压轴题02 酶、ATP和物质运输-2023年高考生物压轴题专项训练（全国通用）

压轴题02 酶、ATP和物质运输 酶、ATP和物质运输是细胞代谢的基础，也是高考的重点考查内容和高频考点，其考查形式灵活多变,在非选择题中也会出现。 考向一：围绕物质跨膜运输的方式，考查学生分析问题及科学思维能力 考向二：围绕酶和ATP的本质、作用及酶活性的影响因素，考查学生生命观念 考向三：围绕ATP和酶，考查学生科学思维能力 物质跨膜运输的方式 方式 被动运输 主动运输 胞吞、胞吐 自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 是否需要 转运蛋白 不需要 需要 需要 不需要（但需要膜蛋白） 能量 不消耗 不消耗 消耗 消耗 举例 H2O（少部分）、O2、CO2、甘油、乙醇、苯等脂溶性物质 尿素 水（大部分）、离子、有机小分子顺浓度梯度运输。红细胞吸收葡萄糖（载体蛋白），神经细胞钾离子外流和钠离子的内流（通道蛋白） 离子、有机小分子逆浓度梯度运输。小肠吸收葡萄糖、无机盐，神经细胞通过钠钾泵吸收钾离子，排出钠离子等 胞吞：变形虫摄取单细胞生物 胞吐：分泌蛋白的释放（消化酶、抗体、蛋白质类激素）、神经递质 1.酶的定义及本质 （1）酶是有活细胞产生的具有催化作用的有机物。 （2）绝大多数酶是蛋白质。少数酶是RNA。 （3）酶的本质、合成场所及发挥作用的场所 ①合成场所及原料：核糖体（氨基酸） 细胞核等（核糖核苷酸） ②可在细胞内、细胞外、体外发挥作用。 （4）酶的作用 ①酶具催化作用。使细胞代谢在温和条件下快速有序地进行。（酶不具有调节功能） ②机理：酶通过降低化学反应所需要的活化能而加快反应速率。 2、酶的特性 （1）酶的高效性 （2）酶的专一性 图中A表示酶，B表示被酶催化的底物，E和F表示催化后的产物，而C和D则表示不能被该酶催化的物质。 （3）酶的作用条件较温和 过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活 。注意：最适温度（或PH）两侧，存在大小不同的两个温度（或PH），其对应的酶的活性（或化学反应速率）相同。 3.影响酶促反应速率的影响因素 ① 温度② pH③ 酶的浓度：底物充足时，反应速率随酶浓度的升高而加快。 ④底物浓度：在一定浓度范围内，反应速率随浓度的升高而加快，但达到一定浓度，反应速率不再变化。 ⑤抑制剂 竞争性抑制剂：竞争性抑制剂与底物竞争酶。抑制剂的结构与酶的活性中心相似，当抑制剂与酶结合时，就阻止了底物与酶结合。增大底物浓度，可以使抑制剂与酶的结合减少，从而减少抑制作用。(竞争性抑制剂与酶的结合一般是可逆的) 非竞争性抑制剂：由于非竞争性抑制剂不与底物竞争，因此，其抑制作用不能通过增加底物的浓度来抵消其抑制作用。(非竞争性抑制剂与酶的结合一般是不可逆的) 4.ATP (1)ATP与RNA(核糖核苷酸)的关系 ①元素组成：ATP是由C、H、O、N、P五种元素组成的，这与核酸的元素组成是相同的。 ②AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）是RNA的基本组成单位之一。 （2）NTP和dNTP 核苷三磷酸（NTP）包括ATP、GTP、UTP、CTP等,水解掉两个磷酸基团后就是RNA的基本组成单位；脱氧核苷三磷酸（dNTP，d表示脱氧）包括dATP、dGTP、dCFP、dCTP，水解掉两个磷酸基团后就是DNA的基本组成单位。 在PCR反应体系中，通常加入dNTP,可以为DNA的复制提供原料和能量。 实验设计 一、控制变量和对照实验的设计 1、变量：实验过程中的变化因素。 ①自变量：人为控制的对实验对象进行处理的因素。 ②因变量：因自变量改变而变化的变量。 ③无关变量：除自变量外，实验过程中对实验结果造成影响的可变因素。 2、对照实验：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致，并将结果进行比较的实验。一般要设置对照组和实验组。一般认为，实验组是根据实验目的、针对研究对象而进行的实验操作，使用来得出结论的；对照组则是为了排除其他无关因素或非研究因素的干扰或同时证明实验操作过程、实验方法正确与否而进行的操作。常用的对照类型分为空白对照、条件对照、相互对照和自身对照。 3、对照实验的一般原则 (1)对照原则：在实验中，一般需要设置对照组。通过设置对照组，既能排除无关变量对实验结果的影响，又能增加实验结果的可信度和说服力。 (2)单一变量原则（等量原则）：实验组和对照组只能有自变量这一种处理因素不同。其他可能对实验结果造成影响的无关变量在实验组和对照组中应完全相同，且处于最适宜的状态。 (3)平行重复原则：在同样条件下重复实验，以消除偶然误差。 (4)科学性原则：实验方案严谨，选材合适恰当，实验步骤科学规范。 [答题要点]：①找到自变量，描述自变量的控制； ②找到因变量，描述因变