本期推送来啦,涉及代谢中的酶与ATP专题。酶部分容易考察实验,ATP容易考察结构,如16年全国1卷生物第一道大题考察的就是ATP的结构,所以大家要多加注意哦,加油!
(江苏)过氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性没食子酸呈橙红色.为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶,设计实验如下表.下列相关叙述正确的是( )
管号
1%焦性没食子酸/mL
2%H2O2/mL
缓冲液/mL
过氧化物酶溶液/mL
白菜梗提取液/mL
煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL
1
2
2
2
﹣
﹣
﹣
2
2
2
﹣
2
﹣
﹣
3
2
2
﹣
﹣
2
﹣
4
2
2
﹣
﹣
﹣
2
A.1号管为对照组,其余不都是实验组
B.2号管为对照组,其余都为实验组
C.若3号管显橙红色,无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D.若4号管不显橙红色,可证明白菜梗中无氧化物酶
A
A、由分析可知,1号试管、2号试管是对照组,3号试管、4号试管是实验组,A正确;
B、2号试管是对照组,1号试管也是对照组,B错误;
C、实验设置必须遵循对照原则,3号与1、2号对照,3号管、2号管显橙红色,1号不变色,证明白菜梗中存在过氧化物酶,C错误;
D、3号试管和4号试管的自变量是温度,若4号管不显橙红色,与3号对照,说明高温使过氧化物酶变性失活,D错误.
故选:A.
(海南)下列有关植物细胞能量代谢的叙述,正确的是( )
A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一
B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加
C.无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成
D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
D
A、ATP是腺嘌呤+核糖+3个磷酸基团,含有两个高能磷酸键,ATP除去两个磷酸基团后是RNA的基本单位,A错误;
B、加入呼吸抑制剂可以抑制细胞呼吸,使ADP生成ATP减少,B错误;
C、无氧条件下,丙酮酸转变为酒精属于无氧呼吸的第二阶段,不产生ATP,C错误;
D、光合作用的光反应阶段产生ATP,光反应的条件是光照,有氧呼吸的三个阶段都能合成ATP,有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,D正确.
故选:D.
一、酶
1.来源:活细胞。酶在活细胞中产生,但并不是只在活细胞内才能发挥作用。
作用:催化。不是反应物,不是生成物,是催化剂。
酶本质:蛋白质或RNA
2.高中常见的酶
底物类别
名称
作用
糖类
淀粉酶
淀粉→麦芽糖
麦芽糖酶
麦芽糖→葡萄糖
纤维素酶
纤维素→葡萄糖
脂类
脂肪酶
脂肪→甘油+脂肪酸
核酸
DNA酶
DNA→脱氧核糖核苷酸
RNA酶
RNA→核糖核苷酸
蛋白质
蛋白酶
蛋白质→多肽(可能有部分氨基酸)
肽酶
多肽→单个氨基酸
转氨酶
以糖合成非必需氨基酸所需
酪氨酸酶
合成黑色素必需,白化病人此酶有缺陷
胰蛋白酶
动物细胞培养时使用,破坏细胞连接,得到单个细胞
胶原蛋白酶
动物细胞培养时使用,破坏细胞连接,得到单个细胞
DNA
解旋酶
DNA复制时使DNA双链打开
DNA聚合酶
DNA复制:以DNA为模板合成DNA
逆转录酶
病毒和癌细胞中存在:以RNA为模板合成DNA
限制性内切酶
识别特定的双链DNA序列,切断磷酸二酯键
DNA连接酶
修补双链DNA的缺口,形成磷酸二酯键
RNA
RNA聚合酶
转录时以DNA为模板合成RNA,兼有解旋功能
3.高中常见的关于酶的曲线
图1为在一定温度范围内,随温度的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围,酶的催化作用逐渐减弱。低温,酶活性受抑制,可恢复;温度过高,酶活性丧失,不可恢复。在最适温度两侧的曲线是不对称的。
图2为在一定pH范围内,随温度pH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。pH过低或过高,酶均会变性失活,在最适pH两侧的曲线基本是对称的。
从图3可以看出:反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
图4表示在一个反应容器内温度逐渐升高的过程中,产物积累量的变化,Tb时产物之所以不再积累,原因为高温使酶失活。
如图5所示,在其他条件适宜、酶量一定的条件下,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后,受酶数量限制,酶促反应速率不再增加。
图6表示在最适温度与pH的情况下,由于底物反应消耗完毕,所以产物不再积累,反应停止。
如图7所示,在底物充足,其他条件适宜的条件下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
4.高中关于酶的特性的探究实验
(1)验证酶的高效性(比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率)
①验证酶的高效性时应注意:高效性是一种比较性的概念,是指与无机催化剂相比具有高效性。因此应设置酶与无机催化剂对同一反应底物的催化效率的对照。不能用酶和蒸馏水作对照,若只以蒸馏水作对照,则是在验证酶的催化功能。
②过氧过氢酶不是只存在于新鲜的动物肝脏中,几乎所有的生物体都存在过氧化氢酶。
(2)验证酶的专一性(探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用)
①鉴定不能用碘液,因为碘液与蔗糖在反应前后都无变化,不能确定蔗糖是否被分解。
②证明酶的特异性,既可以用不同的底物作自变量,也可以用不同的酶作自变量。
③不同的淀粉酶的适宜温度不同:植物淀粉酶的适宜温度是60℃左右,唾液淀粉酶的适宜温度为37℃
(3)探究温度对酶活性的影响
①过氧化氢受热易分解,会对实验结果带来干扰,所以不宜用于探究温度对酶活性影响的实验;
②应该先将酶与淀粉在相应的温度下分开放置一段时间,再混合,不能先混合再放置于相应的温度下,因为酶具有高效性,在温度升高或降低的过程中,酶可能将淀粉水解,就得不出相应的实验结论了。
③设置的温度梯度不要太大,否则实验结果不准确。
(4)探究pH对酶活性的影响
①淀粉在酸性条件下会被分解,这对判断酶能否使淀粉水解会有干扰,故不能使用淀粉酶做探究pH对酶活性影响的实验。
②应该先将酶与淀粉在相应的pH下分开放置一段时间,再混合,不能先混合再放置于相应的pH下,因为酶具有高效性,在pH升高或降低的过程中,酶可能将淀粉水解,就得不出相应的实验结论了。
③设置的pH梯度不要太大,否则实验结果不准确。
二、ATP
(1)ATP中A表示腺苷P表示磷酸基团~表示高能磷酸键(水解时释放能量多达30.54kJ/mol)
(2)ATP在细胞中的含量很少,不能大量储存。
(3)ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并处于动态平衡之中,转化极其迅速。
①酶1为ATP水解酶,酶2为ATP合成酶
②ATP的生成往往伴随有放能反应,ATP的分解往往伴随有吸能反应
③对于人、动物、真菌、多数细菌来说,均来自呼吸作用时有机物分解所释放的能量。
对于绿色植物来说,除了依赖呼吸作用所释放的能量外,在叶绿体内进行光合作用时,ADP转化为ATP还利用了光能。
(4)细胞内产生与消耗ATP的生理过程:
ATP的产生过程
ATP的消耗过程
光反应(类囊体薄膜)
细胞呼吸第一阶段(细胞质基质)
有氧呼吸第二、三阶段(线粒体)
主动运输、胞吞、胞吐(细胞膜)
暗反应(叶绿体基质)
复制、转录、翻译(细胞核,核糖体、线粒体、叶绿体)
……
(5)用氧呼吸三个阶段,无氧呼吸第一阶段均能产生ATP,无氧呼吸第二阶段不能产生ATP。
光反应产生的ATP只用于暗反应
(福建)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.RNAD.逆转录酶
C
核糖体由蛋白质和RNA组成,用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质后,剩余部分为RNA,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应,说明核糖体中能催化该反应的物质是RNA.
故选:C.
(江苏,多选)为了探究温度、pH对酶活性的影响,下列实验设计不合理的是( )
实验
编号
探究课题
选用材料与试剂
①
温度对酶活
性的影响
过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液
②
温度对酶
活性的影响
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
③
pH对酶活
性的影响
新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
④
pH对酶活
性的影响
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂
A.实验①B.实验②C.实验③D.实验④
ACD
A、过氧化氢在高温下易分解,因此不能过氧化氢作为底物来探究温度对酶活性的影响,A错误;
B、可以利用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液来探究温度对酶活性的影响,B正确;
C、根据酶的专一性,蔗糖酶不能使淀粉水解,C错误;
D、淀粉在酸性条件下易分解,因此不能用淀粉作为底物探究pH对酶活性的影响,D错误.
故选:ACD.
(北京)细胞中不能合成ATP的部位是( )
A.线粒体的内膜
B.叶绿体中进行光反应的膜结构
C.内质网的膜
D.蓝藻(蓝细菌)中进行光反应的膜结构
C
A、线粒体内膜是有氧呼吸的第三阶段,能够产生大量的ATP,A正确;
B、光反应的场所是类囊体薄膜,能够形成ATP,B正确;
C、内质网是蛋白质的加工和脂质合成的场所,消耗ATP,C错误;
D、蓝藻属于原核生物,没有叶绿体,但是可以进行光合作用,光合作用中的光反应是在膜上进行的,也能够产生ATP,D正确.
故选:C.
(江苏)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
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
C
A、叶肉细胞合成的糖运输到果实是主动运输过程需要消耗ATP提供的能量,故A选项错误;
B、吞噬细胞吞噬病原体的过程是胞吞,需要消耗ATP提供的能量,故B选项错误;
C、淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖,不需要消耗ATP提供的能量,故C选项正确;
D、细胞中由氨基酸合成新的肽链,需要消耗ATP提供的能量,故D选项错误.
故选:C.
各位同学,今天的梳理就到这里,敬请期待我们的下一期吧。大家高考冲刺加油,我们下期见!
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