2017届高考生物二轮复习 第二单元 生命系统的代谢基础 专题一 酶与atp课件

专题 一 酶 与 ATP 考纲要求 1.酶 在代 谢 中的作用（ B）。 2.ATP在能量代 谢 中 的作用（ B）。 3.实验 ：探究影响 酶 活性的因素（ c）。 RNA 高效 降低活化能 温度 A-PPP 细 胞呼吸 光合作用 考点一 酶 及其相关曲 线 分析与 实验 探究 1.（ 2015江 苏 卷， 7） 下列关于 酶 的叙述，正确的是（ ） A.发烧时 ，食欲减退是因 为 唾液淀粉 酶 失去了活性 B.口服多 酶 片中的胰蛋白 酶 可在小 肠 中 发挥 作用 C.用果胶 酶 澄清果汁 时 ，温度越低澄清速度越快 D.洗衣 时 ，加少 许 白醋能增 强 加 酶 洗衣粉中 酶 的活性 解析 发烧时 ，消化 酶 的活性降低，使人的消化功能减退，从 而 导 致食欲减退， A错误 ；胰蛋白 酶 可在小 肠 中 发挥 作用， B正 确；果胶 酶 在其最适温度 时 活性最 强 ，澄清速度最快， C错误 ； 由于加 酶 洗衣粉中的 酶 属于碱性 酶 ，因此洗衣 时 加入白醋，会使 pH下降， 导 致加 酶 洗衣粉中 酶 的活性降低， D错误 。 答案 B 2.（ 2016全国 课标 卷 ， 3） 若除 酶 外所有 试剂 已 预 保温， 则 在 测 定 酶 活力的 试验 中，下列操作 顺 序合理的是（ ） A.加入 酶 加入底物 加入 缓 冲液 保温并 计时 一段 时间 后 检测产 物的量 B.加入底物 加入 酶 计时 加入 缓 冲液 保温 一段 时间 后 检测产 物的量 C.加入 缓 冲液 加入底物 加入 酶 保温并 计时 一段 时间 后 检测产 物的量 D.加入底物 计时 加入 酶 加入 缓 冲液 保温 一段 时间 后 检测产 物的量 解析 测 定 酶 活力影响因素 时 ，在改 变 被探究因素之前， 务 必 防止 酶 与底物混合，故只有 C选项 所述操作 顺 序正确。 答案 C 3.(2016全国 课标 卷 ， 29)为 了研究温度 对 某种 酶 活性的影响 ， 设 置三个 实验组 ： A组 (20 )、 B组 (40 )和 C组 (60 )， 测 定各 组 在不同反 应时间 内的 产 物 浓 度 (其他条件相同 )， 结 果如 图 。回答下列 问题 ： (1)三个温度条件下， 该 酶 活性最高的是 组 。 (2)在 时间 t1之前，如果 A组 温度提高 10 ，那么 A组 酶 催化反 应 的速度会 。 (3)如果在 时间 t2时 ，向 C组 反 应 体系中增加 2倍量的底物，其他 条件保持不 变 ，那么在 t3时 ， C组产 物 总 量 ，原因是 _。 (4)生物体内 酶 的化学本 质 是 ，其特性有 _(答出两点 即可 )。 答案 (1)B (2)加快 (3)不 变 60 条件下， t2时 酶 已失活， 即使增加底物，反 应产 物 总 量也不会增加 (4)蛋白 质 或 RNA 高效性、 专 一性 分析全国 课标 卷高考 题 不 难发现 ， 对 酶 的考 查侧 重于 酶 的本 质 特性、影响 酶 活性的因素及相关曲 线 模型分析，尤其注重相关 实 验 探究， 备 考 时应 特 别 关注 规 范 实验 操作步 骤 、 单 一 变 量 设 置与自 变 量、因 变 量分析。 1.巧 记 酶 的 “二、一、一、一 ” RNA 催化 活化能 2.酶 的特性 高效性 专 一性 3.常考必 记 的 7类 酶 (1) 催化脱氧核苷酸 间缩 聚形成磷酸二 酯 键 ，用于 DNA复制 (2) 用于 转录时 解旋及核糖核苷酸 间 的 连 接(3) DNA聚合 酶 RNA聚合 酶 限制 酶 DNA连 接 酶 (4)DNA解旋 酶 用于 DNA复制 时 双 链间 打开 (5) (6)各种消化 酶 可 对应 催化相关大分子的水解，如淀粉 酶 、 蛋白 酶 、脂肪 酶 等 (7)细 胞工程工具 酶 ： 纤维 素 酶 、果胶 酶 (除去 细 胞壁 )、胰蛋白 酶 (动 物 细 胞培养 ) 氢键 (1)发烧时 ，食欲减退是因 为 唾液淀粉 酶 失去了活性 (2015江 苏 卷， 7A)( ) (2)滴加肝 脏 研磨液促使 过 氧化 氢 的分解及滴加 FeCl3溶液提高 过 氧化 氢 的分解速率均涉及 “降低化学反 应 活化能 ”原理 (2013四川 ， 4)( ) (3)口服多 酶 片中的胰蛋白 酶 可在小 肠 中 发挥 作用 (2015江 苏 卷 ， 7B)( ) (4)高温和低温均能破坏 酶 的 结 构使其失去活性，如 图 表示 酶 活 性与温度的关系，当反 应 温度由 t2调 到最适温度 时 ， 酶 活性下降 (宁夏， 2D)( ) (5)探究温度 对 酶 活性的影响 时 ，将 酶 与底物溶液在室温下混合后 于不同温度下保温 (2014山 东 ， 4D)( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) 提示 (1)高 烧 使体温升高，降低体内 酶 的活性，使消化功能减退 ， 导 致食欲减退。 (4)高温可破坏 酶 分子空 间结 构，活性不能恢 复。 (5)探究温度 对 酶 活性影响 时 ，先将 酶 与底物分 别 在相同的 温度下保温一段 时间 ，再混合，室温下混合后 酶 与底物 发 生反 应 。 1.(2015海南卷， 15)关于人体内激素和 酶 的叙述， 错误 的是 ( ) 命 题 角度 1 考 查 酶 的概念及作用特性 A.激素的化学本 质 都是蛋白 质 B.酶 可以降低化学反 应 的活化能 C.高效性是 酶 的重要特性之一 D.激素与靶 细 胞 结 合可影响 细 胞的代 谢 解析 激素的化学本 质 可以是蛋白 质 ，但并不都是蛋白 质 ，如 ：性激素是脂 质 ， A错误 。 答案 A 2.（ 2016江 苏 淮安淮海中学月考） 下列有关 酶 的 实验设计 正确 的是（ ） A.利用淀粉、蔗糖、淀粉 酶 和碘液 验证 酶 的 专 一性 B.利用 过 氧化 氢 和淀粉 酶 探究温度 对 酶 活性的影响 C.利用 过 氧化 氢 、 鲜 肝匀 浆 和 FeCl3研究 酶 的高效性 D.利用胃蛋白 酶 、蛋清和 pH分 别为 5、 7、 9的 缓 冲液 验证 pH对 酶 活性的影响 解析 淀粉 酶 能催化淀粉的分解，但不能催化蔗糖的分解，利用 淀粉、蔗糖、淀粉 酶 来 验证 酶 的 专 一性， 结 果加碘液都不会 变 蓝 色， A错误 ； 过 氧化 氢 在没有 酶 的情况下也能分解，而且温 度不同，分解速率不同，因此不能利用 过 氧化 氢 和淀粉 酶 探究温 度 对 酶 活性的影响， B错误 ； 鲜 肝匀 浆 含 过 氧化 氢 酶 可催化 过 氧化 氢 的分解， FeCl3作 为 无机催化 剂 也能催化 过 氧化 氢 的分解 ，但 过 氧化 氢 酶 具有高效性，因此可以利用 过 氧化 氢 、 鲜 肝匀 浆 和 FeCl3研究 酶 的高效性， C正确；胃蛋白 酶 的最适 pH为 1.8左 右，因此不能利用胃蛋白 酶 、蛋清和 pH分 别为 5、 7、 9的 缓 冲 液 验证 pH对 酶 活性的影响， D错误 。 答案 C 与 酶 作用及特性相关的 3个易 错 点 (1)只有在特殊背景或信息下才可 认 定 酶 的化学本 质为 RNA， 否 则 一般 认 定 为 蛋白 质 (如各种消化 酶 、 DNA聚合 酶 等 )。 (2)催化 (降低反 应 所需活化能 )是 酶 唯一的功能，它不具 调节 功 能，也不作 为 能源 (或 组 成 )物 质 ，切不可 额 外夸大其功能。 (3)辨析 酶 、激素、神 经递质 、抗体 四者均具特异性 (专 一性 )、高效性等特性。 激素、神 经递质 、抗体都是由 细 胞分泌到内 环 境中 发挥 作 用， 发挥 作用后即被 灭 活，而 酶 既可在 细 胞内，也可在 细 胞 外 发挥 作用，且可以多次 发挥 作用。 活 细 胞都能 产 生 酶 (哺乳 动 物的成熟 红细 胞除外 )，但只有少 数特异性 细 胞能合成并分泌激素、神 经递质 、抗体。 【典例】 用某种 酶 进 行有关 实验 的 结 果如 图 所示，下列有关 说 法 错误 的是 ( ) 命 题 角度 2 酶 活性的影响因素及模型分析 A.该 酶 的最适催化温度不确定 B.图 2和 图 4能 说 明 该 酶 一定不是胃蛋白 酶 C.由 图 4实验结 果可知 酶 具有高效性 D.由 图 3实验结 果可知 Cl 是 酶 的激活 剂 慧眼 识图 答案 C 【 对 点小 练 】 1.(2016郑 州 调 考 )某 实验 小 组 研究化合物 X对 淀粉 酶 活性的影 响 结 果如 图 。下列叙述 错误 的是 ( ) A.曲 线 的 实验 作 为对 照 实验 B.化合物 X降低淀粉 酶 的活性 C.化合物 X降低淀粉水解反 应 的活化能 D.化合物 X未影响淀粉 酶 催化的最适温度 解析 曲 线 的 实验为 未加化合物 X的 对 照 组 ， A正确；据 图 可 知，加入化合物 X后 酶 促反 应 速率降低，可知化合物 X可降低淀 粉 酶 的活性， B正确；淀粉 酶 能降低淀粉水解反 应 的活化能，而 不是化合物 X， C错误 ；化合物 X未影响淀粉 酶 催化的最适温度 ， D正确。 答案 C 2.如 图 是某研究小 组 利用 过 氧化 氢 酶 探究 H2O2的分解条件而 获 得的 实验 数据曲 线 ，下列相关叙述正确的是 ( ) A.由 图 1可得出的 实验结论 是 酶 具有催化作用和 专 一性 B.图 2曲 线 出 现 AB段的原因最可能是 过 氧化 氢 酶 的数量有限 C.图 3所示 实验 的自 变 量 为 溶液中 H2O2量，因 变 量是 酶 的活 性 D.用 H2O2为实验 材料探究温度 对 酶 活性的影响也可得到 图 3 所示 结 果 解析 选项 A，图 1中通过过氧化氢酶与无机催化剂 Fe3 的催化 效率对比说明酶具有高效性。选项 B，图 2曲线 BC段表示随着 H2O2浓度的升高，酶促反应速率不再加快，原因最可能是过氧 化氢酶的数量有限。选项 C，图 3所示实验的自变量是 pH，因变 量是酶的活性，用溶液中 H2O2的量表示。选项 D， H2O2在加热条 件下会分解，所以当以过氧化氢为实验材料来探究温度对酶活性 的影响时，溶液中 H2O2量不会像图 3中上升段那样一直上升。 答案 B “四看法 ”分析 酶 促反 应 曲 线 (1)看两坐 标轴 的含 义 ：分清自 变 量与因 变 量，了解两个 变 量 之 间 的关系 (一般横 轴为 自 变 量， 纵轴为 因 变 量 ) (2)看曲 线 的 变 化：一般情况下，生成物的量未达到 饱 和 时 ， 限制因素是横坐 标 所表示的因素，当达到 饱 和后，限制因素是 横坐 标 所表示的因素之外的其他因素。 (3)看特殊点：即曲 线 的起点、 终 点、 顶 点、 转 折点、交叉点 等五点，理解特殊点的意 义 。 (4)看不同曲 线 的 变 化：理解曲 线 之 间 的内在 联 系，找出不同曲 线 的异同及 变 化的原因。 注：反 应 溶液 pH(温度 )的 变 化不影响 酶 作用的最适温度 (或 pH)， 如下 图 所示： 1.下列 实验设计 最合理的是 ( ) 命 题 角度 3 与 酶 相关的 实验设计 与探究 实验 编 号 研究 课题 选 用材料与 试剂 1 验证 蛋白 酶 的催化作用 稀 释 蛋清液、新 鲜 蛋白 酶 溶液、双 缩脲试剂 2 探究温度 对 酶活性的影响 新制的淀粉 酶 溶液、可溶性淀粉溶液、斐林 试剂 3 验证 酶 具有催化作用 新制的蔗糖 酶 溶液、新 鲜 的蔗糖溶液、斐林 试剂 4 探究 pH对 酶 活性的影响 新制的淀粉 酶 溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 A.实验 1 B.实验 2 C.实验 3 D.实验 4 解析 实验 1所用的 检测试剂 不能是双 缩脲试剂 ，因 为 蛋白 酶 本身作 为 蛋白 质 也会与双 缩脲试剂 反 应 呈紫色，且蛋白 质 的 酶 水解 产 物有多 肽时 也会与双 缩脲试剂 反 应 呈紫色，故不合理； 实验 2中斐林 试剂 使用 时 需要水浴加 热 ，加 热过 程中温度 对 酶 活性有影响，从而影响 实验结 果，故不合理；可以用碘液作 检 验试剂 ； 实验 3中蔗糖 酶 可使蔗糖水解成果糖和葡萄糖，蔗糖是 非 还 原糖，果糖和葡萄糖是 还 原糖，用斐林 试剂 可 检验 蔗糖的 水解情况，故合理； 实验 4中在碱性条件下，碘不会使淀粉 变蓝 ，在中性和酸性条件下，碘才能使淀粉 变蓝 ，故不能用碘液作 为 探究 pH对 酶 活性的影响 实验 的 检验试剂 ，故不合理。 答案 C 2.（ 2016江 苏扬 州高三期中， 29） 如 图 1是某 课题组 的 实验结 果（注： A酶 和 B酶 分 别 是两种微生物分泌的 纤维 素 酶 ）。 请 回答下列 问题 ： （ 12分） （ 1）据 图 1可知，本 实验 研究的 课题 是： _ _ _。 （ 2）据 图 1，在 40 至 60 范 围 内， 热稳 定性 较 好的 酶 是 。高温条件下， 酶 容易失活，其原因是 _ _ _。 （ 3）下表是 图 1所示 实验结 果 统计 表，由 图 1可知表中 处应 是 ， 处应 是 。 （ 4） 图 2表示 30 时 B酶 催化下的反 应 物 浓 度随 时间变 化的曲 线 ，其他条件相同，在 图 2上画出 A酶 （ 浓 度与 B酶 相同）催化下 的反 应 物 浓 度随 时间变 化的大致曲 线 。 （ 5）适宜条件下，取一支 试 管加入 A酶 和蛋白 酶 溶液并 摇 匀，一 段 时间 后加入 纤维 素，几分 钟 后加入新制斐林 试剂 并水浴加 热 ， 结 果 试 管中没有 产 生 砖红 色沉淀，原因是 _ _ _。 解析 （ 1）根据 图 1的横坐 标 和 纵 坐 标 的含 义 ，可知本 实验 的 探究 课题 是：探究（研究）温度 对 A酶 和 B酶 活性的影响。（ 2） 图 1结 果 显 示，在 40 至 60 范 围 内， 热稳 定性 较 好的 酶 是 A酶 。高温条件下， 酶 容易失活，其原因是高温使 酶 的空 间结 构被破 坏。 （ 3）根据 图 1曲 线 可知， 该实验 温度梯度 设 置 为 10 ，故 处应 是 40，看 图 可知 处应 是温度 为 50 时 B酶 的活性 值 5.0 。（ 4） 30 时 A酶 活性大于 B酶 ，故 A酶 催化下反 应 物 浓 度的 下降速率大于 B酶 催化下反 应 物 浓 度的下降速率。曲 线见 答案 ： （ 5）适宜条件下，取一支 试 管加入 A酶 和蛋白 酶 溶液并 摇 匀 ，一段 时间 后加入 纤维 素，几分 钟 后加入新制斐林 试剂 并水 浴加 热 ， 结 果 试 管中没有 产 生 砖红 色沉淀，原因是 A酶 （ 纤 维 素 酶 ）已被蛋白 酶 催化分解。 答案 （ 1）探究（研究）温度 对 A酶 和 B酶 活性的影响 （ 2） A酶 高温使 酶 的空 间结 构被破坏 （ 3） 40 5.0 （ 4）（注：起点一致， 终 点提前） （ 5） A酶 （ 纤维 素 酶 ）已被蛋白 酶 催化分解 酶 相关 实验设计 必 记 4个关 键 点 (1)探究 酶 的高效性 时 ， 应设 置 “无机催化 剂 ”作 对 照 组 。 (2)验证 酶 的 专 一性，既可用同一种 酶 (如淀粉 酶 )作用于不同的 底物 (如淀粉和蔗糖 )，也可以用不同的 酶 (如淀粉 酶 和蛋白 酶 )作 用于同一底物 (如淀粉 )。 (3)验证 酶 活性受温度和酸碱度影响 时 ，要先 让 酶 和底物均达 到相 应 的条件后再 让 二者相遇，且不宜用 H2O2探究 酶 活性受温 度影响。 (4)用不同底物、同种 酶 来探究 酶 的 专 一性 时 ，若是用淀粉 酶 ， 底物 为 淀粉、蔗糖两种， 则应 用斐林 试剂 作 为检测试剂 ，不 能 选 用碘液作 为检测试剂 。 考点二 ATP的合成、利用与能量代 谢 1.（ 2014江 苏 卷， 14） 下列生命活 动 中不需要 ATP提供能量的 是（ ） A.叶肉 细 胞合成的糖运 输 到果 实 B.吞噬 细 胞吞噬病原体的 过 程 C.淀粉 酶 催化淀粉水解 为 葡萄糖 D.细 胞中由氨基酸合成新的 肽链 解析 叶肉 细 胞中糖 类 运 输 到果 实 属于主 动 运 输 需要能量， A 需要；吞噬 细 胞吞噬病原体属于胞吞需要 ATP提供能量， B需要 ；淀粉 酶 催化淀粉水解 为 葡萄糖不需要消耗 ATP提供的能量， C 不需要；氨基酸脱水 缩 合合成蛋白 质 需要消耗 ATP提供的能量， D需要。 答案 C 2.(2014全国卷， 2)ATP是 细 胞中重要的高能磷酸化合物。下列 有关 ATP的叙述， 错误 的是 ( ) A.线 粒体合成的 ATP可在 细 胞核中 发挥 作用 B.机体在运 动时 消耗 ATP，睡眠 时则 不消耗 ATP C.在有氧与缺氧的条件下 细 胞 质 基 质 中都能形成 ATP D.植物根 细 胞吸收 矿质 元素离子所需的 ATP来源于呼吸作用 解析 细 胞核无法 进 行 细 胞呼吸， 细 胞核需要的 ATP主要由 线 粒体提供， A正确； ATP是生命活 动 直接的能源物 质 ，机体无 时 无刻不在消耗 ATP，睡眠 时 生命活 动 并没停止，也需要消耗 能量，故 B错误 ；有氧呼吸和无氧呼吸第一 阶 段都在 细 胞 质 基 质 中有 ATP形成， C正确；根 细 胞主要通 过 主 动 运 输 的形式吸 收 矿质 离子，其消耗的能量来源于 细 胞呼吸，故 D正确。 B 本考点多 结 合代 谢过 程、耗能的具体生理 过 程考 查 ATP的来源 、功能，也可从 ATP的 组 成成分与其它有机分子的关系 进 行命 题 。 2016年 课标 卷 ， 29就考 查 了 ATP中三个磷酸基 团 位置及 相关化学 键 断裂后 结 果分析。 ATP相关的 6个易错点 （ 1） ATP 能量 ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物 质 ，不能将 两者等同起来。 （ 2）生命活 动 需要消耗大量能量，但 细 胞中 ATP含量很少。其 供 应 取决于 ATP与 ADP间 快速 转 化。 （ 3） ATP合成 时 可 产 生水、 ATP水解 时 需耗水。 （ 4） ATP并非 “ 唯一 ” 的直接能源物 质 ，直接能源物 质 除 ATP 外， 还 有 GTP、 CTP、 UTP等。 （ 5）除光能、有机物中化学能之外，硝化 细 菌等化能合成作用 的 细 菌可利用体外无机物（如 NH3）氧化 时 所 释 放能量来合成 ATP。 （ 6） ATP产 生与 O2间 的关系 酶 无氧呼吸 (1)DNA与 ATP中所含元素的种 类 相同 (2015新 课标 ， 1A)( ) (2)ATP水解 释 放的能量可用于 细 胞内的吸能反 应 (2014新 课标 ， 1C)( ) (3)在生物体的活 细 胞内 ATP与 ADP的 转 化只能 单 向 进 行 (2014 四川， 1D)( ) (4)线 粒体内膜、内 质 网的膜和叶 绿 体中 进 行光反 应 的膜 结 构中 都能合成 ATP(2012北京， 1改 编 )( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 提示 (3)ATP与 ADP可相互 转 化 (4)内 质 网膜不 产 生 ATP 1.（ 2016江 苏盐 城高三期中， 9） 下 图 1为 ATP的分子 结 构 图 ， 图 2为 ATP与 ADP相互 转 化 过 程 图 。下列有关叙述正确的是（ ） 命 题 角度 1 ATP及其在能量代 谢 中的作用 A.图 1中的 A为 腺 嘌 呤， B为 腺苷 B.图 1中的化学 键 在 图 2中很容易形成或断裂 C.图 2中 过 程 所需的能量都来自于 细 胞内有机物的氧化分解 D.图 2中催化 过 程 和 过 程 的 酶 肯定不是同一种 酶 解析 图 1中的 A为 腺苷， B为 腺 嘌 呤核糖核苷酸， A错误 ； 图 1 中的化学 键 在 图 2中很容易形成或断裂， B错误 ；植物 细 胞内 图 2中 过 程 所需的能量也可以来自于光反 应 ， C错误 ； 图 2中 催化 过 程 和 过 程 的 酶 分 别 是 ATP水解 酶 和 ATP合成 酶 ，不 是同一种 酶 ， D正确。 答案 D 2.（ 2015江 苏 淮安高三第一次 调 研） 下列有关 ATP的叙述，不 正确的是 （多 选 ） （ ） A.ATP中的 A代表腺 嘌 呤， T代表 3个， P代表磷酸基 团 B.人体内成熟的 红细 胞没有 线 粒体，不能 产 生 ATP C.ATP和 ADP的相互 转 化是一种可逆反 应 ，保 证 了生命活 动 所需的能量 D.ATP中的能量可来源于光能和化学能，也可 转 化 为 光能和 化学能 解析 ATP中的 A代表腺苷， T代表 3， P代表磷酸基 团 ， A错误 ；人体内成熟的 红细 胞 虽 然没有 线 粒体，但可在 细 胞 质 基 质 中 通 过 无