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,高中总复习,二轮,生物,高中总复习,二轮,生物,栏目导航,高中总复习,二轮,生物,专题二细胞代谢,小专题,3,酶与,ATP,第1页,考纲要求,:,1.,酶在代谢中作用,(),2.ATP,在能量代谢中作用,(),第2页,构建网络,盘点考点,第3页,构建网络,串联导思,思维串联 纵横联络,第4页,结合网络图思索问题,1.,激素、酶及神经递质起源和作用有什么不一样,?,2.,试验设计有哪些变量,应遵照哪些标准,?,3.,基因工程中惯用工具酶有哪些,?,4.,与,DNA,复制、转录、翻译相关酶有哪些,?,5.,细胞中哪些部位能够合成,ATP?,第5页,结合网络图思索问题提醒,1.,提醒,:,激素是内分泌细胞分泌,作用是调整生命活动,;,酶是活细胞产生,作用是催化细胞内化学反应,;,神经递质是突触前神经元合成,作用是作用于突触后膜,使突触后膜发生电位改变。,2.,提醒,:,试验设计中应考虑变量包含自变量、因变量和无关变量。试验设计应遵照单一变量标准、对照标准、平行重复标准等。,3.,提醒,:,基因工程惯用工具酶有限制性核酸内切酶、,DNA,连接酶。,4.,提醒,:,DNA,复制过程中需要解旋酶,转录过程中需要,RNA,聚合酶,翻译过程中需要催化氨基酸脱水缩合酶。,5.,提醒,:,合成,ATP,部位包含细胞质基质、叶绿体和线粒体。,第6页,盘点考点,分级突破,精准预测 高效突破,考点一酶及其试验探究,典例引领,1.,(,全国,卷,3),以下关于生物体中酶叙述,正确是,(,),A.,在细胞中,核外没有参加,DNA,合成酶,B.,由活细胞产生酶在生物体外没有催化活性,C.,从胃蛋白酶提取液中沉淀该酶可用盐析方法,D.,唾液淀粉酶催化反应最适温度和保留温度是,37,C,第7页,解析,:,线粒体和叶绿体含有少许,DNA,也能进行复制,所以细胞质中含有参加,DNA,合成酶,;,酶可在细胞内、细胞外和生物体外发挥作用,所以酶在生物体外能够有催化活性,;,盐析方法会让胃蛋白酶析出,且不会破坏该酶结构,;,唾液淀粉酶催化反应最适温度为,37,但保留酶普通在,0,4,低温条件。,第8页,2.,(,全国,卷,29),为了研究温度对某种酶活性影响,设置三个试验组,:A,组,(20),、,B,组,(40),和,C,组,(60),测定各组在不一样反应时间内产物浓度,(,其它条件相同,),结果如图。回答以下问题,:,(1),三个温度条件下,该酶活性最高是,组。,解析,:,(1),在,60,条件下,反应最终产物浓度比,20,和,40,条件下小很多,说明酶在,60,条件下最终失活。,20,与,40,条件下相比,40,时酶促反应抵达反应平衡时间短,说明,40,条件下酶活性较高。,答案,:,(1)B,第9页,(2),在时间,t,1,之前,假如,A,组温度提升,10,那么,A,组酶催化反应速度会,。,(3),假如在时间,t,2,时,向,C,组反应体系中增加,2,倍量底物,其它条件保持不变,那么在,t,3,时,C,组产物总量,原因是,。,解析,:,(2),在时间,t,1,前,假如,A,组温度提升,10,变成,30,由该酶活性随温度改变规律可知,30,条件下该酶活性大于,20,条件下,那么,A,组酶催化反应速度会 加紧。,(3)t,2,时,C,组产物浓度已不再增加,但由,A,和,B,组,t,2,时产物浓度可知,t,2,时,C,组底物并未全部被分解,C,组产物浓度不再增加是因为,C,组温度条件下,t,2,时酶已经变性失活。所以假如在时间,t,2,时,向,C,组增加,2,倍量底物,在其它条件不变情况下,t,3,时产物总量也不会再增加。,答案,:,(2),加紧,(3),不变,60,条件下,t,2,时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量也不会增加,第10页,(4)生物体内酶化学本质是,其特征有,(答出两点即可)。,解析,:,(4),生物体内酶化学本质绝大多数是蛋白质,极少数是,RNA,。酶含有高效性,专一性等特征,而且需要适宜温度和,pH,等。,答案,:,(4),蛋白质或,RNA,高效性和专一性,第11页,1.明辨对酶了解“八大误区”,(1)误认为“酶本质是蛋白质”,实际上绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,由此可联想酶合成原料有,和,酶合成场全部,和,。,(2)误认为“含有分泌功效细胞才能产生酶”,实际上,凡是,都能产生酶。,(3)误认为“酶含有调整、催化等各种功效”,实际上酶是生物催化剂,只起,。,(4)误认为“酶和激素一样,酶促反应完成后酶随即解体”,作为催化剂酶分子在催化反应前后分子结构不发生改变,仍含有催化作用。,归纳提升,氨基酸,核糖核苷酸,核糖体,细胞核,活细胞,催化作用,第12页,(5),误认为“酶作为催化剂时参加了化学反应”,实际上酶作为催化剂时只是降低,不参加化学反应。,(6),误认为“酶为化学反应提供了活化能”,实际上,酶并未给化学反应提供能量,只是降低了参加反应物质从常态转变为活跃状态所需能量。,(7),误认为“酶只在细胞内起催化作用”,实际上酶既可在细胞内也可在细胞外发挥作用。,(8),误认为“低温引发酶变性失活”,实际上低温只是,酶活性,不破坏酶,但高温能使酶失活。,化学反应活化能,抑制,结构,第13页,2.,分析酶相关曲线表示含义,第14页,解读,:,(1),图,1,中不一样曲线比较说明,:,加酶曲线和加无机催化剂曲线比较,:,酶含有,。,加酶曲线和不加酶曲线比较,:,酶含有,。,(2),图,2,中两曲线比较,:,酶含有,。,(3),分析图,3,和图,4:,温度或,pH,经过影响,来影响酶促反应速率。,(4),分析图,5:OP,段限制原因是,P,点以后限制原因则是,。,高效性,催化作用,专一性,酶活性,底物浓度,酶浓度,第15页,3.,理清酶相关探究试验思绪,(1),探究酶化学本质,待测酶液,酶是,RNA,酶是蛋白质,(2),验证酶专一性,设计思绪,:,酶相同,不一样,(,或底物相同,不一样,),。,底物,酶,第16页,设计方案示例。,结论,:,淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解,酶含有专一性。,第17页,(3),验证酶高效性,设计思绪,:,将用酶催化反应与用,催化反应进行对照,即酶催化效率比无机催化剂高。,设计方案示例。,无机催化剂,第18页,4.,探究酶最适温度或最适,pH,(1),试验设计思绪,底物分解速率或存在量,(2),操作步骤,第19页,5.酶相关探究试验注意问题,(1)探究温度对酶活性影响,不能用过氧化氢酶来探究温度对酶活性影响,因为加热本身也能使过氧化氢分解加紧。,必须在到达预设温度条件后,再让反应物与酶接触,防止在未到达预设温度时反应物与酶接触发生反应,影响试验结果。,在探究温度对淀粉酶活性影响试验时,普通不用斐林试剂来检测淀粉是否在淀粉酶催化下水解生成麦芽糖等还原糖,因为加入斐林试剂后需要加热才能出现砖红色沉淀,这么原处于低温条件下淀粉酶活性会慢慢恢复,催化淀粉水解产生还原糖,造成形成错觉,从而得犯错误结论。,(2)用不一样底物、同种酶来探究酶专一性时,若是用淀粉酶作用于淀粉、蔗糖两种底物,则应用斐林试剂作为检测试剂,不能选取碘液作为检测试剂,因为碘液无法检测蔗糖是否发生了水解。,第20页,考向攻坚,命题聚焦,:,近几年全国卷命题对本考点考查频率较高,题型现有选择题,也有非选择题,考查内容主要是对酶概念、作用及特点了解、相关曲线分析和相关试验设计等。,考向一以判断形式考查对酶作用及特点了解,1.,(,新课程仿真卷,),以下关于酶叙述,正确是,(,),A.,酶含有催化作用并都能与双缩脲试剂反应呈紫色,B.,酶适宜在最适温度下长久保留以保持其最高活性,C.,细胞代谢能够有条不紊地进行主要由酶高效性决定,D.,酶既能够作为催化剂,也能够作为另一个反应底物,D,第21页,解析,:,大部分酶是蛋白质,能与双缩脲试剂反应呈紫色,少数酶是,RNA,不能与双缩脲试剂反应,;,酶应该保留在低温下,;,细胞代谢能够有条不紊地进行主要由酶专一性决定,;,酶能够作为催化剂,也能够作为另一个反应底物。,第22页,2.,(,山东潍坊联考,),以下相关酶叙述,正确是,(,),A.,在人体生命活动中,酶可起到催化和调整作用,B.,与无机催化剂不一样,酶能降低化学反应活化能,C.,酶都是由内分泌细胞合成,含有高效性,D.,酶作用条件比较温和,高温可使酶失活,解析,:,酶作用是催化,不起调整作用,;,酶和无机催化剂都能降低化学反应活化能,;,全部活细胞均能产生酶,;,酶作用条件比较温和,高温可使酶失活。,D,第23页,考向二以坐标图形式考查酶作用和特点,3.,下列图中曲线是同一反应酶促反应和非酶促反应曲线,以下相关叙述正确是,(,),A.E,1,是酶促反应活化能,A,和,C,曲线是酶促反应曲线,B.E,2,是酶促反应活化能,B,和,D,曲线是酶促反应曲线,C.E,3,是酶促反应活化能,B,和,C,曲线是酶促反应曲线,D.E,2,是酶促反应活化能,A,和,C,曲线是酶促反应曲线,解析,:,酶作用是显著降低化学反应活化能,所以,E,2,是酶促反应活化能,E,3,是非酶促反应活化能。酶能加紧反应速率,但不改改变学反应平衡点,所以曲线,C,为酶促反应,曲线,D,为非酶促反应。,D,第24页,4,.(,云南一中质检,),如图表示某条件下酶促反应速率曲线,以下相关分析错误是,(,),A.,若,X,为,pH,则,A,点时酶永久失活,B.,若,X,为温度,则,A,点时酶空间结构稳定,C.,在,B,点条件下,同种酶催化酶促反应最大速率可能不一样,D.,若不一样种酶催化酶促反应最大速率相同,则,B,点一定相同,D,第25页,解析,:,pH,过低能使酶失活,温度过低时抑制酶活性,酶空间结构不变。若,X,为,pH,因,A,点对应酶促反应速率为零,说明,A,点时酶永久失活,;,若,X,为温度,则,A,点对应酶促反应速率为零,说明,A,点时抑制了酶活性,但此时酶空间结构稳定,;,影响酶促反应速率原因有,pH,、温度、底物浓度、酶浓度等,在,B,点条件下,同种酶催化酶促反应最大速率可能因其它原因限制而使酶促反应最大速率不一样,;,不一样种酶酶活性最高、酶促反应速率最大时,所需最适宜温度或,pH,条件,(,即,B,点,),可能不一样。,第26页,5.,(,安徽合肥二模,),为了研究温度对某种酶活性影响,设置甲、乙、丙三个试验组,各组温度条件不一样,其它条件相同且适宜,测定各组在不一样反应时间内产物浓度,结果如图。以下分析正确是,(,),A.,在,t,时刻之后,甲组曲线不再上升,是因为受到酶数量限制,B.,在,t,时刻降低丙组温度,将使丙组酶活性提升,曲线上升,C.,若甲组温度小于乙组温度,则酶最适浓度不可能大于乙组温度,D.,若甲组温度大于乙组温度,则酶最适浓度不可能大于甲组温度,C,第27页,解析,:,t,时刻后,甲组曲线不再上升,是因为底物完全分解,;,据图分析丙曲线产物浓度较低,说明丙组在,t,时刻之前,酶已失活,t,时刻后降低丙组温度,酶活性不能提升,;,若甲组温度小于乙组温度,说明乙组温度高于最适温度,;,若甲组温度大于乙组温度,说明甲组温度更靠近最适温度,且最适温度可能大于或小于甲组温度。,第28页,方法技巧,“,四看法”分析酶促反应曲线,一看,二看,第29页,三看,四看,第30页,考向三考查酶相关试验设计与分析,6.,(全国卷,3),若除酶外全部试剂已预保温,则在测定酶活力试验中,以下操作次序合理是(),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物量,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量,解析,:,测定酶活力时,在除酶外全部试剂均已预保温情况下,应先加入缓冲液,其能够为酶提供一个相对稳定环境,再依次加入底物和酶,保温并计时,一段时间后检测产物量。相同时间内产物量越多,酶活力越强。,C,第31页,7.,(,湖北重点中学联考,),以下与酶相关叙述中,正确是,(,),A.,探究酶专一性时,自变量一定是酶种类,B.,探究酶高效性时,自变量能够是酶种类,C.,探究温度对酶活性影响时,检测因变量可能不止一个,D.,探究,pH,对酶活性影响时,自变量不止一个,解析,:,酶专一性是指一个酶只能催化一个或一类物质化学反应,若验证酶专一性,自变量是酶种类或底物种类,;,酶高效性是指与无机催化剂相比,酶催化效率高,若验证酶高效性,自变量是催化剂种类,;,探究温度对酶活性影响时,因变量能够是单位时间内底物消耗量,也能够是单位时间内产物生成量,;,探究,pH,对酶活性影响,自变量是,pH,不一样。,C,第32页,8.,某课外活动小组用淀粉酶探究,pH,对酶活性影响,得到下列图所表示试验结果。请回答相关问题,:,(1),酶活性是指,该试验自变量是,以,作为检测因变量指标。,解析,:,(1),酶活性是指酶对化学反应催化效率,据图示可知,横坐标为不一样,pH,纵坐标为淀粉剩下量,故该试验自变量是,pH,不一样,因变量是,1h,后淀粉剩下量。,答案,:,(1),酶对化学反应催化效率,pH,1 h,后淀粉剩下量,第33页,(2),如图所表示试验结果与预期不符,于是活动小组又进行,(,填“对照”“对比”或“重复”,),试验,得到与如图无显著差异结果。查阅资料后发觉,盐酸能催化淀粉水解。所以推测,该试验中淀粉可能是在,和,作用下分解。,pH,为,3,条件下酶活性,(,填“小于”“等于”或“,大于”,)pH,为,9,条件下酶活性,原因是,。,解析,:,(2),当试验结果与预期不符,需进行重复试验,观察结果。因为盐酸能催化淀粉水解,所以推测,该试验中淀粉可能是在淀粉酶和盐酸作用下分解。据图示可知,pH,为,3,和,pH,为,9,条件下淀粉剩下量相等,但,pH,为,3,条件下酶活性小于,pH,为,9,条件下酶活性,是因为,pH,为,3,条件下,有盐酸催化淀粉分解干扰试验结果。,答案,:,(2),重复淀粉酶盐酸小于,pH,为,3,条件下,有盐酸催化淀粉分解干扰试验结果,第34页,(3),在常温、常压下,与盐酸相比,淀粉酶降低反应活化能作用更显著,判断依据是,解析,:,(3),比较,pH,为,1,和,pH,为,7,试验结果可知,pH,为,7,条件下淀粉剩下量小于,pH,为,1,条件下淀粉剩下量。故说明与盐酸相比,淀粉酶降低反应活化能作用更显著。,答案,:,(3)1 h,后,pH,为,7,条件下淀粉剩下量小于,pH,为,1,条件下淀粉剩下量,第35页,方法技巧,酶试验两种命题形式解题方法,高考中与酶相关试验设计与探究题展现方式普通有两种,:,一个是已知试验目标,让学生设计验证性试验或探究性试验,另一个是经过采取表格、坐标曲线、新科技材料文字叙述等形式给出有效信息,让学生完成相关问题。,(1),针对第一个类型试题,要依据试验目标,设置好试验组和对照组,准确找到试验设计中试验变量和无关变量。正确方案应是各试验组和对照组只有试验变量不一样,无关变量都相同且为酶催化最适状态。,(2),针对第二种类型试题,应仔细审题,获取有用解题信息最为主要。审题时要注意各试验组和对照组什么量不一样,这个量就是试验变量,可依据试验变量推测出试验目标。另外,与酶相关试验设计与探究,还可设置为对试验结果预测,需依据酶作用机理、温度、,pH,、激活剂和抑制剂对酶影响原理及影响程度等做出相关判断。,第36页,考点二,ATP,结构和功效,典例引领,1.,(,海南卷,11),以下相关植物细胞能量代谢叙述,正确是,(,),A.,含有两个高能磷酸键,ATP,是,DNA,基本组成单位之一,B.,加入呼吸抑制剂可使细胞中,ADP,生成降低,ATP,生成增加,C.,无氧条件下,丙酮酸转变为酒精过程中伴随有,ATP,合成,D.,光下叶肉细胞细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有,ATP,合成,D,第37页,解析,:,组成,DNA,基本组成单位是脱氧核苷酸,;,由,ADP,生成,ATP,需要细胞呼吸释放能量,所以,加入细胞呼吸抑制剂,细胞呼吸释放能量降低,ATP,生成会降低,;,无氧条件下,植物细胞会经过无氧呼吸供能,无氧呼吸过程中,只有葡萄糖分解成丙酮酸过程中释放能量。,第38页,2.,(,海南卷,3),ATP,是直接为细胞生命活动提供能量有机物。关于,ATP,叙述,错误是,(,),A.,酒精发酵过程中有,ATP,生成,B.ATP,可为物质跨膜运输提供能量,C.ATP,中高能磷酸键水解可释放能量,D.ATP,由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成,D,解析,:,酒精发酵即无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,同时释放少许能量,该过程中有,ATP,生成,;ATP,由腺嘌呤、核糖和磷酸组成。,第39页,归纳提升,1.,记清,ATP,分子结构,C,、,H,、,O,、,N,、,P,腺苷,第40页,2.,结合代谢了解,ATP,形成路径,类囊体膜,细胞质基质,线粒体,第41页,3.ATP产生量与O,2,供给量关系分析,(1),甲图表示,ATP,产生量与,O,2,供给量关系,A,点表示在无氧条件下,细胞可经过无氧呼吸分解有机物,产生少许,ATP,。,AB,段表示随,O,2,供给量增多,有氧呼吸显著加强,经过有氧呼吸分解有机物释放能量增多,ATP,产生量随之增加。,BC,段表示,O,2,供给量超出一定范围后,ATP,产生量不再增加,此时限制原因可能是酶、,ADP,、磷酸等。,(2),乙图可表示哺乳动物成熟红细胞、蛔虫细胞,其,ATP,来自无氧呼吸,与,O,2,无关。,第42页,考向攻坚,命题聚焦,:,全国卷高考对本考点考查主要是以选择题形式考查,ATP,元素组成、产生和利用。,考向一考查,ATP,结构、合成和利用,1.,(,湖北重点中学联考,),以下相关,ATP,叙述中,不正确是,(,),A.ATP,合成普通与放能反应相联络,B.ATP,中能量能够起源于光能、化学能,C.,细胞内各种吸能反应普通需要消耗,ATP,D.ATP,是由三个磷酸基团和一个腺嘌呤组成,D,第43页,解析,:,ATP,合成普通与放能反应相联络,;ATP,形成路径是光合作用与细胞呼吸,所以,ATP,中能量能够起源于光能、化学能,;,细胞内各种吸能反应普通与,ATP,水解反应相联络,由,ATP,水解提供能量,;ATP,是由三个磷酸基团和一个腺苷组成。,第44页,2.,(,河北唐山一模,),ATP,是细胞中主要高能磷酸化合物。以下关于,ATP,叙述,错误是,(,),A.,线粒体中合成,ATP,可在细胞核中发挥作用,B.,原核细胞合成,ATP,时能量只能来自细胞呼吸释放化学能,C.,在有氧与缺氧条件下,细胞质基质中都能形成,ATP,D.,神经元释放神经递质需要,ATP,供能,B,解析,:,细胞核无法进行细胞呼吸,细胞核需要,ATP,主要由线粒体提供,;,原核细胞合成,ATP,时能量可来自细胞呼吸释放化学能,有些也可来自光合作用,如蓝藻,;,有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中进行,有,ATP,形成,;,神经元释放神经递质需要消耗能量,由,ATP,供能。,第45页,易错点拨,关注,ATP,4,个失分点,(1)ATP,与,ADP,相互转化不是可逆反应,因为转化过程中所需酶、能量起源和去路及反应场所都不一样,不过物质是可循环利用。,(2)ATP,合成过程中有水生成,ATP,水解过程中需耗水。,(3)ATP,并不都能用于各项生命活动,光合作用光反应产生,ATP,只能用于暗反应,转化成有机物中能量。,(4),生物体进行生命活动主要由,ATP,直接提供能量,但,ATP,并非新陈代谢所需能量唯一直接起源。,第46页,考向二综合考查,ATP,和酶,3.,(,福建厦门一模,),以下关于酶与,ATP,叙述,正确是,(,),A.,细胞内酶和,ATP,均为多聚体,B.,酶和,ATP,合成过程均需要能量,C.,酶与,ATP,均要在细胞器中合成,D.,生物体内生化反应均需要酶和,ATP,参加,B,解析,:,细胞内酶大多数是蛋白质,少数是,RNA,酶为多聚体,而,ATP,不是多聚体,;,酶和,ATP,合成过程均需要能量,;,酶大多数是蛋白质,少数是,RNA,蛋白质合成在核糖体,RNA,合成主要是在细胞核,ATP,合成能够在细胞质基质中,;,生物体内生化反应均需要酶参加,但不一定需要,ATP,参加,如有氧呼吸过程中不需要,ATP,参加。,第47页,4.,(,山东淄博一模,),以下关于酶和,ATP,叙述,正确是,(,),A.,酶种类有物种差异性,ATP,无物种差异性,B.,不一样分化阶段细胞中酶种类保持不变,C.,酶在细胞内起作用时都伴着,ATP,合成,D.,酶和,ATP,由活细胞产生并都在细胞内起作用,A,解析,:,不一样物种细胞代谢不一样,对应酶不一样,ATP,是一切生物直接能源物质,所以不一样物种中,ATP,无差异,;,不一样分化阶段细胞中酶种类会有所改变,;,酶起到生物催化剂作用,不一定伴有,ATP,合成,;,酶和,ATP,能够在细胞外或细胞内起作用。,第48页,
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