生物高考专题辅导与训练配套课件专题二--第讲物质跨膜运输酶和ATP

生物高考专题辅导与训练配套课件专题二-第讲物质跨膜运输酶和ATP2.2.条件：物质的选择性吸收取决于细胞膜上条件：物质的选择性吸收取决于细胞膜上_。3.3.物质跨膜运输说明：物质跨膜运输说明：(1)(1)细胞膜的结构特性：细胞膜的结构特性：_。(2)(2)细胞膜的功能特性：细胞膜的功能特性：_。载体蛋白的种类载体蛋白的种类和数量和数量具有一定的流动性具有一定的流动性选择透过性选择透过性二、二、酶酶1.1.酶酶的概念的理解：的概念的理解：化学本化学本质绝大多数是大多数是_极少数是极少数是_基本基本单位位_合成部位合成部位_主要是主要是_生理功能生理功能生物生物_作用作用作用机理作用机理_蛋白蛋白质RNARNA氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖体核糖体细胞核胞核催化催化降低化学反降低化学反应的活化能的活化能2.2.酶酶的有关曲的有关曲线模型模型分析：分析：(1)(1)图图1 1中不同曲线比较说明。中不同曲线比较说明。加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较：酶具有加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较：酶具有_。加酶的曲线和不加酶的曲线比较：酶具有加酶的曲线和不加酶的曲线比较：酶具有_。(2)(2)图图2 2中两曲线比较：酶具有中两曲线比较：酶具有_。(3)(3)分析图分析图3 3和图和图4 4：温度或：温度或pHpH通过影响通过影响_来影响酶促来影响酶促反应速率。反应速率。(4)(4)分析图分析图5 5：OPOP段的限制因素是段的限制因素是_，P P点以后的限制点以后的限制因素则是因素则是_。(5)(5)分析图分析图6 6：A A表示酶，表示酶，B B表示表示_。高效性高效性催化作用催化作用专一性专一性酶的活性酶的活性底物浓度底物浓度酶的浓度酶的浓度被催化的反应物被催化的反应物三、三、ATPATP的的结构和功能构和功能1.ATP1.ATP的的结构：构：C C、H H、O O、N N、P P腺苷腺苷磷酸基团磷酸基团APAPP PP P2.ATP2.ATP的形成途径：的形成途径：3.3.功能：功能：_。光合作用光合作用光反应光反应光能光能细胞细胞呼吸呼吸有机物中有机物中的化学能的化学能生物体生命活生物体生命活动的直接能源物的直接能源物质1.(20131.(2013海南高考海南高考T4C)T4C)物物质通通过协助助扩散散进出出细胞胞时需要需要消耗消耗ATPATP。()()分析：分析：协助扩散为被动运输协助扩散为被动运输,需要载体蛋白需要载体蛋白,不消耗能量。不消耗能量。2.(20132.(2013新新课标全国卷全国卷T6B)T6B)低温能降低低温能降低酶酶活性的原因是活性的原因是其破坏了其破坏了酶酶的空的空间结构。构。()()分析：分析：导致酶空间结构发生破坏变性的因素有：过酸、导致酶空间结构发生破坏变性的因素有：过酸、过碱、高温等。低温能降低酶的活性过碱、高温等。低温能降低酶的活性,但不会破坏其结构。但不会破坏其结构。3.(20123.(2012海南高考海南高考T11D)T11D)血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于自由扩散。细胞属于自由扩散。()()分析：分析：血浆中的碘含量很低血浆中的碘含量很低,而甲状腺滤泡上皮细胞内的碘而甲状腺滤泡上皮细胞内的碘含量很高含量很高,因此碘以离子状态经主动运输进入其内。因此碘以离子状态经主动运输进入其内。4.(20114.(2011新课标全国卷新课标全国卷T1C)T1C)将人的红细胞放入将人的红细胞放入44蒸馏水中蒸馏水中,一段时间后红细胞破裂一段时间后红细胞破裂,主要原因是蒸馏水大量进入红细胞。主要原因是蒸馏水大量进入红细胞。()()分析：分析：红细胞从外界吸水膨胀红细胞从外界吸水膨胀,使红细胞破裂。使红细胞破裂。5.(20115.(2011天津高考天津高考T1A)T1A)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。核糖核苷酸。()()分析：分析：大多数酶是蛋白质大多数酶是蛋白质,少数是少数是RNA,RNA,所以酶的基本组成单位所以酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。是氨基酸或核糖核苷酸。6.(20116.(2011海南高考海南高考T14A)T14A)酶提供了反应过程所必需的活化能。酶提供了反应过程所必需的活化能。()()分析：分析：酶不提供能量酶不提供能量,而是降低了反应过程所必需的活化能。而是降低了反应过程所必需的活化能。7.(20107.(2010天津高考天津高考T4A)T4A)主动运输过程中主动运输过程中,需要载体蛋白协助需要载体蛋白协助和和ATPATP提供能量。提供能量。()()分析：分析：需要载体蛋白的协助需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质跨膜运输方式是主动运输。所释放的能量的物质跨膜运输方式是主动运输。8.(20108.(2010安徽高考安徽高考T1D)T1D)核膜上的核孔可以让蛋白质和核膜上的核孔可以让蛋白质和RNARNA自由进出。自由进出。()()分析：分析：核孔具有选择透过性核孔具有选择透过性,核膜上的核孔有选择地让蛋白质核膜上的核孔有选择地让蛋白质和和RNARNA进出进出,而不是而不是“自由自由”进出。进出。热点考向热点考向 1 1 渗透作用和细胞的吸水和失水渗透作用和细胞的吸水和失水【典例【典例1 1】(2013(2013江苏高考江苏高考)下图为研究渗透作用的实验装置，下图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：请回答下列问题：(1)(1)漏斗内溶液漏斗内溶液(S(S1 1)和漏斗外溶液和漏斗外溶液(S(S2 2)为两种不同浓度的蔗糖溶为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为液，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为hh，此，此时时S S1 1和和S S2 2浓度大小关系为浓度大小关系为_。(2)(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的_，两者在物质透过功能上的差异是两者在物质透过功能上的差异是_。(3)(3)为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。实验材料：紫色洋葱。实验材料：紫色洋葱。实验器具：如图所示的渗透装置实验器具：如图所示的渗透装置(不含溶液不含溶液)，光学显微镜，载，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。等。实验试剂：蒸馏水，实验试剂：蒸馏水，0.3 g/mL0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的的蔗糖溶液和与其等渗的KNOKNO3溶溶液。液。部分实验步骤和结果如下：部分实验步骤和结果如下：选两套渗透装置，标上代号选两套渗透装置，标上代号X X和和Y Y。在两个烧杯里均加入一定。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置量的蒸馏水，分别在装置X X和和Y Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNOKNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有面差的装置有_(_(填代号填代号)。选两片洁净的载玻片，选两片洁净的载玻片，_，在载玻片中央分别滴加，在载玻片中央分别滴加_，制作洋葱鳞片叶外表皮细胞临时装片，制作洋葱鳞片叶外表皮细胞临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。并分别观察装片中细胞的初始状态。观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNOKNO3溶液中的洋溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是_。(4)(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是_。【解【解题探究】探究】(1)(1)解决此解决此类问题需掌握两点知需掌握两点知识：半透膜半透膜对物物质的透的透过性：其中性：其中分子可以透分子可以透过半透膜半透膜,_分子不能透分子不能透过。KNOKNO3 3溶液的特性：溶液的特性：KNOKNO3 3电离出离出K K+和和NONO3 3-,能被能被细胞胞吸收吸收透透过原生原生质层,使使细胞液胞液浓度增大。度增大。提示：提示：小大小大主动主动(2)(2)依据图获得信息：依据图获得信息：hh不能继续增大的原因是不能继续增大的原因是。提示：提示：S S1的渗透压的渗透压-h-h的压强的压强=S=S2的渗透压的渗透压【解析】【解析】本题考查渗透作用和质壁分离与复原。本题考查渗透作用和质壁分离与复原。(1)(1)起始浓度应该是起始浓度应该是S S1SS2,渗透平衡时渗透平衡时,压力平衡：压力平衡：S S1的渗透压的渗透压-h-h的压强的压强=S=S2的渗透压的渗透压,因此最终浓度大小关系还因此最终浓度大小关系还是是S S1SS2。(2)(2)成熟的植物细胞原生质层相当于半透膜。图中半透膜是物成熟的植物细胞原生质层相当于半透膜。图中半透膜是物理性膜理性膜,没有选择透过性没有选择透过性,原生质层具有选择透过性。原生质层具有选择透过性。(3)(3)蔗糖分子不能透过半透膜蔗糖分子不能透过半透膜,会存在液面差会存在液面差;KNO;KNO3 3溶液中的溶液中的K K+、NONO3 3-能够透过半透膜能够透过半透膜,不存在液面差。不存在液面差。对照实验需要标号对照实验需要标号,制作植物细胞临时装片需要滴加蒸馏水制作植物细胞临时装片需要滴加蒸馏水以保持细胞活性。以保持细胞活性。由于外界溶液浓度较大由于外界溶液浓度较大,植物细胞失水植物细胞失水,都发生质壁分离现象。都发生质壁分离现象。(4)(4)细胞发生质壁分离后细胞发生质壁分离后,蔗糖分子不能透过原生质层蔗糖分子不能透过原生质层,而而KNOKNO3 3溶溶液中的液中的K K+、NONO3 3-能够透过原生质层能够透过原生质层,则放在蔗糖溶液中的细胞保则放在蔗糖溶液中的细胞保持质壁分离状态持质壁分离状态,放在放在KNOKNO3 3溶液中的细胞发生质壁分离后会自动溶液中的细胞发生质壁分离后会自动复原。复原。答案：答案：(1)S(1)S1SS2(2)(2)原生质层原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能原生质层原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能(3)X(3)X标号蒸馏水标号蒸馏水质壁分离质壁分离(4)KNO(4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原溶液中的细胞质壁分离后会自动复原【总结提升】【总结提升】渗透装置成立的条件渗透装置成立的条件如图是演示渗透现象的实验装置。如图是演示渗透现象的实验装置。该装置要完成最后的渗透过程该装置要完成最后的渗透过程,使得使得漏斗中的液面上升漏斗中的液面上升,必须要符合两个必须要符合两个条件：条件：(1)(1)漏斗内外溶液要有浓度差漏斗内外溶液要有浓度差,漏斗内的液体漏斗内的液体(图中图中2)2)浓度要高浓度要高于漏斗外的液体于漏斗外的液体(图中图中1)1)浓度浓度;(2)(2)封闭漏斗口的膜须是半透膜封闭漏斗口的膜须是半透膜(图中图中3)3)。符合这两个条件的渗透装置中漏斗内的液面才会上升。符合这两个条件的渗透装置中漏斗内的液面才会上升。另外装置高度差如果要保持另外装置高度差如果要保持,还需要一个隐含条件还需要一个隐含条件,漏斗内溶液漏斗内溶液的溶质分子要较大的溶质分子要较大,不能透过半透膜。不能透过半透膜。【变式训练】【变式训练】(2013(2013漳州模拟漳州模拟)如图为渗透作用装置图。图中如图为渗透作用装置图。图中A A、B B、a a、b b均为蔗糖溶液均为蔗糖溶液,浓度关系为：浓度关系为：a=bABa=bAB。蔗糖分子不。蔗糖分子不能通过半透膜能通过半透膜,水分子可以自由通过。达到平衡后水分子可以自由通过。达到平衡后,甲、乙装置甲、乙装置管内液面上升的高度分别为管内液面上升的高度分别为h ha a、h hb b,浓度分别为浓度分别为aa、b,b,则则()A.hA.ha ahhb b,ab,abB.hB.ha ahhb b,a=b,a=bC.hC.ha ahb,ab D.h D.ha ahhb b,ab,ab【解析】【解析】选选C C。由于蔗糖溶液浓度。由于蔗糖溶液浓度a=bAB,a=bAB,甲装置的浓度差小甲装置的浓度差小于乙装置的于乙装置的,因此甲装置吸水小于乙装置因此甲装置吸水小于乙装置,则则h ha ahb,ab。热点考向热点考向 2 2 物质的运输方式物质的运输方式【典例【典例2 2】(2013(2013新课标全国卷新课标全国卷)关于植物细胞通过主动运关于植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述，正确的是输方式吸收所需矿质元素离子的叙述，正确的是()()A.A.吸收不同矿质元素离子的速率都相同吸收不同矿质元素离子的速率都相同B.B.低温不影响矿质元素离子的吸收速率低温不影响矿质元素离子的吸收速率C.C.主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中D.D.叶肉细胞不能以主动运输的方式吸收矿质元素离子叶肉细胞不能以主动运输的方式吸收矿质元素离子【解题探究】【解题探究】影响主动运输的因素：影响主动运输的因素：(1)(1)内部因素：生物膜上内部因素：生物膜上_。提示：提示：载体蛋白的种类和数量载体蛋白的种类和数量(2)(2)外部因素：由于主动运输消耗细胞呼吸释放的能量，因此外部因素：由于主动运输消耗细胞呼吸释放的能量，因此凡是影响凡是影响_的因素都影响主动运输，如图为环境因素的因素都影响主动运输，如图为环境因素影响主动运输方式吸收离子的示意图：影响主动运输方式吸收离子的示意图：分析三分析三图如下：如下：分析分析图甲可知：甲可知：A A点点时,为离子吸收提供离子吸收提供能量能量,AB,AB段表示在一定范段表示在一定范围内内,随氧气增多随氧气增多,_,_加加强强,主主动运运输方式吸收离子速率加快方式吸收离子速率加快,BC,BC段限制离子吸收速率段限制离子吸收速率的因素主要是的因素主要是。分析分析图乙可知：乙可知：主要通主要通过影响影响,从从而影响离子的吸收速率。而影响离子的吸收速率。分析分析图丙可知：丙可知：ABAB段段,未未饱和和,随离子随离子浓度增大度增大,离子吸收速率加快离子吸收速率加快;BC;BC段段,限制因素主要是限制因素主要是;CDCD段段,离子离子浓度度过高高,根根细胞胞,影响了根影响了根细胞的胞的正常代正常代谢活活动,离子吸收速率下降。离子吸收速率下降。提示：提示：细胞呼吸细胞呼吸无氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸载体蛋白数量载体蛋白数量温度或温度或pHpH与细胞呼吸有关的酶的活性与细胞呼吸有关的酶的活性载体蛋白载体蛋白的数量渗透失水载体蛋白载体蛋白的数量渗透失水【解析】【解析】选选C C。本题以植物细胞吸收矿质元素离子为命题线索。本题以植物细胞吸收矿质元素离子为命题线索,综合考查主动运输的条件和影响因素。主动运输既需要载体蛋综合考查主动运输的条件和影响因素。主动运输既需要载体蛋白的协助白的协助,又需要消耗能量。由于细胞膜上载体蛋白的种类和又需要消耗能量。由于细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同数量不同,因而植物细胞吸收不同矿质元素离子的速率不同因而植物细胞吸收不同矿质元素离子的速率不同,A,A错误错误;低温通过影响酶的活性进而影响细胞呼吸低温通过影响酶的活性进而影响细胞呼吸,使细胞呼吸速使细胞呼吸速率降低率降低,产生的能量减少产生的能量减少,导致细胞对矿质元素离子的吸收速率导致细胞对矿质元素离子的吸收速率降低降低,B,B错误错误;矿质元素离子进出细胞的方式为主动运输矿质元素离子进出细胞的方式为主动运输,该过程该过程只发生在活细胞中只发生在活细胞中,C,C正确正确;在根外施肥或叶面施肥时在根外施肥或叶面施肥时,叶肉细胞叶肉细胞能通过主动运输方式吸收矿质元素离子能通过主动运输方式吸收矿质元素离子,起到快速吸收矿质元起到快速吸收矿质元素离子的作用素离子的作用,D,D错误。错误。【总结提升】【总结提升】物质运输方式比较物质运输方式比较比较比较项目项目离子和小分子物质离子和小分子物质大分子和颗粒大分子和颗粒性物质性物质自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输胞吞胞吞胞吐胞吐运输运输方向方向高浓度高浓度低浓度低浓度高浓度高浓度低浓度低浓度低浓度低浓度高浓度高浓度细胞外细胞外细胞内细胞内细胞内细胞内细胞外细胞外比较比较项目项目离子和小分子物质离子和小分子物质大分子和颗粒大分子和颗粒性物质性物质自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输胞吞胞吞胞吐胞吐运输运输动力动力浓度差浓度差浓度差浓度差能量能量(ATP)(ATP)能量能量(ATP)(ATP)能量能量(ATP)(ATP)载体载体蛋白蛋白不需要不需要需要需要需要需要不需要不需要不需要不需要比较比较项目项目离子和小分子物质离子和小分子物质大分子和颗粒大分子和颗粒性物质性物质自由扩散自由扩散协助协助扩散扩散主动运输主动运输胞吞胞吞胞吐胞吐物质物质进出进出细胞细胞的实的实例例水、水、COCO2 2、甘油、脂甘油、脂肪酸、乙肪酸、乙醇、苯等醇、苯等红细胞红细胞吸收葡吸收葡萄糖等萄糖等K K+、NaNa+等等离子、小离子、小肠吸收氨肠吸收氨基酸、葡基酸、葡萄糖等萄糖等白胞吞噬白胞吞噬病菌、病菌、变形虫吞变形虫吞食食物颗食食物颗粒等粒等各种分泌蛋各种分泌蛋白白,如抗体、如抗体、消化酶、蛋消化酶、蛋白质类激素白质类激素等等【变式式训练】如如图甲表示某生物膜甲表示某生物膜结构构,a,a、b b、c c、d d表示物表示物质跨膜运跨膜运输方式方式,图乙和乙和图丙表示物丙表示物质运运输曲曲线。若某物。若某物质跨膜跨膜运运输过程中程中,细胞内外胞内外该物物质浓度度变化符合化符合图丙丙,则该物物质跨膜跨膜运运输方式分方式分别对应图甲和甲和图乙中的乙中的()A.aA.a、N NB.bB.b、M MC.cC.c、N ND.cD.c、M M【解析】【解析】选选C C。根据图丙可知该物质运输的方式为主动运输。根据图丙可知该物质运输的方式为主动运输,需需要载体蛋白和能量要载体蛋白和能量,分别对应于图甲和图乙中的分别对应于图甲和图乙中的c c、N N。热点考向热点考向 3 3 酶活性曲线分析酶活性曲线分析 【典例【典例3 3】(2013(2013开封模开封模拟)下下图甲是甲是H H2 2O O2 2酶酶活性受活性受pHpH影响的曲影响的曲线,图乙表示在最适温度下乙表示在最适温度下,pH=b,pH=b时H H2 2O O2 2分解分解产生的生的O O2 2量随量随时间的的变化。若化。若该酶酶促反促反应过程中改程中改变某一初始条件某一初始条件,以下改以下改变正正确的是确的是()A.pH=aA.pH=a时,e,e点下移点下移,d,d点左移点左移B.pH=cB.pH=c时,e,e点点为0 0C.C.温度降低温度降低时,e,e点不移点不移,d,d点右移点右移D.HD.H2 2O O2 2量增加量增加时,e,e点不移点不移,d,d点左移点左移【解【解题探究】探究】(1)(1)正确正确识图是解是解题的关的关键。甲甲图中中b b点的含点的含义是是_。乙乙图中中e e点的含点的含义是是_,_,该点的点的值与与有关。有关。提示：提示：最适最适pHpHHH2 2O O2 2分解产生的分解产生的O O2 2的最大值反应底物的最大值反应底物的量的量(2)(2)酶酶的活性和的活性和酶酶促反促反应速率的辨析。速率的辨析。概念辨析：概念辨析：酶酶的活性指的活性指_;_;酶酶促反促反应速率指速率指_。两者之两者之间的差的差别：影响影响酶酶活性的因素活性的因素(同同时也影响也影响酶酶促反促反应的速率的速率)抑制抑制剂与激活与激活剂影响影响酶酶促反促反应速率的速率的因素因素底物底物浓度度提示：提示：酶催化效率的高低酶催化效率的高低 以单位时间内反应底物的消耗以单位时间内反应底物的消耗量或产物的生成量表示量或产物的生成量表示影响酶活性的因素影响酶活性的因素(同时也同时也影响酶促反应的速率影响酶促反应的速率)温度温度pHpH产物产物抑制剂与激活剂抑制剂与激活剂影响酶促反应速率的因素影响酶促反应速率的因素底物浓度底物浓度酶浓度酶浓度【解析】【解析】选选C C。O O2 2的最大释放量只与的最大释放量只与H H2 2O O2 2量有关量有关,与酶的活性无与酶的活性无关。与关。与pH=bpH=b时相比时相比,pH=a,pH=a时尽管酶的活性下降时尽管酶的活性下降,e,e点不变点不变,d,d点右点右移移;H;H2 2O O2 2不稳定不稳定,在无在无H H2 2O O2 2酶时酶时,H,H2 2O O2 2仍然能分解产生仍然能分解产生O O2 2;温度降低温度降低也只能使酶的活性降低也只能使酶的活性降低,e,e点不动点不动,但但H H2 2O O2 2完全分解所用的时间延完全分解所用的时间延长长,d,d点右移点右移;增加增加H H2 2O O2 2的量的量,e,e点上移点上移,d,d点右移。点右移。【总结提升】【总结提升】分析与酶活性相关的问题分析与酶活性相关的问题(1)(1)温度和温度和pHpH是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的。是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的。(2)(2)底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应速率的反应速率的,并不影响酶的活性。并不影响酶的活性。(3)(3)分析与酶有关曲线时首先要弄清横坐标、纵坐标表示的意分析与酶有关曲线时首先要弄清横坐标、纵坐标表示的意义义,其次再分析影响该曲线的因素有几个其次再分析影响该曲线的因素有几个,一般情况下一般情况下,曲线未曲线未达到饱和时达到饱和时,影响因素是横坐标的因素影响因素是横坐标的因素,达到饱和稳定状态后限达到饱和稳定状态后限制因素是除横坐标因素之外的其他因素。制因素是除横坐标因素之外的其他因素。【变式式训练】下列相关叙述正确的是下列相关叙述正确的是()A.A.由由图可知水稻淀粉可知水稻淀粉酶酶的最适温度的最适温度为3030B.B.水稻淀粉水稻淀粉酶酶在在a a点与点与b b点的催化效率相同点的催化效率相同,但本但本质不同不同C.C.由于胃酸会随着胃液由于胃酸会随着胃液进入小入小肠,故胃液故胃液进入小入小肠后仍能催化后仍能催化蛋白蛋白质的分解的分解D.D.由于胃酸的由于胃酸的进入将入将导致小致小肠中中pHpH的改的改变,小小肠中的消化中的消化酶酶会会失去活性失去活性【解析】【解析】选选B B。由图只能判断水稻淀粉酶在。由图只能判断水稻淀粉酶在3030时催化效率高时催化效率高,但不能判断其最适温度为但不能判断其最适温度为30;30;水稻淀粉酶在水稻淀粉酶在a a点与点与b b点的催化点的催化效率相同效率相同,但但a a点时酶的活性可以恢复点时酶的活性可以恢复,b,b点时酶的活性不可以恢点时酶的活性不可以恢复复;胃酸随着胃液进入小肠后由于酸碱度的改变胃液不再催化胃酸随着胃液进入小肠后由于酸碱度的改变胃液不再催化蛋白质的分解蛋白质的分解,但小肠中的消化酶不会失去活性但小肠中的消化酶不会失去活性,仍会发挥催化仍会发挥催化作用。作用。热点考向热点考向 4 4 酶的相关实验设计和分析酶的相关实验设计和分析【典例【典例4 4】为探究探究NaClNaCl和和CuSOCuSO4 4对唾液淀粉唾液淀粉酶酶活性的影响活性的影响,某同学某同学进行了行了实验,实验步步骤和和结果果见表。表。请回答下列回答下列问题：试管管编号号 实验步步骤1 12 23 34 41%NaCl1%NaCl溶液溶液(mL)(mL)1 11%CuSO1%CuSO4 4溶液溶液(mL)(mL)1 11%Na1%Na2 2SOSO4 4溶液溶液(mL)(mL)1 1试管管编号号实验步步骤1 12 23 34 4蒸蒸馏水水(mL)(mL)1 1pH 6.8pH 6.8缓冲液冲液(mL)(mL)1 11 11 11 11%1%淀粉溶液淀粉溶液(mL)(mL)1 11 11 11 1唾液淀粉唾液淀粉酶酶溶液溶液(mL)(mL)1 11 11 11 1各各试管放入管放入3737恒温水浴保温适宜恒温水浴保温适宜时间取出取出试管管,加入加入1%1%碘溶液碘溶液0.1 mL0.1 mL观察察结果果无色无色深深蓝色色浅浅蓝色色(1)(1)实验中加入中加入缓冲液的作用是冲液的作用是_。(2)(2)该实验中中设置置4 4号号试管的目的是管的目的是;设置置3 3号号试管的管的目的是目的是_。(3)(3)分析分析实验结果可知：果可知：对酶酶活性有影响的离子是活性有影响的离子是,其中其中对酶酶活性有抑制作用的离子是活性有抑制作用的离子是,对酶酶活性有促活性有促进作用的离子是作用的离子是。(4)4)上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测,1,14 4号试管号试管中的颜色依次是中的颜色依次是、_、。根据上述实验。根据上述实验结果结果,在操作过程中在操作过程中,保温之前不能加入斐林试剂保温之前不能加入斐林试剂,其原因其原因是是_。【解题探究】【解题探究】解答实验题的常规思路：解答实验题的常规思路：(1)(1)明确实验目的。明确实验目的。本实验的实验目的是：本实验的实验目的是：_。提示：提示：探究探究NaClNaCl和和CuSOCuSO4 4对唾液淀粉酶活性的影响对唾液淀粉酶活性的影响(2)(2)找准自变量和因变量。找准自变量和因变量。本实验的自变量是本实验的自变量是_,_,因变量是因变量是_。提示：提示：无机盐的种类淀粉的分解程度无机盐的种类淀粉的分解程度(3)(3)控制无关变量。控制无关变量。至少写出本题中的两个无关变量：至少写出本题中的两个无关变量：_。提示：提示：pHpH、温度、各种溶液的量、试管的大小等、温度、各种溶液的量、试管的大小等【解析】【解析】4 4号试管是空白对照号试管是空白对照,颜色为浅蓝色颜色为浅蓝色,说明淀粉未完全说明淀粉未完全水解水解;2;2号试管为深蓝色号试管为深蓝色,说明淀粉几乎未被分解说明淀粉几乎未被分解;1;1号试管为无号试管为无色色,说明淀粉完全水解。结合试管说明淀粉完全水解。结合试管3 3可知可知ClCl-促进淀粉酶活性促进淀粉酶活性,而而CuCu2+2+抑制淀粉酶活性。抑制淀粉酶活性。答案：答案：(1)(1)维持反应液中维持反应液中pHpH的稳定的稳定(其他合理答案也可其他合理答案也可)(2)(2)对照确定对照确定NaNa+和和SOSO4 42-2-对唾液淀粉酶催化活性是否有影响对唾液淀粉酶催化活性是否有影响(3)Cl(3)Cl-和和CuCu2+2+CuCu2+2+ClCl-(4)(4)深砖红色无砖红色浅砖红色浅砖红色深砖红色无砖红色浅砖红色浅砖红色斐林试剂中有斐林试剂中有CuCu2+2+,其可抑制唾液淀粉酶的活性其可抑制唾液淀粉酶的活性【总结提升】【总结提升】酶相关实验设计要点酶相关实验设计要点(1)(1)探究酶的高效性：应合理设计对照实验探究酶的高效性：应合理设计对照实验,严格控制实验变量。严格控制实验变量。(2)(2)探究酶的专一性：设计实验首先确认变量。淀粉、蔗糖水探究酶的专一性：设计实验首先确认变量。淀粉、蔗糖水解的产物解的产物,水解的速率等为变化的结果水解的速率等为变化的结果,即因变量即因变量,从因变量入从因变量入手我们将推知自变量即淀粉酶对其影响的程度或它们之间的关手我们将推知自变量即淀粉酶对其影响的程度或它们之间的关系。淀粉、蔗糖在实验过程中的浓度、用量系。淀粉、蔗糖在实验过程中的浓度、用量,淀粉酶的浓度、淀粉酶的浓度、用量、水解过程的温度等都为无关变量用量、水解过程的温度等都为无关变量,需遵循等量原则加以需遵循等量原则加以控制控制,以排除其对实验结果的影响。以排除其对实验结果的影响。(3)(3)探究温度对酶活性的影响：通过研究某一因素探究温度对酶活性的影响：通过研究某一因素,如温度如温度(自自变量变量)对某一特定反应的影响时对某一特定反应的影响时,要在其他因素要在其他因素(无关变量无关变量)相同相同的条件下进行。观察不同的自变量的条件下进行。观察不同的自变量(如不同的温度如不同的温度)对特定反应对特定反应的影响结果的影响结果(因变量因变量),),以便对实验结果以便对实验结果(实验变量与因变量关系实验变量与因变量关系)进行科学的分析。进行科学的分析。【备选考向备选考向】ATP ATP 的结构和功能的结构和功能【典例】【典例】有关有关ATPATP的的说法正确的是法正确的是()A.ATPA.ATP中的中的“A”“A”和和DNADNA、RNARNA中的中的“A”“A”代表的意代表的意义相同相同B.B.一个一个ATPATP末端的磷酸基末端的磷酸基团转移到一个腺移到一个腺嘌嘌呤核糖核苷酸分子呤核糖核苷酸分子上将得到两个上将得到两个ADPADP分子分子C.ATPC.ATP在在细胞中含量高且与胞中含量高且与ADPADP相互相互转化迅速化迅速,与其作与其作为细胞的胞的直接能源物直接能源物质相适相适应D.D.细胞中胞中ATPATP储存的化学能都能用于各存的化学能都能用于各项生命活生命活动【解题指南】【解题指南】解答本题时解答本题时,关键要明确关键要明确ATPATP中字母的含义及中字母的含义及ATPATP的结构特点和功能。的结构特点和功能。【解析】【解析】选选B B。ATPATP中的中的“A”“A”代表腺苷代表腺苷,DNA,DNA、RNARNA中的中的“A”“A”代代表腺嘌呤表腺嘌呤;一个一个ATPATP末端的磷酸基团转移后得到一个末端的磷酸基团转移后得到一个ADPADP分子分子,被被转移的磷酸基团转移到腺嘌呤核糖核苷酸分子上将再得到一个转移的磷酸基团转移到腺嘌呤核糖核苷酸分子上将再得到一个ADPADP分子分子;ATP;ATP在细胞中含量低且与在细胞中含量低且与ADPADP相互转化迅速相互转化迅速,与其作为与其作为细胞的直接能源物质相适应细胞的直接能源物质相适应;光合作用的光反应阶段产生的光合作用的光反应阶段产生的ATPATP只能用于暗反应只能用于暗反应。【总结提升】【总结提升】ATPATP形成和水解的场所及实例形成和水解的场所及实例细胞结构细胞结构ADPATPADPATPATPADPATPADP主要的生理功能举例主要的生理功能举例细胞膜细胞膜上的载上的载体蛋白体蛋白葡萄糖、氨基酸、无葡萄糖、氨基酸、无机盐离子等物质的主机盐离子等物质的主动运输动运输细胞质细胞质基质基质细胞呼吸的第一阶段细胞呼吸的第一阶段;许多生化反应进行的许多生化反应进行的场所场所细胞结构细胞结构ADPATPADPATPATPADPATPADP主要的生理功能举例主要的生理功能举例叶绿体叶绿体光反应产生光反应产生ATP;ATP;暗反应暗反应消耗消耗ATP,ATP,自身自身DNADNA复制复制等消耗等消耗ATPATP线粒体线粒体有氧呼吸第二、三阶段有氧呼吸第二、三阶段可产生可产生ATP;ATP;自身自身DNADNA复复制等消耗制等消耗ATPATP核糖体核糖体合成蛋白质时要消耗合成蛋白质时要消耗ATPATP注：注：“”“”表示发生该生理过程表示发生该生理过程,“”,“”表示不发生该生理过表示不发生该生理过程。程。细胞结构细胞结构ADPATPADPATPATPADPATPADP主要的生理功能举例主要的生理功能举例高尔基体高尔基体植物细胞壁的形成植物细胞壁的形成,动动物细胞分泌物的分泌物细胞分泌物的分泌内质网内质网蛋白质的合成和加工、蛋白质的合成和加工、运输运输,脂质的合成脂质的合成细胞核细胞核DNADNA的复制、转录等的复制、转录等高效性高效性专一性专一性生命活动的生命活动的直接能源物质直接能源物质光合作用光合作用细胞呼吸细胞呼吸自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散被动运输被动运输主动运输主动运输胞吞胞吞胞吐胞吐1.(20131.(2013滨州模州模拟)据据报道道,一种称作一种称作“瘦素穿瘦素穿肠蛋白蛋白”的的药物治物治疗肥胖肥胖,可口服使用可口服使用,以减以减轻肥胖症患者肌肉注射的痛苦。肥胖症患者肌肉注射的痛苦。小小肠上皮上皮细胞吸收胞吸收该药物最可能的方式物最可能的方式为()A.A.渗透作用渗透作用B.B.胞吞胞吞C.C.协助助扩散散D.D.主主动运运输【解析】【解析】选选B B。瘦素穿肠蛋白是蛋白质。瘦素穿肠蛋白是蛋白质,是大分子物质是大分子物质,小肠上小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式为胞吞。皮细胞吸收该药物最可能的方式为胞吞。2.2.如如图为渗透作用渗透作用实验,开始开始时如如图(一一),A),A代表清水代表清水,B,B、C C代表代表蔗糖溶液蔗糖溶液,过一段一段时间后后结果如果如图(二二),),漏斗管内液面不再漏斗管内液面不再变化化,H,H1 1、H H2 2表示漏斗管内液面与清水的液面差。下列表示漏斗管内液面与清水的液面差。下列说法不正确的法不正确的是是()A.A.图(二二)中中B B的的浓度等于度等于C C的的浓度度B.B.图(一一)中中A A中水分子中水分子扩散到散到B B的速度大于的速度大于A A中水分子中水分子扩散到散到C C的的速度速度C.C.图(二二)中中A A中水分子中水分子扩散到散到B B的速度等于的速度等于B B中水分子中水分子扩散到散到A A的的速度速度D.D.图(一一)中中B B浓度大于度大于C C的的浓度度【解析】【解析】选选A A。从最终结果来看。从最终结果来看,H,H1 1的高度大于的高度大于H H2 2的高度的高度,因此可因此可以推测出原来以推测出原来B B的浓度比的浓度比C C的浓度高的浓度高,而随着液面的上升而随着液面的上升,B,B与与C C的的浓度都在下降浓度都在下降,但是由于但是由于H H1 1的高度大于的高度大于H H2 2的高度的高度,因此因此H H1 1液体产液体产生的压强也要大于生的压强也要大于H H2 2液体产生的压强液体产生的压强,单位时间内单位时间内B B装置由半透装置由半透膜向下扩散的水分子要多于膜向下扩散的水分子要多于C C装置装置,要想达到平衡要想达到平衡,单位时间内单位时间内向上扩散进入向上扩散进入B B装置的水分子也要比装置的水分子也要比C C装置要多装置要多,也就是说最终也就是说最终结果还是结果还是B B的浓度要高于的浓度要高于C C的浓度。的浓度。3.3.研究化合物研究化合物P P对淀粉酶活性的影响得到如图所示的实验结果。对淀粉酶活性的影响得到如图所示的实验结果。下列有关叙述不正确的是下列有关叙述不正确的是()A.A.底物浓度可影响酶促反应速率底物浓度可影响酶促反应速率B.B.若反应温度不断升高若反应温度不断升高,则则A A点持续上移点持续上移C.PC.P对该酶的活性有抑制作用对该酶的活性有抑制作用D.D.曲线曲线比曲线比曲线先达到反应平衡先达到反应平衡【解析】【解析】选选B B。由曲线。由曲线比曲线比曲线的酶促反应速率快可知的酶促反应速率快可知,P,P对对该酶的活性有抑制作用该酶的活性有抑制作用;曲线曲线比曲线比曲线先达到反应平衡先达到反应平衡;在反在反应达到平衡之前底物浓度是限制酶促反应速率的关键因素应达到平衡之前底物浓度是限制酶促反应速率的关键因素;由由于酶活性受到温度的影响于酶活性受到温度的影响,当超过最适温度后当超过最适温度后,随反应温度不断随反应温度不断升高升高,则则A A点开始下降。点开始下降。4.4.下图表示在不同条件下下图表示在不同条件下,酶催化反应的速率酶催化反应的速率(或生成物量或生成物量)的的变化变化,有关叙述不正确的是有关叙述不正确的是()A.A.图图虚线表示酶量增加一倍时虚线表示酶量增加一倍时,底物浓度与反应速率的关系底物浓度与反应速率的关系B.B.图图虚线表示增加酶浓度虚线表示增加酶浓度,其他条件不变时其他条件不变时,生成物量与时间生成物量与时间的关系的关系C.C.图图不能表示在反应开始后的一段时间内不能表示在反应开始后的一段时间内,反应速率与时间反应速率与时间的关系的关系D.D.若图若图中的实线表示中的实线表示FeFe3+3+的催化效率的催化效率,则虚线表示过氧化氢酶则虚线表示过氧化氢酶的催化效率的催化效率【解析】【解析】选选C C。由于酶的浓度影响酶的催化反应。由于酶的浓度影响酶的催化反应,因此图因此图虚线虚线表示酶量增加一倍时表示酶量增加一倍时,底物浓度与反应速率的关系底物浓度与反应速率的关系;图图虚线达虚线达到平衡时生成物的量不变到平衡时生成物的量不变,而达到平衡所需的时间缩短而达到平衡所需的时间缩短,因此可因此可表示增加酶浓度表示增加酶浓度,其他条件不变时其他条件不变时,生成物量与时间的关系生成物量与时间的关系;若若图图中的实线表示中的实线表示FeFe3+3+的催化效率的催化效率,由于酶的高效性由于酶的高效性,则虚线表则虚线表示过氧化氢酶的催化效率示过氧化氢酶的催化效率;在反应开始后的一段时间内在反应开始后的一段时间内,随着底随着底物的逐渐消耗物的逐渐消耗,单位时间内参与反应的物质越来越少单位时间内参与反应的物质越来越少,反应速率反应速率也越来越小。也越来越小。5.5.下表是某校生物兴趣小组探究酶的专一性及影响酶活性因素下表是某校生物兴趣小组探究酶的专一性及影响酶活性因素的实验设计及结果。的实验设计及结果。试管管编号号2 mL 3%2 mL 3%淀粉溶液淀粉溶液+-2 mL 3%2 mL 3%蔗糖溶液蔗糖溶液-+1 mL 2%1 mL 2%的新的新鲜淀淀粉粉酶酶溶液溶液+反反应温度温度()()4040606080804040606080802 mL2 mL斐林斐林试剂+砖红色深浅色深浅+-据表分析以下叙述正确的是据表分析以下叙述正确的是()A.A.本本实验的自的自变量是量是酶酶的种的种类和温度和温度B.B.本本实验的因的因变量是量是砖红色的深浅程度色的深浅程度C.C.可用于探究可用于探究酶酶具有具有专一性的一性的实验组合有合有或或D.D.本本实验可用碘液代替斐林可用碘液代替斐林试剂进行行结果的果的检测【解析】【解析】选选C C。A A错误错误,分析表中数据可知分析表中数据可知,实验的自变量为酶作用实验的自变量为酶作用的底物和温度的底物和温度;因变量为淀粉酶作用后产生的还原糖量因变量为淀粉酶作用后产生的还原糖量,以斐林试以斐林试剂检测所产生的砖红色的深浅程度为指标。一个典型的对照实验剂检测所产生的砖红色的深浅程度为指标。一个典型的对照实验只确认一个实验变量只确认一个实验变量,其他条件应保持适宜且相等。其他条件应保持适宜且相等。与与(或或与与)的区别是所提供的底物不同的区别是所提供的底物不同,通过通过“淀粉酶只能催化淀粉水淀粉酶只能催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解解而不能催化蔗糖水解”来说明酶具有专一性来说明酶具有专一性,组合由于反组合由于反应温度过高应温度过高,可能导致酶活性丧失可能导致酶活性丧失,因此不能用做探究酶具有专一因此不能用做探究酶具有专一性的实验组合。淀粉遇碘液变蓝性的实验组合。淀粉遇碘液变蓝,可用碘液检测淀粉是否被分解可用碘液检测淀粉是否被分解,但碘液不能检测蔗糖是否被分解但碘液不能检测蔗糖是否被分解,故本实验不能用碘液代替斐林故本实验不能用碘液代替斐林试剂。试剂。6.(20136.(2013重庆高考重庆高考)研究发现豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制研究发现豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用作用,而对正常细胞无影响。进一步研究发现而对正常细胞无影响。进一步研究发现,发挥作用的物质发挥作用的物质是是L-L-天冬酰胺酶天冬酰胺酶,它能将它能将L-L-天冬酰胺分解天冬酰胺分解,而淋巴瘤细胞自身不而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸能合成该氨基酸,增殖被抑制。增殖被抑制。(1)(1)为验证该酶对两种细胞的影响为验证该酶对两种细胞的影响,某兴趣小组进行了以下实验。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、培养基实验材料：正常细胞、淋巴瘤细胞、培养基(含细胞生长所需含细胞生长所需的物质的物质)、L-L-天冬酰胺酶。天冬酰胺酶。实验步骤：实验步骤：a.a.分组：分组：实验组：培养基实验组：培养基+L-+L-天冬酰胺酶天冬酰胺酶+淋巴瘤细胞淋巴瘤细胞对照组：培养基对照组：培养基+b.b.适宜条件下培养后适宜条件下培养后,观察细胞生长状态观察细胞生长状态,检测检测L-L-天冬酰胺含量。天冬酰胺含量。实验结果果(如下表如下表)：实验分分组生生长状状态L-L-天冬天冬酰胺含量胺含量培养液培养液细胞内胞内实验组缺乏缺乏缺乏缺乏对照照组正常正常缺乏缺乏正常正常结果果分析：分析：该实验利用了利用了酶酶的的特性特性;表中表中应为;对照照组细胞内胞内L-L-天冬天冬酰胺含量正常的原因是胺含量正常的原因是。(2)(2)患者多次静脉注射患者多次静脉注射该外源性外源性酶酶后后疗效降低效降低,是因是因为发生了生了 反反应;该酶酶口服无效口服无效,原因是原因是 。(3)(3)根据根据实验结果果,你你认为理想的抗理想的抗肿瘤瘤药物物应该具有的特性是具有的特性是。【解析】【解析】本题主要考查生物实验设计原则的应用和分析实验的本题主要考查生物实验设计原则的应用和分析实验的能力。能力。(1)(1)实验的目的是验证实验的目的是验证L-L-天冬酰胺酶对两种细胞的影响天冬酰胺酶对两种细胞的影响,实验组实验组加入了淋巴瘤细胞加入了淋巴瘤细胞,对照组应在相同条件下加入正常细胞对照组应在相同条件下加入正常细胞,即：即：培养基培养基+L-+L-天冬酰胺酶天冬酰胺酶+正常细胞。该实验利用了酶的专一性正常细胞。该实验利用了酶的专一性;肿瘤细胞自身不能合成肿瘤细胞自身不能合成L-L-天冬酰胺天冬酰胺,体内已有的体内已有的L-L-天冬酰胺会天冬酰胺会被被L-L-天冬酰胺酶分解天冬酰胺酶分解,而正常细胞中的而正常细胞中的L-L-天冬酰胺尽管会被酶天冬酰胺尽管会被酶分解分解,但自身能够继续产生但自身能够继续产生L-L-天冬酰胺天冬酰胺,故含量正常。故含量正常。(2)(2)外源性外源性L-L-天冬酰胺酶会被免疫系统当做抗原进行处理天冬酰胺酶会被免疫系统当做抗原进行处理,多次多次注射后发生免疫反应注射后发生免疫反应,L-,L-天冬酰胺酶被免疫系统处理失活天冬酰胺酶被免疫系统处理失活,疗效疗效降低降低;L-;L-天冬酰胺酶的化学本质为蛋白质天冬酰胺酶的化学本质为蛋白质,若口服若口服,会被消化系会被消化系统消化分解成氨基酸统消化分解成氨基酸,从而丧失其功能。从而丧失其功能。(3)(3)作为人体肿瘤康复治疗的药物应是既不损伤机体作为人体肿瘤康复治疗的药物应是既不损伤机体,又能达到又能达到治疗效果治疗效果,就是只专一性杀伤肿瘤细胞就是只专一性杀伤肿瘤细胞,而对正常细胞无负面影而对正常细胞无负面影响。响。Thank You世界触手可及世界触手可及携手共携手共进，齐创精品工程精品工程