2020版高考生物二轮复习 专题二 细胞代谢的两类重要物质——酶和ATP自查学案

2020版高考生物二轮复习 专题二 细胞代谢的两类重要物质——酶和ATP自查学案

专题2　细胞代谢的两类重要物质——酶和ATP 一、酶在代谢中的作用 ‎1.酶:‎ 本质 蛋白质 RNA 基本单位 氨基酸 核糖核苷酸 合成场所 核糖体 细胞核等 来源 一般活细胞都能产生 功能 具有生物催化作用 作用机理 降低化学反应的活化能 ‎2.酶的特性:‎ ‎(1)高效性:酶与无机催化剂相比,催化效率更高。‎ ‎(2)专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应。‎ ‎(3)酶的作用条件较温和:‎ ‎①酶具有最适温度,低温抑制酶的活性,高温破坏酶的空间结构,使酶变性失活。‎ ‎②酶具有最适pH,过酸、过碱均使酶变性失活。‎ 二、ATP在能量代谢中的作用 ‎1.ATP的结构:‎ ‎2.ATP与ADP的相互转化:‎ - 6 -‎ ‎3.细胞内消耗ATP的生理过程:‎ 场所 常见的生理过程 细胞膜 主动运输、胞吞、胞吐 叶绿体 暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等 线粒体 自身DNA复制、转录、翻译等 核糖体 蛋白质的合成 细胞核 DNA复制、转录等 ‎1.下列关于酶的说法,正确的有②⑤⑧。‎ ‎①酶的基本组成单位是氨基酸。‎ ‎②酶活性的发挥离不开其特定的结构。‎ ‎③酶提供了反应过程所必需的活化能。‎ ‎④酶只能在细胞内发挥作用。‎ ‎⑤ATP与ADP快速转化依赖于酶的高效性。‎ ‎⑥酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。‎ ‎⑦酶的合成都包括转录和翻译两个过程。‎ ‎⑧可以利用肝脏研磨液催化H2O2的分解探究酶的高效性。‎ ‎⑨组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合。‎ ‎2.下列关于ATP的说法,正确的有①④⑤。‎ ‎①ATP在细胞中的含量很少,ATP与ADP时刻不停地进行相互转化。‎ ‎②ATP水解释放的能量可用于细胞内的放能反应。‎ ‎③ATP中远离腺苷的高能磷酸键断裂后所释放的能量主要以热能形式散失。‎ ‎④ATP脱去两个磷酸基团后,可作为RNA分子的合成原料。‎ ‎⑤线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用。‎ ‎⑥植物根细胞吸收离子所需的ATP来源于光合作用或细胞呼吸。‎ ‎⑦无氧条件下,光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源。‎ - 6 -‎ ‎⑧蔗糖合成过程中ADP的含量会明显增多。‎ ‎1.(2017·全国卷Ⅰ改编)下列关于生物体中酶的叙述,错误的是 ‎ ‎ (　　)‎ A.在细胞质中存在参与DNA合成的酶 B.由活细胞产生的酶可在生物体外发挥催化作用 C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法 D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是‎37 ℃‎ ‎【解析】选D。本题主要考查酶的作用、特性及DNA复制。线粒体和叶绿体中含有少量DNA,也可进行DNA复制,有参与合成DNA的酶,A项正确;只要给予适宜的温度和pH等条件,活细胞产生的酶(如淀粉酶)可在生物体外发挥催化作用,B项正确;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析出,C项正确;唾液淀粉酶催化反应的最适温度是‎37 ℃‎,但该酶应在低温环境中保存,D项错误。‎ ‎2.(2016·全国卷Ⅰ)若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的实验中,下列操作顺序合理的是 (　　)‎ 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的量 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的量 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的量 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的量 ‎【解题指导】解答本题需要注意以下两点:‎ ‎(1)关键词:酶活力(即酶活性)、缓冲液(调节酸碱度)、底物(参与生化反应)。‎ ‎(2)解题关键:明确实验的基本原则——单一变量原则。‎ ‎【解析】选C。本题主要考查酶活力的检测方法。在检测酶活力的实验中,除酶本身外其余条件应保持适宜,即无关变量不能影响酶活力;在该实验中pH为无关变量,为了排除pH的干扰,应在酶和底物混合之前加入缓冲液,为酶促反应提供稳定的pH环境,故C项正确。‎ ‎3.(2015·海南高考改编)关于生物体产生的酶的叙述,错误的是 (　　)‎ A.酶的化学本质是蛋白质或RNA B.胃蛋白酶能够将蛋白质分解成氨基酸 C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类 - 6 -‎ D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁 ‎【解析】选D。本题考查酶的有关知识。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其化学本质是蛋白质或RNA,A正确;胃蛋白酶能够将蛋白质分解成氨基酸,B正确;蛋白酶和淀粉酶都可以将生物大分子水解成小分子,属于水解酶类,C正确;植物细胞壁的主要成分是纤维素,细菌细胞壁的成分是肽聚糖,酶具有专一性,纤维素酶能够降解植物细胞壁而不能降解细菌细胞壁,D错误。‎ ‎4.(2015·海南高考)ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述,错误的是 (　　)‎ 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 ‎【解题指导】(1)题干关键信息:“ATP”“直接为细胞生命活动提供能量”。‎ ‎(2)关键知识:ATP的结构和功能。‎ ‎【解析】选D。本题考查ATP的结构和功能。酒精发酵过程中,第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸的过程中有ATP生成,A正确;物质的跨膜运输分为被动运输和主动运输,ATP可为物质的主动运输提供能量,B正确;ATP的两个高能磷酸键中远离腺苷的高能磷酸键容易水解,可释放能量,为生命活动供能,C正确;ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成,D错误。‎ ‎5.(2015·重庆高考)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。 ‎ ‎(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如表:‎ ‎　　　分组 步骤　　　‎ 红粒管 白粒管 对照管 ‎①‎ 加样 ‎0.5 mL 提取液 ‎0.5 mL 提取液 C ‎②‎ 加缓冲液(mL)‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎③‎ 加淀粉溶液(mL)‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎④‎ ‎37 ℃‎保温适当时间,终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘液显色 显色结果 ‎+++‎ ‎+‎ ‎+++‎ - 6 -‎ ‎++‎ 注:“+”数目越多表示蓝色越深 步骤①中加入的C是__________,步骤②中加缓冲液的目的是______________________。显色结果表明:淀粉酶活性较低的品种是______________;据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越__________。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时间应______________。 ‎ ‎(2)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,设计了如下实验方案:‎ X处理的作用是使______________。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异,且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著____________(填“深于”或“浅于”)白粒管,则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。 ‎ ‎【解题指导】(1)关键知识:淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖,淀粉遇碘显蓝色,生物实验设计的对照性原则。‎ ‎(2)思维流程:根据各试管显色现象逆推淀粉酶活性→逆推穗发芽率与淀粉酶活性的关系。‎ ‎【解析】本题考查淀粉鉴定原理、酶的相关知识以及实验设计分析能力。‎ ‎(1)步骤①中加入的C是0.5 mL蒸馏水,以形成对照实验,符合实验的对照性原则;步骤②中加缓冲液的目的是维持培养液中pH的相对稳定,符合实验的单一变量原则。显色结果表明,红粒管中蓝色较深,说明此时淀粉酶活性较低。据此推测,淀粉酶活性越低,穗发芽率也越低。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小,为达到相同显色效果的时间应当缩短。‎ ‎(2)图中X处理的作用是使β-淀粉酶失活,Ⅰ和Ⅱ相互对照,若Ⅰ中两管显色结果无明显差异,且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色明显较深,表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。‎ 答案:(1)0.5 mL蒸馏水　控制pH　红粒小麦　低　缩短 - 6 -‎ ‎(2)β-淀粉酶失活　深于 - 6 -‎