（通用版）2019版高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題二 細(xì)胞代謝 考點(diǎn)1 酶與ATP學(xué)案

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1、 考點(diǎn)1　酶與ATP 1．?？急赜浀?類酶 (1)DNA聚合酶——催化脫氧核苷酸間縮聚形成磷酸二酯鍵，用于DNA復(fù)制。 (2)RNA聚合酶——用于轉(zhuǎn)錄時(shí)DNA解旋及核糖核苷酸間的連接。 (4)DNA解旋酶——用于DNA復(fù)制時(shí)雙鏈間氫鍵打開(kāi)。 (6)各種消化酶——可對(duì)應(yīng)催化相關(guān)大分子的水解，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等。 (7)細(xì)胞工程工具酶：纖維素酶和果膠酶(除去細(xì)胞壁)、胰蛋白酶(動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng))。 2．有關(guān)酶的相關(guān)曲線 圖5和圖6顯示：過(guò)酸、過(guò)堿、高溫都會(huì)使酶失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。 從圖7和圖8可

2、以看出：反應(yīng)溶液pH(溫度)的變化不影響酶作用的最適溫度(pH)。 圖9中OP段的限制因素是底物濃度，而P點(diǎn)之后的限制因素有酶濃度和酶活性；圖10對(duì)反應(yīng)底物的要求是底物足量。 3．能量“通貨”——ATP (1)與ATP產(chǎn)生和消耗有關(guān)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)及常見(jiàn)生理過(guò)程 細(xì)胞結(jié)構(gòu) 常見(jiàn)的生理過(guò)程 細(xì)胞膜 消耗ATP：主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 產(chǎn)生ATP：細(xì)胞呼吸第一階段 葉綠體 產(chǎn)生ATP：光反應(yīng) 消耗ATP：暗反應(yīng)和自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等 線粒體 產(chǎn)生ATP：有氧呼吸的第二、三階段 消耗ATP：自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等 核糖體 消耗ATP

3、：蛋白質(zhì)的合成 細(xì)胞核 消耗ATP：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等 (2)多角度理解ATP的合成與水解 (3)生物體內(nèi)的能源物質(zhì)的相互關(guān)系(如下圖) 能源物質(zhì)是光合作用的直接或間接產(chǎn)物。能源物質(zhì)中儲(chǔ)存的化學(xué)能通過(guò)細(xì)胞呼吸釋放出來(lái)，一部分用來(lái)合成ATP，一部分以熱能的形式散失。ATP水解釋放的能量用于肌肉收縮、大分子物質(zhì)的合成、興奮傳導(dǎo)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收等生命活動(dòng)。 題型一　酶促反應(yīng)的相關(guān)曲線分析 1．(2018·菏澤一模)某生物興趣小組研究甲、乙、丙三種微生物體內(nèi)同一種酶的活性與溫度的關(guān)系時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制如下曲線圖。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．降低化學(xué)反應(yīng)活化能

4、效率最高的是微生物甲中的酶 B．在30 ℃條件下競(jìng)爭(zhēng)能力最強(qiáng)的一定是微生物丙 C．對(duì)溫度適應(yīng)范圍最廣的最可能是微生物乙中的酶 D．若將溫度改為pH，則所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果曲線與圖示結(jié)果相同 答案　C 解析　由圖可知，甲、乙、丙三種微生物體內(nèi)的酶催化效率最高時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度分別為25 ℃、30 ℃、42 ℃，因此，不同溫度條件下，降低化學(xué)反應(yīng)活化能效率最高的酶的種類不同，A錯(cuò)誤；在30 ℃條件下乙的反應(yīng)速率最快，酶活性最大，但僅根據(jù)一種酶的活性不能確定生物的競(jìng)爭(zhēng)能力，B錯(cuò)誤；由圖可知，對(duì)溫度適應(yīng)范圍最廣的是微生物乙中的酶，C正確；因不知道這些微生物的適宜的pH范圍，故將實(shí)驗(yàn)溫度改為pH，無(wú)法確定實(shí)

5、驗(yàn)結(jié)果，D錯(cuò)誤。 2．圖一曲線a表示在最適溫度、最適pH條件下生成物的量與時(shí)間的關(guān)系，圖二曲線b表示在最適溫度、最適pH條件下，酶促反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系。據(jù)圖分析正確的是(　　) A．圖一曲線a中，A點(diǎn)后，限制生成物的量增加的因素是酶量不足 B．分別在圖二中取B、C點(diǎn)的反應(yīng)速率值，可用圖一中的曲線c和d表示 C．對(duì)于圖二中曲線b來(lái)說(shuō)，若酶量減少，其走勢(shì)可用曲線f表示 D．減小pH，重復(fù)該實(shí)驗(yàn)，圖二曲線b可能變?yōu)榍€f；增大pH，可能變?yōu)榍€e 答案　C 解析　根據(jù)題干信息可知，圖一中橫坐標(biāo)是時(shí)間，確定“時(shí)間”是該實(shí)驗(yàn)中的自變量，酶量、溫度等因素均為無(wú)關(guān)變量。反應(yīng)過(guò)程中，

6、反應(yīng)物濃度會(huì)隨時(shí)間推移越來(lái)越小，而酶量不變，由此推測(cè)曲線a中，A點(diǎn)后生成物的量不再隨時(shí)間的推移而增加，是因反應(yīng)物已耗盡，限制因素應(yīng)為反應(yīng)物濃度，A錯(cuò)誤；在圖二中，B、C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)速率值是一個(gè)定值，不能用圖一中曲線c和d表示，B錯(cuò)誤；圖二曲線中，當(dāng)反應(yīng)物濃度一定時(shí)，減少酶量，反應(yīng)速率降低，可用曲線f表示，C正確；根據(jù)題干信息可知，圖二曲線b表示在最適pH下酶促反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系，因此無(wú)論pH是增大還是減小，酶的活性均降低，曲線b都可能變?yōu)榍€f，不可能變?yōu)榍€e，D錯(cuò)誤。 模型構(gòu)建　“四看法”分析酶促反應(yīng)曲線 題型二　ATP的結(jié)構(gòu)與功能 3．(2018·上海青浦二模)圖1為A

7、TP的結(jié)構(gòu)，圖2為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．圖1中的五碳糖為脫氧核糖 B．圖1中A代表腺苷，b、c為高能磷酸鍵 C．圖2中反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí)，圖1中c鍵斷裂并釋放能量 D．圖2中反應(yīng)向左進(jìn)行時(shí)，能量只能來(lái)自細(xì)胞呼吸 答案　C 解析　圖1為ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，其中的A代表腺嘌呤，其中的五碳糖為核糖，A與核糖合成腺苷，b、c為高能磷酸鍵，A、B錯(cuò)誤；圖2中反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí)，表示ATP水解成ADP和Pi，遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵即圖1中的c鍵斷裂并釋放能量，C正確；圖2中ADP轉(zhuǎn)化為ATP所需的能量可來(lái)自光合作用吸收的光能或細(xì)胞呼吸釋放的有機(jī)物中的化學(xué)能，D錯(cuò)

8、誤。 4．(2018·南通一模)ATP是生物體內(nèi)最直接的能量來(lái)源，下圖是ATP的分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，相關(guān)敘述正確的是(　　) A．ATP水解供能時(shí)，①②③之間的高能磷酸鍵都將斷裂 B．當(dāng)水解①和②之間的高能磷酸鍵后的產(chǎn)物之一可作為RNA分子的合成原料 C．②和③之間的高能磷酸鍵斷裂后所釋放的能量主要以熱能形式散失 D．ATP在細(xì)胞中能與ADP相互轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能和放能，從而實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)利用 答案　B 解析　一般情況下，ATP水解供能時(shí)遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵(②③之間)斷裂，A錯(cuò)誤；①和②之間的高能磷酸鍵水解后的產(chǎn)物是1分子腺嘌呤核糖核苷酸和2分子磷酸，腺嘌呤核糖核苷酸是RNA分子的合成原

9、料，B正確；②和③之間的高能磷酸鍵斷裂后所釋放的能量可以用于生物體的生命活動(dòng)，C錯(cuò)誤；細(xì)胞中通過(guò)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能和放能，能量不可以循環(huán)，D錯(cuò)誤。 解題模板　ATP結(jié)構(gòu)與功能的解題方法 (1)ATP、磷脂及核酸的組成元素相同。ATP中含有的五碳糖為核糖。 (2)一個(gè)ATP分子中含有兩個(gè)高能磷酸鍵，ATP中遠(yuǎn)離腺苷的那個(gè)高能磷酸鍵容易斷裂和形成。 (3)吸能反應(yīng)往往需要消耗ATP，放能反應(yīng)往往產(chǎn)生ATP，人體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化速率大于安靜狀態(tài)下的轉(zhuǎn)化速率。 (4)物質(zhì)出入細(xì)胞時(shí)，自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散不消耗ATP，主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞和胞吐消耗ATP。 (5)生命活動(dòng)所需要的ATP主要來(lái)自有氧呼吸。 (6)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的ATP少，是因?yàn)榇蟛糠帜芰績(jī)?chǔ)存在不徹底的氧化產(chǎn)物(乳酸或酒精)中，沒(méi)有釋放出來(lái)。 7