解旋酶 逆转录酶 RNA聚合酶 限制性核酸内切酶 DNA连接酶
催化DNA双链之间的氢键断开 催化以RNA为模板合成DNA 催化DNA分子转录RNA 切割DNA形成黏性末端 将DNA分子黏性末端连接起来 【例2】 (2009·宁夏理综、辽宁理综)如图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是
A.当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性下降 B.当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性上升 C.酶活性在t2时比t1高,故t2时更适合酶的保存
D.酶活性在t1时比t2低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重
[解析] 在最适宜的温度下,酶的活性最高。温度偏高或偏低,酶活性都会明显降低。当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性上升,故B正确。当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性也逐渐上升,故A错误。当温度超过最适温度后,随温度的升高酶逐渐变性失活,而在温度低于最适温度时,随温度的降低酶的活性减弱,但酶的分子结构并没有被破坏,因此酶适于在低温下保存,故C.D两项均错误。 [答案] B
[知识总结] 与酶相关的常见误区明示 项目 正确说法 错误说法 酶的本质是蛋白质 具有分泌功能的细胞才能产生 化学本质 绝大多数是蛋白质,少数是RNA 产生细胞 一般来说,凡是活细胞都能产生酶(不考虑成熟红细胞)
合成原料 氨基酸,核糖核苷酸 合成场所 核糖体,细胞核 生理功能 生物催化剂,只起催化作用 氨基酸 核糖体 酶具有调节、催化等多种功能 来源 生物体内合成 有的来源于食物 只在细胞内起催化作用 低温引起酶的变性失活 作用场所 既可在细胞内,也可在细胞外发挥作用 温度影响 低温影响酶的活性,不破坏酶的结构,但高温使酶失活
【互动探究2】 (·合肥质检)下图1表示温度对酶促反应速率的影响示意图,图2的实线表示在温度为a的情况下生成物量与时间的关系图,则当温度增加一倍时生成物量与时间的关系是
A.曲线1 B.曲线2 C.曲线3 D.曲线4
[解析] 最大生成物的量与温度无关。从图1中可以看到,温度为2a时的酶促反应速率比a时要高,所以在温度为2a时,生成物量达到最大值所需的时间要比a时短,根据图2可以看出只有曲线2符合。 [答案] B
考点整合三:ATP的结构及其在能量代谢中的作用 1.ATP的结构简式
结构简式可以写为A—P~P~P,其中A代表的是腺嘌呤与核糖结合形成的腺苷,~代表高能磷酸键。
另外,要注意将ATP的结构简式和与遗传相关的DNA.RNA的结构简式中的不同部位的“A”进行区分,如下图中圆圈部分所代表的分别是:①腺苷、②腺嘌呤、③腺嘌呤脱氧核苷酸、④腺嘌呤核糖核苷酸。
2.ATP在能量代谢中的作用图解分析
3.生物与能量归纳
(1)光能是生物体生命活动所需能量的根本来源,植物光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
(2)光能通过植物的光合作用转化成化学能储存在有机物中,以有机物为载体通过食物链而流动。
(3)生物不能直接利用有机物中的化学能,只有当有机物氧化分解后将能量转移到ATP中,才可用于生命活动。
(4)能量一经利用,即从生物界中消失。
(5)能量流动是物质循环的动力,物质是能量的载体。
(6)ATP的分解是一种水解反应,催化该反应的酶属于水解酶;生成ATP的反应是一种合成
反应,催化该反应的酶属于合成酶。
(7)ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能,可直接用于各项生命活动(光反应阶段合成的ATP只用于暗反应);而ATP所需的能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用所固定的光能。
(8)病毒等少数种类的微生物不能独立进行代谢活动,其生命活动所消耗的能量来自宿主细胞的代谢。
【例3】 (·海淀区质检)下列有关ATP的叙述,正确的是
A.无氧条件下,植物叶肉细胞进行光合作用是细胞中ATP的惟一来源 B.有氧状态下,谷氨酸棒状杆菌在线粒体内合成ATP C.ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成
D.有氧条件下,植物根毛细胞的线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生AT
[解析] 植物叶肉细胞进行光合作用可以产生ATP,在无氧条件下,细胞通过无氧呼吸也可产生ATP,故A错误。谷氨酸棒状杆菌属于原核生物,不含线粒体,故B错误。根毛细胞中不含叶绿体,故D错误。 [答案] C
[知识总结] ATP与ADP之间的相互转化过程并不是可逆反应,两过程反应的场所、条件、反应式中的“能量”均不同,具体如下: 项目 反应式 场所 ATP合成 线粒体、叶绿体、细胞质基质 ATP水解 细胞内所有需要能量进行生命活动的结构 条件 由ATP合成酶催化 由ATP水解酶催化 能量来源 合成ATP的能量主要来自光能(光合作ATP水解释放的能量是储存在远离A的用)和化学能(细胞呼吸) 能量去路 储存在ATP中
【互动探究3】 (·临沂模拟)如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是
高能磷酸键中的能量 用于各项生命活动
A.图1中的A代表的是腺嘌呤,b、c为高能磷酸键 B.ATP生成ADP时图1中的c键断裂并释放能量 C.ATP与ADP相互转化过程中物质是可逆的,能量不可逆 D.酶1、酶2具有催化作用,不受其他因素的影响
[解析] ATP是由腺苷和三个磷酸基团组成的,腺苷由一分子的腺嘌呤和一分子的核糖组成;酶具有催化作用,具有高效性,专一性,同时作用的条件要温和,所以要受到温度,酸碱度等其他因素的影响。 [答案] D
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1.(·天津卷,4)下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是 A.主动运输过程中,需要载体蛋白协助和ATP提供能量 B.在静息状态下,神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输 C.质壁分离过程中,水分子外流导致细胞内渗透压升高 D.抗体分泌过程中,囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分
解析:本题考查与物质运输相关的生理过程及各自的特点,意在考查考生的综合运用能力。主动运输消耗能量且需要载体,故需要载体蛋白协助和ATP供能;静息状态下,神经细胞内仍进行新陈代谢,需要吸收葡萄糖将其分解供能;质壁分离时,细胞失水,从而导致细胞液浓度升高,细胞内渗透压升高;抗体的本质为蛋白质,通过胞吐方式运输到细胞外,该过程中由高尔基体形成的囊泡膜与细胞膜融合将抗体释放到细胞外。 答案:B
2.(·山东卷,3)下图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式,下列表述正确的是