创新设计2017届高考生物二轮专题复习第一部分专题突破篇第二单元专题1酶与ATP课件

专题一酶与ATP[考纲要求]

1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)。2.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)。RNA高效降低活化能温度A-P~P~P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·课标卷Ⅱ，2)端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是(

)A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长解析依据端粒学说，端粒存在于染色体的两端，大肠杆菌无染色体，A错误，C正确；依据端粒酶以自身RNA为模板合成端粒DNA判定端粒酶应该是逆转录酶而非RNA聚合酶，B错误；正常细胞的端粒DNA序列在每次分裂后会缩短一截，D错误。答案C2.(2013·新课标全国卷Ⅱ)下列关于酶的叙述，错误的是(

)A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率D.酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物解析低温只能降低酶的活性，并没有改变酶的空间结构，当温度回到最适温度时，酶的催化效率仍然可以达到最大；而高温、强酸和强碱会破坏酶的空间结构，从而导致酶活性的降低甚至丧失，所以B错误。答案B3.(2016·全国课标卷Ⅰ，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项所述操作顺序正确。答案C4.(2016·全国课标卷Ⅱ，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(

)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

A2.(2016·河南平顶山调研)下表代表胃、小肠中有关消化液的成分及部分酶，下列说法正确的是(

)

消化液名称pH消化液成分胃胃液1～2胃酸(HCl)、胃蛋白酶小肠肠液、胆汁、胰液7～8NaHCO3、蛋白酶、肽酶、脂肪酶、淀粉酶等A.酶是活细胞产生的具有调节作用的有机物B.与无机催化剂比较，酶能为生化反应提供活化能C.胃蛋白酶进入小肠后，分解蛋白质的能力增强D.胃酸(HCl)进入小肠后不会降低小肠中酶的活性解析酶不具“调节”作用；酶的作用机制在于降低反应所需的活化能；胃蛋白酶进入小肠后，因pH过高而丧失催化能力；胃酸进入小肠后，由NaHCO3中和，不会降低小肠中酶活性。答案

D关注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①四者均具特异性(专一性)、高效性等特性。②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。③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(

)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.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，A错误；图2曲线AB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，B正确；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，C错误；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，D错误。答案

B2.(2016·江西师大附中联考)研究人员从木耳菜中提取过氧化物酶(POD)，将其分别与四种不同酚类物质及H2O2进行催化反应，结果如图所示。下列相关说法正确的是(

)A.图1所示的实验目的是探究不同酚类物质的浓度对POD活性的影响B.当底物浓度为0.08(mmo1·L－1)时，POD催化酚类2的反应速率一定大于酚类3C.由图2可知，H2O2浓度过高会抑制POD的活性，降低H2O2浓度后POD活性一定会恢复D.H2O2对POD活性的影响与温度和pH对POD活性的影响相同解析图1所示的实验目的是探究不同酚类物质对POD活性的影响，由图可知，不同酚类物质的浓度对POD活性的影响不同，A正确；过氧化物酶的活性除了与底物浓度有关，还与温度和pH有关，所以只有在相同且适宜的条件下，当底物浓度为0.08(mmol·L－1)时，POD催化酚类2的反应速率一定大于酚类3，B错误；由图2可知，H2O2浓度过高会抑制POD的活性，但没有实验说明降低H2O2浓度后POD活性就会恢复，C错误；由于不知H2O2浓度大于1.2%以后的情况，因而无法判断H2O2对POD活性的影响与温度和pH对POD活性的影响是否相同，D错误。答案

A“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：与酶相关的实验设计与探究1.(2016·江西宜春月考)已知淀粉酶可以把淀粉水解为麦芽糖等物质，蛋白酶可以把蛋白质水解为多肽。某同学设计如下实验(实验中所涉及的酶的化学本质都是蛋白质)探究有关性质，下列分析错误的是(

)试管号加入的物质1234质量分数为1%的淀粉溶液/mL2222淀粉酶溶液/mL22

淀粉酶＋蛋白酶(等量混合)/mL

44蒸馏水/mL22

碘液/滴2

2

双缩脲试剂/mL

2

2预期颜色变化不变蓝紫色①②A.该实验的目的之一是研究酶之间的相互影响B.该实验有多组对照，如1号和3号试管，2号和4号试管C.为了遵循等量原则，实验过程中，1号、2号试管加入的蒸馏水的体积相同D.①处预期的颜色变化为蓝色，②处不会发生颜色变化解析由表格实验处理可以看出：该实验把淀粉酶和蛋白酶混合，则实验的目的之一是研究酶之间的相互影响，A正确；根据实验设计要遵循单一变量原则，可推出1号和3号试管间形成对照，2号和4号试管间形成对照，B正确；根据等量原则，实验过程中，1号、2号试管加入2mL蒸馏水的目的是保证各试管中液体的体积相同，防止液体体积的差异影响颜色的变化，C正确；3号试管中淀粉酶被蛋白酶分解，淀粉没有被水解，遇碘液变蓝；蛋白酶的化学本质是蛋白质，与双缩脲试剂反应呈紫色，D错误。答案

D2.(2016·山东泰安联考)现有两种淀粉酶A与B，某小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，做了如下探究实验。实验过程：组别步骤12345678Ⅰ.设置水浴缸温度/℃2030405020304050Ⅱ.取8只试管各加入淀粉溶液/mL，分别保温5min1010101010101010Ⅲ.另取8只试管各加入等量淀粉酶溶液，分别保温5min酶A酶A酶A酶A酶B酶B酶B酶BⅣ.将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5min实验结果：对各组淀粉含量进行检测，结果如图所示。(1)该实验的自变量是

，无关变量有

(至少写出2种)。(2)根据实验结果分析，酶A在

℃条件时活性较高。(3)此实验通过检测淀粉的剩余量来表示酶的活性，不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示，说明理由：_________________________________。(4)若要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是：在

℃之间设立较小等温度梯度的分组实验，按上述步骤进行实验，分析结果得出结论。解析(1)自变量是在实验过程中可以人为改变的变量，根据表格可以看出本实验有两个自变量，即酶的种类和温度；在实验中存在的一些除自变量以外的对实验结果造成影响的可变因素称为无关变量。本实验的无关变量有溶液的量、反应时间、pH等。(2)根据实验结果分析可知，酶A在50℃条件时淀粉含量最少，酶活性相对其他温度时较高。(3)用斐林试剂检测时需水浴加热，会导致温度发生改变，影响实验结果，所以不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示酶的活性。(4)根据实验结果可知，在30～40℃范围内随温度的升高酶B活性升高，40～50℃范围内随温度的升高酶B活性降低，因此在预实验的基础上要进一步探究酶B的最适温度，可在30～50℃之间设置较小温度梯度进行研究。答案

(1)温度、酶的种类溶液的量、反应时间、pH等(2)50

(3)斐林试剂检测时需水浴加热，会导致温度发生改变，影响实验结果(4)30～50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。1.(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ATPC.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATPD.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用考点二ATP的合成、利用与能量代谢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。答案

B2.(2016·海南卷，11)下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是(

)A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加C.无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成解析ATP中含有核糖，DNA中含有脱氧核糖，A错误；呼吸抑制剂抑制呼吸作用，会使ADP生成增加，ATP生成减少，B错误；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，C错误；光下叶肉细胞的细胞质和线粒体可以进行有氧呼吸，叶绿体进行光合作用，均可产生ATP，D正确。答案

D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Ⅰ，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，是一种储能物质，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Ⅰ，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Ⅱ，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ATP1.(2016·北京卷，2)葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程(

)ATP及其在能量代谢中的作用A.在无氧条件下不能进行 B.只能在线粒体中进行C.不需要能量的输入 D.需要酶的催化解析酿酒是酵母菌在无氧条件下，利用葡萄糖产生酒精的过程，A错误；无氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，产生少量能量和ATP，B错误；酵母细胞由ADP转化为ATP时需要消耗有机物分解释放的能量，C错误；细胞呼吸每个阶段都需要酶的催化，ADP转化为ATP的过程也不例外，D正确。D2.（2016·福建福州期末）下列有关细胞中ATP的叙述，正确的是（）A.ATP含有三个高能磷酸键B.细胞质基质在缺氧条件下才能产生ATPC.细胞内的吸能反应一般与ATP的水解相联系D.ATP中的能量可能来源于光能，但不可能转化为光能解析ATP含有二个高能磷酸键，一个普通磷酸键，A错误；细胞质基质中进行有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，故在缺氧条件下和有氧条件下，细胞质基质都能产生ATP，B错误；细胞内的吸能反应一般与ATP的水解相联系，细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系，C正确；ATP中的能量可能来源于光能，也可能转化为光能，如萤火虫发光，D错误。答案

C1.生物“能源物质”汇总注：生态系统总能量来自于生产者固定的太阳能总量，故太阳能为“最终能源”。2.