2012年高中生物第二轮复习《1.2.1酶与ATP》.ppt

专题二 细胞的代谢,第一讲 酶与ATP,体验高考,一、理解能力,1(2010上海生物，17)下列有关人体中酶和激素的叙述正确的是 ( ) A酶和激素都是蛋白质 B酶和激素都与物质和能量代谢有关 C酶和激素都由内分泌细胞分泌 D酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用 解析：酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物(多数是蛋白质， 少数是RNA)。大部分酶在细胞内发挥催化作用(消化酶需分泌到消化 道内)。激素是由内分泌细胞分泌的，产生后释放到血液中，进而运输 到靶细胞或靶器官发挥调节作用。激素不全是蛋白质。酶直接催化物 质与能量代谢过程，而激素对物质和能量代谢过程有调节作用。 答案：B,2(2009重庆理综，1)下列有关酶的叙述，正确的是 ( ) A高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性 B酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质 C细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶 D细胞质中没有作用于DNA的解旋酶 解析：酶是生物体活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多是蛋 白质、少数是RNA。高温、pH过高或者过低都可能破坏酶的结构使 其失去催化活性，而低温不会破坏酶的结构。葡萄糖分解成丙酮酸的 过程在细胞质基质中进行，因此其内具有催化葡萄糖分解的酶。细胞 质中的线粒体和叶绿体都具有能自我复制的DNA，因此其内具有 DNA解旋酶。 答案：C,3(2008天津卷)下列有关ATP的叙述，正确的是 ( ) 人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与 安静时相等 若细胞内Na浓度偏高，为维持Na浓度的稳定， 细胞消耗ATP的量增加 人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌 增多，细胞产生ATP的量增加 人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的 含量难以达到动态平衡 A B C D,解析：人在安静时只进行有氧呼吸，在剧烈运动时骨骼肌细胞可进行无氧呼吸来获得部分能量。要维持Na浓度的平衡，就得将多余的Na运出细胞，而Na的运输是耗能的主动运输过程。肾上腺素和甲状腺激素都能促进物质的分解代谢，以释放更多的热量来维持寒冷时体温的相对恒定，同时ATP的产量会增加。不管在什么状态下，人体细胞中的ATP和ADP含量总是处于动态平衡，否则最终会导致能量供应出现问题而影响正常生命活动的进行，在饥饿时可通过分解体内糖类等有机物释放能量维持两者含量相对平衡的状态。 答案：B,4(2007海南生物，7)下面关于ATP的叙述，错误的是 ( ) A细胞质和细胞核中都有ATP的分布 BATP合成所需的能量由磷酸提供 CATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸 D正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化 解析：ATP是细胞内的直接能源物质，细胞膜、细胞质和细胞核中都 有ATP的分布。ATP分子是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三个磷酸 基团组成的；一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸基团组成一个 核苷酸，所以ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸。正常的细胞中 ATP和ADP时刻进行着相互转化，所以ATP与ADP的比值在一定范围 内变化。磷酸不含有能量，ATP合成时所需要的能量来自呼吸作用中 分解有机物所释放的能量和光合作用中光能转化成的电能。 答案：B,二、获取信息的能力,5(2010上海生物，5)下图表示生物体内的某化学反应，下列有关该 反应的叙述中错误的是 ( ),A需要解旋酶 B属于水解反应 C会有能量变化 D反应速度与温度有关 解析：分析图示可知：该图表示的是生物体内二肽的水解过程；需酶的催化，所以反应速度与温度有关；该过程发生在生物体内，故该蛋白质被水解时需消耗能量。而解旋酶催化的是DNA分子解旋的过程。 答案：A,6(2010上海生物，22)右图表示细胞中某条生化反应链，图中E1 E5代表不同的酶，AE代表不同的化合物。据图判断下列叙述中 正确的是( ) A若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速度加快 B若E5催化的反应被抑制，则B积累到较高水平 C若E3的催化速度比E4快，则D的产量比E多 D若E1的催化速度比E5快，则B的产量比A多,解析：据题干信息，可以看出：若E1催化的反应被抑制，则A转化为B的速度将会减慢，故A选项错误；虽E5催化的反应被抑制，但由于B还能继续转化为C，故B的积累并没有达到较高水平，所以B选项错误；若E3的催化速度比E4快，则C更多地转化为D，D的产量比E多，故C选项正确；若E1催化速度比E5快，则A更多转化为B，但又由于B还会转化成C，故B的产量不一定比A多，所以D选项错误。 答案：C,7(2009宁夏理综，2)右图表示酶活性与温度的关 系。下列叙述正确的是 ( ) A当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降 B当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升 C酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存 D酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重 解析：由图可知，在一定温度范围内，随温度的升高酶活性增 强，t1属于此区间；超过适宜温度后，酶活性随温度升高而下 降，t2属于此区间。在没有使酶失活的范围内，酶活性可随温度 的变化而变化，只有较高的温度才能破坏酶的空间结构。 答案：B,三、实验与探究能力,8(2009江苏卷)酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成 分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛(以植物为食)消化腺中提取；果胶 酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶解效果，某 实验小组取无菌烟草幼叶，切成相同大小的小片，等量放入6支试 管中，试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关问题。,(注：“”越多表示绿色越深，“”表示颜色无显著变化) (1)实验过程中，需要轻摇试管，其目的是 ，使原生质体从叶小片中游离出来，以便观察悬浮液绿色的深浅。 (2)从实验结果绿色的深浅可推测：蜗牛酶液酶解效果最好，原因是蜗牛酶液含有 等多种酶。该实验中 是空白对照组，其设置意义是 。 (3)用网筛过滤原生质体到离心管内，离心后收集沉淀物，并用 洗涤。 (4)原生质体是否符合要求还需进行检验，其检验的方法是 。,使细胞壁与酶充分接触，提高酶,解效果,果胶酶和纤维素酶,、,排除无关变量的干扰,等渗溶液,低渗涨破法,解析：本题是考查有关酶催化效率的实验题。(1)实验过程中，需要轻摇试管，这样做可以使细胞壁与酶充分接触，提高酶解效果。(2)蜗牛以植物为食，所以从其消化腺中提取出的蜗牛酶液中含有果胶酶和纤维素酶；、没有添加酶溶液，为空白对照组，其目的是排除无关变量的干扰。(3)离心后收集沉淀物，并用等渗溶液清洗，目的是保持细胞正常形态。(4)可用低渗涨破法检验原生质体是否符合要求，若没有细胞壁则可以涨破，有则不能涨破。,9(2008广东生物，37)生产中使用的普通淀粉酶的最适温度在40 60之间，而极端耐热淀粉酶在100仍能保持较高的活性，因此具 有更为广泛的应用前景。某同学正在设计一个实验以探究温度对两种 淀粉酶活性的影响，其中有些问题需要你的帮助。 (1)此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑_、_ 及 等因素。 (2)在此实验中，因变量可以用碘液和斐林试剂检测。两种试剂各与 何种物质反应生色？检测的是底物还是产物？ 答：,pH,酶浓度,底物浓度,碘液与淀粉反应生色，检测的是底物。斐林试剂与还原糖反应生色， 检测的是产物。,(3)假设实验结果如下表，请在给出的坐标纸上绘图反映实验结果。,答案：,解析：(1)在该实验中，温度是自变量，淀粉的分解速度是因变量，在各组实验中，除了自变量“温度”对实验结果有影响外，底物的浓度、pH、添加试剂的量、实验的操作顺序等对实验结果也有影响，为了探究自变量对实验结果的影响，必须保证自变量以外的其他因素完全相同。(2)该实验中因变量(淀粉的水解速度)可以用碘液或斐林试剂检测，碘液可以检测剩余淀粉的含量，斐林试剂可以检测生成物(还原糖)的含量。(3)在绘图过程中，要注意横坐标、纵坐标的数值和单位，然后通过描点连线即可。,考点1 与酶相关知识的整合,1酶相关知识的理解,2.与酶有关的曲线分析,3.与酶相关的实验设计分析,1具有专一性的物质或结构 酶 载体 激素 tRNA 抗原(抗体) 限制性核酸内 切酶 2高中阶段学过的酶 (1)物质代谢中的酶 淀粉酶：主要有唾液腺分泌的唾液淀粉酶、胰腺分泌的胰淀粉酶 和肠腺分泌的肠淀粉酶。可催化淀粉水解成麦芽糖。 麦芽糖酶：主要有胰腺分泌的胰麦芽糖酶和肠腺分泌的肠麦芽糖 酶。可催化麦芽糖水解成葡萄糖。,脂肪酶：主要有胰腺分泌的胰脂肪酶和肠腺分泌的肠脂肪酶。可催化脂肪分解为脂肪酸和甘油。需要指出的是，脂肪分解前往往需要经过肝脏分泌的胆汁的乳化作用形成脂肪微粒。废弃动植物油脂与甲醇等反应生产生物柴油，需要先把植物油脂分解为甘油和脂肪酸，植物油脂的化学本质为脂肪，所以也需要脂肪酶水解。 蛋白酶：主要有胃腺分泌的胃蛋白酶和胰腺分泌的胰蛋白酶。可催化蛋白质水解成多肽链。 肽酶：由肠腺分泌。可催化多肽链水解成氨基酸。,(2)遗传变异中的酶 解旋酶：在DNA复制或者转录时，解旋酶可以使DNA分子的两条脱氧核苷酸链中配对的碱基从氢键处断裂，从而使两条螺旋的双链解开。 DNA/RNA聚合酶：分别催化脱氧核苷酸聚合成DNA链以及核糖核苷酸聚合成RNA链的反应。 逆转录酶：催化以RNA为模板、以脱氧核苷酸为原料合成DNA的过程。 (3)生物工程中的酶 限制性内切酶：一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的位点上切割DNA分子，产生特定的黏性末端。,DNA连接酶：将两条DNA黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，连接的是磷酸二酯键，不是碱基对，碱基对可以依靠氢键连接。 纤维素酶和果胶酶：在植物细胞工程中植物体细胞杂交时，需要事先用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁，从而获得有活力的原生质体，然后诱导不同植物的原生质体融合。 胰蛋白酶：在动物细胞工程的动物细胞培养中，需要用胰蛋白酶将取自动物胚胎或幼龄动物的器官和组织分散成单个的细胞，然后配制成细胞悬液进行培养。,【例1】 (原创题)下列关于酶的叙述中，正确的是 ( ) A所有酶用双缩脲试剂进行检测都可以呈现紫色反应 B生长激素与呼吸酶不可能来自同一个细胞 C消化酶要经过核糖体的合成，内质网和高尔基体的加工等阶段，分 泌到细胞外才发挥作用 D与蓝藻光合作用有关的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜上和基质中,答案：C,【例2】 将一个土豆(含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中(如下图所示)，以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析答题。,(1)若土豆片为4片时，每隔5分钟收集一次数据，根据数据绘制出如下曲线图。20分钟后，气体量不再增加的原因是 。,过氧化氢的量有限,(2)若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线(实线)相比，实验结果的曲线可能是下列_图中的虚线。如果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件下，可采取的方法是 ，其结果可用_图中的虚线表示。,c,增加过氧化氢溶液浓度,a,考点2 ATP与ADP的相互转化及其应用,1ATP再生流程图,答案：光反应 ATP 叶绿体基质 (CH2)O中稳定的化学能 细胞呼吸 细胞质基质、线粒体 热能 ADPPi,2ATP与ADP的相互转化不可逆原因分析,ATP的分解是一种水解反应，由水解酶催化；生成ATP的反应是一种合成反应，由合成酶催化。ATP与ADP的相互转化反应可以实现不同形式的能量之间的转化，保证生命活动所需能量的持续供应，但反应并不是完全可逆的。,1生物体内的能源物质归纳,不同运动状况下的能量供应 在100米赛跑时，由ATP磷酸肌酸供能系统供能，维持时间约为2025秒。 在400米800米跑时，磷酸肌酸供能不够，但有氧呼吸尚未达到峰值，主要靠无氧呼吸供能。 在马拉松长跑过程中，由无氧呼吸产生了大量乳酸，内环境pH下降，无氧呼吸减弱，但前两个供能系统供能时产生了大量的ADP和消耗掉H后形成的NAD，对有氧呼吸具有强烈的促进作用，使得有氧呼吸速率加快，产生大量的ATP。 人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加。,2生物学中常见英文缩写名称及作用,【例3】 (2010临沂质检)在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子， 短时间内