鄂托克旗高级中学高三年级生物学科导学案二轮复习专题2细胞的代谢时间:
1．酶高效性的曲线解读 专题2细胞的代谢
第1讲 酶和ATP
【网络构建】
(1)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。 (2)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。 2．影响酶活性的曲线解读
(1)在一定温度范围内，随着温度的升高，酶的催化作用增强；超过酶的最适温度后，随着温度的升高，酶的催化作用减弱，酶只有在最适pH，催化作用最强，高于或低于最适pH，酶的催化作用都减弱。
(2)过酸、过碱、高温都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶失去活性；而低温只是使酶的活性降低，酶的分子结构未遭到破坏，温度升高可恢复其活性。
3．反应物浓度和酶浓度对酶促反应的影响解读
1．酶与ATP在细胞代谢中有怎样的联系？
2．ATP与RNA的关系是怎样的？
【核心考点】
考点一 影响酶促反应的因素
关于酶的叙述，正确的是
()
A．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构(2013全国Ⅱ，6B) B．滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率，涉及“降低化学反应活化能”的原理(2013四川，4C)
C．激素都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢(2013安徽，2A) D．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸(2011天津，1A)
[拓展
]酶促反应速率不同于酶活性：
①
温度、pH都能影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响酶促反应速率。
②底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。
【链接提升】 与酶有关的图表、曲线解读
(1)在其他条件适宜，酶浓度一定的条件下，酶促反应速率随反应物浓度增加而加快；但当反应物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。
(2)在反应物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应的反应速率与酶浓度成正比。
跟踪训练1 图乙表示图甲的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线，下列叙述正确的是()
A．图甲中物质a可以是麦芽糖也可以是乳糖
B．图甲中物质b能降低该化学反应的活化能，其化学本质与无机催化剂相同
C．图乙中若曲线①②③表示不同温度下酶促反应速率，则曲线①温度>曲线②>曲线③
D．图乙中若曲线①②③表示不同酶浓度下酶促反应速率，则曲线①酶浓度>曲线②>曲线③ 跟踪训练2 对化学本质为蛋白质的酶而言，下列符合其催化反应变化规律的曲线应是()
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考点二 影响酶催化效率的因素的相关实验
(反应物＋t1)＋(酶溶液＋t1)，(反应物＋t2)＋(酶溶液＋t2)，(反应物＋t3)＋(酶溶液＋t3)„„(反应
物＋tn)＋(酶溶液＋tn)→反应物分解的速率或存在的量。 (2012·高考大纲全国卷)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步
(2)适宜的pH： 骤：
设计思路：(反应物＋pH1)＋(酶溶液＋pH1)，(反应物＋pH2)＋(酶溶液＋pH2)，(反应物＋pH3)①在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5 mL，
＋(酶溶液＋pH3)„„(反应物＋pHn)＋(酶溶液＋pHn)→反应物分解的速率或存在量。 再分别加入质量分数为1%的淀粉液1 mL。
②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1 mL，摇匀。
跟踪训练 为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响，某同学进行了相关实验，步骤和结果
③将5支试管放入70 ℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。
④取出各试管，分别加入斐林试剂2 mL，摇匀。
⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。
上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度
以及实验重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果。
(1)________________________________________________________________________。
(2)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 [提醒](1)探究pH对酶活性影响的实验设计中的易错点拨：探究不同pH对酶活性的影响时，①要注意保证酶在最适温度下发挥作用，排除温度对酶活性的影响；②必须将酶溶液的pH调整到实验要求的pH(加清水、加氢氧化钠溶液、加盐酸，或不同pH的缓冲溶液)，再让反应物与酶接触，方可证明环境过酸或过碱对酶活性的影响，避免在未达到预设的pH时反应物已与酶接触并发生反应。 (2)当探究酶的最适温度时需要注意： ①在酶溶液和反应物混合之前，需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间。②若选(2)实验中设置4号试管的目的是______。实验中设置3号试管的目的是 择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测反应物被分解的试剂宜选用碘液，不应该选用斐林试剂，________________________________________________________________________。 因斐林试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。 (3)分析实验结果可知：对唾液淀粉酶活性有影响的离子是________，其中对酶活性有抑制作【链接提升】酶的本质、作用及特性的实验探究 用的离子是________，对酶活性有促进作用的离子是________。 1．酶的催化作用实验探究 考点三 ATP的合成与能量代谢
对照组：反应物＋清水→反应物不被分解(2013·高考海南卷)关于真核细胞中生命活动与能量关系的叙述，错误的是() 实验组：反应物＋等量的相应酶溶液→反应物被分解A．DNA复制需要消耗能量
B．光合作用的暗反应阶段需要消耗能量 2．酶的专一性探究
C．物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATP 此实验中的自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。
D．细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生 (1)设计思路一：换反应物不换酶
[提醒]ATP是“能量货币”，任何耗能的生命活动都需要，因此可以说所有的细胞都可以合实验组：反应物＋相应酶溶液→反应物被分解
成ATP，但是不同细胞中ATP的合成场所是有差异的，特别要注意特殊细胞，如人体成熟红细胞对照组：另一反应物＋等量相同酶溶液→反应物不被分解
只在细胞质基质中进行无氧呼吸合成ATP。蓝藻细胞可在细胞质基质和光合片层中进行有氧呼吸
(2)设计思路二：换酶不换反应物
和光合作用，合成ATP。
实验组：反应物＋相应酶溶液→反应物被分解【链接提升】 对照组：相同反应物＋等量另一种酶溶液→反应物不被分解1．不同结构中“A”的含义归纳
3．酶的高效性实验探究
对照组：反应物＋无机催化剂→反应物分解速率
实验组：反应物＋等量酶溶液→反应物分解速率
实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是反应物分解速率。
4．酶的适宜条件的探究
实验的自变量(即单一变量)为温度或pH，因变量是反应物分解的速率或存在量。
2．ATP在能量代谢中的转化和利用 (1)适宜的温度：
ATP与ADP转化发生的场所及相关生理过程 设计思路：
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2．总结概括实验原理，研究分清自变量与因变量，联系基本知识，在自变量与因变量之间建跟踪训练1 ATP是细胞的能量“通货”，下列说法正确的是() 立关联。
A．ATP脱去2个磷酸基团后是DNA的基本组成单位之一
【特色训练】 B．ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性
1．下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”有关分析合理的是() C．ATP的合成总是伴随有机物的氧化分解
D．黑暗条件下，植物细胞中只有线粒体可以产生ATP
跟踪训练2 磷酸化是指在某些物质分子上加入一个磷酸基团，如三磷酸腺苷(ATP)就是由二磷酸腺苷(ADP)磷酸化而来。下列结构中不能发生ADP磷酸化的是()
A．细胞质基质B．叶绿体基质
A．本实验的因变量是不同的催化剂 C．叶绿体类囊体薄膜D．线粒体内膜
B．本实验的无关变量有温度和酶的用量等 【易错判断】
C．1号与3号、1号与4号可分别构成对照实验 1．对于一个细胞来说，酶的种类和数量不会发生变化(2013安徽，2D)()
D．分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能 2．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物(2013全国Ⅱ，6D)()
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C．物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATP 3.(拓展)下列是生物研究中常用的实验方法，不正确的是() ．
D．细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生 A．研究细胞器结构和种类，采用差速离心法和显微观察法
4． 如图表示在最适温度下，反应物浓度对酶促反应速率的影响，据图分析，错误的是() B．提取和分离叶绿体中的色素，采用研磨过滤法和纸层析法
C．探究酵母菌呼吸方式，采用对比实验法和产物检测法
D．观察植物细胞有丝分裂过程，采用活体染色法和持续的显微观察法 4．(2013·高考新课标全国Ⅱ卷)已知大麦在萌芽过程中可以产生淀粉酶，用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生淀粉酶。为验证这一结论，某同学做了如下实验：
注：实验结果中“＋”越多表示颜色越深。表中液体量的单位均为mL。 回答下列问题：
(1)淀粉酶催化__________水解可生成二糖，该二糖是________________。
(2)综合分析试管1和2的实验结果，可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的________，这两支试管中淀粉量不同的原因是____________________________________。
(3)综合分析试管
2、3和5的实验结果，说明在该实验中GA的作用是_______________。 (4)综合分析试管
2、3和4的实验结果，说明__________________________________。 【提升训练】
1． (2013·新课标全国卷Ⅱ，
6)关于酶的叙述，错误的是
()
A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度 D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
2．(2013·海南卷，12)甲(ATGG)是一段单链DNA片段，乙是该片段的转录产物，丙(A－P～P～P)
是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是() A．甲、乙、丙的组分中均有糖 B．甲、乙共由6种核苷酸组成 C．丙可作为细胞内的直接能源物质 D．乙的水解产物中含有丙 3． (2013·海南卷，4)关于真核细胞中生命活动与能量关系的叙述，错误的是()
A．DNA复制需要消耗能量
B．光合作用的暗反应阶段需要消耗能量
A．在A点时，随着反应底物浓度的增加，反应速率加快 B．在B点时，反应底物浓度限制了酶促反应速率的提高 C．如果在C点时加入少量的酶，会使反应速率加快
D．如果在A点时温度升高10 ℃，曲线上升的幅度会变小
5．下列A、B、C三图依次表示酶浓度一定时，反应速度和反应物浓度、温度、pH的关系。请据图回答下列问题：
(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点的曲线急剧下降，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 min后取出转入37℃的水浴锅中保温，两试管内的反应分别为：甲________，乙_______________。
(5)图C表示了________催化反应的速度变化曲线。
A．唾液淀粉酶B．胃蛋白酶C．胰蛋白酶D．植物淀粉酶 6．将某种玉米子粒浸种发芽后研磨匀浆、过滤，得到提取液。取6支试管分别加入 等量的淀粉溶液后，分为3组并分别调整 到不同温度，如图所示，然后在每支试管
中加入等量的玉米子粒提取液，保持各组
甲组（20℃） 乙组（40℃） 丙组（100℃）
温度30分钟后，继续进行实验（提取液中
还原性物质忽略不计）：
（1）若向A、C、E三支试管中分别加入适量的班氏试剂或斐林试剂，沸水浴一段时间，观察该三支试管，其中液体颜色呈砖红色的试管是_______；砖红色较深的试管是______，颜色较深的原因是______；不变色的试管是______，不变色的原因是_________。
（2）若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，发现液体的颜色是蓝色，产生该颜色的原因是______________。
（3）以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度。你怎样设计实验才能确定最适温度？（只要求写出设计思路）
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