高三一轮复习生物讲义：细胞代谢-酶及ATP.docx

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1、第1讲 酶1.酶的化学本质和作用1）酶的化学本质和作用机理化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体主要是细胞核(真核生物)来源一般来说，活细胞都能产生酶作用场所可在细胞内、外及体外发挥催化作用作用机理降低化学反应的活化能2） 酶与动物激素的比较项目酶动物激素来源及作用场所活细胞产生；细胞内或细胞外专门的内分泌腺或特定部位细胞产生；多数在细胞外发挥作用化学本质多数是蛋白质，少数是RNA固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸衍生物等生理功能催化作用调节作用共性在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少2.酶的特性(1)高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的

2、1071013倍，大大降低反应的活化能。催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。酶只能催化自然条件下能发生的化学反应。(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 加入酶B的反应速率与无酶A或空白对照条件下反应速率相同，而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶B对此反应无催化作用，酶A对此反应有催化作用进而说明酶具有专一性。 验证酶的专一性实验设计思路：实验一： 实验组：淀粉酶+淀粉溶液对照组：蔗糖酶+淀粉溶液实验结果：实验组用斐林试剂检测呈砖红色沉淀，对照组用斐林试剂检测为蓝色。实验二：实验组：淀

3、粉+淀粉酶对照组：蔗糖+淀粉酶实验结果：实验组用斐林试剂检测呈砖红色沉淀，对照组用斐林试剂检测为蓝色。 (3)作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温时，酶的活性减弱，但不会失活。 在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。具有最适温度。 过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶的空间结构未被破坏，温度升高可恢复活性。 底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 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，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再

4、增加。 在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。练习1-11判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。()(2)酶都能被蛋白酶水解而失去活性。()(3)酶在催化反应前后，其分子结构不变。()(4)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。()(5)测定唾液淀粉酶活性时，将溶液pH由3提升到6过程中，该酶活性将不断上升()(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。()(7)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。()(8)酶活性最高时的温度不适合酶的保存。()练习1-2下列关于酶的叙述，错误的是()A同

5、一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B随着温度降低，酶促反应的活化能下降C酶活性最高时的温度不适合该酶的保存D所有活细胞都有与细胞呼吸有关的酶练习1-3下列关于生物体中酶的叙述，正确的是A在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶B由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 练习1-4下列关于酶的叙述，错误的是（ ）A叶绿体的类囊体膜上存在与光反应有关的酶B胃蛋白酶随食物进入小肠后催化活性逐渐降低C腐乳制作前期和后期发酵主要是胞内酶起作用D酶通过降低化学反应的活化能来提高反应速率练习1-5关于温度对酶活性影响的叙述，

6、错误的是（ ）A不同酶的最适温度可能相同B随着温度降低，酶促反应的活化能下降C酶活性最高时的温度不适合该酶的保存D高温下酶失活是酶空间结构破坏练习1-6二氧化锰和过氧化氢酶都能催化过氧化氢分解成水和氧气。下表为某兴趣小组进行的实验及相应结果。下列叙述错误的是()试管反应物加入物质反应条件实验现象12%过氧化氢溶液二氧化锰室温少量气泡22%过氧化氢溶液土豆浸出液室温大量气泡32%过氧化氢溶液人新鲜唾液室温没有气泡A.本实验说明酶的催化作用具有高效性和专一性B本实验还能证明酶在细胞外也具有催化作用C若将产生的气体全部收集起来，则从1号和2号试管最终收集到的气体体积基本相同D若将反应条件改为沸水浴，

7、则2号试管也不会产生气泡练习1-7下表是关于酶专一性的实验设计，相关叙述正确的是()12345注淀粉溶液注入蔗糖溶液注入某种酶溶液注入斐林试剂并水浴加热观察现象试管2 mL2 mL2 mLA试管2 mL2 mL2 mLBA.该实验的自变量是酶的种类，无关变量是底物的用量、反应温度等B步骤3只能选用新鲜的淀粉酶C若步骤3选用新鲜的淀粉酶，则现象A是产生砖红色沉淀，B是无砖红色沉淀D该实验还可选用碘液作为检测试剂练习1-8下图为用同一种酶进行不同实验的结果，下列有关叙述，正确的是()A本实验研究的酶是淀粉酶B图1曲线是研究该酶具有高效性的结果C实验结果表明，该酶活性的最适温度是30 、最适pH值是

8、7DpH2与温度为20 条件下酶活性减弱的原因不同练习1-9下图1曲线a表示在最适温度和pH条件下，反应时间与生成物量的关系，图2曲线b表示在最适温度和pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是()A图1曲线a中，M点后，限制生成物量不再增加的因素是酶的数量不足B图2曲线，酶减少后，图示反应速率可用曲线f表示C分别在图2中取N、P点的速率值，对应图1中的曲线c和dD减小pH，重复该实验，图2曲线b应变为曲线f；增大pH，应变为曲线e练习1-10下图表示酶促反应速率在最适温度和PH值条件下，随反应物浓度变化的曲线。以下分析正确的是（） A如果A点时温度升高10，曲线上升幅度将变

9、大B与A点相比，B点时的酶活性更高CB点时，向反应混合物中加入少量同样的酶，反应速率会加快D如果B点时适当降低PH值，会使酶降低化学反应活化能的效果更显著练习1-11（2017江苏卷17）为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相关实验，结果如下图。由图中实验结果能直接得出的结论是A碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强B不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力C碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同D加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力练习1-12将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。下列叙述错误的是()A酶C降低了A生成B这一反应的活化

10、能 B该体系中酶促反应速率先快后慢CT2后B增加缓慢是酶活性降低导致的 D适当降低反应温度，T2值增大练习1-13如图所示曲线反映温度或pH对a、b、c三种酶活性的影响。下列相关叙述，正确的是()A酶a的最适温度应大于酶b的最适温度B图中A点和C点，酶a的活性相同，空间结构也相同C图中D点，酶b和酶c的空间结构都有一定的破坏D酶b和酶c都可能存在于人体的内环境中练习1-14（多选）图1是在最适温度下，H2O2酶促反应速率受pH影响的曲线，图2表示在相同温度下pH=b时，H2O2分解产生的O2量随时间变化的曲线。下列有关叙述正确的是A.pH=b时，H2O2酶活性最强 B.适当降低温度，d点向右移

11、动C.pH=c时，e点为0 D.H2O2量增加时，e点不移动练习1-15（多选）研究人员从胡萝卜中提取过氧化物酶（P0D）所做实验结果如下图所示，分析正确的是A.处理时间从15分钟增加到80分钟，40下POD活性减小最显著B.处理时间60分钟内，在所有的温度下POD活性都显著下降 C.该实验的因变量是POD活性，自变量有温度、时间和底物浓度 D.H2O2浓度过高会抑制POD的活性，与温度对POD活性的影响完全相同练习1-16（多选）研究人员从木耳菜中提取过氧化物酶(POD)，将其分别与四种不同的酚类物质及H2O2进行催化反应，结果如图所示。下列相关说法，正确的是()A图1所示的实验目的是探究不

12、同酚类物质的浓度对POD活性的影响B当底物浓度为0.08 mmo1L1时，POD催化酚类2的反应速率一定大于酚类3C由图2可知，H2O2浓度过高会抑制POD活性，降低H2O2浓度后POD活性一定会恢复DH2O2对POD活性的影响与温度和pH对POD活性的影响相同第2讲 探究影响酶活性的因素探究温度对酶活性的影响步骤实验操作内容试管1试管2试管31加等量可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2控制不同温度条件37 温水(5 min)沸水(5 min)冰块(5 min)3加等量新鲜淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL4加等量碘液1滴1滴1滴5观察实验现象不出现蓝色或呈现碘液的颜色蓝色蓝色实验注意事项

13、 (1)在探究温度对酶活性的影响的实验中，底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。（2）检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。 (3)在探究温度对酶活性的影响的实验中，不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。探究PH对酶活性的影响步骤实验操作内容试管1试管2试管31注入等量过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴2注入不同pH的溶液1 mL蒸馏水1 mL盐酸1 mL NaOH3注入等量的H2

14、O2溶液2 mL2 mL2 mL4观察现象卫生香复燃卫生香不复燃卫生香不复燃实验注意事项(1)在探究PH对酶活性的影响的实验中，宜先保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至预设pH后再滴加滴入过氧化氢酶，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。(2)在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，因为在酸性条件下淀粉本身分解也会加快，从而影响实验结果。练习1-11判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)探究温度对酶活性影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温。()(2)用过氧化氢酶催化过氧化氢分解的反应作为探究温度对酶活性的影响是适宜的。()(

15、3)探究pH对酶活性的影响时，可用淀粉酶催化淀粉分解的酶促反应。()(4)在探究温度对酶活性的影响实验中，可用斐林试剂检测实验产物。()(5)验证酶具有专一性的实验中，自变量可以是酶的种类，也可是底物的种类。()练习1-2为探究“影响酶活性的因素”，某同学设计了一个实验方案，见下表：试管底物和试剂实验条件11 mL体积分数为10%鸡蛋清溶液37 水浴21 mL体积分数为10%鸡蛋清溶液1 mL胰蛋白酶37 水浴；pH为531 mL体积分数为10%鸡蛋清溶液1 mL胰蛋白酶？41 mL体积分数为10%鸡蛋清溶液1 mL胰蛋白酶5 水浴；pH为89下面相关分析，合理的是()A实验目的是探究温度对酶

16、活性的影响B1号试管设置正确合理，为空白对照组C3号试管的实验条件是37 水浴，pH为89D蛋清液和酶液应在混合均匀后再进行水浴练习1-3猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示，在35 水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂，丙、丁试管中不加任何试剂，下列对实验现象的预测正确的是()A甲和乙中溶液都呈紫色；丙和丁中蛋白块消失B甲中溶液呈紫色，乙中溶液不呈紫色；丙中蛋白块消失，丁中蛋白块不消失C甲和乙中溶液呈紫色；丙中蛋白块消失，丁中蛋白块不消失D甲和乙中溶液都不呈紫色；丙中蛋白块消失，丁中蛋白块不消失练习1-4在 1、3、5 号试管

17、中分别加入 2mL 蒸馏水，2、4、6 号试管中分别加入 2mL 发芽的小麦种子匀浆样液， 然后在 14 号试管中适量滴加斐林试剂，5、6 号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀预期观察到的实验现象是（）A1、3、5 号试管内都呈蓝色B3 组实验中甲组和乙组的实验结果相同C4 号试管内呈砖红色，其余试管内都呈蓝色D4 号试管内呈砖红色，6 号试管内呈蓝色练习1-5若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是()A加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量B加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量C加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产

18、物的量D加入底物计时加入酶加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量练习1-6过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。下列相关叙述正确的是()管号1%焦性没食子酸(mL)2%H2O2(mL)缓冲液(mL)过氧化物酶溶液(mL)白菜梗提取液(mL)煮沸冷却后的白菜梗提取液(mL)1222222232224222A.1号管为对照组，其余不都是实验组B2号管为对照组，其余都为实验组C若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶D若4号管不显橙红色，可证明白菜梗中无过氧化物酶练习1-7将等量的淀粉酶（70下活性不受影响，100高温下失

19、活）与淀粉酶（70处理15min即失活）加适量蒸馏水混合，分为甲、乙、丙三组后，分別按下表所示步骤进行实验。下列说法正确的是（）组别步骤甲乙丙步骤一25下处理70水浴处理15min后取出100下处理15min后取出步骤二在25条件下加入等量且足量的淀粉溶液步骤三一段时间后，分别测量三组淀粉酶剩余量淀粉酶剩余量abcA上述两种酶存在差异的根本原因是氨基酸与肽链的空间结构不同B丙组按步骤一处理后冷却至70，其中淀粉酶有活性Ca与b的差值可体现出淀粉酶的活性Dab与bc的大小可用于比较两种酶在25下的活性第3讲 ATP1ATP的结构2.ATP和ADP相互转化注酶1、酶2不同：酶1ATP合成酶，酶2A

20、TP水解酶。ATPADPADPATP吸能反应一般与ATP的水解反应相联系，由ATP水解提供能量。放能反应一般与ATP的合成相联系。ATP的形成需要满足4个条件：2种原料(ADP和Pi)、能量和酶。另外，合成ATP的过程中有水生成。ATP在生物体内含量少，但转化十分迅速，从而使细胞中的ATP与ADP的含量总是处于一种动态平衡状态。ATP与ADP的相互转化不是可逆反应。因为转化过程中所需酶、能量的来源和去路及反应场所都不完全相同，但是物质是可循环利用的。练习1-11判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)人体的一切生命活动都需要ATP。()(2)机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP。(

21、)(3)活细胞内ATP与ADP的转化，只能单向进行。()(4)细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生。()(5)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。()(6)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生ATP的合成与分解。()练习1-2下列有关ATP的叙述，正确的是()A脂肪酸分子进入小肠绒毛上皮细胞，细胞消耗ATP的量增加B蓝藻没有线粒体，只能进行无氧呼吸产生ATPC叶肉细胞利用光能合成的ATP，可用于主动运输DATP水解失去2个磷酸基团得到的结构为腺嘌呤核糖核苷酸练习1-3ATP是细胞内的能量“通货”，下列有关叙述中，不正确的是()AATP水解供能，实际上是指AT

22、P分子中远离腺苷的高能磷酸键的水解B细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性CATP分子是由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成DATP是主动运输、肌肉收缩、大脑思考的直接能源物质练习1-4 ATP 是直接为细胞生命活动提供能量的有机物，关于 ATP 的叙述，错误的是（）A酒精发酵过程中有 ATP 生成BATP 可为物质跨膜运输提供能量CATP 中高能磷酸键水解可释放能量DATP 由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成练习1-5 ATP 是细胞中重要的高能磷酸化合物，下列有关 ATP 的叙述，错误的是（）A线粒体合成的 ATP 可在细胞核中发挥作用B机体在运动时消耗 ATP，睡眠时则不消耗 AT

23、PC在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成 ATPD植物根细胞吸收矿质元素离子所需的 ATP 来源于呼吸作用练习1-6下列关于细胞内化合物的叙述，正确的是（）AATP 脱去 2 个磷酸基团后是 RNA 的基本组成单位之一B糖原代谢的最终产物是葡萄糖C蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖D脂肪和生长激素是生物体内的能源物质练习1-7下列有关 ATP 的叙述，正确的是（ ）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；若细胞内 Na+浓度偏高，为维持 Na+浓度的稳定，细胞消耗 ATP 的量增加；人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺素分泌增多，细胞产生 ATP 的量增加；人在饥饿

24、时，细胞中 ATP 与 ADP 的含量难以达到动态平衡ABCD练习1-8下列有关植物细胞能量代谢的叙述,正确的是A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加C.无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成练习1-9ATP是细胞中的能量通货，下列叙述正确的是AATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量BATP-ADP循环使得细胞储存了大量的ATPCATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团DATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解练习1-10下列过程需ATP水解提

25、供能量的是 A唾液淀粉酶水解淀粉 B生长素的极性运输 练习1-11科学家从线粒体中分离出一种可溶性蛋百质（简称F），并且发现F不仅在能量储存过程中起着重要作用，同时还是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体。实验还证实，当某些物质存在时，F还可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸。下列相关叙述错误的是（）AF水解ATP的过程可能需要其他物质共同参与BF同时具有类似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性C线粒体中若缺少F，ADP可能无法与磷酸结合形成ATPD线粒体中形成ATP所需要的能量直接来源于葡萄糖的分解练习1-12ATP作为细胞的“能量”货币，是由其分子结构决定的。ATP是由一分子腺嘌呤、一分子

26、核糖和三个相连的磷酸基团构成，这三个磷酸基团从与分子中腺苷基团连接处算起，依次分别称为、磷酸基团。下列有关说法正确的是（）A磷酸基团具有较高的转移势能，因此ATP分子中只有磷酸基团能够水解B离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输的速率C人体在剧烈运动时，ATP的合成速率大于分解速率D神经元兴奋时，Na+内流和释放神经递质均需ATP水解供能C光反应阶段中水在光下分解 D乳酸菌无氧呼吸的第二阶段练习1-13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。右图是ATP逐级水解的过程图，其中是腺苷，是能量。下列有关叙述错误的是() A. 图中含有

27、一个高能磷酸键B. 图中是组成RNA的基本单位之一C. 酶催化反应的实质是降低化学反应的活化能D. 酶ac催化的反应(底物的量相同)，过程释放最多 练习1-14科学家用含不同浓度NaF的水溶液喂养小白鼠，一段时间后，测量小白鼠细胞代谢产热量及细胞内的ATP浓度，分别获得细胞内的ATP浓度数据和产热量曲线。下列分析错误的是()NaF浓度(106g/mL)ATP浓度(104mol/L)A组02.97B组502.73C组1501.40A该实验的测量指标是细胞产热量和细胞内的ATP浓度B高浓度的NaF组产热量峰值和ATP浓度均低于对照组CNaF对细胞代谢产生ATP有抑制作用D该实验采用了空白对照和相互对照