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细胞代谢
专题三 酶和ATP
考纲要求 1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)。 2.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)。 3.实验：探究影响酶活性的因素。
1．[2015·海南卷] 关于人体内激素和酶的叙述，错误的是( ) A．激素的化学本质都是蛋白质 B．酶可以降低化学反应的活化能 C．高效性是酶的重要特性之一
D．激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢 考向拓展
增加选项，下列相关判断错误的是( )
E．能分泌激素的细胞一定能合成酶，能合成酶的细胞不一定能分泌激素 F．激素和有些酶需要运出细胞
G．大部分酶和激素的化学本质是蛋白质 H．不同种类的激素可能具有相似的生理功能 2．[2014·福建卷] 用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是( )
A．蛋白酶 B．RNA聚合酶 C．RNA D．逆转录酶 3．[2014·重庆卷] 如图T3-1所示为乙醇在人体内主要的代谢过程。下列相关叙述，正确的是( )
乙醇――→乙醛氧化,Ｆ乙酸肝脏
氧化
CO2、H2O
图T3-1
A．乙醇转化为乙酸发生的氧化反应，均由同一种氧化酶催化 B．体内乙醇浓度越高，与乙醇分解相关的酶促反应速率越快 C．乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水，同时释放能量 D．正常生理情况下，人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关 考向拓展
细胞呼吸需要酶的催化，下列关于呼吸酶的叙述，正确的是( ) A．有氧呼吸和无氧呼吸需要的酶是由同一种基因控制合成的 B．与有氧呼吸有关的酶有很多种，全部分布于线粒体中
C．有氧呼吸的第三阶段发生[H]和O2结合，由于参与该过程的酶的活性较高，所以产生的ATP多于第一、二阶段
D．人体在寒冷环境中，呼吸酶的活性不会因为环境温度的降低而降低 4．[2014·江苏卷] 下列生命活动中不需要ATP提供能量的是( ) A．叶肉细胞合成的糖运输到果实 B．吞噬细胞吞噬病原体的过程
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C．淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖 D．细胞中由氨基酸合成新的肽链 【备考指津】
1．本专题在高考中考查的主要内容是酶的作用、本质和特性，以及ATP的产生和消耗等。
2．关于酶的命题，主要题型是曲线题和实验题，曲线题主要围绕影响酶活性的因素等进行命题；酶的相关实验题主要是分析实验原理、过程或结果等。关于ATP的命题往往会结合一些生理过程(如细胞呼吸、光合作用、物质运输等)进行设问。
3．备考时要深刻理解教材中的相关酶的曲线和实验，分析曲线走势及其原因，准确把握实验变量，同时要熟悉设计实验的基本原则(如对照原则和单一变量原则等)。
考点一 生物催化剂——酶
┃考例探究┃
考向1 酶的本质及作用机理
1．酶的本质：大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。据此可进一步推出，合成酶的原料是氨基酸或核糖核苷酸，合成酶的场所是核糖体或细胞核。
2．酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下：
图T3-2
(1)图中ac段和bc段分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能。
(2)若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。
1 关于酶的叙述，错误的是( )
A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构 C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度 D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物 【温馨提示】
酶是基因表达的结果，由于基因的表达具有选择性，所以不同的细胞中往往具有不同种类的酶，但不同的细胞中有些酶也相同，如呼吸酶是所有活细胞都具有的酶。
与酶活性有关曲线的解读
考向2 酶曲线的分析
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图T3-3
(1)分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。
(2)分析图A、B中曲线的起点和终点可知，过酸、过碱、高温都会使酶失去活性，而低温只是使酶的活性降低。前者都会使酶的空间结构遭到破坏，而后者并未破坏酶的空间结构。
(3)分析图C可知，pH改变后不影响酶的最适温度；同理，温度改变后不影响酶的最适pH。 2 下列描述酶的特性和作用机理的曲线，正确的是( )
A B C D
图T3-4
方法技巧
“四看”法分析酶促反应曲线
???两坐标轴的含义：分清自变量与因变量，了解两个??
变量的关系（横轴为自变量，纵轴为因变量）。 ?曲线的变化：利用数学模型法观察同一条曲线的
?升、降或平的变化，掌握变量变化的生物学意义。?如在分析影响酶促反应的因素时，一般情况下，纵?坐标代表的量未达到饱和时，限制因素是横坐标所 ?表示的因素，当达到饱和后，限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素。
???特殊点：如曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉??
点等，理解特殊点的意义。 ???不同曲线的变化：理解曲线之间的内在联系，找??
出不同曲线的异同及变化的原因。 考向3 酶实验的分析
“三法”(试剂检测法、对比法和梯度法)在酶实验中的应用 1．用试剂检测法探究酶的化学本质 实验方案如下：
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2.用对比法验证酶的高效性和专一性
(1)高效性的验证：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。实验方案如下：
项目 材料 试剂 现象 结论 实验组 等量的同一种底物 与底物相对应的酶溶液 反应速率很快，或反应用时短 酶具有高效性 等量的无机催化剂 反应速率缓慢，或反应用时长 对照组 (2)专一性的验证：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行，得出相应结论。设计方案如下：
3.梯度法在探究酶的最适温度或pH中的应用
此类实验设计时需设置一系列不同梯度温度(或pH)的实验组进行相互对照，最后根据实验现象得出结论。酶促反应所需时间最短的一组对应的温度(或pH)最接近最适温度(或pH)。相邻组间的自变量差值(即梯度)越小，测定的最适温度(或pH)就越精确。设计方案如下：
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3 小张查阅资料得知，α-淀粉酶的最适温度是55 ℃。下表是他为此进行的验证实验，但因各组
结果相同而不能达到实验目的。以下改进措施中可行的是( )
试管 编号 1 2 3 实验温度 50 ℃ 55 ℃ 60 ℃ 3%淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2% α-淀 粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL 1 min后碘液检测 溶液呈棕黄色 溶液呈棕黄色 溶液呈棕黄色 A.将实验温度改为0 ℃、55 ℃、100 ℃ B．将淀粉溶液体积改为1 mL C．将α-淀粉酶溶液浓度改为1% D．将碘液改为斐林试剂 方法技巧
酶实验的表格分析方法
酶的相关实验大多以表格的形式呈现信息，表格中的内容包括实验的分组、处理方法及实验结果等。 一看分组：往往以试管编号进行分组，如例3有三支试管，所以就有三个组。 二看处理方法：处理方法主要是对自变量的控制，要注意每一个步骤中不同组之间的相同点和不同点，尤其是不同点，能体现出实验的目的和自变量。
三看实验结果：最后一列或行往往是实验结果，比较不同组之间实验结果的异同，再根据实验处理方法和实验原理进行分析，即可得出结论。
┃对点训练┃
1．下列关于细胞代谢及相关条件的叙述，不正确的是( ) A．各种细胞中的主要代谢途径是一致的 B．ATP是细胞代谢中普遍使用的能量载体 C．自由扩散是物质进出细胞的最主要方式
D．酶的催化作用是代谢在温和条件下进行的前提 2．图T3-5中，曲线Ⅰ表示在最适温度下，反应物浓度对某种酶促反应速率的影响，下列相关说法
中，不正确的是( )
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【全国卷】高考生物二轮讲练案：2-3酶和ATP(含答案)
