2013高考二轮专题复习生物课件：21酶与ATP.ppt

第1讲酶与ATP,2(2012福建卷T26)大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。(1)查询资料得知，18时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是_。,(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在1518之间。学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在1518之间。他们设置15、16、17、18的实验温度，探究三种酶的最适温度。探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是_，可用_试剂鉴定。胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在_。为了控制实验温度，装有酶和底物的试管应置于_中以保持恒温。单位时间内_可以表示蛋白酶催化效率的高低。实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？_。理由是：_。,(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低_的比例，以减少对海洋的污染。,【解析】(1)从图1可知，三种蛋白酶在各自最适pH下，幽门盲囊蛋白酶对应的酶活性最大，所以其催化效率最高。(2)酶具有专一性，蛋白酶只能催化蛋白质的水解，干酪素的化学本质为蛋白质，可用双缩脲试剂鉴定。验证大菱鲆蛋白酶的最适温度，要遵循单一变量、对照等原则，并控制其他无关变量相同且适宜。由题意可知，此实验温度为自变量，pH等为无关变量，为了得到准确的结果，pH应为相对应蛋白酶的最适值，由图1可知，胃蛋白酶最适pH为2，幽门盲囊蛋白酶最适pH为8。为了控制实验温度，底物和酶都应放在恒温箱中保温一段时间。酶的催化效率可以用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。由图2可以看出，当温度在1518范围内时，随着温度的升高，蛋白酶的活性一直在增强，但没有出现下降的拐点，因此，不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在1518之间这一结论。(3)大菱鲆消化道内淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，影响对淀粉和脂肪的消化，所以在人工投放饲料时要注意降低淀粉和脂肪的比例，以减少对海洋的污染。,【答案】(1)幽门盲囊蛋白酶(2)蛋白质双缩脲2和8恒温箱底物消耗量(或产物生成量)不能据图可知随着温度提高，酶活性逐步升高，酶活性峰值未出现(3)淀粉、脂肪,二、ATP,3(2012北京卷T1)细胞中不能合成ATP的部位是()A线粒体的内膜B叶绿体中进行光反应的膜结构C内质网的膜D蓝藻(蓝细菌)中进行光反应的膜结构【解析】在线粒体内膜上会发生有氧呼吸的第三阶段，产生大量的ATP；光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，结果产生ATP和H；蓝藻(蓝细菌)虽然没有叶绿体，但有叶绿素等，其进行光反应的膜结构上也会产生暗反应所需的ATP和H；而选项C中的内质网是由膜连接而成的网状结构，是细胞内蛋白质合成和加工以及脂质合成的车间，ATP不属于蛋白质和脂质，因此内质网的膜与ATP合成无关。【答案】C,4(2012长春二模)关于酶和ATP的说法正确的是()AATP只在线粒体中合成，酶只在核糖体中合成BATP只含有二个高能磷酸键，酶中一定含有肽键CATP的合成需要酶的催化，但酶的合成不需要消耗ATPD人体成熟的红细胞能合成ATP，但不能合成酶【解析】ATP在线粒体、细胞质基质、叶绿体中均可合成，酶的化学本质是蛋白质或RNA，不只在核糖体中合成，也不一定含有肽键，酶的合成也需要消耗能量，人体成熟的红细胞没有细胞核及各种细胞器，所以不能合成酶。所以D选项正确。【答案】D,1.酶对酶促反应的影响(1)可降低分子的活化能，使化学反应更易进行。(2)改变化学反应速率，本身不被消耗。(3)加快化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但不改变平衡点。,2根据影响酶活性的条件判断酶活性的变化(1)单一因素对酶促反应的影响,在最适温度之前，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用逐渐减弱。在最适温度(pH)时，酶的催化作用最强，高于或低于最适温度(pH)，酶的催化作用都将减弱。过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。,(2)多种因素对酶促反应的影响,分析丙图可知：反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适pH。分析丁图可知：反应溶液中酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。,(3)底物浓度和酶浓度：,在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加，如图戊。在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比，如图戌。,(2012广东卷)食品种类多，酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品生产应用范围较广的蛋白酶，查阅相关文献，得知：(1)pH对不同蛋白酶的活力影响有差异。据图可知，_更适宜作为食品添加剂，理由是_。蛋白酶的活力可用_的量来表示。,(2)该蛋白酶的提取工艺流程如下：,兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液pH进行了探究实验。结果显示，酶保护剂浓度在0.020.06mol/L范围内，酶活力较高；提取液pH在6.08.0范围内，酶活力较高。他们认为，要进一步提高粗酶制剂的酶活力，以达到最佳提取效果，还需对酶保护剂浓度和提取液pH进行优化，并确定以此为探究课题。请拟定该课题名称，设计实验结果记录表。,【解析】(1)题目中已经提供了信息“食品种类多，酸碱度范围广”，所以选择的食品添加剂应该有较广的酸碱度适应范围。由图可知，木瓜蛋白酶的活力不随pH的变化而变化，所以可以选作食品添加剂。酶的活力可用单位时间内、单位体积中底物的减少量(或产物的增加量)来表示。(2)由题中信息已知酶保护剂的适宜浓度范围和提取液pH的适宜范围，故实验的自变量是酶保护剂的浓度和提取液的pH，需在适宜范围内确定较小的梯度进行实验。实验结果记录表要包含自变量酶保护剂的浓度和提取液的pH以及因变量底物的减少量(或产物的产生量)。,【答案】(1)木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶的活力不随pH的变化而变化单位时间内、单位体积中底物减少(或产物增加)(2)课题：探究酶保护剂的浓度和提取液的pH的最佳组合,1(2012海南卷)下列操作中，不可能导致淀粉酶活性发生变化的是()A淀粉酶溶液中加入强酸B淀粉酶溶液中加入蛋白酶C淀粉酶溶液中加入淀粉溶液D淀粉酶经高温烘干制成粉剂【解析】温度、pH都会影响酶活性；淀粉酶的化学本质为蛋白质，蛋白酶会将其水解，从而使其活性发生改变；淀粉酶溶液中加入淀粉溶液后，淀粉被水解，但是淀粉酶在反应前后结构和活性不变。综上，本题选C。【答案】C,2某一不可逆化学反应(SPW)在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是()A甲B乙C.丙D丁【解析】酶能降低化学反应的活化能，因而能增大反应速率，使反应物浓度快速下降。【答案】D,(2012南京二模改编)鱼被宰杀后，鱼体内的ATP会生成具有鲜味的肌苷酸，但酸性磷酸酶(ACP)会催化肌苷酸分解导致鱼肉鲜味下降。为了研究鱼类的保鲜方法，研究者从草鱼、鮰鱼和鳝鱼中分离得到ACP，并对该酶活性进行了系列研究，相关实验结果如下。下列有关叙述正确的是(),不同浓度金属离子溶液中ACP的相对活性,A.Zn2能使这三种鱼的鲜味下降速率都减慢B不同鱼类的ACP活性都会随着温度的上升而增大C将宰杀后的鮰鱼放到37环境中能较好地保持其鲜味D将宰杀后的草鱼放到适宜浓度的Ca2溶液中鲜味下降的速率会减慢,【解析】从表中信息可知，较低浓度的Zn2能使三种鱼中的ACP相对活性增大，而ACP会促进肌苷酸分解导致鱼肉鲜味下降，所以Zn2能使三种鱼的鲜味下降速率都加快；低于酶的最适温度时，酶的活性随温度的升高而增强，但高于酶的最适温度时，酶的活性随温度的升高而降低；从图中信息可知，37时，鮰鱼的ACP活性较强，能加速肌苷酸分解导致鱼肉鲜味下降；草鱼在适宜浓度的钙离子溶液中，ACP酶的相对活性会下降，进而肌苷酸分解降低，鲜味下降的速率会减慢。【答案】D,3(2012杭州高三一次质检)下表是某校生物兴趣小组探究酶的专一性及影响酶活性因素的实验设计及结果。据表分析以下叙述正确的是(),A.该实验的自变量是酶的种类和温度B本实验的因变量是红黄色的深浅程度C可用于探究酶具有专一性的实验组合有或D本实验可用碘液代替斐林试剂进行结果的检测【解析】分析表中数据可知，实验的自变量为酶作用的底物和温度；因变量为淀粉酶作用后产生的还原糖量，以斐林试剂检测所产生的红黄色的深浅程度为指标；一个典型的对照实验只确认一个实验变量，其他条件应保持适宜且相同，与(或与)的区别是所提供的原料不同，通过“淀粉酶只能催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解”来说明酶具有专一性；淀粉遇碘液变蓝黑色，可用碘液检测淀粉是否被分解，但不能检测蔗糖是否分解，故本实验不能用碘液代替斐林试剂。【答案】C,4(2012南昌高三模拟)从猪唾液、胰液和新鲜肝脏细胞中分别提取酶E1、E2、E3，它们与三种物质(S1、S2、S3)混合后情况如表1，且S3与E3混合后产生较多气泡，产生的气体能使带火星的卫生香复燃。表2为有关颜色反应实验。据表(表中“”表示有反应，“”表示无反应)分析，下列相关叙述错误的是(),A.能用于探究温度对酶活性影响的是E3B据表中信息可说明酶具有催化作用CS2的水解产物是多肽D三种酶的成分均为蛋白质,【解析】据题意，S1、S2、S3分别为淀粉、蛋白质和过氧化氢。E1、E2、E3分别为唾液淀粉酶、胰蛋白酶和过氧化氢酶。由于E3是过氧化氢酶，催化的底物是过氧化氢，后者分解受温度的影响，因而E3不能用于探究温度对酶活性的影响，A错误；据表1可知三种酶具有催化作用，B正确；S2(蛋白质)在E2(胰蛋白酶)的作用下水解产物是多肽，C正确；由表2可知三种酶均为蛋白质(能与双缩脲试剂发生颜色反应)，D正确。【答案】A,1.ATP与能量代谢,(1)光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源，植物的光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。(2)生物不能直接利用有机物中的化学能，只有有机物氧化分解并将能量转移到ATP中，才能被利用。(3)光能进入生物群落后，以化学能的形式转移到有机物中，以有机物为载体通过食物链流动。,2ATP与ADP的转化并不是完全可逆的ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的，即从整体上来看二者的转化并不可逆，但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。3ATP转化为ADP也需要消耗水ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需ATP酶的催化，同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。,(2012长沙高三模拟)研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答下面的问题。,(1)ATP结构简式是_，神经细胞中的ATP主要来自_(细胞结构)。研究发现，正常成年人安静状态下24h有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为210mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是_。(2)由图可知，ATP在传递信号过程中，在细胞间隙中有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是_。(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，二者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，如果要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用，则图中的_属于无关变量，应予以排除。,【解析】(1)神经细胞中的ATP主要来自线粒体，为了满足ATP的需要，机体内ATP与ADP之间进行着相互迅速转化。(2)每个ATP分子中有一分子腺苷和三分子磷酸基团，因此磷酸基团逐渐脱离下来后，剩下的是腺苷。(3)要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用，则ATP是自变量，神经元的变化是因变量，则图中的典型神经递质属于无关变量，应予以排除。【答案】(1)APPP线粒体ATP与ADP相互迅速转化(2)腺苷(3)典型神经递质,5(2012南京高三模拟)下图表示生物体内进行的能量释放、转移和利用过程。下列有关叙述正确的是()Aa过程必须在细胞质基质和线粒体中才能完成B在人体长时间剧烈运动过程中，肌肉细胞产生的A中不含有乳酸C植物叶肉细胞中完成b、c的场所分别是叶绿体和线粒体D人体内的a过程受甲状腺激素、胰岛素等激素的影响,【解析】图中a过程是物质的分解，不一定在线粒体中完成，因为原核生物没有线粒体也能进行呼吸作用分解有机物；长时间剧烈运动，肌细胞会进行无氧呼吸产生乳酸；图中b过程表示ATP的合成，在叶肉细胞的叶绿体、细胞质基质和线粒体中都能进行；c过程表示ATP水解，在叶肉细胞中的叶绿体和细胞质基质中都能进行；甲状腺激素能促进细胞代谢，使物质分解释放能量加快，胰岛素能促进细胞利用葡萄糖，加速葡萄糖的分解。【答案】D,6(2012合肥高三质检)ATP是生命活动的直接能源物质，下列有关说法正确的是()A在代谢旺盛的细胞中ATP与ADP的相互转化速率快BATP合成酶只存在于细胞质基质、线粒体基质和叶绿体中C有氧条件下，线粒体、叶绿体、细胞质基质都产生ATPD无氧条件下，叶绿体的光合作用是细胞ATP的唯一来源【解析】ATP是生命活动的直接能源物质，代谢旺盛的细胞物质的交换或转化速率快，需要的能量多，ATP与ADP相互转化的速率快，A正确；线粒体的内膜上合成大量的ATP，也存在ATP合成酶，B错误；叶绿体中光合作用的光反应产生ATP需要光照，无光照时，叶绿体不能通过光合作用产生ATP，C错误；无氧条件下，细胞可进行无氧呼吸，产生ATP，D错误。【答案】A,预计2013年高考，有关酶的特性及酶活性的影响因素的考查仍然是重点；ATP的命题角度将会和细胞内能量供应系统(光合作用和细胞呼吸)相结合。题目常以图表、