考點一酶在代謝中的作用
考點二　細胞的能量通貨——ATP
【網(wǎng)絡構建 知識串聯(lián)】
③降低化學反應的活化能
【教材深挖 表達訓練】
1.[教材必修1P80“文字信息”]酶是通過給化學反應提供能量來提高化學反應速度嗎?2.[教材必修1P84“探究”設計實驗1]探究pH或溫度對酶活性的影響時,應選擇哪一種酶作為實驗材料?請說明原因。
提示 不是。酶通過降低化學反應的活化能來提高化學反應速度。
提示 建議用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響,而不用過氧化氫酶,原因是溫度(高溫)本身會影響過氧化氫自然分解的速度。建議用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響,而不用淀粉酶,原因是鹽酸可催化淀粉的水解。
3.[教材必修1P85“正文內容”]過酸、過堿、溫度過高與低溫對酶活性的影響有何不同?酶制劑應在何種條件下保存?4.[教材必修1P87“科學·技術·社會”]溶菌酶在醫(yī)療方面的應用有哪些?
提示 過酸、過堿或溫度過高,會使酶的空間結構遭到破壞,使酶永久失活。低溫會使酶的活性降低,0 ℃左右時,酶的活性很低,但酶的空間結構依舊穩(wěn)定,在適宜的溫度下酶的活性仍可以升高。因此,酶制劑適于在低溫(0~4 ℃)下保存。
提示 溶菌酶能夠溶解細菌的細胞壁,具有抗菌消炎的作用。在臨床上將溶菌酶與抗生素復合使用,能增強抗生素的療效。
5.[教材必修1P89“正文內容”]細胞內的吸能反應和放能反應與ATP的合成和水解有怎樣的聯(lián)系?
提示 吸能反應一般與ATP的水解相聯(lián)系,由ATP水解提供能量;放能反應一般與ATP的合成相聯(lián)系,釋放的能量儲存在ATP中。也就是說,能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間流通。因此,可以形象地把ATP比喻成細胞內流通的能量“通貨”。
6.[教材必修1P90“練習”拓展題]植物、動物、細菌和真菌的細胞內,都是以ATP作為能量“通貨”的,這是否也說明了生物界的統(tǒng)一性?這對你理解生命的起源和生物的進化有什么啟示?
提示 植物、動物、細菌和真菌等生物的細胞內都具有能量“通貨”——ATP,這可以從側面說明生物界具有統(tǒng)一性,也反映了種類繁多的生物有著共同的起源。
2.酶、激素、抗體與神經遞質的“一同”“四不同”(1)均需要與特定物質結合后才能發(fā)揮作用
(5)作用后去向不同
3.影響酶促反應速率的因素模型及解讀
特別提醒反應溶液中pH的變化不影響酶作用的最適溫度。同樣,反應溶液中溫度的變化也不影響酶作用的最適pH。
4.酶的特性及相關探究實驗
點撥檢驗蛋白酶對蛋白質的水解時應選用蛋白塊,通過觀察其消失情況得出結論,因蛋白酶本身也是蛋白質,不能用雙縮脲試劑鑒定。
題組一　精典對練——拿高分?角度1　圍繞酶的本質、作用及特性考查生命觀念1.(2020海南卷,8)下列關于胰蛋白酶和胰島素的敘述,正確的是(　　)A.都可通過體液運輸?shù)饺鞡.都在細胞內發(fā)揮作用C.發(fā)揮作用后都立即被滅活D.都能在常溫下與雙縮脲試劑發(fā)生作用,產生紫色反應
答案 D解析 胰腺分泌的胰液中含有胰蛋白酶,其通過導管運輸至消化道內發(fā)揮作用,而胰島素由胰島B細胞分泌,可通過血液運輸至全身,A項錯誤;胰蛋白酶在消化道內發(fā)揮作用,而胰島素通過與靶細胞膜上的受體結合,進而調節(jié)靶細胞的代謝活動,二者均不在細胞內發(fā)揮作用,B項錯誤;胰蛋白酶在催化反應前后性質不改變,胰島素發(fā)揮作用后會被滅活,C項錯誤;胰蛋白酶和胰島素的化學本質都是蛋白質,都能在常溫下與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應,D項正確。
2.(不定項選擇)(2021湖南邵陽期中)下列關于唾液淀粉酶、性激素、神經遞質和抗體的敘述,正確的是(　　)A.都屬于信息分子B.基本單位都是氨基酸C.都不為細胞供能D.都可分泌到細胞外
答案 CD解析 唾液淀粉酶和抗體均不屬于信息分子,A項錯誤;性激素是固醇類物質,不是由氨基酸構成的,神經遞質的本質也不是蛋白質,B項錯誤;唾液淀粉酶、性激素、神經遞質和抗體都不能為細胞的生命活動提供能量,C項正確;唾液淀粉酶、性激素、神經遞質和抗體都是在分泌細胞外發(fā)揮作用的物質,因此都可以分泌到細胞外,D項正確。
?角度2　圍繞酶活性的影響因素考查科學思維能力3.(2020北京卷,4)用新鮮制備的含過氧化氫酶的馬鈴薯懸液進行分解H2O2的實驗,兩組實驗結果如圖所示。第1組曲線是在pH=7.0,20 ℃條件下,向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶懸液的結果。與第1組相比,第2組實驗只做了一個改變,第2組實驗提高了(　　)
A.懸液中酶的濃度H2O2溶液的濃度C.反應體系的溫度D.反應體系的pH
答案 B解析 提高酶的濃度能夠提高反應速率,但不能提高生成的O2的量,A項錯誤;提高H2O2溶液的濃度,就是提高底物濃度,能使產物的量增加,B項正確;適度的提高溫度可以加快反應速率,但不能提高產物的量,C項錯誤;改變反應體系的pH,可以改變反應速率,但不能提高產物的量,D項錯誤。
4.(不定項選擇)(2021湖南長沙月考)高溫淀粉酶在大規(guī)模生產中有很大的實用性。研究者在熱泉中的某嗜熱菌中提取了高溫淀粉酶,有關高溫淀粉酶的實驗研究如下圖所示(曲線①為相對酶活性,曲線②為殘余酶活性,殘余酶活性是指將酶在不同溫度下保存一段長時間,然后在最適溫度下測得的酶活性)。下列敘述正確的是(　　)A.大規(guī)模生產中,該酶持續(xù)發(fā)揮作用的最佳溫度范圍約為60~70 ℃B.該酶活性的最適溫度為30 ℃C.曲線②的數(shù)據(jù)是在80 ℃時測得的D.低溫和適宜pH有利于酶的保存
答案 ACD解析 60~70 ℃,該酶的殘余酶活性和相對酶活性均較高,此溫度下該酶可以持續(xù)發(fā)揮作用,A項正確;30 ℃時相對酶活性最低,不是使用該酶的最佳溫度,B項錯誤;由曲線①可知,該酶的最適溫度是80 ℃,說明曲線②各點的數(shù)據(jù)是在80 ℃時測得的,C項正確;由曲線②可知,酶保存一段時間的溫度越低,最適溫度下測得的酶活性越高,說明低溫保存對殘余酶活性的影響小,D項正確。
?角度3　圍繞酶的特性及其影響因素考查實驗探究能力5.(2021浙江1月選考,30)1897年德國科學家畢希納發(fā)現(xiàn),利用無細胞的酵母汁可以進行乙醇發(fā)酵;還有研究發(fā)現(xiàn),乙醇發(fā)酵的酶發(fā)揮催化作用需要小分子和離子輔助。某研究小組為驗證上述結論,利用下列材料和試劑進行了實驗。材料和試劑:酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各類生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各類小分子和離子)、葡萄糖溶液、無菌水。實驗共分6組,其中4組的實驗處理和結果如下表所示。
注:“+”表示有乙醇生成,“-”表示無乙醇生成
請回答下列問題。(1)除表中4組外,其他2組的實驗處理分別是:　　　　　　　　　　　　,　　　　　　　　　　　　　　。本實驗中,這些起輔助作用的小分子和離子存在于酵母菌、　　　　　　　　　　　　。?(2)若為了確定B溶液中是否含有多肽,可用　　　　　　　　試劑進行檢測。若為了研究B溶液中離子M對乙醇發(fā)酵是否是必需的,可增加一組實驗,該組的處理是　　　　　　　　　　　　。?(3)制備無細胞的酵母汁,酵母菌細胞破碎處理時需加入緩沖液,緩沖液的作用是　　　　　　　　　　　　　　,以確保酶的活性。?(4)如何檢測酵母汁中是否含有活細胞?(寫出2項原理不同的方法及相應原理)　　　　　　　　　　。?
答案 (1)葡萄糖溶液+酵母汁　葡萄糖溶液+A溶液+B溶液　酵母汁和B溶液　(2)雙縮脲　葡萄糖溶液+A溶液+去除了離子M的B溶液　(3)保護酶分子空間結構和為酶促反應提供適宜的pH　(4)染色后鏡檢,原理是細胞膜具有選擇透過性;酵母汁接種培養(yǎng)觀察,原理是酵母菌可以繁殖
解析 (1)為驗證“無細胞的酵母汁可以進行乙醇發(fā)酵”及“乙醇發(fā)酵的酶發(fā)揮催化作用需要小分子和離子輔助”的結論,還需要增設兩組實驗,一組為葡萄糖溶液+酵母汁,預期實驗結果為有乙醇生成,另外一組為葡萄糖溶液+A溶液(含有酵母汁中的各類生物大分子,包括相關的酶)+B溶液(含有酵母汁中的各類小分子和離子),此組預期結果為有乙醇生成;本實驗中,起輔助作用的小分子和離子可在酵母菌(細胞中含有各類物質)、酵母汁和B溶液(含有酵母汁中的各類小分子和離子)中存在。(2)多肽含肽鍵,因此使用雙縮脲試劑進行檢測;據(jù)題干信息可知,離子M存在于B溶液中,故為驗證離子M對乙醇發(fā)酵是否為必需的,則應增設一組實驗,即葡萄糖溶液+A溶液+去除了離子M的B溶液,若有乙醇生成,則證明離子M不是必需的,若無乙醇生成,則證明離子M是必需的。
(3)酶的作用條件溫和,需要適宜的溫度和pH等,實驗中緩沖液的作用是保護酶分子的空間結構和為酶促反應提供適宜的pH。(4)檢測酵母汁中是否含有活細胞的方法:染色后鏡檢,原理是細胞膜具有選擇透過性,若為死細胞,則能被染色;酵母汁接種培養(yǎng)觀察,原理是酵母菌可以繁殖,一段時間后若酵母菌數(shù)量增加,則為活細胞。
技法點撥酶相關實驗設計的三點注意
?角度4　衍生點——溫度、pH之外的非常規(guī)因素對酶活性影響的實驗探究與分析
6.(2021四川綿陽模擬)酶的抑制劑能降低酶的活性,不同的抑制劑對酶活性的影響不同。某科研小組通過實驗研究了兩種抑制劑對某消化酶酶促反應速率的影響,對實驗的結果進行分析并繪圖(如圖所示),請回答下列問題。
(1)絕大多數(shù)酶的化學本質是　　　　　　,我們一般稱極少數(shù)特殊的酶為　　　　　　酶。?(2)該實驗的自變量是　　　　　　,因變量是　　　　　　。實驗中對無關變量應進行控制,該實驗的無關變量有　　　　　　(答出兩項即可)。?
(3)據(jù)圖分析,抑制劑　　　　(填類型)的作用最可能是使酶分子的形狀發(fā)生了變化,酶與底物的結合位點不適于接納底物分子。隨著底物濃度的升高,抑制劑　　　　(填類型)的作用逐漸減小甚至消失。?(4)某同學認為該實驗小組的實驗過程應為:a.將某消化酶溶液等分為①②③三組,將每組分為　　　　份;?b.在①中加入一定量的抑制劑Ⅰ,②中加入等量的抑制劑Ⅱ,③中加入　　　　　　　　;?c.在　　　　　　　　的條件下將三組消化酶溶液分別與等量的　　　　　　的底物混合;?d.定時取樣檢測各反應中　　　　　,記錄實驗結果并繪圖。?
答案(1)蛋白質　核　(2)抑制劑種類和底物濃度　酶促反應速率　溫度、pH、酶濃度等　(3)Ⅰ?、颉?4)若干等　等量的蒸餾水　相同且適宜　不同濃度　底物的量或產物的量
解析 (1)絕大多數(shù)酶的化學本質是蛋白質,我們一般稱化學本質為RNA的酶為核酶。(2)分析題圖可知,該實驗的自變量是抑制劑種類和底物濃度,因變量是酶促反應速率。實驗中對無關變量的控制應相同且適宜,該實驗的無關變量有溫度、pH、酶濃度等。(3)據(jù)圖分析可知,抑制劑Ⅰ可能使酶分子的形狀發(fā)生了變化,酶與底物的結合位點不適于接納底物分子。隨著底物濃度的升高,抑制劑Ⅱ的抑制作用逐漸減小甚至消失。(4)設計該實驗時要注意,先對酶溶液進行處理再加入底物,否則底物在消化酶的作用下已經分解,再加抑制劑就沒有意義了。因此該實驗過程應為:a.將某消化酶溶液等分為①②③三組,將每組分為若干等份;b.在①中加入一定量的抑制劑Ⅰ,②中加入等量的抑制劑Ⅱ,③中加入等量的蒸餾水;c.在相同且適宜的條件下將三組消化酶溶液分別與等量的不同濃度的底物混合;d.定時取樣檢測各反應中底物的量或產物的量,記錄實驗結果并繪圖。
題組二　易錯防范——不失分1.真題速覽有關酶的正誤判斷。(1)[2021全國卷甲,T1C]激素、酶、抗體、核酸都是由含N的單體連接而成的多聚體。(　　)(2)[2020海南卷,T8A]胰蛋白酶和胰島素都可通過體液運輸?shù)饺怼?　　)
提示 許多激素是小分子,并非多聚體。
提示 胰蛋白酶通過導管運輸至消化道內發(fā)揮作用。
(3)[2020北京卷,T4AB改編]用新鮮制備的含過氧化氫酶的馬鈴薯懸液進行分解H2O2的實驗中,與增加過氧化氫酶的濃度相比,增加H2O2溶液的濃度既能增大反應速率又能增加生成的O2總量。(　　)(4)[2018全國卷Ⅰ,T1A]葉綠體的類囊體膜上存在催化ATP合成的酶。(　　)(5)[2018全國卷Ⅱ,T3B]饑餓時,胰高血糖素水平升高,促進糖原分解,說明激素具有酶的催化活性。(　　)
提示 激素起調節(jié)作用,不起催化作用。
(6)[2017全國卷Ⅱ,T3A]在細胞中,核外沒有參與DNA合成的酶。(　　)、(7)[2017全國卷Ⅱ,T3B]由活細胞產生的酶在生物體外沒有催化活性。(　　)(8)[2017全國卷Ⅱ,T3C]從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法。(　　)
提示 細胞質中的線粒體和葉綠體內存在DNA的合成過程,故有DNA合成相關酶。
提示 適宜條件下,酶在細胞內外、生物體內外均具催化活性。
2.易錯辨析有關酶和ATP的正誤判斷。(1)酶的組成單位都是氨基酸。(　　)(2)驗證酶的高效性時可用FeCl3和過氧化氫酶分別催化等量H2O2分解,待H2O2完全分解后,檢測產生的氣體總量。(　　)
提示 少數(shù)酶的化學本質為RNA,其組成單位為核糖核苷酸。
提示 用FeCl3和過氧化氫酶分別催化等量H2O2分解,檢測單位時間內產生的氣體總量,可以反映酶的高效性,待H2O2完全分解后,產生的氣體總量相等,不能反映酶的高效性。
(3)同一個體各種體細胞中酶的種類相同、數(shù)量不同,代謝不同。(　　)(4)酶活性可用單位時間內底物的消耗量或者產物的生成量表示。(　　)(5)若除酶外所有試劑已預保溫,則在測定酶活力的實驗中,操作順序為加入緩沖液→加入底物→加入酶→保溫并計時→一段時間后檢測產物的量。(　　)(6)在探究pH對酶活性的影響實驗中,不宜選用淀粉和淀粉酶作為實驗材料,因為在酸性條件下淀粉本身分解也會加快,從而影響實驗結果。(　　)
提示 同一個體各種體細胞中酶的種類、數(shù)量均有差異。
易錯點撥準確控制實驗操作中酶與底物接觸的時機探究溫度(pH)對酶活性的影響時,應將酶溶液的溫度(pH)調至實驗要求溫度(pH)后,再讓酶與對應溫度(pH)下的底物接觸,不宜在未達到預設溫度(pH)前,讓酶與底物接觸。
1.ATP的組成及特點(1)ATP由一個腺苷(由1分子　　　　　和1分子　　　　　組成)和三個磷酸基團構成,其結構簡式為　　　　　　　　　。?
(3)ATP中含有　　　個高能磷酸鍵,其中　　 　　　的高能磷酸鍵容易水解與合成。?
2.細胞內ATP的產生場所與過程歸納
3.以ATP為核心,構建能量轉化模型
4.ATP產生量與O2供給量間的關系
題組一　精典對練——拿高分?角度1　圍繞ATP的結構與功能考查生命觀念1.下列有關植物細胞能量代謝的敘述,正確的是(　　)A.含有兩個高能磷酸鍵的ATP是DNA的基本組成單位之一B.加入呼吸抑制劑可使細胞中ADP生成減少,ATP生成增加C.無氧條件下,丙酮酸轉變?yōu)榫凭倪^程中伴隨有ATP的合成D.光下葉肉細胞的細胞質基質、線粒體和葉綠體中都有ATP合成
答案 D解析 ATP去掉兩個高能磷酸鍵后為腺嘌呤核糖核苷酸,其是RNA的基本組成單位之一,A項錯誤;呼吸抑制劑會抑制細胞呼吸,使ATP生成減少,B項錯誤;無氧呼吸第一階段可以產生少量ATP,第二階段不產生ATP,C項錯誤;光下葉肉細胞既可以進行光合作用,也可以進行有氧呼吸,細胞質基質、線粒體和葉綠體中都有ATP合成,D項正確。
2.(2021湖南長沙調研)下圖是ATP的結構示意圖,其中①②③表示化學鍵。下列敘述正確的是(　　)A.形成③所需的能量可來源于細胞呼吸也可來源于光合作用B.②和③都斷裂后的產物中有DNA的基本組成單位C.生物體內各種反應均需要ATP直接供能D.①②③均為磷酸鍵,其中①水解釋放的能量最多
答案 A解析 ③是高能磷酸鍵,綠色植物形成③所需的能量可來自光合作用和細胞呼吸,其他生物形成③所需的能量可來自細胞呼吸,A項正確;②和③都斷裂后的產物中有RNA的基本組成單位,B項錯誤;生物體內的生化反應不都需要ATP水解供能,如光反應階段的光反應不需要ATP水解供能,C項錯誤;①②③均為磷酸鍵,其中②③是高能磷酸鍵,①不是高能磷酸鍵,③水解釋放的能量最多,D項錯誤。
題后歸納 幾種?？蓟衔镏小癆”的含義
3.(2021吉林長春外國語學校檢測)下列關于ATP—ADP循環(huán)的說法,正確的是(　　)A.ATP能使肌肉中的能量增加,改變形狀B.過程①的能量來源只有生物體內的放能反應C.過程②產生的能量可以轉變?yōu)槎喾N形式,但不能轉變?yōu)楣饽蹹.過程①為吸能反應,消耗水,過程②為放能反應,生成水
答案 A解析 肌肉收縮過程中需消耗能量,ATP能使肌肉中的能量增加,改變形狀,A項正確;綠色植物細胞進行光合作用時,在光反應過程中會產生ATP,其能量來源于光能,B項錯誤;過程②ATP水解釋放的能量可用于多項生命活動,也可轉變?yōu)楣饽?如螢火蟲尾部發(fā)出熒光,C項錯誤;過程①為ATP的合成過程,可生成水,過程②為ATP的水解過程,需要消耗水,D項錯誤。
?角度2　衍生點——ATP之外的其他供能物質及ATP生成的其他途徑4.ATP、GTP、CTP和UTP是細胞內的四種高能磷酸化合物,它們徹底水解的產物只有堿基不同。下列敘述錯誤的是(　　)A.ATP不是細胞內唯一的直接能源物質B.一分子GTP中含有2個不穩(wěn)定的特殊化學鍵C.CTP中的“C”是由胞嘧啶和脫氧核糖構成的D.UTP徹底水解的產物中有尿嘧啶
答案 C解析 ATP是細胞內的直接能源物質,但不是唯一的,部分生命活動由GTP、CTP和UTP提供能量,A項正確;GTP結構與ATP相似,一分子GTP中有2個特殊化學鍵和1個普通磷酸鍵,B項正確;CTP中的“C”是由胞嘧啶和核糖構成的,C項錯誤;UTP徹底水解的產物有尿嘧啶、磷酸和核糖,D項正確。
5.(2021福建漳州質檢)磷酸肌酸是一種主要分布在肌肉組織中的高能化合物,是能量的一種暫時儲存形式。它能在肌酸激酶的催化下,將自身的磷酸基團轉移到ADP分子中,合成ATP。下列說法錯誤的是(　　)A.磷酸肌酸直接為肌肉收縮提供能量B.ATP脫去兩個磷酸基團可以作為RNA的合成原料之一C.磷酸肌酸和ATP均儲存大量能量D.肌肉收縮時,ATP的含量保持相對穩(wěn)定
答案 A解析 ATP是生命活動的直接能源物質,可以直接為肌肉收縮提供能量,A項錯誤;ATP斷裂兩個高能磷酸鍵后所得的物質是腺嘌呤核糖核苷酸,可作為RNA的合成原料之一,B項正確;通過題干信息可知,磷酸肌酸和ATP均是高能化合物,故磷酸肌酸和ATP均儲存了大量能量,C項正確;肌肉收縮時,在肌酸激酶的催化下,磷酸肌酸將自身的磷酸基團轉移到ADP分子中,合成ATP,故可使ATP的含量保持相對穩(wěn)定,D項正確。
題后歸納 ATP生成途徑歸納
?角度3　ATP供能的實踐應用與探究6.(不定項選擇)(2021湖南長沙模擬)螢火蟲是鞘翅目螢科昆蟲的通稱,其腹部末端下方有發(fā)光器,能發(fā)黃綠色光,由于大部分的能量都轉化為光能,只有少部分轉化為
熱能,所以稱之為冷光。發(fā)光器能發(fā)光的機理如下圖所示,下列說法錯誤的是(　　)A.可以利用螢火蟲發(fā)光的原理檢測密閉容器內O2的含量B.ATP是細胞中的能量貨幣,細胞中儲存大量ATP為生命活動供能C.熒光素接受ATP水解產生的磷酸基團后形成熒光素酰腺苷酸D.螢火蟲發(fā)光器發(fā)光原理為我們研究提高能量轉化為光能的效率提供了思路
答案 ABC解析 螢火蟲發(fā)光的過程會消耗O2,可利用螢火蟲發(fā)光的原理檢測密閉容器內O2的有無,但不能檢測O2的含量,A項錯誤;ATP是細胞中的能量貨幣,但細胞中儲存的ATP較少,細胞內ATP與ADP的相互轉化是時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡的,因此ATP在細胞內不會大量存在,B項錯誤;由圖可知,熒光素接受ATP水解產生的腺苷酸基團后形成熒光素酰腺苷酸,C項錯誤;螢火蟲將大部分的能量都轉化為光能,只有少部分轉化為熱能,為我們研究提高能量轉化為光能的效率提供了思路,D項正確。
題組二　易錯防范——不失分1.真題速覽(1)有關ATP的正誤判斷。①[2020浙江7月選考,T6A]細胞的無氧呼吸產生的ATP比有氧呼吸的多。(　　)②[2020天津卷,T5C]類嚢體產生的ATP和O2參與CO2固定與還原。(　　)
提示 無氧呼吸釋放的能量遠少于有氧呼吸釋放的能量。
提示 類嚢體產生的ATP參與C3的還原,產生的O2不參與暗反應。
③[2017浙江4月選考,T11C]ATP是吸能反應和放能反應的紐帶。(　　)④[2017海南卷,T10D]水在葉綠體中分解產生氧氣需要ATP提供能量。(　　)
提示 水在葉綠體中分解所需s的能量來自葉綠體吸收的光能,而不是ATP。
(2)[2020全國卷Ⅲ,T29]參照表中內容,圍繞真核細胞中ATP的合成來完成下表。
2.易錯辨析有關ATP的正誤判斷。(1)在代謝旺盛的細胞中ATP與ADP相互轉化的速率快。(　　)(2)在葉綠體中,ATP在葉綠體基質中合成,在葉綠體的囊狀結構中被消耗。(　　)(3)ATP合成酶只存在于細胞質基質、線粒體基質和葉綠體中。(　　)
提示 在葉綠體中,ATP在葉綠體的類囊體薄膜上合成,轉移到葉綠體基質中用于光合作用的暗反應。
提示 ATP合成酶除存在于細胞質基質、線粒體基質和葉綠體中外,還可存在于線粒體內膜上。
(4)人在饑餓時,細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態(tài)平衡。(　　)(5)人長時間劇烈運動時,骨骼肌細胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時相等。(　　)(6)細胞內,ATP與ADP可相互轉化,能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間流動。(　　)(7)百米賽跑時骨骼肌細胞內ATP的合成速率和分解速率仍處于動態(tài)平衡。(　　)
提示 人在饑餓時,肝糖原會自動分解為糖,從而為ATP的合成提供能量,使ATP與ADP的相互轉化達到動態(tài)平衡。
提示 人長時間劇烈運動時,骨骼肌細胞還進行無氧呼吸,因此,每摩爾葡萄糖生成ATP的量比安靜時少。
小題解題技法突破(二)　就“熟”避“生”法
【技法指導】就“熟”避“生”法常用于解答新信息、新情境類試題。試題的材料都非常新穎,往往會與前沿科學相聯(lián)系,介紹一些新技術、新名詞,來吸引考生的注意力,給考生造成迷惑。其實這類試題往往是題干情境、生物學名詞陌生,背后卻僅僅考查一些基礎知識,考生要學會應用“就‘熟’避‘生’法”,從熟悉的知識入手,避開生疏知識和名詞,利用所學知識進行判斷分析,從而達到快速解題的目的。
?特訓1Rubisc是催化C5和CO2反應的酶,O2能和CO2競爭該酶的活性部位,當O2濃度高時,Rubisc和O2結合影響暗反應的進行導致光合作用速率降低。下列說法不正確的是(　　)A.Rubisc的基因可在葉肉細胞中表達B.抑制Rubisc和O2的結合不利于植物的生長C.植物體內Rubisc分布在葉綠體基質中D.Rubisc的催化功能具有專一性
答案 B解析 暗反應中CO2的固定需要Rubisc的催化,所以葉肉細胞有相應的基因表達,才能保證暗反應的順利進行,A項正確;O2會與CO2競爭Rubisc的活性部位,當O2與Rubisc結合減少時,Rubisc與CO2的結合增多,有利于暗反應的進行,光合作用速率加快,有利于植物的生長,B項錯誤;Rubisc催化暗反應中CO2的固定,暗反應進行的場所是葉綠體基質,C項正確;Rubisc只能催化一種或一類化學反應,具有專一性,D項正確。
就“熟”避“生”本題“生疏點”在于Rubisc及其作用,且O2能和CO2競爭該酶的活性部位?！笆臁敝幵谟贑3的還原,即C5+CO2→2C3。解答本題時只有將“Rubisc和O2結合影響暗反應”這一信息與Rubisc自身的作用及光合作用暗反應的場所相結合方可快速解答。
?特訓2近年誕生的具有劃時代意義的CRISPR/Cas9基因編輯技術可簡單、準確地進行基因定點編輯。其原理是由一條單鏈向導RNA引導核酸內切酶Cas9到一個特定的基因位點進行切割。通過設計向導RNA中20個堿基的識別序列,可人為選擇DNA上目標位點進行切割,如圖所示。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A.Cas9蛋白由相應基因指導在核糖體中合成B.向導RNA中的雙鏈區(qū)遵循堿基配對原則C.向導RNA可在逆轉錄酶催化下合成D.若α鏈剪切位點附近序列為……TCCAGAATC……,則相應的識別序列為……UCCAGAAUC……
答案 C解析 向導RNA可通過轉錄形成,C項錯誤。
就“熟”避“生”本題為新信息、新情境題,其中的“CRISPR/Cas9基因編輯技術”“向導RNA引導Cas9特定位點切割”等對考生來說都是很陌生的,但所有蛋白質都在核糖體上合成、雙鏈區(qū)域發(fā)生堿基互補配對、逆轉錄是以RNA為模板合成DNA,是考生熟悉的內容。
?特訓3(2021山東濰坊模擬)1959年,科學家提出了誘導契合學說。該學說認為酶蛋白的構象在底物的誘導下發(fā)生相應的變化,從而使酶和底物結合,并引起底物發(fā)生反應。
圖1到圖3表示酶F催化底物分解的過程,圖4表示底物類似物甲與酶F結合卻不被分解。下列說法錯誤的是(　　)A.圖示過程可用于解釋酶的專一性B.高溫會影響酶F的空間結構,進而影響圖示過程的發(fā)生C.若向存在酶F和底物的反應體系中加入物質甲,會引起底物反應速率減慢D.物質甲不被分解的原因是酶F未能發(fā)生構象改變
答案 D解析 據(jù)題圖可知,酶可以分解底物,但卻不能分解底物類似物甲,說明酶具有專一性,A項正確;酶的化學本質多數(shù)是蛋白質,少數(shù)是RNA,高溫會破壞酶的空間結構使酶失活,進而影響圖示過程的發(fā)生,B項正確;因酶的數(shù)量有限,而底物類似物甲也會與酶結合,故若向存在酶F和底物的反應體系中加入物質甲,則使能與底物結合的酶數(shù)量減少,進而導致底物反應速率減慢,C項正確;據(jù)信息“誘導契合學說認為酶蛋白的構象在底物的誘導下發(fā)生相應的變化,從而使酶和底物結合,并引起底物發(fā)生反應”可知,若物質甲要與酶結合,則酶的構象應首先發(fā)生改變,物質甲不能被分解的原因可能是其與底物結合后缺乏進一步反應的條件,D項錯誤。

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