第3讲细胞生理 酶和ATP

本专题内容是高考命题的重点，特别是以光合作用、细胞呼吸和酶等考点为背景综合考查相关知识的试题每年都有所体现。对酶的考查常以图表的形式考查其特性，以曲线形式考查影响其活性的因素；与光合作用相关的实验分析通常与曲线分析相结合；细胞呼吸常以实验与实践相联系的方式进行考查；ATP的命题角度始终和细胞内稳定能量供应系统相结合。1对酶的相关知识的复习要结合蛋白质的有关知识理解-酶的化学本质及影响酶活性的因素，结合分泌蛋白的有关知识理解酶的合成及分泌机制。借鉴教材实验，设计探究酶的高效性、专一性及其活性受温度和pH影响的方案。,2.对ATP的复习要了解ATP的结构特点，理解其作为直接能源物质的原因；结合光合作用和呼吸作用的内容分析生物体细胞产生ATP的结构及生理过程。3对光合作用和呼吸作用的复习一要善于列表比较，如光反应阶段与暗反应阶段的比较、有氧呼吸与无氧呼吸的比较、光合作用与细胞呼吸的比较；二要重视实验分析与探究能力的培养，对教材中的经典实验要全面、系统地进行复习；三要动态地理解光合作用和细胞呼吸的全过程，分析各种外界条件对这两种生理过程的影响。4对细胞生命历程的复习要以细胞分裂过程中染色体数目、DNA含量有规律的变化作为复习有丝分裂和减数分裂的主线。其中要注意到这两种分裂的比较记忆，如细胞分裂图、曲线图、表格数据图等。,第1讲酶与ATP1(2011新课标全国)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误的是,酶的特性及影响因素,A甲酶能够抗该种蛋白酶降解B甲酶不可能是具有催化功能的RNAC乙酶的化学本质为蛋白质D乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变,答案B,1酶的本质和特性,2影响酶促反应速率的因素(1)酶浓度和底物浓度在有足够底物而又不受其他因素影响的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。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；当底物浓度达到一定限度时，受酶量及酶活性的限制，酶促反应速率达到最大后不再增加。,(2)温度和pH在最适宜的温度或pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显下降。在高温、强酸或强碱、重金属盐等引起蛋白质变性的条件下，酶都会丧失活性。要注意的是，低温仅是抑制酶的活性，随温度的升高(最适温度以下)酶的活性逐渐增强。,2(2012北京东城区抽查)生物体内能量代谢中ATP合成和利用过程如图所示，以下说法正确的是,ATP的合成和利用,Aa过程和b过程都有H的生成和消耗B光合作用合成的产物中的化学能全部来自ATPCO2由红细胞进入肝脏细胞的线粒体可使肝脏细胞内的ADP含量减少DATP是由1分子腺嘌呤和3个磷酸基团组成的，生物体的细胞内含有大量的ATP解析动物、植物和人细胞的有氧呼吸过程和绿色植物的光合作用过程，都有H的生成和消耗。光合作用合成的产物中的化学能来自ATP和NADPH。细胞内ADP和ATP含量不多，它们之间相互转化并保持动态平衡，O2不会使肝脏细胞内的ADP含量减少。答案A,ATP与ADP的相互转化图解,(1)“物质合成”如细胞分裂间期蛋白质的合成和DNA的复制、葡萄糖合成糖原、甘油和脂肪酸合成脂肪等。需注意的是：蛋白质在消化道内被消化为氨基酸是产生能量的过程，不消耗ATP。(2)“神经传导”在神经纤维上表现为动作电位，需要消耗ATP；在突触上，进行神经递质的合成与释放，需要消耗ATP。(3)病毒等少数种类的生物不具有独立代谢能力，其增殖或复制过程也要消耗ATP，但这些ATP是由宿主细胞代谢产生的。ATP与ADP相互转化的供能机制是生物界的共性。,(4)植物光合作用光反应阶段产生的ATP用于暗反应阶段C3的还原，不用于其他生命过程；植物或动物细胞呼吸产生的ATP才能用于多种生命过程。(5)光能进入生物群落后，以化学能的形式储存于有机物中，以有机物为载体通过食物链而流动。(6)能量在生物群落中是单向流动，不能重复利用。,(1)若底物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不应该选用斐林试剂，因斐林试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。,关于酶的实验设计,(3)探究酶的适宜温度的实验中不宜选择过氧化氢酶催化H2O2分解，因为底物H2O2在加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。,(2011湖北宜昌调研)在“探究影响酶活性的因素”实验中正确的操作是A若探究pH对酶活性的影响，可选择过氧化氢溶液为底物B若探究温度对酶活性的影响，可选择过氧化氢溶液为底物,C若探究温度对淀粉酶活性的影响，可将淀粉与淀粉酶两溶液混合后再调控温度D若探究温度对淀粉酶活性的影响，可选择斐林试剂对实验结果进行检测,答案A,(1)植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，而动物产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。(2)光合作用的光反应产生的ATP用于暗反应中C3的还原，而细胞呼吸产生的ATP用于除C3还原之外的各项生命活动。下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中，正确的是A适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2B只要提供O2，线粒体就能为叶绿体提供CO2和ATP,ATP的产生与利用,C无光条件下，线粒体和叶绿体都产生ATPD叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应,酶、激素和神经递质的来源和作用,(2011福建卷)正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性，这三类物质都是A在细胞内发挥作用B由活细胞产生的蛋白质C与特定分子结合后起作用D在发挥作用后还能保持活性,C,(1)酶在生物体外也能发挥作用吗？(2)上述题干中三种物质形成都必需经过高尔基体作用吗？提示(1)能。(2)细胞内发挥作用的酶不经过高尔基体作用。,关于酶的实验探究,(2011全国理综)某同学从温度为55C65C的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题：(1)测定脂肪酶活性时，应选择_作为该酶作用的物质，反应液中应加入_溶液以维持其酸碱度稳定。(2)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为_。(3)根据该细菌的生