高考生物一輪復(fù)習 第3單元第1講 酶和ATP教學案 新人教版必修1

第1講酶和ATP

1.酶在代謝中的作用（II）

2.ATP在能量代謝中的作用（II）

3.實驗：探究影響酶活性的因素

1.ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)（生命觀念）

2.根據(jù)實驗總結(jié)酶的化學本質(zhì)與特性（科學思維）

3.探究溫度、pH對酶促反應(yīng)的影響（科學探究）

4.酶在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用（社會責任）

考點一酶的本質(zhì)、作用和特性

［知識?能力?素養(yǎng)】

氯頜一研慎1

1.酶的本質(zhì)和作用

（1）酶本質(zhì)的探索歷程（連線）

科學家主要觀點或成就

①巴斯德a.引起發(fā)酵的是酵母細胞中的某些物

質(zhì)，細胞死亡并裂解后才能起作用

②李比希b.少數(shù)RNA也具有生物催化功能

③畢希納C.把從酵母細胞中提取出的能引起發(fā)

酵的物質(zhì)叫釀酶

④薩姆納d.從刀豆種子中提取出版酶（第一個）

⑤切赫和

奧特曼e.證明）R酶的化學本質(zhì)（蛋白質(zhì)）和作

用（分解尿素）

f.糖類變成酒精必須有酵母活細胞的

參與

提示：①一f②一a③一c④一d、e⑤一b

⑵酶的本質(zhì)和作用

化學本質(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甘酸

合成場所核糖體主要是細胞核（真核細胞）

來源一般來說，活細胞（哺乳動物成熟的紅細胞除外）都能產(chǎn)生酶

作用場所細胞內(nèi)、外或生物體外均可

生理功能催化作用

⑶作用機理

①活化能：分子從賞態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。

②作用機理：降低化學反應(yīng)的活化能。

③如圖曲線表示在無酶催化和有酶催化條件下某化學反應(yīng)的能量變化過程。

I.無酶催化與有酶催化的反應(yīng)曲線分別是②

II.ca段與ba段的含義分別是無催化劑的條件下反應(yīng)所需要的活化能、酶降低的活化能。

III.若將酶催化改為無機催化劑催化該反應(yīng)，則b點在縱軸上將向上移動。

2.比較過氧化氫在不同條件下的分解

⑴實驗過程

個加2滴質(zhì)量分數(shù)為|卬衛(wèi)

35%的FeCh溶液_□生

』一2mL體積分數(shù)為U香

比較.Fe"催化過

?氧化氫分解13%的過氧化氫溶液2

過氧_M_r產(chǎn)生氣泡小、少、慢

化氫囹L無火焰的衛(wèi)生香燃燒

酶和

|T加2滴肝臟研磨液|叱衛(wèi)

Fe3+

比2L體積分數(shù)為一口魯

的催m

過氧化氫酶f3%的過氧化氫溶液早

化效n催化過氧化

率

氫分解扁H產(chǎn)生氣泡大、多、快

微紂t無火焰的衛(wèi)生香劇烈燃燒

（2）變量分析

I自變量一無機催化劑和過氧化氫酶

I因變量卜底物（比（）2）的分解速率，可用產(chǎn)生氣泡的多少表示

.￥—|加入H2O2的量；實驗室的溫度；FeCh和肝臟研

”大義堇『磨液的新鮮程度

3.酶的特性

（1）高效性:催化效率大約是無機催化劑的IO,?d倍。

（2）專一性:每一種酶只能催化一種或一類化學反應(yīng)。

（3）作用條件較溫和：在最適宜的溫度和pH條件下,酶的活性最高。高溫、過酸、過堿

會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而失活；低溫條件下酶的活性很低，但空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

斷正誤

1.酶提供了反應(yīng)過程所必需的活化能。（X）

提示：酶的作用是降低活化能。

2.酶活性的發(fā)揮離不開其特定的結(jié)構(gòu)。（J）

3.高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性。（X）

提示：低溫不破壞酶的結(jié)構(gòu)。

4.酶活性最高時的溫度適合酶的保存。（X）

提示：酶適合保存在低溫條件下。

5.酶在催化反應(yīng)完成后立即被分解。（X）

提示：酶是催化劑，其在催化反應(yīng)完成后不會被分解。

6.酶只能在細胞內(nèi)發(fā)揮作用。（X）

提示：酶在細胞內(nèi)和細胞外都能發(fā)揮作用。

E1酸-突-破

i.結(jié)合圖示理解酶的特性

（1）高效性

①曲線分析：酶對應(yīng)曲線A,無機催化劑對應(yīng)曲線B,未加催化劑對應(yīng)曲線C。

②結(jié)論：與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而酶的催化效率更高。

⑵專一性

⑥EE

K>

①圖形分析：

A

I.圖中所示的化學反應(yīng)：B----*E+F?

II.圖中C、D表示不能被該酶催化的物質(zhì)。

②結(jié)論：每一種酶只能催化一種或一類化學反應(yīng)。

(3)作用條件較溫和

①酶活性：酶對化學反應(yīng)的催化效率稱為酶活性。

②曲線分析：如圖為溫度、pH對酶活性的影響。

0abc溫度OdefpH

甲乙

I.甲、乙兩圖橫坐標分別表示溫度、pH,b點表示最適溫度，e點表示最適pH。

II.甲圖中，溫度由a變?yōu)閎時，酶活性升高；由c變?yōu)閎時，酶活性不變，原因是高溫

時酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞且不可恢復(fù)。

III.乙圖中，pH由d變?yōu)閑或由f變?yōu)閑時，酶活性均不變，原因是過酸、過堿都會導(dǎo)

致酶的空間結(jié)構(gòu)破壞且不可恢復(fù)。

③結(jié)論：在適宜的溫度、pH條件下，酶的活性最高。

2.底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響

°底物濃度

(酶量一定)

甲乙

(1)甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快,

但當?shù)孜镞_到一定濃度后，受酶數(shù)量的限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。

(2)乙圖：在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。

"科學思維——演繹勺推理勿

1.甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時間的關(guān)系如圖所示，請思考:

(1)甲、乙兩種酶的化學本質(zhì)是否相同？

(2)乙酶活性改變的機制是什么？

提示：(1)觀察題曲線圖可知，甲酶的活性始終保持不變，表明甲酶能抵抗該種蛋白酶的

降解，則甲酶的化學本質(zhì)不是蛋白質(zhì)而是RNA,乙酶能被蛋白酶破壞，活性降低，則乙酶的化

學本質(zhì)為蛋白質(zhì)。

(2)乙酶被降解的過程中其分子空間結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，從而使其活性喪失。

及科學思維——m納勺概括加

2.溫度和pH對酶促反應(yīng)速率的影響與底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)速率影響的本質(zhì)有

什么不同？

提示：溫度和pH影響酶促反應(yīng)速率的原因是影響了酶的活性；底物濃度和酶濃度影響酶

促反應(yīng)速率的原因是影響了酶分子和底物分子的結(jié)合，酶的活性并沒有改變。

以科學探究——實驗設(shè)計”

3.酶活性受多種因素的影響，如圖表示抑制酶活性的兩個模型，模型A中的抑制劑與底

物競爭酶的活性位點，從而降低酶對底物的催化效應(yīng)；模型B中的抑制劑與酶活性位點以外

的其他位點結(jié)合，能改變酶的構(gòu)型，使酶不能與底物結(jié)合，從而使酶失活。

模型B

研究發(fā)現(xiàn)某氨基酸能降低酶G的活性。請設(shè)計實驗探究某氨基酸降低酶G活性的作用方

式屬于模型A還是模型B,簡要寫出(1)實驗思路；(2)預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論。

提示：(1)在酶G量一定且底物濃度合適并使酶活性充分發(fā)揮的反應(yīng)體系中加入某氨基

酸，同時不斷提高底物濃度，觀察酶促反應(yīng)速率變化。

(2)若酶促反應(yīng)速率能恢復(fù)，則說明某氨基酸降低酶活性的作用方式屬于模型A；若酶促

反應(yīng)速率不能恢復(fù)，則說明某氨基酸降低酶活性的作用方式屬于模型B。

［考法?考技?考能】

考法1,考查酶本質(zhì)、作用和特性

1.（2019?日照期中）下列有關(guān)酶的敘述，正確的是（）

A.酶的數(shù)量因參與化學反應(yīng)而減少

B.細胞中所有酶的合成都受基因控制

C.同一生物體內(nèi)的各種酶的催化反應(yīng)條件都相同

D.活細胞都能產(chǎn)生酶，酶在細胞內(nèi)才起催化作用

B［酶是生物催化劑，酶促反應(yīng)前后酶的數(shù)量不變，A項錯誤；細胞中的酶是蛋白質(zhì)或

RNA,它們的合成都受基因控制，B項正確；同一生物體內(nèi)的各種酶的催化反應(yīng)條件可能不同，

C項錯誤；活細胞都能產(chǎn)生酶，酶在細胞內(nèi)和細胞外都能起催化作用，D項錯誤。］

2.（2019?濰坊期中）下列關(guān)于酶的敘述，正確的是（）

A.酶的基本組成單位都是氨基酸

B.所有活細胞都含有與細胞呼吸有關(guān)的酶

C.酶不參與構(gòu)成細胞結(jié)構(gòu)也不供能，但可調(diào)節(jié)細胞代謝

D.酶能加快反應(yīng)速度是因為它能顯著提高化學反應(yīng)的活化能

B［酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核甘酸，A項錯誤；活細胞都要進行細胞呼吸，

因此所有活細胞都含有與細胞呼吸有關(guān)的酶，B項正確；酶不參與構(gòu)成細胞結(jié)構(gòu)也不供能，也

不調(diào)節(jié)細胞代謝，只是起催化作用，C項錯誤；酶能加快反應(yīng)速度是因為它能顯著降低化學反

應(yīng)的活化能，D項錯誤。］

圜錯警示.與酶相關(guān)的常見誤區(qū)明示

項目正確說法錯誤說法

化學本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)

一般來說，凡是活細胞都能產(chǎn)生酶（不

產(chǎn)生部位具有分泌功能的細胞才能產(chǎn)生酶

考慮哺乳動物的成熟紅細胞）

合成原料氨基酸或核糖核甘酸氨基酸

合成場所核糖體或細胞核核糖體

生理功能生物催化劑，只起催化作用酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能

來源在生物體內(nèi)合成有的來源于食物

既可在細胞內(nèi)，也可在細胞外、體外

作用場所只在細胞內(nèi)起催化作用

發(fā)揮作用

低溫影響酶的活性，不破壞酶的結(jié)構(gòu)，

溫度影響低溫會引起酶變性失活

但高溫易使酶失活

作用前后催化反應(yīng)前后的數(shù)量和性質(zhì)沒有變化發(fā)生催化作用后被分解

考法2,影響酶促反應(yīng)的坐標曲線分析

3.（2019?汕頭模擬）甲、乙兩圖是溫度、pH對酶活性影響的數(shù)學模型。下列有關(guān)說法

錯誤的是（）

v(mmol,s-1)v(mmol,s-1)

C

府)

A.兩圖中B點代表的含義分別是酶的最適溫度和最適pH下的反應(yīng)速率

B.兩圖中A點對應(yīng)的值對酶活性的影響不相同

C.兩圖中C點對應(yīng)的溫度或pH對酶活性的影響相同

D.保存酶制品最好選擇兩圖中B點對應(yīng)的溫度和pH

D［甲、乙兩圖中，在B點對應(yīng)的溫度和pH下，酶促反應(yīng)速率最大，酶的活性最高，分

別表示酶的最適溫度和最適pH,A正確。甲圖中A點對應(yīng)的溫度較低，酶的活性很低，但酶

的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；乙圖中A點對應(yīng)的pH過低，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。

因此，甲、乙兩圖中A點對應(yīng)的值對酶活性的影響不相同，B正確。甲、乙兩圖中C點對應(yīng)的

溫度或pH均過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活，C正確。低溫條件下，酶的

活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以升高。因此，保存酶制品最

好在低溫條件下保存，即甲圖中的A點，D錯誤。故選D。］

4.（2019?長郡中學測試）長郡中學高三生物興趣小組為了研究pH對某種酶活性的影響，

設(shè)置a、b、c三組實驗，各組pH條件均不同，其他條件相同且適宜。測定各組在不同反應(yīng)時

間內(nèi)的產(chǎn)物量，結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)分析不正確的是（）

反應(yīng)時間

A.a組的pH可能高于b組的pH

B.a組pH條件下，該酶降低化學反應(yīng)的活化能可能最多

C.在c組pH條件下比較適宜保存酶

D.實驗要求“其他條件相同且適宜”的目的是減少實驗誤差

C［酶的活性在最適pH條件下最高，pH偏高或偏低，酶的活性都會明顯降低，在過酸

或過堿的條件下，酶會變性失活。據(jù)此依題意并分析圖示可知：a組酶的活性高于b組酶的活

性，因此a組的pH可能高于b組的pH,A正確；與b、c組相比，a組酶的活性最高，說明a

組pH條件下，該酶降低化學反應(yīng)的活化能可能最多，B正確；c組產(chǎn)物的最大生成量明顯低

于a、b組，說明在c組pH條件下，酶已經(jīng)變性失活，不適宜保存酶，C錯誤；實驗中的“其

他條件”為無關(guān)變量，實驗要求“其他條件相同且適宜”的目的是減少實驗誤差，D正確。］

解廊

(1)識標：“識標明變量”。明確酶促反應(yīng)曲線坐標圖中橫坐標(自變量)和縱坐標(因變

量)的含義。

(2)析線：“析線理關(guān)系”。分析酶促反應(yīng)曲線走勢，明確因變量怎樣隨自變量的變化而

變化?！吧仙薄跋陆怠薄跋壬蠼怠薄跋壬蠓€(wěn)”“水平”等。

(3)明點(特殊點)：“抓點求突破”。明確酶促反應(yīng)曲線中起點、終點、頂點、拐點、交

叉點、特殊條件下的交點等表示的生物學含義。

(4)判斷：“先分后合巧辨析”。對多條酶促反應(yīng)曲線圖，根據(jù)曲線上不同標示物識別曲

線所代表的意義(有的曲線直接標出)，首先對每一條曲線單獨分析，進行比較，判斷曲線間

有無聯(lián)系或找出相互關(guān)系，然后綜合分析。

考占一探究影響酶活性的因素(實驗)

［實驗基礎(chǔ)】

1.實驗原理

(1)酶活性：酶對化學反應(yīng)的催化效率。

(2)淀粉水解

①淀粉檢測：加入碘液,溶液變藍色。

②淀粉酶可催化淀粉水解。

⑶HzO2分解

①Hq可分解為慶0和

②壓可在H◎酶的催化作用下快速分解。

③常溫下H202易分解，高溫可以使出。2分解加快。

2.實驗方案設(shè)計與預(yù)期結(jié)果

比較項目探究溫度對酶活性的影響探究pH對酶活性的影響

實驗材料淀粉溶液、淀粉酶溶液HQ?溶液、HQ酶溶液

無關(guān)反應(yīng)物與酶的量、溶液pH等應(yīng)適宜且反應(yīng)物與酶的量、溫度等應(yīng)適宜且

變量

變量相同相同

控制

自變先將反應(yīng)物溶液與酶溶液在各梯度通先將反應(yīng)物溶液與酶溶液分別調(diào)至

量度下分別保溫，然后混合各梯度pH,然后混合

因變量檢測滴加碘液,觀察溶液顏色變化觀察氣泡產(chǎn)生的快慢

預(yù)期結(jié)果酶活性較低時，溶液變?yōu)樗{色酶活性較低時，氣泡產(chǎn)生較慢

【關(guān)鍵點撥】

1.探究溫度影響酶活性的實驗不宜選擇過氧化氫（H曲）和過氧化氫酶作實驗材料，因為

過氧化氫GM）》在常溫常壓時就能分解，加熱條件下分解會加快，從而影響實驗結(jié)果。

2.探究pH影響酶活性的實驗不宜選擇淀粉和淀粉酶作實驗材料，因為強酸強堿能催化

淀粉水解，從而影響實驗結(jié)果。

3.若選擇淀粉和淀粉酶探究溫度影響酶的活性，檢測底物被分解的試劑宜選用碘液，不

宜選用斐林試劑，因為用斐林試劑鑒定時需水浴加熱，而該實驗中需嚴格控制溫度。

4.在探究溫度影響酶活性的實驗中應(yīng)將淀粉溶液和淀粉酶溶液在設(shè)定的溫度下先保溫一

段時間后再混合，而不能先混合再保溫，因為酶具有高效性，酶和底物混合后，就發(fā)揮催化

作用，這樣反應(yīng)不是在設(shè)定的溫度下完成，自變量控制不嚴格。

5.在探究pH對酶活性的影響時，需要保證酶的最適溫度（排除溫度干擾），且將酶溶液

的pH調(diào)至實驗要求的pH后再讓反應(yīng)物與底物接觸，不宜在未達到預(yù)設(shè)pH前，讓反應(yīng)物與酶

接觸。

【對應(yīng)練習】

1.探究溫度對酶活性影響最合理的實驗步驟是（）

①取3支試管，編號，各注入2mL淀粉液；另取3支試管，編號，各自注入1mL新鮮

的淀粉酶溶液②將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉液試管中，維持各自的溫度5min③

向各試管中滴一滴碘液④將6支試管分成三組，每組各有一份淀粉液和一份淀粉酶溶液，

分別放在60°C的熱水、沸水和冰水中⑤觀察實驗現(xiàn)象

A.①②④③⑤B.①③②④⑤

C.①③④②⑤D.①④②③⑤

D［實驗設(shè)計要排除無關(guān)變量，酶和底物保持在相同溫度下發(fā)生催化反應(yīng)，才能嚴格控

制溫度。］

2.（2019?山西聯(lián)考）為探究影響酶活性的因素，某班同學設(shè)計了如下實驗，其中合理的

是（）

編號探究課題選用材料與試劑

A溫度對酶活性的影響新制的蔗糖酶溶液可溶性淀粉溶液碘液

新制的淀粉酶溶液可溶性淀粉溶液斐林試

B溫度對酶活性的影響

劑

CpH對酶活性的影響過氧化氫溶液新鮮的肝臟研磨液

DpH對酶活性的影響新制的淀粉酶溶液可溶性淀粉溶液碘液

C［探究溫度對酶活性的影響，自變量是溫度的不同，依據(jù)酶的專一性，應(yīng)選擇新制的

淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液，用碘液檢測淀粉的剩余量，但不能用斐林試劑檢測淀粉的水

解產(chǎn)物還原糖，因為用斐林試劑檢測需水?。?0?65°C）加熱，對實驗產(chǎn)生干擾，A、B錯誤；

探究pH對酶活性的影響，自變量是pH的不同，新鮮的肝臟研磨液中含有過氧化氫酶，過氧

化氫酶催化過氧化氫水解產(chǎn)生水和氧氣，因此可通過觀察單位時間內(nèi)氣泡的產(chǎn)生量來推知過

氧化氫酶的活性，C正確；因淀粉及其水解產(chǎn)物都能與碘液發(fā)生反應(yīng)，且淀粉在酸性條件下加

熱，也會發(fā)生自然水解，所以探究pH對酶活性的影響，不能使用新制的淀粉酶溶液、可溶性

淀粉溶液和碘液，D錯誤。］

3.（2019?深圳模擬）由青霉菌中提取的淀粉酶在不同溫度條件下分別催化淀粉反應(yīng)1h

和2h,其產(chǎn)物麥芽糖的相對含量如圖所示。相關(guān)分析正確的是（）

A.第1h內(nèi)，酶的最適溫度在45?50°。之間

B.第1h到第2h,45℃條件下淀粉酶活性提高

C.第1h到第2h,50℃條件下酶的催化作用明顯

D.若只生產(chǎn)1h,45°C左右時麥芽糖產(chǎn)量相對較高

D［由圖分析可知，第1h內(nèi)，酶的最適溫度在40?50℃之間，A錯誤；第1h到第2

h,45℃條件下淀粉酶活性并未提高，只是因為1h的時間并未將所有淀粉分解成麥芽糖，因

此，麥芽糖會在1h的基礎(chǔ)上有所增加，B錯誤；第1h到第2h,50℃條件下，產(chǎn)物的量不

變，說明酶的催化作用已經(jīng)喪失，C錯誤；由圖可知，若只生產(chǎn)1h,45℃左右時麥芽糖產(chǎn)量

相對較高，D正確。綜上所述，選D項。］

4.圖表是某小組為探究“過氧化氫酶的活性是否受pH的影響”而設(shè)計的實驗操作步驟

（豬肝中含有過氧化氫酶）。請回答下列問題:

操作步驟操作方法試官甲試管乙

1加體積分數(shù)為3%的H2O2溶液2mL2mL

2加質(zhì)量分數(shù)為5%的鹽酸溶液1mL/

3加質(zhì)量分數(shù)為5%的氫氧化鈉溶液/1mL

4加質(zhì)量分數(shù)為20%的豬肝研磨液2滴2滴

5觀察相同時間內(nèi)試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量

⑴上述操作步驟中存在明顯的缺陷，請寫出改進方案：①

(2)在完成改進方案后，若實驗結(jié)果為,則說明過氧化氫酶的活性受

pH的影響。

(3)如果本實驗用出現(xiàn)一定氣泡數(shù)量所需要的時間來表示酶的活性，那么所需的時間越

長，酶的活性越。

(4)如果將本實驗的自變量換成溫度來探究“過氧化氫酶的活性是否受溫度的影響”，你

認為是否合適？，原因是。

［解析］(1)本實驗應(yīng)該有蒸儲水對照、過酸、過堿這三組，并且應(yīng)該是自變量處理在前。

(2)在完成改進方案后，若甲、乙兩試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量少，丙試管中產(chǎn)生大量的氣泡，則

說明過氧化氫酶的活性受pH的影響；若甲、乙、丙3支試管中產(chǎn)生的氣泡的情況基本一樣，

則說明過氧化氫酶的活性不受pH的影響。(3)如果本實驗用出現(xiàn)一定氣泡數(shù)量所需要的時間

來表示酶的活性，那么所需的時間越長，酶的活性越低。(4)過氧化氫會隨溫度升高分解加快,

從而對實驗結(jié)果造成干擾，故不能用過氧化氫酶來探究溫度對酶活性的影響。

［答案］(1)①操作步驟1、4互換②增加丙試管，在加入鹽酸或氫氧化鈉的步驟中換

為加入1mL蒸儲水，其他步驟與修正后的步驟相同

(2)甲、乙兩試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量少，丙試管中產(chǎn)生大量的氣泡

⑶低(或“弱”)

(4)不合適過氧化氫會隨溫度升高分解加快，從而對實驗結(jié)果造成干擾

考點三ATP的結(jié)構(gòu)和功能

［知識■能力?素養(yǎng)】

氯碼-研r賣~i

1.ATP的結(jié)構(gòu)

(l)ATP的元素組成:C、

(2)ATP的化學組成:一分子腺喋吟,一分子核糖和三分子磷酸基團。

(3)ATP的結(jié)構(gòu)簡式:A——P?P?P。

(4)ATP中的能量：主要儲存在高能磷酸鍵中。

2.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化

（1）轉(zhuǎn)化原因：ATP的化學性質(zhì)不穩(wěn)定，遠離腺背的那個高能磷酸鍵容易斷裂與合成。

（2）轉(zhuǎn)化關(guān)系及過程比較：

項目ATP的合成ATP的水解

酶酶

反應(yīng)式

ADP+Pi+能量——>ATPATP——>ADP+Pi+能量

所需酶ATP合成酶ATP水解酶

能量來源光能（光合作用）、化學能（細胞呼吸）儲存在高能磷酸鍵中的能量

能量去路儲存于形成的高能磷酸鍵中用于各項生命活動

反應(yīng)場所細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體生物體的需能部位

3.ATP的功能與動、植物細胞代謝

ADP+Pi

光能一唱ATP—A*（CHzO）中的化學能

需細胞呼吸一熱能（散失）ADP+Pi

筋細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體'化學能便上能量（用于各

ADP+Pi廣A'酶項生命潔動+

（1）植物細胞可以通過光合作用和細胞呼吸形成ATP,而動物細胞只能通過細胞呼吸形成

ATP?

（2）植物光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP一般只用于喳反應(yīng)，不用于其他生命活動；植物

或動物細胞呼吸產(chǎn)生的ATP才能用于多種生命活動。

（3）ATP水解釋放的能量可用于主動運輸、發(fā)光發(fā)電、肌肉收縮、物質(zhì)合成、大腦思考等。

。判斷正誤

1.1個ATP分子中只含有1個腺喋吟和3個磷酸基團。（X）

提示：1個ATP分子中含有1個腺噪吟、1個核糖和3個磷酸基團。

2.ATP水解釋放的能量可用于細胞內(nèi)的吸能反應(yīng)。（J）

3.淀粉水解成葡萄糖時伴隨有ATP的生成。（X）

提示：淀粉水解成葡萄糖時不合成ATP。

4.人在饑餓時，細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態(tài)平衡。

（X）

提示：細胞中的ATP與ADP的含量處于動態(tài)平衡狀態(tài)，保證能量供應(yīng)。

5.無氧條件下，光合作用是葉肉細胞產(chǎn)生ATP的唯一來源。（X）

提示：無氧呼吸也能產(chǎn)生ATP。

6.線粒體內(nèi)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和葉綠體中進行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)中都能合成ATP。

(X)

提示：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上不能產(chǎn)生ATP。

7.ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)，但它在細胞中的含量很少，ATP與ADP時刻不停地

進行相互轉(zhuǎn)化。(J)

H耀-突-破1

1.ATP的再生和利用圖解

植物廠光合作用:光能鮮強上ADP+P匡ATP=>^￡4綠體

光反應(yīng))傳遞、轉(zhuǎn)化熱能一散失

細菌*細胞呼吸而機物等整能量］黑含黑

宜菌一/有。臧無心［化學偏基質(zhì)和線粒體

真菌x/化亍呢］酶中(原核生物發(fā)

動物//ATP|生于細胞質(zhì)中)

ADP+PJ

2.細胞內(nèi)常見產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程

轉(zhuǎn)化場所常見的生理過程

細胞膜消耗ATP：主動運輸、胞吞、胞吐

產(chǎn)生ATP：細胞呼吸第一階段

細胞質(zhì)基質(zhì)

消耗ATP：一些吸能反應(yīng)

產(chǎn)生ATP：光反應(yīng)

葉綠體

消耗ATP：暗反應(yīng)和自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等

產(chǎn)生ATP：有氧呼吸第二、三階段

線粒體

消耗ATP：自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等

核糖體消耗ATP：蛋白質(zhì)的合成

細胞核消耗ATP：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等

霰后-提?升1

"生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀加

1.據(jù)圖分析ATP的結(jié)構(gòu)和特點

；Riyake；?①

e

(1)圖示a處應(yīng)為“一H”還是“一0H”?

(2)圖示b、c、d所示化學鍵是否相同？其中最易斷裂和重建的是哪一個？

(3)圖示框e中結(jié)構(gòu)的名稱是什么？它與RNA有何關(guān)系？

提示：(1)圖示a處應(yīng)為“一0H”，因為該五碳糖為核糖。

(2)圖示b為普通磷酸鍵，c、d則為高能磷酸鍵，其中d處的化學鍵最易斷裂和重建。

(3)圖示框e中結(jié)構(gòu)為腺喋吟核糖核昔酸，它是構(gòu)成RNA的基本單位之一。

〃科學思維—歸納與概括加

2.細胞內(nèi)ATP和ADP的轉(zhuǎn)化是不是可逆反應(yīng)？為什么？

提示：細胞內(nèi)ATP的合成和ATP的水解在所需的酶、能量來源、能量去路和反應(yīng)場所方

面不盡相同，因此細胞內(nèi)ATP和ADP的轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)，但物質(zhì)可以重復(fù)利用。

加科學思維—批判性思維”

3.人的心肌細胞比口腔上皮細胞新陳代謝旺盛，那么心肌細胞比口腔上皮細胞含有的

ATP多嗎？

提示：ATP在細胞中的含量很少，心肌細胞含有的ATP并不比口腔上皮細胞多，只是ATP

與ADP的相互轉(zhuǎn)化更迅速。

加科學探究—實驗設(shè)計以

4.實驗室里有螢火蟲尾部研磨粉、生理鹽水、葡萄糖溶液、ATP溶液，請設(shè)計實驗證明

ATP是直接能源物質(zhì)。寫出實驗步驟和實驗結(jié)果。

提示：將螢火蟲尾部研磨粉用生理鹽水配制成懸濁液；取兩支試管編號為甲、乙，分別

加入等量的已配制的懸濁液；向甲試管中加入兩滴ATP溶液，向乙試管中加入兩滴葡萄糖溶

液，在黑暗環(huán)境中觀察兩試管；觀察到甲試管發(fā)出熒光，乙試管沒有發(fā)出熒光。

［考法?考技?考能】

考法1kATP的結(jié)構(gòu)及其合成和利用

1.（2019?廣州一模）如圖表示生物體內(nèi)發(fā)生的兩個化學反應(yīng)，請判斷下列相關(guān)說法中正

確的是（）

A.ATP分子水解時，圖中所示的化學鍵③④最易斷裂

B.圖中酶1和酶2的化學本質(zhì)相同，但是二者的種類不同

C.細胞中的吸能反應(yīng)一般與ATP的合成反應(yīng)相聯(lián)系

D.ATP與ADP間相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制只發(fā)生在真核細胞內(nèi)

B［分析圖形可知，ATP分子水解時，圖中所示的化學鍵④最易斷裂，提供能量，A錯誤;

圖中酶1和酶2的化學本質(zhì)相同都是蛋白質(zhì)，但是二者的種類不同，B正確；細胞中的放能反

應(yīng)一般與ATP的合成反應(yīng)相聯(lián)系，吸能反應(yīng)一般與ATP的分解反應(yīng)相聯(lián)系，C錯誤；ATP與ADP

間相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制發(fā)生在一切細胞內(nèi)，D錯誤。］

2.（2019?濰坊期中）細胞內(nèi)的化學反應(yīng)伴隨著能量的變化。以下相關(guān)敘述錯誤的是

（）

A.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制是生物界的共性

B.光合作用暗反應(yīng)過程中有機物的合成需要ATP水解提供能量

C.有機物氧化分解釋放能量并儲存在ATP中，因此屬于吸能反應(yīng)

D.ATP水解釋放的能量也可以用于維持人體體溫的相對穩(wěn)定

C［放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量儲存在ATP中，有機物氧化分解釋

放能量并儲存在ATP中，屬于放能反應(yīng)。］

考法2+ATP的拓展考查

3.（2019?河南九校聯(lián)考）核昔三磷酸（NTP）包括ATP、GTP、UTP、CTP等，脫氧核昔三磷

酸（dNTP,d表示脫氧）包括dATP、dGTP、dTTP、dCTP。研究發(fā)現(xiàn)dNTP可作為DNA合成的原料。

下列敘述正確的是（）

A.dNTP和NTP的區(qū)別體現(xiàn)在五碳糖的種類不同

B.dNTP含有2個高能磷酸鍵，可為DNA復(fù)制提供能量

C.DNA復(fù)制時需dATP、dTTP越多，則DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定

D.真核細胞分裂時，胞內(nèi)dNTP都進入細胞核內(nèi)參與DNA的復(fù)制

B［dNTP和NTP的區(qū)別在于五碳糖種類不同和堿基種類不同，A錯誤；DNA復(fù)制時，dNTP

需要斷裂2個高能磷酸鍵，可為DNA復(fù)制提供能量，B正確；DNA復(fù)制時需dCTP、dGTP越多，

則DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，C錯誤；真核細胞進行分裂時，除核DNA進行復(fù)制外，細胞質(zhì)DNA也有復(fù)

制，胞內(nèi)dNTP不可能全部進入細胞核中，D錯誤。因此，本題答案選B。］

易錯矯正突破選擇題長句背誦突破非選擇題

1.四個角度區(qū)別酶和激素

幾乎所有活細胞都產(chǎn)生

只有內(nèi)分泌細胞才產(chǎn)生

絕大多數(shù)為蛋白質(zhì)，極少數(shù)為RNA

蛋白質(zhì)、多肽、固醇、氨基酸衍生物等

唯一作用為“催化”即降低化學反應(yīng)活化能

作為“信號分子”作用于相應(yīng)靶細胞，改變

細胞代謝狀況

反應(yīng)前后其性質(zhì)與量均不改變，故可多次

利用

發(fā)揮作用后將被滅活

2.ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不可等同于能量。

3.細胞中ATP的含量很少，但是ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化非常迅速，能為生命活動提供大

量能量。無論是飽食還是饑餓，ATP與ADP的含量都保持動態(tài)平衡，不會劇烈變化。

1.同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。

2.酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。

3.酶具有專一性和高效性，作用條件較溫和。

4.低溫抑制酶的活性，但不破壞酶的空間結(jié)構(gòu)。

5.高溫、過酸、過堿都會導(dǎo)致酶分子空間結(jié)構(gòu)破壞而永久失去活性。

6.ATP是為細胞生命活動提供能量的直接能源物質(zhì)。

7.細胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制，是生物界的共性。

8.吸能反應(yīng)一般與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系，需要ATP水解酶的催化，同時也消耗水；放

能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系。

真題體驗I感悟高考淬煉考能

1.（2019?天津高考）下列過程需ATP水解提供能量的是（）

A.唾液淀粉酶水解淀粉

B.生長素的極性運輸

C.光反應(yīng)階段中水在光下分解

D.乳酸菌無氧呼吸的第二階段

B［唾液淀粉酶水解淀粉是在消化道中進行的，不需要消耗ATP水解釋放的能量，A項

錯誤；生長素的極性運輸是細胞的主動運輸，需要消耗ATP水解釋放的能量，B項正確；光反

應(yīng)階段中水在光下分解產(chǎn)生［田和氧氣，不需要消耗ATP水解釋放的能量，C項錯誤；乳酸菌

無氧呼吸的第二階段是丙酮酸在酶的催化作用下轉(zhuǎn)化成乳酸，此過程既不產(chǎn)生ATP,也不消耗

ATP,D項錯誤。］

2.（2018?浙江高考）ATP是細胞中的能量“通貨”，下列敘述正確的是（）

A.ATP中的能量均來自細胞呼吸釋放的能量

B.ATP-ADP循環(huán)使得細胞儲存了大量的ATP

C.ATP水解形成ADP時釋放能量和磷酸基團

D.ATP分子中的2個高能磷酸鍵不易斷裂水解

C［光反應(yīng)和細胞呼吸可以產(chǎn)生ATPoATP在細胞內(nèi)含量少，易再生，ATP-ADP循環(huán)不

會使細胞儲存大量的ATPoATP水解形成ADP和磷酸基團，同時釋放能量。ATP中有兩個高能

磷酸鍵，其中遠離腺昔的高能磷酸鍵易水解，另一個高能磷酸鍵不易水解。］

3.（2017?全國卷II）下列關(guān)于生物體中酶的敘述，正確的是（）

A.在細胞中，核外沒有參與DNA合成的酶

B.由活細胞產(chǎn)生的酶在生物體外沒有催化活性

C.從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法

D.唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度和保存溫度都是37℃

C［本題考查酶的種類、分布、特性與保存。在細胞核外，葉綠體和線粒體中也含有參

與DNA合成的酶，A錯誤；由活細胞產(chǎn)生的酶，在生物體外適宜的條件下也有催化活性，如唾

液淀粉酶在適宜條件下可催化試管中的淀粉水解，B錯誤；鹽析可使蛋白質(zhì)沉淀，但不會破壞

蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，析出的蛋白質(zhì)仍可以溶解在水中，其化學性質(zhì)不會發(fā)生改變，C正確；唾

液淀粉酶催化反應(yīng)的最適溫度是37℃,但保存時應(yīng)在低溫條件下，D錯誤。］

4.（2016?全國卷I）若除酶外所有試劑均已預(yù)保溫，則在測定酶活力的實驗中，下列操

作順序合理的是()

A.加入酶一加入底物一加入緩沖液一保溫并計時一一段時間后檢測產(chǎn)物的量

B.加入底物一加入酶一計時一加入緩沖液一保溫一一段時間后檢測產(chǎn)物的量

C.加入緩沖液一加入