（全国通用）2018年高考生物总复习《降低化学反应活化能的酶、ATP》专题突破学案.doc

降低化学反应活化能的酶、ATP【考点定位】考纲内容考纲解读1酶在代谢中的作用（）；2ATP在能量代谢中的作用（）。1能说出酶的发现历程，体验科学方法对科学研究的重要性；能概述酶的概念及酶促反应的原理；能举例说明酶的特性。2能描述ATP的化学组成和特点；能ATP与ADP相互转化的过程；能概述ATP在生命活动中的作用和意义。【命题预测】纵观近三年高考题，本专题主要考查酶的化学组成、作用原理及特性、温度、pH对酶活性的影响曲线分析与实验设计；ATP的结构、合成及利用。预测2018年高考仍将注重考查温度、pH对酶活性的影响曲线分析与实验设计能力。【要点讲解】一、酶的本质、作用和特性1酶的概念剖析（1）本质与作用化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体主要是细胞核（真核细胞）来源一般来说，活细胞（哺乳动物成熟的红细胞除外）都能产生酶作用场所细胞内、外或生物体外均可生理功能生物催化作用（2）作用机理降低化学反应的活化能（分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量），曲线分析如下：ac和bc段分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能。若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。2酶的特性（1）高效性：催化效率大约是无机催化剂的1071013倍。曲线分析如下：酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。因此，酶不能（“能”或“不能”）改变最终生成物的量。（2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。图像分析如下：图中A表示酶，B表示被催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被酶催化的物质。酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。（3）作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。高温、过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏而失活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。曲线分析如下：分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。分析图A、B中曲线的起点和终点可知：过酸、过碱、高温都会使酶失去活性，而低温只是使酶的活性降低。前者都会使酶的空间结构遭到破坏，而后者并未破坏酶的分子结构。二、探究影响酶活性的因素1实验原理（1）探究温度对酶活性的影响反应原理：淀粉麦芽糖 碘液 碘液 蓝色无蓝色出现鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。（2）探究pH对酶活性的影响反应原理（用反应式表示）：2H2O2 2H2OO2。鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2产生量的多少。2实验步骤（1）温度对酶活性的影响实验操作内容试管1试管2试管3底物控制2 mL 3%的可溶性淀粉溶液温度控制60 热水沸水冰块酶控制1 mL相同温度的2%新鲜淀粉酶溶液试剂控制等量的碘液观察指标检测是否出现蓝色及蓝色的深浅（2）pH对酶活性的影响实验操作内容试管1试管2试管3底物控制2 mL 3%的过氧化氢溶液pH控制1 mL蒸馏水1 mL 5%的HCl1 mL 5%的NaOH酶控制2滴过氧化氢酶溶液观察指标气泡的产生量三、ATP的结构和功能1ATP的结构（1）元素组成：C、H、O、N、P。（2）化学组成：1分子腺苷和3分子磷酸基团。（3）结构式：由结构式可看出，ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个腺苷 、二个高能磷酸键、三个磷酸基团。 2ATP在细胞代谢中的作用（1）ATP与ADP的相互转化ATP的合成ATP的水解反应式ADPPi能量ATPATPADPPi能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光能（光合作用），化学能（细胞呼吸）储存于高能磷酸键中的能量能量去路储存于形成的高能磷酸键中用于各项生命活动反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位（2）ATP的形成途径（3）ATP产生量与O2供给量、呼吸强度的关系【考点透析】考点1酶的特性与影响因素【典型例题】下列有关酶的叙述，正确的是（）A具有分泌功能的活细胞才能产生酶B酶可被水解为氨基酸或脱氧核苷酸C一种酶只能催化一定的反应物发生反应D酶通过为化学反应供能来提高反应速率【答案】C【变式训练】研究人员从木耳菜中提取过氧化物酶（POD），分别与四种不同酚类物质及H2O2进行催化反应，结果如图所示。下列相关说法正确的是（）A图1所示的实验目的是探究不同酚类物质的浓度对POD活性的影响B当底物浓度为0.08 mmolL1时，POD催化酚类2的反应速率一定大于酚类3C由图2可知，H2O2浓度过高会抑制POD的活性，降低浓度后POD的活性一定会恢复DH2O2对POD活性的影响与温度和pH对POD活性的影响相同【答案】A考点2与酶有关的实验设计【典型例题】已知淀粉酶可以把淀粉水解为麦芽糖等物质，蛋白酶可以把蛋白质水解为多肽。某同学设计如下实验（实验中所涉及的酶的化学本质都是蛋白质）探究有关性质，下列分析错误的是（）试管加入的物质1234质量分数为1%的淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2 mL淀粉酶溶液2 mL2 mL淀粉酶蛋白酶（等量混合）4 mL4 mL蒸馏水2 mL2 mL碘液2滴2滴双缩脲试剂2 mL2 mL预期颜色变化不变蓝紫色A该实验的目的之一是研究酶之间的相互影响B该实验有多组对照，如1号和3号试管，2号和4号试管C为了遵循等量原则，实验过程中，1号、2号试管加入的蒸馏水的体积相同D处预期的颜色变化为蓝色，处不会发生颜色变化【答案】D【变式训练】猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示，在35 水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂，丙、丁试管中不加任何试剂，下列对实验现象的预测正确的是（）A甲和乙中溶液都呈紫色；丙和丁中蛋白块消失B甲中溶液呈紫色，乙中溶液不呈紫色；丙中蛋白块消失，丁中蛋白块不消失C甲和乙中溶液呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失D甲和乙中溶液都不呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失【答案】C考点3ATP的结构及与能量代谢的关系【典型例题】ATP是细胞内直接的能源物质，可通过多种途径产生，如图所示。以下说法正确的是（） AO2由红细胞进入肝脏细胞的线粒体，使肝脏细胞内的ADP含量迅速下降Ba过程和b过程都在细胞器中进行C绿色植物通过b过程形成的ATP不能用于吸收矿质元素D、在物质和能量上都可成为互逆反应【答案】C【变式训练】酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。下图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图，以下说法不正确的是（） A代表的物质是ADP；代表的物质是腺嘌呤核糖核苷酸B酶ac催化的反应（底物的量相同），产生最少的是过程C大肠杆菌细胞产生ATP的主要场所是线粒体D若要探究酶b的最适宜pH，实验的自变量范围应偏酸性【答案】C