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第1講　酶與ATP 考綱考情 考查內容 等級要求 考查詳情 酶在代謝中的作用 B 17年—單選—T12考查酶的特性及實驗分析能力 16年—單選—T8以酶為材料，考查實驗分析的相關知識 15年—單選—T7考查酶的活性 14年—單選—T18考查酶的特性和酶活性的影響因素 13年—單選—T19考查酶的特性 ATP在能量代謝中的作用 B 14年—單選—T1考查ATP的結構 14年—單選—T14考查ATP在能量代謝中的作用 探究影響酶活性的因素 c 13年—多選—T23結合圖形考查探究影響酶活性的因素 知識整合 一、酶 1.酶的本質和作用 化學本質 絕大多數是________ 少數是________ 合成原料 ________ ________ 合成場所 ________ ________ 來源 一般來說，________都能產生酶 生理功能 具有________作用 作用原理 降低化學反應的________ 2.酶的特性 (1)________：催化效率約是無機催化劑的107～1013倍。 (2)________：每一種酶只能催化________化學反應。 (3)作用條件較溫和：在最適____________條件下，酶的活性最高。 3.影響酶促反應速率的因素：________、________、________和________等。 二、探究影響酶活性的因素——pH 1.實驗原理 (1)反應原理：2H2O2過氧化氫酶,Ｆ________。 (2)鑒定原理：pH影響酶的活性，從而影響________的生成量?？赏ㄟ^氣泡生成量的多少，及濾紙片________，直至 ______________所需時間的長短來檢驗O2生成量的多少。 2.實驗結論：pH對________有影響。 3.實驗實質：pH對酶活性的影響是通過改變____________等發(fā)揮作用的。 三、ATP 1.細胞的能量“通貨”——ATP (1)寫出ATP的結構簡式和簡式中A、P所代表的含義。 ①結構簡式：______________。 ②A：________；P：________。 (2)ATP的中文名稱________________。 (3)上圖中①是________________，其中________________易形成和斷裂。 (4)上圖中②為__________釋放能量的過程，其作用是______________。 2.ATP與ADP的相互轉換式：______________________________。 其中________是可循環(huán)利用的，而________是不可再利用的。 考點突破 考點1　酶的本質、生理功能及其實驗驗證 1.酶的本質及生理功能 來源及化學本質 活細胞產生的具有生物催化作用的有機物 絕大多數酶是蛋白質 極少數酶是RNA 2.驗證酶的本質是蛋白質實驗(利用雙縮脲試劑) 實驗結果分析：通過對照，實驗組若出現紫色，證明待測酶的化學本質是蛋白質；不出現紫色，則該酶液的化學本質不是蛋白質。 3.酶具有催化作用的實驗設計思路及結果分析 實驗結果分析：根據底物性質利用相應試劑檢測，若底物被分解，則證明酶具有催化作用，否則不具有催化作用。 4.驗證酶的高效性——比較過氧化氫在不同條件下的分解 (1)實驗過程中的理論分析： (2)酶具有高效性的機理是其能夠顯著降低反應活化能，縮短反應達到平衡點的時間，并使細胞代謝在溫和條件下快速進行。 例1　(2017江蘇高考)固定化單寧酶應用于茶飲料加工，可消除其中的苦澀味。下列有關敘述正確的是(　　) A.在單寧酶純化時可采用透析法去除雜蛋白 B.化學結合法比吸附法對單寧酶活性影響更小 C.溫度、pH和重金屬離子都可能影響固定化單寧酶活性 D.酶的高效性決定固定化單寧酶不會降解茶飲料中的有益成分 1.關于生物體產生的酶的敘述，錯誤的是(　　) A.酶的化學本質是蛋白質或RNA B.脲酶能夠將尿素分解成氨和CO2 C.蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類 D.纖維素酶能夠降解植物細胞壁和細菌細胞壁 考點2　ATP 1.ATP的結構式“巧記一、二、三” 由結構式可看出，ATP的結構特點可用“一、二、三”來總結，即一個腺苷、兩個高能磷酸鍵、三個磷酸基團。 2.ATP形成的兩大途徑 3.ATP在能量代謝中的作用 (1)ATP與ADP的相互轉化不是可逆反應 ATP的合成 ATP的水解 反應式 ADP＋Pi＋能量ATP ATPADP＋Pi＋能量 所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶 能量來源 光能(光合作用)、化學能(細胞呼吸) 儲存在高能磷酸鍵中的能量 能量去路 儲存于形成的高能磷酸鍵中 用于各項生命活動 反應場所 細胞質基質、線粒體、葉綠體 生物體的需能部位 由上表可看出，ATP和ADP的相互轉化過程中，反應類型、反應所需酶以及能量的來源、去路和反應場所都不完全相同，因此ATP和ADP的相互轉化不是可逆反應。但物質是可循環(huán)利用的。 (2)ATP中能量的利用 例2　(2017上海高考)ATP被喻為生物體的“能量貨幣”，為生命活動直接提供能量。圖是ATP的結構示意圖，下列敘述正確的是(　　) A.①表示腺苷 B.②表示脫氧核糖 C.③斷裂后釋放的能量最多 D.④是高能磷酸鍵 2.下列有關植物細胞能量代謝的敘述，正確的是(　　) A.含有兩個高能磷酸鍵的ATP是DNA基本組成單位之一 B.加入呼吸抑制劑可使細胞中ADP生成減少，ATP生成增加 C.無氧條件下，丙酮酸轉變?yōu)榫凭倪^程中伴隨有ATP的合成 D.光下葉肉細胞的細胞質基質、線粒體和葉綠體中都有ATP合成 考點3　與酶有關的三類曲線分析 1.表示酶高效性的曲線 (1)與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。 (2)酶只能縮短達到化學平衡所需的時間，不能改變化學反應的平衡點。 (3)酶只能催化已存在的化學反應。 2.表示酶特異性的曲線 加入酶B的反應速率和無酶條件下的反應速率相同，說明酶B對此反應無催化作用，而加入酶A的反應速率隨反應物濃度的增大明顯加快，說明酶具有特異性。 3.影響酶促反應的因素 (1)溫度和pH 甲　　　　　　乙　　　　　　　丙　　 ①在一定溫度(pH)范圍內，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。 ②過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結構未被破壞，溫度升高可恢復活性。 ③從丙圖可以看出：反應溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。 (2)底物濃度和酶濃度對酶促反應的影響 例3　(2017天津高考)將A、B兩種物質混合，T1時加入酶C。下圖為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。敘述錯誤的是(　　) A.酶C降低了A生成B這一反應的活化能 B.該體系中酶促反應速率先快后慢 C.T2后B增加緩慢是酶活性降低導致的 D.適當降低反應溫度，T2值增大 3.(2017上海高考)圖表示自然界中三種蛋白酶的活性與pH之間的關系，由圖可推測(　　) A.木瓜蛋白酶不受pH影響 B.pH不同，胰蛋白酶活性不可能相同 C.pH由10降到2過程中，胃蛋白酶活性不斷上升 D.pH在5左右時，三種酶都有活性 請根據下列關鍵詞的提示，歸納構建本課時知識體系。 酶　高效性　專一性　作用原理溫和性　ATP　元素組成　全稱　結構簡式　形成途徑　ATP與ADP的相互轉化 隨堂演練 1.(2016江蘇高考)過氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性沒食子酸呈橙黃色。為探究白菜梗中是否存在過氧化物酶，設計實驗如下表。下列相關敘述正確的是(　　) 試管號 1%焦性沒食子酸/mL 2%H2O2/mL 緩沖液/mL 過氧化物酶溶液/mL 白菜梗提取液/mL 煮沸冷卻后的白菜梗提取液/mL 1 2 2 2 － － － 2 2 2 － 2 － － 3 2 2 － － 2 － 4 2 2 － － － 2 A.1號管為對照組，其余不都是實驗組 B.2號管為對照組，其余都為實驗組 C.若3號管顯橙紅色，無需對照就能證明白菜梗中存在過氧化物酶 D.若4號管不顯橙紅色，可明白菜梗中無過氧化物酶 2.(2016上海高考)下列化學反應屬于水解反應的是(　　) ①核酸→核苷酸　②葡萄糖→丙酮酸?、跘TP→ADP A.①② B.①③ C.②③ D.①②③ 3.下列有關生物膜上蛋白質或酶的敘述，錯誤的是(　　) A.植物根細胞膜上存在運輸離子的蛋白質 B.植物葉肉細胞中液泡膜與類囊體膜上的蛋白質不同 C.光合作用中，催化ATP合成的酶分布在類囊體膜上 D.呼吸作用中，催化ATP合成的酶分布在線粒體外膜上 4.下圖甲表示某反應物剩余量隨pH及溫度的變化情況，乙表示在最適溫度和pH下，淀粉酶分解淀粉產生的生成物量隨時間的變化曲線。下列敘述正確的是(　　) 甲 乙 第4題圖 A.乙圖中虛線表示增加酶濃度后，其他條件不變時，生成物量與反應時間關系的變化情況，若該反應過程中pH下降，則b點下移，a點左移 B.甲圖可以說明在一定范圍內隨著pH的升高，酶的活性先降低后升高 C.甲圖可以說明隨著溫度的升高，酶的活性逐漸降低；乙圖中a點后曲線變成水平，表明底物已被消耗盡 D.乙圖中若該反應過程中溫度適當降低，則b點不移動，a點右移 5.ATP是直接為細胞生命活動提供能量的有機物。關于ATP的敘述，錯誤的是(　　) A.酒精發(fā)酵過程中有ATP生成 B.ATP可為物質跨膜運輸提供能量 C.ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量 D.ATP由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成 6.(2018百校聯(lián)考)谷氨酸脫羧酶可以催化谷氨酸分解為谷氨酸氨基丁酸和CO2。下圖表示不同溫度下該催化分解過程中有關物質濃度隨時間的變化曲線。下列相關敘述錯誤的是(　　) 第6題圖 A.曲線1表示的是谷氨酸的濃度變化 B.曲線2、3、4代表的都是谷氨酸氨基丁酸的濃度變化 C.曲線2代表的溫度高于曲線3和曲線4代表的溫度 D.酶在催化反應前后，濃度基本保持一致 7.為了研究溫度對某種酶活性的影響，設置三個實驗組：A組(20℃)、B組(40℃)和C組(60℃)，測定各組在不同反應時間內的產物濃度(其他條件相同)，結果如圖。回答下列問題： 第7題圖 (1)三個溫度條件下，該酶活性最高的是________組。 (2)在時間t1之前，如果A組溫度提高10℃，那么A組酶催化反應的速度會________。 (3)如果在時間t2時，向C組反應體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產物總量________，原因是____________________________________。 (4)生物體內酶的化學本質是________________，其特性有 ________________(答出兩點即可)。