2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 第一部分 知識(shí)落實(shí)篇 專題二 細(xì)胞的代謝 第1講 酶和ATP講解.doc

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2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 第一部分 知識(shí)落實(shí)篇 專題二 細(xì)胞的代謝 第1講 酶和ATP講解 1．酶在代謝中的作用(Ⅱ)。 2．ATP在能量代謝中的作用(Ⅱ)。 1．(xx福建卷)用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)，處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應(yīng)。由此可推測(cè)核糖體中能催化該反應(yīng)的物質(zhì)是(C) A．蛋白酶　　B．RNA聚合酶　　C．RNA　　D．逆轉(zhuǎn)錄酶 解析：核糖體是細(xì)胞內(nèi)一種核糖核蛋白顆粒，主要由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其功能是按照mRNA的指令將氨基酸合成蛋白質(zhì)多肽鏈；當(dāng)用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)后，余下的物質(zhì)主要是RNA，且到目前為止，人們發(fā)現(xiàn)在生物體內(nèi)具有催化作用的物質(zhì)大多數(shù)是蛋白質(zhì)，其次是RNA。 2．(xx江蘇卷)下列生命活動(dòng)中不需要ATP提供能量的是(C) A．葉肉細(xì)胞合成的糖運(yùn)輸?shù)焦麑?shí) B．吞噬細(xì)胞吞噬病原體的過(guò)程 C．淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖 D．細(xì)胞中由氨基酸合成新的肽鏈 解析：主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、蛋白質(zhì)的合成都需要消耗ATP提供的能量，淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖不需要消耗ATP提供的能量。 3．(xx大綱卷)ATP是細(xì)胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關(guān)ATP的敘述，錯(cuò)誤的是(B) A．線粒體合成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用 B．機(jī)體在運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗ATP，睡眠時(shí)則不消耗ATP C．在有氧與缺氧的條件下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATP D．植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來(lái)源于呼吸作用 解析：細(xì)胞核無(wú)法進(jìn)行細(xì)胞呼吸，細(xì)胞核需要的ATP主要由線粒體提供，A正確；ATP是生命活動(dòng)直接的能源物質(zhì)，機(jī)體無(wú)時(shí)無(wú)刻不在消耗ATP，睡眠時(shí)生命活動(dòng)并沒(méi)停止，也需要消耗能量，B錯(cuò)誤；有氧呼吸和無(wú)氧呼吸第一階段都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有ATP形成，C正確；根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子主要通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)男问?，其消耗的能量主要是由?xì)胞呼吸所提供的ATP，D正確。 4．(xx海南卷)下列物質(zhì)中，能夠直接給細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量的是(D) A．脂肪　　　B．鈣離子　　　C．糖　　　D．ATP 解析：脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì)；鈣離子對(duì)于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有重要作用；糖類是主要的能源物質(zhì)；ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)的直接供能物質(zhì)，選D。 5．(xx江蘇卷)下列關(guān)于加酶洗衣粉的敘述，正確的是(C) A．高溫易使酶失活，因此冷水洗滌去污效果應(yīng)該比溫水好 B．洗衣粉中表面活性劑對(duì)堿性蛋白酶活性有一定的促進(jìn)作用 C．在pH低于7.0的自來(lái)水中，堿性蛋白酶依然能起作用 D．洗衣粉中酶主要是通過(guò)快速分解溶在水里的污漬發(fā)揮作用 解析：加酶洗衣粉中的酶在水溫45～60℃時(shí)，能充分發(fā)揮洗滌作用，水溫高于60℃時(shí)，堿性蛋白酶要失去活力，水溫低于15℃時(shí)，酶的活性迅速下降，影響洗滌效果。低于40℃時(shí)，則酶作用緩慢，但不易被破壞而失活，A錯(cuò)誤；表面活性劑能影響堿性蛋白酶活性， 還會(huì)使酶失活，B錯(cuò)誤；堿性蛋白酶適合的pH值為6.0～8.5，C正確；蛋白質(zhì)是衣物上最普遍存在的污垢，而且是最難被表面活性劑和其他助洗劑所去除的。蛋白酶能把衣物上蛋白質(zhì)先分解成可溶性的肽，然后再分解成氨基酸，從而很容易被洗去，D錯(cuò)誤。 填充關(guān)鍵點(diǎn) 思考連接處 (1)酶與ATP有哪些共同特點(diǎn)？ 提示：含量比較少，代謝離不了。 (2)酶與ATP在細(xì)胞內(nèi)的合成場(chǎng)所有什么不同？ 提示：酶的合成場(chǎng)所是核糖體、細(xì)胞核，ATP的合成場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體。 1．低等植物細(xì)胞中心體移向兩極時(shí)，下列幾種酶最活躍的是(D) A．RNA聚合酶和DNA聚合酶 B．解旋酶和淀粉合成酶 C．纖維素酶和果膠酶 D．ATP水解酶和ATP合成酶 解析：低等植物細(xì)胞中心體移向兩極，表明細(xì)胞處于有絲分裂前期，中心體的移動(dòng)會(huì)消耗能量，此時(shí)ATP水解酶和ATP合成酶很活躍，D正確；分裂前期，DNA高度螺旋，不能解旋，因此不能進(jìn)行DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，RNA聚合酶和DNA聚合酶、解旋酶的活性都不會(huì)很高，A錯(cuò)誤；淀粉合成酶主要存在于光合作用很旺盛的細(xì)胞中，而這些細(xì)胞一般不進(jìn)行分裂，B錯(cuò)誤；纖維素酶和果膠酶主要用于細(xì)胞壁的分解，C錯(cuò)誤。 2．(xx濰坊二模 )下列關(guān)于酶和ATP的敘述，正確的是(B) A．組成酶的元素只有C、H、O、N，組成ATP的元素有C、H、O、N、P B．酶的合成消耗ATP，ATP的合成需要酶的催化 C．在代謝旺盛的細(xì)胞中，酶和ATP的含量大量增加 D．酶和ATP均可降低反應(yīng)的活化能 解析：有些酶化學(xué)本質(zhì)是RNA，含有C、H、O、N、P 元素；酶的合成需要消耗能量；生物體內(nèi)ATP與ADP含量保持動(dòng)態(tài)平衡，不會(huì)大量增加；ATP不具有催化作用，不會(huì)降低活化能。 3．研究發(fā)現(xiàn)豚鼠血清對(duì)人淋巴瘤細(xì)胞有抑制作用，而對(duì)正常細(xì)胞無(wú)影響。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)揮作用的物質(zhì)是L－天冬酰胺酶，該酶能將L－天冬酰胺分解，因淋巴瘤細(xì)胞自身不能合成L－天冬酰胺，細(xì)胞增殖而被抑制。 (1)為驗(yàn)證該酶對(duì)上述兩種細(xì)胞的影響，某興趣小組進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)材料：正常細(xì)胞、淋巴瘤細(xì)胞、L－天冬酰胺酶、培養(yǎng)基(含細(xì)胞生長(zhǎng)所需物質(zhì))等 實(shí)驗(yàn)步驟： 實(shí)驗(yàn)組：培養(yǎng)基＋L－天冬酰胺酶＋淋巴瘤細(xì)胞 對(duì)照組：培養(yǎng)基＋________________________________________ 兩個(gè)組在相同且適宜條件下培養(yǎng)后，觀察細(xì)胞生長(zhǎng)狀況，檢測(cè)L－天冬酰胺含量。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果(如下表)。 實(shí)驗(yàn)分組 生長(zhǎng)狀況 L－天冬酰胺含量 培養(yǎng)基中 細(xì)胞內(nèi) 實(shí)驗(yàn)組 抑制 缺乏 缺乏 對(duì)照組 ？ 缺乏 正常 結(jié)果分析： 對(duì)照組細(xì)胞生長(zhǎng)狀況為_(kāi)_______，細(xì)胞內(nèi)L－天冬酰胺含量正常的原因是________________________________。兩個(gè)組的細(xì)胞應(yīng)保持大小相當(dāng)、活力相同、________。 (2)患者多次靜脈注射外源性L－天冬酰胺酶后療效降低，經(jīng)檢測(cè)，在患者的血液發(fā)現(xiàn)了抗體與L－天冬酰胺酶結(jié)合物，說(shuō)明患者產(chǎn)生了________免疫。 (3)L－天冬酰胺酶口服無(wú)療效。興趣小組依據(jù)上述研究結(jié)果設(shè)計(jì)了如下方案進(jìn)行驗(yàn)證。 實(shí)驗(yàn)組： 步驟一：向2 mL的L－天冬酰胺酶溶液加入2 mL____________溶液(甲液)，將混合液(a液)pH調(diào)至1.5左右，37 ℃水浴保溫10 min；向a液加入4 mL胰蛋白酶溶液(乙液)，將混合液(b液)pH調(diào)至8左右，37 ℃水浴保溫20 min； 步驟二：向b液中加入含量為A的L－天冬酰胺，將混合液(c液)pH調(diào)至8左右，37 ℃水浴保溫20 min，檢測(cè)c液中L－天冬酰胺的含量為B。 對(duì)照組：設(shè)置情況是____________________________________； 步驟二檢測(cè)L－天冬酰胺的含量為C。 預(yù)期結(jié)果：若L－天冬酰胺的含量情況為_(kāi)_______時(shí)，證明L－天冬酰胺酶口服無(wú)療效。 解析：(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循單一變量原則——實(shí)驗(yàn)組中加入了淋巴瘤細(xì)胞，對(duì)照組應(yīng)加入正常細(xì)胞。(2)與實(shí)驗(yàn)組相比，對(duì)照組細(xì)胞生長(zhǎng)未受抑制(正常生長(zhǎng))，其原因是正常細(xì)胞能正常合成L－天冬酰胺；為保證單一變量及等量原則，兩個(gè)組的細(xì)胞應(yīng)保持大小相當(dāng)、活力及數(shù)量相同，產(chǎn)生“抗體”表明發(fā)生了“體液免疫”。(3)依據(jù)pH調(diào)至1.5左右，可推測(cè)所加酶液應(yīng)為胃蛋白酶，加入胃蛋白酶，再加入胰蛋白酶模擬了由胃到小腸的消化液環(huán)境，若加入含量為A的L－天冬酰胺其含量與對(duì)照組(對(duì)照組僅有L－天冬酰胺＋L－天冬酰胺酶)相比，對(duì)照組中L－天冬酰胺被水解，即C量為0，而加入消化液處理的溶液中L－天冬酰胺幾乎未變，即B＝A，則可表明L－天冬酰胺口服無(wú)療效。 答案：(1)L－天冬酰胺酶＋正常細(xì)胞　正?！≌＜?xì)胞能合成L－天冬酰胺/正常細(xì)胞有合成L－天冬酰胺的酶　數(shù)量相等　(2)體液 (3)胃蛋白酶/胃液　步驟一中“不加入甲液，不加入乙液”，其他的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)組相同　B與A接近，C為0(或“B與A相等，C比A少”) 4．為探究不同離子對(duì)腸淀粉酶(最適pH為8)活性的影響，某同學(xué)開(kāi)展了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果(見(jiàn)表)。請(qǐng)回答下面的問(wèn)題： 試管編號(hào)及試劑 實(shí)驗(yàn)步驟 1號(hào)質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為1%NaCl溶 液/mL 2號(hào)質(zhì)量分 數(shù)為1%CuSO4 溶液/mL 3號(hào)質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為1% Na2SO4 溶液/mL 4號(hào)蒸 餾水/mL ①加入試劑 1 1 1 1 ②加入pH為8 的緩沖液/mL 1 1 1 1 ③加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1%淀粉溶液/mL 1 1 1 1 ④加入腸淀粉 酶溶液/mL 1 1 1 1 ⑤各試管室溫下反應(yīng)2 min ⑥加入剛配制好的斐林試劑1 mL ⑦將各試管放入盛有50～65 ℃溫水的大燒杯中加熱約2 min ⑧觀察、記錄結(jié)果 深磚紅色 無(wú)磚紅色(或 淺藍(lán)色) 淺磚紅色 淺磚 紅色 (1)分析結(jié)果，得出結(jié)論： 比較3號(hào)與4號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可得出的結(jié)論是___________________________________________________________ __________________________________________________________。 比較2號(hào)與3號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可得出的結(jié)論是___________________________________________________________ __________________________________________________________。 比較1號(hào)與3號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可得出的結(jié)論是___________________________________________________________ __________________________________________________________。 (2)本實(shí)驗(yàn)的自變量是________。 (3)四組實(shí)驗(yàn)中屬于空白對(duì)照的是________號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)。 (4)實(shí)驗(yàn)中加入緩沖液的作用是___________________________。 (5)實(shí)驗(yàn)步驟⑤和步驟⑥能否對(duì)調(diào)(即先做步驟⑥，再做步驟⑤)？請(qǐng)作出判斷并簡(jiǎn)述理由：_____________________________________。 解析：(1)3號(hào)與4號(hào)試管的單一變量是是否加入Na＋、SO由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推知兩試管“無(wú)差異”，由此推測(cè)Na＋、SO對(duì)腸淀粉酶催化活性無(wú)影響。由2號(hào)試管加入CuSO4溶液導(dǎo)致“無(wú)磚紅色”實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，此試管中腸淀粉酶活性已受抑制，不再催化淀粉水解，結(jié)合3號(hào)試管可推測(cè)Cu2＋對(duì)腸淀粉酶有抑制作用。比較1、3號(hào)試管，二者均加入Na＋，不同之處是1號(hào)還加入了Cl－，3號(hào)還加入了SO，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測(cè)Cl－可提高淀粉酶催化活性，產(chǎn)生更多的還原糖，從而呈現(xiàn)“深磚紅色”。(2)本實(shí)驗(yàn)的自變量是各試管中加入的離子種類不同。(3)四組實(shí)驗(yàn)中，未加入離子(即加入蒸餾水)的組別為空白對(duì)照組。(4)本實(shí)驗(yàn)中加入緩沖液是為了維持反應(yīng)液中pH穩(wěn)定。(5)由于斐林試劑由NaOH溶液和CuSO4溶液混合配制而成，倘若⑤、⑥對(duì)調(diào)，則斐林試劑中Na＋、Cu2＋、SO等離子均會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而違背了“單一變量原則”。 答案：(1)Na＋和SO對(duì)腸淀粉酶催化活性沒(méi)有影響　Cu2＋對(duì)腸淀粉酶的催化活性有抑制作用　Cl－對(duì)腸淀粉酶的催化活性有促進(jìn)作用　(2)不同的離子　(3)4　(4)維持反應(yīng)液中pH的穩(wěn)定(答案合理即可)　(5)不能。因?yàn)殪沉衷噭┲杏蠧u2＋，可參與反應(yīng)；步驟⑤和⑥對(duì)調(diào)，其設(shè)計(jì)不符合單因子(單一變量)原則的要求(補(bǔ)充答案：斐林試劑中含有的Na＋、Cu2＋或SO，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾)(判斷要與理由一致，理由合理即可)