2022版高考生物一轮复习第三单元细胞的能量供应和利用第1课ATP和酶课件新人教版

1、第三单元细胞的能量供应和利用第三单元细胞的能量供应和利用 第第1课课ATP和酶和酶 梳理自测 通必备知识 【思维导图思维导图】 【概念梳理概念梳理】 一、细胞的能量一、细胞的能量“通货通货”ATPATP 1.ATP1.ATP是一种高能磷酸化合物是一种高能磷酸化合物: : (1)ATP(1)ATP的结构的结构: : (2)ATP(2)ATP分子由分子由_元素组成。元素组成。 (3)ATP(3)ATP分子的结构简式为分子的结构简式为:_:_。 C C、H H、O O、N N、P P A-PA-PP PP P 2.ATP2.ATP和和ADPADP的相互转化的相互转化: : 比较比较ATPATP的合成

2、的合成ATPATP的水解的水解 能量能量 _(_(光合作用光合作用) )、 _(_(细胞呼吸细胞呼吸) ) ATPATP释放末端的磷酸基团释放末端的磷酸基团, , 伴随能量转移伴随能量转移 酶酶ATPATP合成酶合成酶ATPATP水解酶水解酶 场所场所 _ _ 生物体的需能部位生物体的需能部位 反应反应 式式 _ ATP ADP+Pi+ATP ADP+Pi+能量能量 光能光能 化学能化学能 细胞质基质、细胞质基质、 线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体 ADP+Pi+ADP+Pi+能量能量 ATPATP 酶酶酶酶 3.ATP3.ATP的功能与动、植物细胞代谢的功能与动、植物细胞代谢: : (1)(1)

3、植物细胞可以通过植物细胞可以通过_形成形成ATP,ATP,而动物细胞只能通过而动物细胞只能通过 _形成形成ATPATP。 (2)ATP(2)ATP水解释放的能量可用于主动运输、发光、发电、肌肉收缩、水解释放的能量可用于主动运输、发光、发电、肌肉收缩、_、 大脑思考等。大脑思考等。 光合作用和细胞呼吸光合作用和细胞呼吸 细胞呼吸细胞呼吸 物质合成物质合成 二、降低化学反应活化能的酶二、降低化学反应活化能的酶 1.1.酶本质的探索历程酶本质的探索历程( (连线连线):): 2.2.酶的本质和功能酶的本质和功能: : 3.3.酶的作用机理酶的作用机理分析分析: : 4.4.酶的催化特性酶的催化特性:

4、 : 【易错辨析易错辨析】 1. 1.判断下列有关判断下列有关ATPATP叙述的正误叙述的正误: : (1)ATP(1)ATP在细胞中的含量很少在细胞中的含量很少,ATP,ATP与与ADPADP时刻不停地进行相互转化。时刻不停地进行相互转化。( )( ) (2)ATP(2)ATP水解释放的能量可用于细胞内的放能反应。水解释放的能量可用于细胞内的放能反应。( )( ) 分析分析: :吸能反应一般与吸能反应一般与ATPATP水解反应相联系水解反应相联系, ,由由ATPATP水解提供能量水解提供能量; ;放能反应一般放能反应一般 与与ATPATP合成反应相联系合成反应相联系, ,释放的能量储存在释放

5、的能量储存在ATPATP中。中。 (3)ATP(3)ATP脱去两个磷酸基团后脱去两个磷酸基团后, ,可作为可作为RNARNA分子的合成原料。分子的合成原料。( )( ) (4)(4)植物根细胞吸收离子所需的植物根细胞吸收离子所需的ATPATP来源于光合作用或细胞呼吸。来源于光合作用或细胞呼吸。 ( )( ) 分析分析: :植物根细胞吸收离子所需的植物根细胞吸收离子所需的ATPATP来源于细胞呼吸来源于细胞呼吸, ,不会来自光合作用。不会来自光合作用。 (5)(5)无氧条件下无氧条件下, ,光合作用是叶肉细胞产生光合作用是叶肉细胞产生ATPATP的唯一来源。的唯一来源。( )( ) 分析分析:

6、:在无氧条件下在无氧条件下, ,叶肉细胞可以进行无氧呼吸产生叶肉细胞可以进行无氧呼吸产生ATPATP。 (6)(6)人长时间剧烈运动时人长时间剧烈运动时, ,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATPATP的量与安静时相的量与安静时相 等。等。( )( ) 分析分析: :人长时间剧烈运动时人长时间剧烈运动时, ,骨骼肌细胞中葡萄糖进行无氧呼吸和有氧呼吸骨骼肌细胞中葡萄糖进行无氧呼吸和有氧呼吸, ,而而 安静状态下进行有氧呼吸安静状态下进行有氧呼吸, ,所以剧烈运动时所以剧烈运动时, ,每摩尔葡萄糖生成每摩尔葡萄糖生成ATPATP的量比安静的量比安静 时要少。时要少。 (7)

7、(7)线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATPATP。 ( )( ) 分析分析: :线粒体内膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成线粒体内膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP,ATP,而内质网膜而内质网膜 中不能合成中不能合成ATPATP。 2.2.判断下列有关酶叙述的正误判断下列有关酶叙述的正误: : (1)(1)酶活性的发挥离不开其特定的结构。酶活性的发挥离不开其特定的结构。( )( ) (2)(2)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。( )( )

8、分析分析: :酶在反应前后本身的化学性质不变。酶在反应前后本身的化学性质不变。 (3)(3)低温和高温条件下酶都会变性失活。低温和高温条件下酶都会变性失活。( )( ) 分析分析: :低温条件下酶不会变性失活低温条件下酶不会变性失活, ,只是活性降低。只是活性降低。 (4)(4)酶的活性越高酶的活性越高, ,酶促反应速率越快。酶促反应速率越快。 ( )( ) 分析分析: :当底物浓度充足时当底物浓度充足时, ,酶活性越高酶活性越高, ,酶促反应速率越快。酶促反应速率越快。 (5)(5)在探究温度或在探究温度或pHpH对酶活性影响的实验中对酶活性影响的实验中, ,可先控制酶的温度或可先控制酶的温

9、度或pH,pH,再将酶与再将酶与 底物混合底物混合, ,也可以先将酶与底物混合也可以先将酶与底物混合, ,再控制酶的温度或再控制酶的温度或pHpH。( )( ) 分析分析: :在探究温度或在探究温度或pHpH对酶活性影响的实验中对酶活性影响的实验中, ,如果先将酶与底物混合如果先将酶与底物混合, ,再控制再控制 酶的温度或酶的温度或pH,pH,酶已经发挥作用酶已经发挥作用, ,就会影响实验结果。就会影响实验结果。 (6)(6)在测定唾液淀粉酶活性时在测定唾液淀粉酶活性时, ,将溶液将溶液pHpH由由3 3提升到提升到6 6的过程中的过程中, ,该酶的活性将不该酶的活性将不 断上升。断上升。(

10、)( ) 分析分析: :唾液淀粉酶作用的唾液淀粉酶作用的pHpH是是6.26.27.4,7.4,在在pHpH为为3 3的时候已经失活的时候已经失活, ,再提升再提升pHpH也也 不会恢复活性。不会恢复活性。 (7)(7)酶提供了反应过程所必需的活化能。酶提供了反应过程所必需的活化能。( )( ) 分析分析: :酶降低了反应过程所必需的活化能酶降低了反应过程所必需的活化能, ,而不是提供了活化能。而不是提供了活化能。 (8)(8)酶是由活细胞产生的酶是由活细胞产生的, ,因此酶只能在细胞内发挥作用。因此酶只能在细胞内发挥作用。( )( ) 分析分析: :酶是由活细胞产生的酶是由活细胞产生的, ,

11、酶可以在细胞内发挥作用酶可以在细胞内发挥作用, ,也可以在细胞外和体外也可以在细胞外和体外 发挥作用。发挥作用。 (9)(9)纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁。纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁。( ) ( ) 分析分析: :酶具有专一性酶具有专一性, ,纤维素酶能够降解植物细胞壁纤维素酶能够降解植物细胞壁, ,但是细菌细胞壁的成分是但是细菌细胞壁的成分是 肽聚糖肽聚糖, ,纤维素酶不能降解肽聚糖。纤维素酶不能降解肽聚糖。 (10)(10)同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同, ,代谢不同。代谢不同。 ( ) ( ) 分析分析: :同一个体

12、各种体细胞存在基因的选择性表达同一个体各种体细胞存在基因的选择性表达, ,因此酶的种类不相同、数因此酶的种类不相同、数 量不同量不同, ,代谢也不同。代谢也不同。 【概念活用概念活用】 1.1.教材原文教材原文: :必修必修1P89“1P89“萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。 荧光素接受荧光素接受ATPATP提供的能量后就被激活。在荧光素酶的催化作用下提供的能量后就被激活。在荧光素酶的催化作用下,_,_ _并且发出荧光。并且发出荧光。” 思考思考: :萤火虫发光需要的萤火虫发光需要的ATPATP主要在细胞中的主要在细胞中的_(_(填具体的

13、生物膜结填具体的生物膜结 构构) )产生产生, ,其发挥作用的机理是其发挥作用的机理是_ _。 激活的荧激活的荧 光素与氧发生化学反应光素与氧发生化学反应, ,形成氧化荧光素形成氧化荧光素 线粒体内膜线粒体内膜 远离由腺嘌呤和核糖构成的腺苷的高能磷酸键远离由腺嘌呤和核糖构成的腺苷的高能磷酸键 水解水解, ,释放能量释放能量 2.2.教材必修教材必修1P901P90拓展题改编拓展题改编: :植物、动物、细菌和真菌的细胞内植物、动物、细菌和真菌的细胞内, ,都是以都是以ATPATP作作 为能量为能量“通货通货”的。这种现象从进化的角度说明的。这种现象从进化的角度说明:_:_。 生物有着共同的祖先生

14、物有着共同的祖先 3.3.教材必修教材必修1P85“1P85“与社会的联系与社会的联系”改编改编: : (1)(1)溶菌酶为什么具有抗菌消炎作用溶菌酶为什么具有抗菌消炎作用? ?细菌性溶菌酶能否用于真菌感染细菌性溶菌酶能否用于真菌感染? ? 提示提示: :溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁, ,起到抗菌消炎的作用。由于真菌和细菌起到抗菌消炎的作用。由于真菌和细菌 细胞壁的成分不同和酶具有专一性等原因细胞壁的成分不同和酶具有专一性等原因, ,细菌性溶菌酶不能用于真菌感染。细菌性溶菌酶不能用于真菌感染。 (2)(2)利用加酶洗衣粉洗涤衣服时利用加酶洗衣粉洗涤衣服时: : 丝绸和毛

15、皮类衣物不能用加酶洗衣粉来洗涤丝绸和毛皮类衣物不能用加酶洗衣粉来洗涤, ,因为因为_ _;_; 加酶洗衣粉使用的水温一般在加酶洗衣粉使用的水温一般在50 50 以下以下, ,切记不能用沸水切记不能用沸水, ,否则否则_ _。 加酶洗衣粉中含有蛋白酶加酶洗衣粉中含有蛋白酶, , 可以损坏丝绸和毛皮类衣物的蛋白质可以损坏丝绸和毛皮类衣物的蛋白质 酶会失去活酶会失去活 性性 考点突破 提关键能力 考点一考点一ATPATP的结构、功能及利用的结构、功能及利用 【典例探究典例探究】 物质甲、乙通过相互转化的反应如图所示物质甲、乙通过相互转化的反应如图所示,、所示位置的磷酸基所示位置的磷酸基 团分别记为团

16、分别记为P P 、 、P P 、 、P P , ,下列说法正确的是 下列说法正确的是( () ) A.A.常与放能反应相联系常与放能反应相联系, ,常与吸能反应相联系常与吸能反应相联系 B.B.可以发生在线粒体内膜、叶绿体内膜上可以发生在线粒体内膜、叶绿体内膜上 C.DNAC.DNA复制过程中复制过程中, ,甲物质可为反应提供能量甲物质可为反应提供能量 D.D.用用32 32P P标记 标记P P 的甲作为 的甲作为RNARNA合成的原料合成的原料, ,可使可使RNARNA 分子被标记分子被标记 【名师授法解题名师授法解题】 关键能关键能 力力 理解能力、获取信息能力理解能力、获取信息能力 题

17、眼信题眼信 息息 图中物质甲、乙的结构组成图中物质甲、乙的结构组成, ,三个磷酸基三个磷酸基 团的位置关系及的反应类型团的位置关系及的反应类型 解题思解题思 维维 由题图甲、乙物质的结构推导反应类型由题图甲、乙物质的结构推导反应类型, , 判断反应发生场所判断反应发生场所 【解析解析】选选D D。为。为ATPATP的水解的水解, ,一般与吸能反应相联系一般与吸能反应相联系, ,为为ATPATP的合成的合成, ,一般一般 与放能反应相联系与放能反应相联系,A,A错误错误; ;为为ATPATP的合成的合成, ,在有氧呼吸的第三阶段可以在线粒在有氧呼吸的第三阶段可以在线粒 体内膜上合成体内膜上合成,

18、 ,而叶绿体内膜不合成而叶绿体内膜不合成ATP,BATP,B错误错误;DNA;DNA复制过程中复制过程中, ,需要的能量不需要的能量不 是是ATPATP提供的提供的, ,而是而是dNTPdNTP提供的提供的,C,C错误错误;RNA;RNA的基本组成单位为核糖核苷酸的基本组成单位为核糖核苷酸,位位 的磷酸基团参与构成核糖核苷酸的磷酸基团参与构成核糖核苷酸, ,用用32 32P P标记 标记P P 的甲作为 的甲作为RNARNA合成的原料合成的原料, ,可使可使 RNARNA分子被标记分子被标记,D,D正确。正确。 【母题变式延伸母题变式延伸】 (1)(1)若抑制过程若抑制过程, ,则则CaCa2

19、+ 2+主动跨膜运输的速率是否会发生变化 主动跨膜运输的速率是否会发生变化? ?为什么为什么?(?(科学科学 思维思维: :分析与综合分析与综合) ) 提示提示: :会发生变化。因为抑制过程会发生变化。因为抑制过程,ATP,ATP水解受阻水解受阻, ,而而CaCa2+ 2+主动跨膜运输需要消 主动跨膜运输需要消 耗耗ATPATP水解释放的能量水解释放的能量, ,故故CaCa2+ 2+主动跨膜运输速率降低。 主动跨膜运输速率降低。 (2)(2)人体的骨骼肌细胞与叶片的保卫细胞内进行过程的结构是否完全相同人体的骨骼肌细胞与叶片的保卫细胞内进行过程的结构是否完全相同? ? 为什么为什么?(?(科学思

20、维科学思维: :比较与分类比较与分类) ) 提示提示: :不完全相同不完全相同, ,人体细胞进行过程的场所是线粒体和细胞质基质人体细胞进行过程的场所是线粒体和细胞质基质; ;叶片的叶片的 保卫细胞内进行过程的场所是线粒体、细胞质基质和叶绿体保卫细胞内进行过程的场所是线粒体、细胞质基质和叶绿体( (光合作用的光光合作用的光 反应阶段反应阶段) )。 【备选典例备选典例】 下列关于下列关于ATPATP的叙述的叙述, ,正确的是正确的是( () ) A.ATPA.ATP是细胞中的一种生物大分子物质是细胞中的一种生物大分子物质 B.B.为满足对能量的需求为满足对能量的需求, ,肌肉细胞中贮存着大量的肌

21、肉细胞中贮存着大量的ATPATP C.C.所有生物的细胞合成所有生物的细胞合成ATPATP所需的能量都来自呼吸作用所需的能量都来自呼吸作用 D.D.细胞内细胞内ATPATP与与ADPADP互相转化的能量供应机制是生物界的共性互相转化的能量供应机制是生物界的共性 【解析解析】选选D D。ATPATP由由1 1分子核糖、分子核糖、1 1分子含氮碱基和分子含氮碱基和3 3分子磷酸组成分子磷酸组成, ,不是生物不是生物 大分子大分子,A,A错误错误; ;细胞中的细胞中的ATPATP含量很少含量很少, ,但是转化很快但是转化很快,B,B错误错误; ;植物细胞中植物细胞中ATPATP合合 成需要的能量不仅

22、可以来自呼吸作用成需要的能量不仅可以来自呼吸作用, ,还可以来自光合作用还可以来自光合作用,C,C错误错误; ;细胞内都细胞内都 存在存在ATPATP与与ADPADP互相转化的能量供应机制互相转化的能量供应机制, ,这是生物界的共性这是生物界的共性,D,D正确。正确。 【核心归纳核心归纳】 1.ATP1.ATP与核苷酸的关系与核苷酸的关系:(:(科学思维科学思维: :比较与归纳比较与归纳) ) 2.2.比较四种结构中比较四种结构中“A”A”的含义的含义:(:(科学思维科学思维: :比较与归纳比较与归纳) ) 结构结构“A”“A”的名称的名称“A”“A”的分子组成的分子组成 腺苷腺苷 _ 腺嘌呤

23、脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸 1 1分子分子_、1 1分子脱氧分子脱氧 核糖和核糖和1 1分子磷酸分子磷酸 腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸 1 1分子分子_、1 1分子核糖分子核糖 和和1 1分子磷酸分子磷酸 腺嘌呤腺嘌呤 腺嘌呤和核糖腺嘌呤和核糖 腺嘌呤腺嘌呤 腺嘌呤腺嘌呤 【题组集训题组集训】 考向一结合考向一结合ATPATP的结构和功能的结构和功能, ,考查生命观念的结构与功能观考查生命观念的结构与功能观 1.(20211.(2021红河模拟红河模拟) )下列关于下列关于ATPATP的叙述的叙述, ,正确的是正确的是( () ) A.ATPA.ATP的生成通常伴随细胞中的吸能反应的生成通

24、常伴随细胞中的吸能反应 B.ATPB.ATP水解失去两个磷酸基团后可作为水解失去两个磷酸基团后可作为DNADNA复制的原料复制的原料 C.C.菠菜叶肉细胞在光照和黑暗条件下均可生成菠菜叶肉细胞在光照和黑暗条件下均可生成ATPATP D.ATPD.ATP的结构决定了其在叶肉细胞中可大量储存的结构决定了其在叶肉细胞中可大量储存 【解析解析】选选C C。ATPATP的生成通常伴随细胞中的放能反应的生成通常伴随细胞中的放能反应,A,A错误错误;ATP;ATP水解失去两水解失去两 个磷酸基团后得到的是腺嘌呤核糖核苷酸个磷酸基团后得到的是腺嘌呤核糖核苷酸, ,可作为可作为DNADNA转录的原料转录的原料,

25、B,B错误错误; ;菠菜菠菜 叶肉细胞在光照条件下可进行光合作用和呼吸作用叶肉细胞在光照条件下可进行光合作用和呼吸作用, ,黑暗条件下能进行呼吸作黑暗条件下能进行呼吸作 用用, ,均可生成均可生成ATP,CATP,C正确正确;ATP;ATP在叶肉细胞中的含量较少在叶肉细胞中的含量较少, ,不能大量储存不能大量储存,D,D错误。错误。 2.(20162.(2016全国卷全国卷,节选节选) )在有关在有关DNADNA分子的研究中分子的研究中, ,常用常用32 32P P来标记 来标记DNADNA分子。分子。 用用、和和表示表示ATPATP或或dATP(ddATP(d表示脱氧表示脱氧) )上三个磷酸

26、基团所处的位置上三个磷酸基团所处的位置(A-P(A-P P P P P 或 或dA-PdA-P P P P P ) )。回答下列问题 。回答下列问题: : (1)(1)某种酶可以催化某种酶可以催化ATPATP的一个磷酸基团转移到的一个磷酸基团转移到DNADNA末端上末端上, ,同时产生同时产生ADPADP。若要。若要 用该酶把用该酶把32 32P P标记到 标记到DNADNA末端上末端上, ,那么带有那么带有32 32P P的磷酸基团应在 的磷酸基团应在ATPATP的的_(_(填填 “”“”“”或或“”)”)位上。位上。 (2)(2)若用带有若用带有32 32P P的 的dATPdATP作为作

27、为DNADNA生物合成的原料生物合成的原料, ,将将32 32P P标记到新合成的 标记到新合成的DNADNA分子分子 上上, ,则带有则带有32 32P P的磷酸基团应在 的磷酸基团应在dATPdATP的的_(_(填填“”“”“”或或“”)”)位位 上。上。 【解析解析】(1)(1)由题干信息可知由题干信息可知,ATP,ATP中远离中远离A A的磷酸基团是的磷酸基团是P P , ,当 当ATPATP水解后形成水解后形成 的的P P 参与 参与DNADNA的合成的合成, ,则则32 32P P标记的磷酸基团位于 标记的磷酸基团位于ATPATP的的位上。位上。 (2)dATP(2)dATP去掉去

28、掉2 2个磷酸基团后是合成个磷酸基团后是合成DNADNA的原材料的原材料, ,若用若用32 32P P标记的 标记的dATPdATP合成合成DNA,DNA, 则标记的磷酸基团应位于靠近则标记的磷酸基团应位于靠近A A的位置上的位置上, ,即即位上。位上。 答案答案: :(1)(1)(2)(2) 考向二围绕考向二围绕ATPATP与与ADPADP的相互转化的相互转化, ,考查科学思维与科学探究能力考查科学思维与科学探究能力 3.3.如图为如图为ATPATP与与ADPADP相互转化示意图相互转化示意图, ,有关叙述正确的是有关叙述正确的是( () ) A.A.过程都可发生在线粒体和叶绿体中过程都可发

29、生在线粒体和叶绿体中 B.B.过程所需能量均来自有机物的氧化分解过程所需能量均来自有机物的氧化分解 C.C.过程释放的能量可直接用于人体红细胞吸收葡萄糖过程释放的能量可直接用于人体红细胞吸收葡萄糖 D.D.吸能反应一般与过程相联系吸能反应一般与过程相联系, ,放能反应一般与过程相联系放能反应一般与过程相联系 【解析解析】选选A A。过程表示。过程表示ADPADP与与PiPi合成合成ATP;ATP;过程表示过程表示ATPATP水解产生水解产生ADPADP与与Pi,Pi, 同时释放能量的过程。在线粒体和叶绿体中都有同时释放能量的过程。在线粒体和叶绿体中都有ATPATP的合成与水解的合成与水解,A,

30、A正确正确; ;若若 ATPATP的合成发生在叶绿体中的合成发生在叶绿体中, ,过程所需能量来自光能过程所需能量来自光能, ,若若ATPATP的合成发生在线的合成发生在线 粒体中粒体中, ,过程所需能量来自有机物的氧化分解过程所需能量来自有机物的氧化分解,B,B错误错误; ;人体红细胞吸收葡萄人体红细胞吸收葡萄 糖属于协助扩散糖属于协助扩散, ,不需要消耗能量不需要消耗能量, ,没有没有ATPATP水解水解,C,C错误错误;ATP;ATP的合成即过程一的合成即过程一 般与放能反应相联系般与放能反应相联系,ATP,ATP的水解即过程一般与吸能反应相联系的水解即过程一般与吸能反应相联系,D,D错误

31、。错误。 4.ATP4.ATP是细胞内生命活动的直接能源物质是细胞内生命活动的直接能源物质, ,回答下列问题回答下列问题: : (1)ATP(1)ATP的合成一般与的合成一般与_反应相关联反应相关联, ,生物体对生物体对ATPATP的需求较大的需求较大, ,细胞内细胞内 ATPATP的含量的含量_(_(填填“较多较多”或或“较少较少”),),能满足生物体对能满足生物体对ATPATP的需求的主的需求的主 要原因是要原因是_。 (2)(2)植物叶肉细胞内合成植物叶肉细胞内合成ATPATP的场所有的场所有_。 (3)(3)利用利用“荧光素荧光素荧光素酶生物发光法荧光素酶生物发光法”对市场中的腊肉含细

32、菌多少进行对市场中的腊肉含细菌多少进行 检测检测, ,步骤如下步骤如下: : 第一步第一步: :将腊肉研磨后离心处理将腊肉研磨后离心处理, ,取一定量上清液放入分光光度计取一定量上清液放入分光光度计( (测定发光强测定发光强 度的仪器度的仪器) )反应室内反应室内, ,加入适量的荧光素和荧光素酶加入适量的荧光素和荧光素酶, ,在适宜条件下进行反应在适宜条件下进行反应; ; 第二步第二步: :记录发光强度并计算记录发光强度并计算ATPATP含量含量; ; 第三步第三步: :测算出细菌数量。测算出细菌数量。 荧光素接受荧光素接受_提供的能量后就被激活提供的能量后就被激活, ,在荧光素酶的作用下形成

33、氧化在荧光素酶的作用下形成氧化 荧光素并且发出荧光。荧光素并且发出荧光。 根据发光强度可以计算出生物组织中根据发光强度可以计算出生物组织中ATPATP的含量的含量, ,原因是发光强度与原因是发光强度与ATPATP含量含量 成成_(_(填填“正比正比”或或“反比反比”) )。 根据根据ATPATP含量进而测算出细菌数量的依据是每个细菌细胞中含量进而测算出细菌数量的依据是每个细菌细胞中ATPATP含量含量 _。 【解析解析】(1)ATP(1)ATP的合成一般与放能反应相关联的合成一般与放能反应相关联, ,生物体对生物体对ATPATP的需求较大的需求较大, ,细胞细胞 内内ATPATP的含量较少的含

34、量较少, ,能满足生物体对能满足生物体对ATPATP的需求的主要原因是的需求的主要原因是ATPATP与与ADPADP的转化速的转化速 率较快。率较快。 (2)(2)植物叶肉细胞既能进行光合作用植物叶肉细胞既能进行光合作用, ,又能进行呼吸作用又能进行呼吸作用, ,所以叶肉细胞内合成所以叶肉细胞内合成 ATPATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。 (3)(3)荧光素在荧光素酶和荧光素在荧光素酶和ATPATP等物质的参与下可进行反应发出荧光等物质的参与下可进行反应发出荧光,ATP,ATP是生命是生命 活动能量的直接来源活动能量的直接来源, ,发光强度与发光强

35、度与ATPATP的含量成正比的含量成正比, ,所以根据发光强度可以计所以根据发光强度可以计 算出生物组织中算出生物组织中ATPATP的含量的含量, ,每个细菌细胞中每个细菌细胞中ATPATP含量大致相同且相对稳定含量大致相同且相对稳定, ,故故 可根据可根据ATPATP含量进而测算出细菌数量。含量进而测算出细菌数量。 答案答案: :(1)(1)放能较少放能较少ATPATP与与ADPADP的转化速率较快的转化速率较快 (2)(2)细胞质基质、线粒体和叶绿体细胞质基质、线粒体和叶绿体 (3)(3)ATPATP正比大致相同且相对稳定正比大致相同且相对稳定 考点二酶的作用、特性及影响因素考点二酶的作用

36、、特性及影响因素 【典例探究典例探究】 (2020(2020浙江浙江7 7月选考月选考) )为探究物质为探究物质a a对淀粉酶活性的影响对淀粉酶活性的影响, ,研究者向研究者向A A、B B两支试两支试 管中分别加入了等量的淀粉和淀粉酶溶液管中分别加入了等量的淀粉和淀粉酶溶液, ,当反应进行到当反应进行到t t1 1时时,A,A组实验加入物组实验加入物 质质a,a,两组实验继续在最适条件下进行反应直到终止两组实验继续在最适条件下进行反应直到终止, ,结果如图所示结果如图所示, ,下列分析下列分析 错误的是错误的是( () ) A.A.适当改变反应温度或适当改变反应温度或pH,tpH,t2 2将

37、右移将右移 B.tB.t1 1时刻适当增加底物后时刻适当增加底物后B B组反应速率将加快组反应速率将加快 C.C.物质物质a a可能与淀粉酶结合改变了酶的空间结构可能与淀粉酶结合改变了酶的空间结构 D.D.物质物质a a对酶活性的影响一定可以通过提高底物浓度来缓解对酶活性的影响一定可以通过提高底物浓度来缓解 【名师授法解题名师授法解题】 关键能力关键能力理解能力、解决问题的能力理解能力、解决问题的能力 题眼信息题眼信息 曲线曲线B B是淀粉被淀粉酶水解的剩余浓度变化是淀粉被淀粉酶水解的剩余浓度变化, ,曲线曲线A A是是 t t1 1加入物质加入物质a a后的底物浓度变化后的底物浓度变化, ,

38、关键词关键词:“:“在最适条在最适条 件下件下” 解题思维解题思维 根据环境因素根据环境因素( (温度、温度、pH)pH)以及底物、酶抑制剂等对酶以及底物、酶抑制剂等对酶 活性、酶促反应速率的影响特点与规律活性、酶促反应速率的影响特点与规律, ,结合题图曲结合题图曲 线的含义线的含义, ,逐项判断逐项判断 【解析解析】选选D D。题图曲线。题图曲线B B是是“在最适条件下在最适条件下”的酶促反应过程中反应底物的的酶促反应过程中反应底物的 剩余浓度变化剩余浓度变化, ,适当改变反应温度或适当改变反应温度或pHpH后后, ,酶的活性降低酶的活性降低, ,酶促反应速率减慢酶促反应速率减慢,t,t2

39、2 将右移将右移,A,A项正确项正确;t;t1 1时底物浓度下降时底物浓度下降, ,反应速率减慢反应速率减慢, ,此时适当增加底物后此时适当增加底物后,B,B组组 反应速率将会加快反应速率将会加快,B,B项正确项正确;t;t1 1时时A A组实验加入物质组实验加入物质a a后反应停止后反应停止, ,说明酶的活性说明酶的活性 完全被抑制完全被抑制, ,原因可能是物质原因可能是物质a a与淀粉酶结合改变了酶的空间结构而导致活性与淀粉酶结合改变了酶的空间结构而导致活性 丧失丧失, ,此时提高底物浓度不会使酶恢复活性此时提高底物浓度不会使酶恢复活性,C,C项正确、项正确、D D项错误。项错误。 【母题

40、变式延伸母题变式延伸】 (1)(1)在上述酶促反应中在上述酶促反应中, ,底物浓度达到饱和后底物浓度达到饱和后, ,再增加底物浓度则酶促反应速率再增加底物浓度则酶促反应速率 会如何变化会如何变化?(?(科学思维科学思维: :分析与综合分析与综合) ) 提示提示: :不变。不变。 (2)(2)若将题干中的淀粉酶换成蔗糖酶若将题干中的淀粉酶换成蔗糖酶, ,还会不会出现如题干中的结果图还会不会出现如题干中的结果图? ?为什为什 么么?(?(科学思维科学思维: :分析与综合分析与综合) ) 提示提示: :不会不会, ,酶具有专一性酶具有专一性, ,酶具有一定的空间结构酶具有一定的空间结构, ,与底物分

41、子能够匹配结合与底物分子能够匹配结合 后才能发挥催化作用。后才能发挥催化作用。 【备选典例备选典例】 如图是酶催化二肽合成的过程示意图如图是酶催化二肽合成的过程示意图, ,有关分析错误的是有关分析错误的是( () ) A.A.酶在与底物结合时结构要发生改变酶在与底物结合时结构要发生改变, ,但不失活但不失活 B.B.酶分子的形状只适合与一种分子结合酶分子的形状只适合与一种分子结合, ,所以一种酶只能催化一种底物所以一种酶只能催化一种底物, ,这就这就 是酶的专一性是酶的专一性 C.C.探究酶的专一性时探究酶的专一性时, ,若底物是蔗糖若底物是蔗糖, ,检测试剂不能选用碘液作为指示剂检测试剂不能

42、选用碘液作为指示剂 D.D.酶与双缩脲试剂不一定发生紫色反应酶与双缩脲试剂不一定发生紫色反应 【解析解析】选选B B。由模型可知。由模型可知, ,酶在与底物结合时结构要发生改变酶在与底物结合时结构要发生改变, ,反应结束后反应结束后, , 酶的形状复原酶的形状复原, ,酶在反应过程中不会失活酶在反应过程中不会失活,A,A正确正确; ;酶分子的形状只适合与一种酶分子的形状只适合与一种 或一类分子结合或一类分子结合, ,所以一种酶只能催化一种或一类底物所以一种酶只能催化一种或一类底物, ,这就是酶的专一性这就是酶的专一性,B,B 错误错误; ;碘液适用于底物是淀粉的实验的检测碘液适用于底物是淀粉的

43、实验的检测,C,C正确正确; ;大多数酶的化学本质是蛋大多数酶的化学本质是蛋 白质白质, ,少数酶是少数酶是RNA,RNA,因此酶与双缩脲试剂不一定发生紫色反应因此酶与双缩脲试剂不一定发生紫色反应,D,D正确。正确。 【核心归纳核心归纳】 构建影响酶促反应的模型构建影响酶促反应的模型:(:(科学思维科学思维: :模型构建模型构建) ) (1)(1)酶的高效性酶的高效性: : 曲线曲线a a、b b对比说明酶具有对比说明酶具有_性性; ; 曲线曲线a a、c c对比只能说明对比只能说明_;_; 酶只能缩短达到化学平衡所需要的时间酶只能缩短达到化学平衡所需要的时间, ,不能改变化学反应的平衡点。不

44、能改变化学反应的平衡点。 高效高效 酶具有催化作用酶具有催化作用 (2)(2)酶的专一性酶的专一性: : 在底物中加入酶在底物中加入酶A,A,反应速率较未加酶时明显加快反应速率较未加酶时明显加快, ,说明说明_;_; 在底物中加入酶在底物中加入酶B,B,反应速率和未加酶时相同反应速率和未加酶时相同, ,说明说明_。 酶具有催化作用酶具有催化作用 酶具有专一性酶具有专一性 (3)(3)温度和温度和pHpH对酶促反应速率的影响对酶促反应速率的影响: : 在最适温度在最适温度(pH)(pH)条件下条件下, ,酶的活性酶的活性_,_,温度温度(pH)(pH)偏高或偏低偏高或偏低, ,酶的活性都酶的活性

45、都 会明显降低。会明显降低。 过酸、过碱、高温都会使酶过酸、过碱、高温都会使酶_,_,而低温只是抑制酶的活性而低温只是抑制酶的活性, ,酶分子结酶分子结 构构_,_,温度升高可恢复活性。温度升高可恢复活性。 从丙图可以看出从丙图可以看出: :反应溶液反应溶液pHpH的变化的变化_(_(填填“影响影响”或或“不影响不影响”) )酶酶 作用的最适温度。作用的最适温度。 最高最高 变性失活变性失活 未被破坏未被破坏( (未改变未改变) ) 不影响不影响 (4)(4)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响: : 甲图甲图: :在其他条件适宜、酶量一定的情况下在其他条件

46、适宜、酶量一定的情况下, ,酶促反应速率随底物浓度增加酶促反应速率随底物浓度增加 而而_,_,但当底物达到一定浓度后但当底物达到一定浓度后, ,受受_限制限制, ,酶促反应速率酶促反应速率 不再增加。不再增加。 乙图乙图: :在底物充足、其他条件适宜的情况下在底物充足、其他条件适宜的情况下, ,酶促反应速率与酶浓度酶促反应速率与酶浓度 _。 加快加快酶数量和酶活性酶数量和酶活性 成正比成正比 【题组集训题组集训】 考向一结合酶的本质和作用考向一结合酶的本质和作用, ,考查归纳与概括能力考查归纳与概括能力 1.(20171.(2017全国卷全国卷)下列关于生物体中酶的叙述下列关于生物体中酶的叙述

47、, ,正确的是正确的是( () ) A.A.在细胞中在细胞中, ,核外没有参与核外没有参与DNADNA合成的酶合成的酶 B.B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性 C.C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法 D.D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 37 【解析解析】选选C C。本题主要考查酶的作用、特性及。本题主要考查酶的作用、特性及DNADNA复制。线粒体和叶绿体含复制。线粒体和叶绿体含 有少量有少量DNA,DNA,也可进行也可进行DNADNA复制复制

48、, ,有合成有合成DNADNA的酶的酶,A,A项错误项错误; ;只要给予适宜的温度只要给予适宜的温度 和和pHpH等条件等条件, ,活细胞产生的酶活细胞产生的酶( (如淀粉酶如淀粉酶) )在生物体外仍然有催化活性在生物体外仍然有催化活性,B,B项错误项错误; ; 胃蛋白酶的化学本质为蛋白质胃蛋白酶的化学本质为蛋白质, ,利用盐析的方法可使胃蛋白酶在提取液中沉淀利用盐析的方法可使胃蛋白酶在提取液中沉淀 析出析出,C,C项正确项正确; ;唾液淀粉酶催化反应的最适温度是唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37 ,37 ,但该酶应在低温环境但该酶应在低温环境 中保存中保存,D,D项错误。项错误。 2.(20

49、212.(2021曲靖模拟曲靖模拟) )下列关于酶的叙述下列关于酶的叙述, ,错误的是错误的是( () ) A.A.过氧化氢酶和过氧化氢酶和FeClFeCl3 3催化过氧化氢分解的原理相同催化过氧化氢分解的原理相同 B.B.酶并不是都在细胞的核糖体上合成的酶并不是都在细胞的核糖体上合成的 C.C.酶在过酸、过碱或者温度过高的溶液中会永久失活酶在过酸、过碱或者温度过高的溶液中会永久失活 D.D.酶与激素、神经递质一样酶与激素、神经递质一样, ,都可以重复使用都可以重复使用 【解析解析】选选D D。加。加FeFe3+ 3+、过氧化氢酶促进 、过氧化氢酶促进H H2 2O O2 2分解的原理相同分解

50、的原理相同, ,均为催化剂均为催化剂, ,能降能降 低反应的活化能低反应的活化能,A,A正确正确; ;少部分酶的化学本质是少部分酶的化学本质是RNA,RNARNA,RNA并不是在细胞的核糖并不是在细胞的核糖 体上合成的体上合成的,B,B正确正确; ;过酸、过碱或者高温会破坏蛋白质的空间结构过酸、过碱或者高温会破坏蛋白质的空间结构, ,导致蛋白导致蛋白 质永久变性失活质永久变性失活,C,C正确正确; ;激素、神经递质作用完后即被灭活激素、神经递质作用完后即被灭活, ,不能重复使用不能重复使用,D,D 错误。错误。 考向二分析影响酶促反应的因素考向二分析影响酶促反应的因素, ,考查科学思维能力考查

51、科学思维能力 3.(20213.(2021滁州模拟滁州模拟) )图中三条曲线分别表示酶促反应速率与温度、图中三条曲线分别表示酶促反应速率与温度、pHpH、反应、反应 物浓度的关系。其他条件适宜时物浓度的关系。其他条件适宜时, ,下列相关分析正确的是下列相关分析正确的是( () ) A.A.在在A A点适当提高温度或在点适当提高温度或在B B点适当增加酶的浓度点适当增加酶的浓度, ,反应速率都将增大反应速率都将增大 B.B.图中图中E E点代表该酶的最适点代表该酶的最适pH,HpH,H点代表该酶的最适温度点代表该酶的最适温度 C.C.短期保存该酶短期保存该酶, ,适宜条件对应图中的适宜条件对应图

52、中的D D、H H两点两点 D.D.研究淀粉酶或过氧化氢酶参与的酶促反应研究淀粉酶或过氧化氢酶参与的酶促反应, ,均可得到题图曲线均可得到题图曲线 【解析解析】选选C C。析曲线。析曲线: :甲曲线甲曲线ABAB段段, ,随着反应物浓度的增加随着反应物浓度的增加, ,反应速率加快反应速率加快, ,因此因此 该段影响酶促反应速率的因素是反应物浓度该段影响酶促反应速率的因素是反应物浓度;B;B点时点时, ,酶促反应速率达到最大值酶促反应速率达到最大值; ;曲曲 线线BCBC段随着反应物浓度的增加段随着反应物浓度的增加, ,反应速率不变反应速率不变, ,说明此时限制反应速率的因素最有说明此时限制反应

53、速率的因素最有 可能是酶的数量和酶的活性。低温条件下酶的活性受到抑制可能是酶的数量和酶的活性。低温条件下酶的活性受到抑制, ,但并不失活但并不失活,pH,pH过低过低 时酶失活时酶失活, ,据此判断据此判断, ,乙曲线代表温度对酶促反应速率的影响乙曲线代表温度对酶促反应速率的影响, ,丙曲线代表丙曲线代表pHpH对酶对酶 促反应速率的影响。甲曲线是在最适温度下测定的促反应速率的影响。甲曲线是在最适温度下测定的, ,故在故在A A点提高温度点提高温度, ,酶的活性酶的活性 降低降低, ,反应速率将降低反应速率将降低,B,B点限制反应速率的是底物浓度点限制反应速率的是底物浓度, ,不是酶浓度不是酶

54、浓度, ,故故B B点适当增点适当增 加酶的浓度加酶的浓度, ,反应速率不一定增大反应速率不一定增大,A,A错误错误; ;图中图中E E点代表酶的最适温度点代表酶的最适温度,H,H点代表酶点代表酶 的最适的最适pH,BpH,B错误错误; ;酶的保存应该在最适酶的保存应该在最适pHpH、低温下保存、低温下保存,D,D是低温、是低温、H H点是最适点是最适pH,CpH,C 正确正确; ;过氧化氢受热易分解过氧化氢受热易分解, ,故当用过氧化氢酶研究温度对酶促反应速率的影响时故当用过氧化氢酶研究温度对酶促反应速率的影响时, , 高温时反应速率不会为零高温时反应速率不会为零,D,D错误。错误。 【方法

55、规律方法规律】“三步法三步法”分析酶促反应曲线分析酶促反应曲线 第一步识标第一步识标:“:“识标明变量识标明变量”。明确酶促反应曲线坐标图中横坐标。明确酶促反应曲线坐标图中横坐标( (自变量自变量) ) 和纵坐标和纵坐标( (因变量因变量) )的含义。的含义。 第二步明点第二步明点( (特殊点特殊点):“):“抓点求突破抓点求突破”。明确酶促反应曲线中起点、终点、。明确酶促反应曲线中起点、终点、 顶点、拐点、交叉点、特殊条件下的交点等表示的生物学含义。顶点、拐点、交叉点、特殊条件下的交点等表示的生物学含义。 第三步析线第三步析线:“:“析线厘关系析线厘关系”。分析酶促反应曲线走势。分析酶促反应

56、曲线走势, ,明确因变量怎样随明确因变量怎样随 自变量的变化而变化。自变量的变化而变化。“上升上升”“”“下降下降”“”“先升后降先升后降”“”“先升后稳先升后稳”“”“水平水平” 等。等。 4.4.已知施加药物已知施加药物A A能使蔗糖酶的活性丧失能使蔗糖酶的活性丧失; ;施加药物施加药物B B后蔗糖酶活性不变后蔗糖酶活性不变, ,但蔗但蔗 糖和蔗糖酶结合的机会减少。如图为蔗糖酶在不同处理条件下糖和蔗糖酶结合的机会减少。如图为蔗糖酶在不同处理条件下( (温度、温度、pHpH均适均适 宜宜) )产物浓度与时间的关系产物浓度与时间的关系, ,其中乙组使用少量药物其中乙组使用少量药物B B处理。据

57、图分析处理。据图分析, ,下列叙下列叙 述合理的是述合理的是( () ) A.A.甲组先使用药物甲组先使用药物B B处理处理, ,在在t t1 1时可能适当提高了温度时可能适当提高了温度 B.B.丙组先使用药物丙组先使用药物B B处理处理, ,在在t t1 1时可能使用药物时可能使用药物A A处理处理 C.C.在在t t1 1时间之后甲组蔗糖酶的活性高于乙组和丙组时间之后甲组蔗糖酶的活性高于乙组和丙组 D.D.在在t t1 1时间之后丙组中蔗糖酶和蔗糖结合机会不变时间之后丙组中蔗糖酶和蔗糖结合机会不变 【解析解析】选选B B。甲、乙、丙可能开始均用。甲、乙、丙可能开始均用B B处理处理, ,甲

58、组原本就是最适温度甲组原本就是最适温度, ,若提若提 高温度高温度, ,酶活性会下降酶活性会下降, ,达到平衡点的时间会延长而不是缩短达到平衡点的时间会延长而不是缩短,A,A错误错误; ;丙组开始丙组开始 用药物用药物B B处理处理,t,t1 1后产物浓度不变后产物浓度不变, ,可能是药物可能是药物A A处理导致酶失活处理导致酶失活,B,B正确正确;t;t1 1后后, ,丙丙 组酶失活组酶失活, ,甲、乙组酶活性不变甲、乙组酶活性不变, ,故甲、乙组酶活性高于丙组故甲、乙组酶活性高于丙组,C,C错误错误;t;t1 1后后, ,蔗糖蔗糖 酶失活酶失活, ,酶与底物不能结合酶与底物不能结合,D,D

59、错误。错误。 【易错警示易错警示】“酶活性酶活性”与与“酶促反应速率酶促反应速率”的辨析的辨析 (1)(1)酶促反应速率表示酶所催化反应的快慢酶促反应速率表示酶所催化反应的快慢, ,可用单位时间内产物的生成量或可用单位时间内产物的生成量或 反应物的消耗量来表示反应物的消耗量来表示( (反应物的消耗量不易测得反应物的消耗量不易测得) )。 (2)(2)酶活性也称酶活力酶活性也称酶活力, ,指酶催化特定化学反应的能力。酶活性的大小可用一指酶催化特定化学反应的能力。酶活性的大小可用一 定条件下定条件下, ,酶催化某一化学反应的速率即酶促反应速率来表示酶催化某一化学反应的速率即酶促反应速率来表示, ,

60、酶促反应速率酶促反应速率 越大越大, ,酶活性越高酶活性越高, ,反之酶活性越低。反之酶活性越低。 (3)(3)酶促反应速率可受酶活性的影响酶促反应速率可受酶活性的影响, ,但也受酶浓度、底物浓度等的影响。但也受酶浓度、底物浓度等的影响。 【加固训练加固训练拔高拔高】 (2021(2021临沂模拟临沂模拟) )温度会影响酶促反应速率温度会影响酶促反应速率, ,其作用机理可用如图坐标曲其作用机理可用如图坐标曲 线表示。其中线表示。其中a a表示底物分子具有的能量表示底物分子具有的能量,b,b表示温度对酶空间结构的影响表示温度对酶空间结构的影响,c,c表表 示酶促反应速率与温度的关系。下列说法正确