高三一輪復(fù)習(xí)生物：考點(diǎn)3 酶與ATP講義

考點(diǎn)3酶與ATP【易錯(cuò)點(diǎn)分析】一、酶1.酶本質(zhì)的探索2.酶的本質(zhì)和作用原理（1）酶的本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場(chǎng)所核糖體細(xì)胞核（主要）來源一般活細(xì)胞中均能產(chǎn)生生理功能具有生物催化功能（2）酶的作用機(jī)理酶和其他催化劑均能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，分析如下：①圖中ac和bc段分別表示無催化劑催化和有酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能。②若將酶變?yōu)闊o機(jī)催化劑，則b在縱軸上向上移動(dòng)。用加熱的方法不能降低活化能，但會(huì)提供能量。3.酶的特性（1）表示酶高效性的曲線（圖1）圖1圖2①與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。②催化劑只會(huì)縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。（2）表示酶專一性的曲線（圖2）①在A反應(yīng)物中加入酶A，反應(yīng)速率較未加酶時(shí)明顯加快，說明酶A催化A反應(yīng)物的反應(yīng)。②在A反應(yīng)物中加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時(shí)相同，說明酶B不催化A反應(yīng)物的反應(yīng)。（3）溫度、pH對(duì)酶活性的影響圖a圖b圖c①圖a說明：①在最適pH時(shí)，酶的催化作用最強(qiáng)，高于或低于最適pH，酶的催化作用將減弱；過酸、過堿都會(huì)使酶失活；不同的酶最適pH不同。②圖b說明：①在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度的升高，酶的催化作用增強(qiáng)，超過這一范圍酶催化作用將減弱；低溫只會(huì)抑制酶的活性，而高溫會(huì)使酶失活。③圖c說明：反應(yīng)溶液中酸堿度的變化不影響酶作用的最適溫度。5.酶相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究的“宜”與“不宜”（1）若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測(cè)底物被分解的試劑“宜”選用碘液，“不宜”選用斐林試劑，因?yàn)橛渺沉衷噭╄b定時(shí)需水浴加熱，而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度。（2）在探究酶的適宜溫度的實(shí)驗(yàn)中，“不宜”選擇過氧化氫（H2O2）和過氧化氫酶作實(shí)驗(yàn)材料，因?yàn)檫^氧化氫（H2O2）在常溫常壓時(shí)就能分解，加熱的條件下分解會(huì)加快，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（3）在探究pH對(duì)酶活性影響時(shí)，“宜”保證酶的最適溫度（排除溫度干擾），且將酶溶液的pH調(diào)至實(shí)驗(yàn)要求的pH后再讓反應(yīng)物與底物接觸，“不宜”在未達(dá)到預(yù)設(shè)pH前，讓反應(yīng)物與酶接觸。4.有關(guān)酶的易錯(cuò)點(diǎn)（1）酶并不都是蛋白質(zhì)，有的酶是RNA。（2）酶不僅在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，在細(xì)胞外和體外都可以發(fā)揮作用。（3）酶作用的實(shí)質(zhì)是降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能，不是提供能量。（4）酶并不是具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶。（5）適量增加酶的濃度會(huì)提高反應(yīng)速率，但生成物的量不會(huì)增加；若適當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度，提高反應(yīng)速率的同時(shí)生成物的量會(huì)增加。（6）不同因素影響酶促反應(yīng)速率的本質(zhì)不同。①溫度和pH是通過影響酶的活性而影響酶促反應(yīng)速率的。②底物濃度和酶濃度是通過影響酶與底物的接觸而影響酶促反應(yīng)速率的，并不影響酶的活性。二、ATP1.ATP的分子組成（1）元素組成：ATP是由C、H、O、N、P五種元素組成的，這與核酸的元素組成是相同的。（2）AMP是RNA的基本組成單位。（3）ATP的結(jié)構(gòu)組成可以用“1、2、3”來總結(jié)，1表示1個(gè)腺苷，2表示兩個(gè)高能磷酸鍵，3表示3個(gè)磷酸基團(tuán)。2.ATP的結(jié)構(gòu)與功能的相互關(guān)系（1）ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)保證了細(xì)胞內(nèi)有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的能量供應(yīng)庫。ATP中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵容易水解和形成，可保證ATP數(shù)量的相對(duì)穩(wěn)定和能量的持續(xù)供應(yīng)。（2）ATP在供能中處于核心地位，許多能源物質(zhì)中的能量需轉(zhuǎn)移到ATP中才能為生命活動(dòng)供能。在生命活動(dòng)中，ATP中的能量可轉(zhuǎn)化為不同形式的能量。3.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化（1）ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過程①圖示②分析a.光合作用和呼吸作用等放能反應(yīng)與ATP的合成相聯(lián)系，呼吸作用中釋放的能量一部分儲(chǔ)存在ATP中，另一部分以熱能的形式散失。b.主動(dòng)運(yùn)輸?shù)任芊磻?yīng)與ATP的水解相聯(lián)系，所以ATP是直接能源物質(zhì)。（2）ATP與ADP間的相互轉(zhuǎn)化過程不可逆反應(yīng)式ATPADP＋Pi＋能量能量＋Pi＋ADPATP類型水解反應(yīng)合成反應(yīng)場(chǎng)所活細(xì)胞內(nèi)多種場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體能量轉(zhuǎn)化放能——與吸能反應(yīng)相聯(lián)系儲(chǔ)能——與放能反應(yīng)相聯(lián)系能量來源高能磷酸鍵有機(jī)物和光能能量去向用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存于ATP中綜上所述，ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的過程應(yīng)判斷為“物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的”或解釋為“物質(zhì)是可以循環(huán)利用的，能量是不能循環(huán)的”?！纠}練習(xí)】1.血液中谷丙轉(zhuǎn)氨酶的量是判斷肝功能的重要指標(biāo)之一。該酶的作用是催化細(xì)胞內(nèi)谷氨酸和丙酮酸反應(yīng)，生成丙氨酸。下列有關(guān)敘述正確的是（）A.丙氨酸屬于非必需氨基酸B.控制該酶的基因只存在于肝細(xì)胞C.該酶在核糖體合成后進(jìn)人內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中加工D.該酶能為谷氨酸和丙酮酸的反應(yīng)提供活化能2.如表為不同溫度條件下，三種酶活性高低的相對(duì)值。相關(guān)敘述正確的是（）10℃20℃30℃40℃a酶40659575b酶15609725c酶10255090A.a酶和b酶的最適溫度相同B.c酶的最適溫度一定大于40℃C.溫度髙于30℃時(shí)，酶都因結(jié)構(gòu)被破壞而活性降低D.40℃時(shí)，a酶和b酶的空間結(jié)構(gòu)可能發(fā)生改變3.如表為“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容，以下敘述錯(cuò)誤的是（）試管編號(hào)加入材料處理方法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象12mLH2O2溶液+2滴清水常溫?zé)o氣泡22mLH2O2溶液+2滴清水90℃水浴加熱少量氣泡，帶火星的衛(wèi)生香不復(fù)燃32mLH2O2溶液+2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液常溫較多氣泡，帶火星的衛(wèi)生香復(fù)燃42mLH2O2溶液+2滴肝臟研磨液常溫大量氣泡，帶火星的衛(wèi)生香猛烈復(fù)燃A.該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度、催化劑的種類等，因變量是H2O2的分解速率B.比較1號(hào)和4號(hào)試管，可以得出的結(jié)論是過氧化氫酶具有高效性C.比較1號(hào)和2號(hào)試管，可以得出的結(jié)論是加熱能提高H2O2的分解速率D.對(duì)照組是1號(hào)試管，實(shí)驗(yàn)組是2、3、4號(hào)試管4.下圖表示的是（）某類酶作用的模型，對(duì)該模型的解讀錯(cuò)誤的是（）A.酶與底物的結(jié)合具有專一性B.酶與底物的結(jié)合依賴特定的空間結(jié)構(gòu)C.圖中B可表示麥芽糖，在酶的催化下產(chǎn)生兩種單糖D.化學(xué)反應(yīng)前后，酶的結(jié)構(gòu)和活性不發(fā)生改變，可重復(fù)使用5.為探究酶的專一性，科研小組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，基本過程如表所示。123456本尼迪特試劑（mL）2222221%淀粉溶液（mL）3/3/3/2%蔗糖溶液（mL）/3/3/3稀釋的新鮮唾液（mL）//11//蔗糖酶溶液（mL）////11據(jù)表分析，下列敘述正確的是（）A.試管3和6的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能說明酶的作用具有專一性B.若試管4中出現(xiàn)陽性反應(yīng)，說明淀粉酶能夠分解蔗糖C.用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%的氯化鈉溶液配制1%的淀粉溶液D.試管3~6需在沸水浴中加熱2~3min，以利于酶的催化作用6.下列都可用“酶作用條件較溫和”進(jìn)行解釋的生物學(xué)現(xiàn)象是（）A.“高原反應(yīng)”和“不能用純氧搶救煤氣中毒的病人”B.“唾液淀粉酶進(jìn)入胃后不再催化淀粉水解”和“低溫保存的食物不易腐敗”C.“人發(fā)高燒時(shí)，渾身無力，食欲下降”和“人寒冷時(shí)，不由自主打寒戰(zhàn)”D.“沸水浸泡過的加酶洗衣粉洗滌效果不佳”和“胰島素不能口服”7.下列有關(guān)ATP的說法中，正確的是（）A.ATP中的“A”與DNA中的堿基“A”含義不同B.ATP分子由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成C.ATP連續(xù)脫掉兩個(gè)磷酸后，形成的物質(zhì)可參與DNA的合成D.ATP分子中含有核糖，而酶不含有核糖（多選題）8.下列哪些生理活動(dòng)不會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)ADP的含量增加（）A.小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收K+和Na+ B.腎小管對(duì)葡萄糖的重吸收C.血液中的葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞 D.甘油進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞（多選題）9.如圖表示生物體內(nèi)發(fā)生的兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)，下列相關(guān)說法中正確的是（）A.ATP與ADP間相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制只發(fā)生在真核細(xì)胞內(nèi)B.ATP分子水解時(shí)，圖中所示的化學(xué)鍵④最易斷裂C.細(xì)胞中的吸能反應(yīng)一般與ATP的合成反應(yīng)相聯(lián)系D.圖中酶1和酶2的化學(xué)本質(zhì)相同，但是二者的種類不同（多選題）10.如圖甲表示腺苷三磷酸的結(jié)構(gòu)，圖乙表示ATP在能量代謝中的作用。據(jù)圖判斷下列有關(guān)敘述正確的是（）A.圖甲中的五邊形表示脫氧核糖B.ATP中的能量可以來源于光能和化學(xué)能，也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能C.ATP被稱為高能磷酸化合物，因?yàn)榉肿又杏谢瘜W(xué)鍵貯存著大量的能量D.人體成熟紅細(xì)胞在線粒體中產(chǎn)生ATP

答案以及解析1.答案：A解析：A、丙氨酸能在人體內(nèi)合成，屬于非必需氨基酸，A正確；

B、控制該酶的基因存在于所有細(xì)胞中，但只在肝細(xì)胞中表達(dá)，B錯(cuò)誤；

C、由題干可知，谷丙轉(zhuǎn)氨酶是在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，屬于胞內(nèi)蛋白，不需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，C錯(cuò)誤；

D、谷丙轉(zhuǎn)氨酶能夠降低谷氨酸和丙酮酸反應(yīng)的活化能，而不是提供活化能，D錯(cuò)誤。

故選：A。

2.答案：D解析：從表中所給數(shù)據(jù)分析，a酶和b酶的最適溫度均為30℃左右，但無法比較a酶和b酶最適溫度的高低，表中數(shù)據(jù)不能說明a酶和b酶的最適溫度相同，A錯(cuò)誤；c酶的最適溫度一定大于30℃，但不一定大于40℃，B錯(cuò)誤；a酶和b酶的最適溫度均為30℃左右，若a酶、b酶的最適溫度高于30℃，當(dāng)溫度稍高于30℃時(shí)，a酶、b酶的空間結(jié)構(gòu)可能沒有被破壞，而c酶的最適溫度為40℃左右，當(dāng)溫度稍高于30℃時(shí)，c酶的空間結(jié)構(gòu)也沒有被破壞，C錯(cuò)誤；對(duì)于a酶和b酶，40℃超過了它們的最適溫度，酶的空間結(jié)構(gòu)可能會(huì)發(fā)生改變，D正確。3.答案：D解析：分析表格可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度、催化劑的種類等，因變量是H2O2的分解速率，A正確；比較1號(hào)和4號(hào)試管，可以得出的結(jié)論是過氧化氫酶具有催化作用，比較3號(hào)和4號(hào)試管，可以得出的結(jié)論是過氧化氫酶具有高效性，B錯(cuò)誤；2號(hào)試管有少量氣泡，1號(hào)試管無氣泡，可以得出的結(jié)論是加熱能提高H2O2的分解速率C正確；不作任何處理的組是空白對(duì)照組，所以1號(hào)是對(duì)照組，2、3、4號(hào)試管是實(shí)驗(yàn)組，D正確。4.答案：C解析：5.答案：C解析：本題考查酶的特性。試管3和試管6沒有遵循單一變量原則，不能相比較說明酶的作用具有專一性，A錯(cuò)誤；若試管4中出現(xiàn)陽性反應(yīng)，說明試管中有還原糖，但不能說明淀粉酶能分解蔗糖，B錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)中，需用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%的氯化鈉溶液配制1%的淀粉溶液，即先將0.3g氯化鈉溶于98.7mL水中，充分溶解后，再加入1g淀粉，充分振蕩即可得到，C正確；試管3~6在沸水浴中加熱2~3min，酶會(huì)失活，D錯(cuò)誤。6.答案：B解析：“高原反應(yīng)”是由于機(jī)體缺氧，“不能用純氧搶救煤氣中毒的病人”是由于血液中的二氧化碳可作為化學(xué)物質(zhì)刺激呼吸中樞；“唾液淀粉酶進(jìn)入胃后不再催化淀粉的水解”是酶的催化需要適宜的pH，“低溫保存食物不易腐敗”是由于微生物細(xì)胞內(nèi)的酶在低溫條件下活性受到抑制，兩個(gè)實(shí)例均體現(xiàn)出酶的催化作用條件溫和；“人發(fā)高燒時(shí)，渾身無力，食欲下降”能體現(xiàn)酶的催化作用需要適宜的溫度，“人寒冷時(shí)，不由自主打寒戰(zhàn)”是神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)果；“沸水浸泡過的加酶洗衣粉洗滌效果不佳”是由于高溫破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)，但“胰島素不能口服”是由于胰島素是蛋白質(zhì)，口服后會(huì)被水解為氨基酸，失去原有的作用。7.答案：A解析：ATP中的“A”代表腺苷，其由腺嘌呤和核糖結(jié)合而成，DNA中的堿基“A”代表腺嘌呤，A正確；ATP是由一分子腺嘌呤、分子核糖和三個(gè)相連的磷酸基團(tuán)構(gòu)成的，B錯(cuò)誤；腺苷中的糖是核糖，因此ATP連續(xù)脫掉兩個(gè)磷酸后，形成的物質(zhì)可參與RNA的合成，C錯(cuò)誤；ATP分子中含有核糖，酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，RNA中含有核糖，但蛋白質(zhì)不含核糖，D錯(cuò)誤。8.答案：CD解析：CD導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)ADP含量增加的生理過程是消耗ATP的過程。小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收K+和Na+、腎小管對(duì)葡萄糖的重吸收都是主動(dòng)運(yùn)輸，消耗ATP，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)ADP的含量增加，A、B不符合題意；血液中的葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的方式是協(xié)助擴(kuò)散，甘油進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散，它們均屬于被動(dòng)運(yùn)輸，不消耗ATP，不會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)ADP的含量增加，C、D符合題意。9.答案：BD解析：細(xì)胞內(nèi)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，是生物界的共性，即該過程也可發(fā)生在原核細(xì)胞內(nèi)，A錯(cuò)誤；ATP分子水解時(shí)，遠(yuǎn)離腺苷的特殊化學(xué)鍵，即題圖中所示的化學(xué)鍵④最易斷裂，B正確；細(xì)胞中的吸能反應(yīng)一般與ATP的水解反應(yīng)相聯(lián)系，放能反應(yīng)一般與ATP的合