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04 “周而復(fù)始”的酶和ATP Word版含解析

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4“周而復(fù)始”的酶和ATP1區(qū)分酶的3個不同點、5個相同點化學(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所核糖體細(xì)胞核(真核生物)來源一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶作用場所細(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；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機(jī)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)酶的特性的曲線圖1中加酶的曲線和加無機(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通過影響酶的活性來影響酶促反應(yīng)速率。分析圖5OP段的限制因素是底物濃度，P點以后的限制因素則是酶濃度。3關(guān)注“兩類”實驗設(shè)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(yīng)用斐林試劑檢測反應(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60。不宜選用斐林試劑鑒定，因為溫度是干擾條件。實驗步驟不能顛倒，否則會使實驗出現(xiàn)較大誤差。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)化場所常見的生理過程細(xì)胞膜消耗ATP：主動運輸、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。(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酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率D酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應(yīng)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(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(xué)反應(yīng)所需活化能從而提高反應(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，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(yīng)，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：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，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(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項錯誤；“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”是因為胰島素的化學(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項錯誤；“人發(fā)高燒時，渾身無力，食欲下降”，是因為體溫升高導(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，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(xì)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(biāo)線1(2017·福建高三)下圖所示為某種酶對應(yīng)的酶促反應(yīng)相關(guān)曲線，下列敘述錯誤的是()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(yīng)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(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點到b點曲線急劇下降，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，則該酶不存在人體內(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)說法正確的是()A圖1所示的實驗?zāi)康氖翘骄坎煌宇愇镔|(zhì)的濃度對POD活性的影響B(tài)當(dāng)?shù)孜餄舛葹?.08 mmol·L1時，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濃度過高會抑制POD的活性，降低濃度后POD活性一定會恢復(fù)DH2O2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?zāi)康氖翘骄坎煌宇愇镔|(zhì)的濃度對POD活性的影響，不同酚類物質(zhì)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(dāng)?shù)孜餄舛葹?.08 mmol·L1時，POD催化酚類2的反應(yīng)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(fù)，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(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。如在分析影響酶促反應(yīng)的因素時，一般情況下，生成物的量未達(dá)到飽和時，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：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(shè)計及結(jié)果。試管編號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；*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；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：B2(2016·全國卷甲)為了研究溫度對某種酶活性的影響，設(shè)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(yīng)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(yīng)的速度會_。(3)如果在時間t2時，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，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_(答出兩點即可)。解析：(1)曲線圖顯示：在反應(yīng)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(qiáng)，則A組酶催化反應(yīng)速度會加快。(3)對比分析圖示中的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(yīng)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(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時酶已失活，即使增加底物，反應(yīng)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(xué)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(jìn)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。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(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(xì)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(yīng)中三碳化合物的還原，C錯誤；哺乳動物成熟的紅細(xì)胞不含有線粒體，只能進(jìn)行無氧呼吸，D錯誤。答案：A2“鈉鉀泵”(鈉鉀轉(zhuǎn)運體)位于細(xì)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(xué)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(xué)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；動作電位的產(chǎn)生是由于神經(jīng)纖維某一部位受到刺激時，細(xì)胞膜對Na的通透性增加，Na內(nèi)流，使膜兩側(cè)產(chǎn)生外負(fù)內(nèi)正的暫時性的電位變化，故D項錯誤。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(dǎo)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(jìn)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Na100.83101.4796.03Zn2112.38116.06158.13Ca265.2196.1888.18注：其余條件均適宜。A進(jìn)行實驗研究時，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(qiáng)，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(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：A4(2016·全國卷乙)在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來標(biāo)記DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個磷酸基團(tuán)所處的位置(APPP或dAPPP)?；卮鹣铝袉栴}：(1)某種酶可以催化ATP的一個磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端上，同時產(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的過程中，斷裂的是遠(yuǎn)離腺苷A的那個高能磷酸鍵，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，要將32P標(biāo)記到新合成的DNA上，則32P應(yīng)在位。答案：(1)(2)