2012年高中生物第二輪復(fù)習(xí)《1.2.1酶與ATP》.ppt

專題二 細(xì)胞的代謝,第一講 酶與ATP,體驗(yàn)高考,一、理解能力,1(2010上海生物，17)下列有關(guān)人體中酶和激素的敘述正確的是 ( ) A酶和激素都是蛋白質(zhì) B酶和激素都與物質(zhì)和能量代謝有關(guān) C酶和激素都由內(nèi)分泌細(xì)胞分泌 D酶和激素都要釋放到血液中才能發(fā)揮作用 解析：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機(jī)物(多數(shù)是蛋白質(zhì)， 少數(shù)是RNA)。大部分酶在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮催化作用(消化酶需分泌到消化 道內(nèi))。激素是由內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的，產(chǎn)生后釋放到血液中，進(jìn)而運(yùn)輸 到靶細(xì)胞或靶器官發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。激素不全是蛋白質(zhì)。酶直接催化物 質(zhì)與能量代謝過程，而激素對物質(zhì)和能量代謝過程有調(diào)節(jié)作用。 答案：B,2(2009重慶理綜，1)下列有關(guān)酶的敘述，正確的是 ( ) A高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性 B酶是活細(xì)胞產(chǎn)生并具有催化作用的蛋白質(zhì) C細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有催化葡萄糖分解的酶 D細(xì)胞質(zhì)中沒有作用于DNA的解旋酶 解析：酶是生物體活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，大多是蛋 白質(zhì)、少數(shù)是RNA。高溫、pH過高或者過低都可能破壞酶的結(jié)構(gòu)使 其失去催化活性，而低溫不會破壞酶的結(jié)構(gòu)。葡萄糖分解成丙酮酸的 過程在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，因此其內(nèi)具有催化葡萄糖分解的酶。細(xì)胞 質(zhì)中的線粒體和葉綠體都具有能自我復(fù)制的DNA，因此其內(nèi)具有 DNA解旋酶。 答案：C,3(2008天津卷)下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是 ( ) 人長時(shí)間劇烈運(yùn)動時(shí)，骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與 安靜時(shí)相等 若細(xì)胞內(nèi)Na濃度偏高，為維持Na濃度的穩(wěn)定， 細(xì)胞消耗ATP的量增加 人在寒冷時(shí)，腎上腺素和甲狀腺激素分泌 增多，細(xì)胞產(chǎn)生ATP的量增加 人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中ATP與ADP的 含量難以達(dá)到動態(tài)平衡 A B C D,解析：人在安靜時(shí)只進(jìn)行有氧呼吸，在劇烈運(yùn)動時(shí)骨骼肌細(xì)胞可進(jìn)行無氧呼吸來獲得部分能量。要維持Na濃度的平衡，就得將多余的Na運(yùn)出細(xì)胞，而Na的運(yùn)輸是耗能的主動運(yùn)輸過程。腎上腺素和甲狀腺激素都能促進(jìn)物質(zhì)的分解代謝，以釋放更多的熱量來維持寒冷時(shí)體溫的相對恒定，同時(shí)ATP的產(chǎn)量會增加。不管在什么狀態(tài)下，人體細(xì)胞中的ATP和ADP含量總是處于動態(tài)平衡，否則最終會導(dǎo)致能量供應(yīng)出現(xiàn)問題而影響正常生命活動的進(jìn)行，在饑餓時(shí)可通過分解體內(nèi)糖類等有機(jī)物釋放能量維持兩者含量相對平衡的狀態(tài)。 答案：B,4(2007海南生物，7)下面關(guān)于ATP的敘述，錯(cuò)誤的是 ( ) A細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中都有ATP的分布 BATP合成所需的能量由磷酸提供 CATP可以水解為一個(gè)核苷酸和兩個(gè)磷酸 D正常細(xì)胞中ATP與ADP的比值在一定范圍內(nèi)變化 解析：ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)，細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中都 有ATP的分布。ATP分子是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三個(gè)磷酸 基團(tuán)組成的；一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸基團(tuán)組成一個(gè) 核苷酸，所以ATP可以水解為一個(gè)核苷酸和兩個(gè)磷酸。正常的細(xì)胞中 ATP和ADP時(shí)刻進(jìn)行著相互轉(zhuǎn)化，所以ATP與ADP的比值在一定范圍 內(nèi)變化。磷酸不含有能量，ATP合成時(shí)所需要的能量來自呼吸作用中 分解有機(jī)物所釋放的能量和光合作用中光能轉(zhuǎn)化成的電能。 答案：B,二、獲取信息的能力,5(2010上海生物，5)下圖表示生物體內(nèi)的某化學(xué)反應(yīng)，下列有關(guān)該 反應(yīng)的敘述中錯(cuò)誤的是 ( ),A需要解旋酶 B屬于水解反應(yīng) C會有能量變化 D反應(yīng)速度與溫度有關(guān) 解析：分析圖示可知：該圖表示的是生物體內(nèi)二肽的水解過程；需酶的催化，所以反應(yīng)速度與溫度有關(guān)；該過程發(fā)生在生物體內(nèi)，故該蛋白質(zhì)被水解時(shí)需消耗能量。而解旋酶催化的是DNA分子解旋的過程。 答案：A,6(2010上海生物，22)右圖表示細(xì)胞中某條生化反應(yīng)鏈，圖中E1 E5代表不同的酶，AE代表不同的化合物。據(jù)圖判斷下列敘述中 正確的是( ) A若E1催化的反應(yīng)被抑制，則A的消耗速度加快 B若E5催化的反應(yīng)被抑制，則B積累到較高水平 C若E3的催化速度比E4快，則D的產(chǎn)量比E多 D若E1的催化速度比E5快，則B的產(chǎn)量比A多,解析：據(jù)題干信息，可以看出：若E1催化的反應(yīng)被抑制，則A轉(zhuǎn)化為B的速度將會減慢，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；雖E5催化的反應(yīng)被抑制，但由于B還能繼續(xù)轉(zhuǎn)化為C，故B的積累并沒有達(dá)到較高水平，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤；若E3的催化速度比E4快，則C更多地轉(zhuǎn)化為D，D的產(chǎn)量比E多，故C選項(xiàng)正確；若E1催化速度比E5快，則A更多轉(zhuǎn)化為B，但又由于B還會轉(zhuǎn)化成C，故B的產(chǎn)量不一定比A多，所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C,7(2009寧夏理綜，2)右圖表示酶活性與溫度的關(guān) 系。下列敘述正確的是 ( ) A當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時(shí)，酶活性下降 B當(dāng)反應(yīng)溫度由t1調(diào)到最適溫度時(shí)，酶活性上升 C酶活性在t2時(shí)比t1高，故t2時(shí)更適合酶的保存 D酶活性在t1時(shí)比t2低，表明t1時(shí)酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重 解析：由圖可知，在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度的升高酶活性增 強(qiáng)，t1屬于此區(qū)間；超過適宜溫度后，酶活性隨溫度升高而下 降，t2屬于此區(qū)間。在沒有使酶失活的范圍內(nèi)，酶活性可隨溫度 的變化而變化，只有較高的溫度才能破壞酶的空間結(jié)構(gòu)。 答案：B,三、實(shí)驗(yàn)與探究能力,8(2009江蘇卷)酶解法制備原生質(zhì)體的原理是利用酶溶液對細(xì)胞壁成 分的降解作用。蝸牛酶液從蝸牛(以植物為食)消化腺中提取；果膠 酶、纖維素酶從微生物中提取。為了研究不同酶液的酶解效果，某 實(shí)驗(yàn)小組取無菌煙草幼葉，切成相同大小的小片，等量放入6支試 管中，試劑用量和實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于下表。請回答有關(guān)問題。,(注：“”越多表示綠色越深，“”表示顏色無顯著變化) (1)實(shí)驗(yàn)過程中，需要輕搖試管，其目的是 ，使原生質(zhì)體從葉小片中游離出來，以便觀察懸浮液綠色的深淺。 (2)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果綠色的深淺可推測：蝸牛酶液酶解效果最好，原因是蝸牛酶液含有 等多種酶。該實(shí)驗(yàn)中 是空白對照組，其設(shè)置意義是 。 (3)用網(wǎng)篩過濾原生質(zhì)體到離心管內(nèi)，離心后收集沉淀物，并用 洗滌。 (4)原生質(zhì)體是否符合要求還需進(jìn)行檢驗(yàn)，其檢驗(yàn)的方法是 。,使細(xì)胞壁與酶充分接觸，提高酶,解效果,果膠酶和纖維素酶,、,排除無關(guān)變量的干擾,等滲溶液,低滲漲破法,解析：本題是考查有關(guān)酶催化效率的實(shí)驗(yàn)題。(1)實(shí)驗(yàn)過程中，需要輕搖試管，這樣做可以使細(xì)胞壁與酶充分接觸，提高酶解效果。(2)蝸牛以植物為食，所以從其消化腺中提取出的蝸牛酶液中含有果膠酶和纖維素酶；、沒有添加酶溶液，為空白對照組，其目的是排除無關(guān)變量的干擾。(3)離心后收集沉淀物，并用等滲溶液清洗，目的是保持細(xì)胞正常形態(tài)。(4)可用低滲漲破法檢驗(yàn)原生質(zhì)體是否符合要求，若沒有細(xì)胞壁則可以漲破，有則不能漲破。,9(2008廣東生物，37)生產(chǎn)中使用的普通淀粉酶的最適溫度在40 60之間，而極端耐熱淀粉酶在100仍能保持較高的活性，因此具 有更為廣泛的應(yīng)用前景。某同學(xué)正在設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)以探究溫度對兩種 淀粉酶活性的影響，其中有些問題需要你的幫助。 (1)此實(shí)驗(yàn)中除自變量和因變量外，還需要考慮_、_ 及 等因素。 (2)在此實(shí)驗(yàn)中，因變量可以用碘液和斐林試劑檢測。兩種試劑各與 何種物質(zhì)反應(yīng)生色？檢測的是底物還是產(chǎn)物？ 答：,pH,酶濃度,底物濃度,碘液與淀粉反應(yīng)生色，檢測的是底物。斐林試劑與還原糖反應(yīng)生色， 檢測的是產(chǎn)物。,(3)假設(shè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表，請?jiān)诮o出的坐標(biāo)紙上繪圖反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果。,答案：,解析：(1)在該實(shí)驗(yàn)中，溫度是自變量，淀粉的分解速度是因變量，在各組實(shí)驗(yàn)中，除了自變量“溫度”對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響外，底物的濃度、pH、添加試劑的量、實(shí)驗(yàn)的操作順序等對實(shí)驗(yàn)結(jié)果也有影響，為了探究自變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，必須保證自變量以外的其他因素完全相同。(2)該實(shí)驗(yàn)中因變量(淀粉的水解速度)可以用碘液或斐林試劑檢測，碘液可以檢測剩余淀粉的含量，斐林試劑可以檢測生成物(還原糖)的含量。(3)在繪圖過程中，要注意橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的數(shù)值和單位，然后通過描點(diǎn)連線即可。,考點(diǎn)1 與酶相關(guān)知識的整合,1酶相關(guān)知識的理解,2.與酶有關(guān)的曲線分析,3.與酶相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析,1具有專一性的物質(zhì)或結(jié)構(gòu) 酶 載體 激素 tRNA 抗原(抗體) 限制性核酸內(nèi) 切酶 2高中階段學(xué)過的酶 (1)物質(zhì)代謝中的酶 淀粉酶：主要有唾液腺分泌的唾液淀粉酶、胰腺分泌的胰淀粉酶 和腸腺分泌的腸淀粉酶?？纱呋矸鬯獬甥溠刻恰?麥芽糖酶：主要有胰腺分泌的胰麥芽糖酶和腸腺分泌的腸麥芽糖 酶。可催化麥芽糖水解成葡萄糖。,脂肪酶：主要有胰腺分泌的胰脂肪酶和腸腺分泌的腸脂肪酶?？纱呋痉纸鉃橹舅岷透视?。需要指出的是，脂肪分解前往往需要經(jīng)過肝臟分泌的膽汁的乳化作用形成脂肪微粒。廢棄動植物油脂與甲醇等反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油，需要先把植物油脂分解為甘油和脂肪酸，植物油脂的化學(xué)本質(zhì)為脂肪，所以也需要脂肪酶水解。 蛋白酶：主要有胃腺分泌的胃蛋白酶和胰腺分泌的胰蛋白酶?？纱呋鞍踪|(zhì)水解成多肽鏈。 肽酶：由腸腺分泌?？纱呋嚯逆溗獬砂被帷?(2)遺傳變異中的酶 解旋酶：在DNA復(fù)制或者轉(zhuǎn)錄時(shí)，解旋酶可以使DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈中配對的堿基從氫鍵處斷裂，從而使兩條螺旋的雙鏈解開。 DNA/RNA聚合酶：分別催化脫氧核苷酸聚合成DNA鏈以及核糖核苷酸聚合成RNA鏈的反應(yīng)。 逆轉(zhuǎn)錄酶：催化以RNA為模板、以脫氧核苷酸為原料合成DNA的過程。 (3)生物工程中的酶 限制性內(nèi)切酶：一種限制性內(nèi)切酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的位點(diǎn)上切割DNA分子，產(chǎn)生特定的黏性末端。,DNA連接酶：將兩條DNA黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，連接的是磷酸二酯鍵，不是堿基對，堿基對可以依靠氫鍵連接。 纖維素酶和果膠酶：在植物細(xì)胞工程中植物體細(xì)胞雜交時(shí)，需要事先用纖維素酶和果膠酶分解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，從而獲得有活力的原生質(zhì)體，然后誘導(dǎo)不同植物的原生質(zhì)體融合。 胰蛋白酶：在動物細(xì)胞工程的動物細(xì)胞培養(yǎng)中，需要用胰蛋白酶將取自動物胚胎或幼齡動物的器官和組織分散成單個(gè)的細(xì)胞，然后配制成細(xì)胞懸液進(jìn)行培養(yǎng)。,【例1】 (原創(chuàng)題)下列關(guān)于酶的敘述中，正確的是 ( ) A所有酶用雙縮脲試劑進(jìn)行檢測都可以呈現(xiàn)紫色反應(yīng) B生長激素與呼吸酶不可能來自同一個(gè)細(xì)胞 C消化酶要經(jīng)過核糖體的合成，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工等階段，分 泌到細(xì)胞外才發(fā)揮作用 D與藍(lán)藻光合作用有關(guān)的酶分布在葉綠體的類囊體薄膜上和基質(zhì)中,答案：C,【例2】 將一個(gè)土豆(含有過氧化氫酶)切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定體積和濃度的過氧化氫溶液的針筒中(如下圖所示)，以探究酶促反應(yīng)的相關(guān)問題。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與數(shù)據(jù)分析答題。,(1)若土豆片為4片時(shí)，每隔5分鐘收集一次數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制出如下曲線圖。20分鐘后，氣體量不再增加的原因是 。,過氧化氫的量有限,(2)若土豆片為8片時(shí)，和上述實(shí)驗(yàn)所得的曲線(實(shí)線)相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線可能是下列_圖中的虛線。如果要獲得更多的氣體，在不改變?nèi)芤后w積的條件下，可采取的方法是 ，其結(jié)果可用_圖中的虛線表示。,c,增加過氧化氫溶液濃度,a,考點(diǎn)2 ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用,1ATP再生流程圖,答案：光反應(yīng) ATP 葉綠體基質(zhì) (CH2)O中穩(wěn)定的化學(xué)能 細(xì)胞呼吸 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體 熱能 ADPPi,2ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化不可逆原因分析,ATP的分解是一種水解反應(yīng)，由水解酶催化；生成ATP的反應(yīng)是一種合成反應(yīng)，由合成酶催化。ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化，保證生命活動所需能量的持續(xù)供應(yīng)，但反應(yīng)并不是完全可逆的。,1生物體內(nèi)的能源物質(zhì)歸納,不同運(yùn)動狀況下的能量供應(yīng) 在100米賽跑時(shí)，由ATP磷酸肌酸供能系統(tǒng)供能，維持時(shí)間約為2025秒。 在400米800米跑時(shí)，磷酸肌酸供能不夠，但有氧呼吸尚未達(dá)到峰值，主要靠無氧呼吸供能。 在馬拉松長跑過程中，由無氧呼吸產(chǎn)生了大量乳酸，內(nèi)環(huán)境pH下降，無氧呼吸減弱，但前兩個(gè)供能系統(tǒng)供能時(shí)產(chǎn)生了大量的ADP和消耗掉H后形成的NAD，對有氧呼吸具有強(qiáng)烈的促進(jìn)作用，使得有氧呼吸速率加快，產(chǎn)生大量的ATP。 人在寒冷時(shí)，腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多，細(xì)胞產(chǎn)生ATP的量增加。,2生物學(xué)中常見英文縮寫名稱及作用,【例3】 (2010臨沂質(zhì)檢)在某細(xì)胞培養(yǎng)液中加入32P標(biāo)記的磷酸分子， 短時(shí)間內(nèi)