專題復(fù)習(xí)自查案專題2　細(xì)胞代謝的兩類重要物質(zhì)——酶和ATP一、酶在代謝中的作用1.酶:本質(zhì)蛋白質(zhì)RNA基本單位氨基酸核糖核苷酸合成場所核糖體細(xì)胞核等來源一般活細(xì)胞都能產(chǎn)生功能具有生物催化作用作用機(jī)理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能2.酶的特性:(1)高效性:酶與無機(jī)催化劑相比,催化效率更高。(2)專一性:一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。(3)酶的作用條件較溫和:①酶具有最適溫度,低溫抑制酶的活性,高溫破壞酶的空間結(jié)構(gòu),使酶變性失活。②酶具有最適pH,過酸、過堿均使酶變性失活。二、ATP在能量代謝中的作用1.ATP的結(jié)構(gòu):2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化:3.細(xì)胞內(nèi)消耗ATP的生理過程:場所常見的生理過程細(xì)胞膜主動運(yùn)輸、胞吞、胞吐葉綠體暗反應(yīng)和自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等線粒體自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等核糖體蛋白質(zhì)的合成細(xì)胞核DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等1.下列關(guān)于酶的說法,正確的有②⑤⑧。①酶的基本組成單位是氨基酸。②酶活性的發(fā)揮離不開其特定的結(jié)構(gòu)。③酶提供了反應(yīng)過程所必需的活化能。④酶只能在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。⑤ATP與ADP快速轉(zhuǎn)化依賴于酶的高效性。⑥酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸。⑦酶的合成都包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程。⑧可以利用肝臟研磨液催化H2O2的分解探究酶的高效性。⑨組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間可按不同的方式脫水縮合。2.下列關(guān)于ATP的說法,正確的有①④⑤。①ATP在細(xì)胞中的含量很少,ATP與ADP時刻不停地進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化。②ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)。③ATP中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵斷裂后所釋放的能量主要以熱能形式散失。④ATP脫去兩個磷酸基團(tuán)后,可作為RNA分子的合成原料。⑤線粒體合成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用。⑥植物根細(xì)胞吸收離子所需的ATP來源于光合作用或細(xì)胞呼吸。⑦無氧條件下,光合作用是葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的唯一來源。⑧蔗糖合成過程中ADP的含量會明顯增多。1.(2017·全國卷Ⅰ改編)下列關(guān)于生物體中酶的敘述,錯誤的是  (　　)A.在細(xì)胞質(zhì)中存在參與DNA合成的酶B.由活細(xì)胞產(chǎn)生的酶可在生物體外發(fā)揮催化作用C.從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法D.唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度和保存溫度是37 ℃【解析】選D。本題主要考查酶的作用、特性及DNA復(fù)制。線粒體和葉綠體中含有少量DNA,也可進(jìn)行DNA復(fù)制,有參與合成DNA的酶,A項(xiàng)正確;只要給予適宜的溫度和pH等條件,活細(xì)胞產(chǎn)生的酶(如淀粉酶)可在生物體外發(fā)揮催化作用,B項(xiàng)正確;胃蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì),利用鹽析的方法可使胃蛋白酶在提取液中沉淀析出,C項(xiàng)正確;唾液淀粉酶催化反應(yīng)的最適溫度是37 ℃,但該酶應(yīng)在低溫環(huán)境中保存,D項(xiàng)錯誤。2.(2016·全國卷Ⅰ)若除酶外所有試劑已預(yù)保溫,則在測定酶活力的實(shí)驗(yàn)中,下列操作順序合理的是 (　　)A.加入酶→加入底物→加入緩沖液→保溫并計(jì)時→一段時間后檢測產(chǎn)物的量B.加入底物→加入酶→計(jì)時→加入緩沖液→保溫→一段時間后檢測產(chǎn)物的量C.加入緩沖液→加入底物→加入酶→保溫并計(jì)時→一段時間后檢測產(chǎn)物的量D.加入底物→計(jì)時→加入酶→加入緩沖液→保溫→一段時間后檢測產(chǎn)物的量【解題指導(dǎo)】解答本題需要注意以下兩點(diǎn):(1)關(guān)鍵詞:酶活力(即酶活性)、緩沖液(調(diào)節(jié)酸堿度)、底物(參與生化反應(yīng))。(2)解題關(guān)鍵:明確實(shí)驗(yàn)的基本原則——單一變量原則。【解析】選C。本題主要考查酶活力的檢測方法。在檢測酶活力的實(shí)驗(yàn)中,除酶本身外其余條件應(yīng)保持適宜,即無關(guān)變量不能影響酶活力;在該實(shí)驗(yàn)中pH為無關(guān)變量,為了排除pH的干擾,應(yīng)在酶和底物混合之前加入緩沖液,為酶促反應(yīng)提供穩(wěn)定的pH環(huán)境,故C項(xiàng)正確。3.(2015·海南高考改編)關(guān)于生物體產(chǎn)生的酶的敘述,錯誤的是  (　　)A.酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNAB.胃蛋白酶能夠?qū)⒌鞍踪|(zhì)分解成氨基酸C.蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類D.纖維素酶能夠降解植物細(xì)胞壁和細(xì)菌細(xì)胞壁【解析】選D。本題考查酶的有關(guān)知識。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,A正確;胃蛋白酶能夠?qū)⒌鞍踪|(zhì)分解成氨基酸,B正確;蛋白酶和淀粉酶都可以將生物大分子水解成小分子,屬于水解酶類,C正確;植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素,細(xì)菌細(xì)胞壁的成分是肽聚糖,酶具有專一性,纖維素酶能夠降解植物細(xì)胞壁而不能降解細(xì)菌細(xì)胞壁,D錯誤。4.(2015·海南高考)ATP是直接為細(xì)胞生命活動提供能量的有機(jī)物。關(guān)于ATP的敘述,錯誤的是 (　　)A.酒精發(fā)酵過程中有ATP生成B.ATP可為物質(zhì)跨膜運(yùn)輸提供能量C.ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量D.ATP由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成【解題指導(dǎo)】(1)題干關(guān)鍵信息:“ATP”“直接為細(xì)胞生命活動提供能量”。(2)關(guān)鍵知識:ATP的結(jié)構(gòu)和功能。【解析】選D。本題考查ATP的結(jié)構(gòu)和功能。酒精發(fā)酵過程中,第一階段葡萄糖分解成丙酮酸的過程中有ATP生成,A正確;物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸分為被動運(yùn)輸和主動運(yùn)輸,ATP可為物質(zhì)的主動運(yùn)輸提供能量,B正確;ATP的兩個高能磷酸鍵中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵容易水解,可釋放能量,為生命活動供能,C正確;ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸組成,D錯誤。5.(2015·重慶高考)小麥的穗發(fā)芽影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。某地引種的紅粒小麥的穗發(fā)芽率明顯低于當(dāng)?shù)匕琢Ｐ←湣樘骄康矸勖富钚耘c穗發(fā)芽率的關(guān)系,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。????????????? (1)取穗發(fā)芽時間相同、質(zhì)量相等的紅、白粒小麥種子,分別加蒸餾水研磨、制成提取液(去淀粉),并在適宜條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)分組、步驟及結(jié)果如表:　　　分組步驟　　　紅粒管白粒管對照管①加樣0.5 mL提取液0.5 mL提取液C②加緩沖液(mL)111③加淀粉溶液(mL)111④37 ℃保溫適當(dāng)時間,終止酶促反應(yīng),冷卻至常溫,加適量碘液顯色顯色結(jié)果+++++++++注:“+”數(shù)目越多表示藍(lán)色越深步驟①中加入的C是__________,步驟②中加緩沖液的目的是______________________。顯色結(jié)果表明:淀粉酶活性較低的品種是______________;據(jù)此推測:淀粉酶活性越低,穗發(fā)芽率越__________。若步驟③中的淀粉溶液濃度適當(dāng)減小,為保持顯色結(jié)果不變,則保溫時間應(yīng)______________。 (2)小麥淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,為進(jìn)一步探究其活性在穗發(fā)芽率差異中的作用,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:X處理的作用是使______________。若Ⅰ中兩管顯色結(jié)果無明顯差異,且Ⅱ中的顯色結(jié)果為紅粒管顏色顯著____________(填“深于”或“淺于”)白粒管,則表明α-淀粉酶活性是引起這兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要原因。 【解題指導(dǎo)】(1)關(guān)鍵知識:淀粉酶催化淀粉水解為麥芽糖,淀粉遇碘顯藍(lán)色,生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對照性原則。(2)思維流程:根據(jù)各試管顯色現(xiàn)象逆推淀粉酶活性→逆推穗發(fā)芽率與淀粉酶活性的關(guān)系。【解析】本題考查淀粉鑒定原理、酶的相關(guān)知識以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析能力。(1)步驟①中加入的C是0.5 mL蒸餾水,以形成對照實(shí)驗(yàn),符合實(shí)驗(yàn)的對照性原則;步驟②中加緩沖液的目的是維持培養(yǎng)液中pH的相對穩(wěn)定,符合實(shí)驗(yàn)的單一變量原則。顯色結(jié)果表明,紅粒管中藍(lán)色較深,說明此時淀粉酶活性較低。據(jù)此推測,淀粉酶活性越低,穗發(fā)芽率也越低。若步驟③中的淀粉溶液濃度適當(dāng)減小,為達(dá)到相同顯色效果的時間應(yīng)當(dāng)縮短。(2)圖中X處理的作用是使β-淀粉酶失活,Ⅰ和Ⅱ相互對照,若Ⅰ中兩管顯色結(jié)果無明顯差異,且Ⅱ中的顯色結(jié)果為紅粒管顏色明顯較深,表明α-淀粉酶活性是引起這兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要原因。答案:(1)0.5 mL蒸餾水　控制pH　紅粒小麥　低　縮短(2)β-淀粉酶失活　深于  

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