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专题二专题二 细胞的代谢细胞的代谢第第1讲讲酶和酶和ATP考纲要求考纲要求三年考情三年考情命题趋势命题趋势1.酶在代酶在代谢中的作谢中的作用用2013全国全国、四川、四川、安徽、江苏、海南安徽、江苏、海南2012北京、福建、北京、福建、广东、江苏、全国大广东、江苏、全国大纲纲2011全国大纲、天全国大纲、天津、海南、江苏津、海南、江苏1.趋势分析：趋势分析：(1)酶的特性及酶的特性及影响因素常以曲线、图表形影响因素常以曲线、图表形式或实验探究、分析评价形式或实验探究、分析评价形式进行考查。式进行考查。(2)ATP部分命题频率低，多部分命题频率低，多融合到代谢融合到代谢(或生理或生理)过程中与过程中与其他知识点一起考查。其他知识点一起考查。2备考指南：备考指南：(1)复习时通复习时通过构建温度、过构建温度、pH和底物浓度和底物浓度对酶促反应速率影响的数学对酶促反应速率影响的数学模型加深对酶特性的理解。模型加深对酶特性的理解。(2)联系细胞内稳定的能量供联系细胞内稳定的能量供应系统复习应系统复习ATP知识。知识。2.ATP在在能量代谢能量代谢中的作用中的作用2013海南海南2012北京北京RNA催化作用催化作用专一性专一性显著降低活化能显著降低活化能APPPADPPi能量能量细胞呼吸细胞呼吸直接能源物质直接能源物质1酶与酶与ATP在细胞代谢中有怎样的联系？在细胞代谢中有怎样的联系？在细胞合成代谢中需要与物质合成代谢有关的酶类，常需要在细胞合成代谢中需要与物质合成代谢有关的酶类，常需要ATP提供能量；在细胞分解代谢中需要与物质分解代谢有关提供能量；在细胞分解代谢中需要与物质分解代谢有关的酶类，常伴随着的酶类，常伴随着ATP的合成；另外，的合成；另外，ATP自身的合成与分解自身的合成与分解必须有酶的催化。必须有酶的催化。2ATP与与RNA的关系是怎样的？的关系是怎样的？元素组成都是元素组成都是C、H、O、N、P。ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本的基本单位之一的腺嘌呤核糖核苷酸。单位之一的腺嘌呤核糖核苷酸。考点一考点一影响酶促反应的因素影响酶促反应的因素 关于酶的叙述，正确的是关于酶的叙述，正确的是()A低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构(2013全全国国，6B)B滴加滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率，涉及溶液提高过氧化氢的分解速率，涉及“降低化学降低化学反应活化能反应活化能”的原理的原理(2013四川，四川，4C)C激素都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢激素都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢(2013安安徽，徽，2A)D.酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸(2011天津天津,1A)自主尝试自主尝试_【解析解析】酶的催化作用需要一个适宜的温度，如果低于这个温酶的催化作用需要一个适宜的温度，如果低于这个温度，会使分子运动减弱，反应速度降低，表现为酶活性降低，度，会使分子运动减弱，反应速度降低，表现为酶活性降低，但并没有改变酶的空间结构但并没有改变酶的空间结构,是一种可逆的过程，故是一种可逆的过程，故A项错误；项错误；FeCl3起催化剂的作用，起催化剂的作用，B项正确；激素不全是通过影响靶细项正确；激素不全是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢的，有的激素可以直接调节某一代胞内酶活性来调节细胞代谢的，有的激素可以直接调节某一代谢过程，故谢过程，故C项错误；酶的化学本质是蛋白质或项错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，其基本，其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，故组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，故D项错误。项错误。【答案答案】B拓展拓展酶促反应速率不同于酶活性：酶促反应速率不同于酶活性：温度、温度、pH都能影响酶都能影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响酶促反应速率。的空间结构，改变酶的活性，进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。酶促反应速率的，并不影响酶的活性。【链接提升链接提升】与酶有关的图表、曲线解读与酶有关的图表、曲线解读1酶高效性的曲线解读酶高效性的曲线解读(1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催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。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。衡点。2酶专一性的图示解读酶专一性的图示解读 (1)图中图中A表示酶，表示酶，B表示被催化的反应物。表示被催化的反应物。(2)酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。3影响酶活性的曲线解读影响酶活性的曲线解读(1)在一定温度范围内，随着温在一定温度范围内，随着温度的升高，酶的催化作用增强；度的升高，酶的催化作用增强；超过酶的最适温度后，随着温超过酶的最适温度后，随着温度的升高，酶的催化作用减弱，酶只有在最适度的升高，酶的催化作用减弱，酶只有在最适pH，催化作用，催化作用最强，高于或低于最适最强，高于或低于最适pH，酶的催化作用都减弱。，酶的催化作用都减弱。(2)过酸、过碱、高温都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶失过酸、过碱、高温都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶失去活性；而低温只是使酶的活性降低，酶的分子结构未遭到去活性；而低温只是使酶的活性降低，酶的分子结构未遭到破坏，温度升高可恢复其活性。破坏，温度升高可恢复其活性。4反应物浓度和酶浓度对酶促反应的影响解读反应物浓度和酶浓度对酶促反应的影响解读(1)在其他条件适宜，酶浓度一定的条件下，酶促反应速率随在其他条件适宜，酶浓度一定的条件下，酶促反应速率随反应物浓度增加而加快；但当反应物达到一定浓度后，受酶反应物浓度增加而加快；但当反应物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。(2)在反应物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应的反应在反应物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应的反应速率与酶浓度成正比。速率与酶浓度成正比。跟踪训练跟踪训练1图乙表示图甲的反应过程中有关物质浓度随时间图乙表示图甲的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线，下列叙述正确的是变化的曲线，下列叙述正确的是()A图甲中物质图甲中物质a可以是麦芽糖也可以是乳糖可以是麦芽糖也可以是乳糖B图甲中物质图甲中物质b能降低该化学反应的活化能，其化学本质与能降低该化学反应的活化能，其化学本质与无机催化剂相同无机催化剂相同C图乙中若曲线图乙中若曲线表示不同温度下酶促反应速率，则表示不同温度下酶促反应速率，则曲线曲线温度温度曲线曲线曲线曲线D图乙中若曲线图乙中若曲线表示不同酶浓度下酶促反应速率，表示不同酶浓度下酶促反应速率，则曲线则曲线酶浓度酶浓度曲线曲线曲线曲线D【解析解析】 乳糖分解产生一分子葡萄糖和一分子半乳糖乳糖分解产生一分子葡萄糖和一分子半乳糖,图中图中二糖分解产生的单糖相同，物质二糖分解产生的单糖相同，物质a不可能为乳糖；不可能为乳糖；b为酶为酶,其其化学本质为蛋白质或化学本质为蛋白质或RNA；酶在曲线；酶在曲线对应的温度时活性较对应的温度时活性较其他两个温度时强，根据温度对酶活性的影响曲线图分析其他两个温度时强，根据温度对酶活性的影响曲线图分析,曲曲线线温度不一定高于其他两个温度温度不一定高于其他两个温度;曲线曲线对应的酶促反应速对应的酶促反应速率高于其他两条曲线率高于其他两条曲线,因此对应酶浓度也高于其他两条曲线。因此对应酶浓度也高于其他两条曲线。跟踪训练跟踪训练2对化学本质为蛋白质的酶而言，下列符合其催化对化学本质为蛋白质的酶而言，下列符合其催化反应变化规律的曲线应是反应变化规律的曲线应是()【解析解析】 解题时需要注意纵坐标与横坐标表示的含义。当酶解题时需要注意纵坐标与横坐标表示的含义。当酶量加倍时，反应速率加快，但由于底物的量有限，最后产物量加倍时，反应速率加快，但由于底物的量有限，最后产物量应相等。量应相等。D考点二考点二影响酶催化效率的因素的相关实验影响酶催化效率的因素的相关实验 (2012高考大纲全国卷高考大纲全国卷)某同学为了探究某同学为了探究pH对人唾液对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：在在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入支试管中分别加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液的适宜浓度缓冲液5 mL，再分别加入质量分数为，再分别加入质量分数为1%的淀粉液的淀粉液1 mL。各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1 mL，摇匀。，摇匀。将将5支试管放入支试管放入70 恒温水浴中，保温时间相同且合适。恒温水浴中，保温时间相同且合适。取出各试管，分别加入斐林试剂取出各试管，分别加入斐林试剂2 mL，摇匀。，摇匀。观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适的最适pH。上述实验步骤中有上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由处错误，请更正并说明更正的理由(不考不考虑试剂的浓度和加入量、虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数梯度以及实验重复次数)，以便，以便实验能得到正确的预期结果。实验能得到正确的预期结果。(1)_。(2)_。中中70 应改为应改为37 。因为人唾液淀粉酶作用的最适。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为温度为37 在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在沸水浴中在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在沸水浴中一段时间。因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色一段时间。因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色提醒提醒(1)探究探究pH对酶活性影响的实验设计中的易错点拨：探对酶活性影响的实验设计中的易错点拨：探究不同究不同pH对酶活性的影响时，对酶活性的影响时，要注意保证酶在最适温度下要注意保证酶在最适温度下发挥作用，排除温度对酶活性的影响；发挥作用，排除温度对酶活性的影响；必须将酶溶液的必须将酶溶液的pH调整到实验要求的调整到实验要求的pH(加清水、加氢氧化钠溶液、加盐酸，或加清水、加氢氧化钠溶液、加盐酸，或不同不同pH的缓冲溶液的缓冲溶液)，再让反应物与酶接触，方可证明环境过，再让反应物与酶接触，方可证明环境过酸或过碱对酶活性的影响，避免在未达到预设的酸或过碱对酶活性的影响，避免在未达到预设的pH时反应物时反应物已与酶接触并发生反应。已与酶接触并发生反应。(2)当探究酶的最适温度时需要注意：当探究酶的最适温度时需要注意：在酶溶液和反应物混合之前，需要把两者先分别放在各自所在酶溶液和反应物混合之前，需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间。需温度下保温一段时间。若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测反应物被分解的试剂宜选用碘液，不应该选用斐林温度，检测反应物被分解的试剂宜选用碘液，不应该选用斐林试剂，因斐林试剂需水浴加热试剂，因斐林试剂需水浴加热,而该实验中需严格控制温度。而该实验中需严格控制温度。【解析解析】(1)唾液淀粉酶的最适温度是唾液淀粉酶的最适温度是37 左右，左右，70 时酶时酶会变性失活。会变性失活。(2)加入斐林试剂后，需要沸水浴加热才能看到加入斐林试剂后，需要沸水浴加热才能看到砖红色沉淀。砖红色沉淀。5酶的适宜条件的探究酶的适宜条件的探究实验的自变量实验的自变量(即单一变量即单一变量)为温度或为温度或pH，因变量是反应物分，因变量是反应物分解的速率或存在量。解的速率或存在量。(1)适宜的温度：适宜的温度：设计思路：设计思路：(反应物反应物t1)(酶溶液酶溶液t1)，(反应物反应物t2)(酶溶液酶溶液t2)，(反应物反应物t3)(酶溶液酶溶液t3)(反应物反应物tn)(酶溶液酶溶液tn)反应物分解的速率或存在的量。反应物分解的速率或存在的量。(2)适宜的适宜的pH：设计思路：设计思路：(反应物反应物pH1)(酶溶液酶溶液pH1)，(反应物反应物pH2)(酶溶液酶溶液pH2)，(反应物反应物pH3)(酶溶液酶溶液pH3)(反反应物应物pHn)(酶溶液酶溶液pHn)反应物分解的速率或存在量。反应物分解的速率或存在量。跟踪训练跟踪训练为探究为探究NaCl和和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响对唾液淀粉酶活性的影响,某同学进行了相关实验，步骤和结果如表所示。请结合表格某同学进行了相关实验，步骤和结果如表所示。请结合表格内容，分析并回答问题。内容，分析并回答问题。方法步骤方法步骤/试管编号试管编号12341% NaCl溶液溶液(mL)11% CuSO4溶液溶液(mL)11% Na2SO4溶液溶液(mL)1蒸馏水蒸馏水(mL)1pH为为6.8的缓冲液的缓冲液(mL)11111%淀粉溶液淀粉溶液(mL)1111唾液淀粉酶溶液唾液淀粉酶溶液(mL)1111各试管放入各试管放入37 恒温水浴保温适宜时间恒温水浴保温适宜时间取出试管，加入取出试管，加入1%碘溶液碘溶液0.1 mL观察结果观察结果无颜色变化无颜色变化深蓝色深蓝色浅蓝色浅蓝色(1)实验中加入缓冲液的作用是实验中加入缓冲液的作用是_。(2)实验中设置实验中设置4号试管的目的是号试管的目的是_。实验中设置。实验中设置3号试管号试管的目的是的目的是_。(3)分析实验结果可知：对唾液淀粉酶活性有影响的离子是分析实验结果可知：对唾液淀粉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，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对酶活性有促进作用的离子是_。维持反应液中维持反应液中pH的稳定的稳定对照对照Cl和和Cu2ClCu2考点三考点三ATP的合成与能量代谢的合成与能量代谢 (2013高考海南卷高考海南卷)关于真核细胞中生命活动与能量关关于真核细胞中生命活动与能量关系的叙述，错误的是系的叙述，错误的是()ADNA复制需要消耗能量复制需要消耗能量B光合作用的暗反应阶段需要消耗能量光合作用的暗反应阶段需要消耗能量C物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATPD细胞代谢所需的细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生可在细胞质基质中产生自主尝试自主尝试_提醒提醒ATP是是“能量货币能量货币”，任何耗能的生命活动都需要，因，任何耗能的生命活动都需要，因此可以说所有的细胞都可以合成此可以说所有的细胞都可以合成ATP，但是不同细胞中，但是不同细胞中ATP的合成场所是有差异的，特别要注意特殊细胞，如人体成熟的合成场所是有差异的，特别要注意特殊细胞，如人体成熟红细胞只在细胞质基质中进行无氧呼吸合成红细胞只在细胞质基质中进行无氧呼吸合成ATP。蓝藻细胞。蓝藻细胞可在细胞质基质和光合片层中进行有氧呼吸和光合作用可在细胞质基质和光合片层中进行有氧呼吸和光合作用,合成合成ATP。【解析解析】物质通过协助扩散进出细胞需要载体，但不消耗能物质通过协助扩散进出细胞需要载体，但不消耗能量，量，C错误。错误。【答案答案】C【链接提升链接提升】1不同结构中不同结构中“A”的含义归纳的含义归纳2ATP在能量代谢中的转化和利用在能量代谢中的转化和利用(1)能量代谢过程和利用能量代谢过程和利用(2)ATP与与ADP转化发生的场所及相关生理过程转化发生的场所及相关生理过程转化场所转化场所ATPADPADPATP细胞膜细胞膜细胞质细胞质基质基质叶绿体叶绿体线粒体线粒体核糖体核糖体高尔基体高尔基体内质网内质网细胞核细胞核中心体中心体葡萄糖、氨基酸、无机盐离葡萄糖、氨基酸、无机盐离子等物质的主动运输子等物质的主动运输否否许多生化反应的进行消耗许多生化反应的进行消耗ATP细胞呼吸产生细胞呼吸产生ATP暗反应消耗光反应产生的暗反应消耗光反应产生的ATP光反应产生光反应产生ATP自身自身DNA复制消耗复制消耗ATP有氧呼吸第二、三有氧呼吸第二、三阶段产生阶段产生ATP氨基酸合成蛋白质等消耗氨基酸合成蛋白质等消耗ATP否否植物细胞形成细胞壁，动物植物细胞形成细胞壁，动物细胞形成分泌物等消耗细胞形成分泌物等消耗ATP否否有机物的合成、运输等消耗有机物的合成、运输等消耗ATP否否DNA的复制、转录等消耗的复制、转录等消耗ATP否否形成纺锤体，牵引染色体移形成纺锤体，牵引染色体移动等消耗动等消耗ATP否否特别提醒：特别提醒：光反应产生的光反应产生的ATP只用于暗反应。病毒的增殖过只用于暗反应。病毒的增殖过程消耗的程消耗的ATP来自宿主细胞。来自宿主细胞。跟踪训练跟踪训练1ATP是细胞的能量是细胞的能量“通货通货”，下列说法正确的是，下列说法正确的是()AATP脱去脱去2个磷酸基团后是个磷酸基团后是DNA的基本组成单位之一的基本组成单位之一BATP与与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性相互转化的能量供应机制是生物界的共性CATP的合成总是伴随有机物的氧化分解的合成总是伴随有机物的氧化分解D黑暗条件下，植物细胞中只有线粒体可以产生黑暗条件下，植物细胞中只有线粒体可以产生ATP【解析解析】 ATP脱去脱去2个磷酸基团后形成的是腺嘌呤核糖核苷个磷酸基团后形成的是腺嘌呤核糖核苷酸，它是酸，它是RNA的基本组成单位之一，的基本组成单位之一，A项错误。生物界都是项错误。生物界都是通过通过ATP与与ADP的相互转化为生命活动提供能量的相互转化为生命活动提供能量,B项正确。项正确。光合作用的光反应可将光能转化为光合作用的光反应可将光能转化为ATP中活跃的化学能，该中活跃的化学能，该过程没有有机物的氧化分解，过程没有有机物的氧化分解，C项错误。黑暗条件下项错误。黑暗条件下,植物细植物细胞的细胞质基质中也可以产生胞的细胞质基质中也可以产生ATP，D项错误。项错误。B跟踪训练跟踪训练2磷酸化是指在某些物质分子上加入一个磷酸基团磷酸化是指在某些物质分子上加入一个磷酸基团,如三磷酸腺苷如三磷酸腺苷(ATP)就是由二磷酸腺苷就是由二磷酸腺苷(ADP)磷酸化而来。下磷酸化而来。下列结构中不能发生列结构中不能发生ADP磷酸化的是磷酸化的是()A细胞质基质细胞质基质 B叶绿体基质叶绿体基质C叶绿体类囊体薄膜叶绿体类囊体薄膜 D线粒体内膜线粒体内膜【解析解析】 ADP磷酸化形成磷酸化形成ATP,叶绿体基质中不能合成叶绿体基质中不能合成ATP。B1对于一个细胞来说，酶的种类和数量不会发生变化对于一个细胞来说，酶的种类和数量不会发生变化(2013安徽，安徽，2D)()对于同一个细胞而言，在不同的时期或生理状态下，细胞中酶对于同一个细胞而言，在不同的时期或生理状态下，细胞中酶的种类和数量也会发生改变。的种类和数量也会发生改变。2酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物(2013全国全国，6D)()绝大多数酶的化学本质是蛋白质，酶在一些化学反应中可作为绝大多数酶的化学本质是蛋白质，酶在一些化学反应中可作为催化剂，而在另一些化学反应中，则可能作为底物被相关蛋白催化剂，而在另一些化学反应中，则可能作为底物被相关蛋白酶分解。酶分解。3利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率，不涉及降低化学利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率，不涉及降低化学反应活化能反应活化能(2013四川，四川，4D)()没发生化学反应，也无催化剂的使用。没发生化学反应，也无催化剂的使用。4细胞中的内质网膜不能合成细胞中的内质网膜不能合成ATP(2012北京，北京，1C)()内质网上不能产生内质网上不能产生ATP。5酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率(2011天津，天津，1B)()酶通过降低活化能来提高化学反应速率酶通过降低活化能来提高化学反应速率,不能为反应物供能。不能为反应物供能。6.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸(2011海南，海南，14D)()酶作为催化剂在反应前后其化学性质不会改变，也不被立即酶作为催化剂在反应前后其化学性质不会改变，也不被立即降解成氨基酸。降解成氨基酸。7高温和低温均能破坏酶的结构，使其失去活性高温和低温均能破坏酶的结构，使其失去活性(2009重庆，重庆，1A)()高温使酶的结构被破坏失去活性，低温使酶活性降低。高温使酶的结构被破坏失去活性，低温使酶活性降低。8适宜光照下，叶绿体和线粒体合成的适宜光照下，叶绿体和线粒体合成的ATP都需要都需要O2(2009上海，上海，24A)()叶绿体合成叶绿体合成ATP不需要不需要O2，线粒体基质中进行的有氧呼吸第二，线粒体基质中进行的有氧呼吸第二阶段也不需要阶段也不需要O2。9-半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖，但不能催半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖，但不能催化麦芽糖分解为葡萄糖。这表明化麦芽糖分解为葡萄糖。这表明-半乳糖苷酶的催化作用具半乳糖苷酶的催化作用具有稳定性有稳定性(2008上海，上海，13C)()酶的稳定性是指酶发挥作用前后的理化性质不变，酶的专一性酶的稳定性是指酶发挥作用前后的理化性质不变，酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。10人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等的量与安静时相等(2008天津，天津，6)()人在安静时只进行有氧呼吸，在剧烈运动时骨骼肌细胞可进人在安静时只进行有氧呼吸，在剧烈运动时骨骼肌细胞可进行无氧呼吸来获得部分能量，而有氧呼吸与无氧呼吸消耗相行无氧呼吸来获得部分能量，而有氧呼吸与无氧呼吸消耗相同葡萄糖时产生同葡萄糖时产生ATP的量不相等。的量不相等。题型三题型三实验分析类实验分析类实验分析类试题，着重考查学生理解实验的选材原理与方法，实验分析类试题，着重考查学生理解实验的选材原理与方法，经分析综合得出结论，并对相关结论进行解释与评价的能力。经分析综合得出结论，并对相关结论进行解释与评价的能力。分析实验原理、完善实验步骤、分析实验过程及注意事项，回分析实验原理、完善实验步骤、分析实验过程及注意事项，回答实验结论是实验考查的主要形式。答实验结论是实验考查的主要形式。 (2013高考江苏卷高考江苏卷)为了探究温度、为了探究温度、pH 对酶活性的对酶活性的影响，下列实验设计不合理的是影响，下列实验设计不合理的是(多选多选)()实验实验编号编号探究课题探究课题选用材料与试剂选用材料与试剂温度对酶活温度对酶活性的影响性的影响过氧化氢溶液、新鲜的肝过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液脏研磨液温度对酶活温度对酶活性的影响性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液淀粉溶液、碘液pH对酶活对酶活性的影响性的影响新制的蔗糖酶溶液、可溶性新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液淀粉溶液、碘液pH对酶活对酶活性的影响性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂淀粉溶液、斐林试剂A.实验实验B实验实验C实验实验 D实验实验自主尝试自主尝试_【解题指导解题指导】上述各项实验是从选材及试剂的角度进行上述各项实验是从选材及试剂的角度进行评价分析的。评价分析的。不妥之处：过氧化氢受热会分解，因此不宜用过氧化氢不妥之处：过氧化氢受热会分解，因此不宜用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响。酶探究温度对酶活性的影响。不妥之处：蔗糖酶不能催化淀粉水解。不妥之处：蔗糖酶不能催化淀粉水解。不妥之处：斐林试剂可与酸反应，影响物质检测。不妥之处：斐林试剂可与酸反应，影响物质检测。ACD【方法总结方法总结】实验分析类的一般解题思路方法指导实验分析类的一般解题思路方法指导1从实验目的和实验材料入手从实验目的和实验材料入手,分析实验假设分析实验假设,并做出预期；并做出预期；2总结概括实验原理，研究分清自变量与因变量，联系基本总结概括实验原理，研究分清自变量与因变量，联系基本知识，在自变量与因变量之间建立关联。知识，在自变量与因变量之间建立关联。1下图表示下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”有关有关分析合理的是分析合理的是()A本实验的因变量是不同的催化剂本实验的因变量是不同的催化剂B本实验的无关变量有温度和酶的用量等本实验的无关变量有温度和酶的用量等C1号与号与3号、号、1号与号与4号可分别构成对照实验号可分别构成对照实验D分析分析1号、号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能化能C【解析解析】 本实验的因变量是气泡的产生速率，即过氧化氢的本实验的因变量是气泡的产生速率，即过氧化氢的分解速率，分解速率，A项错误。温度是自变量，酶的用量是无关变量，项错误。温度是自变量，酶的用量是无关变量，B项错误。项错误。1号与号与3号、号、1号与号与4号中只有一个实验变量不同，可号中只有一个实验变量不同，可分别构成对照实验，分别构成对照实验，C项正确。项正确。2号在高温下反应加快，是因号在高温下反应加快，是因为加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易发生化学为加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态，反应的活跃状态，D项错误。项错误。2.下列有关酶特性的实验设计中下列有关酶特性的实验设计中,最科学、严谨的一项是最科学、严谨的一项是()选项选项实验目的实验目的主要实验步骤主要实验步骤ABCD酶催化具酶催化具有高效性有高效性实验组：实验组：2 mL 3%H2O21 mL过氧化氢酶过氧化氢酶保温保温5 min对照组：对照组：2 mL 3% H2O21 mL蒸馏水蒸馏水保温保温5 min酶催化具酶催化具有专一性有专一性实验组：实验组：2 mL 3%可溶性淀粉可溶性淀粉1 mL新鲜唾液新鲜唾液保温保温5 min，斐林试剂检验，斐林试剂检验对照组：对照组：2 mL 3%蔗糖溶液蔗糖溶液1 mL新鲜唾液新鲜唾液保温保温5 min，斐林试剂检验，斐林试剂检验探究酶作用探究酶作用的适宜温度的适宜温度5 mL 3%可溶性淀粉可溶性淀粉2 mL新鲜唾液碘液新鲜唾液碘液每隔每隔5分钟将溶液温度升高分钟将溶液温度升高10 ，观察溶液蓝色变化，观察溶液蓝色变化pH影响酶的影响酶的催化活性催化活性向三支试管中依次各加入向三支试管中依次各加入2 mL 3%可溶化淀粉、可溶化淀粉、1 mL不同不同pH缓冲溶液和缓冲溶液和1 mL新鲜唾液，在适宜新鲜唾液，在适宜温度下保温温度下保温5 min，斐林试剂检验，斐林试剂检验B【解析解析】 酶具有高效性是酶与无机催化剂相比较而言的，酶具有高效性是酶与无机催化剂相比较而言的，用酶与蒸馏水做对照，只能证明酶具有催化作用，用酶与蒸馏水做对照，只能证明酶具有催化作用，A错误；错误；应设置多个试管，分别在不同的温度条件下分析比较，应设置多个试管，分别在不同的温度条件下分析比较，C错错误误;斐林试剂只能在碱性环境中起作用，而在酸性实验组中斐林试剂只能在碱性环境中起作用，而在酸性实验组中,斐林试剂会失去鉴定作用，斐林试剂会失去鉴定作用，D错误。错误。3.(拓展拓展)下列是生物研究中常用的实验方法下列是生物研究中常用的实验方法,不正确的是不正确的是()A研究细胞器结构和种类，采用差速离心法和显微观察法研究细胞器结构和种类，采用差速离心法和显微观察法B提取和分离叶绿体中的色素，采用研磨过滤法和纸层析法提取和分离叶绿体中的色素，采用研磨过滤法和纸层析法C探究酵母菌呼吸方式，采用对比实验法和产物检测法探究酵母菌呼吸方式，采用对比实验法和产物检测法D观察植物细胞有丝分裂过程，采用活体染色法和持续的显观察植物细胞有丝分裂过程，采用活体染色法和持续的显微观察法微观察法【解析解析】 实验方法的选取既要根据实验原理和实验目的实验方法的选取既要根据实验原理和实验目的,又要又要根据实验材料来确定。根据实验材料来确定。D4.(拓展拓展)在某反应体系中，用固定序列的核苷酸聚合物在某反应体系中，用固定序列的核苷酸聚合物(mRNA)进行多肽的合成，实验的情况及结果如下表：进行多肽的合成，实验的情况及结果如下表：实验序号实验序号重复的重复的mRNA序列序列生成的多肽中含有的氨基酸生成的多肽中含有的氨基酸种类种类实验一实验一(UUC)n，即，即UUCUUC丝氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸丝氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸实验二实验二(UUAC)n，即，即UUACUUAC亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸请根据表中的两个实验结果，判断下列说法不正确的是请根据表中的两个实验结果，判断下列说法不正确的是()A上述反应体系中应加入细胞提取液，但必须除去其中的上述反应体系中应加入细胞提取液，但必须除去其中的DNA和和mRNAB实验一和实验二的密码子可能有：实验一和实验二的密码子可能有：UUC、UCU、CUU和和UUA、UAC、ACU、CUUC通过实验二的结果推测：通过实验二的结果推测：mRNA中不同的密码子有可能决中不同的密码子有可能决定同一种氨基酸定同一种氨基酸D通过实验一和实验二的结果，能够推测出通过实验一和实验二的结果，能够推测出UUC为亮氨酸的为亮氨酸的密码子密码子D【解析解析】 由题干信息知，多肽合成时需要以固定序列的核苷酸由题干信息知，多肽合成时需要以固定序列的核苷酸聚合物聚合物(mRNA)作为模板，同时需要作为模板，同时需要tRNA、核糖体、酶、核糖体、酶、ATP和和游离的氨基酸等，如果细胞提取液中含有游离的氨基酸等，如果细胞提取液中含有DNA和和mRNA,会对实会对实验结果造成影响，验结果造成影响，A正确。实验一中的正确。实验一中的(UUC)n序列中可能含有的序列中可能含有的密码子有密码子有UUC、UCU和和CUU，实验二中的，实验二中的(UUAC)n序列中可能序列中可能含有的密码子有含有的密码子有UUA、UAC、ACU、CUU，B正确。实验一和实正确。实验一和实验二中共同含有的密码子是验二中共同含有的密码子是CUU，而实验一和实验二中合成的，而实验一和实验二中合成的多肽中共同含有的氨基酸是亮氨酸，所以可推测出多肽中共同含有的氨基酸是亮氨酸，所以可推测出CUU为亮氨为亮氨酸的密码子，酸的密码子，D错误。实验二中的错误。实验二中的(UUAC)n序列中可能含有的密序列中可能含有的密码子种类有码子种类有UUA、UAC、ACU、CUU四种，而合成的多肽中所四种，而合成的多肽中所含有的氨基酸只有亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸三种，说明含有的氨基酸只有亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸三种，说明mRNA中中不同的密码子有可能决定同一种氨基酸不同的密码子有可能决定同一种氨基酸,C正确。正确。5(2013高考新课标全国高考新课标全国卷卷)已知大麦在萌芽过程中可以已知大麦在萌芽过程中可以产生产生-淀粉酶，用淀粉酶，用GA(赤霉素赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽溶液处理大麦可使其不用发芽就产生就产生-淀粉酶。为验证这一结论，某同学做了如下实验：淀粉酶。为验证这一结论，某同学做了如下实验：注：实验结果中注：实验结果中“”越多表示颜色越深。表中液体量的单越多表示颜色越深。表中液体量的单位均为位均为mL。试管试管号号GA溶溶液液缓冲缓冲液液水水半粒种半粒种子子10个个实验步骤实验步骤实验结果实验结果步骤步骤1步骤步骤21011带胚带胚25 保温保温24 h后去后去除种子，除种子，在各试管在各试管中分别加中分别加入入1 mL淀淀粉液粉液25 保温保温10 min后后各试管中分各试管中分别加入别加入1 mL碘液，碘液，混匀后观察混匀后观察溶液颜色深溶液颜色深浅浅2011去胚去胚30.210.8去胚去胚40.410.6去胚去胚50.410.6不加种不加种子子回答下列问题：回答下列问题：(1)-淀粉酶催化淀粉酶催化_水解可生成二糖，该二糖是水解可生成二糖，该二糖是_。(2)综合分析试管综合分析试管1和和2的实验结果，可以判断反应后试管的实验结果，可以判断反应后试管1溶液溶液中的淀粉量比试管中的淀粉量比试管2中的中的_，这两支试管中淀粉量不同的原，这两支试管中淀粉量不同的原因是因是_。(3)综合分析试管综合分析试管2、3和和5的实验结果，说明在该实验中的实验结果，说明在该实验中GA的的作用是作用是_。( 4 ) 综 合 分 析 试 管综 合 分 析 试 管 2 、 3 和和 4 的 实 验 结 果 ， 说 明的 实 验 结 果 ， 说 明_。淀粉淀粉麦芽糖麦芽糖少少带胚的种子保温后能够产生带胚的种子保温后能够产生-淀粉酶，使淀粉水解淀粉酶，使淀粉水解诱导种子生成诱导种子生成-淀粉酶淀粉酶GA浓度高对浓度高对淀粉酶的诱导效果好淀粉酶的诱导效果好【解析解析】该实验的目的是验证该实验的目的是验证GA可诱导种子发生可诱导种子发生-淀粉酶。淀粉酶。通过对表格中的实验分组和操作加以对比、分析得知，实验的通过对表格中的实验分组和操作加以对比、分析得知，实验的变量是变量是GA的浓度变化、是否加种子、种子是否带胚，试管中的浓度变化、是否加种子、种子是否带胚，试管中添加水量不同的目的是保证试管中液体总体积不变。实验过程添加水量不同的目的是保证试管中液体总体积不变。实验过程中中,一定要遵循单一变量原则一定要遵循单一变量原则,选好对照组和实验组，如选好对照组和实验组，如1和和2、2和和3、3和和4、4和和5等。在无关变量保持一致的条件下，根据等。在无关变量保持一致的条件下，根据因变量，即淀粉加碘液变蓝后颜色的深浅，确定淀粉剩余量的因变量，即淀粉加碘液变蓝后颜色的深浅，确定淀粉剩余量的多少，从而推出含有多少，从而推出含有-淀粉酶量的多少，进而推出种子产生淀粉酶量的多少，进而推出种子产生-淀粉酶的场所和淀粉酶的场所和GA浓度对浓度对-淀粉酶产生量的影响。淀粉酶产生量的影响。(1)酶具有专一性，酶具有专一性，-淀粉酶催化淀粉水解生成的二糖是麦芽淀粉酶催化淀粉水解生成的二糖是麦芽糖。糖。(2)试管试管1和试管和试管2的实验中，单一变量为种子是否有胚，的实验中，单一变量为种子是否有胚，根据实验结果，试管根据实验结果，试管1颜色比试管颜色比试管2浅，则试管浅，则试管1含有的淀粉含有的淀粉少于试管少于试管2含有的淀粉，从而说明试管含有的淀粉，从而说明试管1产生了产生了-淀粉酶，可淀粉酶，可得出结论：有胚的种子能产生得出结论：有胚的种子能产生-淀粉酶，并使淀粉水解。淀粉酶，并使淀粉水解。(3)没有没有GA溶液且种子去胚的试管溶液且种子去胚的试管2，其实验结果和不含种子的，其实验结果和不含种子的试管试管5相同，说明没有相同，说明没有-淀粉酶的产生。含淀粉酶的产生。含GA溶液且种子去溶液且种子去胚的试管胚的试管3的实验结果比试管的实验结果比试管2颜色浅，说明有颜色浅，说明有-淀粉酶产生，淀粉酶产生，进而推出进而推出GA能诱导种子产生能诱导种子产生-淀粉酶。淀粉酶。(4)试管试管2、3、4里里的种子都是去胚的，单一变量是的种子都是去胚的，单一变量是GA的浓度，根据实验结果，的浓度，根据实验结果，发现随发现随GA浓度升高，试管中含有的淀粉逐渐减少，说明试管浓度升高，试管中含有的淀粉逐渐减少，说明试管中产生的中产生的-淀粉酶逐渐增多。淀粉酶逐渐增多。
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