2025版高考生物一輪復習第5章細胞的能量供應和利用1酶和ATP教案新人教版必修1

PAGE11-酶和ATP考點一酶的本質(zhì)與特性1.關(guān)于酶的八種說法：項目正確說法錯誤說法產(chǎn)生場所活細胞(不考慮哺乳動物成熟的紅細胞等)具有分泌功能的細胞才能產(chǎn)生化學本質(zhì)有機物(絕大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA)蛋白質(zhì)作用場所可在細胞內(nèi)、細胞外、體外發(fā)揮作用只在細胞內(nèi)起催化作用溫度影響低溫只抑制酶的活性，不會使酶變性失活低溫柔高溫均使酶變性失活作用酶只起催化作用酶具有調(diào)整、催化等多種功能來源生物體內(nèi)合成有的可來源于食物等組成單位氨基酸、核糖核苷酸只有氨基酸合成場所核糖體、細胞核等只有核糖體2.酶的特性：(1)高效性。②試驗中的單一變量：催化劑的種類。(2)專一性。①試驗設(shè)計思路：或者②試驗中的單一變量：不同底物或者不同種類的酶液。【高考警示】(1)檢驗試劑的選擇：若選擇淀粉和淀粉酶來探究溫度對酶活性的影響，檢測酶的催化作用宜選用碘液，不宜選用斐林試劑，因為用斐林試劑鑒定時需水浴加熱，而該試驗中需嚴格限制溫度。(2)試驗材料的選擇：①在探究溫度對酶活性的影響的試驗中，不宜選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶作試驗材料，因為過氧化氫(H2O2)在常溫常壓時就能分解，加熱的條件下分解會加快，從而影響試驗結(jié)果。②在探究pH對酶活性的影響試驗中，不宜選用淀粉和淀粉酶作試驗材料，因為在酸性條件下淀粉本身分解也會加快，從而影響試驗結(jié)果。【典例】下列關(guān)于酶的敘述，正確的是 ()A.酶具有催化作用并都能與雙縮脲試劑反應呈紫色B.酶應當在最適溫度下長期保存以保持其最高活性C.細胞代謝能夠有條不紊地進行主要由酶的高效性確定D.酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應的底物【解析】選D。大部分酶是蛋白質(zhì)，能和雙縮脲試劑反應呈紫色，少數(shù)酶是RNA，不能和雙縮脲試劑反應，A錯誤；酶應當保存在低溫下，B錯誤；細胞代謝能夠有條不紊地進行主要由酶的專一性確定，C錯誤；酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應的底物，D正確。(1)唾液淀粉酶最適溫度為37℃，若將唾液淀粉酶置于從100℃漸漸降低到37℃的環(huán)境中，酶的活性不變(填“上升”“不變”或“下降”)；若pH從7降低到2，酶的活性下降(填“上升”“不變”或“下降”)。(2)若將胃蛋白酶和唾液淀粉酶混合置于pH=7的試管中，然后再加淀粉一段時間后，試管中含有的成分有哪些？提示：胃蛋白酶在pH=7的環(huán)境中失去活性，因此胃蛋白酶不能催化淀粉酶水解，唾液淀粉酶催化淀粉水解成麥芽糖，因此試管中含有的物質(zhì)是胃蛋白酶、唾液淀粉酶、麥芽糖。(2024·沈陽模擬)下列關(guān)于酶的敘述，正確的是 ()A.老年斑的形成與酪氨酸酶的活性降低有關(guān)B.胰腺細胞以胞吐的方式排出胰蛋白酶，依靠于細胞膜的流淌性C.溶菌酶是溶酶體內(nèi)的水解酶，其作用是溶解細菌的細胞壁D.人在寒冷環(huán)境下，體內(nèi)與呼吸作用相關(guān)的酶活性會降低【解析】選B。出現(xiàn)“老年斑”是由于色素沉積導致的；酪氨酸酶活性降低，黑色素的合成削減，是老年人頭發(fā)變白的緣由，A錯誤；胰腺細胞以胞吐的方式排出胰蛋白酶，依靠于細胞膜的流淌性，B正確；溶酶體中的各種水解酶能夠分解許多種物質(zhì)，如蒼老、損傷的細胞器，溶菌酶可以溶解病原菌的細胞壁，水解酶不是溶菌酶，C錯誤；人為恒溫動物，體溫維持相對恒定，故寒冷的冬季，體內(nèi)酶的活性不會隨環(huán)境溫度的下降而降低，D錯誤?！炯庸逃柧殹?.下列關(guān)于酶的敘述正確的是 ()A.酶適于低溫下保存，因為低溫時雖然酶的活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定B.Fe3+和酶促使過氧化氫分解，是因為它們降低了化學反應的活化能，同時給過氧化氫供應能量C.酶是由內(nèi)分泌腺細胞合成的、具有催化作用的有機物D.酶與激素一樣運用后馬上被滅活，所以活細胞中須要源源不斷地合成酶【解析】選A。低溫下酶的活性被抑制，而空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不會變性失活，因此酶適于低溫下保存，A項正確；Fe3+和酶均促使過氧化氫分解，是因為它們均能降低化學反應的活化能，但不能給過氧化氫的分解供應能量，B項錯誤；酶是由活細胞產(chǎn)生的、具有催化作用的有機物，C項錯誤；酶在化學反應后不被滅活，不需源源不斷地合成，D項錯誤。2.(2024·太原模擬)下列關(guān)于探究酶活性試驗的設(shè)計思路，最相宜的是()A.利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響B(tài).利用過氧化氫和過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響C.利用淀粉、淀粉酶和斐林試劑探究溫度對酶活性的影響D.利用淀粉、淀粉酶和斐林試劑探究pH對酶活性的影響【解析】選B。溫度影響過氧化氫的分解，從而對過氧化氫酶活性測定造成干擾，A項錯誤；利用過氧化氫和過氧化氫酶可探究pH對酶活性的影響，B項正確；斐林試劑運用時須要水浴加熱，會對試驗結(jié)果造成干擾，C項錯誤；斐林試劑是堿性，變更試驗條件對試驗結(jié)果產(chǎn)生干擾，D項錯誤?？键c二與酶有關(guān)的曲線和圖形分析1.酶高效性的曲線：(1)與無機催化劑相比，酶的催化效率更高，說明酶具有高效性。(2)酶和無機催化劑一樣，只能縮短達到化學平衡所需時間，不改變更學反應的平衡點。2.酶專一性的曲線：(1)加入某種酶，底物A剩余量不變，而底物B剩余量削減。(2)某種酶不能催化底物A水解，可以催化底物B水解，說明酶具有專一性。3.酶專一性的圖形：(1)圖中A表示酶，B表示被催化的底物，E、F表示B被分解后的物質(zhì)，C、D表示不能被該酶催化的物質(zhì)。(2)酶和被催化的物質(zhì)都有特定的空間結(jié)構(gòu)。4.影響酶促反應速率的因素：(1)溫度和pH：①在肯定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的上升，酶的催化作用增加，超過這一范圍，酶的催化作用漸漸減弱甚至會丟失。②過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶空間結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度上升可復原活性。③從丙圖可以看出：反應溶液pH的變更不影響酶作用的最適溫度。(2)底物濃度和酶濃度對酶促反應速率的影響：①甲圖：在其他條件相宜、酶量肯定的狀況下，酶促反應速率隨底物濃度增加而加快，但當?shù)孜镞_到肯定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應速率不再增加。②乙圖：在底物足夠、其他條件相宜的狀況下，酶促反應速率與酶濃度成正比。【典例】(2024·全國卷Ⅱ)為了探討溫度對某種酶活性的影響，設(shè)置三個試驗組：A組(20℃)、B組(40℃)和C組(60℃)，測定各組在不同反應時間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同)，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)三個溫度條件下，該酶活性最高的是_______組。

(2)在時間t1之前，假如A組溫度提高10℃，那么A組酶催化反應的速度會_______。

(3)假如在時間t2時，向C組反應體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產(chǎn)物總量_________，緣由是_______________________。

(4)生物體內(nèi)酶的化學本質(zhì)是_____________，其特性有_____________(答出兩點即可)。

【解題指南】(1)關(guān)鍵信息：產(chǎn)物濃度與酶活性有關(guān)，酶活性受溫度影響，最適溫度時酶活性最高。(2)解題關(guān)鍵：溫度上升或底物增加都會影響酶促反應速率?！窘馕觥勘绢}主要考查酶的本質(zhì)與特性、溫度與底物對酶活性的影響。(1)由曲線分析知，B組的產(chǎn)物濃度達到飽和點的速度比A組快，C組由于溫度過高，導致酶失活，所以酶活性最高的是B組。(2)A組為20℃，低溫抑制酶的活性，適當上升溫度，酶的活性會增加，表現(xiàn)為催化反應的速度加快。(3)分析C組曲線可知，t2之前產(chǎn)物的濃度不再增加，說明反應已經(jīng)停止，酶失去了催化作用，此時再增加底物的量，因為酶已失活，產(chǎn)物的總量也不再增加。(4)酶是由活細胞產(chǎn)生的一類具有催化作用的有機物，主要是蛋白質(zhì)，還有少量的RNA。酶具有高效性、專一性和反應條件的溫柔性等特性。答案：(1)B(2)加快(3)不變60℃條件下，t2時酶已失活，即使增加底物，反應產(chǎn)物總量也不會增加(4)蛋白質(zhì)或RNA高效性和專一性(答出兩點即可)(1)據(jù)圖中信息分析：40℃不肯定(填“肯定”或“不肯定”)是該酶的最適溫度，理由是溫差過大，缺乏接近40℃條件下的產(chǎn)物濃度數(shù)據(jù)。

(2)影響酶促反應速率的因素有溫度、pH、底物濃度、酶濃度?！八目捶ā狈治雒复俜磻€(2024·天津高考)將A、B兩種物質(zhì)混合，T1時加入酶C。如圖為最適溫度下A、B濃度的變更曲線。敘述錯誤的是 ()A.酶C降低了A生成B這一反應的活化能B.該體系中酶促反應速領(lǐng)先快后慢C.T2后B增加緩慢是酶活性降低導致的D.適當降低反應溫度，T2值增大【解析】選C。題圖中加入酶C后，A濃度下降，B濃度上升，推想A經(jīng)過反應生成了B，酶C降低了A生成B這一反應的活化能，A項正確；該體系中在T1T2段曲線變更幅度較大，T2以后曲線趨于平緩，反映出酶促反應速領(lǐng)先快后慢，B項正確；T2后B增加緩慢是作為反應物的A過少造成的，酶的活性變更不明顯，C項錯誤；圖示為最適溫度下A、B濃度的變更曲線，適當降低反應溫度，反應速率減慢，T2值增大，D項正確?！炯庸逃柧殹?.為使反應物A反應生成產(chǎn)物P，實行了有酶催化(最適溫度和pH)和有無機催化劑催化兩種催化方法，其能量變更過程用如圖甲中兩條曲線表示；圖乙表示某酶促反應過程的示意圖。下列有關(guān)分析中不合理的是 ()甲A.距離b可反映無機催化劑催化效率比酶催化效率低的緣由B.適當上升溫度，有酶催化時的Ⅱ曲線對應的距離a將減小C.圖乙中②可代表蔗糖，那么③④可代表果糖和葡萄糖D.圖乙所示過程可以說明酶具有專一性【解析】選B。題圖甲中Ⅰ曲線表示有無機催化劑催化的反應的能量變更過程，Ⅱ曲線表示有酶催化的反應的能量變更過程，所以距離b代表酶降低的反應活化能比無機催化劑降低的反應活化能多的部分，所以可反映無機催化劑催化效率比酶催化效率低的緣由，A正確；題干說明是在最適溫度和pH條件下，適當上升溫度，酶的活性降低，有酶催化時的Ⅱ曲線中對應的距離a將增大，B錯誤；圖乙是酶的專一性模型，②可代表蔗糖，在蔗糖酶催化作用下，可得到果糖和葡萄糖，用③④代表，C、D正確。2.(2024·淄博模擬)通過試驗探討溫度對a、b、c三種酶活性的影響，結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是 ()A.c酶的最適溫度為36℃左右B.當溫度為任一固定值時，酶的用量都會影響試驗結(jié)果C.該試驗中有兩個自變量，因變量只有一個D.若溶液的pH上升，則曲線b的頂點上移【解析】選C。圖中c酶隨著溫度的上升活性增加，c酶活性未出現(xiàn)最高點，A項錯誤；當溫度過高時，酶變性失活后酶的用量不再接著影響試驗結(jié)果，B項錯誤；該試驗的自變量是溫度和酶的種類，因變量是酶活性，C項正確；此題中，溶液的pH上升，酶的活性變更未知，D項錯誤?？键c三ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化及ATP的產(chǎn)生量1.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程比較：ATP水解ATP合成反應式ATPADP+Pi+能量能量+Pi+ADPATP酶ATP水解酶ATP合成酶場所活細胞內(nèi)細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體能量來源高能磷酸鍵水解光能，有機物中的化學能能量去向用于各項生命活動儲存于ATP中2.ATP的產(chǎn)生量與O2供應量的關(guān)系分析：【高考警示】ATP功能與轉(zhuǎn)化的三點提示(1)ATP水說明放的能量是儲存在高能磷酸鍵中的化學能，可干脆用于各項生命活動(光反應階段合成的ATP只用于暗反應)；而合成ATP所需能量則主要來自有機物氧化分說明放的化學能或光合作用中汲取的光能。(2)ATP在細胞內(nèi)含量很低，它與ADP轉(zhuǎn)化總處于“動態(tài)平衡”中，不行認為ATP合成量大于分解量或ATP分解量大于合成量(如猛烈運動時ATP分解量增加，此時其合成量也增加)。(3)細胞放能反應中可將ADP與Pi合成ATP，吸能反應中可將ATP水解為ADP與Pi。【典例】(2024·天津高考)下列過程需ATP水解供應能量的是 ()A.唾液淀粉酶水解淀粉B.生長素的極性運輸C.光反應階段中水在光下分解D.乳酸菌無氧呼吸的其次階段【解析】選B。淀粉在唾液淀粉酶作用下水解不消耗ATP，A項不符合題意。生長素的極性運輸屬于主動運輸，消耗ATP，B項符合題意。水的光解不消耗ATP，C項不符合題意。乳酸菌無氧呼吸其次階段既不合成也不消耗ATP，D項不符合題意。(1)加入呼吸抑制劑可使細胞中ADP生成增加(填“增加”或“削減”)，ATP生成削減(填“增加”或“削減”)。(2)含有兩個高能磷酸鍵的ATP是DNA的基本單位之一，對嗎？提示：不對。DNA的基本單位是脫氧核苷酸，只含有一個磷酸基團、一個脫氧核糖和一個含氮堿基。(2024·日照模擬)下列關(guān)于生物體中ATP的敘述，正確的是 ()A.溫度變更會影響ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的速率B.在淀粉水解成葡萄糖時肯定有ADP生成C.葡萄糖進入小腸絨毛上皮細胞時會使細胞內(nèi)ADP的含量大大增加D.一分子ATP脫去兩個磷酸基團可形成噬菌體遺傳物質(zhì)的單體【解析】選A。溫度變更會影響酶的活性從而影響ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的速率，A正確；在淀粉水解成葡萄糖時不須要ATP水解供能，不會有ADP生成，B錯誤；葡萄糖進入小腸絨毛上皮細胞的方式是主動運輸，須要ATP水解供應能量，則ADP含量增加，但ATP與ADP可以快速轉(zhuǎn)化，二者的含量會保持動態(tài)平衡，故細胞內(nèi)ADP的含量不會大大增加，C錯誤；一分子ATP脫去兩個磷酸基團可形成腺嘌呤核糖核苷酸，而噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，其單體為脫氧核苷酸，D錯誤?！炯庸逃柧殹?.如圖為細胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的示意圖，下列相關(guān)敘述不正確的是()A.過程①所需能量來自有機物分解時釋放的能量或葉綠體利用光能時轉(zhuǎn)換的能量B