2022年高三生物二轮复习 第一部分 知识落实篇 专题二 细胞的代谢 第1讲 酶和ATP讲解

2022年高三生物二轮复习 第一部分 知识落实篇 专题二 细胞的代谢 第1讲 酶和ATP讲解1酶在代谢中的作用()。2ATP在能量代谢中的作用()。1(xx福建卷)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是(C)A蛋白酶BRNA聚合酶CRNAD逆转录酶解析：核糖体是细胞内一种核糖核蛋白颗粒，主要由RNA和蛋白质构成，其功能是按照mRNA的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链；当用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质后，余下的物质主要是RNA，且到目前为止，人们发现在生物体内具有催化作用的物质大多数是蛋白质，其次是RNA。2(xx江苏卷)下列生命活动中不需要ATP提供能量的是(C)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解析：主动运输、胞吞、蛋白质的合成都需要消耗ATP提供的能量，淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖不需要消耗ATP提供的能量。3(xx大纲卷)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是(B)A线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用B机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATPC在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATPD植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用解析：细胞核无法进行细胞呼吸，细胞核需要的ATP主要由线粒体提供，A正确；ATP是生命活动直接的能源物质，机体无时无刻不在消耗ATP，睡眠时生命活动并没停止，也需要消耗能量，B错误；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中有ATP形成，C正确；根细胞吸收矿质元素离子主要通过主动运输的形式，其消耗的能量主要是由细胞呼吸所提供的ATP，D正确。4(xx海南卷)下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是(D)A脂肪B钙离子C糖DATP解析：脂肪是细胞内良好的储能物质；钙离子对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用；糖类是主要的能源物质；ATP是细胞生命活动的直接供能物质，选D。5(xx江苏卷)下列关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是(C)A高温易使酶失活，因此冷水洗涤去污效果应该比温水好B洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进作用C在pH低于7.0的自来水中，碱性蛋白酶依然能起作用D洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用解析：加酶洗衣粉中的酶在水温4560时，能充分发挥洗涤作用，水温高于60时，碱性蛋白酶要失去活力，水温低于15时，酶的活性迅速下降，影响洗涤效果。低于40时，则酶作用缓慢，但不易被破坏而失活，A错误；表面活性剂能影响碱性蛋白酶活性， 还会使酶失活，B错误；碱性蛋白酶适合的pH值为6.08.5，C正确；蛋白质是衣物上最普遍存在的污垢，而且是最难被表面活性剂和其他助洗剂所去除的。蛋白酶能把衣物上蛋白质先分解成可溶性的肽，然后再分解成氨基酸，从而很容易被洗去，D错误。填充关键点思考连接处(1)酶与ATP有哪些共同特点？提示：含量比较少，代谢离不了。(2)酶与ATP在细胞内的合成场所有什么不同？提示：酶的合成场所是核糖体、细胞核，ATP的合成场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体。1低等植物细胞中心体移向两极时，下列几种酶最活跃的是(D)ARNA聚合酶和DNA聚合酶B解旋酶和淀粉合成酶C纤维素酶和果胶酶DATP水解酶和ATP合成酶解析：低等植物细胞中心体移向两极，表明细胞处于有丝分裂前期，中心体的移动会消耗能量，此时ATP水解酶和ATP合成酶很活跃，D正确；分裂前期，DNA高度螺旋，不能解旋，因此不能进行DNA复制、转录，RNA聚合酶和DNA聚合酶、解旋酶的活性都不会很高，A错误；淀粉合成酶主要存在于光合作用很旺盛的细胞中，而这些细胞一般不进行分裂，B错误；纤维素酶和果胶酶主要用于细胞壁的分解，C错误。2(xx潍坊二模 )下列关于酶和ATP的叙述，正确的是(B)A组成酶的元素只有C、H、O、N，组成ATP的元素有C、H、O、N、PB酶的合成消耗ATP，ATP的合成需要酶的催化C在代谢旺盛的细胞中，酶和ATP的含量大量增加D酶和ATP均可降低反应的活化能解析：有些酶化学本质是RNA，含有C、H、O、N、P 元素；酶的合成需要消耗能量；生物体内ATP与ADP含量保持动态平衡，不会大量增加；ATP不具有催化作用，不会降低活化能。3研究发现豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用，而对正常细胞无影响。进一步研究发现，发挥作用的物质是L天冬酰胺酶，该酶能将L天冬酰胺分解，因淋巴瘤细胞自身不能合成L天冬酰胺，细胞增殖而被抑制。(1)为验证该酶对上述两种细胞的影响，某兴趣小组进行了以下实验。实验材料：正常细胞、淋巴瘤细胞、L天冬酰胺酶、培养基(含细胞生长所需物质)等实验步骤：实验组：培养基L天冬酰胺酶淋巴瘤细胞对照组：培养基_两个组在相同且适宜条件下培养后，观察细胞生长状况，检测L天冬酰胺含量。实验结果(如下表)。实验分组生长状况L天冬酰胺含量培养基中细胞内实验组抑制缺乏缺乏对照组？缺乏正常结果分析：对照组细胞生长状况为_，细胞内L天冬酰胺含量正常的原因是_。两个组的细胞应保持大小相当、活力相同、_。(2)患者多次静脉注射外源性L天冬酰胺酶后疗效降低，经检测，在患者的血液发现了抗体与L天冬酰胺酶结合物，说明患者产生了_免疫。(3)L天冬酰胺酶口服无疗效。兴趣小组依据上述研究结果设计了如下方案进行验证。实验组：步骤一：向2 mL的L天冬酰胺酶溶液加入2 mL_溶液(甲液)，将混合液(a液)pH调至1.5左右，37 水浴保温10 min；向a液加入4 mL胰蛋白酶溶液(乙液)，将混合液(b液)pH调至8左右，37 水浴保温20 min；步骤二：向b液中加入含量为A的L天冬酰胺，将混合液(c液)pH调至8左右，37 水浴保温20 min，检测c液中L天冬酰胺的含量为B。对照组：设置情况是_；步骤二检测L天冬酰胺的含量为C。预期结果：若L天冬酰胺的含量情况为_时，证明L天冬酰胺酶口服无疗效。解析：(1)实验设计应遵循单一变量原则实验组中加入了淋巴瘤细胞，对照组应加入正常细胞。(2)与实验组相比，对照组细胞生长未受抑制(正常生长)，其原因是正常细胞能正常合成L天冬酰胺；为保证单一变量及等量原则，两个组的细胞应保持大小相当、活力及数量相同，产生“抗体”表明发生了“体液免疫”。(3)依据pH调至1.5左右，可推测所加酶液应为胃蛋白酶，加入胃蛋白酶，再加入胰蛋白酶模拟了由胃到小肠的消化液环境，若加入含量为A的L天冬酰胺其含量与对照组(对照组仅有L天冬酰胺L天冬酰胺酶)相比，对照组中L天冬酰胺被水解，即C量为0，而加入消化液处理的溶液中L天冬酰胺几乎未变，即BA，则可表明L天冬酰胺口服无疗效。答案：(1)L天冬酰胺酶正常细胞正常正常细胞能合成L天冬酰胺/正常细胞有合成L天冬酰胺的酶数量相等(2)体液(3)胃蛋白酶/胃液步骤一中“不加入甲液，不加入乙液”，其他的设计与实验组相同B与A接近，C为0(或“B与A相等，C比A少”)4为探究不同离子对肠淀粉酶(最适pH为8)活性的影响，某同学开展了相关的实验，其实验步骤和结果(见表)。请回答下面的问题： 试管编号及试剂实验步骤1号质量分数为1%NaCl溶液/mL 2号质量分数为1%CuSO4溶液/mL 3号质量分数为1% Na2SO4溶液/mL 4号蒸馏水/mL加入试剂 1 111加入pH为8的缓冲液/mL1111加入质量分数为1%淀粉溶液/mL 1111加入肠淀粉酶溶液/mL1111各试管室温下反应2 min加入刚配制好的斐林试剂1 mL 将各试管放入盛有5065 温水的大烧杯中加热约2 min观察、记录结果 深砖红色无砖红色(或浅蓝色) 浅砖红色浅砖红色(1)分析结果，得出结论：比较3号与4号试管的实验结果，可得出的结论是_。比较2号与3号试管的实验结果，可得出的结论是_。比较1号与3号试管的实验结果，可得出的结论是_。(2)本实验的自变量是_。(3)四组实验中属于空白对照的是_号试管的实验。(4)实验中加入缓冲液的作用是_。(5)实验步骤和步骤能否对调(即先做步骤，再做步骤)？请作出判断并简述理由：_。解析：(1)3号与4号试管的单一变量是是否加入Na、SO由实验结果推知两试管“无差异”，由此推测Na、SO对肠淀粉酶催化活性无影响。由2号试管加入CuSO4溶液导致“无砖红色”实验结果推测，此试管中肠淀粉酶活性已受抑制，不再催化淀粉水解，结合3号试管可推测Cu2对肠淀粉酶有抑制作用。比较1、3号试管，二者均加入Na，不同之处是1号还加入了Cl，3号还加入了SO，结合实验结果可推测Cl可提高淀粉酶催化活性，产生更多的还原糖，从而呈现“深砖红色”。(2)本实验的自变量是各试管中加入的离子种类不同。(3)四组实验中，未加入离子(即加入蒸馏水)的组别为空白对照组。(4)本实验中加入缓冲液是为了维持反应液中pH稳定。(5)由于斐林试剂由NaOH溶液和CuSO4溶液混合配制而成，倘若、对调，则斐林试剂中Na、Cu2、SO等离子均会干扰实验结果，从而违背了“单一变量原则”。答案：(1)Na和SO对肠淀粉酶催化活性没有影响Cu2对肠淀粉酶的催化活性有抑制作用Cl对肠淀粉酶的催化活性有促进作用(2)不同的离子(3)4(4)维持反应液中pH的稳定(答案合理即可)(5)不能。因为斐林试剂中有Cu2，可参与反应；步骤和对调，其设计不符合单因子(单一变量)原则的要求(补充答案：斐林试剂中含有的Na、Cu2或SO，会对实验造成干扰)(判断要与理由一致，理由合理即可)