新陈代谢酶和ATP

把脉考情,本专题内容包括必修第一册第三章生物的新陈代谢及选修第五章微生物与发酵工程。,本专题内容一向是高考必考的热点内容之一，在高考中占有举足轻重的地位，特别是以光合作用、细胞呼吸、,酶等考点为背景的综合题及实验探究题是第二卷拉分题的重要命题载体。,ATP,与细胞呼吸和能量转换的关系，酶的作用特性及相关曲线分析，光合作用的影响因素及其在生产实践中的应用，微生物的营养、代谢和生长及发酵工程等内容均可以选择题或图表信息题或实验设计类题型呈现。,复习方略,（,1,）结合蛋白质的相关知识理解酶的化学本质、合成场所及,胞内酶与胞外酶；借鉴教材案例、设计实验探究酶的高效性、专一性及酶需适宜条件，学会准确把握与控制实验变量，并依据实验结果推断实验结论。,（,2,）运用比较的方法复习光合作用与细胞呼吸，并理解,ATP,的产生途径与去向。可列表比较光反应与暗反应、有氧呼吸与无氧呼吸、光合作用与呼吸作用；可列举光合作用与细胞呼吸的制约因素并进行相关曲线分析与实验探究，特别关注相关内容在生产实践中的应用。,（,3,）用联系的观点分析水分代谢与矿质代谢的相对独立性,及内在关系，举例说明植物水分代谢与矿质代谢的特点及水分与矿质元素在植物体内的吸收、利用和散失状况。,（,4,）从同化作用与异化作用角度分析生物的新陈代谢类型,并列举相应实例。,（,5,）与新陈代谢及生命活动调节相联系，分析不同微生物,类群的营养、代谢、生长规律；辨析微生物代谢中酶活性调节与酶合成调节并指出相关理论在发酵工程实践中的应用，同时结合遗传与变异知识列举发酵工程菌种培育原理。,科目一考试,2016,年科目一模拟考试题,科目二考试,2016,年科目二考试技巧、考试内容、考试视频,考 点,新陈代谢与酶,考点,解读,1.,新陈代谢的概念和类型,2.,酶的特性及实验验证,1.(2010,上海高考,),如图表示细胞中,某条生化反应链，图中,E,1,E,5,代,表不同的酶，,A,E,代表不同的化合物。据图判断下列叙,述中正确的是,(,),A,若,E,1,催化的反应被抑制，则,A,的消耗速度加快,B,若,E,5,催化的反应被抑制，则,B,积累到较高水平,C,若,E,3,的催化速度比,E,4,快，则,D,的产量比,E,多,D,若,E,1,的催化速度比,E,5,快，则,B,的产量比,A,多,解析,本题考查一系列酶促反应相互之间的影响，意在考查理解能力。,A项，若E,1,催化的反应被抑制，则,A的消耗速度变慢；B项，因E,2,催化的反应并没有被抑制，所以,B不一定会积累到较高水平；D项，因B还会被E,2,催化反应，故,E,1,的催化速度比,E,5,快时，,B的产量也不一定比A多。,答案,C,1,表示酶高效性的曲线,(1),催化剂可加快化学反应速率，,与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。,(2),酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的,平衡点。,(3),酶只能催化已存在的化学反应。,2.,表示酶专一性的曲线,(1),在,A,底物中加入酶,A,，,A,底物,快速减少，说明酶,A,催化底,物,A,参加反应。,(2),在,B,底物中加入酶,A,，,B,底物的浓度不变，说明酶,A,不能催,化底物,B,参加反应。,3,影响酶活性的曲线,(1),甲、乙曲线表明：,在一定温度,(pH),范围内，随温度,(pH),的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。,过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。,(2),从丙图可以看出：反应溶液,pH,的变化不影响酶作用的最,适温度。,4,底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响,(1),甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反,应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。,(2),乙图：在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应,速率与酶浓度成正比。,5,与酶有关的实验设计思路,实验名称,实验组,对照组,衡量标准,验证酶,是蛋白质,待测酶液双缩脲试剂,已知蛋白液双缩脲试剂,是否出现紫色,验证酶具,有催化作用,底物相应酶液,底物等量蒸馏水,底物是否被分解,验证酶具,有专一性,底物相应酶液,另一底物相同酶液或同一底物另一酶液,底物是否被分解,实验名称,实验组,对照组,衡量标准,验证酶具,有高效性,底物相应酶液,底物无机催化剂,底物分解速度,探究酶的,适宜温度,温度梯度下的同一温度处理后的底物和酶混合,底物的分解速度或底物的剩余量,探究酶的,最适,pH,pH,梯度下的同一,pH,处理后的底物和酶混合,底物的分解速度或底物的剩余量,考点一,新陈代谢与,ATP,考点,解读,1.ATP,的产生途径,2,ATP,与,ADP,的相互转化,2,下列关于,ATP,的叙述，错误的是,(,),A,细胞质和细胞核中都有,ATP,的分布,B,ATP,合成所需的能量由磷酸提供,C,ATP,可以水解为一个核苷酸和两个磷酸,D,正常细胞中,ATP,与,ADP,的比值在一定范围内变化,解析,ATP,是细胞内的直接能源物质，细胞膜、细胞质和细胞核中都有,ATP,的分布。,ATP,分子是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三个磷酸基团组成的；一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸基团组成一个核苷酸，所以,ATP,可以水解为一个核苷酸和两个磷酸。正常的细胞中,ATP,和,ADP,时刻进行着相互转化，所以,ATP,与,ADP,的比值在一定范围内变化。磷酸不含有能量，,ATP,合成时所需要的能量来自呼吸作用中分解有机物所释放的能量和光合作用中光能转化成的电能。,答案,B,1,ATP,的分子结构与功能,2,ATP,在能量代谢中的作用图解分析,3,呼吸作用和光合作用过程中,ATP,的产生场所及用途的比较,项目,ATP,的产生场所,ATP,的用途,呼吸作用,细胞质基质、线粒体,用于生命活动,光合作用,叶绿体,还原,C,3,热点一,酶及其相关实验探究,热点指数,命题点,本热点包括酶的作用、酶活性的影响因素及相关实验探究,命题,角度,高考对本热点的考查多从如下角度展开：,考查酶的化学本质、组成单位、来源等；结合坐标曲线考查酶的作用特性及活性制约因素；结合图表信息设计实验探究或验证酶作用特性及其制约因素,例,1,(2010,海南高考,),为探究,NaCl,和,CuSO,4,对唾液淀粉酶活性的影响，某同学进行了实验，实验步骤和结果见表。请回答：,试管编号,实验步骤,1,2,3,4,1%,淀粉溶液,(mL),1,1,1,1,唾液淀粉酶溶液,(mL),1,1,1,1,各试管放入,37,恒温水浴保温适宜时间,取出试管，加入,1%,碘溶液,0.1 mL,观察结果,无色,深蓝色,浅蓝色,(1),实验中加入缓冲液的作用是,_,。,(2),分析实验结果可知：对酶活性有影响的离子是,_,，,其中对酶活性有抑制作用的离子是,_,，对酶活性有促进作用的离子是,_,。,(3),该实验中设置,4,号试管的目的是,_,；设置,3,号试管,的目的是,_,。,(4),上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测，,1,4,号试管中的颜色依次是,_,、,_,、,_,、,_,。根据上述实验结果，在操作过程中，保温之前不能加入斐林试剂，其原因是,_,。,解析,4,号试管是空白对照，颜色为浅蓝色，说明淀粉未完全水解，而,1,号试管为无色，说明淀粉完全水解，结合试管,3,可知,Cl,促进淀粉酶活性，而,Cu,2,抑制淀粉酶活性。,答案,(1),维持反应液中,pH,的稳定,(2)Cl,和,Cu,2,Cu,2,Cl,(3),对照确定,Na,和,SO,对唾液淀粉酶催化活性是否有影响,(4),深砖红色无砖红色,(,或蓝色,),浅砖红色浅砖红色斐林试剂中有,Cu,2,，其可抑制唾液淀粉酶的活性,酶的化学本质及作用辨析,酶未必都是蛋白质。,酶的合成原料未必都是氨基酸，其合成场所未必均为核,糖体。,酶未必均能与双缩脲试剂产生紫色反应。,酶未必只在细胞内发挥作用,(,如消化酶,),。,酶一定只起催化作用,(,无其他功能,),。,酶、激素、载体、抗体与蛋白质关系图示：,1,在,“,比较过氧化氢在不同条件下的分解,”,的实验中，对,实验的处理如下表所示：,试管,编号,实验处理,加入,3%H,2,O,2,(mL),温度,加入试剂,试管,1,2,常温,/,试管,2,2,90,/,试管,3,2,常温,2,滴,3.5%FeCl,3,试管,4,2,常温,2,滴,20%,肝脏研磨液,对该实验的有关分析不正确的是,(,),A,在上表的处理中，研究了温度和催化剂两个自变量,B,试管,2,中因为没有加入试剂，所以应为空白对照组,C,若试管,4,和,1,组成对照实验，可说明酶具有催化性,D,若要研究酶的高效性，可选用的组合是试管,4,和,3,.,解析：,依表格中的实验处理,(,温度和,FeCl,3,、肝脏研磨液,),，可确定该实验的自变量是温度和催化剂。试管,2,研究温度,(90),对化学反应的影响，应属于实验组，在常温下，试管,1,属于空白对照组。,答案：,B,热点二,ATP,及其在代谢中的作用,热点指数,命题点,本热点内容包括,ATP,的结构简式及含义，植物细胞与动物细胞中,ATP,的合成途径及去向、,ATP,与,ADP,的相互转化等,命题,角度,近年高考中多以选择题形式考查,ATP,的来源、去向，,ATP,在能量代谢中的作用及细胞呼吸、光合作用与,ATP,产生的关系,例,2,在不同的生物体内，相同的是,(,),A,ATP,水解后能量的用途,B,ADP,转化成,ATP,所需能量的来源,C,ADP,转化成,ATP,的场所,D,ATP,中高能磷酸键的数目,解析,ATP,水解后能量可用于吸收无机盐离子、细胞分裂等各项生命活动；,ADP,转化成,ATP,所需能量可来自光合作用所固定的太阳能，也可来自细胞呼吸分解有机物释放的化学能；,ADP,转化成,ATP,的场所可以是叶绿体、细胞质基质、线粒体。,答案,D,(3)ATP,和,ADP,的相互转化关系图示,(4),植物光反应产生的,ATP,全部用于暗反应，并用于形成有,机物的反应，而线粒体及细胞质基质形成的,ATP,都来自于有机物的氧化分解，故自然界叶绿体形成的,ATP,多于线粒体及细胞质基质形成的,ATP,。,A,过程可发生在蓝藻叶绿体的类囊体薄膜上,B,发生,过程的生物在生态系统中称为生产者,C,过程在动植物细胞中都能发生,D,过程可用于,过程,