2017版高考生物一轮复习 第二单元 细胞的代谢 第4讲 细胞与能量、酶讲义 浙科版

1、第四讲细胞和能量，酶考试标准知识含量要求的测试要求附加测试要求细胞与能量(1)细胞内能量吸收和释放反应(2)三磷酸腺苷的化学组成和特性(3)三磷酸腺苷在能量代谢中的作用aabaab酶(1)酶发现的过程(2)酶的性质和特征及其在细胞代谢中的作用(3)影响酶作用的因素(4)活动：探索酶的特异性(5)活性：探讨酸碱度对过氧化氢酶的影响abccabccc测试地点-电池和能源1.能量吸收反应和能量释放反应(1)能量吸收反应：产物分子中的势能高于反应物分子中的势能。(2)能量释放反应：产物分子中的势能低于反应物分子中的势能。(3)最重要的能量吸收反应是光合作用，最重要的能量释放反应是细胞呼吸。(4)三磷酸

2、腺苷是连接能量吸收反应和能量释放反应的纽带。2.填写可承诺量结构的概念图3.3的相互转化。三磷酸腺苷和腺苷二磷酸Atp ADP pi能量(1)以下需要提供能量的过程是 。主动运输生物发光和发电肌肉收缩淀粉合成大脑思考植物根细胞吸收水分(2)乙工序的生活活动和场所1)生活活动位置：线粒体、细胞质和叶绿体。(3)B过程能量的来源和去向(1)来源：光能和细胞呼吸时有机物分解释放的能量。目的地：用于在三磷酸腺苷中形成高能磷酸键。诊断和思考1.判断下列陈述是对还是错(1)白细胞在血管中的粘附和迁移需要消耗三磷酸腺苷()(2)活细胞中三磷酸腺苷和二磷酸腺苷的转化只能在一个方向进行()(3)三磷酸腺苷水解释

3、放的能量可用于细胞内能量吸收反应()(4)人饥饿时，细胞内三磷酸腺苷和二磷酸腺苷的含量难以达到动态平衡()(5)“能量”是指三磷酸腺苷，而三磷酸腺苷是“能量”()2.下图显示了可承诺量的结构。请思考：(1)b、c和d中所示的化学键是否相同？哪一个最容易打破和重建？认为B是一个普通的磷酸键，C和D是高能磷酸键，D处的键最容易断裂和重建。(2)图形框E的名称是什么？它与脱氧核糖核酸和核糖核酸有什么关系？有人认为E框是腺嘌呤核苷酸，是核糖核酸的基本单位之一。当发生转录或反转录时，它可以与DNA链中的胸苷脱氧核苷酸配对。3.细胞中三磷酸腺苷生产和消耗的具体位点是什么？推测其产生部位为：胞质溶胶、叶绿体

4、和线粒体；消耗部位有：细胞膜、胞质溶胶、叶绿体、线粒体、核糖体、细胞核等。4.请说出生物体中的主要能量物质、主要能量储存物质、直接能量物质和最终能量来源。建议(1)主要能源材料是糖；(2)主要储能物质：油脂；(3)直接能量物质：三磷酸腺苷；(4)最终能源：太阳能。第一组问题中三磷酸腺苷的结构和功能分析1.三磷酸腺苷是细胞的能量“货币”，下面关于三磷酸腺苷的说法是正确的()A.三磷酸腺苷的完全水解可以产生三种有机物B.人成熟红细胞没有细胞核，细胞器众多，但也能合成三磷酸腺苷C.尽管所有细胞合成三磷酸腺苷的方式相同，但它们消耗三磷酸腺苷的方式不同D.细胞内能量吸收反应通常与三磷酸腺苷合成有关回答乙

5、三磷酸腺苷完全水解的产物是腺嘌呤、核糖和磷酸，磷酸不属于有机物，所以甲错了；虽然人成熟红细胞没有细胞核和许多细胞器，但三磷酸腺苷可以通过无氧呼吸合成，b是正确的；细胞合成三磷酸腺苷有两种方式：光合作用和细胞呼吸，所以细胞合成三磷酸腺苷的方式不一定相同，碳是错误的；细胞内能量释放反应一般与三磷酸腺苷合成有关，而丁是错误的。2.三磷酸腺苷是细胞中一种重要的高能磷酸盐化合物。以下关于可承诺量的陈述是错误的()A.线粒体合成的三磷酸腺苷可以在细胞核中发挥作用B.身体在运动时消耗三磷酸腺苷，在睡眠时不消耗三磷酸腺苷C.三磷酸腺苷可以在有氧和缺氧条件下在胞质溶胶中形成D.植物根系细胞吸收矿质元素离子所需的

6、三磷酸腺苷来自呼吸作用Answe通过分析A项，细胞核不能呼吸，其所需的三磷酸腺苷主要由细胞质中的线粒体提供。第二项，三磷酸腺苷是生命活动的直接能量物质，人体一直在消耗三磷酸腺苷。第三项，第一阶段的有氧呼吸和无氧呼吸是在细胞质中进行的，三磷酸腺苷是在两者中形成的。在第四项中，植物根细胞对矿质元素离子的吸收主要是通过主动转运，其能量消耗来自呼吸产生的三磷酸腺苷。问题组2中三磷酸腺苷、脱氧核糖核酸和核糖核酸组成的比较3.这张图片是人类细胞新陈代谢的草图。图中的a表示可承诺量，下面的说法是错误的()A.在a b c d的过程中，起催化作用的酶的空间结构是不同的B.碳是核糖核酸的基本组成部分之一C.d由

7、腺嘌呤和核糖组成，而E可用于a的合成D.当红细胞吸收葡萄糖时，细胞中的B含量会显著增加答案D对甲乙丙丁的分析表明三磷酸腺苷是逐步水解的，每个水解反应的酶是不同的，所以甲是正确的；c是A-P，A是腺苷，它由一个核糖分子和一个腺嘌呤分子组成，加上一个磷酸分子形成一个腺嘌呤核苷酸分子，所以B是正确的；d代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，E代表磷酸，磷酸是三磷酸腺苷的一个组成部分，所以C是正确的；红细胞对葡萄糖的吸收促进了葡萄糖的扩散，而不消耗三磷酸腺苷，因此二磷酸腺苷的含量不会显著增加，所以丁是错误的。4.在下列化合物的化学组成中，“”的相应含义最接近于()A.和 B. 和C.和 D. 和答案D根据问题

8、的含义，相应的“”的含义是：腺苷一磷酸腺苷，腺嘌呤，腺嘌呤脱氧核苷酸，脱氧核糖核酸分子，腺嘌呤核糖核苷酸，核糖核酸分子，腺苷，腺苷。1.1的含义。可承诺量结构和组成部分2.四种物质中“一”的辨析测试中心2的细胞代谢和酶1.酶的发现实验(年)推论或结论巴斯德实验酒精发酵是酵母代谢活动的结果尤斯图斯冯李比希实验酒精发酵只是一种化学反应，与酵母的活性无关。最多只需要酵母中某些物质的参与毕士纳实验促进酒精发酵的是酵母中的酶，而不是酵母本身三月实验已经证实大多数酶的本质是蛋白质在20世纪80年代初，人们发现极少数酶的本质是核糖核酸2.酶是生物催化剂催化机制：酶与底物结合形成酶-底物复合物，然后复合物将发

9、生一定的形状变化，这将导致底物发生化学变化并从复合物中脱落，同时，酶分子将回到其原始状态。3.酶的特性(1)高效：催化效率约为无机催化剂的107 1013倍。(2)特异性：每种酶只能催化一种底物或类似底物的反应。(3)作用条件温和：在最佳温度和酸碱度条件下，酶活性最高。高温、过酸和过碱会破坏酶的空间结构并使其失活。在低温下，酶活性很低，但其空间结构稳定。诊断和思考1.判断下列陈述是对还是错(1)酶的基本成分是氨基酸和脱氧核苷酸()(2)所有酶的合成包括两个过程：转录和翻译()(3)催化反应完成后，酶分子立即降解为氨基酸()(4)产生酶的细胞必须能够产生激素()(5)高温和低温都会降低酶的活性，

10、其效果有本质的不同()2.两种酶用相同的蛋白酶处理。酶活性和处理时间之间的关系如下图所示。请考虑一下：(1)甲酶和乙酶的化学本质相同吗？(2)酶活性变化的机理是什么？建议(1)通过观察该图，可以看出该酶的活性始终保持不变，这表明该酶可以抵抗该蛋白酶的降解，因此该酶的化学本质是核糖核酸而不是蛋白质，并且该酶可以被蛋白酶破坏，因此该酶是蛋白质。(2)在降解过程中，分子4.观察下图并回答相关问题：(1)使用酶b的反应速率与不使用酶的反应速率相同，这表明酶b对该反应没有催化作用。(2)随着反应物浓度的增加，添加酶A的反应速率明显加快，表明酶具有特异性。5.以下图表显示了影响酶促反应的因素的四条曲线，并

11、根据图表进行思考：(1)甲和丙的曲线变化分别显示什么？结果表明，在一定的温度范围内，随着温度的升高，酶的催化作用增强，超过这个范围，酶的催化作用逐渐减弱。图三表明，在其他条件合适、酶量一定的情况下，酶促反应速率随着底物浓度的增加而增加，但当底物达到一定浓度时，由于酶量和酶活性的限制，酶促反应速率不会增加。(2)过酸、过酸、高温和低温对酶促反应速率有相同的影响吗？过酸、高碱性和高温会使酶变性和失活，而低温只抑制酶的活性，酶的分子结构不被破坏，随着温度的升高，酶的活性可以恢复。(3)图甲、图乙、图丙和图丁所示的所有因素都会影响酶的活性吗？结果表明，底物浓度和酶浓度通过影响底物与酶的接触面积而影响酶

12、促反应的速率，但不影响酶的活性。问题群一酶的本质和功能分析1.20世纪80年代，科学家发现了一种核糖核酸体感诱发电位，它由20%的蛋白质和80%的核糖核酸组成。如果这种酶中的蛋白质被去除并且Mg2+的浓度增加，他们发现剩余的核糖核酸仍然具有与这种酶相同的催化活性，这表明()A.核糖核酸具有生物催化作用B.酶由核糖核酸和蛋白质组成C.酶的化学本质是蛋白质D.大多数酶是蛋白质，少数是核糖核酸回答一根据分析，在提高Mg2+浓度的前提下，核糖核酸仍具有与核糖核酸相类似的催化活性，这表明不仅是这种蛋白质，而且核糖核酸也发挥了催化作用。第四项并不普遍，因为这个话题只表明这种酶的催化成分是核糖核酸。2.图片

13、显示了木瓜蛋白酶和胃蛋白酶对抗体的消化过程，根据图片不能得出的结论是()A.胃蛋白酶可以使抗体失活B.抗体的化学本质是蛋白质C.木瓜蛋白酶和胃蛋白酶的化学本质是蛋白质D.胃蛋白酶催化抗体分解的肽键数目比木瓜蛋白酶多答案三木瓜蛋白酶或胃蛋白酶处理后，抗体中的一些化学键断裂，导致抗体失活，根据酶的特异性，抗体的化学本质是蛋白质；这个实验不能得出两种酶的化学本质是蛋白质的结论；从图中的信息可以看出，当胃蛋白酶催化抗体水解时，肽键断裂的数量很大。3.描述生物体产生的酶的错误是()A.酶的化学本质是蛋白质或核糖核酸B.酶活性的变化与酶环境的变化有关C.蛋白酶和淀粉酶属于水解酶D.纤维素酶能降解植物细胞壁

14、和细菌细胞壁答案D分解酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物质，其中大部分是蛋白质，少数核糖核酸也具有生物催化功能。a是正确的；酶的活性受外界环境的影响，如温度、酸碱度等。乙是正确的；蛋白酶能催化蛋白质水解，淀粉酶能催化淀粉水解，它们都属于水解酶，c是正确的；植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，细菌的细胞壁主要由肽聚糖组成，而酶是特异性的，纤维素酶只能催化纤维素水解，所以D是错误的。问题组2通过图表和曲线分析酶的特性和影响因素4.取5个编号的试管，加入2毫升0.5摩尔/升过氧化氢溶液，进行以下实验。根据实验内容，判断下列陈述是正确的()管号12345添加物质适量的唾液锈钉生马铃薯片煮熟的马铃

15、薯片生马铃薯片和稀盐酸实验者C.酶活性和温度之间的关系不能在每组实验中得到反映D.3号和5号对照可以显示酶活性受酸碱度的影响答案D与无机催化剂(即2号和3号实验)相比，获得了分析酶的高效率，1号和3号实验是两种酶催化一种底物，可以说明该酶具有特异性；3号和4号试验的比较表明，高温会降低酶的活性；3号和5号实验的自变量是酸碱度，表明酸碱度会影响酶的活性。5.下图显示了在改变某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果。请据此进行分析。以下哪些因素可以改变以获得改变的结果()A.温度B. phC.淀粉溶液量唾液量答案三从图中的信息可以看出，反应进行12分钟后，还原糖的量没有增加，

16、两组反应不再进行。改变一定条件后，产物总量减少，反应物淀粉溶液的减少将导致这一结果。然而，改变温度、酸碱度和唾液量会改变反应完成所需的时间。6.在图A中，A、B和C分别代表正常酶、竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂的作用，图B代表相应的反应速率。以下是关于叙述错误()A.曲线a显示了不含酶抑制剂的作用效果B.非竞争性抑制通过改变酶的空间结构影响酶的活性C.曲线c显示酶活性在非竞争性抑制作用下降低D.非竞争性抑制的效果可以通过增加底物的浓度而减弱答案D分析从图一可以看出，图一显示了正常条件下酶与底物的结合状态，符合曲线一；B表明竞争性抑制剂与该酶催化的底物结构相似，因此当竞争性抑制剂存在时，会影响酶与

17、底物的结合，降低反应速率，符合曲线B；c表示非竞争性抑制剂的作用，与酶结合后改变酶的空间结构，使酶不能与底物结合，影响反应速率，符合曲线c。从以上分析可以看出，增加底物浓度并不能削弱非竞争性抑制的效果，D项是错误的。7.该图显示人体内酶促反应的反应速率受温度和酸碱度的影响。以下解释不正确()A.在点a，通过将酶的浓度加倍，反应速率可以增加B.当酶的浓度在B点加倍时，反应速率不能增加C.当酶的浓度在C点加倍时，反应速率可能增加D.该图不能反映唾液淀粉酶催化能力的变化特征回答乙分析图可以反映温度和酸碱度对酶促反应速率的影响，但影响酶促反应速率的因素不仅包括温度和酸碱度，还包括酶浓度。在反应底物充足的情况下，提高酶浓