新陈代谢、酶和ATP

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1、把脉考情把脉考情 本专题内容包括必修第一册第三章生物的新陈代谢及选本专题内容包括必修第一册第三章生物的新陈代谢及选修第五章微生物与发酵工程。修第五章微生物与发酵工程。本专题内容一向是高考必考的热点内容之一，在高考中本专题内容一向是高考必考的热点内容之一，在高考中占有举足轻重的地位，特别是以光合作用、细胞呼吸、占有举足轻重的地位，特别是以光合作用、细胞呼吸、酶等考点为背景的综合题及实验探究题是第二卷拉分题的重酶等考点为背景的综合题及实验探究题是第二卷拉分题的重要命题载体。要命题载体。ATP与细胞呼吸和能量转换的关系，酶的作用特与细胞呼吸和能量转换的关系，酶的作用特性及相关曲线分析，光合作用的影响

2、因素及其在生产实践中性及相关曲线分析，光合作用的影响因素及其在生产实践中的应用，微生物的营养、代谢和生长及发酵工程等内容均可的应用，微生物的营养、代谢和生长及发酵工程等内容均可以选择题或图表信息题或实验设计类题型呈现。以选择题或图表信息题或实验设计类题型呈现。复习方略复习方略（1）结合蛋白质的相关知识理解酶的化学本质、合成场所及）结合蛋白质的相关知识理解酶的化学本质、合成场所及胞内酶与胞外酶；借鉴教材案例、设计实验探究酶的高效胞内酶与胞外酶；借鉴教材案例、设计实验探究酶的高效性、专一性及酶需适宜条件，学会准确把握与控制实验变性、专一性及酶需适宜条件，学会准确把握与控制实验变量，并依据实验结果推

3、断实验结论。量，并依据实验结果推断实验结论。（2）运用比较的方法复习光合作用与细胞呼吸，并理解）运用比较的方法复习光合作用与细胞呼吸，并理解ATP的产生途径与去向。可列表比较光反应与暗反应、有氧呼的产生途径与去向。可列表比较光反应与暗反应、有氧呼吸与无氧呼吸、光合作用与呼吸作用；可列举光合作用与吸与无氧呼吸、光合作用与呼吸作用；可列举光合作用与细胞呼吸的制约因素并进行相关曲线分析与实验探究，特细胞呼吸的制约因素并进行相关曲线分析与实验探究，特别关注相关内容在生产实践中的应用。别关注相关内容在生产实践中的应用。（3）用联系的观点分析水分代谢与矿质代谢的相对独立性）用联系的观点分析水分代谢与矿质代

4、谢的相对独立性及内在关系，举例说明植物水分代谢与矿质代谢的特点及及内在关系，举例说明植物水分代谢与矿质代谢的特点及水分与矿质元素在植物体内的吸收、利用和散失状况。水分与矿质元素在植物体内的吸收、利用和散失状况。（4）从同化作用与异化作用角度分析生物的新陈代谢类型）从同化作用与异化作用角度分析生物的新陈代谢类型并列举相应实例。并列举相应实例。（5）与新陈代谢及生命活动调节相联系，分析不同微生物）与新陈代谢及生命活动调节相联系，分析不同微生物类群的营养、代谢、生长规律；辨析微生物代谢中酶活类群的营养、代谢、生长规律；辨析微生物代谢中酶活性调节与酶合成调节并指出相关理论在发酵工程实践中性调节与酶合成

5、调节并指出相关理论在发酵工程实践中的应用，同时结合遗传与变异知识列举发酵工程菌种培的应用，同时结合遗传与变异知识列举发酵工程菌种培育原理。育原理。科目一考试 http:/ http:/ 2016年科目二考试技巧、考试内容、考试视频考 点新陈代谢与酶考点解读1.新陈代谢的概念和类型2.酶的特性及实验验证1.(2010上海高考上海高考)如图表示细胞中如图表示细胞中 某条生化反应链，图中某条生化反应链，图中E1E5代代 表不同的酶，表不同的酶，AE代表不同的化合物。据图判断下列叙代表不同的化合物。据图判断下列叙 述中正确的是述中正确的是()A若若E1催化的反应被抑制，则催化的反应被抑制，则A的消耗速

6、度加快的消耗速度加快 B若若E5催化的反应被抑制，则催化的反应被抑制，则B积累到较高水平积累到较高水平 C若若E3的催化速度比的催化速度比E4快，则快，则D的产量比的产量比E多多 D若若E1的催化速度比的催化速度比E5快，则快，则B的产量比的产量比A多多解析解析本题考查一系列酶促反应相互之间的影响，意在本题考查一系列酶促反应相互之间的影响，意在考查理解能力。考查理解能力。A项，若项，若E1催化的反应被抑制，则催化的反应被抑制，则A的消耗的消耗速度变慢；速度变慢；B项，因项，因E2催化的反应并没有被抑制，所以催化的反应并没有被抑制，所以B不不一定会积累到较高水平；一定会积累到较高水平；D项，因项

7、，因B还会被还会被E2催化反应，故催化反应，故E1的催化速度比的催化速度比E5快时，快时，B的产量也不一定比的产量也不一定比A多。多。答案答案C1表示酶高效性的曲线表示酶高效性的曲线(1)催化剂可加快化学反应速率，催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。平衡点。(3)酶只能催化已存在的化学反应。酶只能催化已存在的化学反应。2.表示酶专一性的曲线表示酶专一性的曲线(1)在在A底物中加入酶底物中加入酶A，A底物底物快速减少，说明酶快

8、速减少，说明酶A催化底催化底物物A参加反应。参加反应。(2)在在B底物中加入酶底物中加入酶A，B底物的浓度不变，说明酶底物的浓度不变，说明酶A不能催不能催 化底物化底物B参加反应。参加反应。3影响酶活性的曲线影响酶活性的曲线(1)甲、乙曲线表明：甲、乙曲线表明：在一定温度在一定温度(pH)范围内，随温度范围内，随温度(pH)的升高，酶的催的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。的活性，酶

9、分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。(2)从丙图可以看出：反应溶液从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最的变化不影响酶作用的最适温度。适温度。4底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响(1)甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。(2)乙图：在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应乙图：在底物充足，其他条件适宜的情

10、况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。速率与酶浓度成正比。5与酶有关的实验设计思路与酶有关的实验设计思路实验名称实验组对照组衡量标准验证酶是蛋白质待测酶液双缩脲试剂已知蛋白液双缩脲试剂是否出现紫色验证酶具有催化作用底物相应酶液底物等量蒸馏水底物是否被分解实验名称实验组对照组衡量标准验证酶具有高效性底物相应酶液底物无机催化剂底物分解速度探究酶的适宜温度温度梯度下的同一温度处理后的底物和酶混合底物的分解速度或底物的剩余量考点一新陈代谢与ATP考点解读1.ATP的产生途径2ATP与ADP的相互转化2下列关于下列关于ATP的叙述，错误的是的叙述，错误的是()A细胞质和细胞核中都有细胞质和细胞核中都有ATP

11、的分布的分布BATP合成所需的能量由磷酸提供合成所需的能量由磷酸提供CATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸可以水解为一个核苷酸和两个磷酸D正常细胞中正常细胞中ATP与与ADP的比值在一定范围内变化的比值在一定范围内变化解析解析 ATP是细胞内的直接能源物质，细胞膜、细胞质和是细胞内的直接能源物质，细胞膜、细胞质和细胞核中都有细胞核中都有ATP的分布。的分布。ATP分子是由一分子腺嘌呤、一分分子是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三个磷酸基团组成的；一分子腺嘌呤、一分子核糖子核糖和三个磷酸基团组成的；一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸基团组成一个核苷酸，所以和一分子磷酸基团组成一个核苷酸，所以ATP

12、可以水解为一可以水解为一个核苷酸和两个磷酸。正常的细胞中个核苷酸和两个磷酸。正常的细胞中ATP和和ADP时刻进行着时刻进行着相互转化，所以相互转化，所以ATP与与ADP的比值在一定范围内变化。磷酸的比值在一定范围内变化。磷酸不含有能量，不含有能量，ATP合成时所需要的能量来自呼吸作用中分解合成时所需要的能量来自呼吸作用中分解有机物所释放的能量和光合作用中光能转化成的电能。有机物所释放的能量和光合作用中光能转化成的电能。答案答案B1ATP的分子结构与功能的分子结构与功能2ATP在能量代谢中的作用图解分析在能量代谢中的作用图解分析3呼吸作用和光合作用过程中呼吸作用和光合作用过程中ATP的产生场所及

13、用途的比较的产生场所及用途的比较项目ATP的产生场所ATP的用途呼吸作用细胞质基质、线粒体用于生命活动光合作用叶绿体还原C3热点一酶及其相关实验探究热点指数命题点本热点包括酶的作用、酶活性的影响因素及相关实验探究命题角度高考对本热点的考查多从如下角度展开：考查酶的化学本质、组成单位、来源等；结合坐标曲线考查酶的作用特性及活性制约因素；结合图表信息设计实验探究或验证酶作用特性及其制约因素例例1(2010海南高考海南高考)为探究为探究NaCl和和CuSO4对唾液淀粉酶活对唾液淀粉酶活性的影响，某同学进行了实验，实验步骤和结果见表。请性的影响，某同学进行了实验，实验步骤和结果见表。请回答：回答：试管

14、编号实验步骤12341%NaCl溶液(mL)11%CuSO4溶液(mL)11%Na2SO4溶液(mL)1蒸馏水(mL)1pH6.8缓冲液(mL)1111 试管编号实验步骤12341%淀粉溶液(mL)1111唾液淀粉酶溶液(mL)1111各试管放入37恒温水浴保温适宜时间取出试管，加入1%碘溶液0.1 mL观察结果无色深蓝色浅蓝色(1)实验中加入缓冲液的作用是实验中加入缓冲液的作用是_。(2)分析实验结果可知：对酶活性有影响的离子是分析实验结果可知：对酶活性有影响的离子是_，其中对酶活性有抑制作用的离子是其中对酶活性有抑制作用的离子是_，对酶活性，对酶活性有促进作用的离子是有促进作用的离子是_。

15、(3)该实验中设置该实验中设置4号试管的目的是号试管的目的是_；设置；设置3号试管号试管的目的是的目的是_。(4)上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测，上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测，14号试管中的颜色依次是号试管中的颜色依次是_、_、_、_。根据上述实验结果，在操作过。根据上述实验结果，在操作过程中，保温之前不能加入斐林试剂，其原因是程中，保温之前不能加入斐林试剂，其原因是 _。解析解析 4号试管是空白对照，颜色为浅蓝色，说明淀粉未号试管是空白对照，颜色为浅蓝色，说明淀粉未完全水解，而完全水解，而1号试管为无色，说明淀粉完全水解，结合试号试管为无色，说明淀粉完全水解，结合试管管

16、3可知可知Cl促进淀粉酶活性，而促进淀粉酶活性，而Cu2抑制淀粉酶活性。抑制淀粉酶活性。答案答案(1)维持反应液中维持反应液中pH的稳定的稳定(2)Cl和和Cu2Cu2Cl(3)对照确定对照确定Na和和SO对唾液淀粉酶催化活性是否有影响对唾液淀粉酶催化活性是否有影响(4)深砖红色无砖红色深砖红色无砖红色(或蓝色或蓝色)浅砖红色浅砖红色浅砖红色浅砖红色斐林试剂中有斐林试剂中有Cu2，其可抑制唾液淀粉酶的活性，其可抑制唾液淀粉酶的活性酶的化学本质及作用辨析酶的化学本质及作用辨析酶未必都是蛋白质。酶未必都是蛋白质。酶的合成原料未必都是氨基酸，其合成场所未必均为核酶的合成原料未必都是氨基酸，其合成场所

17、未必均为核糖体。糖体。酶未必均能与双缩脲试剂产生紫色反应。酶未必均能与双缩脲试剂产生紫色反应。酶未必只在细胞内发挥作用酶未必只在细胞内发挥作用(如消化酶如消化酶)。酶一定只起催化作用酶一定只起催化作用(无其他功能无其他功能)。酶、激素、载体、抗体与蛋白质关系图示：酶、激素、载体、抗体与蛋白质关系图示：1在在“比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，对的实验中，对实验的处理如下表所示：实验的处理如下表所示：试管编号实验处理加入3%H2O2(mL)温度加入试剂试管12常温/试管2290/试管32常温2滴3.5%FeCl3试管42常温2滴20%肝脏研磨液对该实验的有关

18、分析不正确的是对该实验的有关分析不正确的是()A在上表的处理中，研究了温度和催化剂两个自变量在上表的处理中，研究了温度和催化剂两个自变量B试管试管2中因为没有加入试剂，所以应为空白对照组中因为没有加入试剂，所以应为空白对照组C若试管若试管4和和1组成对照实验，可说明酶具有催化性组成对照实验，可说明酶具有催化性D若要研究酶的高效性，可选用的组合是试管若要研究酶的高效性，可选用的组合是试管4和和3.解析：解析：依表格中的实验处理依表格中的实验处理(温度和温度和FeCl3、肝脏研磨液、肝脏研磨液)，可确定该实验的自变量是温度和催化剂。试管可确定该实验的自变量是温度和催化剂。试管2研究温度研究温度(9

19、0)对化学反应的影响，应属于实验组，在常温下，试对化学反应的影响，应属于实验组，在常温下，试管管1属于空白对照组。属于空白对照组。答案：答案：B热点二ATP及其在代谢中的作用热点指数命题点本热点内容包括ATP的结构简式及含义，植物细胞与动物细胞中ATP的合成途径及去向、ATP与ADP的相互转化等命题角度近年高考中多以选择题形式考查ATP的来源、去向，ATP在能量代谢中的作用及细胞呼吸、光合作用与ATP产生的关系例例2 在不同的生物体内，相同的是在不同的生物体内，相同的是 ()AATP水解后能量的用途水解后能量的用途BADP转化成转化成ATP所需能量的来源所需能量的来源CADP转化成转化成ATP

20、的场所的场所DATP中高能磷酸键的数目中高能磷酸键的数目解析解析 ATP水解后能量可用于吸收无机盐离子、细胞分裂水解后能量可用于吸收无机盐离子、细胞分裂等各项生命活动；等各项生命活动；ADP转化成转化成ATP所需能量可来自光合作用所需能量可来自光合作用所固定的太阳能，也可来自细胞呼吸分解有机物释放的化学所固定的太阳能，也可来自细胞呼吸分解有机物释放的化学能；能；ADP转化成转化成ATP的场所可以是叶绿体、细胞质基质、线的场所可以是叶绿体、细胞质基质、线粒体。粒体。答案答案D(3)ATP和和ADP的相互转化关系图示的相互转化关系图示(4)植物光反应产生的植物光反应产生的ATP全部用于暗反应，并用于形成有全部用于暗反应，并用于形成有机物的反应，而线粒体及细胞质基质形成的机物的反应，而线粒体及细胞质基质形成的ATP都来自都来自于有机物的氧化分解，故自然界叶绿体形成的于有机物的氧化分解，故自然界叶绿体形成的ATP多于多于线粒体及细胞质基质形成的线粒体及细胞质基质形成的ATP。A过程可发生在蓝藻叶绿体的类囊体薄膜上过程可发生在蓝藻叶绿体的类囊体薄膜上B发生发生过程的生物在生态系统中称为生产者过程的生物在生态系统中称为生产者C过程在动植物细胞中都能发生过程在动植物细胞中都能发生D过程可用于过程可用于过程过程