内容正文:
专题二 细胞的代谢
连线织网——循图串知,建构“大概念”知识体系
基础自查(一) 细胞代谢中的酶和ATP
系统主干知识
1.酶、激素、抗体与神经递质的“一同”“四不同”
(1)一同:均需要与特定物质结合后才能发挥作用,如酶需与特定的底物结合、激素需与特异性受体结合、神经递质需与突触后膜上的特异性受体结合、抗体需与特定抗原结合。
(2)四不同
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2.ATP的结构及与能量代谢的关系
(1)明确ATP与核酸的关系
(2)理清能量转换过程和ATP的来源与去路
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3.列表归纳ATP的产生或消耗场所及过程
转化场所
产生或消耗ATP的生理过程
细胞膜
消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质
产生ATP:细胞呼吸第一阶段
叶绿体
产生ATP:光反应;消耗ATP:暗反应和自身DNA复制等
线粒体
产生ATP:有氧呼吸第二、三阶段;消耗ATP:自身DNA复制等
核糖体
消耗ATP:蛋白质的合成
细胞核
消耗ATP:DNA复制、转录等
澄清概念微点
(一)微点判断
1.判断下列有关酶的叙述的正误
(1)用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响时,既可用碘液也可用斐林试剂检测。(×)
(2)酶提供了反应过程所必需的活化能。(×)
(3)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。(×)
(4)口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用。(√)
(5)过酸、过碱或温度过高,会使酶所含的肽键遭到破坏,使酶永久失活。(×)
(6)酶的活性不可以用酶催化化学反应速率表示。(×)
(7)温度和pH由低到高的变化均可使酶的活性增强。(×)
2.判断下列有关ATP的叙述的正误
(1)合成ATP所需的能量由磷酸提供。(×)
(2)ATP可以水解为ADP和磷酸。(√)
(3)叶绿体中既能合成ATP也能水解ATP。(√)
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(4)细胞中所有需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。(×)
(5)细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体。(×)
(6)ATP水解一般与放能反应相联系,反之,则与吸能反应相联系。(×)
(二)概念融通
(1)酶与无机催化剂相比具有高效性的原因:与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著。
(2)酶制剂适宜在低温下保存的原因:在低温下,酶的活性较低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高,因此酶制剂适宜在低温下保存。
(3)研究发现,溶酶体内的pH为5.0左右,其内部含有多种酸性水解酶,这些酶合成的场所为核糖体,若这些水解酶少量进入细胞质基质但不会引起细胞损伤,其原因是细胞质基质内的pH与溶酶体内的pH不同,会导致酶活性降低或失活。
(4)在温度为37 ℃的条件下,取等量肝脏研磨液分别加到四支盛有等量过氧化氢溶液的试管中,再滴加一定量的盐酸或氢氧化钠使各试管pH分别为3、5、7、9,以探究pH对过氧化氢酶活性的影响。该实验不能(填“能”或“不能”)得出正确结论,原因是酶具有高效性,调节各试管的pH之前过氧化氢已在酶的催化下分解。
(5)ATP中含有3个磷酸基团,磷酸基团带有负电荷。请从电荷间的相互作用角度解释ATP分子中远离腺苷的特殊化学键容易水解的原因:由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,使得这种化学键不稳定,末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势,因而远离腺苷的特殊化学键容易水解。
(6)ATP为主动运输供能的过程中载体蛋白是如何发生磷酸化的?载体蛋白发生磷酸化后有什么变化?载体蛋白具有ATP水解酶的作用,在载体蛋白的作用下,ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合,这一过程伴随着能量的转移,载体蛋白发生磷酸化。载体蛋白发生磷酸化后导致其空间结构的改变。
练明基础考法
题点(一) 细胞中的酶
1.(2023·宝鸡一模)核酶是小分子RNA,能特异性地剪切RNA分子。乳糖酶能催化乳糖水解为半乳糖和葡萄糖。下列叙述正确的是( )
A.组成核酶与乳糖酶的化学元素相同,基本单位却不相同
B.常温下,核酶、乳糖酶都能与双缩脲试剂发生紫色反应
C.核酶与乳糖酶既改变反应平衡,也能降低反应的活化能
D.低温条件下,核酶与乳糖酶的催化效率可能会有所降低
解析:
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选D 核酶的化学本质是RNA,构成它的基本单位是核糖核苷酸,组成元素是C、H、O、N、P;乳糖酶的化学本质是蛋白质,构成它的基本单位是氨基酸,组成元素有C、H、O、N,因此二者的组成元素和基本单位都不相同,A错误。蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应,但是RNA不能,B错误。酶能降低反应的活化能,但是不会改变化学反应的平衡,C错误。酶的催化活性受温度的影响,低温条件下酶的活性很低,催化效率会降低,D正确。