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1、專題二細胞代謝專題二細胞代謝小專題小專題3 3酶與酶與ATPATP考綱要求考綱要求: :1.1.酶在代謝中的作用酶在代謝中的作用()()2.ATP2.ATP在能量代謝中的作用在能量代謝中的作用()()構建網絡構建網絡盤點考點盤點考點構建網絡構建網絡串聯導思串聯導思 思維串聯思維串聯 縱橫聯系縱橫聯系結合網絡圖思考問題結合網絡圖思考問題1.1.激素、酶及神經遞質的來源和作用有什么不同激素、酶及神經遞質的來源和作用有什么不同? ?2.2.實驗設計有哪些變量實驗設計有哪些變量, ,應遵循哪些原則應遵循哪些原則? ?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.與與DN

2、ADNA復制、轉錄、翻譯有關的酶有哪些復制、轉錄、翻譯有關的酶有哪些? ?5.5.細胞中的哪些部位能夠合成細胞中的哪些部位能夠合成ATP?ATP?結合網絡圖思考問題的提示結合網絡圖思考問題的提示1.1.提示提示: :激素是內分泌細胞分泌的激素是內分泌細胞分泌的, ,作用是調節(jié)生命活動作用是調節(jié)生命活動; ;酶是活細胞產生的酶是活細胞產生的, ,作用是催化細胞內的化學反應作用是催化細胞內的化學反應; ;神經遞質是突觸前神經元合成的神經遞質是突觸前神經元合成的, ,作用是作作用是作用于突觸后膜用于突觸后膜, ,使突觸后膜發(fā)生電位變化。使突觸后膜發(fā)生電位變化。2.2.提示提示: :實驗設計中應考慮的

3、變量包括自變量、因變量和無關變量。實驗設實驗設計中應考慮的變量包括自變量、因變量和無關變量。實驗設計應遵循單一變量原則、對照原則、平行重復原則等。計應遵循單一變量原則、對照原則、平行重復原則等。3.3.提示提示: :基因工程常用的工具酶有限制性核酸內切酶、基因工程常用的工具酶有限制性核酸內切酶、DNADNA連接酶。連接酶。4.4.提示提示: :DNADNA復制過程中需要解旋酶復制過程中需要解旋酶, ,轉錄過程中需要轉錄過程中需要RNARNA聚合酶聚合酶, ,翻譯過程中翻譯過程中需要催化氨基酸脫水縮合的酶。需要催化氨基酸脫水縮合的酶。5.5.提示提示: :合成合成ATPATP的部位包括細胞質基質

4、、葉綠體和線粒體。的部位包括細胞質基質、葉綠體和線粒體。盤點考點盤點考點分級突破分級突破 精準預測精準預測 高效突破高效突破考點一酶及其實驗探究考點一酶及其實驗探究典例引領典例引領1.1.(2017(2017全國全國卷卷,3),3)下列關于生物體中酶的敘述下列關于生物體中酶的敘述, ,正確的是正確的是( ( ) )A.A.在細胞中在細胞中, ,核外沒有參與核外沒有參與DNADNA合成的酶合成的酶B.B.由活細胞產生的酶在生物體外沒有催化活性由活細胞產生的酶在生物體外沒有催化活性C.C.從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法D.D.唾液淀粉酶催化反應

5、最適溫度和保存溫度是唾液淀粉酶催化反應最適溫度和保存溫度是37 37 C C解析解析: :線粒體和葉綠體含有少量線粒體和葉綠體含有少量DNA,DNA,也能進行復制也能進行復制, ,因此細胞質中含有因此細胞質中含有參與參與DNADNA合成的酶合成的酶; ;酶可在細胞內、細胞外和生物體外發(fā)揮作用酶可在細胞內、細胞外和生物體外發(fā)揮作用, ,因此酶因此酶在生物體外可以有催化活性在生物體外可以有催化活性; ;鹽析的方法會讓胃蛋白酶析出鹽析的方法會讓胃蛋白酶析出, ,且不會破且不會破壞該酶的結構壞該酶的結構; ;唾液淀粉酶催化反應的最適溫度為唾液淀粉酶催化反應的最適溫度為37 ,37 ,但保存酶一般但保存

6、酶一般在在0 04 4 的低溫條件。的低溫條件。2.2.(2016(2016全國全國卷卷,29),29)為了研究溫度對某種酶活性的影響為了研究溫度對某種酶活性的影響, ,設置三個實驗設置三個實驗組組:A:A組組(20 )(20 )、B B組組(40 )(40 )和和C C組組(60 ),(60 ),測定各組在不同反應時間內的產測定各組在不同反應時間內的產物濃度物濃度( (其他條件相同其他條件相同),),結果如圖?；卮鹣铝袉栴}結果如圖?；卮鹣铝袉栴}: :(1)(1)三個溫度條件下三個溫度條件下, ,該酶活性最高的是該酶活性最高的是組。組。解析解析: :(1)(1)在在60 60 條件下條件下,

7、,反應的最終產物濃度比反應的最終產物濃度比20 20 和和40 40 條件下小很條件下小很多多, ,說明酶在說明酶在60 60 條件下最終失活。條件下最終失活。20 20 與與40 40 條件下相比條件下相比,40 ,40 時酶時酶促反應到達反應平衡的時間短促反應到達反應平衡的時間短, ,說明說明40 40 條件下酶活性較高。條件下酶活性較高。答案答案: :(1)B(1)B(2)(2)在時間在時間t t1 1之前之前, ,如果如果A A組溫度提高組溫度提高10 ,10 ,那么那么A A組酶催化反應的速度會組酶催化反應的速度會 。(3)(3)如果在時間如果在時間t t2 2時時, ,向向C C組

8、反應體系中增加組反應體系中增加2 2倍量的底物倍量的底物, ,其他條件保持不變其他條件保持不變, ,那么在那么在t t3 3時時,C,C組產物總量組產物總量, ,原因是原因是 。解析解析: :(2)(2)在時間在時間t t1 1前前, ,如果如果A A組溫度提高組溫度提高10 10 變成變成30 ,30 ,由該酶活性隨溫度的變化規(guī)由該酶活性隨溫度的變化規(guī)律可知律可知,30 ,30 條件下的該酶活性大于條件下的該酶活性大于20 20 條件下的條件下的, ,那么那么A A組酶催化反應的速度會組酶催化反應的速度會 加快。加快。(3)t(3)t2 2時時C C組的產物濃度已不再增加組的產物濃度已不再增

9、加, ,但由但由A A和和B B組組t t2 2時的產物濃度可知時的產物濃度可知,t,t2 2時時C C組底物并組底物并未全部被分解未全部被分解,C,C組產物濃度不再增加是由于組產物濃度不再增加是由于C C組溫度條件下組溫度條件下t t2 2時酶已經變性失活。因時酶已經變性失活。因此如果在時間此如果在時間t t2 2時時, ,向向C C組增加組增加2 2倍量的底物倍量的底物, ,在其他條件不變的情況下在其他條件不變的情況下,t,t3 3時產物的總時產物的總量也不會再增加。量也不會再增加。答案答案: : (2) (2)加快加快(3)(3)不變不變60 60 條件下條件下,t,t2 2時酶已失活時

10、酶已失活, ,即使增加底物即使增加底物, ,反應產物總反應產物總量也不會增加量也不會增加(4)(4)生物體內酶的化學本質是生物體內酶的化學本質是 , ,其特性其特性有有 ( (答出兩點即可答出兩點即可) )。解析解析: :(4)(4)生物體內酶的化學本質絕大多數是蛋白質生物體內酶的化學本質絕大多數是蛋白質, ,極少數是極少數是RNARNA。酶具有。酶具有高效性高效性, ,專一性等特性專一性等特性, ,并且需要適宜的溫度和并且需要適宜的溫度和pHpH等。等。答案答案: : (4) (4)蛋白質或蛋白質或RNARNA高效性和專一性高效性和專一性1.1.明辨對酶理解的明辨對酶理解的“八大誤區(qū)八大誤區(qū)

11、”(1)(1)誤認為誤認為“酶的本質是蛋白質酶的本質是蛋白質”,”,實際上絕大多數酶是蛋白質實際上絕大多數酶是蛋白質, ,少數酶是少數酶是RNA,RNA,由此可聯想酶合成的原料有由此可聯想酶合成的原料有 和和 , ,酶合成的場所有酶合成的場所有 和和 。(2)(2)誤認為誤認為“具有分泌功能的細胞才能產生酶具有分泌功能的細胞才能產生酶”,”,實際上實際上, ,凡是凡是 都能都能產生酶產生酶。(3)(3)誤認為誤認為“酶具有調節(jié)、催化等多種功能酶具有調節(jié)、催化等多種功能”,”,實際上酶是生物催化劑實際上酶是生物催化劑, ,只起只起 。(4)(4)誤認為誤認為“酶和激素一樣酶和激素一樣, ,酶促反

12、應完成后酶隨即解體酶促反應完成后酶隨即解體”,”,作為催化劑的酶作為催化劑的酶分子在催化反應前后分子結構不發(fā)生改變分子在催化反應前后分子結構不發(fā)生改變, ,仍具有催化作用。仍具有催化作用。歸納提升歸納提升氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖體核糖體細胞核細胞核活細胞活細胞催化作用催化作用(5)(5)誤認為誤認為“酶作為催化劑時參加了化學反應酶作為催化劑時參加了化學反應”, ,實際上酶作為催化劑時只是實際上酶作為催化劑時只是降低降低 , ,不參加化學反應。不參加化學反應。(6)(6)誤認為誤認為“酶為化學反應提供了活化能酶為化學反應提供了活化能”, ,實際上實際上, ,酶并未給化學反應提供酶并未

13、給化學反應提供能量能量, ,只是降低了參加反應的物質從常態(tài)轉變?yōu)榛钴S狀態(tài)所需的能量。只是降低了參加反應的物質從常態(tài)轉變?yōu)榛钴S狀態(tài)所需的能量。(7)(7)誤認為誤認為“酶只在細胞內起催化作用酶只在細胞內起催化作用”, ,實際上酶既可在細胞內也可在細胞實際上酶既可在細胞內也可在細胞外發(fā)揮作用。外發(fā)揮作用。(8)(8)誤認為誤認為“低溫引起酶的變性失活低溫引起酶的變性失活”, ,實際上低溫只是實際上低溫只是 酶的活性酶的活性, ,不破壞酶的不破壞酶的 , ,但高溫能使酶失活。但高溫能使酶失活?；瘜W反應的活化能化學反應的活化能抑制抑制結構結構2.2.分析酶的有關曲線表示的含義分析酶的有關曲線表示的含義

14、解讀解讀: :(1)(1)圖圖1 1中不同曲線比較說明中不同曲線比較說明: :加酶的曲線和加無機催化劑的曲線比較加酶的曲線和加無機催化劑的曲線比較: :酶具有酶具有 。加酶的曲線和不加酶的曲線比較加酶的曲線和不加酶的曲線比較: :酶具有酶具有 。(2)(2)圖圖2 2中兩曲線比較中兩曲線比較: :酶具有酶具有 。(3)(3)分析圖分析圖3 3和圖和圖4:4:溫度或溫度或pHpH通過影響通過影響 來影響酶促反應速率。來影響酶促反應速率。(4)(4)分析圖分析圖5:OP5:OP段的限制因素是段的限制因素是 ,P,P點以后的限制因素則是點以后的限制因素則是 。高效性高效性催化作用催化作用專一性專一性

15、酶的活性酶的活性底物濃度底物濃度酶濃度酶濃度3.3.理清酶的相關探究實驗的思路理清酶的相關探究實驗的思路(1)(1)探究酶的化學本質探究酶的化學本質待測酶液待測酶液 RNA出紫色反是蛋白加入不出紫色反是活性不加入蛋白理 活性失現現應應酶酶質質雙雙縮縮脲脲試試劑劑 現現應應酶酶酶酶變變酶酶處處酶酶喪喪酶是酶是RNARNA酶是蛋白質酶是蛋白質(2)(2)驗證酶的專一性驗證酶的專一性設計思路設計思路: :酶相同酶相同, , 不同不同( (或底物相同或底物相同, , 不同不同) )。底物底物酶酶設計方案示例。設計方案示例。結論結論: :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, ,酶具有專一性。酶具有專一性。(3)(3)驗證酶的高效性驗證酶的高效性設計思路設計思路: :將用酶催化的反應與用將用酶催化的反應與用 催化的反應進行對照催化的反應進行對照, ,即酶即酶的催化效率比無機催化劑高。的催化效率比無機催化劑高。設計方案示例。設計方案示例。無機催化劑無機催化劑4.4.探究酶的最適溫度或最適探究酶的最適溫度或最適pHpH(1)(1)實驗設計思路實驗設計思路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)操作步驟操作步驟5.5.酶的相關探究實驗注意的問題酶的相關探究

17、實驗注意的問題(1)(1)探究溫度對酶活性的影響探究溫度對酶活性的影響不能用過氧化氫酶來探究溫度對酶活性的影響不能用過氧化氫酶來探究溫度對酶活性的影響, ,因為加熱本身也能使過氧化氫分解因為加熱本身也能使過氧化氫分解加快加快。必須在達到預設的溫度條件后必須在達到預設的溫度條件后, ,再讓反應物與酶接觸再讓反應物與酶接觸, ,避免在未達到預設的溫度時避免在未達到預設的溫度時反應物與酶接觸發(fā)生反應反應物與酶接觸發(fā)生反應, ,影響實驗結果影響實驗結果。在探究溫度對淀粉酶活性影響的實驗時在探究溫度對淀粉酶活性影響的實驗時, ,一般不用斐林試劑來檢測淀粉是否在淀粉一般不用斐林試劑來檢測淀粉是否在淀粉酶的

18、催化下水解生成麥芽糖等還原糖酶的催化下水解生成麥芽糖等還原糖, ,因為加入斐林試劑后需要加熱才能出現磚紅色因為加入斐林試劑后需要加熱才能出現磚紅色沉淀沉淀, ,這樣原處于低溫條件下的淀粉酶的活性會慢慢恢復這樣原處于低溫條件下的淀粉酶的活性會慢慢恢復, ,催化淀粉水解產生還原糖催化淀粉水解產生還原糖, ,導致形成錯覺導致形成錯覺, ,從而得出錯誤的結論從而得出錯誤的結論。(2)(2)用不同底物、同種酶來探究酶的專一性時用不同底物、同種酶來探究酶的專一性時, ,若是用淀粉酶作用于淀粉、蔗糖兩種若是用淀粉酶作用于淀粉、蔗糖兩種底物底物, ,則應用斐林試劑作為檢測試劑則應用斐林試劑作為檢測試劑, ,不

19、能選用碘液作為檢測試劑不能選用碘液作為檢測試劑, ,因為碘液無法檢測因為碘液無法檢測蔗糖是否發(fā)生了水解。蔗糖是否發(fā)生了水解?？枷蚬钥枷蚬悦}聚焦命題聚焦: :近幾年全國卷命題對本考點考查的頻率較高近幾年全國卷命題對本考點考查的頻率較高, ,題型既有選擇題題型既有選擇題, ,也有也有非選擇題非選擇題, ,考查內容主要是對酶概念、作用及特點的理解、相關曲線的分析和考查內容主要是對酶概念、作用及特點的理解、相關曲線的分析和相關實驗的設計等。相關實驗的設計等?？枷蛞灰耘袛嗟男问娇疾閷γ缸饔眉疤攸c的理解考向一以判斷的形式考查對酶作用及特點的理解1.1.(2017(2017新課程仿真卷新課程仿真卷)

20、)下列關于酶的敘述下列關于酶的敘述, ,正確的是正確的是( ( ) )A.A.酶具有催化作用并都能與雙縮脲試劑反應呈紫色酶具有催化作用并都能與雙縮脲試劑反應呈紫色B.B.酶適宜在最適溫度下長期保存以保持其最高活性酶適宜在最適溫度下長期保存以保持其最高活性C.C.細胞代謝能夠有條不紊地進行主要由酶的高效性決定細胞代謝能夠有條不紊地進行主要由酶的高效性決定D.D.酶既可以作為催化劑酶既可以作為催化劑, ,也可以作為另一個反應的底物也可以作為另一個反應的底物D D 解析解析: :大部分酶是蛋白質大部分酶是蛋白質, ,能與雙縮脲試劑反應呈紫色能與雙縮脲試劑反應呈紫色, ,少數酶是少數酶是RNA,RNA

21、,不能不能與雙縮脲試劑反應與雙縮脲試劑反應; ;酶應該保存在低溫下酶應該保存在低溫下; ;細胞代謝能夠有條不紊地進行主細胞代謝能夠有條不紊地進行主要由酶的專一性決定要由酶的專一性決定; ;酶可以作為催化劑酶可以作為催化劑, ,也可以作為另一個反應的底物。也可以作為另一個反應的底物。2.2.(2017(2017山東濰坊聯考山東濰坊聯考) )下列有關酶的敘述下列有關酶的敘述, ,正確的是正確的是( ( ) )A.A.在人體的生命活動中在人體的生命活動中, ,酶可起到催化和調節(jié)作用酶可起到催化和調節(jié)作用B.B.與無機催化劑不同與無機催化劑不同, ,酶能降低化學反應的活化能酶能降低化學反應的活化能C.

22、C.酶都是由內分泌細胞合成的酶都是由內分泌細胞合成的, ,具有高效性具有高效性 D.D.酶的作用條件比較溫和酶的作用條件比較溫和, ,高溫可使酶失活高溫可使酶失活解析解析: :酶的作用是催化酶的作用是催化, ,不起調節(jié)作用不起調節(jié)作用; ;酶和無機催化劑都能降低化學反應的酶和無機催化劑都能降低化學反應的活化能活化能; ;所有活細胞均能產生酶所有活細胞均能產生酶; ;酶的作用條件比較溫和酶的作用條件比較溫和, ,高溫可使酶失活。高溫可使酶失活。D D 考向二以坐標圖的形式考查酶的作用和特點考向二以坐標圖的形式考查酶的作用和特點3.3.下圖中的曲線是同一反應的酶促反應和非酶促反應曲線下圖中的曲線是

23、同一反應的酶促反應和非酶促反應曲線, ,下列相關敘述正確下列相關敘述正確的是的是( ( ) )A.EA.E1 1是酶促反應的活化能是酶促反應的活化能,A,A和和C C曲線是酶促反應曲線曲線是酶促反應曲線B.EB.E2 2是酶促反應的活化能是酶促反應的活化能,B,B和和D D曲線是酶促反應曲線曲線是酶促反應曲線C.EC.E3 3是酶促反應的活化能是酶促反應的活化能,B,B和和C C曲線是酶促反應曲線曲線是酶促反應曲線D.ED.E2 2是酶促反應的活化能是酶促反應的活化能,A,A和和C C曲線是酶促反應曲線曲線是酶促反應曲線解析解析: :酶的作用是顯著降低化學反應的活化能酶的作用是顯著降低化學反應

24、的活化能, ,因此因此E E2 2是酶促反應的活化是酶促反應的活化能能,E,E3 3是非酶促反應的活化能。酶能加快反應速率是非酶促反應的活化能。酶能加快反應速率, ,但不改變化學反應的平但不改變化學反應的平衡點衡點, ,因此曲線因此曲線C C為酶促反應為酶促反應, ,曲線曲線D D為非酶促反應。為非酶促反應。D D4 4.(2017.(2017云南一中質檢云南一中質檢) )如圖表示某條件下酶促反應速率的曲線如圖表示某條件下酶促反應速率的曲線, ,下列相關分下列相關分析錯誤的是析錯誤的是( ( ) )A.A.若若X X為為pH,pH,則則A A點時酶永久失活點時酶永久失活B.B.若若X X為溫度

25、為溫度, ,則則A A點時酶的空間結構穩(wěn)定點時酶的空間結構穩(wěn)定C.C.在在B B點條件下點條件下, ,同種酶催化的酶促反應最大速率可能不同同種酶催化的酶促反應最大速率可能不同D.D.若不同種酶催化的酶促反應最大速率相同若不同種酶催化的酶促反應最大速率相同, ,則則B B點一定相同點一定相同D D解析解析: :pHpH過低能使酶失活過低能使酶失活, ,溫度過低時抑制酶活性溫度過低時抑制酶活性, ,酶的空間結構不變。若酶的空間結構不變。若X X為為pH,pH,因因A A點對應的酶促反應的速率為零點對應的酶促反應的速率為零, ,說明說明A A點時酶永久失活點時酶永久失活; ;若若X X為溫度為溫度,

26、 ,則則A A點對應的酶促反應的速率為零點對應的酶促反應的速率為零, ,說明說明A A點時抑制了酶的活性點時抑制了酶的活性, ,但此時酶的但此時酶的空間結構穩(wěn)定空間結構穩(wěn)定; ;影響酶促反應速率的因素有影響酶促反應速率的因素有pHpH、溫度、底物濃度、酶濃度、溫度、底物濃度、酶濃度等等, ,在在B B點條件下點條件下, ,同種酶催化的酶促反應最大速率可能因其他因素的限制同種酶催化的酶促反應最大速率可能因其他因素的限制而使酶促反應最大速率不同而使酶促反應最大速率不同; ;不同種酶的酶活性最高、酶促反應速率最大不同種酶的酶活性最高、酶促反應速率最大時時, ,所需的最適宜溫度或所需的最適宜溫度或pH

27、pH條件條件( (即即B B點點) )可能不同?？赡懿煌?.5.(2017(2017安徽合肥二模安徽合肥二模) )為了研究溫度對某種酶活性的影響為了研究溫度對某種酶活性的影響, ,設置甲、乙、丙設置甲、乙、丙三個實驗組三個實驗組, ,各組溫度條件不同各組溫度條件不同, ,其他條件相同且適宜其他條件相同且適宜, ,測定各組在不同反應測定各組在不同反應時間內的產物濃度時間內的產物濃度, ,結果如圖。以下分析正確的是結果如圖。以下分析正確的是( ( ) )A.A.在在t t時刻之后時刻之后, ,甲組曲線不再上升甲組曲線不再上升, ,是由于受到酶數量的限制是由于受到酶數量的限制B.B.在在t t時刻

28、降低丙組溫度時刻降低丙組溫度, ,將使丙組酶的活性提高將使丙組酶的活性提高, ,曲線上升曲線上升C.C.若甲組溫度小于乙組溫度若甲組溫度小于乙組溫度, ,則酶的最適濃度不可能大于乙組溫度則酶的最適濃度不可能大于乙組溫度D.D.若甲組溫度大于乙組溫度若甲組溫度大于乙組溫度, ,則酶的最適濃度不可能大于甲組溫度則酶的最適濃度不可能大于甲組溫度C C 解析解析: :t t時刻后時刻后, ,甲組曲線不再上升甲組曲線不再上升, ,是由于底物完全分解是由于底物完全分解; ;據圖分析丙曲線據圖分析丙曲線的產物濃度較低的產物濃度較低, ,說明丙組在說明丙組在t t時刻之前時刻之前, ,酶已失活酶已失活,t,t

29、時刻后降低丙組溫度時刻后降低丙組溫度, ,酶的活性不能提高酶的活性不能提高; ;若甲組溫度小于乙組溫度若甲組溫度小于乙組溫度, ,說明乙組溫度高于最適溫度說明乙組溫度高于最適溫度; ;若甲組溫度大于乙組溫度若甲組溫度大于乙組溫度, ,說明甲組溫度更接近最適溫度說明甲組溫度更接近最適溫度, ,且最適溫度可能且最適溫度可能大于或小于甲組溫度。大于或小于甲組溫度。方法技巧方法技巧“四看法四看法”分析酶促反應曲線分析酶促反應曲線一看一看 坐的含：分清自量與因量，了解量的系（自量，因量）兩兩標標軸軸義義變變變變兩兩個個變變關關橫橫軸軸為為變變縱縱軸軸為為變變二看二看 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線線變變數數學學觀觀條條線線變變變變變變學學義義響響酶酶應應時時況況縱縱標標達達飽飽時時橫橫標標當當縱縱標標達達飽飽橫橫標標三看三看 特殊：如曲的起、折、交叉等，理解特殊的意點點線線點點終終點點頂頂點點轉轉點點點點點點義義四看四看 不同曲的化：理解曲之的在系，找出不同曲的異同及化的原因線線變變線線間間內內聯聯線線變變考向三考查酶的相關實驗設計與分析考向三考查酶的相關實驗設計與分析6.6.(2016(2016全國全國卷卷,3),3)若除酶外

31、所有試劑已預保溫若除酶外所有試劑已預保溫, ,則在測定酶活力的實驗中則在測定酶活力的實驗中, ,下列操作順序合理的是下列操作順序合理的是( ( ) )A.A.加入酶加入酶加入底物加入底物加入緩沖液加入緩沖液保溫并計時保溫并計時一段時間后檢測產物的量一段時間后檢測產物的量B.B.加入底物加入底物加入酶加入酶計時計時加入緩沖液加入緩沖液保溫保溫一段時間后檢測產物的量一段時間后檢測產物的量C.C.加入緩沖液加入緩沖液加入底物加入底物加入酶加入酶保溫并計時保溫并計時一段時間后檢測產物的量一段時間后檢測產物的量D.D.加入底物加入底物計時計時加入酶加入酶加入緩沖液加入緩沖液保溫保溫一段時間后檢測產物的量

32、一段時間后檢測產物的量解析解析: :測定酶活力時測定酶活力時, ,在除酶外所有試劑均已預保溫的情況下在除酶外所有試劑均已預保溫的情況下, ,應先加入緩沖應先加入緩沖液液, ,其可以為酶提供一個相對穩(wěn)定的環(huán)境其可以為酶提供一個相對穩(wěn)定的環(huán)境, ,再依次加入底物和酶再依次加入底物和酶, ,保溫并計時保溫并計時, ,一段時間后檢測產物的量。相同時間內產物的量越多一段時間后檢測產物的量。相同時間內產物的量越多, ,酶活力越強。酶活力越強。C C7.7.(2017(2017湖北重點中學聯考湖北重點中學聯考) )下列與酶相關的敘述中下列與酶相關的敘述中, ,正確的是正確的是( ( ) )A.A.探究酶的專

33、一性時探究酶的專一性時, ,自變量一定是酶的種類自變量一定是酶的種類B.B.探究酶的高效性時探究酶的高效性時, ,自變量可以是酶的種類自變量可以是酶的種類C.C.探究溫度對酶活性的影響時探究溫度對酶活性的影響時, ,檢測的因變量可能不止一種檢測的因變量可能不止一種D.D.探究探究pHpH對酶活性的影響時對酶活性的影響時, ,自變量不止一種自變量不止一種解析解析: :酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類物質的化學反應酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類物質的化學反應, ,若驗證酶若驗證酶的專一性的專一性, ,自變量是酶的種類或底物的種類自變量是酶的種類或底物的種類; ;酶的高效性是指與無機催

34、化劑相酶的高效性是指與無機催化劑相比比, ,酶的催化效率高酶的催化效率高, ,若驗證酶的高效性若驗證酶的高效性, ,自變量是催化劑的種類自變量是催化劑的種類; ;探究溫度對探究溫度對酶活性影響時酶活性影響時, ,因變量可以是單位時間內底物的消耗量因變量可以是單位時間內底物的消耗量, ,也可以是單位時間內也可以是單位時間內產物的生成量產物的生成量; ;探究探究pHpH對酶活性的影響對酶活性的影響, ,自變量是自變量是pHpH不同。不同。C C8.8.某課外活動小組用淀粉酶探究某課外活動小組用淀粉酶探究pHpH對酶活性的影響對酶活性的影響, ,得到下圖所示的實驗結得到下圖所示的實驗結果。請回答相關

35、問題果。請回答相關問題: :(1)(1)酶活性是指酶活性是指, ,該實驗的自變量是該實驗的自變量是, ,以以作為檢測因變量的指標。作為檢測因變量的指標。解析解析: :(1)(1)酶活性是指酶對化學反應的催化效率酶活性是指酶對化學反應的催化效率, ,據圖示可知據圖示可知, ,橫坐標為不同橫坐標為不同的的pH,pH,縱坐標為淀粉剩余量縱坐標為淀粉剩余量, ,故該實驗的自變量是故該實驗的自變量是pHpH的不同的不同, ,因變量是因變量是1h1h后后淀粉剩余量。淀粉剩余量。答案答案: :(1)(1)酶對化學反應的催化效率酶對化學反應的催化效率pHpH1 h1 h后淀粉剩余量后淀粉剩余量(2)(2)如圖

36、所示的實驗結果與預期不符如圖所示的實驗結果與預期不符, ,于是活動小組又進行于是活動小組又進行( (填填“對照對照”“”“對對比比”或或“重復重復”) )實驗實驗, ,得到與如圖無顯著差異的結果。查閱資料后發(fā)現得到與如圖無顯著差異的結果。查閱資料后發(fā)現, ,鹽酸能催化鹽酸能催化淀粉水解。因此推測淀粉水解。因此推測, ,該實驗中淀粉可能是在該實驗中淀粉可能是在和和的作用下分解的。的作用下分解的。pHpH為為3 3條件下的酶活性條件下的酶活性( (填填“小于小于”“”“等于等于”或或“大于大于”)pH)pH為為9 9條件下的酶活性條件下的酶活性, ,原因是原因是 。解析解析: : (2) (2)當

37、實驗結果與預期不符當實驗結果與預期不符, ,需進行重復實驗需進行重復實驗, ,觀察結果。由于鹽酸能催化淀觀察結果。由于鹽酸能催化淀粉水解粉水解, ,因此推測因此推測, ,該實驗中淀粉可能是在淀粉酶和鹽酸的作用下分解的。據圖示可該實驗中淀粉可能是在淀粉酶和鹽酸的作用下分解的。據圖示可知知pHpH為為3 3和和pHpH為為9 9條件下淀粉剩余量相等條件下淀粉剩余量相等, ,但但pHpH為為3 3條件下的酶活性小于條件下的酶活性小于pHpH為為9 9條件下條件下的酶活性的酶活性, ,是因為是因為pHpH為為3 3的條件下的條件下, ,有鹽酸催化淀粉分解干擾實驗結果。有鹽酸催化淀粉分解干擾實驗結果。答

38、案答案: : (2) (2)重復淀粉酶鹽酸小于重復淀粉酶鹽酸小于pHpH為為3 3的條件下的條件下, ,有鹽酸催化淀粉分解干擾有鹽酸催化淀粉分解干擾實驗結果實驗結果(3)(3)在常溫、常壓下在常溫、常壓下, ,與鹽酸相比與鹽酸相比, ,淀粉酶降低反應活化能的作用更顯著淀粉酶降低反應活化能的作用更顯著, ,判斷判斷依據是依據是 解析解析: :(3)(3)比較比較pHpH為為1 1和和pHpH為為7 7的實驗結果可知的實驗結果可知,pH,pH為為7 7的條件下淀粉的剩余量的條件下淀粉的剩余量小于小于pHpH為為1 1條件下淀粉的剩余量。故說明與鹽酸相比條件下淀粉的剩余量。故說明與鹽酸相比, ,淀粉

39、酶降低反應活化淀粉酶降低反應活化能的作用更顯著。能的作用更顯著。答案答案: :(3)1 h(3)1 h后后,pH,pH為為7 7的條件下淀粉的剩余量小于的條件下淀粉的剩余量小于pHpH為為1 1條件下淀粉的剩條件下淀粉的剩余量余量方法技巧方法技巧酶實驗的兩種命題形式的解題方法酶實驗的兩種命題形式的解題方法高考中與酶相關的實驗設計與探究題的呈現方式一般有兩種高考中與酶相關的實驗設計與探究題的呈現方式一般有兩種: :一種是已知實驗目的一種是已知實驗目的, ,讓學生設計驗證性實驗或探究性實驗讓學生設計驗證性實驗或探究性實驗, ,另一種是通過采用表格、坐標曲線、新科技另一種是通過采用表格、坐標曲線、新

40、科技材料的文字敘述等形式給出有效信息材料的文字敘述等形式給出有效信息, ,讓學生完成相關問題。讓學生完成相關問題。(1)(1)針對第一種類型的試題針對第一種類型的試題, ,要根據實驗目的要根據實驗目的, ,設置好實驗組和對照組設置好實驗組和對照組, ,準確找到實驗準確找到實驗設計中的實驗變量和無關變量。正確的方案應是各實驗組和對照組只有實驗變量不設計中的實驗變量和無關變量。正確的方案應是各實驗組和對照組只有實驗變量不同同, ,無關變量都相同且為酶催化的最適狀態(tài)。無關變量都相同且為酶催化的最適狀態(tài)。(2)(2)針對第二種類型的試題針對第二種類型的試題, ,應仔細審應仔細審題題, ,獲取有用解題信

41、息最為重要。審題時要注意各實驗組和對照組的什么量不同獲取有用解題信息最為重要。審題時要注意各實驗組和對照組的什么量不同, ,這這個量就是實驗變量個量就是實驗變量, ,可根據實驗變量推測出實驗目的。此外可根據實驗變量推測出實驗目的。此外, ,與酶相關的實驗設計與與酶相關的實驗設計與探究探究, ,還可設置為對實驗結果的預測還可設置為對實驗結果的預測, ,需根據酶的作用機理、溫度、需根據酶的作用機理、溫度、pHpH、激活劑和抑、激活劑和抑制劑對酶的影響原理及影響程度等做出有關判斷。制劑對酶的影響原理及影響程度等做出有關判斷?？键c二考點二ATPATP的結構和功能的結構和功能典例引領典例引領1.1.(2

42、016(2016海南卷海南卷,11),11)下列有關植物細胞能量代謝的敘述下列有關植物細胞能量代謝的敘述, ,正確的是正確的是( ( ) )A.A.含有兩個高能磷酸鍵的含有兩個高能磷酸鍵的ATPATP是是DNADNA的基本組成單位之一的基本組成單位之一B.B.加入呼吸抑制劑可使細胞中加入呼吸抑制劑可使細胞中ADPADP生成減少生成減少,ATP,ATP生成增加生成增加C.C.無氧條件下無氧條件下, ,丙酮酸轉變?yōu)榫凭倪^程中伴隨有丙酮酸轉變?yōu)榫凭倪^程中伴隨有ATPATP的合成的合成D.D.光下葉肉細胞的細胞質基質、線粒體和葉綠體中都有光下葉肉細胞的細胞質基質、線粒體和葉綠體中都有ATPATP合

43、成合成D D解析解析: :組成組成DNADNA的基本組成單位是脫氧核苷酸的基本組成單位是脫氧核苷酸; ;由由ADPADP生成生成ATP,ATP,需要細胞呼吸需要細胞呼吸釋放的能量釋放的能量, ,因此因此, ,加入細胞呼吸抑制劑加入細胞呼吸抑制劑, ,細胞呼吸釋放的能量減少細胞呼吸釋放的能量減少,ATP,ATP生成生成會減少會減少; ;無氧條件下無氧條件下, ,植物細胞會通過無氧呼吸供能植物細胞會通過無氧呼吸供能, ,無氧呼吸過程中無氧呼吸過程中, ,只有只有葡萄糖分解成丙酮酸過程中釋放能量。葡萄糖分解成丙酮酸過程中釋放能量。2.2.(2015(2015海南卷海南卷,3),3)ATPATP是直接

44、為細胞生命活動提供能量的有機物。關于是直接為細胞生命活動提供能量的有機物。關于ATPATP的的敘述敘述, ,錯誤的是錯誤的是( ( ) )A.A.酒精發(fā)酵過程中有酒精發(fā)酵過程中有ATPATP生成生成B.ATPB.ATP可為物質跨膜運輸提供能量可為物質跨膜運輸提供能量C.ATPC.ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量中高能磷酸鍵水解可釋放能量D.ATPD.ATP由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成D D解析解析: :酒精發(fā)酵即無氧呼吸產生酒精和二氧化碳酒精發(fā)酵即無氧呼吸產生酒精和二氧化碳, ,同時釋放少量能量同時釋放少量能量, ,該過該過程中有程中有ATPATP生成生成;ATP;

45、ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸組成。由腺嘌呤、核糖和磷酸組成。歸納提升歸納提升1.1.記清記清ATPATP分子的結構分子的結構C C、H H、O O、N N、P P腺苷腺苷2.2.結合代謝理解結合代謝理解ATPATP的形成途徑的形成途徑類囊體膜類囊體膜 細胞質基質細胞質基質線粒體線粒體3.ATP3.ATP產生量與產生量與O O2 2供給量的關系分析供給量的關系分析(1)(1)甲圖表示甲圖表示ATPATP產生量與產生量與O O2 2供給量的關系供給量的關系A A點表示在無氧條件下點表示在無氧條件下, ,細胞可通過無氧呼吸分解有機物細胞可通過無氧呼吸分解有機物, ,產生少量產生少量ATPATP。ABA

46、B段表示隨段表示隨O O2 2供給量增多供給量增多, ,有氧呼吸明顯加強有氧呼吸明顯加強, ,通過有氧呼吸分解有機物釋通過有氧呼吸分解有機物釋放的能量增多放的能量增多,ATP,ATP的產生量隨之增加。的產生量隨之增加。BCBC段表示段表示O O2 2供給量超過一定范圍后供給量超過一定范圍后,ATP,ATP的產生量不再增加的產生量不再增加, ,此時的限制因此時的限制因素可能是酶、素可能是酶、ADPADP、磷酸等。、磷酸等。(2)(2)乙圖可表示哺乳動物成熟紅細胞、蛔蟲細胞乙圖可表示哺乳動物成熟紅細胞、蛔蟲細胞, ,其其ATPATP來自無氧呼吸來自無氧呼吸, ,與與O O2 2 無關。無關?？枷蚬?/p>

47、堅考向攻堅命題聚焦命題聚焦: :全國卷高考對本考點的考查主要是以選擇題的形式考查全國卷高考對本考點的考查主要是以選擇題的形式考查ATPATP的元素組的元素組成、產生和利用。成、產生和利用?？枷蛞豢疾榭枷蛞豢疾锳TPATP的結構、合成和利用的結構、合成和利用1.1.(2017(2017湖北重點中學聯考湖北重點中學聯考) )下列有關下列有關ATPATP的敘述中的敘述中, ,不正確的是不正確的是( ( ) )A.ATPA.ATP的合成一般與放能反應相聯系的合成一般與放能反應相聯系B.ATPB.ATP中的能量可以來源于光能、化學能中的能量可以來源于光能、化學能C.C.細胞內各種吸能反應一般需要消耗細胞

48、內各種吸能反應一般需要消耗ATPATPD.ATPD.ATP是由三個磷酸基團和一個腺嘌呤構成的是由三個磷酸基團和一個腺嘌呤構成的D D 解析解析: :ATPATP的合成一般與放能反應相聯系的合成一般與放能反應相聯系;ATP;ATP的形成途徑是光合作用與細的形成途徑是光合作用與細胞呼吸胞呼吸, ,因此因此ATPATP中的能量可以來源于光能、化學能中的能量可以來源于光能、化學能; ;細胞內各種吸能反應細胞內各種吸能反應一般與一般與ATPATP水解的反應相聯系水解的反應相聯系, ,由由ATPATP水解提供能量水解提供能量;ATP;ATP是由三個磷酸基是由三個磷酸基團和一個腺苷構成。團和一個腺苷構成。2

49、.2.(2017(2017河北唐山一模河北唐山一模) )ATPATP是細胞中重要的高能磷酸化合物。下列關于是細胞中重要的高能磷酸化合物。下列關于ATPATP的的敘述敘述, ,錯誤的是錯誤的是( ( ) )A.A.線粒體中合成的線粒體中合成的ATPATP可在細胞核中發(fā)揮作用可在細胞核中發(fā)揮作用B.B.原核細胞合成原核細胞合成ATPATP時能量只能來自細胞呼吸釋放的化學能時能量只能來自細胞呼吸釋放的化學能C.C.在有氧與缺氧的條件下在有氧與缺氧的條件下, ,細胞質基質中都能形成細胞質基質中都能形成ATPATPD.D.神經元釋放神經遞質需要神經元釋放神經遞質需要ATPATP供能供能B B 解析解析:

50、 :細胞核無法進行細胞呼吸細胞核無法進行細胞呼吸, ,細胞核需要的細胞核需要的ATPATP主要由線粒體提供主要由線粒體提供; ;原原核細胞合成核細胞合成ATPATP時能量可來自細胞呼吸釋放的化學能時能量可來自細胞呼吸釋放的化學能, ,有些也可來自光合有些也可來自光合作用作用, ,如藍藻如藍藻; ;有氧呼吸和無氧呼吸第一階段都在細胞質基質中進行有氧呼吸和無氧呼吸第一階段都在細胞質基質中進行, ,有有ATPATP形成形成; ;神經元釋放神經遞質需要消耗能量神經元釋放神經遞質需要消耗能量, ,由由ATPATP供能。供能。易錯點撥易錯點撥關注關注ATPATP的的4 4個失分點個失分點(1)ATP(1)

51、ATP與與ADPADP的相互轉化不是可逆反應的相互轉化不是可逆反應, ,因為轉化過程中所需的酶、能量的因為轉化過程中所需的酶、能量的來源和去路及反應場所都不同來源和去路及反應場所都不同, ,但是物質是可循環(huán)利用的。但是物質是可循環(huán)利用的。(2)ATP(2)ATP合成的過程中有水生成合成的過程中有水生成,ATP,ATP水解的過程中需耗水。水解的過程中需耗水。(3)ATP(3)ATP并不都能用于各項生命活動并不都能用于各項生命活動, ,光合作用光反應產生的光合作用光反應產生的ATPATP只能用于暗只能用于暗反應反應, ,轉化成有機物中的能量。轉化成有機物中的能量。(4)(4)生物體進行生命活動主要

52、由生物體進行生命活動主要由ATPATP直接提供能量直接提供能量, ,但但ATPATP并非新陳代謝所需并非新陳代謝所需能量的唯一直接來源。能量的唯一直接來源?？枷蚨C合考查考向二綜合考查ATPATP和酶和酶3.3.(2017(2017福建廈門一模福建廈門一模) )下列關于酶與下列關于酶與ATPATP的敘述的敘述, ,正確的是正確的是( ( ) )A.A.細胞內的酶和細胞內的酶和ATPATP均為多聚體均為多聚體 B.B.酶和酶和ATPATP的合成過程均需要能量的合成過程均需要能量C.C.酶與酶與ATPATP均要在細胞器中合成均要在細胞器中合成 D.D.生物體內的生化反應均需要酶和生物體內的生化反應

53、均需要酶和ATPATP參與參與B B 解析解析: :細胞內的酶大多數是蛋白質細胞內的酶大多數是蛋白質, ,少數是少數是RNA,RNA,酶為多聚體酶為多聚體, ,而而ATPATP不是多聚體不是多聚體; ;酶和酶和ATPATP的合成過程均需要能量的合成過程均需要能量; ;酶大多數是蛋白質酶大多數是蛋白質, ,少數是少數是RNA,RNA,蛋白質的合蛋白質的合成在核糖體成在核糖體,RNA,RNA的合成主要是在細胞核的合成主要是在細胞核,ATP,ATP的合成可以在細胞質基質中的合成可以在細胞質基質中; ;生生物體內的生化反應均需要酶參與物體內的生化反應均需要酶參與, ,但不一定需要但不一定需要ATPAT

54、P參與參與, ,如有氧呼吸過程中如有氧呼吸過程中不需要不需要ATPATP的參與。的參與。4.4.(2017(2017山東淄博一模山東淄博一模) )下列關于酶和下列關于酶和ATPATP的敘述的敘述, ,正確的是正確的是( ( ) )A.A.酶的種類有物種差異性酶的種類有物種差異性,ATP,ATP無物種差異性無物種差異性B.B.不同分化階段的細胞中酶的種類保持不變不同分化階段的細胞中酶的種類保持不變C.C.酶在細胞內起作用時都伴著酶在細胞內起作用時都伴著ATPATP的合成的合成D.D.酶和酶和ATPATP由活細胞產生并都在細胞內起作用由活細胞產生并都在細胞內起作用A A 解析解析: :不同物種細胞代謝不同不同物種細胞代謝不同, ,相應的酶不同相應的酶不同,ATP,ATP是一切生物的直接能源物是一切生物的直接能源物質質, ,因此不同物種中因此不同物種中ATPATP無差異無差異; ;不同分化階段的細胞中酶的種類會有所變化不同分化階段的細胞中酶的種類會有所變化; ;酶起到生物催化劑作用酶起到生物催化劑作用, ,不一定伴有不一定伴有ATPATP的合成的合成; ;酶和酶和ATPATP可以在細胞外或細可以在細胞外或細胞內起作用。胞內起作用。