2024高考生物二輪復(fù)習(xí)專題二細胞代謝考點一酶在細胞代謝中的作用學(xué)案

PAGE9-專題二細胞代謝概念細胞的生存須要能量和養(yǎng)分物質(zhì)1．說明酶的化學(xué)本質(zhì)。2．理解酶活性受到溫度和pH的影響。3．說明ATP是驅(qū)動細胞生命活動的干脆能源物質(zhì)。4．說明光合作用的過程及能量的變更。5．說明細胞呼吸的過程及能量的變更。6．理解影響光合作用和細胞呼吸的環(huán)境因素。1．酶與ATP提示：①蛋白質(zhì)②RNA③催化④活化能⑤較溫柔⑥溫度⑦pH⑧A—P～P～P⑨水解⑩合成?細胞呼吸?干脆2．光合作用與細胞呼吸提示：①CO2＋H2Oeq\o(→,\s\up14(光能),\s\do20(葉綠體))(CH2O)＋O2②葉綠體類囊體的薄膜上③2H2Oeq\o(→,\s\up14(光))4[H]＋O2④ADP＋Pieq\o(→,\s\up14(光、酶))ATP⑤將光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能⑥CO2＋C5eq\o(→,\s\up14(酶))2C3⑦有機物中穩(wěn)定化學(xué)能⑧光、CO2、溫度等⑨C6H12O6＋6H2O＋6O2eq\o(→,\s\up14(酶))12H2O＋6CO2＋能量⑩2C3H4O3＋6H2Oeq\o(→,\s\up14(酶))6CO2＋20[H]＋能量(少)?24[H]＋6O2eq\o(→,\s\up14(酶))12H2O＋能量(多)?C6H12O6eq\o(→,\s\up14(酶))2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量(少)或C6H12O6eq\o(→,\s\up14(酶))2C3H6O3(乳酸)＋能量(少)?溫度、O2、濃度、H2O等一、酶1．酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核苷酸。(×)提示：酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，其基本組成單位分別是氨基酸和核糖核苷酸。2．酶是由活細胞產(chǎn)生的，因此酶只能在細胞內(nèi)發(fā)揮作用。(×)提示：酶是由活細胞產(chǎn)生的，酶在細胞內(nèi)外、身體內(nèi)外都能發(fā)揮作用。3．過酸、過堿或溫度過高、過低，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。(×)提示：過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；溫度過低會降低酶的活性，但不失活。4．利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響。(×)提示：過氧化氫加熱會分解，不能用來探究溫度對酶活性的影響。二、ATP1．ATP中的A是腺嘌呤，與DNA中的堿基A的含義一樣。(×)提示：ATP中的A是腺苷，DNA中的堿基A是腺嘌呤，含義不一樣。2．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆的，時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中。(×)提示：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是不行逆的。3．ATP中的能量可來自光能和化學(xué)能，也可轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能。(√)三、細胞呼吸1．人猛烈運動時，骨骼肌進行無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)。(×)提示：人猛烈運動時，骨骼肌進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，不產(chǎn)生二氧化碳。2．葡萄糖可以通過線粒體雙層膜，在線粒體內(nèi)經(jīng)過代謝產(chǎn)生二氧化碳和水。(×)提示：丙酮酸可以通過線粒體雙層膜，在線粒體內(nèi)經(jīng)過代謝產(chǎn)生二氧化碳和水。3．一般水果保鮮的條件是無氧、干燥、零下低溫。(×)提示：一般水果保鮮的條件是低氧、零上低溫，不能干燥。4．選用透氣性好的“創(chuàng)可貼”是為了保證人體細胞的有氧呼吸。(×)提示：選用透氣性好的“創(chuàng)可貼”是防止厭氧菌大量繁殖。四、光合作用1．葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的汲取峰值不同。(√)2．水在光下分解為[H]和氧氣的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。(×)提示：水在光下分解為[H]和氧氣的過程發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜。3．自養(yǎng)生物是專指能夠通過光合作用制造有機物的生物。(×)提示：硝化細菌通過化能合成作用制造有機物，也是自養(yǎng)生物。4．相宜條件下光合作用過程中C5/C3的比值，在停止供應(yīng)CO2后會上升。(√)考點一酶在細胞代謝中的作用1．理清酶的作用機理、特性及影響因素的3類曲線(1)酶的作用原理①由圖可知，酶的作用原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。②若將酶變?yōu)闊o機催化劑，則b在縱軸上向上移動。用加熱的方法不能降低活化能，但會供應(yīng)活化能。(2)酶的特性曲線①圖1中加酶的曲線和加無機催化劑的曲線比較表明：酶具有高效性。②圖2中兩曲線比較表明：酶具有專一性。(3)影響酶促反應(yīng)速率因素的曲線分析溫度pH底物濃度酶濃度在最適溫度條件下，酶的活性最高；溫度偏高或偏低，都會使酶的活性降低。溫度過高會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而失活在最適pH條件下，酶的活性最高；每種酶只能在肯定的pH范圍內(nèi)表現(xiàn)出活性，過酸或過堿都會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而失活當(dāng)?shù)孜镞_到肯定濃度后，受酶數(shù)量的限制，酶促反應(yīng)速率不再增加底物足夠，其他條件相宜的狀況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比(4)應(yīng)用“四看法”分析酶促反應(yīng)曲線一看兩坐標軸的含義：分清自變量與因變量，了解兩個變量間的關(guān)系。二看曲線的變更：利用數(shù)學(xué)模型法視察同一條曲線的升、降或平的變更，駕馭變量變更的生物學(xué)意義。如在分析影響酶促反應(yīng)的因素時，一般狀況下，曲線未達到平衡時，限制因素是橫坐標所表示的因素，當(dāng)曲線達到平衡狀態(tài)后，限制因素是除橫坐標所表示的因素之外的其他因素。三看特別點：即曲線的起點、終點、頂點、轉(zhuǎn)折點、交叉點等，理解特別點的意義。四看不同曲線的變更：理解曲線之間的內(nèi)在聯(lián)系，找出不同曲線的異同及變更的緣由。2．有關(guān)酶的試驗設(shè)計(1)精確選取試驗材料和檢測指標試驗?zāi)康脑囼灢牧蠙z測指標(試劑)留意事項高效性過氧化氫與過氧化氫酶O2產(chǎn)生的快慢與多少與無機催化劑對比專一性淀粉、蔗糖與淀粉酶斐林試劑不能用碘液檢測結(jié)果探究溫度對酶活性的影響淀粉和淀粉酶碘液不能用過氧化氫與過氧化氫酶；不能用斐林試劑檢驗結(jié)果探究pH對酶活性的影響過氧化氫與過氧化氫酶O2產(chǎn)生的快慢與多少不能用淀粉和淀粉酶(2)探究酶的最適溫度或最適pH：①試驗設(shè)計思路：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(底物t1溫度（或pH1）下＋酶t1溫度（或pH1）下,底物t2溫度（或pH2）下＋酶t2溫度（或pH2）下,???,底物tn溫度（或pHn）下＋酶tn溫度（或pHn）下))eq\o(→,\s\up14(檢),\s\do5(測))eq\x(底物的分解量（或剩余量）或產(chǎn)物的生成量)②試驗設(shè)計程序：(3)有關(guān)酶的驗證、探究或評價性試驗題解題策略第一步，分析試驗?zāi)康?，確定自變量與因變量(檢測指標)。其次步，明確試驗原理，理清自變量和無關(guān)變量的限制方法。第三步，分析試驗步驟，推斷是否遵循試驗的比照原則、單一變量原則及科學(xué)性原則。第四步，假如是選擇題，要依據(jù)試驗原理、試驗原則、所學(xué)的生物學(xué)問進行綜合分析，然后做出推斷；假如是非選擇題則應(yīng)留意聯(lián)系教材學(xué)問綜合分析，以確定所填答案。1．絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA，合成的原料有氨基酸或核糖核苷酸，合成的場所主要是核糖體或細胞核。2．凡是活細胞(哺乳動物成熟的紅細胞除外)都能產(chǎn)生酶，酶不能來自食物。3．酶只有催化功能，不具有調(diào)整作用，也不作為能源和組成物質(zhì)。4．酶既可在細胞內(nèi)、外發(fā)揮作用，也可以在身體內(nèi)、外發(fā)揮作用。5．低溫只抑制酶的活性，不破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，但高溫、強酸和強堿都能使酶變性失活。6．過氧化氫酶是降低了過氧化氫分解反應(yīng)的活化能，而加熱是使過氧化氫分子獲得能量。7．酶只變更反應(yīng)速率，不改變更學(xué)反應(yīng)的平衡點。酶只是縮短了到達平衡點的時間，而平衡點的大小只能由底物的量來確定。8．酶是化學(xué)反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后酶的性質(zhì)、數(shù)量都沒有發(fā)生變更。溫度和pH對酶促反應(yīng)速率的影響與底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)速率影響的本質(zhì)有什么不同？提示：溫度和pH影響酶促反應(yīng)速率的緣由是影響了酶的活性；底物濃度和酶濃度影響酶促反應(yīng)速率的緣由是影響了酶分子和底物分子的結(jié)合，酶的活性并沒有變更。1．一般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，因此在生產(chǎn)上具有更為廣泛的應(yīng)用前景。請設(shè)計試驗測定極端耐熱淀粉酶起催化作用的最適溫度，完成以下兩個問題：(1)此試驗中除自變量和因變量外，還須要考慮哪些因素？(指出兩點即可)(2)簡要寫出測定該酶催化作用最適溫度的試驗思路。提示：(1)底物淀粉溶液的濃度和用量、pH及添加試劑的量、試驗操作依次。(2)在40℃和100℃之間設(shè)置一系列溫度梯度的試驗組，其他試驗條件相宜且相同。以反應(yīng)液和碘液發(fā)生顏色反應(yīng)的程度為指標確定最適溫度。2．某科研小組經(jīng)探討得知X酶存在于人的肝細胞中，能將糖原分解為還原糖。酶必需保持正常的結(jié)構(gòu)才能發(fā)揮催化作用，請利用這一原理設(shè)計試驗，探究X酶的化學(xué)本質(zhì)原委是蛋白質(zhì)還是RNA。簡要寫出試驗思路，并預(yù)期試驗結(jié)果及結(jié)論(要求：試驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)。提示：試驗思路：甲組將X酶用蛋白酶處理，再與糖原溶液混合，在相宜條件下保持一段時間后，檢測是否有還原糖的產(chǎn)生。乙組將X酶用RNA酶處理，再與糖原溶液混合，在相宜條件下保持一段時間后，檢測是否有還原糖的產(chǎn)生。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：①若甲組有還原糖生成，乙組沒有還原糖生成，則說明X酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA；②若甲組沒有還原糖生成，乙組有還原糖生成，則說明X酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。(2024·浙江卷)為探討酶作用的影響因素，進行了“探究pH對過氧化氫酶的影響”的活動。下列敘述錯誤的是()A．反應(yīng)小室應(yīng)保持在相宜水溫的托盤中B．加入各組反應(yīng)小室中含有酶的濾紙片的大小和數(shù)量應(yīng)一樣C．將H2O2加到反應(yīng)小室中的濾紙片上后需快速加入pH緩沖液D．比較各組量筒中收集的氣體量可推斷過氧化氫酶作用的相宜pH范圍解析：溫度也會影響酶的活性，且該試驗中溫度為無關(guān)變量，應(yīng)保持相同且相宜，則反應(yīng)小室應(yīng)保持在相宜水溫的托盤中，A正確；各組的濾紙片大小和數(shù)量屬于無關(guān)變量，應(yīng)保持一樣，B正確；應(yīng)將反應(yīng)小室稍立起，使有濾紙片的一側(cè)在上面，然后依次當(dāng)心加入pH緩沖液和H2O2溶液，此時混合液不能與濾紙片接觸，C錯誤；比較各組量筒中收集的氣體量，可以反映在不同pH條件下過氧化氫酶的活性大小，從而推斷過氧化氫酶的相宜pH范圍，D正確。答案：C熱點一考查酶的本質(zhì)、作用和特性1．(2024·煙臺聯(lián)考)下列對動物體內(nèi)酶、激素和ATP這三類有機物的相關(guān)敘述，錯誤的是()A．這三類有機物肯定都含有C、H、OB．成年男性體內(nèi)，精原細胞形成精子的過程中有酶、激素和ATP的參加C．能合成酶的細胞肯定都能合成ATPD．酶和ATP均可以在細胞內(nèi)外發(fā)揮作用，而激素只能在細胞內(nèi)發(fā)揮作用解析：酶的本質(zhì)為蛋白質(zhì)或RNA，激素為固醇類或含氮類物質(zhì)，它們和ATP都含有C、H、O，A正確；精原細胞形成精子的過程中需酶的催化，須要性激素的調(diào)整，須要消耗ATP，B正確；活細胞(哺乳動物成熟紅細胞除外)均能合成酶和ATP，能合成酶的細胞肯定都能合成ATP，C正確；激素大多數(shù)由內(nèi)分泌細胞分泌進入細胞外液中發(fā)揮作用，D錯誤。答案：D辨析酶、激素、抗體、神經(jīng)遞質(zhì)比較項目酶激素抗體神經(jīng)遞質(zhì)化學(xué)本質(zhì)多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA蛋白質(zhì)、多肽、固醇、氨基酸衍生物等球蛋白乙酰膽堿、多巴胺、氨基酸類、NO等產(chǎn)生細胞活細胞內(nèi)分泌腺細胞或下丘腦細胞漿細胞神經(jīng)細胞作用部位細胞內(nèi)外靶細胞或靶器官內(nèi)環(huán)境突觸后膜作用后的變更不發(fā)生變更被滅活被降解被降解或移走熱點二考查酶的試驗設(shè)計過程2．(2024·貴州遵義五校適應(yīng)性考試)某學(xué)生愛好小組進行了“探究pH對過氧化氫酶的影響”的試驗，試驗結(jié)果如下表所示，下列相關(guān)敘述錯誤的是()緩沖液pH5.0pH6.0pH7.0pH8.0收集到氣體體積/mL0.5min6.57.68.38.01min9.511.312.311.6A．過氧化氫酶活性可通過單位時間收集到的氣體體積反映B．每一個試驗組中含有酶的濾紙片數(shù)量要相等C．表中數(shù)據(jù)可說明過氧化氫酶的最適pH為7.0左右D．過氧化氫酶在動物肝臟細胞和血細胞中濃度很高解析：過氧化氫酶可催化H2O2分解為H2O和O2，因此過氧化氫酶活性可通過單位時間內(nèi)收集到的氣體體積來反映，A正確；本試驗的目的是探究pH對過氧化氫酶的影響，因此自變量是pH，其他無關(guān)變量如含有酶的濾紙片數(shù)量等要相同，B正確；依據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，在0.5min內(nèi)，pH為7.0時收集到的氣體最多，可說明過氧化氫酶的最適pH為7.0左右，C正確；酶具有微量、高效的特性，因此過氧化氫酶在動物肝臟細胞和血細胞中濃度不高，D錯誤。答案：D熱點三考查酶相關(guān)試驗的評價與修正3．(2024·保定模擬)某試驗小組探究了不同濃度的NaCl溶液對淀粉酶催化淀粉水解的反應(yīng)速率的影響，獲得的試驗結(jié)果如表所示。下列相關(guān)分析錯誤的是()NaCl溶液濃度/(mol·L－1)00.050.100.150.200.250.30酶促反應(yīng)速率相對值5.05.76.26.56.05.44.3A.該試驗中自變量為NaCl溶液濃度，底物濃度為無關(guān)變量B．該試驗中酶促反應(yīng)速率可以用單位時間內(nèi)淀粉的消耗量來表示C．0.30mol·L－1的NaCl溶液使淀粉酶變性，導(dǎo)致酶促反應(yīng)速率降低D．該試驗表明NaCl溶液濃度過高會降低酶促反應(yīng)速率解析：該試驗的自變量為NaCl溶液濃度，底物為淀粉溶液，其濃度為無關(guān)變量，A正確；該試驗中酶促反應(yīng)速率可以用單位時間內(nèi)淀粉的消耗量來表示，也可用單位時間內(nèi)產(chǎn)物的產(chǎn)生量來表示，B正確；較高濃度的NaCl溶液使酶促反應(yīng)速率降低是由于鹽析，而鹽析并沒有使淀粉酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變更，沒有使淀粉酶變性，C錯