高三生物二轮复习专题二 细胞代谢

高三生物二轮复习

专题二 细胞代谢

课题1 酶和ATP

【考纲要求】

1．酶在代谢中的作用 Ⅱ 2. ATP能量代谢中的作用 Ⅱ 【课前回顾】 知识网络构建

【真题演练】

1. 以下几种对酶的理解是否正确？

①只有具有分泌功能的细胞才能产生 （ ） ②酶可以自身合成，也可以从外界食物中获取 （ ） ③酶在细胞内、细胞外、体外均可发挥作用 （ ） ④酶只起催化作用 （ ） ⑤酶只能缩短达到化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应平衡点 （ ） 2. 请用图示的方式表示酶、激素、载体、抗体与蛋白质的关系。

3. 请正确说出下列四种化合物的化学组成中,“O”内符号所对应的含义

4. 写出ATP与ADP的相互转化反应式，并说明两者之间的转化是否属于可逆反应。

核心考点整合

探究一：与酶有关的曲线分析

【典型例题1】图甲是H2O2酶活性受pH的影响，图乙表示在最适温度下,pH =b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下改变正确的是（ ）

A、pH=a 时，e点下移,d点左移 B、pH=c 时，e点为0

C、温度降低时，e点不移，d点右移 D、H2O2量增加时，e点不移，d点左移

【对位练习一】右图表示在不同处理条件（a、b、c）下，某酶促反应生成物的量和反应时间的关系，则处理条件不可能是 （ ）

A．温度不同

B．酶制剂的量不同

C．反应底物的量不同 D．pH不同

【拓展延伸】

1、酶和激素、神经递质、淋巴因子、抗体的区别：

2、酶和无机催化剂的区别：

4 3、具有专一性的物质或结构

4、酶、激素与维生素的比较

探究二：酶特性的实验探究

【典型例题2 】下面是某同学设计的“探究温度是否影响酶活性”的实验。 （一）实验原理：

A．___ __ B．

（二）材料用具：可溶性淀粉溶液、新鲜唾液稀释液、碘液等。

（三）实验步骤

①取3支试管分别编号为1号、2号、3号，各注入2ml可溶性淀粉溶液； ②将1号、2号、3号试管分别同时放入37℃、沸水、冰块中保温5min；

1

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③ ； ④ 。 请回答下面问题：

（1）在上面的空白处写出该实验的实验原理并补全实验步骤。

（2）本实验的因变量是_________ _____，无关变量是______ _ （至少写出二点）。

（3）步骤②与步骤③能否调换顺序？请说明理由______ ______ _ （4）该同学所设计的实验中， 号试管起对照实验的作用；该实验一般不用斐林试剂检测，因为斐林

试剂的检测需要 ，这将干扰实验的 变量，对实验结果造成影响。 【对位练习二】为了验证温度对酶活性的影响，某同学设计了如下实验方案和步骤：取三支大小相同的试管，编号为甲、乙、丙，分别向三支试管中加入3mL浆糊，再各加入2mL新鲜的α—淀粉酶溶液，振荡后，将甲、乙、丙三支试管分别置于0℃、35℃、100℃下约5min，取出试管，各加入2mL斐林试剂(边加边振荡)，用热水浴检验，观察试管内物质颜色的变化。下列对实验的评价正确的是 （ ）

①实验步骤不正确 ②温度设置不合理 ③不能用斐林试剂检验

A．只有①正确 B．只有②正确 C．①和②正确 D．①②③都正确

【拓展延伸】 1、碘液和斐林试剂在探究影响淀粉酶活性中的应用 (1)在探究温度对淀粉酶活性影响的实验中，应用碘液，而不宜用斐林试剂，因为斐林试剂需加热，而实验中的自变量是温度。 (2)在探究pH对酶活性影响的实验中，应利用斐林试剂，而不宜选用碘液，因碘液与NaOH发生反应。 (3)在利用淀粉、蔗糖和淀粉酶探究酶专一性的实验中，应选用斐林试剂，而不宜选用碘液，因碘液无法检测蔗糖是否水解。 2、 关于pH对酶活性影响实验中．操作时必须先将酶置于不同环境条件下(加清水、加氢氧化钠、加盐酸)．然后再加入反应物如可溶性淀粉液。不能在加入酶后，先加入反应物，再加入盐酸或氢氧化钠，这样可以防止反应物在酶的作用下水解，方可证实环境过酸和过碱对酶活性的影响。如果改变顺序则会影响效果。此实验中要注意保持酶在最适温度下发挥作用．排除温度对酶活性的影响．变量只有pH的不同。

探究三：ATP与能量的关系及与新陈代谢的关系

【典型例题3】下图中能正确表示动物细胞内ATP生成量与氧气供给量之间关系的是（ ）

【对位练习三】反应式“ADP＋Pi＋能量 ATP”是在所有生活细胞中发生的反应，下列与反应式中“能量”相关的叙述正确的是 （ ）

A．向右反应需要的能量可以来自细胞内蛋白质的合成过程所释放的能量 B．向右反应需要的能量可以来自糖类等有机物的氧化分解 C．向左反应释放的能量可以用于叶绿体中H2O的分解或CO2固定 D．向左反应释放的能量可以用于人体对所有营养成分的吸收 【拓展延伸】

1．ATP的形成途径

2．生物界中能量代谢过程

3

4．生物与能量归纳

（1）光能是生物体生命活动所需能量的根本来源，植物光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。 （2）光能通过植物的光合作用转化成化学能储存在有机物中，以有机物为载体通过食物链而流动。 （3）生物不能直接利用有机物中的化学能，只有当有机物氧化分解后将能量转移到ATP中，才可用于生命活动。

（4）能量一经利用，即从生物界中消失。

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（5）能量流动是物质循环的动力，物质是能量的载体。

（6）ATP的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；生成ATP的反应是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。

（7）ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能，可直接用于各项生命活动（光反应阶段合成的ATP只用于暗反应）；而ATP所需的能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用所固定的光能。 （8）病毒等少数种类的微生物不能独立进行代谢活动，其生命活动所消耗的能量来自宿主细胞的代谢。 5．生物体内的能源物质归纳

不同运动状况下的能量供应

①在100米赛跑时，由ATP—磷酸肌酸供能系统供能，维持时间约为20～25秒。

②在400米～800米跑时，磷酸肌酸供能不够，但有氧呼吸尚未达到峰值，主要靠无氧呼吸供能。 ③在马拉松长跑过程中，由无氧呼吸产生了大量乳酸，内环境pH下降，无氧呼吸减弱，但前两个供能系统供能时产生了大量的ADP和消耗掉[H]后形成的NAD＋

，对有氧呼吸具有强烈的促进作用，使得有氧呼吸速率加快，产生大量的ATP。

④人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加。

【随堂检测】

1．(2011·上海高考)下图为酶催化反应的过程示意图，以数字编号的图形分别表示反应物、酶、生成物等反应要素，其中表示酶的图形编号是( )

A．① B．② C．③

D．④

2．（海淀区质检）下列有关ATP的叙述，正确的是

A．无氧条件下，植物叶肉细胞进行光合作用是细胞中ATP的惟一来源 B．有氧状态下，谷氨酸棒状杆菌在线粒体内合成ATP C．ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成

D．有氧条件下，植物根毛细胞的线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATP 3．（临沂模拟）如图为ATP

的结构和ATP与ADP相互转化的 关系式。下列说法不正确的是

A．图1中的A代表的是腺嘌呤，b、c为高能磷酸键 B．ATP生成ADP时图1中的c键断裂并释放能量 C．ATP与ADP相互转化过程中物质是可逆的，能量不可逆

3

D．酶1、酶2具有催化作用，不受其他因素的影响 4．下列有关人体细胞内ATP的叙述中，正确的是( )

A．寒冷时，细胞产生ATP的速率下降

B．紧张状态下，细胞内ATP的合成速率大大超过分解速率

C．剧烈运动时，肌肉细胞中ATP与ADP之间相互转化的速率迅速加快 D．饥饿时，细胞内ATP的合成速率大大超过分解速率

5．下图甲表示温度对淀粉酶活性的影响；图乙是将一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后，麦芽糖积累量随温

度(时间)变化的情况，下列说法中不正确的是 ( )

A．T0表示淀粉酶催化反应的最适温度

B．图甲中，Ta、Tb时淀粉酶催化效率都很低，但对酶活性的影响有本质的区别 C．图乙中Tb到Tc的曲线表明随温度的升高，麦芽糖不再上升，酶的活性已达到最大 D．图乙中A点对应的温度为T0

6．酶在酶促反应中能催化特定的底物反应，与酶的活性中心有关。酶的活性中心往往与底物分子在空间结构

上具有特殊的匹配关系，当酶与底物结合时，启动化学反应的发生。下列与图示反应类型相符的生理过程是 A．核糖体上多肽链的合成 B．叶绿体内二氧化碳的固定 C．线粒体内[H]的氧化 D．肝细胞内过氧化氢的分解 7．下列有关ATP的叙述，正确的是 ( )

A．ATP分子由1个腺嘌呤脱氧核苷酸和2个磷酸基团组成 B．线粒体内大量合成ATP的部位是基质 C．在剧烈运动时，肌细胞产生ATP的速率增加 D.叶绿体内ATP的运输方向是基质→类囊体薄膜

8．(2011·福建高考)正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性，这三类物质都是( )

A．在细胞内发挥作用 B．由活细胞产生的蛋白质 C．与特定分子结合后起作用 D．在发挥作用后还能保持活性 9．(2010·上海生物，17)下列有关人体中酶和激素的叙述正确的是 ( )

A．酶和激素都是蛋白质

B．酶和激素都与物质和能量代谢有关 C．酶和激素都由内分泌细胞分泌 D．酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用 10．(2009·重庆理综，1)下列有关酶的叙述，正确的是 ( ) A．高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性 B．酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质 C．细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶 D．细胞质中没有作用于DNA的解旋酶

11．(原创题)成熟的神经细胞在兴奋时，下列几种酶中最活跃的是( )

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A．RNA聚合酶 B．DNA解旋酶

C．蛋白酶、脂肪酶 D．与ATP和ADP相互转化有关的酶 12．(2008·天津卷)下列有关ATP的叙述，正确的是 ( )

①人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等 ②若细胞内Na＋

浓度

偏高，为维持Na＋

浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加 ③人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加 ④人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡 A．①② B．②③ C．③④ D．①④

13. 猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示。在35℃水浴中保温一段时间后，甲、乙中加入适量双缩脲试剂，丙、丁不加任何试剂，下列实验能达到目的的是 A.实验①

B.实验②

C.实验①、实验②都能

D.实验①、实验②都不能

14．(2011·南京模拟)酶和ATP是细胞生命活动中两种重要的化合物，绝大多数生命活动都与这两者关系密切，但也有“例外”，下列各项中，属于这种“例外”的是( )

A．细胞免疫时的效应T细胞合成并分泌干扰素 B．人体的骨骼肌细胞吸收周围组织液中的氧气 C．人体的吞噬细胞吞噬并水解入侵机体的抗原 D．脊髓的神经中枢中突触小体分泌神经递质

15．(2011·江苏高考)为探究植酸酶对鲈鱼生长和消化酶活性的影响，研究者设计并进行了相关实验，实验步骤及结果如下：

①鲈鱼的驯养：将从海洋中捕获的鲈鱼鱼苗在浮式海水网箱中饲养 14 d，用普通饲料投喂，备用。 ②饲料的配制：在每千克普通饲料中添加 200 mg 植酸酶，配制成加酶饲料；并将普通饲料和加酶饲料分别制成大小相同的颗粒，烘干后储存。

③鲈鱼的饲养：挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组，放养于规格相同的浮式海水网箱中，放养密度为 60 尾/箱．给对照组的鲈鱼定时投喂适量的普通饲料，给实验组的鲈鱼同时投喂等量加酶饲料。

④称重并记录：投喂 8 周后，从每个网箱中随机取 20 尾鲈鱼称重。结果显示，对照组、实验组鱼体平均增重率分别为859.3%、947.2%。

⑤制备鲈鱼肠道中消化酶样品，并分别测定消化酶的活性，结果如下表。

(1)步骤①中选用鲈鱼鱼苗而不是成体的主要原因是

________________________________________________________________________； 实验前的驯养是为了________________。

(2)步骤②中将配制好的饲料进行烘干要特别注意，其原因是

________________________________________________________________________。 (3)步骤③中还应控制好的无关变量主要有____________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)本实验得出的初步结论是________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)推测鲈鱼的食性并说明理由：____________________________________________ ________________________________________________________________________。 16．某班同学进行了探究影响酶活性的因素的实验。

(1)某同学设计了如下实验方案和步骤：取3支大小相同的试管，编号为甲、乙、丙，分别向3支试管中加入3 mL浆糊，再各加入2 mL新鲜的唾液淀粉酶溶液，振荡后，将甲、乙、丙3支试管分别置于0℃、35℃、

100℃下约5 min，取出试管，各加入2 mL斐林试剂(边加边振荡)，50～65℃水浴条件下观察试管内颜色的变化。同一小组的同学对此实验设计进行了简要评价，其中正确的是________。

①实验步骤不正确 ②温度设置不合理 ③不能用斐林试剂检验

(2)某小组同学对过氧化氢酶的活性是否受pH影响的问题很感兴趣，并设计了实验操作步骤：

①向甲、乙试管内各加入2 mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液；②向甲试管内加入1 mL质量分数为5%的盐酸，向乙试管内加入1 mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液；③向甲、乙试管内各加入2滴新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液；④观察试管中发生的变化。

小组讨论1：________是本实验的因变量，可观测的指标是____________________； 小组讨论2：操作步骤中存在缺陷，应该___________________________________； 小组讨论3：若按改进后的方案进行实验，可能出现的实验结果和结论是： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)经过小组间讨论交流后，有同学建议进行定量实验，以不同温度或pH下出现同一结果所需要的时间来表示酶的活性，并根据实验数据绘制不同条件下酶活性的曲线图。该建议中，所需的时间越长，酶的活性越________。

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