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1、第7讲ATP和酶考纲要求1.ATP在能量代谢中的作用()。2.酶在代谢中的作用()。3.实验：探究影响酶活性的因素。考点一ATP的结构与功能1ATP的结构(1)图中各部分名称：A腺嘌呤，腺苷，一磷酸腺苷，ADP，ATP，普通化学键，高能磷酸键。(2)ATP与RNA的关系：ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一。(3)结构特点ATP分子中远离A的那个高能磷酸键容易水解断裂，释放出能量，ATP就转化为ADP，ADP也可以接受能量而重新形成ATP。高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54 kJ/mol，所以说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。 2ATP与ADP的相互转化项目A
2、TP的合成ATP的水解反应式ADPPi能量ATPH2OATPH2OADPPi能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)储存在高能磷酸键中的能量能量去路储存于高能磷酸键中用于各项生命活动反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位3.ATP的功能与动、植物细胞代谢(1)植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP，而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP。(2)ATP水解释放的能量可用于主动运输、发光发电、肌肉收缩、物质合成、大脑思考等。(1)人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等()(2)线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光
3、反应的膜结构中都能合成ATP()(3)ATP是生命活动的直接能源物质，但它在细胞中的含量很少，ATP与ADP时刻不停地进行相互转化()(4)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应()(5)无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源()(6)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生ATP的合成与水解()(7) “能量”就是指ATP，ATP就是“能量”()据图分析ATP的结构和特点(1)图示a处应为“H”还是“OH”？提示图示a处应为“OH”，因为该五碳糖为核糖。(2)图示b、c、d所示化学键是否相同？其中最易断裂和重建的是哪一个？提示图示b为普通磷酸键，c、d则为高能磷酸键，
4、其中d处的化学键最易断裂和重建。(3)图示框e中结构的名称是什么？它与DNA、RNA有何关系？提示图示框e中结构为腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位之一，当发生逆转录时，它可与DNA链中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸配对。命题点一ATP的结构和特点分析1(2018广西北海高三一模)ATP是细胞直接的能源物质。dATP(d表示脱氧)是三磷酸脱氧腺苷的英文名称缩写，其结构式可简写成dAPPP。下列有关分析错误的是()A一分子dATP由三分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤组成B细胞内生成dATP时有能量的储存，常与放能反应相联系C在DNA合成过程中，dATP是构成DNA的基本单位之一DdATP具有
5、高能磷酸键，可能为细胞的某些反应提供能量答案C解析根据题意，dATP与ATP结构类似，从其结构简式可知，一分子dATP由三分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤组成，A正确；细胞内生成dATP时要形成高能磷酸键，有能量的储存，常与放能反应相联系，B正确；DNA的基本组成单位是四种脱氧核苷酸，而dATP是三磷酸脱氧腺苷，在DNA合成过程中，dATP不是构成DNA的基本单位，C错误；dATP含有2个高能磷酸键，可能为细胞的某些反应提供能量，D正确。2(2019成都七中高三诊断)ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，它们的结构只是碱基的不同，下列叙述错误的是()AATP的合成常伴
6、随着细胞内的放能反应B1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质CCTP中“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的DUTP断裂两个高能磷酸键后可作为基因转录的原料答案C解析细胞的吸能反应常伴随着ATP的水解，放能反应总是与ATP的合成相关联，A正确；1分子GTP彻底水解可得到磷酸、核糖和碱基3种小分子物质，B正确；CTP中“C”是由胞嘧啶和核糖构成的，C错误；UTP断裂两个高能磷酸键后是尿嘧啶核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，可作为基因转录的原料，D正确。命题点二ATP与ADP的相互转化和ATP的利用3科学家从线粒体中分离出一种可溶性蛋白质，并且发现该物质(简称F)不仅在能量储存过程中起着重要作用
7、，而且还是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体。生化实验还证实，当某些物质存在时，F还可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸。下列相关叙述错误的是()A物质F水解ATP的过程可能需要其他物质共同参与B物质F同时具有类似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性C线粒体中若缺少物质F，ADP可能无法与磷酸结合形成ATPD线粒体中形成ATP所需要的能量直接来源于葡萄糖的分解答案D解析某些物质存在时，F可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸，A正确；F是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体，当某些物质存在时，F可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸，故F同时具有类似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性，B正确；F
8、是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体，线粒体中若缺少它，ADP可能无法与磷酸结合形成ATP，C正确；线粒体中形成ATP所需要的能量来自丙酮酸的分解、H和氧气结合，D错误。4下列有关ATP的叙述错误的是()AATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求B图中两次ATP的水解，后者能量可用于各项生命活动C图中两次合成ATP，前者能量来源于光能且在人体细胞中不会发生DATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成答案D解析细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，保证了机体对能量的需求，A项正确；图中两次ATP的水解，前者能量储存在有机物中，后者能量可用于各项生命活动，B项正确
9、；图中两次合成ATP，前者ATP的合成是通过光合作用，所需能量来源于光能，在人体细胞中不会发生，C项正确；一分子ATP由3个磷酸基团和1个腺苷(由腺嘌呤和核糖结合而成)构成，D项错误。生命观念细胞内产生与消耗ATP的常见生理过程转化场所常见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、转录、翻译等线粒体产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段消耗ATP：自身DNA复制、转录、翻译等核糖体消耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：DNA复制、转录等考点二酶的本质、作用及特性1酶的本质与作用(1)酶本质的探
10、索历程(连线)(2)酶的本质和功能(3)酶的作用原理表示无酶催化时反应进行需要的活化能的是AC段。表示有酶催化时反应进行所需要的活化能的是BC段。酶降低的活化能是AB段。若将酶变为无机催化剂，则B在纵轴上向上移动。2酶的特性(连线)归纳总结关于酶的8个易错点项目正确说法错误说法产生场所活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等)具有分泌功能的细胞才能产生化学本质有机物(绝大多数为蛋白质，少数为RNA)蛋白质作用场所可在细胞内、细胞外、体外发挥作用只在细胞内起催化作用温度影响低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活低温和高温均使酶变性失活作用酶只起催化作用酶具有调节、催化等多种功能来源生物体内合成有的可来
11、源于食物等合成原料氨基酸、核糖核苷酸只有氨基酸合成场所核糖体、细胞核等只有核糖体(1)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物()(2)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸()(3)酶提供了反应过程所必需的活化能()(4)随着温度降低，酶促反应的活化能下降()(5)酶是由活细胞产生的，因此酶只能在细胞内发挥作用()(6)酶活性的发挥离不开其特定的结构()(7)蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类() (8)纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁() (9)同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同() 如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系，据图分析：(1)A
12、、B两种酶的化学本质是否相同？提示不相同。A酶能抵抗该种蛋白酶的降解，化学本质不是蛋白质而是RNA；B酶能被蛋白酶破坏，活性降低，化学本质为蛋白质。(2)B酶活性改变的原因是什么？提示B酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。(3)欲让A、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种酶处理？提示应选用RNA水解酶处理。1与酶有关的曲线分析(1)酶高效性的曲线与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。酶和无机催化剂一样，只能缩短达到化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。(2)酶专一性的曲线加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。加入酶A的反应速率比无酶条
13、件下的反应速率明显加快，说明酶A对此反应有催化作用。(3)影响酶活性因素的相关曲线甲曲线分析：在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子的结构未被破坏，温度升高可恢复活性。乙曲线分析：纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反应速率越慢；图示pH7时，反应物剩余量最少，应为最适pH；反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。(4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率先随底物浓度增加而加快，当底物达到一定浓度后，受酶
14、数量的限制，酶促反应速率不再增加。乙图：在底物足量、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。2酶专一性的理论模型(1)图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被A催化的物质。(2)酶和被催化的反应物分子都有特定的、相契合的结构。命题点一酶的本质与特性的综合分析1(2017全国，3)下列关于生物体中酶的叙述，正确的是()A在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶B由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 答案C解析DNA主要在细胞核中合成，此外在线粒体和叶绿体中也能合成，因此细胞核、线粒体和叶绿体中都有参与DNA合成的酶，A项错误；只要给予适宜的温度、pH等条件，由活细胞产生的酶在生物体外也具有生物催化活性，B项错误；盐析可使蛋白质在水溶液中的溶解度降低，但不影响蛋白质的活性，胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因此从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法，C项正确；唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37 ，但是37 不是保存该酶的最适温度，酶应该在低温条件下保存，D项错误。2核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子，可降解特定的mRNA序列
