高考生物大二輪總復習 增分策略 專題二 必考點4“周而復始”的酶和ATP課件.ppt

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必考點4 周而復始 的酶和ATP 專題二細胞的代謝 依綱排查 1 酶在代謝中的作用 1 酶的化學本質(zhì) 基本組成單位和合成場所分別是什么 2 酶的特性有哪些 設(shè)計實驗驗證的基本思路是什么 3 影響酶促反應(yīng)的因素有哪些 是怎樣影響的 2 ATP在能量代謝中的作用 1 ATP的結(jié)構(gòu)及與RNA的關(guān)系是怎樣的 2 ATP的合成場所 過程及利用是怎樣的 核心提煉夯實基礎(chǔ)突破要點 題組突破剖析題型提煉方法 欄目索引 1 巧記酶的 二 一 一 一 核心提煉 催化作用 蛋白質(zhì)或RNA 降低活化能 圖1中加酶的曲線和加無機催化劑的曲線比較 酶具有 圖2中兩曲線比較表明酶具有 1 酶特性的曲線 高效性 專一性 2 把握 二類曲線 2 影響酶促反應(yīng)速率的因素曲線 分析圖3和圖4 溫度或pH通過影響來影響酶促反應(yīng)速率 分析圖5 OP段的限制因素是 P點以后的限制因素則是 酶的活性 底物濃度 酶濃度 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(yīng)用檢測反應(yīng)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 實驗室使用的 淀粉酶最適溫度為 不宜選用斐林試劑鑒定 因為是干擾條件 實驗步驟不能顛倒 否則會使實驗出現(xiàn)較大誤差 斐林試劑 60 3 關(guān)注 兩類 實驗設(shè)計 溫度 1 ATP A 為 2 DNA A 為腺嘌呤脫氧核苷酸 3 RNA A 為 4 核苷酸 A 為 4 辨析 四種 化合物結(jié)構(gòu)中的 A 腺苷 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 1 產(chǎn)生 光合作用的 有氧呼吸 無氧呼吸 2 場所 真核細胞 葉綠體類囊體薄膜 線粒體基質(zhì)和內(nèi)膜 細胞質(zhì)基質(zhì) 原核細胞 細胞膜和細胞質(zhì) 3 利用 各種耗能反應(yīng) 光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)中有機物的合成 5 區(qū)分ATP的產(chǎn)生與利用 光反應(yīng) 1 酶的本質(zhì) 作用 特性的相關(guān)判斷 1 酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸 2011 天津 1A 2 水稻細胞內(nèi)合成的某物質(zhì) 能夠在常溫下高效分解淀粉 該物質(zhì)含有羧基 2009 廣東 3D 3 酶通過降低化學反應(yīng)的活化能來提高化學反應(yīng)速度 2013 新課標 6C 題組一理清酶的本質(zhì) 作用與特性 題組突破 4 酶既可以作為催化劑 也可以作為另一個反應(yīng)的底物 2013 新課標 6D 5 滴加FeCl3溶液提高過氧化氫的分解速率不涉及 降低化學反應(yīng)活化能 的原理 2013 四川 4C改編 6 同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中 2013 新課標 6A 7 低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu) 2013 新課標 6B 8 探究溫度對酶活性的影響時 將酶與底物溶液在室溫下混合后于不同溫度下保溫 2014 山東 4D 2 2015 海南 4 關(guān)于生物體產(chǎn)生的酶的敘述 錯誤的是 A 酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNAB 脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬砂焙虲O2C 蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類D 纖維素酶能夠降解植物細胞壁和細菌細胞壁 解析酶是由活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物 其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì) 少數(shù)RNA也具有生物催化功能 A正確 脲酶溶于水后能夠催化尿素分解成氨和二氧化碳 B正確 蛋白酶可以催化蛋白質(zhì)水解 淀粉酶可以催化淀粉水解 它們都屬于水解酶 C正確 植物細胞的細胞壁主要由纖維素和果膠組成 細菌細胞壁由肽聚糖等物質(zhì)組成 而酶具有專一性 纖維素酶只能催化水解纖維素 所以D錯誤 答案D 3 模型包括物理模型 概念模型 數(shù)學模型等 而物理模型是指以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征 如沃森和克里克制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 就是物理模型 下圖為某同學所作的酶催化作用的模型 下列敘述正確的是 A 該模型是物理模型 能很好地解釋酶的專一性B 圖中的A一定是蛋白質(zhì) 因為A是酶C 若圖中的B表示氨基酸 A表示酶 則該生理過程表示脫水縮合D 人成熟的紅細胞內(nèi)不能合成酶 也無上述模型表示的生理過程 解析該圖中A和B的結(jié)構(gòu)能反映出酶的專一性 故A正確 酶是催化劑 反應(yīng)前后酶的數(shù)量和性質(zhì)保持不變 故A是酶 其化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA 故B錯誤 圖中化學反應(yīng)屬于物質(zhì)的分解 不可能是脫水縮合 故C錯誤 人成熟的紅細胞不能合成酶 但是含有許多酶 能催化多種化學反應(yīng) 故D錯誤 答案A 1 酶既可在細胞內(nèi) 也可在細胞外發(fā)揮催化作用 2 酶的催化作用是指能降低化學反應(yīng)的活化能 提高反應(yīng)速率 但不改變化學反應(yīng)的方向和平衡點 3 在化學反應(yīng)前后 酶的性質(zhì) 數(shù)量并不發(fā)生改變 易錯警示 關(guān)注酶的 3 個失分點 4 用新鮮蘿卜做如下實驗 第一組將蘿卜磨碎 制得提取液后立即冷藏 取幾支試管 分別加入pH為3 9的過氧化氫溶液 30 保溫 然后在每支試管中加入4滴冷藏的提取液 第二組重復上述實驗 但把提取液的添加量減半 第三組重復第一組實驗 但在滴加提取液之前先對其進行80 高溫處理 然后將實驗結(jié)果繪成下圖的曲線 表示一 二 三組結(jié)果的曲線分別是 題組二關(guān)注酶實驗 玩轉(zhuǎn)坐標線 A a b cB a c bC b a cD c b a解析第二組比第一組酶量減半 其他相同條件下反應(yīng)速率比第一組小 所以第一組對應(yīng)曲線b 第二組對應(yīng)曲線a 第三組滴加提取液之前先對其進行80 高溫處理 酶變性失活 過氧化氫不會被催化分解 對應(yīng)曲線c 答案C 5 如圖表示不同溫度下酵母菌發(fā)酵時氣體產(chǎn)生速率與反應(yīng)時間的關(guān)系 據(jù)圖可知 有多種酶參與 最適pH是7 40 是酵母菌發(fā)酵的比較適宜的溫度 50 時酶逐漸失活 0 時酶逐漸失活 正確的是 A B C D 解析溫度通過影響酶的活性而影響氣體產(chǎn)生量 從圖中可以看出 40 時氣體產(chǎn)生速率最大 是酵母菌發(fā)酵的比較適宜的溫度 高溫會破壞酶的分子結(jié)構(gòu)而使酶失去活性 50 時氣體產(chǎn)生速率逐漸降低 說明酶逐漸失活 0 時氣體產(chǎn)生速率低 是由于低溫抑制了酶的活性 答案C 6 下圖中甲曲線表示在最適溫度下 某種酶促反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系 其余兩條曲線分別表示該酶促反應(yīng)速率隨pH或溫度的變化趨勢 下列相關(guān)分析 正確的是 A 在A點適當提高溫度或在B點適當增加酶的濃度 反應(yīng)速率都將增大B 圖中E點代表該酶的最適pH H點代表該酶的最適溫度C 短期保存該酶 適宜條件對應(yīng)于圖中的D H兩點D 研究淀粉酶或過氧化氫酶參與的酶促反應(yīng) 均可得到上圖曲線 解析首先根據(jù)曲線變化判斷乙曲線代表溫度對酶促反應(yīng)速率的影響 丙曲線代表pH對酶促反應(yīng)速率的影響 甲曲線是在最適溫度下測定的 故在A點提高溫度 反應(yīng)速率將降低 故A錯 圖中E點代表酶的最適溫度 H點代表酶的最適pH 故B錯 酶應(yīng)該在最適pH 低溫下保存 故C對 過氧化氫受熱易分解 故當用過氧化氫酶研究溫度對酶促反應(yīng)速率的影響時 高溫時反應(yīng)速率不會為零 故D錯 答案C 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(yīng)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 技法提煉 四看法 分析酶促反應(yīng)曲線 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 7 2015 浙江 31 現(xiàn)有一種細菌M 能夠合成某種酶 并能分泌到細胞外 為了研究其培養(yǎng)時間與細胞數(shù) 細胞外酶濃度和總酶濃度的變化關(guān)系 請根據(jù)以下提供的實驗材料寫出實驗思路 并預測實驗結(jié)果 實驗材料 若干個培養(yǎng)瓶 培養(yǎng)液 細菌M 要求與說明 實驗僅設(shè)一組 實驗儀器 試劑 用具及操作不作具體要求 實驗條件適宜 題組三要想考得好 實驗要抓牢 請回答 1 實驗思路 2 預測實驗結(jié)果 設(shè)計一個坐標系 并繪制預測的細胞數(shù) 細胞外酶濃度和總酶濃度的變化曲線 3 測定總酶濃度時 應(yīng)對細胞做處理 解析本題是實驗設(shè)計題 從題目敘述可知 細菌M可以合成某種酶并分泌到細胞外 研究培養(yǎng)時間與細胞數(shù) 細胞外酶濃度和總酶濃度的變化關(guān)系時 要求只設(shè)計一組實驗 實驗思路 要測得細菌M在不同培養(yǎng)時間的細胞數(shù) 細胞外酶濃度和總酶濃度 需要培養(yǎng)細菌M 在不同培養(yǎng)時間測定細胞數(shù) 細胞外酶濃度 總酶濃度 由于測定總酶濃度時要破碎細菌細胞 所以開始要設(shè)計多組相同的培養(yǎng)瓶培養(yǎng)相同數(shù)量的細菌M 在不同的培養(yǎng)時間測定一個培養(yǎng) 瓶中的細胞數(shù) 細胞外酶濃度和總酶濃度 做好記錄 并對實驗結(jié)果進行分析 以時間為橫坐標 細胞數(shù)和酶濃度為縱坐標設(shè)計一個坐標系 繪出細胞數(shù) 細胞外酶濃度和總酶濃度的變化曲線 在培養(yǎng)過程中 細胞數(shù)量的變化曲線類似于 S 型增長曲線 細胞外酶濃度應(yīng)小于總酶濃度 答案 1 取細菌M 稀釋后 分別等量接種于若干個含等量培養(yǎng)液的培養(yǎng)瓶中 取其中的培養(yǎng)瓶 分別測定細胞數(shù) 細胞外酶濃度和總酶濃度 并記錄 在培養(yǎng)過程中 每隔一段時間 重復 對所得實驗數(shù)據(jù)進行分析和處理 2 如圖所示 3 破碎 8 研究人員從一種野生植物的貯藏根中提取出一種化學物質(zhì) 有人認為這是一種能催化葡萄糖分解的酶 有人認為是一種能催化蔗糖分解的酶 請回答以下問題 1 寫出鑒定此物質(zhì)的化學本質(zhì)是否是蛋白質(zhì)的兩種方法 第一種鑒定方法 第二種鑒定方法 解析蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用 會產(chǎn)生紫色反應(yīng) 不溶于水的蛋白質(zhì)在蛋白酶的催化下可以水解為溶于水的多肽 氨基酸 用雙縮脲試劑 用蛋白酶處理 2 為了探究此物質(zhì)是催化葡萄糖分解的酶還是催化蔗糖分解的酶 研究人員設(shè)計了如圖所示的實驗過程 請預測可能的實驗結(jié)果 水浴加熱后 如果 說明該物質(zhì)是能催化蔗糖分解的酶 如果 則說明該物質(zhì)是能催化葡萄糖分解的酶 解析葡萄糖是還原糖而蔗糖是非還原糖 但蔗糖分解的產(chǎn)物為還原糖 若兩支試管都出現(xiàn)磚紅色沉淀 則該物質(zhì)是能催化蔗糖分解的酶 若兩支試管都不出現(xiàn)磚紅色沉淀 說明蔗糖沒有分解而葡萄糖被分解 故該物質(zhì)是能催化葡萄糖分解的酶 兩支試管均出現(xiàn)磚紅色沉淀 兩支試管均不出現(xiàn)磚紅色 沉淀 3 若以上實驗完成后 已經(jīng)確定其為催化葡萄糖分解的酶 且化學本質(zhì)是蛋白質(zhì) 現(xiàn)需要確定其催化作用的最適溫度 設(shè)計實驗的基本思路是先確定 再參照上圖中甲試管的處理方法進行預實驗 實驗結(jié)束后 再在其中磚紅色沉淀最少的兩支試管所對應(yīng)的溫度區(qū)間內(nèi) 設(shè)置 重復進行實驗 解析設(shè)計實驗的基本思路 先確定系列溫度梯度 再找出其中磚紅色沉淀最少的兩支試管 根據(jù)它們所對應(yīng)的溫度 在這兩個溫度值之間設(shè)置差值更小的系列溫度梯度 系列溫度梯度 差值較小的系列溫度梯度 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(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溫度 或pH 濃度等 值之間 再設(shè)置梯度較小的系列溫度 或pH 濃度等 梯度值 思維拓展 9 ATP的相關(guān)判斷 1 DNA與ATP中所含元素的種類相同 2015 新課標 1A 2 ATP水解釋放的能量可用于細胞內(nèi)的吸能反應(yīng) 2014 新課標 1C 3 在生物體的活細胞內(nèi)ATP與ADP的轉(zhuǎn)化只能單向進行 2014 四川 1D 題組四ATP結(jié)構(gòu)與功能的理解 4 ATP可以水解為一個核苷酸和兩個磷酸 而其合成所需能量由磷酸提供 2007 海南 7BC改編 5 細胞質(zhì)中消耗的ATP均來源于線粒體和葉綠體 2008 廣東 4D 6 人在饑餓時 細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態(tài)平衡 2008 天津 6 7 人長時間劇烈運動時 骨骼肌細胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時相等 2008 天津 6 8 線粒體內(nèi)膜 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜和葉綠體中進行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)中都能合成ATP 2012 北京 1改編 9 人在寒冷時 腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多 細胞產(chǎn)生ATP的量增加 2008 天津 6 10 2015 海南 3 ATP是直接為細胞生命活動提供能量的有機物 關(guān)于ATP的敘述 錯誤的是 A 酒精發(fā)酵過程中有ATP生成B ATP可為物質(zhì)跨膜運輸提供能量C ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量D ATP由腺嘌呤 脫氧核糖和磷酸組成 解析酒精發(fā)酵是微生物的無氧呼吸 無氧呼吸在第一階段釋放出少量的能量 生成少量ATP A正確 ATP可以用于細胞的主動運輸 如 Ca2 Mg2 通過主動運輸進入番茄細胞時要消耗能量 直接由ATP提供 B正確 A P P P中的 高能磷酸鍵中儲存著大量能量 ATP水解時 高能磷酸鍵斷裂 大量的能量會釋放出來 C正確 ATP由腺嘌呤 核糖 磷酸組成 所以D錯誤 答案D 11 2014 江蘇 14 下列生命活動中不需要ATP提供能量的是 A 葉肉細胞合成的糖運輸?shù)焦麑岯 吞噬細胞吞噬病原體的過程C 淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖D 細胞中由氨基酸合成新的肽鏈 解析A項 葉肉細胞合成的糖 如葡萄糖 通過主動運輸進入果實細胞需要消耗ATP B項 吞噬細胞吞噬病原體依賴膜的流動性 需要消耗ATP提供的能量 C項 在適宜的溫度 pH條件下 淀粉酶催化淀粉水解 此過程不需要消耗ATP提供的能量 D項 氨基酸在核糖體上脫水縮合形成肽鏈需要消耗ATP提供的能量 答案C 12 在下列四種化合物的化學組成中 中所對應(yīng)的含義最接近的是 A B C D 解析根據(jù)題意 中所對應(yīng)的含義分別為 一磷酸腺苷AMP即腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 DNA分子上的腺嘌呤脫氧核苷酸 RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸 腺苷 腺苷 答案D 13 下圖1表示三磷酸核苷的結(jié)構(gòu) 圖2表示ATP在能量代謝中的作用 據(jù)圖判斷下列有關(guān)敘述錯誤的是 A 圖1中N表示含氮堿基 若N為鳥嘌呤 則可表示GTPB ATP中的能量可以來源于光能和化學能 也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學能C UTP GTP分子中的高能磷酸鍵是直接由物質(zhì)氧化獲能產(chǎn)生的D 人體成熟紅細胞沒有線粒體 但能產(chǎn)生ATP 解析圖1中N表示含氮堿基 若N為A 則表示ATP 若N為G 則表示GTP 若N為U 則表示UTP 由圖2可知 UTP和GTP分子中的高能磷酸鍵不是由物質(zhì)氧化獲能產(chǎn)生的 而是由ATP將高能磷酸基轉(zhuǎn)移給UDP或GDP 進而生成UTP或GTP的 答案C