高中生物2輪高效復(fù)習(xí)全套之-生物-第1部分-專題2-第1講

專題二生物的新陳代謝第1講酶和ATP

一、酶1．概念：

。2．化學(xué)本質(zhì)：絕大多數(shù)酶是

，少數(shù)是

。3．作用機(jī)理：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。4．酶的特性：

，

，需要適宜的條件，如

。二、ATP1．結(jié)構(gòu)簡式：

。2．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

。3．功能：

。4．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化：

。由活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物蛋白質(zhì)RNA高效性專一性溫度、pHA－P～P～P遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵易水解、易重新形成生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)一、酶特性的實(shí)驗(yàn)探究

1．酶的化學(xué)本質(zhì)及作用(1)酶未必都是蛋白質(zhì)；(2)酶的合成原料未必都是氨基酸，其合成場所未必均為核糖體；(3)酶未必均能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)；(4)酶未必只在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用(如消化酶)；(5)酶一定只起催化作用(無其他功能)；(6)酶、激素、載體、抗體與蛋白質(zhì)關(guān)系圖示：2．酶特性的實(shí)驗(yàn)探究(1)專一性和高效性(2)酶的適宜條件①探究思路②實(shí)施步驟

③實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)中的自變量是一系列不同溫度(或pH)，因變量是底物分解速度或底物剩余量。(3)溫度、pH對(duì)酶活性影響的不同①溫度低，酶活性低，但酶本身沒變性，溫度適宜時(shí)可以恢復(fù)活性。②溫度過高、pH過高或過低，酶活性降低，且酶已變性，即使恢復(fù)最適溫度或最適pH，其活性也不會(huì)恢復(fù)。③酶活性的影響因素(如圖所示)

1．酶的本質(zhì)是有機(jī)物，絕大多數(shù)為蛋白質(zhì)，有時(shí)為RNA。2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，確保為單一變量。3．在研究溫度和pH對(duì)酶活性的影響時(shí)，在酶液與底物接觸前，必須先將酶液和底物在各自控制的條件(溫度或pH)下，處理一段時(shí)間，確保酶是在各自控制的溫度或pH環(huán)境下起催化作用。二、生物體內(nèi)能源物質(zhì)的相互關(guān)系及能量代謝過程

1．ATP結(jié)構(gòu)及功能

(1)ATP結(jié)構(gòu)簡式：A－P～P～P。(2)功能：①儲(chǔ)能——高能磷酸化合物；②供能——直接能源物質(zhì)。1．生物體內(nèi)的能源物質(zhì)(1)最終能源——光能。(2)儲(chǔ)備能源——脂肪、淀粉(糖元)。(3)主要能源——糖類。(4)直接能源——ATP。2．ATP并非新陳代謝所需能量的唯一直接來源。新陳代謝所需的直接能量主要由ATP提供，但其他核苷酸的三磷酸酯也可以直接參與生命活動(dòng)的供能。酶及其相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究

(2011年高考江蘇卷)為探究植酸酶對(duì)鱸魚生長和消化酶活性的影響，研究者設(shè)計(jì)并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果如下：①鱸魚的馴養(yǎng)：將從海洋中捕獲的鱸魚魚苗在浮式海水網(wǎng)箱中飼養(yǎng)14d，用普通飼料投喂，備用。②飼料的配制：在每千克普通飼料中添加200mg植酸酶，配制成加酶飼料；并將普通飼料和加酶飼料分別制成大小相同的顆粒，烘干后儲(chǔ)存。③鱸魚的飼養(yǎng)：挑選體格健壯、大小一致的鱸魚隨機(jī)分組，放養(yǎng)于規(guī)格相同的浮式海水網(wǎng)箱中，放養(yǎng)密度為60尾/箱。給對(duì)照組的鱸魚定時(shí)投喂適量的普通飼料，給實(shí)驗(yàn)組的鱸魚同時(shí)投喂等量加酶飼料。④稱重并記錄：投喂8周后，從每個(gè)網(wǎng)箱中隨機(jī)取20尾鱸魚稱重。結(jié)果顯示，對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組魚體平均增重率分別為859.3%、947.2%。⑤制備鱸魚腸道中消化酶樣品，并分別測定消化酶的活性，結(jié)果如下表。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：(1)步驟①中選用鱸魚魚苗而不是成體的主要原因是____________；實(shí)驗(yàn)前的馴養(yǎng)是為了____________。(2)步驟②中將配制好的飼料進(jìn)行烘干要特別注意________，其原因是____________。(3)步驟③中還應(yīng)控制好的無關(guān)變量主要有____________。(4)本實(shí)驗(yàn)得出的初步結(jié)論是_________。(5)推測鱸魚的食性并說明理由：______?！窘馕觥?/p>

(1)由于實(shí)驗(yàn)因變量是鱸魚的體重，所以使用魚苗比成體效果明顯。實(shí)驗(yàn)前的馴養(yǎng)是為了讓鱸魚適應(yīng)實(shí)驗(yàn)養(yǎng)殖環(huán)境，以免對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。(2)烘干過程中要特別注意溫度對(duì)植酸酶活性的影響，因?yàn)楦邷貢?huì)使植酸酶變性。(3)步驟③中的實(shí)驗(yàn)變量是飼料中酶的有無，因此凡是影響酶活性的其他因素都需要控制，如水溫、鹽度、海水中的溶解氧等。(4)從表格中的數(shù)據(jù)可以推知，添加植酸酶的實(shí)驗(yàn)組表現(xiàn)出對(duì)蛋白酶活性的促進(jìn)作用顯著；根據(jù)步驟④可推知添加植酸酶的飼料能促進(jìn)鱸魚幼體的生長。(5)從表中蛋白酶活性推測，鱸魚消化蛋白質(zhì)較多，由此推測鱸魚最可能為肉食性動(dòng)物?！敬鸢浮?/p>

(1)成體生長緩慢，實(shí)驗(yàn)效果不明顯讓鱸魚適應(yīng)實(shí)驗(yàn)養(yǎng)殖環(huán)境(2)溫度不能過高高溫會(huì)使植酸酶變性而失去活性(3)水溫、鹽度和溶解氧等(4)添加植酸酶的飼料促進(jìn)鱸魚幼體的生長；植酸酶能提高腸道中蛋白酶的活性，而對(duì)腸道中脂肪酶和淀粉酶的活性影響較小(5)肉食性，其腸道中蛋白酶活性顯著高于脂肪酶和淀粉酶1．(2011年高考大綱全國卷)某同學(xué)從溫度為55～65℃的泉水中篩選出能合成脂肪酶的細(xì)菌，并從該細(xì)菌中提取了脂肪酶?；卮饐栴}：(1)測定脂肪酶活性時(shí)，應(yīng)選擇________作為該酶作用的物質(zhì)，反應(yīng)液中應(yīng)加入________溶液以維持其酸堿度穩(wěn)定。(2)要鑒定該酶的化學(xué)本質(zhì)，可將該酶液與雙縮脲試劑混合，若反應(yīng)液呈紫色，則該酶的化學(xué)本質(zhì)為________。(3)根據(jù)該細(xì)菌的生活環(huán)境，簡要寫出測定該酶催化作用最適溫度的實(shí)驗(yàn)思路。解析：(1)脂肪酶的活性以其單位時(shí)間內(nèi)分解脂肪量為指標(biāo)，因酶需要適宜的pH，故應(yīng)加入緩沖溶液。(2)該酶與雙縮脲試劑呈紫色反應(yīng)，說明該酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。(3)要測定該酶催化作用的最適溫度，一般采用預(yù)實(shí)驗(yàn)，需在一定溫度范圍內(nèi)設(shè)置溫度梯度，對(duì)比不同溫度下測得的酶活性，若不能測出峰值，則需擴(kuò)大溫度范圍，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。答案：(1)脂肪緩沖(2)蛋白質(zhì)(3)在一定溫度范圍(包括55～65℃)內(nèi)設(shè)置溫度梯度，分別測定酶活性。若所測得的數(shù)據(jù)出現(xiàn)峰值，則峰值所對(duì)應(yīng)的溫度即為該酶催化作用的最適溫度。否則，擴(kuò)大溫度范圍，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，直到出現(xiàn)峰值。ATP的結(jié)構(gòu)及功能

在不同的生物體內(nèi)，相同的是(

)A．ATP水解后能量的用途B．ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需能量的來源C．ADP轉(zhuǎn)化成ATP的場所D．ATP中高能磷酸鍵的數(shù)目【解析】

ATP水解后能量可用于吸收無機(jī)鹽離子、細(xì)胞分裂等各項(xiàng)生命活動(dòng)；ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需能量可來自光合作用所固定的太陽能，也可來自細(xì)胞呼吸分解有機(jī)物釋放的化學(xué)能；ADP轉(zhuǎn)化成ATP的場所是葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體?！敬鸢浮?/p>

D2．下列關(guān)于ATP的敘述，正確的是(

)A．線粒體是藍(lán)藻細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場所B．光合作用產(chǎn)物中的化學(xué)能全部來自ATPC．ATP分子由1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成D．細(xì)胞連續(xù)分裂時(shí)，伴隨著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化解析：本題以ATP為信息切入點(diǎn)，考查ATP結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生