屆高考生物一輪必修一優(yōu)化復(fù)習(xí)

第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用2011高考導(dǎo)航高考點(diǎn)擊考綱解讀1．酶在代謝中的作用(Ⅱ)2．ATP在能量代謝中的作用(Ⅱ)3．光合作用的基本過程(Ⅱ)4．影響光合作用速率的環(huán)境因素(Ⅱ)5．細(xì)胞呼吸(Ⅱ)

1．理解酶的催化特性并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究影響酶活性的條件。2．理解ATP在光合作用、細(xì)胞呼吸中的作用。3．掌握光合作用過程中物質(zhì)、能量的轉(zhuǎn)換過程。4．理解影響光合作用速率的環(huán)境因素并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究其條件。5．理解細(xì)胞呼吸過程中物質(zhì)與能量的轉(zhuǎn)換過程并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究影響細(xì)胞呼吸的因素。第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶基礎(chǔ)知識(shí)梳理一、酶在細(xì)胞代謝中的作用1．細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻都在進(jìn)行著的許多化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱，是細(xì)胞

的基礎(chǔ)。2．活化能：分子從

轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的

所需要的能量。3．酶的催化效率高，是因?yàn)橥瑹o機(jī)催化劑相比，酶

的作用更顯著。4．細(xì)胞代謝能在溫和條件下快速進(jìn)行，是由于

。生命活動(dòng)活躍狀態(tài)降低活化能酶的催化作用常態(tài)基礎(chǔ)知識(shí)梳理5．關(guān)于實(shí)驗(yàn)變量(1)變量：實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的因素。(2)自變量：人為改變的變量。(3)因變量：隨著自變量的變化而變化的變量。(4)無關(guān)變量：除

外，其他對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果能造成影響的可變因素。6．對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素以外，其余因素都

的實(shí)驗(yàn)。它一般要設(shè)置和

。自變量實(shí)驗(yàn)組保持不變對(duì)照組基礎(chǔ)知識(shí)梳理二、酶的特性1．概念：酶是

產(chǎn)生的具有

作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是

。2．特性(1)高效性：酶催化效率大約是無機(jī)催化劑的

倍。(2)專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)?；罴?xì)胞催化蛋白質(zhì)107～1013（3）酶的作用條件較溫和：酶在

條件下，其活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都

。最適宜的溫度和pH明顯降低基礎(chǔ)知識(shí)梳理思考酶作為生物催化劑，與無機(jī)催化劑的相同之處有哪些？【思考·提示】

(1)化學(xué)反應(yīng)前后數(shù)量和性質(zhì)不變。(2)加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，但不改變平衡點(diǎn)。(3)都降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。核心要點(diǎn)突破一、酶的本質(zhì)、作用及其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1．酶的本質(zhì)及生理功能化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場(chǎng)所核糖體細(xì)胞核(真核生物)來源一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶作用場(chǎng)所細(xì)胞內(nèi)、外或生物體外均可生理功能生物催化作用作用原理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能核心要點(diǎn)突破2.酶催化作用的特性(1)酶具有高效性酶的催化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過無機(jī)催化劑。(2)酶具有高度的專一性一種酶只能作用于一種底物或一類分子結(jié)構(gòu)相似的底物促使底物進(jìn)行一定的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一定的反應(yīng)產(chǎn)物。核心要點(diǎn)突破(3)酶的催化作用受溫度、pH等條件的影響高溫、過酸、過堿都可使酶失活，其原因是引起蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，低溫一般不會(huì)使酶失活，只是催化活性受到影響。(4)酶具有多樣性酶的多樣性是由酶的專一性決定的。核心要點(diǎn)突破1．(2009年高考重慶卷)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的解旋酶即時(shí)應(yīng)用核心要點(diǎn)突破解析：選C。低溫能夠抑制酶的活性，但并不破壞其結(jié)構(gòu)；酶是具有催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA；細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行無氧呼吸和有氧呼吸的第一階段，有催化葡萄糖分解的酶；細(xì)胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體中也含有少量的DNA，能夠進(jìn)行自我復(fù)制及轉(zhuǎn)錄，在此過程中需要解旋酶將DNA雙鏈打開。核心要點(diǎn)突破二、影響酶活性因素的曲線分析1．溫度的影響在一定的溫度范圍(0～40℃)內(nèi)，酶的催化作用速度隨著溫度的升高而加快。一般來說，溫度每升高10℃，反應(yīng)速度就相應(yīng)提高一倍。但超過60℃，絕大多數(shù)的酶就會(huì)失去活性。核心要點(diǎn)突破最適溫度：酶表現(xiàn)最大活力時(shí)的溫度。低溫時(shí)，酶的催化效率為0，但酶的催化能力仍保留，溫度再恢復(fù)到最適時(shí)，酶的催化效率會(huì)逐步上升；高溫時(shí)，酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞而失去催化能力，溫度再恢復(fù)到最適時(shí)，酶的催化能力也不能恢復(fù)。溫度對(duì)酶的影響如圖所示。核心要點(diǎn)突破2．pH的影響酶對(duì)環(huán)境中的pH十分敏感。酶只有在一定的pH范圍內(nèi)才能表現(xiàn)出活性，超過這個(gè)范圍，酶就會(huì)失活。最適pH：酶表現(xiàn)最大催化效率時(shí)的pH。環(huán)境過酸或過堿，酶本身變性失去催化能力，即使再恢復(fù)到最適pH，酶的催化能力也不能恢復(fù)。pH對(duì)酶的影響如圖所示。核心要點(diǎn)突破3.酶濃度的影響在底物足夠，其他條件固定的條件下，反應(yīng)系統(tǒng)中不含有抑制酶活性的物質(zhì)及其他不利于酶發(fā)揮作用的因素時(shí)，酶促反應(yīng)的速率與酶濃度成正比。如圖所示。核心要點(diǎn)突破4．反應(yīng)物(底物)濃度的影響在酶濃度一定時(shí)，酶促反應(yīng)的速率隨反應(yīng)物(底物)濃度的增加而增加，反應(yīng)物(底物)達(dá)到一定濃度時(shí)，酶促反應(yīng)的速率達(dá)最大值，即使再增加反應(yīng)物(底物)濃度，反應(yīng)速率也不再增加，如右圖所示。核心要點(diǎn)突破2．(2010年福建質(zhì)檢)右圖中a、b、c三曲線表示某種酶在不同處理?xiàng)l件下，催化某反應(yīng)過程中生成物的量和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系。解讀此圖可獲得的信息是(

)即時(shí)應(yīng)用核心要點(diǎn)突破A．b曲線的處理?xiàng)l件是此酶催化反應(yīng)的最適條件B．三條曲線的差異不可能是pH不同造成的C．三條曲線的差異可能是反應(yīng)底物的量不同造成的D．三條曲線的差異可能是處理溫度的不同造成的核心要點(diǎn)突破解析：選D。三種處理?xiàng)l件下的生成物的最大量一樣，說明三種條件下的反應(yīng)底物的量相等，所以C錯(cuò)誤；該圖中影響生成物總量變化的因素可能是酶的劑量、溫度和pH，其中溫度和pH影響酶的活性。實(shí)驗(yàn)專題探究1．酶的專一性(1)實(shí)驗(yàn)原理酶的專一性及影響酶活性的條件的實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)專題探究②用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后，再用斐林試劑鑒定，根據(jù)是否有磚紅色沉淀生成來判斷淀粉酶是否對(duì)二者都有催化作用，從而探索酶的專一性。實(shí)驗(yàn)專題探究(2)實(shí)驗(yàn)操作程序試管編號(hào)分組并進(jìn)行單一變量處理實(shí)驗(yàn)專題探究分別加入等量唾液淀粉酶溶液，并37℃保溫5min實(shí)驗(yàn)專題探究分別加入斐林試劑并在60℃熱水中保溫2min實(shí)驗(yàn)專題探究觀察現(xiàn)象：1號(hào)試管有磚紅色沉淀生成，2號(hào)試管無磚紅色沉淀生成結(jié)論：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解實(shí)驗(yàn)專題探究2．溫度能影響酶的活性(1)實(shí)驗(yàn)原理①實(shí)驗(yàn)專題探究②溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺來判斷酶的活性。(2)實(shí)驗(yàn)流程序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31加等量可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL2控制不同溫度條件60℃熱水(5分鐘)沸水(5分鐘)冰塊(5分鐘)實(shí)驗(yàn)專題探究序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管33加等量新鮮淀粉酶溶液1mL(5分鐘)1mL(5分鐘)1mL(5分鐘)4加等量碘液1滴1滴1滴5觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不出現(xiàn)藍(lán)色(呈現(xiàn)碘液顏色)藍(lán)色藍(lán)色結(jié)論溫度能影響酶的活性實(shí)驗(yàn)專題探究3．pH對(duì)酶活性的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理②pH可影響酶活性，從而影響O2的產(chǎn)生量，據(jù)O2產(chǎn)生量的多少可判斷pH對(duì)酶活性的影響。實(shí)驗(yàn)專題探究(2)實(shí)驗(yàn)程序序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴2注入等量不同pH的溶液1mL蒸餾水1mL鹽酸1mLNaOH3注入等量的H2O2溶液2mL2mL2mL4觀察現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)專題探究實(shí)戰(zhàn)演練試管編號(hào)①②③④⑤⑥2mL3%淀粉溶液＋＋＋－－－2mL3%蔗糖溶液－－－＋＋＋1mL2%淀粉酶溶液＋＋＋＋＋＋反應(yīng)溫度(℃)4060804060802mL斐林試劑＋＋＋＋＋＋磚紅色深淺*＋＋＋＋＋＋－－－(2010年中山市四校聯(lián)考)下表是探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的作用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果。注：“＋”表示有；“－”表示無；*此行“＋”的多少表示顏色的深淺。實(shí)驗(yàn)專題探究根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以下結(jié)論正確的是(

)A．蔗糖被水解成非還原糖B．上述①②③反應(yīng)的自變量為溫度C．淀粉酶活性在40℃比60℃高D．淀粉酶對(duì)蔗糖的水解具有專一性實(shí)驗(yàn)專題探究解析：選B。分析本題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可知，本實(shí)驗(yàn)研究酶的專一性及溫度對(duì)酶活性的影響。淀粉酶只能催化淀粉水解為還原糖，不能催化蔗糖水解；通過①②③的結(jié)果說明，淀粉酶的活性在60℃比40℃高。(2009年高考廣東卷)水稻細(xì)胞內(nèi)合成的某物質(zhì)，能夠在常溫下高效分解淀粉，該物質(zhì)(

)A．在4℃條件下易變性B．只含有C、HC．也能催化淀粉合成

D．含有羧基高頻考點(diǎn)例析考點(diǎn)一酶的本質(zhì)及特性例1高頻考點(diǎn)例析

【解析】由題意知，該物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)合成，具有生物催化作用，故該物質(zhì)為酶。生物體內(nèi)絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)由氨基酸脫水縮合形成，其肽鏈上含有氨基和羧基；酶的活性易受溫度、pH的影響，低溫時(shí)酶的活性受抑制，高溫、pH過高或過低會(huì)使酶失活；蛋白質(zhì)主要含C、H、O、N四種元素，有的蛋白質(zhì)還含P、S等元素；酶有專一性，一種酶只能催化一種或一類物質(zhì)的生化反應(yīng)?！敬鸢浮?/p>

D高頻考點(diǎn)例析

(1)酶一定含有的元素有哪些？(2)該淀粉酶可以在體外發(fā)揮作用嗎？【提示】

(1)C、H、O、N

(2)可以互動(dòng)探究高頻考點(diǎn)例析考點(diǎn)二影響酶活性的因素例2(2009年高考寧夏卷)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)，酶活性上升高頻考點(diǎn)例析

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】酶活性受溫度的影響，在低溫時(shí)酶活性低，隨著溫度的升高，酶活性逐漸增強(qiáng)，到達(dá)最適溫度后，再升高溫度，酶活性下降，當(dāng)溫度過高時(shí)，酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞，酶變性失活，因此B項(xiàng)正確。溫度由t2下降到最適溫度，酶活性可能升高；酶在低溫時(shí)活性降低，但空間結(jié)構(gòu)不會(huì)被破壞，溫度升高，酶活性恢復(fù)，因此常在低溫下保存酶。高頻考點(diǎn)例析

【答案】

B【歸納提升】識(shí)圖應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)明確橫、縱坐標(biāo)表示的變量。橫、縱坐標(biāo)不同，曲線表示的意義不同。(2)理解曲線所表示的意義。曲線中橫坐標(biāo)是自變量，縱坐標(biāo)是因變量，曲線表示縱坐標(biāo)隨橫坐標(biāo)的變化而變化。(3)關(guān)注曲線的特殊點(diǎn)及標(biāo)注點(diǎn)。如圖中的t1及t2點(diǎn)。高頻考點(diǎn)例析

(2009年高考全國卷Ⅱ)請(qǐng)用所給的實(shí)驗(yàn)材料和用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證哺乳動(dòng)物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性，要求完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問題：實(shí)驗(yàn)材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4種溶液，斐林試劑、試管、37℃恒溫水浴鍋、沸水浴鍋?？键c(diǎn)三關(guān)于酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)例3高頻考點(diǎn)例析

(1)若“＋”代表加入適量的溶液，“－”代表不加溶液，甲、乙等代表試管標(biāo)號(hào)，請(qǐng)用這些符號(hào)完成下表實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。溶液試管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲＋－＋－高頻考點(diǎn)例析

(2)實(shí)驗(yàn)步驟：①按照上表中的設(shè)計(jì)，取試管、加溶液。②________________________________③________________________________④________________________________(3)結(jié)果預(yù)測(cè)：___________________。高頻考點(diǎn)例析

(4)結(jié)論：_______________________。(5)在上述實(shí)驗(yàn)中，如果僅將37℃恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到20℃，而在其他條件不變的情況下重做上述實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色會(huì)比37℃時(shí)的淺，其原因是________________。高頻考點(diǎn)例析【解析】酶具有專一性，一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。唾液淀粉酶可以將淀粉分解為可溶性的還原糖，但不能分解蔗糖；蔗糖酶可將蔗糖分解為可溶性還原糖，但不能分解淀粉。可溶性還原糖遇斐林試劑在沸水浴條件下出現(xiàn)磚紅色沉淀。要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證蔗糖酶和唾液淀粉酶的專一性，在實(shí)驗(yàn)中要體現(xiàn)等量原則和對(duì)照原則。實(shí)驗(yàn)時(shí)可設(shè)置四支試管，甲和丙試管中添加等量的蔗糖溶液，乙和丁試管中添加等量的淀粉高頻考點(diǎn)例析

溶液，然后再向甲和丁中加入等量的蔗糖