2019高考生物大二轮复习 专题三 细胞内的酶与ATP课件.ppt

模块一 代谢 专题三细胞内的酶与ATP 重温考纲考点 构建思维脑图 1 水稻细胞内合成的某物质 能够在常温下高效分解淀粉 该物质含有羧基 2 滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率不涉及 降低化学反应活化能 的原理 3 过酸 过碱或温度过高 会使酶的空间结构遭到破坏 使酶永久失活 4 探究温度对酶活性的影响时 将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温 5 发烧时 食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性 6 1个ATP分子由一个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 7 ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸 而其合成所需能量由磷酸提供 8 细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体 9 人在饥饿时 细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡 10 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 考向梳理 1 2017 全国卷 下列关于生物体中酶的叙述 正确的是 A 在细胞中 核外没有参与DNA合成的酶B 由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C 从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D 唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 考向一酶的作用特点及影响酶促反应的曲线分析 C 解析 盐析法主要用于蛋白质的分离 纯化 胃蛋白酶的化学本质是蛋白质 因而可用盐析法进行沉淀 C项正确 真核细胞中DNA主要分布于细胞核中 细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量DNA分布 所以参与DNA合成的酶也可分布于线粒体和叶绿体中 A项错误 酶作为生物催化剂可以在生物体内发挥作用 也可以在生物体外发挥作用 B项错误 唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37 左右 而该酶通常在低温下保存 D项错误 1 三个温度条件下 该酶活性最高的是 组 2 在时间t1之前 如果A组温度提高10 那么A组酶催化反应的速度会 2 2016 全国卷 为了研究温度对某种酶活性的影响 设置三个实验组 A组 20 B组 40 和C组 60 测定各组在不同反应时间内的产物浓度 其他条件相同 结果如图 回答下列问题 B 加快 3 如果在时间t2时 向C组反应体系中增加2倍量的底物 其他条件保持不变 那么在t3时 C组产物总量 原因是 4 生物体内酶的化学本质是 其特性有 答出两点即可 不变 60 条件下 t2时酶已失活 即使增加底物 反应产物总量也不会 蛋白质或RNA 高效性和专一性 增加 解析 1 图中信息表明 40 条件下产物浓度达到最大值所需时间比20 条件下短 且40 条件下产物浓度最大值大于60 条件下 故在三个温度条件下 该酶活性最高的是B组 2 由图可知 在20 40 范围内的酶活性均大于20 时的酶活性 故在t1前 如果A组温度提高10 那么A组酶催化反应的速度会加快 3 图中信息表明 在t2时 60 条件下的酶已失活 故此时增加底物 反应产物总量不会增加 4 绝大多数酶的化学本质是蛋白质 少数酶的化学本质是RNA 酶的特性包括 高效性 专一性 作用条件较温和 1 酶的活性与酶促反应速率 1 酶的活性 指酶对化学反应的催化效率 2 影响酶促反应速率的因素 温度 pH 酶抑制剂 酶浓度和底物浓度等 3 关系 其他条件相同时 酶的活性越大 酶促反应速率就越快 2 解读酶的三类图像 填表 降低反应的活化能 上 不能 高效性 专一性 酶的活性 底物浓度 酶浓度 题型1酶的概念 本质和作用特性1 2018 兰州市理科综合 下列有关酶的叙述 正确的是 A 酶只在细胞内起催化作用B 人体内所有酶的最适PH都接近中性C 酶的数量不会因参加化学反应而减少D 酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核苷酸 解析 A项 酶在细胞内或细胞外都可以起催化作用 A错误 B项 不同的酶其最适pH不一样 如胃蛋白酶的最适pH为2 B错误 C项 酶的种类和数量在化学反应前后保持不变 C正确 D项 酶的化学本质是蛋白质或RNA 因此其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸 故D错误 C 2 2018 江西省赣州市一模 下列关于酶的说法中 正确的是 A 酶的合成一定需要核糖体 但不一定需要高尔基体B pH较低时一定会降低酶的活性 但温度较低时则不一定会降低酶的活性C 在任何条件下 酶降低活化能的效果一定比无机催化剂显著D 所有活细胞都具有与细胞呼吸有关的酶 但不一定都分布在线粒体中 D 解析 A 对于化学本质是蛋白质类的酶需要在核糖体上合成 而化学本质为RNA的酶则不需要核糖体 有些酶是分泌蛋白 有些酶是胞内蛋白 其中胞内蛋白不需要高尔基体的加工 A错误 B 不同酶的最适pH不同 因此pH较低时不一定会降低酶的活性 反而可能升高酶的活性 如胃蛋白酶 B错误 C 酶降低化学反应的活化能较无机催化剂显著 体现出酶的高效性 但酶的催化作用需要适宜的条件 因此并不是在任何条件下酶降低活化能的效果一定比无机催化剂显著 C错误 D 呼吸作用是生命的特征之一 所有活细胞都具有与细胞呼吸有关的酶 但这些酶不一定都分布在线粒体中 如原核细胞没有线粒体 D正确 故选 D 技巧方法有关酶的概念 本质特性的分析策略解答酶的本质特性试题时 应关注以下几个方面 1 绝大多数酶的化学本质是蛋白质 少数是RNA 可用双缩脲试剂或吡罗红试剂进行鉴定 甚至用蛋白酶处理来确定某种酶的本质 2 酶既可在细胞内发挥作用 也可在细胞外发挥催化作用 酶的催化作用是指能降低化学反应的活化能 提高反应速率 但不改变化学反应的方向和平衡点 3 在化学反应前后 酶的性质 数量并不发生改变 题型2影响酶促反应速率的因素3 2018 安徽安庆期末 乳糖酶可催化乳糖水解 有两项与此相关的实验 实验中无关变量相同且适宜 实验结果如下表所示 下列相关叙述正确的是 C A 实验一若继续增加酶浓度 相对反应速率不再加大B 实验一若增加乳糖浓度 相对反应速率将降低C 实验二若继续增大乳糖浓度 相对反应速率不再加大D 实验二若将反应温度提高5 相对反应速率将增大 解析 由表格的数据分析可知 实验一若继续增加酶浓度 质量分数 相对反应速率可能加大 A项错误 实验一若增加乳糖浓度 质量分数 相对反应速率升高或不变 B项错误 由表格的数据分析可知 实验二乳糖质量分数为15 和20 时 相对反应速率相等 所以继续增大乳糖浓度 质量分数 相对反应速率不再加大 C项正确 实验二中温度为无关变量 且适宜 若将反应温度提高5 相对反应速率会减小 D项错误 4 2017 天津理综 将A B两种物质混合 T1时加入酶C 如图为最适温度下A B浓度的变化曲线 叙述错误的是 A 酶C降低了A生成B这一反应的活化能B 该体系中酶促反应速率先快后慢C T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的D 适当降低反应温度 T2值增大 解析 加入酶C后A浓度降低 B浓度升高 说明在酶C的催化下A能生成B 酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能 A项正确 随着反应的进行 底物A浓度由大变小 酶促反应速率先快后慢 B项正确 C项错误 图示反应在最适温度下进行 降低反应温度 反应速率将减慢 反应时间将延长 T2值增大 D项正确 C 技巧方法酶促反应曲线的分析技巧解答此类试题应用 四看法 达成 1 一看两坐标轴的含义 分清自变量与因变量 了解两个变量的关系 2 二看曲线的变化 利用数学模型法观察同一条曲线的升 降或平的变化 掌握变量变化的生物学意义 如在分析影响酶促反应的因素时 一般情况下 生成物的量未达到饱和时 限制因素是横坐标所表示的因素 达到饱和后 限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素 3 三看特殊点 即曲线的起点 终点 顶点 转折点 交叉点等五点 理解特殊点的意义 4 四看不同曲线的变化 理解曲线之间的内在联系 找出不同曲线的异同及变化的原因 2016 全国卷 若除酶外所有试剂均已预保温 则在测定酶活力的试验中 下列操作顺序合理的是 A 加入酶 加入底物 加入缓冲液 保温并计时 一段时间后检测产物的量B 加入底物 加入酶 计时 加入缓冲液 保温 一段时间后检测产物的量 考向二与酶相关的实验 C C 加入缓冲液 加入底物 加入酶 保温并计时 一段时间后检测产物的量D 加入底物 计时 加入酶 加入缓冲液 保温 一段时间后检测产物的量 解析 根据题意可知 该实验的pH为无关变量 为了排除pH的干扰 应在酶和底物混合之前加入缓冲液 为酶促反应提供稳定的pH环境 A B D项都错误 C项正确 1 辨清与酶相关实验设计的五个易错点 填空 1 若底物选择淀粉和蔗糖 酶溶液为淀粉酶 验证酶的专一性 检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂 而不能选用碘液 是因为 2 探究酶的适宜温度时 不宜选用过氧化氢酶催化H2O2分解 因为 若选淀粉和淀粉酶 检测试剂不应选用斐林试剂 因为 而本实验需严格控制温度 碘液无法检测蔗糖是否被水解 H2O2受热易分解 斐林试剂需要水浴加热 3 在酶的最适pH探究实验中 操作时必须先将酶和底物分别置于不同pH条件下 然后再将同一pH条件下处理的底物和酶混合 而不能把酶加入反应物中后 再加入盐酸或氢氧化钠 4 探究酶的高效性时 对照组应 探究酶的催化作用时 对照组应 加入无机催化剂 不加催化剂 2 掌握两类实验设计 1 验证酶的本质 作用特性的实验设计 紫色 等量蒸馏水 相同酶液 等量无机催化剂 2 探究酶的最适温度或最适pH的实验设计程序 题型1与酶相关的实验设计1 2018 湖南省岳阳市一模 下列关于酶的叙述 正确的是 A 探究pH对酶活性的影响实验建议用淀粉酶B 探究温度对酶活性的影响实验建议用过氧化氢酶C 淀粉酶溶液的活性随淀粉溶液的浓度变化而变化D 能合成激素的细胞一定能合成酶 D 解析 A 由于酸性条件下淀粉易分解 因此淀粉不能作为探究pH对酶活性影响的实验材料 A错误 B 过氧化氢在高温下易分解 因此不能用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响实验 B错误 C 影响酶活性的因素有温度 pH 淀粉溶液的浓度不会影响酶活性 C错误 D 活细胞都能产生酶 因此能够产生激素的细胞一定能合成酶 D正确 故选 D 2 某实验小组利用过氧化氢做了如下实验 下列相关说法正确的是 D A a组和c组对照 说明酶具有催化作用B b组和c组对照 说明酶具有高效性和专一性C c组和d组对照 说明高温会破坏酶的空间结构D c组和e组对照 可排除肝脏研磨液中其他物质的影响 解析 要说明酶具有催化作用 对照组应该不做任何处理 A项错误 b组和c组对比 自变量是催化剂类型 说明酶具有高效性 B项错误 c组和d组对比 只能说明酶的活性受温度影响 C项错误 c组和e组对比 唯一不同的是e组没有加入H2O2溶液而是加入等量的水 其目的是排除肝脏研磨液中其他物质对实验结果的影响 D项正确 易错警示酶相关实验设计必记4个关键点 1 探究酶的高效性时 对照组应用无机催化剂对照 2 验证酶的专一性 既可用同一种酶 如淀粉酶 作用于不同的底物 如淀粉和蔗糖 也可以用不同的酶 如淀粉酶和蛋白酶 作用于同一底物 如淀粉 3 验证酶活性受温度和酸碱度影响时 要先让酶和底物均达到相应的条件后再让二者相遇 4 用不同底物 同种酶来探究酶的专一性时 若是用淀粉酶和淀粉 蔗糖两种底物 则应用斐林试剂作为检测试剂 不能选用碘液作为检测试剂 题型2与酶相关的验证 探究及评价性实验3 2015 重庆理综 小麦的穗发芽影响其产量和品质 某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦 为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系 进行了如下实验 1 取穗发芽时间相同 质量相等的红 白粒小麦种子 分别加蒸馏水研磨 制成提取液 去淀粉 并在适宜条件下进行实验 实验分组 步骤及结果如下 步骤 中加入的C是 步骤 中加缓冲液的目的是 显色结果表明 淀粉酶活性较低的品种是 据此推测 淀粉酶活性越低 穗发芽率越 若步骤 中的淀粉溶液浓度适当减小 为保持显色结果不变 则保温时间应 0 5mL蒸馏水 控制pH 红粒小麦 低 缩短 淀粉酶失活 深于 解析 1 步骤 中加入的C是0 5mL蒸馏水 以形成对照实验 步骤 中加缓冲液的目的是维持培养液中pH的相对稳定 显色结果表明 红粒管中蓝色较深 说明此时淀粉酶活性较低 据此推测 淀粉酶活性越低 穗发芽率也越低 若步骤 中的淀粉溶液浓度适当减小 为达到相同显色效果的时间应当缩短 2 要探究 淀粉酶和 淀粉酶活性在穗发芽率差异中的作用 需对比红 白粒小麦中的 淀粉酶和 淀粉酶进行灭活处理 若 淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因 则只有 淀粉酶作用的 管表现为红粒管颜色显著深于白粒管 技巧方法酶的验证 探究或评价性实验解题策略第一步 分析实验目的 确定自变量与因变量 如酶的种类或影响酶的因素 检测指标 第二步 明确实验原理 新情境题的题干中会有提示 要注意提炼 第三步 准确书写实验步骤 注意遵循实验的对照原则 单一变量原则及科学性原则 酶相关实验常常是用表格形式呈现实验步骤 第四步 如果是选择题 要依据实验原理 实验原则 所学的生物知识进行综合分析 然后作出判断 如果是非选择题则应注意联系教材知识综合分析 以确定所填答案 1 2016 北京理综 葡萄酒酿制期间 酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程 A 在无氧条件下不能进行B 只能在线粒体中进行C 不需要能量的输入D 需要酶的催化 解析 酵母菌是兼性厌氧微生物 在葡萄酒酿制期间 酵母菌可通过无氧呼吸产生ATP A项错误 酵母菌无氧呼吸的场所是细胞质基质 葡萄酒酿制期间 酵母细胞内由ADP转化成ATP的过程发生在细胞质基质中 B项错误 在有关酶的催化作用下 ADP需要接受能量同时与一个游离的Pi结合形成ATP C项错误 D项正确 考向三ATP的结构 合成与利用 D 2 2016 海南理综 下列有关植物细胞能量代谢的叙述 正确的是 A 含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一B 加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少 ATP生成增加C 无氧条件下 丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D 光下叶肉细胞的细胞质基质 线粒体和叶绿体中都有ATP生成 解析 ATP中含有核糖 DNA中含有脱氧核糖 A项错误 呼吸抑制呼吸作用 会使ADP生成增加 ATP生成减少 B项错误 无氧呼吸的第二阶段不产生ATP C项错误 光下叶肉细胞的细胞质基质和线粒体可以进行有氧呼吸 叶绿体进行光合作用 均可产生ATP D项正确 D 1 三个角度理清ATP的产生与利用 填图 2 辨析四种结构中的 A 填空 腺苷 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 题型1ATP的结构来源和利用1 2018 北京市平谷区一模 下列关于叶肉细胞内ATP描述正确的是 A ATP的结构决定了其在叶肉细胞中可以大量储存B 光合作用产生的ATP可以为Mg2 进入叶肉细胞直接提供能量C ATP水解失掉两个磷酸基团后 可以作为转录的原料D 葡萄糖分子在线粒体内彻底氧化分解 可以产生大量ATP C 解析 A ATP的结构决定了其在细胞内的含量很少 A错误 B 植物叶肉细胞吸收Mg2 的方式是主动运输 需要消耗来自呼吸作用产生的ATP提供能量 光合作用产生的ATP只能用于暗反应 B错误 C ATP水解 失去两个磷酸后为腺嘌呤核糖核苷酸 可作为转录的原料之一 C正确 D 葡萄糖水解为丙酮酸发生在细胞质基质 D错误 故选 C 2 2018 河北邯郸二模 下列有关ATP的叙述 都不正确的一组是 哺乳动物成熟的红细胞中没有线粒体 不能产生ATP 植物细胞产生的ATP 均可用于一切生命活动 ATP中的能量可来源于光能 化学能 也可以转化为光能和化学能 ATP和RNA具有相同的五碳糖 在有氧和缺氧的条件下 细胞质基质都能形成ATP ATP分子中的两个高能磷酸键稳定性不同 ATP中的 A 与构成DNA RNA中的碱基 A 表示相同物质 ATP与绝大多数酶的组成元素不存在差异A B C D A 解析 哺乳动物成熟的红细胞中 ATP来自无氧呼吸 错误 在植物细胞的叶绿体中合成的ATP只供暗反应利用 错误 光能可通过植物的光反应转化成ATP中的能量 生物体中的化学能可通过呼吸作用转化成ATP中的能量 ATP中的能量也可以转化为光能和化学能 正确 组成ATP和RNA的糖都是核糖 正确 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同 场所都是细胞质基质 正确 ATP分子中含有两个高能磷酸键 远离腺苷的高能磷酸键更容易水解释放能量 正确 ATP中的A表示腺苷 而核酸中的A表示腺嘌呤 错误 ATP中的组成元素为C H O N P 大多数酶是蛋白质 组成元素为C H O N 有的还有S 错误 题型2ATP与ADP间的相互转化3 2018 广东深圳模拟 据下图判断 下列有关叙述错误的是 A 丙物质含有的元素为C H O NB 乙物质为腺嘌呤核糖核苷酸 是RNA的基本组成单位之一C 酶1 酶2和酶3催化的反应均伴有大量的能量释放D 细胞的无氧呼吸只有第一阶段产生了ATP C 解析 据题意分析 丙为腺苷 核糖 含氮碱基 丙含有的元素为C H O N A项正确 乙为腺嘌呤核糖核苷酸 B项正确 酶1 酶2催化的是高能磷酸键的断裂 释放大量能量 酶3催化的是普通磷酸键的断裂 不释放大量能量 C项错误 无氧呼吸第二阶段不释放能量 只在第一阶段释放能量 产生ATP D项正确 4 2018 山东临沂三中期末 ATP是生物生命活动的直接能源物质 下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式 下列说法不正确的是 A 图1中的A代表腺苷 b c为高能磷酸键B ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效性C 在人的成熟红细胞中能合成ATP的场所只有细胞质基质D 图2中过程 所需要的能量可来自葡萄糖等有机物的氧化分解 A 解题模板有关ATP的结构与功能的试题的解题策略解答ATP结构与功能相关的试题要注意6点 1 ATP 磷脂及核酸的组成元素相同 ATP中含有的五碳糖为核糖 2 一个ATP中含有两个高能磷酸键 ATP中远离腺苷的那个高能磷酸键容易形成和水解 3 吸能反应往往需要消耗ATP 放能反应往往产生ATP 人在运动状态下ATP和ADP的相互转化速率大于安静状态下的转化速率 4 物质出入细胞时 协助扩散不消耗ATP 主动运输 胞吞和胞吐消耗ATP 5 生命活动所需要的ATP主要来自有氧呼吸 6 无氧呼吸产生的ATP少 是因为大部分能量储存在不彻底的氧化产物 乳酸或酒精 中 没有释放出来