1、考点1 ATP与酶,专题二 ATP、酶与物质运输,诊断基础,1.有关ATP的正误判断 (1)活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行( ),提示 活细胞进行细胞呼吸使ADP和Pi合成ATP,消耗能量的生命活动(如主动转运)又将ATP水解成ADP和Pi,ATP和ADP可以双向转化。,(2)反应式ADPPi能量 ATP中,向右反应需要的能量可来自葡萄糖等有机物的氧化分解( ),提示 ADP和Pi合成ATP过程所需的能量包括以下两种:动物、人、真菌和大多数细菌细胞呼吸释放的能量;绿色植物来源于光能和细胞呼吸释放的能量。,答案,提示,(3)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应( ) (4)细胞质
2、中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体( ) (5)人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等( ),提示 剧烈运动时,骨骼肌细胞中葡萄糖会发生厌氧呼吸,其与安静时(只进行需氧呼吸)生成ATP的量不相同。,答案,提示,提示 酶与底物溶液应分别保温达到相应温度后再混合。,2.有关酶的正误判断 (1)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核苷酸( ),提示 酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸(不是脱氧核苷酸)。,(2)同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中( ) (3)酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物( ) (4)低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构( )
3、,提示 低温影响酶的活性,不破坏酶的空间结构,但高温能使酶失活。,答案,提示,(5)探究温度对酶活性的影响实验时,将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温( ),(1)如果发生在绿色植物体内,代表光合作用,代表细胞呼吸 ( ) (2)如果在一个正常生长的绿色植物体内,过程总量一定大于过程总量 ( ) (3)如果发生在一个稳定生态系统中,则贮存的能量就是生物细胞呼吸释放的部分能量( ),3.综合应用: ATP与ADP在生物体内的转化如图,请判断下列说法:,答案,整合要点,一、ATP 1.ATP的结构与常用描述,腺嘌呤,核糖,磷酸基团,腺苷,磷酸,基团,腺嘌呤核糖,核苷酸,磷酸,基团,腺苷二磷
4、酸,磷酸基团,2.理清“A”的4种含义 (1)ATP: A表示: 。 (2)核苷酸: A表示: 。,腺苷,腺嘌呤,(3)DNA: A表示: 。 (4)RNA: A表示: 。,腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,腺嘌呤核糖核苷酸,3.与ATP产生和消耗有关的细胞结构及生理过程,细胞呼吸糖酵解阶段,光反应,柠檬酸循环、电子传递链阶段,蛋白质的合成,DNA复制、转录等,二、酶在代谢中的作用 1.剖析酶的本质与特点,氨基酸,核糖核苷酸,核糖体,细胞核(真核生物),催化作用,2.理清酶的特性及影响因素的3类曲线 (1)酶的特性的曲线,高效性,专一性,图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较表明:酶具有 。 图2中两曲
5、线比较表明:酶具有 。,(2)各因素对酶促反应速率的影响曲线,分析图3和图4:温度或pH通过影响 来影响酶促反应速率。 分析图5:OP段的限制因素是 ,P点以后的限制因素则是 。,酶的活性,底物浓度,酶浓度,三、与酶相关的实验探究 1.变量法分析酶的实验设计 (1)变量的种类:变量是实验设计中可以变化的因素或条件,依据变量间的相互关系,可分为以下两类: 自变量与因变量:自变量是实验中由实验者所操纵的因素,该因素的改变将引起实验结果的相应改变,是实验要研究的因素。因变量是因自变量不同而导致的不同的实验结果。它们之间是因果关系,自变量是原因,因变量是结果。 无关变量与额外变量:无关变量是指实验中除
6、自变量外也能影响实验现象或结果的其他因素。由无关变量引起的实验结果就是额外变量。它们之间也是因果关系。,(2)自变量的确定和控制 根据实验目的,确定实验变量,因而确定控制的措施。 例如:“探究淀粉酶的最适温度”的实验。 变量的确定:自变量是相同的酶处在不同温度下即温度梯度,即要“探究什么”,则“什么”就是自变量。 自变量的控制:在确定了自变量是温度梯度后,应将淀粉酶置于温度梯度下,如:25 、26 、27 等。 控制变量的方法,常用的有“施加”“改变”“去除”等。,(3)无关变量的确定与控制 例如:探究pH对唾液淀粉酶活性的影响实验中的无关变量及其控制措施: 在该实验中,自变量是“pH的大小”
7、。无关变量有温度、唾液淀粉酶的量、淀粉溶液的量、反应时间、加入碘碘化钾溶液的量及时间等,在做实验时,对照组和实验组的以上因素都要相同且适宜。,2.辨清与酶相关实验设计的5个易错点 (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本尼迪特试剂,不能选用碘碘化钾溶液,因为碘碘化钾溶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,检测试剂宜选用碘碘化钾溶液,不应该选用本尼迪特试剂,因本尼迪特试剂需水浴加热,而该实验中需严格控制温度。另外在酶溶液和反应物混合前,需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间。,(3)在探究酶的最适温度的实
8、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。 (4)在酶的最适pH探究实验中,操作时必须先将酶和底物分别置于不同pH条件下,然后再将同一pH条件下处理的底物和酶液混合,而不能把酶加入反应物中后,再加入盐酸或氢氧化钠。 (5)探究酶的高效性时,对照组应为无机催化剂;探究酶的催化作用时,对照组应为不加催化剂;探究酶的专一性时,既可用同一种酶作用于不同底物,也可用不同酶作用于同一底物。,探究考向,A.丙物质含有的元素为C、H、O、N B.甲ATP的过程所需的酶与酶1不同 C.酶1、酶2和酶3催化的反应均伴有大量的能量释放 D.细胞的厌氧呼吸只有
9、第一阶段产生了ATP,题型一 多角度考查酶和ATP 1.(2017舟山模拟)酶是细胞代谢不可缺少的催化剂,ATP是生命活动的直接能源物质。如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图,据下图判断,有关叙述错误的是,答案,解析,1,2,3,4,5,解析 据题意分析,丙为腺苷(核糖腺嘌呤),丙含有的元素为C、H、O、N,A正确; 由甲ATP的过程为ADP合成ATP的过程,此过程所需的酶是ATP合成酶,而酶1为ATP水解酶,B正确; 酶1、酶2催化的是高能磷酸键断裂,释放大量能量,酶3催化的是普通磷酸键断裂,断裂时不释放大量能量,C错误。,1,2,3,4,5,点石成金,2.(2018“七彩阳光”联盟)下列有
10、关酶的叙述,正确的是 A.将各种酶水解得到的有机小分子都是氨基酸 B.酶与底物结合后会发生一定形状变化,且是可逆的 C.温度过高过低、pH不适宜都可能导致酶结构破坏而丧失其催化功能 D.与细胞内RNA聚合酶的合成与加工直接有关的膜结构有内质网、高尔基体、细胞膜,答案,1,2,3,4,5,与酶有关的审答题的4个提醒 (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)酶只能由活细胞产生,不能来自食物,且几乎所有活细胞(哺乳动物成熟红细胞除外)均可产生酶(一般场所为核糖体)。 (3)催化作用(降低反应分子活化能)是酶唯一的功能,它
11、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。,点石成金,1,2,3,4,5,(4)辨析酶、激素、化学递质、抗体 四者均具特异性(专一性)、高效性等特性。 激素、化学递质、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。 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、化学递质、抗体。,1,2,3,4,5,题型二 借助坐标图考查酶的特性和影响因素 3.如图所示为影响酶促反应的温度、pH值和底物浓度与反应速率关系的曲线图,下列相关叙述中,错误的是,答案,解析,A.影响乙曲线
12、的因素是温度,影响丙曲线的因素是pH值 B.甲曲线中,A点与B点限制酶促反应速率的因素不同 C.乙曲线中,D点与F点酶的空间结构都被破坏且不能恢复 D.丙曲线中,G点时对应因素升高,酶的活性不能到达H点,1,2,3,4,5,解析 低温时酶的活性很低,但是酶并不失活,高温使酶的空间结构发生改变,酶失活,过酸和过碱都会使酶的空间结构发生改变,酶失活,从图中来看,影响乙曲线的因素是温度,影响丙曲线的因素是pH值,A正确; 甲曲线表示底物浓度与反应速率的关系,A点与B点限制酶促反应速率的因素不同,A点的限制因素是底物浓度,B点曲线达到饱和,限制酶促反应速率的因素不再是底物浓度,B正确;,1,2,3,4
13、,5,根据试题分析,乙曲线是温度对酶活性的影响,D点是低温条件,酶的活性很低,但是酶的空间结构并没有被破坏,温度恢复,酶的活性即可恢复,F点是高温条件,高温使酶的空间结构发生改变,即使温度降低,酶的空间结构也不能恢复,C错误; 根据试题分析,丙曲线是pH值对酶活性的影响,G点对应的因素是pH过低,酶的空间结构被破坏,pH值升高,酶的活性不能到达H点,D正确。,1,2,3,4,5,思维延伸 判断正误: (1)在A点适当提高温度或在B点适当增加酶的浓度,反应速率都将增大 ( ) (2)图中E点代表该酶的最适pH,H点代表该酶的最适温度( ) (3)短期保存该酶,适宜条件对应于图中的D、H两点( )
14、 (4)研究淀粉酶或过氧化氢酶参与的酶促反应,均可得到上图曲线( ),答案,1,2,3,4,5,(5)如图表示淀粉酶在不同实验条件下催化淀粉水解反应时,淀粉的剩余量和反应时间之间的关系,则:,若实验条件为不同温度,则b曲线对应的温度和题 4中曲线乙中E点所对应的温度相同( ) 若实验条件为不同pH,则c曲线对应的pH条件下,酶已失活,而a曲线对应的pH和题4中曲线丙中H点所对应的pH不一定相同( ) 若实验条件为不同的酶浓度,则a曲线对应的酶浓度最大( ) 若a、b、c分别表示加入K、蒸馏水、Mg2,则c曲线表明Mg2对淀粉酶的活性有抑制作用( ),答案,1,2,3,4,5,题型三 与酶相关的
15、实验设计与分析 4.(加试)(2017绍兴模拟)pH对两种酶作用的影响如图所示。下列叙述错误的是,1,2,3,4,5,A.酶通常在一定pH范围内起作用,在某一pH值下作用最强 B.不同酶的最适pH范围宽度相同 C.在各自的最适pH下,不同酶的催化效率不同 D.在一种酶的最适pH范围下,另一种酶可能失活,答案,解析,1,2,3,4,5,解析 由图可知,酶通常在一定pH范围内起作用,在某一pH值(最适pH)下作用最强,A正确; 由图可知,不同酶的最适pH范围宽度不相同,B错误; 由图可知,在各自的最适pH下,胃蛋白酶和胰蛋白酶的催化效率不同,C正确; 由图可知,在一种酶的最适pH范围下,另一种酶可
16、能失活,如在胃蛋白酶的最适pH下胰蛋白酶会变性失活,D正确。,1,2,3,4,5,5.(2017扬州模拟)为了探究某种淀粉酶的最适温度,某同学进行了如下实验操作。请分析回答:,1,2,3,4,5,步骤:取10支试管,分为五组,每组两支试管中分别加入1 mL某种淀粉酶溶液和2 mL 5%淀粉溶液。 步骤:将每组淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并振荡。 步骤:将装有混合溶液的五支试管(编号1、2、3、4、5)分别置于15 、25 、35 、45 、55 水浴中,反应过程中,每隔1分钟从各支试管中取出一滴反应液,滴在比色板上,加1滴碘碘化钾溶液显色。,1,2,3,4,5,(1)高温对酶活性的影响是_(填“可
17、逆”或“不可逆”)的,本实验中酶的用量会影响实验结果,属于无关变量,在科学实验中,无关变量应_,以确保自变量唯一。,答案,解析,不可逆,相同且适宜,解析 高温可破坏酶的空间结构使酶变性失活,此过程对酶活性的影响是不可逆的;本实验是探究某种淀粉酶的最适温度,其自变量是温度,实验中酶的用量属于无关变量,在科学实验中,无关变量应相同且适宜,以确保自变量唯一。,1,2,3,4,5,(2)从操作顺序看,实验步骤存在不合理,淀粉酶溶液与淀粉溶液混合与保温的正确顺序应该是_。,答案,先保温再混合,解析,解析 从操作顺序看,实验步骤存在不合理,淀粉酶溶液与淀粉溶液混合与保温的正确顺序应该是先保温再混合,以避免
18、淀粉与淀粉酶混合前先反应。,1,2,3,4,5,(3)该实验一般不选择本尼迪特试剂来检验淀粉的水解产物,主要原因是本尼迪特试剂显色需要进行_,会影响实验的自变量。,答案,解析,水浴加热,解析 该实验是探究某种淀粉酶的最适温度,温度是自变量,该实验一般不选择本尼迪特试剂来检验淀粉的水解产物,主要原因是本尼迪特试剂显色需要进行水浴加热,会影响实验的自变量。,1,2,3,4,5,(4)按正确的方法重新进行实验,一段时间后,当第3组试管中的反应物与碘碘化钾溶液混合开始呈棕黄色时,各组实验现象如表(“”表示蓝色程度):,1,2,3,4,5,试管中取出的反应物滴加碘碘化钾溶液后,呈棕黄色,说明_。 35 _(是、不是、不一定是、一定不是)该酶的最适温度。,答案,解析,淀粉被完全水解,不一定是,解析 由题干中的表格数据可知,分别置于15 、25 、35 、45 、55 水浴中的15号五支试管中,3号试管(处在35 水浴中处理的)应呈棕黄色说明淀粉被完全水解了,在15 、25 、35 、45 、55 的温度中,35 最适宜,但35 不一定是该酶的最适温度。,1,2,3,4,5,