大二輪高考總復(fù)習(xí)生物文檔:第01部分 專題02 生命系統(tǒng)的代謝 整合考點(diǎn)04 “周而復(fù)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(xì) 胞 的 能 量1.酶在代謝中的作用(5年4考)2ATP在能量代謝中的作用(5年1考)3細(xì)胞呼吸(5年9考)4光合作用的基本過(guò)程(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(diǎn)4“周而復(fù)始”的酶和ATP1區(qū)分酶的3個(gè)不同點(diǎn)、5個(gè)相同點(diǎn)化學(xué)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(chǎng)所核糖體細(xì)胞核(真核生物)來(lái)源一般來(lái)說(shuō),活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶作用場(chǎng)所細(xì)胞內(nèi)外或生物體內(nèi)外均可生理功能催化作用作用原理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能與無(wú)機(jī)催化劑相同的性質(zhì)提高反應(yīng)速率,但不改變化學(xué)反應(yīng)的方向和平衡點(diǎn);反應(yīng)前后,酶的性質(zhì)和數(shù)量不變2理清酶的作用機(jī)理、特性及影響因素的3

2、類曲線(1)酶的作用原理由圖可知,酶的作用原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。若將酶變?yōu)闊o(wú)機(jī)催化劑,則b在縱軸上向上移動(dòng)。用加熱的方法不能降低活化能,但會(huì)提供活化能。(2)酶的特性的曲線圖1中加酶的曲線和加無(wú)機(jī)催化劑的曲線比較表明:酶具有高效性。圖2中兩曲線比較表明:酶具有專一性。(3)各因素對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響曲線分析圖3和圖4:溫度或pH通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響酶促反應(yīng)速率。分析圖5OP段的限制因素是底物濃度,P點(diǎn)以后的限制因素則是酶濃度。3關(guān)注“兩類”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(1)驗(yàn)證酶的專一性實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)淀粉或蔗糖淀粉酶應(yīng)用斐林試劑檢測(cè)反應(yīng)物,不能選用碘液,因?yàn)榈庖簾o(wú)法檢測(cè)蔗糖是否被分解。(2)在探究溫度對(duì)

3、酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室使用的淀粉酶最適溫度為60。不宜選用斐林試劑鑒定,因?yàn)闇囟仁歉蓴_條件。實(shí)驗(yàn)步驟不能顛倒,否則會(huì)使實(shí)驗(yàn)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(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的六種結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化場(chǎng)所常見(jiàn)的生理過(guò)程細(xì)胞膜消耗ATP:主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生ATP:細(xì)胞呼吸第一階段葉綠體產(chǎn)生ATP:光反應(yīng)消耗ATP:暗反應(yīng)和自身DNA復(fù)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(fù)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(xì)胞核消耗ATP:DNA復(fù)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

4、。(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(biāo)卷)關(guān)于酶的敘述,錯(cuò)誤的是()A同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)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(guò)降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來(lái)提高化學(xué)反應(yīng)速率D酶既可以作為催化劑,也可以作為另一個(gè)反應(yīng)的底物解析:有些酶是生命活動(dòng)所必需的,如與呼吸作用有關(guān)的酶,在分化程度不同的細(xì)胞中都存在,A正確;導(dǎo)致酶空間結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞而變性的因素有過(guò)酸、過(guò)堿、高溫等;低溫能降低酶的活性,但不會(huì)破壞其結(jié)構(gòu),B錯(cuò)誤;酶的作用實(shí)質(zhì)即為降低化學(xué)反應(yīng)所需活化能從而

5、提高反應(yīng)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:B2(福建卷)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(yīng),由此可推測(cè)核糖體中能催化該反應(yīng)的物質(zhì)是()A蛋白酶BRNA聚合酶CRNAD逆轉(zhuǎn)錄酶解析:A項(xiàng),蛋白酶在蛋白質(zhì)水解成多肽的過(guò)程中起催化作用。B項(xiàng),RNA聚合酶在轉(zhuǎn)錄的過(guò)程中起催化作用。C項(xiàng),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(yīng),說(shuō)明起催化作用的成分是RNA。D項(xiàng),逆轉(zhuǎn)錄酶在逆轉(zhuǎn)錄

6、(或反轉(zhuǎn)錄)過(guò)程中起催化作用。答案:C3下列都可用“酶的作用條件較溫和”進(jìn)行解釋的生物學(xué)現(xiàn)象是()A“高原反應(yīng)”和“不能用純氧搶救煤氣中毒的病人”B“唾液淀粉酶進(jìn)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(shí),渾身無(wú)力,食欲下降”和“人寒冷時(shí),不由自主打寒戰(zhàn)”D“沸水浸泡過(guò)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(yīng)”是由于機(jī)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(xué)物質(zhì)刺激呼吸中樞,A項(xiàng)錯(cuò)誤;“唾液淀粉酶進(jìn)入胃后不再催化淀粉水解”是由于胃中的pH過(guò)低,導(dǎo)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

7、”是因?yàn)橐葝u素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),口服能被消化道中的蛋白酶水解而失活,不能體現(xiàn)“酶的作用條件較溫和”,B項(xiàng)錯(cuò)誤;“人發(fā)高燒時(shí),渾身無(wú)力,食欲下降”,是因?yàn)轶w溫升高導(dǎo)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(shí),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(xiàng)錯(cuò)誤;“沸水浸泡過(guò)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(xì)胞內(nèi)的酶的活性受到抑制,兩個(gè)實(shí)例均能體現(xiàn)出“酶的活性需要適宜的溫度”這一特征,D項(xiàng)正確。答案:D關(guān)注酶實(shí)驗(yàn),玩轉(zhuǎn)坐標(biāo)線1(2017福建高三)下圖所示為某種酶對(duì)應(yīng)的酶促反應(yīng)相關(guān)曲線

8、,下列敘述錯(cuò)誤的是()A只要條件適宜,酶在細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外都可發(fā)揮催化作用B圖甲中,a點(diǎn)到b點(diǎn)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(diǎn)對(duì)應(yīng)的pH值會(huì)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(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外都可發(fā)揮催化作用,A正確;圖甲中,橫坐標(biāo)是溫度,縱坐標(biāo)是反應(yīng)速度,a點(diǎn)到b點(diǎn)曲線急劇下降,表明溫度升高反應(yīng)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(huì)隨著溫度的變化而變化,C錯(cuò)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,則該酶不存在人

9、體內(nèi)環(huán)境中,D正確。答案:C2(2017江西師大附中)研究人員從木耳菜中提取過(guò)氧化物酶(POD),分別與四種不同酚類物質(zhì)及H2O2進(jìn)行催化反應(yīng),結(jié)果如下圖所示。相關(guān)說(shuō)法正確的是()A圖1所示的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄坎煌宇愇镔|(zhì)的濃度對(duì)POD活性的影響B(tài)當(dāng)?shù)孜餄舛葹?.08 mmolL1時(shí),POD催化酚類2的反應(yīng)速率一定大于酚類3C由圖2可知,H2O2濃度過(guò)高會(huì)抑制POD的活性,降低濃度后POD活性一定會(huì)恢復(fù)DH2O2對(duì)POD活性的影響與溫度和pH對(duì)POD活性的影響相同解析:如圖1所示的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄坎煌宇愇镔|(zhì)的濃度對(duì)POD活性的影響,不同酚類物質(zhì)的濃度對(duì)POD活性的影響不同,A正確;過(guò)氧化物酶活性除

10、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(dāng)?shù)孜餄舛葹?.08 mmolL1時(shí),POD催化酚類2的反應(yīng)速率一定大于酚類3,B錯(cuò)誤;由圖2可知,H2O2濃度過(guò)高會(huì)抑制POD的活性,但沒(méi)有實(shí)驗(yàn)說(shuō)明降低濃度后POD活性就會(huì)恢復(fù),C錯(cuò)誤;由于不知H2O2濃度大于1.2%以后的情況,因而無(wú)法判斷H2O2對(duì)POD活性的影響與溫度和pH對(duì)POD活性的影響是否相同,D錯(cuò)誤。答案:A“四看法”分析酶促反應(yīng)曲線(1)看兩坐標(biāo)軸的含義:分清自變量與因變量,了解兩個(gè)變量之間的關(guān)系。(2)看曲線的變化:利用數(shù)學(xué)模型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(xué)意義。如在分析影響酶促

11、反應(yīng)的因素時(shí),一般情況下,生成物的量未達(dá)到飽和時(shí),限制因素是橫坐標(biāo)所表示的因素,當(dāng)達(dá)到飽和后,限制因素是除橫坐標(biāo)所表示的因素之外的其他因素。(3)看特殊點(diǎn):即曲線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、頂點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、交叉點(diǎn)等五點(diǎn),理解特殊點(diǎn)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(shí)驗(yàn)要抓牢1下表是探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的作用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果。試管編號(hào)2mL 3%淀粉溶液2mL 3%蔗糖溶液1mL 2%淀粉酶溶液反應(yīng)溫度()4060804060802mL斐林試劑磚紅色深淺*注:“”表示有;“”表示無(wú);*此行“”的多少表示顏色的深淺。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,以下結(jié)論正確的是

12、( )A蔗糖被水解成非還原糖B上述反應(yīng)的自變量為溫度C40為淀粉酶的最適溫度D淀粉酶對(duì)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(cè)無(wú)磚紅色沉淀,說(shuō)明蔗糖不能被水解成還原糖,但也不能說(shuō)明蔗糖被水解成非還原糖,A錯(cuò)誤;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(wú)低于40的對(duì)照,故不能確定最適溫度,C錯(cuò)誤;表格中不能看出淀粉酶對(duì)蔗糖的水解具有專一性,D錯(cuò)誤。答案:B2(2016全國(guó)卷甲)為了研究溫度對(duì)某種酶活性的影響,設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組:A組(20 )、B組(40 )和C組(60 ),測(cè)定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同),結(jié)果如圖?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)三個(gè)溫

13、度條件下,該酶活性最高的是_組。(2)在時(shí)間t1之前,如果A組溫度提高10 ,那么A組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)_。(3)如果在時(shí)間t2時(shí),向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物,其他條件保持不變,那么在t3時(shí),C組產(chǎn)物總量_,原因是_。(4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是_,其特性有_(答出兩點(diǎn)即可)。解析:(1)曲線圖顯示:在反應(yīng)開(kāi)始的一段時(shí)間內(nèi),40 時(shí)產(chǎn)物濃度增加最快,說(shuō)明酶的活性最高,而B(niǎo)組控制的溫度是40 。(2)A組控制的溫度是20 。在時(shí)間t1之前,如果A組溫度提高10 ,因酶的活性增強(qiáng),則A組酶催化反應(yīng)速度會(huì)加快。(3)對(duì)比分析圖示中的3條曲線可推知,在時(shí)間t2時(shí),C組的酶在60 條件下已經(jīng)失活,

14、所以如果在時(shí)間t2時(shí),向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物,其他條件保持不變,在t3時(shí),C組產(chǎn)物的總量不變。(4)絕大多數(shù)酶的化學(xué)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(shí)酶已失活,即使增加底物,反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會(huì)增加(4)蛋白質(zhì)或RNA高效性、專一性在科學(xué)研究中,需要探究最適值的實(shí)驗(yàn)很多,如探究某種酶的最適溫度、最適pH,探究某植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑促進(jìn)植物生長(zhǎng)的最適濃度等,這類實(shí)驗(yàn)都需要先在較大范圍內(nèi)設(shè)置梯度較大的系列溫度(或pH、濃度等)梯度值,然后在作用效果較好且相近的兩個(gè)溫度(或pH、濃度等)值之間,再設(shè)置梯度較

15、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(shí)活性可能相同B同一個(gè)體不同細(xì)胞中不可能存在相同的酶C植物細(xì)胞都可利用光能合成ATPD哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)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(shí)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(gè)體不同細(xì)胞中可能存在相同的酶,如呼吸酶,B錯(cuò)誤;光合作用合成的ATP只能用于光合作用的暗反應(yīng)中三碳化合物的還原,C錯(cuò)誤;哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞不含有線粒體,只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸,D錯(cuò)誤。答案:A2“鈉鉀泵”(鈉鉀轉(zhuǎn)運(yùn)體)位于細(xì)胞膜上,每消耗一個(gè)ATP分子,可泵出3

16、個(gè)Na和泵入2個(gè)K。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A鈉鉀泵的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)B泵出Na和泵入K的過(guò)程為主動(dòng)運(yùn)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(dòng)作電位解析:鈉鉀泵是運(yùn)輸鈉離子和鉀離子的載體,其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),A項(xiàng)正確;每消耗一個(gè)ATP分子,可泵出3個(gè)Na和泵入2個(gè)K,由此可推知泵出Na和泵入K的過(guò)程為主動(dòng)運(yùn)輸,保持了膜內(nèi)高鉀、膜外高鈉的離子分布,B、C項(xiàng)正確;動(dòng)作電位的產(chǎn)生是由于神經(jīng)纖維某一部位受到刺激時(shí),細(xì)胞膜對(duì)Na的通透性增加,Na內(nèi)流,使膜兩側(cè)產(chǎn)生外負(fù)內(nèi)正的暫時(shí)性的電位變化,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:D3ACP是調(diào)節(jié)磷代謝的重要酶類,其最適pH為4.8。魚(yú)被宰殺后

17、,魚(yú)體內(nèi)的ATP會(huì)生成具有鮮味的肌苷酸,ACP會(huì)催化肌苷酸分解導(dǎo)致魚(yú)肉鮮味下降。為了研究魚(yú)類的保鮮方法,從草魚(yú)、魚(yú)回魚(yú)和鱔魚(yú)中分離得到ACP,并對(duì)該酶活性進(jìn)行了系列研究,相關(guān)實(shí)驗(yàn)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(duì)ACP活性的影響適宜濃度的金屬離子溶液ACP相對(duì)活性(%)草魚(yú)魚(yú)回魚(yú)鱔魚(yú)Na100.83101.4796.03Zn2112.38116.06158.13Ca265.2196.1888.18注:其余條件均適宜。A進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究時(shí),各反應(yīng)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(yú)肉中添加微量的Zn2可抑制魚(yú)肉鮮味的下降C隨著溫度升高,不同魚(yú)類的ACP相對(duì)活性逐

18、漸升高D將宰殺后的魚(yú)回魚(yú)放到37 左右的環(huán)境中一段時(shí)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(yú)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(yú)、魚(yú)回魚(yú)和鱔魚(yú)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(yú)的ACP活性在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(yú)類的ACP活性都會(huì)隨著溫度的上升而增強(qiáng),但是超過(guò)最適溫度后,ACP活性都會(huì)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(yīng)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(yú)中分離得到的ACP

19、在適宜濃度的Zn2溶液中活性較高,若在魚(yú)肉中添加微量的Zn2,其鮮味保持的時(shí)間會(huì)變短,B錯(cuò)誤;由圖可知,隨著溫度升高,不同魚(yú)類的ACP相對(duì)活性先升高后降低,C錯(cuò)誤;由圖可知,魚(yú)回魚(yú)放到37 左右環(huán)境中ACP活性最大,鮮味最難保持,D錯(cuò)誤。答案:A4(2016全國(guó)卷乙)在有關(guān)DNA分子的研究中,常用32P來(lái)標(biāo)記DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置(APPP或dAPPP)。回答下列問(wèn)題:(1)某種酶可以催化ATP的一個(gè)磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端上,同時(shí)產(chǎn)生ADP。若要用該酶把32P標(biāo)記到DNA末端上,那么帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在ATP的_(填“”“”或“”)位上。(2)若用帶有32P的dATP作為DNA生物合成的原料,將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上,則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的_(填“”“”或“”)位上。解析:(1)ATP水解生成ADP的過(guò)程中,斷裂的是遠(yuǎn)離腺苷A的那個(gè)高能磷酸鍵,即位和位之間的高能磷酸鍵,即位磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端。要將32P標(biāo)記到DNA上,帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在位上。(2)dATP脫去位和位的磷酸基團(tuán)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(shí),要將32P標(biāo)記到新合成的DNA上,則32P應(yīng)在位。答案:(1)(2)

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