高考生物大二轮总复习 增分策略 专题二 必考点4“周而复始”的酶和ATP课件.ppt

必考点4 周而复始 的酶和ATP 专题二细胞的代谢 依纲排查 1 酶在代谢中的作用 1 酶的化学本质 基本组成单位和合成场所分别是什么 2 酶的特性有哪些 设计实验验证的基本思路是什么 3 影响酶促反应的因素有哪些 是怎样影响的 2 ATP在能量代谢中的作用 1 ATP的结构及与RNA的关系是怎样的 2 ATP的合成场所 过程及利用是怎样的 核心提炼夯实基础突破要点 题组突破剖析题型提炼方法 栏目索引 1 巧记酶的 二 一 一 一 核心提炼 催化作用 蛋白质或RNA 降低活化能 图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较 酶具有 图2中两曲线比较表明酶具有 1 酶特性的曲线 高效性 专一性 2 把握 二类曲线 2 影响酶促反应速率的因素曲线 分析图3和图4 温度或pH通过影响来影响酶促反应速率 分析图5 OP段的限制因素是 P点以后的限制因素则是 酶的活性 底物浓度 酶浓度 1 验证酶的专一性实验中的注意事项淀粉或蔗糖 淀粉酶 应用检测反应物 不能选用碘液 因为碘液无法检测蔗糖是否被分解 2 在探究温度对酶活性的影响实验中的注意事项 实验室使用的 淀粉酶最适温度为 不宜选用斐林试剂鉴定 因为是干扰条件 实验步骤不能颠倒 否则会使实验出现较大误差 斐林试剂 60 3 关注 两类 实验设计 温度 1 ATP A 为 2 DNA A 为腺嘌呤脱氧核苷酸 3 RNA A 为 4 核苷酸 A 为 4 辨析 四种 化合物结构中的 A 腺苷 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 1 产生 光合作用的 有氧呼吸 无氧呼吸 2 场所 真核细胞 叶绿体类囊体薄膜 线粒体基质和内膜 细胞质基质 原核细胞 细胞膜和细胞质 3 利用 各种耗能反应 光反应产生的ATP只能用于暗反应中有机物的合成 5 区分ATP的产生与利用 光反应 1 酶的本质 作用 特性的相关判断 1 酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸 2011 天津 1A 2 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 2009 广东 3D 3 酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度 2013 新课标 6C 题组一理清酶的本质 作用与特性 题组突破 4 酶既可以作为催化剂 也可以作为另一个反应的底物 2013 新课标 6D 5 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 2013 四川 4C改编 6 同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中 2013 新课标 6A 7 低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构 2013 新课标 6B 8 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 2014 山东 4D 2 2015 海南 4 关于生物体产生的酶的叙述 错误的是 A 酶的化学本质是蛋白质或RNAB 脲酶能够将尿素分解成氨和CO2C 蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D 纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁 解析酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物 其中绝大多数酶是蛋白质 少数RNA也具有生物催化功能 A正确 脲酶溶于水后能够催化尿素分解成氨和二氧化碳 B正确 蛋白酶可以催化蛋白质水解 淀粉酶可以催化淀粉水解 它们都属于水解酶 C正确 植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成 细菌细胞壁由肽聚糖等物质组成 而酶具有专一性 纤维素酶只能催化水解纤维素 所以D错误 答案D 3 模型包括物理模型 概念模型 数学模型等 而物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征 如沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型 就是物理模型 下图为某同学所作的酶催化作用的模型 下列叙述正确的是 A 该模型是物理模型 能很好地解释酶的专一性B 图中的A一定是蛋白质 因为A是酶C 若图中的B表示氨基酸 A表示酶 则该生理过程表示脱水缩合D 人成熟的红细胞内不能合成酶 也无上述模型表示的生理过程 解析该图中A和B的结构能反映出酶的专一性 故A正确 酶是催化剂 反应前后酶的数量和性质保持不变 故A是酶 其化学本质是蛋白质或RNA 故B错误 图中化学反应属于物质的分解 不可能是脱水缩合 故C错误 人成熟的红细胞不能合成酶 但是含有许多酶 能催化多种化学反应 故D错误 答案A 1 酶既可在细胞内 也可在细胞外发挥催化作用 2 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 易错警示 关注酶的 3 个失分点 4 用新鲜萝卜做如下实验 第一组将萝卜磨碎 制得提取液后立即冷藏 取几支试管 分别加入pH为3 9的过氧化氢溶液 30 保温 然后在每支试管中加入4滴冷藏的提取液 第二组重复上述实验 但把提取液的添加量减半 第三组重复第一组实验 但在滴加提取液之前先对其进行80 高温处理 然后将实验结果绘成下图的曲线 表示一 二 三组结果的曲线分别是 题组二关注酶实验 玩转坐标线 A a b cB a c bC b a cD c b a解析第二组比第一组酶量减半 其他相同条件下反应速率比第一组小 所以第一组对应曲线b 第二组对应曲线a 第三组滴加提取液之前先对其进行80 高温处理 酶变性失活 过氧化氢不会被催化分解 对应曲线c 答案C 5 如图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生速率与反应时间的关系 据图可知 有多种酶参与 最适pH是7 40 是酵母菌发酵的比较适宜的温度 50 时酶逐渐失活 0 时酶逐渐失活 正确的是 A B C D 解析温度通过影响酶的活性而影响气体产生量 从图中可以看出 40 时气体产生速率最大 是酵母菌发酵的比较适宜的温度 高温会破坏酶的分子结构而使酶失去活性 50 时气体产生速率逐渐降低 说明酶逐渐失活 0 时气体产生速率低 是由于低温抑制了酶的活性 答案C 6 下图中甲曲线表示在最适温度下 某种酶促反应速率与反应物浓度之间的关系 其余两条曲线分别表示该酶促反应速率随pH或温度的变化趋势 下列相关分析 正确的是 A 在A点适当提高温度或在B点适当增加酶的浓度 反应速率都将增大B 图中E点代表该酶的最适pH H点代表该酶的最适温度C 短期保存该酶 适宜条件对应于图中的D H两点D 研究淀粉酶或过氧化氢酶参与的酶促反应 均可得到上图曲线 解析首先根据曲线变化判断乙曲线代表温度对酶促反应速率的影响 丙曲线代表pH对酶促反应速率的影响 甲曲线是在最适温度下测定的 故在A点提高温度 反应速率将降低 故A错 图中E点代表酶的最适温度 H点代表酶的最适pH 故B错 酶应该在最适pH 低温下保存 故C对 过氧化氢受热易分解 故当用过氧化氢酶研究温度对酶促反应速率的影响时 高温时反应速率不会为零 故D错 答案C 1 看两坐标轴的含义 分清自变量与因变量 了解两个变量之间的关系 2 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 当达到饱和后 限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素 技法提炼 四看法 分析酶促反应曲线 3 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 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 7 2015 浙江 31 现有一种细菌M 能够合成某种酶 并能分泌到细胞外 为了研究其培养时间与细胞数 细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系 请根据以下提供的实验材料写出实验思路 并预测实验结果 实验材料 若干个培养瓶 培养液 细菌M 要求与说明 实验仅设一组 实验仪器 试剂 用具及操作不作具体要求 实验条件适宜 题组三要想考得好 实验要抓牢 请回答 1 实验思路 2 预测实验结果 设计一个坐标系 并绘制预测的细胞数 细胞外酶浓度和总酶浓度的变化曲线 3 测定总酶浓度时 应对细胞做处理 解析本题是实验设计题 从题目叙述可知 细菌M可以合成某种酶并分泌到细胞外 研究培养时间与细胞数 细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系时 要求只设计一组实验 实验思路 要测得细菌M在不同培养时间的细胞数 细胞外酶浓度和总酶浓度 需要培养细菌M 在不同培养时间测定细胞数 细胞外酶浓度 总酶浓度 由于测定总酶浓度时要破碎细菌细胞 所以开始要设计多组相同的培养瓶培养相同数量的细菌M 在不同的培养时间测定一个培养 瓶中的细胞数 细胞外酶浓度和总酶浓度 做好记录 并对实验结果进行分析 以时间为横坐标 细胞数和酶浓度为纵坐标设计一个坐标系 绘出细胞数 细胞外酶浓度和总酶浓度的变化曲线 在培养过程中 细胞数量的变化曲线类似于 S 型增长曲线 细胞外酶浓度应小于总酶浓度 答案 1 取细菌M 稀释后 分别等量接种于若干个含等量培养液的培养瓶中 取其中的培养瓶 分别测定细胞数 细胞外酶浓度和总酶浓度 并记录 在培养过程中 每隔一段时间 重复 对所得实验数据进行分析和处理 2 如图所示 3 破碎 8 研究人员从一种野生植物的贮藏根中提取出一种化学物质 有人认为这是一种能催化葡萄糖分解的酶 有人认为是一种能催化蔗糖分解的酶 请回答以下问题 1 写出鉴定此物质的化学本质是否是蛋白质的两种方法 第一种鉴定方法 第二种鉴定方法 解析蛋白质与双缩脲试剂发生作用 会产生紫色反应 不溶于水的蛋白质在蛋白酶的催化下可以水解为溶于水的多肽 氨基酸 用双缩脲试剂 用蛋白酶处理 2 为了探究此物质是催化葡萄糖分解的酶还是催化蔗糖分解的酶 研究人员设计了如图所示的实验过程 请预测可能的实验结果 水浴加热后 如果 说明该物质是能催化蔗糖分解的酶 如果 则说明该物质是能催化葡萄糖分解的酶 解析葡萄糖是还原糖而蔗糖是非还原糖 但蔗糖分解的产物为还原糖 若两支试管都出现砖红色沉淀 则该物质是能催化蔗糖分解的酶 若两支试管都不出现砖红色沉淀 说明蔗糖没有分解而葡萄糖被分解 故该物质是能催化葡萄糖分解的酶 两支试管均出现砖红色沉淀 两支试管均不出现砖红色 沉淀 3 若以上实验完成后 已经确定其为催化葡萄糖分解的酶 且化学本质是蛋白质 现需要确定其催化作用的最适温度 设计实验的基本思路是先确定 再参照上图中甲试管的处理方法进行预实验 实验结束后 再在其中砖红色沉淀最少的两支试管所对应的温度区间内 设置 重复进行实验 解析设计实验的基本思路 先确定系列温度梯度 再找出其中砖红色沉淀最少的两支试管 根据它们所对应的温度 在这两个温度值之间设置差值更小的系列温度梯度 系列温度梯度 差值较小的系列温度梯度 在科学研究中 需要探究最适值的实验很多 如探究某种酶的最适温度 最适pH 探究某植物生长调节剂促进植物生长的最适浓度等 这类实验都需要先在较大范围内设置梯度较大的系列温度 或pH 浓度等 梯度值 然后在作用效果较好且相近的两个温度 或pH 浓度等 值之间 再设置梯度较小的系列温度 或pH 浓度等 梯度值 思维拓展 9 ATP的相关判断 1 DNA与ATP中所含元素的种类相同 2015 新课标 1A 2 ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应 2014 新课标 1C 3 在生物体的活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行 2014 四川 1D 题组四ATP结构与功能的理解 4 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 2007 海南 7BC改编 5 细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体 2008 广东 4D 6 人在饥饿时 细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡 2008 天津 6 7 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 2008 天津 6 8 线粒体内膜 内质网的膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP 2012 北京 1改编 9 人在寒冷时 肾上腺素和甲状腺激素分泌增多 细胞产生ATP的量增加 2008 天津 6 10 2015 海南 3 ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物 关于ATP的叙述 错误的是 A 酒精发酵过程中有ATP生成B ATP可为物质跨膜运输提供能量C ATP中高能磷酸键水解可释放能量D ATP由腺嘌呤 脱氧核糖和磷酸组成 解析酒精发酵是微生物的无氧呼吸 无氧呼吸在第一阶段释放出少量的能量 生成少量ATP A正确 ATP可以用于细胞的主动运输 如 Ca2 Mg2 通过主动运输进入番茄细胞时要消耗能量 直接由ATP提供 B正确 A P P P中的 高能磷酸键中储存着大量能量 ATP水解时 高能磷酸键断裂 大量的能量会释放出来 C正确 ATP由腺嘌呤 核糖 磷酸组成 所以D错误 答案D 11 2014 江苏 14 下列生命活动中不需要ATP提供能量的是 A 叶肉细胞合成的糖运输到果实B 吞噬细胞吞噬病原体的过程C 淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D 细胞中由氨基酸合成新的肽链 解析A项 叶肉细胞合成的糖 如葡萄糖 通过主动运输进入果实细胞需要消耗ATP B项 吞噬细胞吞噬病原体依赖膜的流动性 需要消耗ATP提供的能量 C项 在适宜的温度 pH条件下 淀粉酶催化淀粉水解 此过程不需要消耗ATP提供的能量 D项 氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链需要消耗ATP提供的能量 答案C 12 在下列四种化合物的化学组成中 中所对应的含义最接近的是 A B C D 解析根据题意 中所对应的含义分别为 一磷酸腺苷AMP即腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸 RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸 腺苷 腺苷 答案D 13 下图1表示三磷酸核苷的结构 图2表示ATP在能量代谢中的作用 据图判断下列有关叙述错误的是 A 图1中N表示含氮碱基 若N为鸟嘌呤 则可表示GTPB ATP中的能量可以来源于光能和化学能 也可以转化为光能和化学能C UTP GTP分子中的高能磷酸键是直接由物质氧化获能产生的D 人体成熟红细胞没有线粒体 但能产生ATP 解析图1中N表示含氮碱基 若N为A 则表示ATP 若N为G 则表示GTP 若N为U 则表示UTP 由图2可知 UTP和GTP分子中的高能磷酸键不是由物质氧化获能产生的 而是由ATP将高能磷酸基转移给UDP或GDP 进而生成UTP或GTP的 答案C