1、高考生物二轮专题复习专题二ATP酶与物质运输考点1ATP与酶讲练新人教版专题二 ATP、酶与物质运输 考点1 ATP与酶一、知识要求1细胞内的吸能反应和放能反应必考(a)、加试(a)。 2ATP的化学组成和特点必考(a)、加试(a)。3ATP在能量代谢中的作用必考(b)、加试(b)。 4酶的发现过程必考(a)、加试(a)。5酶的本质、特性及其在细胞代谢中的作用必考(b)、加试(b)。 6影响酶作用的因素必考(c)、加试(c)。7扩散和渗透的过程必考(b)、加试(b)。 8动、植物细胞吸水和失水的过程及原因必考(b)、加试(b)。9被动转运和主动转运必考(b)、加试(b)。 10胞吞和胞吐必考(
2、a)、加试(a)。二、活动要求1探究酶的专一性必考(c)、加试(c)。2探究pH对过氧化氢酶的影响加试(c)。3观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原必考(b)、加试(b)。考点1ATP与酶1有关ATP的正误判断(1)活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行()提示活细胞进行细胞呼吸使ADP和Pi合成ATP，消耗能量的生命活动(如主动转运)又将ATP水解成ADP和Pi，ATP和ADP可以双向转化。(2)反应式ADPPi能量ATP中，向右反应需要的能量可来自葡萄糖等有机物的氧化分解()提示ADP和Pi合成ATP过程所需的能量包括以下两种：动物、人、真菌和大多数细菌细胞呼吸释放的能量；绿色植物来
3、源于光能和细胞呼吸释放的能量。(3)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应()(4)细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体()(5)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()提示剧烈运动时，骨骼肌细胞中葡萄糖会发生厌氧呼吸，其与安静时(只进行需氧呼吸)生成ATP的量不相同。2有关酶的正误判断 (1)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核苷酸()提示酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸(不是脱氧核苷酸)。(2)同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中()(3)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物()(4)低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构()提
4、示低温影响酶的活性，不破坏酶的空间结构，但高温能使酶失活。(5)探究温度对酶活性的影响实验时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温()提示酶与底物溶液应分别保温达到相应温度后再混合。3综合应用： ATP与ADP在生物体内的转化如图，请判断下列说法：(1)如果发生在绿色植物体内，代表光合作用，代表细胞呼吸()(2)如果在一个正常生长的绿色植物体内，过程总量一定大于过程总量()(3)如果发生在一个稳定生态系统中，则贮存的能量就是生物细胞呼吸释放的部分能量()一、ATP1ATP的结构与常用描述2理清“A”的4种含义(1)ATP：A表示：腺苷。(2)核苷酸：A表示：腺嘌呤。(3)DNA：A表示
5、：腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。(4)RNA：A表示：腺嘌呤核糖核苷酸。3与ATP产生和消耗有关的细胞结构及生理过程转化场所常见的生理过程质膜消耗ATP：主动转运、胞吞、胞吐细胞溶胶产生ATP：细胞呼吸糖酵解阶段叶绿体产生ATP：光反应消耗ATP：碳反应和自身DNA复制、转录，蛋白质合成等线粒体产生ATP：需氧呼吸的柠檬酸循环、电子传递链阶段消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等核糖体消耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：DNA复制、转录等二、酶在代谢中的作用1剖析酶的本质与特点化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA基本单位氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体主要在细胞核(真核生物)来源一般来说，
6、活细胞都能产生酶(哺乳动物的成熟红细胞除外)作用场所细胞内外或生物体内外均可生理功能催化作用与无机催化剂相同的性质提高反应速率，但不改变化学反应的方向和平衡点；反应前后，酶的性质和数量不变2.理清酶的特性及影响因素的3类曲线(1)酶的特性的曲线图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较表明：酶具有高效性。图2中两曲线比较表明：酶具有专一性。(2)各因素对酶促反应速率的影响曲线分析图3和图4：温度或pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。分析图5：OP段的限制因素是底物浓度，P点以后的限制因素则是酶浓度。三、与酶相关的实验探究1变量法分析酶的实验设计(1)变量的种类：变量是实验设计中可以变化的因素
7、或条件，依据变量间的相互关系，可分为以下两类：自变量与因变量：自变量是实验中由实验者所操纵的因素，该因素的改变将引起实验结果的相应改变，是实验要研究的因素。因变量是因自变量不同而导致的不同的实验结果。它们之间是因果关系，自变量是原因，因变量是结果。无关变量与额外变量：无关变量是指实验中除自变量外也能影响实验现象或结果的其他因素。由无关变量引起的实验结果就是额外变量。它们之间也是因果关系。(2)自变量的确定和控制根据实验目的，确定实验变量，因而确定控制的措施。例如：“探究淀粉酶的最适温度”的实验。变量的确定：自变量是相同的酶处在不同温度下即温度梯度，即要“探究什么”，则“什么”就是自变量。自变量
8、的控制：在确定了自变量是温度梯度后，应将淀粉酶置于温度梯度下，如：25 、26 、27 等。控制变量的方法，常用的有“施加”“改变”“去除”等。(3)无关变量的确定与控制例如：探究pH对唾液淀粉酶活性的影响实验中的无关变量及其控制措施：在该实验中，自变量是“pH的大小”。无关变量有温度、唾液淀粉酶的量、淀粉溶液的量、反应时间、加入碘碘化钾溶液的量及时间等，在做实验时，对照组和实验组的以上因素都要相同且适宜。2辨清与酶相关实验设计的5个易错点(1)若底物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用本尼迪特试剂，不能选用碘碘化钾溶液，因为碘碘化钾溶液无法检测蔗糖是
9、否被水解。(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测试剂宜选用碘碘化钾溶液，不应该选用本尼迪特试剂，因本尼迪特试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。另外在酶溶液和反应物混合前，需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间。(3)在探究酶的最适温度的实验中不宜选择过氧化氢酶催化H2O2分解，因为底物H2O2在加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。(4)在酶的最适pH探究实验中，操作时必须先将酶和底物分别置于不同pH条件下，然后再将同一pH条件下处理的底物和酶液混合，而不能把酶加入反应物中后，再加入盐酸或氢氧化钠。(5)探究酶的高效性时，对照组应为无机催化剂；探究酶的催化作用时，对照
10、组应为不加催化剂；探究酶的专一性时，既可用同一种酶作用于不同底物，也可用不同酶作用于同一底物。题型一多角度考查酶和ATP1(2017舟山模拟)酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，ATP是生命活动的直接能源物质。如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图，据下图判断，有关叙述错误的是()A丙物质含有的元素为C、H、O、NB甲ATP的过程所需的酶与酶1不同C酶1、酶2和酶3催化的反应均伴有大量的能量释放D细胞的厌氧呼吸只有第一阶段产生了ATP答案C解析据题意分析，丙为腺苷(核糖腺嘌呤)，丙含有的元素为C、H、O、N，A正确；由甲ATP的过程为ADP合成ATP的过程，此过程所需的酶是ATP合成酶，而酶1为ATP
11、水解酶，B正确；酶1、酶2催化的是高能磷酸键断裂，释放大量能量，酶3催化的是普通磷酸键断裂，断裂时不释放大量能量，C错误。2.(2018“七彩阳光”联盟)下列有关酶的叙述，正确的是()A.将各种酶水解得到的有机小分子都是氨基酸B.酶与底物结合后会发生一定形状变化，且是可逆的C.温度过高过低、pH不适宜都可能导致酶结构破坏而丧失其催化功能D.与细胞内RNA聚合酶的合成与加工直接有关的膜结构有内质网、高尔基体、细胞膜答案B与酶有关的审答题的4个提醒(1)只有在特殊背景或信息下才可认定酶的化学本质为RNA，否则一般认定为蛋白质(如各种消化酶、DNA聚合酶等)。(2)酶只能由活细胞产生，不能来自食物，
12、且几乎所有活细胞(哺乳动物成熟红细胞除外)均可产生酶(一般场所为核糖体)。(3)催化作用(降低反应分子活化能)是酶唯一的功能，它不具调节功能，也不作为能源(或组成)物质，切不可额外夸大其功能。(4)辨析酶、激素、化学递质、抗体四者均具特异性(专一性)、高效性等特性。激素、化学递质、抗体都是由细胞分泌到内环境中发挥作用，发挥作用后即被灭活，而酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥作用，且可以多次发挥作用。活细胞都能产生酶(哺乳动物的成熟红细胞除外)，但只有少数特异性细胞能合成并分泌激素、化学递质、抗体。题型二借助坐标图考查酶的特性和影响因素3如图所示为影响酶促反应的温度、pH值和底物浓度与反应速率关系
13、的曲线图，下列相关叙述中，错误的是()A影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的因素是pH值B甲曲线中，A点与B点限制酶促反应速率的因素不同C乙曲线中，D点与F点酶的空间结构都被破坏且不能恢复D丙曲线中，G点时对应因素升高，酶的活性不能到达H点答案C解析低温时酶的活性很低，但是酶并不失活，高温使酶的空间结构发生改变，酶失活，过酸和过碱都会使酶的空间结构发生改变，酶失活，从图中来看，影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的因素是pH值，A正确；甲曲线表示底物浓度与反应速率的关系，A点与B点限制酶促反应速率的因素不同，A点的限制因素是底物浓度，B点曲线达到饱和，限制酶促反应速率的因素不再是底物浓度，B正确
14、；根据试题分析，乙曲线是温度对酶活性的影响，D点是低温条件，酶的活性很低，但是酶的空间结构并没有被破坏，温度恢复，酶的活性即可恢复，F点是高温条件，高温使酶的空间结构发生改变，即使温度降低，酶的空间结构也不能恢复，C错误；根据试题分析，丙曲线是pH值对酶活性的影响，G点对应的因素是pH过低，酶的空间结构被破坏，pH值升高，酶的活性不能到达H点，D正确。思维延伸判断正误：(1)在A点适当提高温度或在B点适当增加酶的浓度，反应速率都将增大()(2)图中E点代表该酶的最适pH，H点代表该酶的最适温度()(3)短期保存该酶，适宜条件对应于图中的D、H两点()(4)研究淀粉酶或过氧化氢酶参与的酶促反应，
15、均可得到上图曲线()(5)如图表示淀粉酶在不同实验条件下催化淀粉水解反应时，淀粉的剩余量和反应时间之间的关系，则：若实验条件为不同温度，则b曲线对应的温度和题4中曲线乙中E点所对应的温度相同()若实验条件为不同pH，则c曲线对应的pH条件下，酶已失活，而a曲线对应的pH和题4中曲线丙中H点所对应的pH不一定相同()若实验条件为不同的酶浓度，则a曲线对应的酶浓度最大()若a、b、c分别表示加入K、蒸馏水、Mg2，则c曲线表明Mg2对淀粉酶的活性有抑制作用()题型三与酶相关的实验设计与分析4(加试)(2017绍兴模拟)pH对两种酶作用的影响如图所示。下列叙述错误的是()A酶通常在一定pH范围内起作
16、用，在某一pH值下作用最强B不同酶的最适pH范围宽度相同C在各自的最适pH下，不同酶的催化效率不同D在一种酶的最适pH范围下，另一种酶可能失活答案B解析由图可知，酶通常在一定pH范围内起作用，在某一pH值(最适pH)下作用最强，A正确；由图可知，不同酶的最适pH范围宽度不相同，B错误；由图可知，在各自的最适pH下，胃蛋白酶和胰蛋白酶的催化效率不同，C正确；由图可知，在一种酶的最适pH范围下，另一种酶可能失活，如在胃蛋白酶的最适pH下胰蛋白酶会变性失活，D正确。5(2017扬州模拟)为了探究某种淀粉酶的最适温度，某同学进行了如下实验操作。请分析回答：步骤：取10支试管，分为五组，每组两支试管中分
17、别加入1 mL某种淀粉酶溶液和2 mL 5%淀粉溶液。步骤：将每组淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并振荡。步骤：将装有混合溶液的五支试管(编号1、2、3、4、5)分别置于15 、25 、35 、45 、55 水浴中，反应过程中，每隔1分钟从各支试管中取出一滴反应液，滴在比色板上，加1滴碘碘化钾溶液显色。(1)高温对酶活性的影响是_(填“可逆”或“不可逆”)的，本实验中酶的用量会影响实验结果，属于无关变量，在科学实验中，无关变量应_，以确保自变量唯一。(2)从操作顺序看，实验步骤存在不合理，淀粉酶溶液与淀粉溶液混合与保温的正确顺序应该是_。(3)该实验一般不选择本尼迪特试剂来检验淀粉的水解产物，主要原因
18、是本尼迪特试剂显色需要进行_，会影响实验的自变量。(4)按正确的方法重新进行实验，一段时间后，当第3组试管中的反应物与碘碘化钾溶液混合开始呈棕黄色时，各组实验现象如表(“”表示蓝色程度)：组别12345处理温度/1525354555结果棕黄色试管中取出的反应物滴加碘碘化钾溶液后，呈棕黄色，说明_。35 _(是、不是、不一定是、一定不是)该酶的最适温度。答案(1)不可逆相同且适宜(2)先保温再混合(3)水浴加热(4)淀粉被完全水解不一定是解析(1)高温可破坏酶的空间结构使酶变性失活，此过程对酶活性的影响是不可逆的；本实验是探究某种淀粉酶的最适温度，其自变量是温度，实验中酶的用量属于无关变量，在科
19、学实验中，无关变量应相同且适宜，以确保自变量唯一。(2)从操作顺序看，实验步骤存在不合理，淀粉酶溶液与淀粉溶液混合与保温的正确顺序应该是先保温再混合，以避免淀粉与淀粉酶混合前先反应。(3)该实验是探究某种淀粉酶的最适温度，温度是自变量，该实验一般不选择本尼迪特试剂来检验淀粉的水解产物，主要原因是本尼迪特试剂显色需要进行水浴加热，会影响实验的自变量。(4)由题干中的表格数据可知，分别置于15 、25 、35 、45 、55 水浴中的15号五支试管中，3号试管(处在35 水浴中处理的)应呈棕黄色说明淀粉被完全水解了，在15 、25 、35 、45 、55 的温度中，35 最适宜，但35 不一定是该
20、酶的最适温度。专题强化练一、选择题1(2017浙江模拟)下列关于吸能反应和放能反应的叙述，错误的是()A所有细胞中最重要的放能反应是细胞呼吸B所有植物细胞中最重要的吸能反应是光合作用C吸能反应所需要的能量一般来自放能反应DATP是细胞中放能反应和吸能反应的纽带答案B解析植物绿色细胞中最重要的吸能反应是光合作用，所有细胞中最重要的放能反应是细胞呼吸，A正确；光合作用属于吸能反应，是植物绿色细胞内最重要的吸能反应，但根尖细胞不能进行光合作用，B错误；吸能反应所需要的能量一般来自放能反应，C正确；ATP既是贮能物质，又是供能物质，ATP是细胞中放能反应和吸能反应的纽带，D正确。2(2017成都模拟)
21、ATP是生物体内重要的化合物，下列有关说法正确的是()A细胞呼吸是所有细胞生物产生ATP的重要途径B叶肉细胞吸收Mg2时所需的ATP由光反应提供C无氧时酵母菌产生ATP的主要场所是线粒体内膜D剧烈运动时骨骼肌细胞内ATP的积累量迅速增加答案A解析绿色植物合成ATP所需要的能量可以来自光合作用和细胞呼吸，动物和微生物合成ATP所需要的能量可以来自呼吸作用，因此呼吸作用是所有细胞生物产生ATP的重要途径，A正确；叶肉细胞以主动转运的形式吸收Mg2时所需的ATP，由呼吸作用提供；光反应阶段产生的ATP用于碳反应阶段，B错误；无氧时酵母菌产生ATP的主要场所是细胞溶胶，C错误；剧烈运动时骨骼肌细胞内A
22、TP的含量能保持相对稳定，不会迅速增加，D错误。3(2017浙江模拟)下面是有关某种淀粉酶E的实验，处理方式及结果如下。根据结果判断下列叙述正确的是()试管试管试管pH887温度()604040淀粉酶1 mL1 mL1 mL淀粉1 mL1 mL1 mLA.本实验的自变量是温度和pH，因变量为淀粉的相对含量BE在作用40 min后便会失去活性CE较适合在40 和pH为8的环境下作用D三支试管中E的空间结构均发生了改变答案A解析根据试题分析可知：试管和试管的pH不同，试管和试管的温度不同，本实验的自变量是温度和pH，因变量是淀粉的相对含量，A正确；、试管对照可说明60 时淀粉酶已失活，较适温度为4
23、0 ，且在曲线中，淀粉酶E在作用40 min后，淀粉已完全水解，B错误；、试管对照可说明在pH为7的条件下，酶活性很强，故E较适合在40 和pH为7的环境下作用，C错误；、试管对照可说明60 时(试管)淀粉酶已失活，高温、过碱使酶的空间结构破坏，故试管的空间结构发生改变，D错误。4对如图曲线模型分析不正确的是()A若表示酶促反应产物生成量与反应时间的关系，则AB段限制因素可能是酶浓度B若表示根毛细胞从土壤中吸收K的速率与细胞呼吸的关系，则AB段限制因素可能是载体数量C若表示植物光合作用强度与光强度的关系，则AB段限制因素可能是CO2浓度D若表示需氧呼吸产生ATP的速率与氧气浓度的关系，则AB段
24、限制因素可能是温度答案A解析若表示酶促反应产物生成量与反应时间的关系，则AB段限制因素可能是底物已经被分解完，A错误；根毛细胞从土壤中吸收K是主动转运，需要载体蛋白和能量，若表示根毛细胞从土壤中吸收K的速率与细胞呼吸的关系，则AB段限制因素不是能量，可能是载体蛋白数量，B正确；限制光合速率的外界因素主要是光强度、CO2浓度和温度，内部因素有叶绿素的量、酶量等，若表示植物光合作用强度与光强度的关系，则AB段限制因素可能是CO2浓度，C正确；曲线图表示需氧呼吸强度与氧气浓度的关系，则AB段限制因素可能是温度等，D正确。5(2016浙江4月选考，21)为研究酶的特性，进行了下列实验，基本过程和结果如
25、表所示。步骤基本过程试管A试管B加入淀粉溶液3 mL加入蔗糖溶液3 mL加入新鲜唾液1 mL1 mL37 保温15 min，加本尼迪特试剂2 mL2 mL沸水浴23 min，观察红黄色沉淀无红黄色沉淀据此分析，下列叙述错误的是()A实验的自变量是底物B检测指标是颜色的变化C酶的作用具有高效性D37 是该酶作用的适宜温度答案C解析对试管A、B唯一的不同操作是加入的底物不同，故自变量是底物，A项正确；实验根据溶液是否产生红黄色沉淀作为检测指标，来判断唾液是否将底物水解产生还原糖，B项正确；酶的作用具有高效性，但据本实验无法得出这一结论，C项错误；唾液中的酶发挥作用的适宜温度是37 ，实验设置在此温
26、度下进行，有利于发挥酶的活性，使反应更加顺利地进行，D项正确。6(2017浙江模拟)研究人员从木耳菜中提取过氧化物酶(POD)，分别与四种不同酚类物质及H2O2进行催化反应，结果如下图所示。相关说法正确的是()A图1所示的实验目的是探究不同酚类物质的浓度对POD活性的影响B当底物浓度为0.08 mmolL1时，POD催化酚类2的反应速率一定大于催化酚类3的C由图2可知，H2O2浓度过高会抑制POD的活性，降低浓度后POD活性就会恢复DH2O2对POD活性的影响与温度和pH对POD活性的影响相同答案A解析由图1可知，横坐标代表不同酚类物质的浓度，纵坐标代表POD的活性，随着物质浓度的变化，POD
27、的活性发生改变；由于POD的活性除了与底物浓度有关外，还与温度和pH有关，因此在不确定温度和pH条件是否相同且适宜的情况下，无法判断POD催化酚类2的反应速率是否大于酚类3的；由图2可知，H2O2浓度过高，POD的活性有下降的趋势，但并不能从图中读出降低H2O2浓度后POD活性怎么变化；高温、过酸、过碱均会使酶失活，由于不知H2O2浓度大于1.2%以后的情况，因而无法判断H2O2对POD活性的影响与温度和pH对POD活性的影响是否相同。7.(2018温州测试)下列关于ATP的叙述中，正确的是()A.细胞内所有代谢活动都需要ATP参与B.放能反应释放的能量都可用于ATP的再生C.ATP水解时释放
28、2个磷酸基团生成ADPD.ATPADP循环可以持续为细胞提供能量答案D8(加试)(2016金华十校高三模拟)欲探究pH对酶活性的影响，应选择表中进行实验的一组试管是()试管内容物条件1 mL10%鸡蛋清溶液1 mL清水35 水浴：pH51 mL10%鸡蛋清溶液1 mL胰蛋白酶38 水浴：pH51 mL10%鸡蛋清溶液1 mL胰蛋白酶38 水浴：pH91 mL10%鸡蛋清溶液1 mL胰蛋白酶35 水浴：pH9A. BC D答案B解析探究pH对酶活性的影响，应设置不同pH作为自变量，其他条件相同且适宜。9下列生理过程中需ATP提供能量的是()A植物细胞的质壁分离B淀粉酶催化淀粉水解的过程CCO2与RuBP结合形成三碳酸分子D叶肉细胞中三碳酸分子的还原答案D解析植物细胞渗透失水导致其质壁分离，细胞渗透失水不消耗能量，A项错误；淀粉酶催化淀粉水解的过程不消耗能量，B项错误；CO2与RuBP结合形成三碳酸分子的过程不消耗ATP，C项错误；叶肉细胞中三碳酸分子的还原需要ATP提供能量，D项正确。10.(2017浙江11月选考，23)为验证酶的特性，进行了实验。基本过程如下表所示。单位：mL试管号123456本尼迪特试剂2222221%淀粉溶液3332%蔗糖溶液333稀释的人新鲜唾液11蔗糖酶溶液11
