学组成中,“”中所对应的含义最接近的是( )
A.①②B.①③C.③④D.⑤⑥
13.下图1表示三磷酸核苷的结构,图2表示ATP在能量代谢中的作用。
据图判断下列有关叙述错误的是( )
A.图1中N表示含氮碱基,若N为鸟嘌呤,则可表示GTP
B.ATP中的能量可以来源于光能和化学能,也可以转化为光能和化学能
C.UTP、GTP分子中的高能磷酸键是直接由物质氧化获能产生的
D.人体成熟红细胞没有线粒体,但能产生ATP
提醒:
完成作业 考点过关练4
二轮专题强化练
考点过关练4
“周而复始”的酶和ATP
1.下列有关酶的实验设计思路的叙述,正确的是( )
A.利用过氧化氢酶和过氧化氢探究温度对酶活性的影响
B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
C.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响
2.如图表示在最适温度、最适pH等条件下,反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。
下列说法错误的是( )
A.曲线的AB段表明,随着反应物浓度的增加,反应速率逐渐加快
B.如果温度升高10℃重复实验,则图中A点的位置将下移
C.如果从乙点开始,向反应混合物中加入少量同样的酶,曲线中B点会上升
D.曲线BC段反应速率不变,说明随着反应物浓度的增加,酶已经完全被分解了
3.下面的曲线是同一反应的酶促反应和非酶促反应曲线,相关叙述正确的是( )
A.E1是酶促反应的活化能,A和C曲线是酶促反应曲线
B.E2是酶促反应的活化能,B和C曲线是酶促反应曲线
C.E3是酶促反应的活化能,B和C曲线是酶促反应曲线
D.E2是酶促反应的活化能,A和C曲线是酶促反应曲线
4.下图表示改变某一因素前后,淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果,请据此分析,改变下列哪种因素才能获得改变后的结果( )
A.温度B.pH
C.淀粉溶液量D.唾液量
5.图甲中A、B、C分别表示正常酶的作用、竞争性抑制剂对酶的作用和非竞争性抑制剂对酶的作用,图乙表示相应的反应速率。
下列有关叙述错误的是( )
A.曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果
B.非竞争性抑制剂通过改变酶的空间结构,从而影响酶的活性
C.曲线c表示在非竞争性抑制剂作用下酶的活性降低
D.通过增加底物浓度能够削弱非竞争性抑制剂的作用
6.研究证实ATP既是“能量通货”,也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子,其作为信号分子的作用机理如图所示。
请分析回答:
(1)ATP的结构简式是_____________________________________________________,
神经细胞中的ATP主要来自__________(细胞结构)。
研究发现,正常成年人安静状态下24小时有40kgATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2~10mmol/L,为满足能量需要,人体解决这一矛盾的合理途径是________________________________________。
(2)由图可知,ATP在传递信号过程中,在细胞间隙中的有关酶的作用下,磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的是________。
(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质,还能释放ATP,二者均能引起受体细胞的膜电位变化。
据图分析,如果要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用,则图中的________________属于无关变量,应予以排除。
学生用书答案精析
专题二 细胞的代谢
必考点4 “周而复始”的酶和ATP
核心提炼
1.蛋白质或RNA 催化作用 降低活化能
2.
(1)①高效性 ②专一性
(2)①酶的活性 ②底物浓度 酶浓度
3.
(1)斐林试剂
(2)①60℃ ②温度
4.
(1)腺苷 (3)腺嘌呤核糖核苷酸 (4)腺嘌呤
5.
(1)光反应
题组突破
1.
(1)×
(2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)×
2.D [酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数RNA也具有生物催化功能,A正确;脲酶溶于水后能够催化尿素分解成氨和二氧化碳,B正确;蛋白酶可以催化蛋白质水解,淀粉酶可以催化淀粉水解,它们都属于水解酶,C正确;植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成,细菌细胞壁由肽聚糖等物质组成,而酶具有专一性,纤维素酶只能催化水解纤维素,所以D错误。
]
3.A [该图中A和B的结构能反映出酶的专一性,故A正确;酶是催化剂,反应前后酶的数量和性质保持不变,故A是酶,其化学本质是蛋白质或RNA,故B错误;图中化学反应属于物质的分解,不可能是脱水缩合,故C错误;人成熟的红细胞不能合成酶,但是含有许多酶,能催化多种化学反应,故D错误。
]
4.C [第二组比第一组酶量减半,其他相同条件下反应速率比第一组小,所以第一组对应曲线b,第二组对应曲线a。
第三组滴加提取液之前先对其进行80℃高温处理,酶变性失活,过氧化氢不会被催化分解,对应曲线c。
]
5.C
6.C [首先根据曲线变化判断乙曲线代表温度对酶促反应速率的影响,丙曲线代表pH对酶促反应速率的影响。
甲曲线是在最适温度下测定的,故在A点提高温度,反应速率将降低,故A错;图中E点代表酶的最适温度,H点代表酶的最适pH,故B错;酶应该在最适pH、低温下保存,故C对;过氧化氢受热易分解,故当用过氧化氢酶研究温度对酶促反应速率的影响时,高温时反应速率不会为零,故D错。
]
7.
(1)①取细菌M,稀释后,分别等量接种于若干个含等量培养液的培养瓶中。
②取其中的培养瓶,分别测定细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度,并记录。
③在培养过程中,每隔一段时间,重复②。
④对所得实验数据进行分析和处理。
(2)如图所示
(3)破碎
解析 本题是实验设计题,从题目叙述可知,细菌M可以合成某种酶并分泌到细胞外,研究培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系时,要求只设计一组实验。
实验思路:
要测得细菌M在不同培养时间的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度,需要培养细菌M,在不同培养时间测定细胞数、细胞外酶浓度、总酶浓度。
由于测定总酶浓度时要破碎细菌细胞,所以开始要设计多组相同的培养瓶培养相同数量的细菌M,在不同的培养时间测定一个培养瓶中的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度,做好记录,并对实验结果进行分析。
以时间为横坐标,细胞数和酶浓度为纵坐标设计一个坐标系,绘出细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化曲线。
在培养过程中,细胞数量的变化曲线类似于“S”型增长曲线,细胞外酶浓度应小于总酶浓度。
8.
(1)用双缩脲试剂 用蛋白酶处理
(2)两支试管均出现砖红色沉淀 两支试管均不出现砖红色沉淀 (3)系列温度梯度 差值较小的系列温度梯度
解析
(1)蛋白质与双缩脲试剂发生作用,会产生紫色反应;不溶于水的蛋白质在蛋白酶的催化下可以水解为溶于水的多肽、氨基酸。
(2)葡萄糖是还原糖而蔗糖是非还原糖,但蔗糖分解的产物为还原糖,若两支试管都出现砖红色沉淀,则该物质是能催化蔗糖分解的酶;若两支试管都不出现砖红色沉淀,说明蔗糖没有分解而葡萄糖被分解,故该物质是能催化葡萄糖分解的酶。
(3)设计实验的基本思路:
先确定系列温度梯度,再找出其中砖红色沉淀最少的两支试管,根据它们所对应的温度,在这两个温度值之间设置差值更小的系列温度梯度。
9.
(1)√
(2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)√
10.D [酒精发酵是微生物的无氧呼吸,无氧呼吸在第一阶段释放出少量的能量,生成少量ATP,A正确;ATP可以用于细胞的主动运输,如:
Ca2+、Mg2+通过主动运输进入番茄细胞时要消耗能量,直接由ATP提供,B正确;A—P~P~P中的“~”高能磷酸键中储存着大量能量,ATP水解时,高能磷酸键断裂,大量的能量会释放出来,C正确;ATP由腺嘌呤、核糖、磷酸组成,所以D错误。
]
11.C [A项,叶肉细胞合成的糖(如葡萄糖)通过主动运输进入果实细胞需要消耗ATP;B项,吞噬细胞吞噬病原体依赖膜的流动性,需要消耗ATP提供的能量;C项,在适宜的温度、pH条件下,淀粉酶催化淀粉水解,此过程不需要消耗ATP提供的能量;D项,氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链需要消耗ATP提供的能量。
]
12.D [根据题意,“”中所对应的含义分别为:
①一磷酸腺苷AMP即腺嘌呤核糖核苷酸,②腺嘌呤,③DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸,④RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸,⑤腺苷,⑥腺苷。
]
13.C [图1中N表示含氮碱基,若N为A,则表示ATP,若N为G,则表示GTP,若N为U,则表示UTP。
由图2可知,UTP和GTP分子中的高能磷酸键不是由物质氧化获能产生的,而是由ATP将高能磷酸基转移给UDP或GDP,进而生成UTP或GTP的。
]
二轮专题强化练答案精析
专题二 细胞的代谢
考点过关练4 “周而复始”的酶和ATP
1.C
2.D [由图可知,曲线AB段,随着反应物浓度的增加,反应速率加快;由于反应是在最适温度下进行的,因此,提高温度,酶的活性将下降,A点将下移;如果向反应体系中加入更多的酶,反应速率将加快,B点会上升;曲线BC段反应速率不变,是因为酶的数量有限,而不是全部被分解了。
]
3.D [E2为有酶催化反应所需的活化能,这是因为酶能降低酶促反应所需的活化能;酶具有高效性,因此A和C曲线是酶促反应的曲线;则E3是无酶催化反应所需的活化能,B和D曲线是无酶催化反应的曲线。
]
4.C [由图中信息可知,反应进行到12min后,还原糖的生成量不再增加,两组反应都不再进行,改变某一条件后生成物总量降低,反应物淀粉溶液量减少会导致此结果。
而改变温度、pH和唾液量均会改变反应完成所需要的时间。
]
5.D
6.
(1)A—P~P~P 线粒体 ATP与ADP相互迅速转化
(2)腺苷
(3)典型神经递质
解析
(1)神经细胞中的ATP主要来自线粒体,为了满足ATP的需要,机体内ATP和ADP之间进行着相互迅速转化。
(2)每个ATP分子中有一分子腺苷和三分子磷酸基团,因此磷酸基团逐个脱离下来后,剩下的是腺苷。
(3)要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用,则ATP是自变量,神经元的变化是因变量,则图中的典型神经递质属于无关变量,应予以排除。
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