高三生物-有关酶和ATP的知识专题复习学案.doc

有关酶和ATP的知识
一.教学内容：
复习有关酶和ATP的知
二. 学习过程：
1. 酶的概念与特性
（1）酶的概念：活细胞产生的具有生物催化活性的有机物。
（2）酶的特性：

2. ATP与能量
（1）ATP是生命活动的直接能量来源，但它在细胞内的含量并不高，因此细胞内ATP的形成与分解相当频繁。
（2）在ATP的形成与分解时都涉及到能量，但两者能量的性质有差异。

【典型例题】
[例1] 下列关于酶的叙述，不正确的是（ ）
A. 酶的催化效率很高 B. 酶大多数是蛋白质，少量是RNA
C. 酶只有在细胞内才具有催化功能 D. 淀粉酶不能催化麦芽糖分解成葡萄糖
解析：本题是对酶的基本性质的考查。酶是活细胞产生的具有催化能力的化学物质，具有三个特性。酶虽然是活细胞产生的，但酶不仅在细胞内具有催化作用，在细胞外的适宜环境中也同样具有催化作用，典型的如消化道内的消化酶作用。
答案：C
同类变式一：下表是为了认识酶作用的特性，以20%的过氧化氢溶液为反应底物的一组实验方法及结果，通过分析实验不能得出的结论是（ ）
A. 酶的催化效率有高效性
B. 酶的催化条件有温和性
C. 酶的催化对象有专一性
D. 高温会使酶失去活性

解析：本题是以实验现象来分析酶的特征，在考试中比较常见。实验1是其它实验的对照，实验3与1比较可得出酶具有高效性的特点，实验4分析可得出酶发挥作用需要一定的条件，即必须是在常温下有效。实验3与实验2比较说明酶的催化效率比普通的化学催化剂要强。但整个实验不能得出酶有专一性的特点。
答案：C
同类变式二：下图所示中的A、B、C三图依次表示酶的浓度一定时，反应速度和反应物浓度、温度、pH的关系.请根据图回答下列问题：

（1）图A中．反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，其原因是：__________
（2）图B中，a点所对应的温度称___________
（3）图B中，a点到b点曲线急剧下降，其原因是____________
（4）将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12℃和75℃水浴锅中，20分钟后取出转入37℃的水浴锅中保温，两试管内反应分别为：甲______________；乙____________.
（5）图C表示了______________催化反应的速率变化曲线。
A. 唾液淀粉酶 B. 胃蛋白酶 C. 胰蛋白酶 D. 植物淀粉酶
解析：本题要根据曲线对酶的性质作出判断，考查图文转化能力。（1）由于酶的浓度是一定的，酶的催化作用具有高效性，因此，在A图中，当反应物在低浓度范围内增加时，反应速度迅速上升。当反应物达到一定程度时，随着反应物浓度的增加，反应速度几乎不再增加。这是因为：酶虽然具有高效性，但它的催化能力也是有一定限度的。当所有的酶都发挥了最高效能后，反应物浓度再增加，反应速度也不再增加，这是受酶的浓度的影响（2）温度影响酶的催化效率：在一定范围内，酶的催化效率与温度成正相关，超过这个温度（最适温度）呈负相关。B图中，a点酶的催化效率最高，因此，它所对应的温度就是酶反应的最适温度。（3）从a点到b点曲线急剧下降，这是因为温度升高，酶的活性下降。（4）由于甲试管的温度较低，抑制了酶的活性，反应速度很慢，当转入37℃（酶反应的最适温度）的水浴锅中保温后，其反应速度会迅速增加。乙试管在75℃高温下，酶变性失活，当转入37℃的水浴锅中保温时，酶的活性不能再恢复，仍无催化反应。（5）酸碱度对酶活性的影响同温度对酶活性的影响基本一样，见图C。不同的酶其催化作用的最适PH是不同的。如胃蛋白酶是2左右；唾液淀粉酶是7，而胰蛋白酶是8—9。
答案：（1）受反应液中酶浓度的限制 （2）酶反应的最适温度 （3）温度升高使酶活性下降 （4）速度加快 无催化反应（5）C

[例2] 下图示意生命活动有关能源物质之间的联系，请分析回答：

（1）生物细胞内主要的储能物质是图中的_________。
（2）当动物体内ATP不足时，会发生C的变化补充ATP（丙），请写出生成ATP需要的条件____________。
（3）生物体内最终的能源物质是图中的___________，它表示_____________。
（4）图中三项生理活动的名称分别是：A__________，B_________D________.
解析：本题的解答需要明确生物体内能量物质的转变过程与条件。核心是葡萄糖的形成与分解。由图分析，形成葡萄糖的途径为甲→丙→葡萄糖或乙→丙→葡萄糖，而题干已经提示C过程是补充形成ATP的途径，则乙应当是ADP和Pi，甲应为太阳能，通过光合作用将光能转变为化学能，它也是能量的最终来源。
答案：（1）多糖、脂肪 （2）ADP、Pi、酶、能量 （3）甲 太阳光 （4）光合作用光反应 光合作用暗反应 呼吸作用

【模拟试题】（答题时间：50分钟）
一. 选择题：
1. 在剧烈运动时，肌肉处于暂时相对缺氧状态，葡萄糖的消耗量剧增，但产生的ATP不多。这是因为（ ）
A. 大量能量以热能的形式散失了 B. 大量能量合成了磷酸肌酸
C. 大量能量没有释放出来 D. 大量能量随汗水流失了
2. 如果酶的数量一定，下列哪个图示最确切地反映了反应速率与底物数量之间的关系（ ）

3. 已知1个葡萄糖分子经过彻底氧化分解可产生36或38个ATP。1mol ATP的高能磷酸键储存能量约30.54kJ；1mol葡萄糖氧化共释放2872.2kJ能量。则细胞中能量的转化率最低为（ ）
A. 25% B. 30% C. 38% D. 46%
4. 下列说法不正确的是（ ）
A. 糖类中的纤维素一般不作为能源物质
B. 蛋白质的储能少，所以不作为能源物质
C. 脂类中的类脂主要用于膜结构的组成
D. 糖元也是人体内的储备能源物质之一
5. 下列物质水解后所释放出的能量可直接用于肌肉收缩的是（ ）
A. 肝糖元 B. 肌糖元 C. 葡萄糖 D. 三磷酸腺苷
6. 生物氧化（有氧呼吸）不同于燃烧的是（ ）
① 有机物中的能量逐步释放的
② 有机物中的能量爆发释放的
③ 释放能量与ATP的生成是偶联的
④ 生物氧化也是氧气对有机物的直接氧化
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
7. 下列ADP含量增加的过程是（ ）
A. K＋进入肾小管壁的上皮细胞 B. 苯进入生物细胞
C. 线粒体中的氢与氧结合 D. 甘油吸收进入小肠上皮细胞
8. 血液凝固是一系列酶促反应过程，采集到的血液在体外下列哪种温度条件下凝固最快（ ）
A. 0℃ B. 15℃ C. 25℃ D. 35℃
9. 下列有关能量的表述，正确的是（ ）
A. 正常情况下，生物体的总能源、主要能源物质、储备能源物质、直接能源物质分别是光能、糖类，蛋白质、ATP
B. 只有绿色植物可以利用光能
C. 动物和人体内，形成ATP的途径只有呼吸作用
D. 每克脂肪储能多于每克糖类的主要原因是脂肪分子中含C、H比例高

二. 非选择题：
10. 下图是小麦淀粉酶在不同温度条件下的催化效率变化曲线，请回答：

（1）在35℃时，小麦淀粉酶的催化效率是 的。
（2）在 度和 度时，催化效率都降为0，但在再回复到35℃时，仅 者的催化效率可望恢复，表明 者的酶的分子结构已遭破坏。
11. 请根据下列材料设计一个证明酶是蛋白质的实验。
实验材料：5%的NaOH溶液、3%的CuSO4溶液、鸡蛋、人的口腔唾液、水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管和滴瓶、脱脂棉。
实验原理：蛋白质在碱性溶液中与硫酸铜反应产生紫色物质（蛋白质的双缩脲反应），如能证明酶也能发生双缩脲反应，证明酶的本质是蛋白质。
实验步骤：
（1）
（2）
（3）
（4）结果观察：
结论：
12. 工业上常用发酵罐生产淀粉酶，现用发酵罐研究碳水化合物的种类对于微生物产生淀粉酶的影响，将多种不同碳水化合物用于研究，实验中，pH值维持在7～8之间，其它条件保持稳定，测定淀粉酶的产量（对值）如下表所示：
碳水化合物的来源
玉米淀粉 麦芽糖 葡萄糖 蔗糖 乳糖 不含糖
淀粉酶产量（相对值）
235 179 52 17 0 0
（1）关于碳水化合物种类对于微生物产生淀粉酶的影响，你有何结论?根据这一结论再做出一项假说。
（2）说明淀粉酶的一项商业用途。
（3）为什么说微生物能利用多种碳水化合物是其具有的生存优势?
（4）进一步研究酸碱度对于微生物淀粉酶产量的影响，只用一种碳水化合物，结果如下表所示：
pH
6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5
淀粉酶产量（相对值）
0 4 13 18 14 11
① 这项研究中使用哪一类碳水化合物最为合适?
② 评价酸碱度是如何影响微生物产生淀粉酶的?
13. 实验研究pH对酶活性的影响，准备5支含有等量酶溶液但pH各不相同的试管，每支试管加1块1 cm3的正方体凝固蛋白块，试管均置于25 ℃室温条件下，将各试管蛋白块消失的时间记录于下表：
酶溶液的pH
1 2 3 4 5
蛋白块消失的时间（min）
13 9 11 45 >60
（1）酶活性最强时的pH是_________。
（2）蛋白块消失的时间与酶活性强弱的关系是_________。
（3）请以2种方法改进实验，使实验在更短的时间内完成。
（4）在人体消化道中，能分泌本实验中酶的部位是_________。
（5）为确认蛋白块的消失是由于酶的作用，还应对实验进行什么设计?

【试题答案】
1. C（无氧呼吸的产物中含大量能量）
2. B（酶具有高效性的特点，但高效性也是有一定限度的，底物浓度过高对速度无太大影响）
3. C（36x30.54/2872.2=38%）
4. B（蛋白质一般不作能源物质，但在能量缺乏的情况下也可作能源）
5. D（ATP是直接能源）
6. A（生物氧化是一个系统反应，经历了很多步骤）
7. A （分清耗能的生理过程有哪些）
8. D（酶的最适温度与体内温度接近）
9. D（光能合成细菌也利用光）
10. 由高温到低温和由低温到高温对酶的影响是有差异的。高温可使酶变性失活。
答案：（1）最高 （2）0 100 前 后
11. 实验步骤：
（1）制备蛋清：取少量蛋清于小烧杯中，加水30mL调匀
（2）取唾液：将口漱净，含一块脱脂棉，片刻后取出，将唾液挤入小烧杯中
（3）对比实验：取两支试管，编上号，在1号试管中注入2mL蛋清液，2号中注入唾液，然后各加入2～3滴5%的氢氧化钠溶液，振荡，再向两支试管加入2～3滴3%的硫酸铜溶液，振荡均匀
（4）结果观察：振荡均匀后，静置一会后，可看到两支试管中都出现了紫色。
结论：该实验说明唾液中存在着与蛋清中同样的成分（蛋白质），而唾液中除水外主要成分是酶，故唾液中的酶是蛋白质。
12.
（1）在以多糖为原料的情况下，产生的淀粉酶多，单糖和二糖都不理想。淀粉可诱导微生物产生淀粉酶。
说明：假说本身内容是否科学并不重要，其它合理答案亦可
（2）淀粉甜度小而麦芽糖甜度大，故食品工业上常用淀粉酶水解淀粉成为麦芽糖，以提高食品甜度
（3）能利用多种碳水化合物作为碳源，使微生物可以在多种环境中生存，适应能力强
（4）① 淀粉 ② 在微碱性环境中（如表中pH=7.5时）产生淀粉酶最多；酸性环境下产生的淀粉酶相对较少；碱性环境下产生的淀粉酶相对较多。
13.（1）2 （2）酶活性越大，蛋白质分解越快，蛋白块消失的时间越短 （3）方法Ⅰ：将温度由25℃提高至大约37℃。方法Ⅱ：将原题中正方体蛋白块处理得更小（如切成0.5×0.5×0.5=0.125 cm3），这相当于消化道内进行的物理性消化 （4）胃 （5）另增加一个试管，放入等量的蛋白块并将pH调得适当，但不加酶溶液。

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用心 爱心 专心