大二輪高考總復習生物文檔：第01部分 專題02 生命系統(tǒng)的代謝 整合考點04 “周而復始”的酶和ATP Word版含解析

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1、 專題二　生命系統(tǒng)的代謝 細 胞 的 能 量 1.酶在代謝中的作用?、?5年4考) 2．ATP在能量代謝中的作用?、?5年1考) 3．細胞呼吸　Ⅱ(5年9考) 4．光合作用的基本過程　Ⅱ(5年8考) 5．影響光合作用速率的環(huán)境因素?、?5年9考) 整合考點4　“周而復始”的酶和ATP 1．區(qū)分酶的3個不同點、5個相同點 化學本質(zhì) 絕大多數(shù)是蛋白質(zhì) 少數(shù)是RNA 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成場所 核糖體 細胞核(真核生物) 來源 一般來說，活細胞都能產(chǎn)生酶 作用場所 細胞內(nèi)外或生物體內(nèi)外均可 生理功能 催化作用 作用

2、原理 降低化學反應的活化能 與無機催化劑相同的性質(zhì) ①提高反應速率，但不改變化學反應的方向和平衡點； ②反應前后，酶的性質(zhì)和數(shù)量不變 2．理清酶的作用機理、特性及影響因素的3類曲線 (1)酶的作用原理 ①由圖可知，酶的作用原理是降低化學反應的活化能。 ②若將酶變?yōu)闊o機催化劑，則b在縱軸上向上移動。用加熱的方法不能降低活化能，但會提供活化能。 (2)酶的特性的曲線 ①圖1中加酶的曲線和加無機催化劑的曲線比較表明：酶具有高效性。 ②圖2中兩曲線比較表明：酶具有專一性。 (3)各因素對酶促反應速率的影響曲線 ①分析圖3和圖4：溫度或pH通過影響酶的活性來影響酶促

3、反應速率。 ②分析圖5∶OP段的限制因素是底物濃度，P點以后的限制因素則是酶濃度。 3．關(guān)注“兩類”實驗設計 (1)驗證酶的專一性實驗中的注意事項 淀粉或蔗糖＋淀粉酶→應用斐林試劑檢測反應物，不能選用碘液，因為碘液無法檢測蔗糖是否被分解。 (2)在探究溫度對酶活性的影響實驗中的注意事項 ①實驗室使用的α－淀粉酶最適溫度為60℃。 ②不宜選用斐林試劑鑒定，因為溫度是干擾條件。 ③實驗步驟不能顛倒，否則會使實驗出現(xiàn)較大誤差。 4．記牢ATP的結(jié)構(gòu)與能量轉(zhuǎn)換 5．記清細胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的六種結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)化場所 常見的生理過程 細胞膜 消耗ATP：主動運輸、胞吞、胞

4、吐 細胞質(zhì)基質(zhì) 產(chǎn)生ATP：細胞呼吸第一階段 葉綠體 產(chǎn)生ATP：光反應 消耗ATP：暗反應和自身DNA復制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等 線粒體 產(chǎn)生ATP：有氧呼吸第二、三階段 消耗ATP：自身DNA復制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等 核糖體 消耗ATP：蛋白質(zhì)的合成 細胞核 消耗ATP：DNA復制、轉(zhuǎn)錄等 6．辨析“四種”化合物結(jié)構(gòu)中的“A” (1)ATP：“A”為腺苷。 (2)DNA：“A”為腺嘌呤脫氧核苷酸。 (3)RNA：“A”為腺嘌呤核糖核苷酸。 (4)核苷酸：“A”為腺嘌呤。 　理清酶的本質(zhì)、作用與特性 1．(2013·新課標卷)關(guān)于酶的敘述，

5、錯誤的是(　　) A．同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中 B．低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu) C．酶通過降低化學反應的活化能來提高化學反應速率 D．酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應的底物 解析：有些酶是生命活動所必需的，如與呼吸作用有關(guān)的酶，在分化程度不同的細胞中都存在，A正確；導致酶空間結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞而變性的因素有過酸、過堿、高溫等；低溫能降低酶的活性，但不會破壞其結(jié)構(gòu)，B錯誤；酶的作用實質(zhì)即為降低化學反應所需活化能從而提高反應速率，C正確；酶是蛋白質(zhì)或者RNA，可作為催化劑，如淀粉酶；也可作為底物被蛋白酶或者RNA酶降解，D正確。 答案：B 2．(福建

6、卷)用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)，處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應，由此可推測核糖體中能催化該反應的物質(zhì)是(　　) A．蛋白酶　　　　 B．RNA聚合酶 C．RNA D．逆轉(zhuǎn)錄酶 解析：A項，蛋白酶在蛋白質(zhì)水解成多肽的過程中起催化作用。B項，RNA聚合酶在轉(zhuǎn)錄的過程中起催化作用。C項，自然界中的酶大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。核糖體是由RNA和蛋白質(zhì)組成的，用蛋白酶將其蛋白質(zhì)除去后，處理后的核糖體仍可催化氨基酸發(fā)生脫水縮合反應，說明起催化作用的成分是RNA。D項，逆轉(zhuǎn)錄酶在逆轉(zhuǎn)錄(或反轉(zhuǎn)錄)過程中起催化作用。 答案：C 3．下列都可用“酶的作用條件較溫和”進行解釋的生

7、物學現(xiàn)象是(　　) A．“高原反應”和“不能用純氧搶救煤氣中毒的病人” B．“唾液淀粉酶進入胃后不再催化淀粉水解”和“胰島素不能口服” C．“人發(fā)高燒時，渾身無力，食欲下降”和“人寒冷時，不由自主打寒戰(zhàn)” D．“沸水浸泡過的加酶洗衣粉洗滌效果不佳”和“低溫保存的食物不易腐敗” 解析：“高原反應”是由于機體缺氧，“不能用純氧搶救煤氣中毒的病人”是由于血液中的二氧化碳可以作為化學物質(zhì)刺激呼吸中樞，A項錯誤；“唾液淀粉酶進入胃后不再催化淀粉水解”是由于胃中的pH過低，導致唾液淀粉酶變性失活，能體現(xiàn)“酶的作用條件較溫和”，但“胰島素不能口服”是因為胰島素的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，口服能被消化道中的

8、蛋白酶水解而失活，不能體現(xiàn)“酶的作用條件較溫和”，B項錯誤；“人發(fā)高燒時，渾身無力，食欲下降”，是因為體溫升高導致酶的活性減弱，能體現(xiàn)酶的催化需要適宜的溫度，但“人寒冷時，不由自主打寒戰(zhàn)”，是神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)果，不能體現(xiàn)“酶的作用條件較溫和”，C項錯誤；“沸水浸泡過的加酶洗衣粉洗滌效果不佳”，是由于高溫破壞了酶的結(jié)構(gòu)，“低溫保存的食物不易腐敗”是由于在低溫條件下，微生物細胞內(nèi)的酶的活性受到抑制，兩個實例均能體現(xiàn)出“酶的活性需要適宜的溫度”這一特征，D項正確。 答案：D 　關(guān)注酶實驗，玩轉(zhuǎn)坐標線 1．(2017·福建高三)下圖所示為某種酶對應的酶促反應相關(guān)曲線，下列敘述錯誤的是(　　)

9、A．只要條件適宜，酶在細胞內(nèi)和細胞外都可發(fā)揮催化作用 B．圖甲中，a點到b點曲線急劇下降，其原因是溫度升高使酶活性下降 C．圖乙中，曲線最高點對應的pH值會隨著溫度的變化而變化 D．溫度和pH均影響該酶的活性，該酶不存在人體內(nèi)環(huán)境中 解析：酶活性的發(fā)揮需要適宜的條件，只要條件適宜，酶在細胞內(nèi)和細胞外都可發(fā)揮催化作用，A正確；圖甲中，橫坐標是溫度，縱坐標是反應速度，a點到b點曲線急劇下降，表明溫度升高反應速度下降，原因就是溫度升高使酶活性下降，B正確；圖乙中，酶活性發(fā)揮的最適pH值不會隨著溫度的變化而變化，C錯誤；溫度和pH均影響該酶的活性，從圖乙可看出該酶的最適pH是10，則該酶不存在

10、人體內(nèi)環(huán)境中，D正確。 答案：C 2．(2017·江西師大附中)研究人員從木耳菜中提取過氧化物酶(POD)，分別與四種不同酚類物質(zhì)及H2O2進行催化反應，結(jié)果如下圖所示。相關(guān)說法正確的是(　　) A．圖1所示的實驗目的是探究不同酚類物質(zhì)的濃度對POD活性的影響 B．當?shù)孜餄舛葹?.08 mmol·L－1時，POD催化酚類2的反應速率一定大于酚類3 C．由圖2可知，H2O2濃度過高會抑制POD的活性，降低濃度后POD活性一定會恢復 D．H2O2對POD活性的影響與溫度和pH對POD活性的影響相同 解析：如圖1所示的實驗目的是探究不同酚類物質(zhì)的濃度對POD活性的影響，不同酚類物質(zhì)

11、的濃度對POD活性的影響不同，A正確；過氧化物酶活性除了與底物濃度有關(guān)外，還與溫度和pH有關(guān)，所以只有在相同且適宜的條件下，當?shù)孜餄舛葹?.08 mmol·L－1時，POD催化酚類2的反應速率一定大于酚類3，B錯誤；由圖2可知，H2O2濃度過高會抑制POD的活性，但沒有實驗說明降低濃度后POD活性就會恢復，C錯誤；由于不知H2O2濃度大于1.2%以后的情況，因而無法判斷H2O2對POD活性的影響與溫度和pH對POD活性的影響是否相同，D錯誤。 答案：A “四看法”分析酶促反應曲線 (1)看兩坐標軸的含義：分清自變量與因變量，了解兩個變量之間的關(guān)系。 (2)看曲線的變化：利用數(shù)學模型

12、法觀察同一條曲線的升、降或平的變化，掌握變量變化的生物學意義。如在分析影響酶促反應的因素時，一般情況下，生成物的量未達到飽和時，限制因素是橫坐標所表示的因素，當達到飽和后，限制因素是除橫坐標所表示的因素之外的其他因素。 (3)看特殊點：即曲線的起點、終點、頂點、轉(zhuǎn)折點、交叉點等五點，理解特殊點的意義。 (4)看不同曲線的變化：理解曲線之間的內(nèi)在聯(lián)系，找出不同曲線的異同及變化的原因。 　要想考得好，實驗要抓牢 1．下表是探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用的實驗設計及結(jié)果。 試管編號 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 2mL 3%淀粉溶液 ＋ ＋ ＋ － － － 2mL 3%

13、蔗糖溶液 － － － ＋ ＋ ＋ 1mL 2%淀粉酶溶液 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 反應溫度(℃) 40 60 80 40 60 80 2mL斐林試劑 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 磚紅色深淺* ＋＋＋ ＋＋ ＋ － － － 注：“＋”表示有；“－”表示無；*此行“＋”的多少表示顏色的深淺。 根據(jù)實驗結(jié)果，以下結(jié)論正確的是(　　 ) A．蔗糖被水解成非還原糖 B．上述①②③反應的自變量為溫度 C．40℃為淀粉酶的最適溫度 D．淀粉酶對蔗糖的水解具有專一性 解析：加蔗糖的試管中加淀粉酶后用斐林試劑檢測無磚紅色沉淀，說明蔗糖

14、不能被水解成還原糖，但也不能說明蔗糖被水解成非還原糖，A錯誤；①②③改變的是溫度，根據(jù)單一變量原則，B正確；由表中信息可知無低于40℃的對照，故不能確定最適溫度，C錯誤；表格中不能看出淀粉酶對蔗糖的水解具有專一性，D錯誤。 答案：B 2．(2016·全國卷甲)為了研究溫度對某種酶活性的影響，設置三個實驗組：A組(20 ℃)、B組(40 ℃)和C組(60 ℃)，測定各組在不同反應時間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同)，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}： (1)三個溫度條件下，該酶活性最高的是________組。 (2)在時間t1之前，如果A組溫度提高10 ℃，那么A組酶催化反應的速度會_______

15、_。 (3)如果在時間t2時，向C組反應體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產(chǎn)物總量________，原因是_________________________________________。 (4)生物體內(nèi)酶的化學本質(zhì)是__________________，其特性有___________(答出兩點即可)。 解析：(1)曲線圖顯示：在反應開始的一段時間內(nèi)，40 ℃時產(chǎn)物濃度增加最快，說明酶的活性最高，而B組控制的溫度是40 ℃。(2)A組控制的溫度是20 ℃。在時間t1之前，如果A組溫度提高10 ℃，因酶的活性增強，則A組酶催化反應速度會加快。(3)對比分析圖示中

16、的3條曲線可推知，在時間t2時，C組的酶在60 ℃條件下已經(jīng)失活，所以如果在時間t2時，向C組反應體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，在t3時，C組產(chǎn)物的總量不變。(4)絕大多數(shù)酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。酶具有高效性、專一性，酶的作用條件較溫和。 答案：(1)B　(2)加快　(3)不變　60 ℃條件下，t2時酶已失活，即使增加底物，反應產(chǎn)物總量也不會增加　(4)蛋白質(zhì)或RNA　高效性、專一性 在科學研究中，需要探究最適值的實驗很多，如探究某種酶的最適溫度、最適pH，探究某植物生長調(diào)節(jié)劑促進植物生長的最適濃度等，這類實驗都需要先在較大范圍內(nèi)設置梯度較大的系列溫度(或pH

17、、濃度等)梯度值，然后在作用效果較好且相近的兩個溫度(或pH、濃度等)值之間，再設置梯度較小的系列溫度(或pH、濃度等)梯度值。 　　ATP結(jié)構(gòu)與功能的理解 1．下列關(guān)于酶和ATP的敘述，正確的是(　　) A．同種酶在不同溫度時活性可能相同 B．同一個體不同細胞中不可能存在相同的酶 C．植物細胞都可利用光能合成ATP D．哺乳動物成熟的紅細胞可利用有氧呼吸釋放的能量合成ATP 解析：同種酶在不同溫度時活性可能相同，如在最適溫度兩側(cè)酶活性可能相同，A正確；同一個體不同細胞中可能存在相同的酶，如呼吸酶，B錯誤；光合作用合成的ATP只能用于光合作用的暗反應中三碳化合物的還原，C錯誤；哺

18、乳動物成熟的紅細胞不含有線粒體，只能進行無氧呼吸，D錯誤。 答案：A 2．“鈉鉀泵”(鈉鉀轉(zhuǎn)運體)位于細胞膜上，每消耗一個ATP分子，可泵出3個Na＋和泵入2個K＋。下列說法錯誤的是(　　) A．鈉鉀泵的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì) B．泵出Na＋和泵入K＋的過程為主動運輸 C．鈉鉀泵保持了膜內(nèi)高鉀、膜外高鈉的離子分布 D．泵出Na＋和泵入K＋使神經(jīng)元產(chǎn)生動作電位 解析：鈉鉀泵是運輸鈉離子和鉀離子的載體，其化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，A項正確；每消耗一個ATP分子，可泵出3個Na＋和泵入2個K＋，由此可推知泵出Na＋和泵入K＋的過程為主動運輸，保持了膜內(nèi)高鉀、膜外高鈉的離子分布，B、C項正確；動作電位

19、的產(chǎn)生是由于神經(jīng)纖維某一部位受到刺激時，細胞膜對Na＋的通透性增加，Na＋內(nèi)流，使膜兩側(cè)產(chǎn)生外負內(nèi)正的暫時性的電位變化，故D項錯誤。 答案：D 3．ACP是調(diào)節(jié)磷代謝的重要酶類，其最適pH為4.8。魚被宰殺后，魚體內(nèi)的ATP會生成具有鮮味的肌苷酸，ACP會催化肌苷酸分解導致魚肉鮮味下降。為了研究魚類的保鮮方法，從草魚、魚回魚和鱔魚中分離得到ACP，并對該酶活性進行了系列研究，相關(guān)實驗結(jié)果如表和圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) 金屬離子對ACP活性的影響 適宜濃度的金屬離子溶液 ACP相對活性(%) 草魚 魚回魚 鱔魚 Na＋ 100.83 101.47 96.03

20、 Zn2＋ 112.38 116.06 158.13 Ca2＋ 65.21 96.18 88.18 注：其余條件均適宜。 A．進行實驗研究時，各反應體系中均需加入等量的pH為4.8的緩沖液 B．由表可知，在魚肉中添加微量的Zn2＋可抑制魚肉鮮味的下降 C．隨著溫度升高，不同魚類的ACP相對活性逐漸升高 D．將宰殺后的魚回魚放到37 ℃左右的環(huán)境中一段時間能保持其鮮味 解析：解答本題的關(guān)鍵是信息的獲?。阂皇菑念}干中獲取魚肉保鮮的方法，即有效抑制ACP的活性；二是從表格中分析出從草魚、魚回魚和鱔魚中分離得到的ACP在不同種類的金屬離子溶液中的活性不同，三種魚的ACP活

21、性在Ca2＋溶液中都最低，在Zn2＋溶液中都最高；三是從曲線圖中得出在最適溫度之前，不同魚類的ACP活性都會隨著溫度的上升而增強，但是超過最適溫度后，ACP活性都會隨著溫度的上升而減弱。由題干信息可知，ACP的最適pH為4.8，為遵循單一變量原則，各反應體系中均需加入等量的pH為4.8的緩沖液，A正確；由表可知，從草魚中分離得到的ACP在適宜濃度的Zn2＋溶液中活性較高，若在魚肉中添加微量的Zn2＋，其鮮味保持的時間會變短，B錯誤；由圖可知，隨著溫度升高，不同魚類的ACP相對活性先升高后降低，C錯誤；由圖可知，魚回魚放到37 ℃左右環(huán)境中ACP活性最大，鮮味最難保持，D錯誤。 答案：A 4

22、．(2016·全國卷乙)在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來標記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個磷酸基團所處的位置(A－Pα～Pβ～Pγ或dA－Pα～Pβ～Pγ)。回答下列問題： (1)某種酶可以催化ATP的一個磷酸基團轉(zhuǎn)移到DNA末端上，同時產(chǎn)生ADP。若要用該酶把32P標記到DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團應在ATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。 (2)若用帶有32P的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團應在dATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。 解析：(1)ATP水解生成ADP的過程中，斷裂的是遠離腺苷A的那個高能磷酸鍵，即β位和γ位之間的高能磷酸鍵，即γ位磷酸基團轉(zhuǎn)移到DNA末端。要將32P標記到DNA上，帶有32P的磷酸基團應在γ位上。(2)dATP脫去β位和γ位的磷酸基團后為腺嘌呤脫氧核糖核苷酸，即DNA的基本組成單位之一，用dATP為原料合成DNA時，要將32P標記到新合成的DNA上，則32P應在α位。 答案：(1)γ　(2)α