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专题二细胞代谢中的酶和ATP构建知识体系·串联主干知识■核心要点清误····························································酶1．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。
(√)2．同无机催化剂相比，酶所提供的活化能更多，因而催化效率更高。
(×) 提示：酶具有催化作用的原理是降低化学反应的活化能，不是提供活化能。
3．过酸、过碱或温度过高，都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。
(√)4．酶活性受温度、pH、底物浓度及酶量的影响。
(×)提示：底物浓度、酶量不影响酶的活性。
5．同一个体各种体细胞中酶的种类相同、数量不同，代谢不同。
(×)提示：同一个体各种体细胞中酶的种类不一定相同。
6．用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响时，既可用碘液也可用斐林试剂作为检测试剂。
(×)提示：探究温度对酶活性的影响时选用斐林试剂作为检测试剂需要水浴加热，会改变实验温度。
7．探究胃蛋白酶的最适pH时，将其加入蛋清中再加入缓冲液。
(×)提示：应先加缓冲液再加蛋清。
专题二生命系统的代谢第1讲细胞内的酶和ATP聚焦新课标：2.2.1说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响；2.2.2解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
基础自查明晰考位纵引横连————建网络提醒：特设长句作答题，训练文字表达能力答案填空：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮边角扫描————全面清提醒：判断正误并找到课本原话1．加热能促进过氧化氢分解，是因为加热使过氧化氢分子得到了能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。
(必修1 P78正文)( )2．与无机催化剂相比，酶能为反应物提供能量。
(必修1 P78正文)( )3．1716年《康熙字典》收录了酶字，并将“酶”解释为“酒母也”。
“酒母”就是现在所说的酒精。
(必修1 P79“思考讨论”)()4．能够促进唾液淀粉酶水解的酶是淀粉酶。
(必修1 P82探究实践)( )5．过酸、过碱或温度过高、过低，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。
(必修1 P84正文)( )6．ATP的末端酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势。
(必修1 P86正文)( ) 7．ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这在细胞中不常见。
(必修 1 P88正文)( )8．细胞中所有需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量。
(必修1 P88正文)( ) 9．吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。
(必修1 P89正文)( )考点梳理整合突破整合考点4 “周而复始”的酶和ATP考点整合固考基1.辨析酶的概念关系图2．把握与酶有关的三类曲线(1)酶的作用原理曲线：①由图可知，酶的作用原理是_______________________________。
②若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向________移动。
用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。
(2)酶特性的相关曲线①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________。
专题二：生物的新陈代谢第一讲：酶、ATP、水分代谢和矿质营养【考纲点击】 1.酶和ATP。
2.新陈代谢的概念和类型。
3.渗透作用的原理。
4.植物细胞的吸水和失水。
5.植物体内水分的运输、利用和散失。
6.植物必需的矿质元素。
7.根对矿质元素的吸收。
8.矿质元素的运输和利用。
9.合理灌溉和合理施肥。
----------------------【体验高考回归本源】------------------------------------------------------------------------------------ 一、酶【重温高考经典】1.下列有关酶的叙述，正确的是 ( )①酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸(2011·天津)②水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质含有羧基(09·广东)③如图所示，甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系，由图可知甲酶不可能是具有催化功能的RNA，而乙酶的化学本质为蛋白质(11·新课标全国)④溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的(2010·山东)⑤高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性(2009·重庆)⑥用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好(2010·江苏)⑦酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率(2011·天津)【回归命题本源】1．绝大多数酶化学本质是，少数酶是。
酶的合成原料有和；绝大多数酶的合成都要经过和两个过程，少数酶的合成只经过形成。
2．酶都是产生的；酶只有作用，激素只有作用。
3．酶能显著降低反应所需的，提高反应速率，缩短达到平衡的，但并不改变反应的方向和平衡常数。
4.与DNA复制相关的酶有；与转录相关的酶有；与逆转录相关的酶有；基因工程常用的工具酶有；植物细胞工程去细胞壁的酶有；动物细胞工程中分散动物细胞的酶是；消化道中将蛋白质分解为多肽的酶有，将多肽水解为氨基酸的酶有。
姓名，年级：时间：专题能力训练三酶与ATP专题能力训练第6页一、选择题1.下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是( )A.ATP脱去所有的磷酸基因后产物为腺嘌呤B.线粒体中合成的 ATP 不可用于细胞核中 DNA的复制过程C。
有氧和无氧的条件下细胞质基质中都能合成 ATPD。
ATP-ADP循环使得细胞储存了大量的 ATP答案:C解析：ATP脱去所有的磷酸基团后产物为腺苷,A项错误。
线粒体中合成的ATP 可为生物体绝大多数生命活动的进行提供能量，包括用于细胞核中DNA的复制过程,B项错误。
有氧和无氧条件下细胞质基质中都能合成ATP，C项正确。
ATP 在细胞内含量很少，因为ATP与ADP的转化十分迅速,及时而持续地满足机体生命活动对能量的需求，ATP-ADP循环不会使细胞储存大量的ATP,D项错误。
2。
（2019安徽蚌埠模拟)下图表示酶的催化反应过程，下列有关叙述错误的是( )A.该酶促反应过程可表示为a+b→c+dB。
适当增大a的浓度会提高酶促反应的速率C。
c或d的生成速率可以表示酶促反应的速率D.若探究底物浓度对酶促反应速率的影响,b的数量就是实验的自变量答案:A解析:由图可知，a表示酶，b表示底物(反应物),c、d表示产物（生成物)。
该酶促反应过程可表示为b c+d,A项错误。
在一定范围内，适当增大a的浓度会提高酶促反应的速率，B项正确。
b的分解速率及c或d的生成速率可以表示酶促反应速率,C项正确。
若探究底物浓度对酶促反应速率的影响,b的数量就是实验的自变量，D项正确。
3.下列有关酶的实验中自变量的叙述,错误的是（)A。
鉴定酶的化学本质是蛋白质的实验中的自变量是待测酶溶液和已知蛋白液B.验证酶的高效性的实验中的自变量是与底物相对应的酶溶液C。
验证酶的专一性的实验中的自变量是不同种类的酶或不同的底物D。
探究酶的最适温度的实验中的自变量是不同温度答案:B解析：鉴定酶的化学本质是蛋白质可利用双缩脲试剂，该实验的自变量就是待测的酶溶液和已知蛋白液,A项正确。
专题二 细胞代谢第1讲 酶与ATP考点一:酶的特性及影响因素1、酶的本质和特性注意：1、酶具有高效性是由于与无机催化剂相比酶降低反应所需活化能的作用更显著。
2、在反应前后酶本身不发生任何改变。
2．影响酶促反应速率的因素(1)酶浓度和底物浓度①在有足够底物而又不受其他因素影响的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
②在其他条件适宜，酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快；当底物浓度达到一定限度时，受酶量及酶活性的限制，酶促反应速率达到最大后不再增加。
(2)温度和pH①在最适宜的温度或pH 条件下，酶的活性最高。
温度和pH 偏高或偏低，酶的活性都会明显下降。
②在高温、强酸或强碱、重金属盐等引起蛋白质变性的条件下，酶都会丧失活性。
③要注意的是，低温仅是抑制酶的活性，随温度的升高(最适温度以下)酶的活性逐渐增强。
(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斐林试剂，不能选用碘液，因为碘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，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不应该选用斐林试剂，因斐林试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
(3)探究酶的适宜温度的实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。
知识拓展1、具有专一性的物质或结构①酶②载体③激素④tRNA⑤抗原(或抗体)⑥限制性核酸内切酶2、高中阶段学过的酶(1)物质代谢中的酶①淀粉酶：主要有唾液腺分泌的唾液淀粉酶、胰腺分泌的胰淀粉酶和肠腺分泌的肠淀粉酶。
可催化淀粉水解成麦芽糖。
②麦芽糖酶：主要有胰腺分泌的胰麦芽糖酶和肠腺分泌的肠麦芽糖酶。
可催化麦芽糖水解成葡萄糖。
③脂肪酶：主要有胰腺分泌的胰脂肪酶和肠腺分泌的肠脂肪酶。
可催化脂肪分解为脂肪酸和甘油。
④蛋白酶：主要有胃腺分泌的胃蛋白酶和胰腺分泌的胰蛋白酶。
可催化蛋白质水解成多肽链。
考点1 酶与ATP1．常考必记的7类酶(1)DNA聚合酶——催化脱氧核苷酸间缩聚形成磷酸二酯键，用于DNA复制。
(2)RNA聚合酶——用于转录时DNA解旋及核糖核苷酸间的连接。
(4)DNA解旋酶——用于DNA复制时双链间氢键打开。
(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：纤维素酶和果胶酶(除去细胞壁)、胰蛋白酶(动物细胞培养)。
2．有关酶的相关曲线图5和图6显示：过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
从图7和图8可以看出：反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。
图9中OP段的限制因素是底物浓度，而P点之后的限制因素有酶浓度和酶活性；图10对反应底物的要求是底物足量。
3．能量“通货”——ATP(1)与ATP产生和消耗有关的细胞结构及常见生理过程细胞结构常见的生理过程细胞膜消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐细胞质基质产生ATP：细胞呼吸第一阶段叶绿体产生ATP：光反应消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录，蛋白质合成等线粒体产生ATP：有氧呼吸的第二、三阶段消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等核糖体消耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：DNA复制、转录等(2)多角度理解ATP的合成与水解(3)生物体内的能源物质的相互关系(如下图)能源物质是光合作用的直接或间接产物。
能源物质中储存的化学能通过细胞呼吸释放出来，一部分用来合成ATP，一部分以热能的形式散失。
ATP水解释放的能量用于肌肉收缩、大分子物质的合成、兴奋传导、营养物质的吸收等生命活动。
题型一酶促反应的相关曲线分析1．(2018·菏泽一模)某生物兴趣小组研究甲、乙、丙三种微生物体内同一种酶的活性与温度的关系时，根据实验结果绘制如下曲线图。
下列相关叙述正确的是( )A．降低化学反应活化能效率最高的是微生物甲中的酶B．在30 ℃条件下竞争能力最强的一定是微生物丙C．对温度适应范围最广的最可能是微生物乙中的酶D．若将温度改为pH，则所得实验结果曲线与图示结果相同答案 C解析由图可知，甲、乙、丙三种微生物体内的酶催化效率最高时对应的温度分别为25 ℃、30 ℃、42 ℃，因此，不同温度条件下，降低化学反应活化能效率最高的酶的种类不同，A错误；在30 ℃条件下乙的反应速率最快，酶活性最大，但仅根据一种酶的活性不能确定生物的竞争能力，B错误；由图可知，对温度适应范围最广的是微生物乙中的酶，C正确；因不知道这些微生物的适宜的pH范围，故将实验温度改为pH，无法确定实验结果，D错误。
1.2.3 酶与ATP一、选择题1．(2019·吉林长春一监)下列有关酶的叙述,正确的是( )A．酶的专一性指的是一种酶只能催化一种化学反应B．高温处理后的过氧化氢酶仍能与双缩脲试剂反应C．在不同温度条件下,胃蛋白酶的活性一定不同D．酶在最适温度条件下保存,有利于保持酶的活性答案：B2．(2019·河南安阳第二次联考)有如图所示的4套装置,每套装置内的小型平底烧瓶中分别盛有等量的H2O2,保温于相应温度下适宜时间,然后向各小型平底烧瓶中迅速加入等量相应温度的如图所示的相应物质,烧瓶口紧包着一个小气球,使小型平底烧瓶沉于烧杯底部的同一位置(瓶内气体产生达到一定量时烧瓶即可浮起)。
下列相关分析正确的是( )A．图1中的小型平底烧瓶最先浮起B．肝脏研磨液中的过氧化氢酶和Fe3＋的作用机理不同C．图4中,沉入烧杯底部的小型平底烧瓶不能浮起D．图2与图3对比,可说明过氧化氢酶具有高效性答案：D3．(2019·福建五校第二次联考)如图表示温度对酶活性的影响情况。
下列叙述正确的是( )A．酶活性就是酶促反应速率,即单位时间底物消耗量或产物生成量B．酶促反应都有一个最适温度,离最适温度越远,酶变性的速率也越快C．同一种酶在不同温度下,最适pH相同D．不同的酶在各自的最适温度下,酶活性相同答案：C4．(2019·湖北黄冈质检)下列有关酶的实验,设计不合理的是( )选项课题选用材料与试剂A 温度对酶活性的影响淀粉酶、淀粉、碘液B pH对酶活性的影响淀粉酶、淀粉、斐林试剂C 酶的高效性过氧化氢、新鲜肝脏研磨液、FeCl3溶液D 酶的专一性蔗糖、淀粉酶、淀粉、斐林试剂5．(2019·安徽合肥模拟)根据下表所示的过氧化氢在不同条件下的分解实验的过程和结果判断,下列分析错误的是( )试管 a b c d3%的过氧化氢溶液2 mL 2 mL 2 mL 2 mL处理措施不作任何处理置于90 ℃水浴杯中加2滴35%的FeCl3溶液加2滴20%的新鲜肝脏研磨液实验结果－＋＋＋＋＋＋＋A．a和b、a和c、a和d分别构成对照实验B．c和d是对比实验,自变量是催化剂类型C．a、b、d说明酶能高效地提供活化能D．a c、d不能说明酶具有专一性答案：C6．某公司研发了两种石油降解产品BDB－n生物降解菌(厌氧型)和BDB－a生物降解菌(好氧型),降解菌是通过产生酶对石油进行分解的。
如图为不同条件下,某种降解菌对某湖泊污泥中石油分解能力的测定结果。
下列有关分析不正确的是( )A．该实验的自变量为pH和污泥含水量B．该实验的检测指标是2天后污泥中的石油含量C．该实验中使用的降解菌最可能是BDB－a生物降解酶D．在不同污泥含水量条件下,降解菌产生的酶的最适pH相同答案：C7．(2019·北京模拟)分析ATP与ADP相互转化示意图,下列有关叙述不正确的是( )A．若图中Pi代表磷酸,则B为ATP,C为ADPB．在B→C的反应中,产生的E2来源于远离腺苷的那个高能磷酸键断裂释放出的能量C．ATP是三磷酸腺苷的结构简式D．C→B与B→C的相互转化过程中,物质可逆,能量不可逆答案：C8．如图是人体细胞代谢部分简图。
图中甲表示ATP,下列有关叙述错误的是( )A．甲→乙→丙→丁过程中,起催化作用的酶空间结构不同B．丙由C、H、O、N、P五种元素构成,是DNA的基本组成单位之一C．丁由腺嘌呤和核糖组成,而戊可用于甲的合成D．在红细胞吸收葡萄糖时,细胞中乙的含量不会显著增加答案：B9．ATP合酶是F1和F0的复合体,其中F1位于某些细胞器的膜外基质中,具有酶活性；F0嵌在膜的磷脂双分子层中,为质子(H＋)通道,当膜外的高浓度的质子冲入膜内时能为ATP的合成提供能量。
下列叙述正确的是( )A．ATP合酶存在于线粒体内膜和叶绿体内膜上B．F0为ATP合酶的疏水部位,能催化ATP的合成C．合成ATP时的能量直接来自H＋的化学势能D．高温使F1和F0分离后,F1仍能催化ATP的合成答案：C10．(2019·江西赣州五校协作体期中)如图表示生物体内发生的两个化学反应,图中①②③④表示相应的化学键。
下列相关说法正确的是( )A．进行图示的水解过程,③和④均断裂B．图中酶1和酶2的化学本质相同,但是二者的种类不同C．细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系D．ATP与ADP相互转化的能量供应机制只存在于真核细胞内答案：B二、非选择题11．研究证实ATP既是“能量通货”,又可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子,其作为信号分子的作用机理如图所示。
请分析回答问题：(1)神经细胞中的ATP主要来自____________(生理过程)。
研究发现,正常成年人安静状态下24 h内有40 kg ATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10 mmol/L。
为满足能量需要,人体解决这一矛盾的合理途径是______________________________________。
(2)由图可知,细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下,磷酸基团逐个脱离下来。
最后剩下的是______________。
(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质,还能释放ATP,两者均能引起受体细胞的膜电位变化。
据图分析,科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路：用化学物质阻断神经递质在神经细胞间的信息传递后,发现____________________________________________________,并在靶细胞膜上寻找到____________。
解析：(1)神经细胞中产生ATP的过程只有细胞呼吸；ATP的含量虽然少,但是由于ATP与ADP 能迅速地相互转化,所以能满足人体的能量需求。
(2)由题图可知,在酶的作用下,ATP一共脱下3个磷酸基团,因此最后剩下的结构是腺苷。
(3)由“不仅能释放典型神经递质,还能释放ATP,两者均能引起受体细胞的膜电位变化”可知,若“阻断神经递质在神经细胞间的信息传递”,细胞仍可由ATP传递信号,则靶细胞膜上应该有ATP的受体。
答案：(1)细胞呼吸ATP和ADP迅速地相互转化(2)腺苷(3)受体细胞仍能接受部分神经信号(或受体细胞的膜电位仍会发生变化) ATP的受体12．为了探究自然条件下一年四季的水温对加酶洗衣粉洗涤效果的影响,某生物学小组进行了实际的实验操作,他们通过实验证明了夏季的水温对加酶洗衣粉的洗涤效果最好。
请你根据给出的实验材料和用具,对实验步骤进行设计并验证夏季的水温对加酶洗衣粉的洗涤效果最好。
(1)材料和用具：添加了复合酶的洗衣粉、大小相同的白棉布4块(在上面分别滴加5滴同种植物油,放置至干燥)、自来水、1 000 mL的烧杯、玻璃棒、天平、水浴装置等。
(2)实验步骤(提示：一年四季的水温可用冬季——5 ℃、春季——15 ℃、秋季——25 ℃、夏季——35 ℃来代表,5 ℃可以通过置于冰箱冷藏室中来控制,其他温度可以通过水浴控制)：①____________________________________________________________________________________________________________________________________。
②____________________________________________________________________________________________________________________________________。
③____________________________________________________________________________________________________________________________________。
④搅拌相同的时间后,观察4个烧杯中白棉布上污物的洗涤效果。
(3)实验结果分析：_______________________________________________。
(4)实验结论：__________________________________________________。
解析：本实验的目的是验证温度对酶活性的影响,因此本实验的自变量是温度,因变量是洗衣粉中复合酶的活性,观测指标是白棉布上污物的洗涤情况。
第一步,取材、随机分组并编号,用天平称取等量洗衣粉4份,分别倒入1 000 mL烧杯中,并将烧杯编号为1～4号。
第二步,根据单一变量原则设计自变量(温度),分别在1～4号烧杯中加入5 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃的自来水各500 mL,用玻璃棒搅拌均匀(在此期间需保持温度不变)。
第三步,控制无关变量,把4块大小相同且滴加等量植物油的白棉布分别放入4个烧杯中,用玻璃棒以相同的速度进行搅拌,模拟洗涤过程(在此期间需保持温度不变)。
第四步,观察并记录实验现象,搅拌相同的时间后,观察4个烧杯中白棉布上污物的洗涤情况。
由于本实验为验证性实验,实验结果已知且实验结论唯一,因此,实验结果为4号烧杯中的白棉布的洗涤效果最好。
实验结论为夏季水温对加酶洗衣粉的洗涤效果最好。
答案：(2)①用天平称取等量洗衣粉4份,分别倒入1 000 mL烧杯中,并将烧杯编号为1～4号②分别在1～4号烧杯中加入5 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃的自来水各500 mL,用玻璃棒搅拌均匀(在此期间需保持温度不变)③把4块大小相同且滴加了等量植物油的白棉布分别放入4个烧杯中,用玻璃棒以相同的速度进行搅拌,模拟洗涤过程(在此期间需保持温度不变)(3)4号烧杯中的白棉布的洗涤效果最好(4)夏季水温对加酶洗衣粉的洗涤效果最好。
