2023屆高考生物酶與ATP復(fù)習(xí)

PAGE2023屆高考生物酶與ATP復(fù)習(xí)第二局部新陳代謝第8講酶與ATP一.考點(diǎn)內(nèi)容全解〔一〕本講考什么1.酶的發(fā)現(xiàn)與特性〔1〕酶的發(fā)現(xiàn)：按時(shí)間順序了解酶本質(zhì)的研究歷程及研究方法的精妙〔2〕酶的特性：2.ATP與能量〔1〕ATP是生命活動(dòng)的直接能量來(lái)源，但它在細(xì)胞內(nèi)的含量并不高，因此細(xì)胞內(nèi)ATP的形成與分解相當(dāng)頻繁?！?〕在ATP的形成與分解時(shí)都涉及到能量，但兩者能量的性質(zhì)有差異。〔二〕考點(diǎn)例析[例1]以下關(guān)于酶的表達(dá)，不正確的選項(xiàng)是A.酶的催化效率很高B.酶大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少量是RNAC.酶只有在細(xì)胞內(nèi)才具有催化功能D.淀粉酶不能催化麥芽糖分解成葡萄糖[解析]此題是對(duì)酶的根本性質(zhì)的考查。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的化學(xué)物質(zhì)，具有三個(gè)特性。酶雖然是活細(xì)胞產(chǎn)生的，但酶不僅在細(xì)胞內(nèi)具有催化作用，在細(xì)胞外的適宜環(huán)境中也同樣具有催化作用，典型的如消化道內(nèi)的消化酶作用。[答案]C[特別提示]對(duì)概念的理解一定要準(zhǔn)確，雖然酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，但作用的部位卻可以是多樣的，聯(lián)系實(shí)際分析可起到事半功倍的效果，消化道內(nèi)的消化就是大家所熟悉的一個(gè)例子。步驟方法觀察結(jié)果1常溫下自然分解氧氣泡少而小2常溫下加鐵離子氧氣泡稍多而小3常溫下參加鮮肝提取液氧氣泡極多而大4參加煮沸后冷卻的鮮肝提取液同自然分解一樣[同類(lèi)變式一]下表是為了認(rèn)識(shí)酶作用的特性，以20%的過(guò)氧化氫溶液為反響底物的一組實(shí)驗(yàn)方法及結(jié)果，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)不能得出的結(jié)論是A.酶的催化效率有高效性B.酶的催化條件有溫和性C.酶的催化對(duì)象有專(zhuān)一性D.高溫會(huì)使酶失去活性[解析]此題是以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)分析酶的特征，在考試中比擬常見(jiàn)。實(shí)驗(yàn)1是其它實(shí)驗(yàn)的對(duì)照，實(shí)驗(yàn)3與1比擬可得出酶具有高效性的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)4分析可得出酶發(fā)揮作用需要一定的條件，即必須是在常溫下有效。實(shí)驗(yàn)3與實(shí)驗(yàn)2比擬說(shuō)明酶的催化效率比普通的化學(xué)催化劑要強(qiáng)。但整個(gè)實(shí)驗(yàn)不能得出酶有專(zhuān)一性的特點(diǎn)。[答案]C[特別提示]實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析一定要實(shí)事求是，不能以主觀判斷代替實(shí)驗(yàn)分析，否那么實(shí)驗(yàn)本身就失去了意義，實(shí)驗(yàn)就成為一種形式。科學(xué)的價(jià)值在于通過(guò)具體的分析找到解決問(wèn)題的途徑或發(fā)現(xiàn)事實(shí)的真相。[同類(lèi)變式二]以下圖所示中的A、B、C三圖依次表示酶的濃度一定時(shí)，反響速度和反響物濃度、溫度、pH的關(guān)系.請(qǐng)根據(jù)圖答復(fù)以下問(wèn)題：(1)圖A中．反響物到達(dá)某一濃度時(shí)，反響速度不再上升，其原因是:__________(2)圖B中，a點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度稱(chēng)___________(3)圖B中。a點(diǎn)到b點(diǎn)曲線急劇下降，其原因是____________(4)將裝有酶與反響物的甲、乙兩試管分別放入12℃和75℃水浴鍋中，20分鐘后取出轉(zhuǎn)入37℃(5)圖C表示了______________催化反響的速率變化曲線。A.唾液淀粉酶B．胃蛋白酶C．胰蛋白酶D．植物淀粉酶[解析]此題要根據(jù)曲線對(duì)酶的性質(zhì)作出判斷，考查圖文轉(zhuǎn)化能力。(1)由于酶的濃度是一定的，酶的催化作用具有高效性，因此，在A圖中，當(dāng)反響物在低濃度范圍內(nèi)增加時(shí)，反響速度迅速上升。當(dāng)反響物到達(dá)一定程度時(shí)，隨著反響物濃度的增加，反響速度幾乎不再增加。這是因?yàn)椋好鸽m然具有高效性，但它的催化能力也是有一定限度的．當(dāng)所有的酶都發(fā)揮了最高效能后，反響物濃度再增加，反響速度也不再增加，這是受酶的濃度的影響〔2〕溫度影響酶的催化效率：在一定范圍內(nèi)，酶的催化效率與溫度成正相關(guān)，超過(guò)這個(gè)溫度(最適溫度)呈負(fù)相關(guān)。B圖中，a點(diǎn)酶的催化效率最高，因此，它所對(duì)應(yīng)的溫度就是酶反響的最適溫度。(3)從a點(diǎn)到b點(diǎn)曲線急劇下降，這是因?yàn)闇囟壬撸傅幕钚韵陆怠?4)由于甲試管的溫度較低，抑制了酶的活性，反響速度很慢，當(dāng)轉(zhuǎn)入37℃(酶反響的最適溫度)的水浴鍋中保溫后，其反響速度會(huì)迅速增加。乙試管在７5℃高溫下，酶變性失活，當(dāng)轉(zhuǎn)入37℃[答案]〔1〕受反響液中酶濃度的限制(２)酶反響的最適溫度(3)溫度升高使酶活性下降〔4〕速度加快無(wú)催化反響〔5〕C[例2]以下關(guān)于“ATPADP+Pi+能量〞反響式的表達(dá)．正確的選項(xiàng)是A．反響式物質(zhì)可逆，能量不可逆B．反響式能量可逆，物質(zhì)不可逆C．兩者均可逆D．生物體內(nèi)，ADP轉(zhuǎn)變成ATP所需能量都來(lái)自呼吸作用[解析]ATP與ADP的轉(zhuǎn)變僅僅只是物質(zhì)上的可逆，并不表示化學(xué)上的可逆反響．這是因?yàn)椋骸玻薄硰姆错憲l件上看：ATP的分解是一種水解反響。催化該反響的酶屬于水解酶；而ATP的生成是一種合成反響，催化該反響的酶屬合成酶，而酶具有專(zhuān)一性，因此反響條件不同。(２)從能量上看：ATP水解釋放的能量是儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中的化學(xué)能、而合成ATP的能量主要有化學(xué)能和太陽(yáng)光能。因此能量來(lái)源不同?！玻场硰腁TP的合成與分解的場(chǎng)所上看：ATP合成的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，而ATP分解的場(chǎng)所較多。如細(xì)胞膜〔主動(dòng)運(yùn)輸消耗ATP)、葉綠體基質(zhì)(暗反響中ATP放能、貯存在合成的有機(jī)物中)，細(xì)胞核(DNA的復(fù)制和RNA的合成耗能)等.因此其合成與分解的場(chǎng)所不完全相同.綜上所述，．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)變的反響并不是簡(jiǎn)單的可逆反響.[答案]A[同類(lèi)變式]下右圖示意生命活動(dòng)有關(guān)能源物質(zhì)之間的聯(lián)系，請(qǐng)分析答復(fù)〔1〕生物細(xì)胞內(nèi)主要的儲(chǔ)能物質(zhì)是圖中的_________?！?〕當(dāng)動(dòng)物體內(nèi)ATP缺乏時(shí)，會(huì)發(fā)生C的變化補(bǔ)充ATP〔丙〕，請(qǐng)寫(xiě)出生成ATP需要的條件____________?！?〕生物體內(nèi)最終的能源物質(zhì)是圖中的___________，它表示_____________。〔4〕圖中三項(xiàng)生理活動(dòng)的名稱(chēng)分別是：A__________，B_________D________.[解析]此題的解答需要明確生物體內(nèi)能量物質(zhì)的轉(zhuǎn)變過(guò)程與條件。核心是葡萄糖的形成與分解。由圖分析，形成葡萄糖的途徑為甲→丙→葡萄糖或乙→丙→葡萄糖，而題干已經(jīng)提示C過(guò)程是補(bǔ)充形成ATP的途徑，那么乙應(yīng)當(dāng)是ADP和Pi，甲應(yīng)為太陽(yáng)能，通過(guò)光合作用將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，它也是能量的最終來(lái)源。[答案]〔1〕多糖、脂肪〔2〕ADP、Pi、酶、能量〔3〕甲太陽(yáng)光〔4〕光合作用光反響光合作用暗反響呼吸作用[延伸拓展]圖象分析的關(guān)鍵之一是要明確關(guān)鍵點(diǎn)，這是解題的題眼，另外要正確應(yīng)用條件，如此題中丙為ATP，可大大減少解題的障礙。二．能力提升技巧〔一〕考試技巧在哪里本講內(nèi)容比擬根底，但實(shí)驗(yàn)問(wèn)題很多，要求能通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析實(shí)驗(yàn)或利用實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。1.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析一定要實(shí)事求是，盡可能聯(lián)系已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)解釋相關(guān)現(xiàn)象。2.實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)研究的最主要手段之一，對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)現(xiàn)已納入高考的考試要求中，如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：一定要了解實(shí)驗(yàn)的根本要求，如對(duì)變量的控制、對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)置等。證明酶特性的實(shí)驗(yàn)可舉例如[例4]。[例3]在煮過(guò)的和沒(méi)煮過(guò)的土豆片上分別滴幾滴過(guò)氧化氫。在土豆片X上出現(xiàn)泡沫，在土豆片Y上沒(méi)有泡沫，以下哪一項(xiàng)為哪一項(xiàng)正確的解釋A.土豆片X是煮過(guò)的，因?yàn)檫^(guò)氧化氫只影響碳水化合物分解成單糖

B.土豆片X是煮過(guò)的，因?yàn)樵跊](méi)煮過(guò)的土豆片中的酶使過(guò)氧化氫不起作用

C.土豆片X是沒(méi)煮過(guò)的，因?yàn)榧?xì)胞中含有酶，促使H2O2的分解，但酶會(huì)在高溫中失效

D.土豆片X是沒(méi)煮過(guò)的，因?yàn)檫^(guò)氧化氫分解土豆片中的酶[解析]本實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明確，分析問(wèn)題時(shí)可思考為什么在滴過(guò)氧化氫溶液時(shí)會(huì)冒泡：細(xì)胞內(nèi)有過(guò)氧化氫酶，酶的特性是發(fā)揮作用需要常溫條件，加熱后使酶蛋白變性而失去活力，本例中過(guò)氧化氫酶將H2O2分解而出現(xiàn)氣泡。[答案]C[例4]實(shí)驗(yàn)研究pH對(duì)酶活性的影響，準(zhǔn)備5支含有等量酶溶液但pH各不相同的試管，每支試管加1塊1cm3的正方體凝固蛋白塊，試管均置于25℃酶溶液的pH12345蛋白塊消失的時(shí)間〔min〕1391145>60〔1〕酶活性最強(qiáng)時(shí)的pH是_________?！?〕蛋白塊消失的時(shí)間與酶活性強(qiáng)弱的關(guān)系是_________?！?〕請(qǐng)以2種方法改良實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)在更短的時(shí)間內(nèi)完成。〔4〕在人體消化道中，能分泌本實(shí)驗(yàn)中酶的部位是_________。〔5〕為確認(rèn)蛋白塊的消失是由于酶的作用，還應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行什么設(shè)計(jì)?[解析]此題不同于上例的是除對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析外，還需要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步完善，即需要實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知道，蛋白塊消失越快，酶的活性應(yīng)當(dāng)越強(qiáng)。為了加快實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，可對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改良：酶的特性有高效性，在反響物濃度一定的條件下，酶量的增加對(duì)速度無(wú)大的影響，但假設(shè)增大反響物與酶的接觸面積，那么相當(dāng)于增加了反響物濃度，將加快反響速度；酶發(fā)揮催化效能需要一定的溫度，有一個(gè)最適溫度，模擬人體內(nèi)的溫度應(yīng)為37℃[答案]〔1〕2〔2〕酶活性越大，蛋白質(zhì)分解越快，蛋白塊消失的時(shí)間越短〔3〕方法Ⅰ：將溫度由25℃提高至大約37℃。方法Ⅱ：將原題中正方體蛋白塊處理得更小〔如切成0.5×0.5×0.5=0.125cm3〕，這相當(dāng)于消化道內(nèi)進(jìn)行的物理性消化〔4〕胃〔小腸不可，因pH與題意不符〕〔5〕另增加一個(gè)試管，放入等量的蛋白塊并將pH調(diào)得適當(dāng)，但不加酶溶液[延伸拓展]實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循單因子變量原那么，否那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋缺乏科學(xué)性，邏輯上也是有漏洞的。三.根底能力測(cè)試1.在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉處于暫時(shí)相對(duì)缺氧狀態(tài)，葡萄糖的消耗量劇增，但產(chǎn)生的ATP不多。這是因?yàn)锳.大量能量以熱能的形式散失了B.大量能量合成了磷酸肌酸

C.大量能量沒(méi)有釋放出來(lái)D.大量能量隨汗水流失了2.如果酶的數(shù)量一定，以下哪個(gè)圖示最確切地反映了反響速率與底物數(shù)量之間的關(guān)系3.1個(gè)葡萄糖分子經(jīng)過(guò)徹底氧化分解可產(chǎn)生36或38個(gè)ATP。1molATP的高能磷酸鍵儲(chǔ)存能量約30.54kJ；1mol葡萄糖氧化共釋放2872.2kJ能量。那么細(xì)胞中能量的轉(zhuǎn)化率最低為A．25%B．30% C．38%D．46%4.以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是A．糖類(lèi)中的纖維素一般不作為能源物質(zhì)B．蛋白質(zhì)的儲(chǔ)能少，所以不作為能源物質(zhì)C．脂類(lèi)中的類(lèi)脂主要用于膜結(jié)構(gòu)的組成D．糖元也是人體內(nèi)的儲(chǔ)藏能源物質(zhì)之一5.以下物質(zhì)水解后所釋放出的能量可直接用于肌肉收縮的是A、肝糖元B．肌糖元C．葡萄糖D．三磷酸腺苷6.生物氧化〔有氧吸呼〕不同于燃燒的是①有機(jī)物中的能量逐步釋放的②有機(jī)物中的能量爆發(fā)釋放的③釋放能量與ATP的生成是偶聯(lián)的④生物氧化也是氧氣對(duì)有機(jī)物的直接氧化A．①③B．②④C．①④D．②③7.以下ADP含量增加的過(guò)程是A.K＋進(jìn)入腎小管壁的上皮細(xì)胞B.苯進(jìn)入生物細(xì)胞C.線粒體中的氫與氧結(jié)合D.甘油吸收進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞8.血液凝固是一系列酶促反響過(guò)程，采集到的血液在體外以下哪種溫度條件下凝固最快?A．0℃B．15℃C.25四．潛能挑戰(zhàn)測(cè)試9.以下有關(guān)能量的表述，正確的選項(xiàng)是A、正常情況下，生物體的總能源、主要能源物質(zhì)、儲(chǔ)藏能源物質(zhì)、直接能源物質(zhì)分別是光能、糖類(lèi)，蛋白質(zhì)、ATP

B、只有綠色植物可以利用光能

C、動(dòng)物和人體內(nèi)，形成ATP的途徑只有呼吸作用

D、每克脂肪儲(chǔ)能多于每克糖類(lèi)的主要原因是脂肪分子中含C、H比例高10.以下圖是小麥淀粉酶在不同溫度條件下的催化效率變化曲線，請(qǐng)答復(fù)：〔1〕在35℃時(shí)，小麥淀粉酶的催化效率是 〔2〕在 度和 度時(shí)，催化效率都降為0，但在再回復(fù)到35℃時(shí)，僅 者的催化效率可望恢復(fù)，說(shuō)明 11.請(qǐng)根據(jù)以下材料設(shè)計(jì)一個(gè)證明酶是蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)材料：5%的NaOH溶液、3%的CuSO4溶液、雞蛋、人的口腔唾液、水、小燒杯、玻璃棒、試管、滴管和滴瓶、脫脂棉。實(shí)驗(yàn)原理：蛋白質(zhì)在堿性溶液中與硫酸銅反響產(chǎn)生紫色物質(zhì)(蛋白質(zhì)的雙縮脲反響)，如能證明酶也能發(fā)生雙縮反響，證明酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)。實(shí)驗(yàn)步驟：(1)(2)(3)(4)結(jié)果觀察：結(jié)論：12.工業(yè)上常用發(fā)酵罐生產(chǎn)淀粉酶，現(xiàn)用發(fā)酵罐研究碳水化合物的種類(lèi)對(duì)于微生物產(chǎn)生淀粉酶的影響，將多種不同碳水化合物用于研究，實(shí)驗(yàn)中，pH值維持在7～8之間，其它條件保持穩(wěn)定，測(cè)定淀粉酶的產(chǎn)量(相對(duì)值)，結(jié)果如下表所示：(1)關(guān)于碳水化合物種類(lèi)對(duì)于微生物產(chǎn)生淀粉酶的影響，你有何結(jié)論?根據(jù)這一結(jié)論再做出一項(xiàng)假說(shuō)。(2)說(shuō)明淀粉酶的一項(xiàng)商業(yè)用途。(3)為什么說(shuō)微生物能利用多種碳水化合物是其具有的生存優(yōu)勢(shì)?(4)進(jìn)一步研究酸堿度對(duì)于微生物淀粉酶產(chǎn)量的影響，只用一種碳水化合物，結(jié)果如下表所示：①這項(xiàng)研究中使用哪一類(lèi)碳水化合物最為適宜?②評(píng)價(jià)酸堿度是如何影響微生物產(chǎn)生淀粉酶的?五.標(biāo)答與點(diǎn)撥1.C〔無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物中含大量能量〕2.B〔酶具有高效性的特點(diǎn)，但高效性也是有一定限度的，底物濃度過(guò)高對(duì)速度無(wú)太大影響〕3.C(36x30.54/2872.2=38%)4.B〔蛋白質(zhì)一般不作能源物質(zhì)，但在能量缺乏的情況下也可作能源〕5.D〔ATP是直接能源〕6.A〔生物氧化是一個(gè)系統(tǒng)反響，經(jīng)歷了很多步