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1、第2单元 细胞的代谢 第6讲 ATP和酶考纲要求1.细胞内的吸能反应和放能反应必考(a)、加试(a)。2.ATP的化学组成和特点必考(a)、加试(a)。3.ATP在能量代谢中的作用必考(b)、加试(b)。4.酶的发现过程必考(a)、加试(a)。5.酶的本质、特性及其在细胞代谢中的作用必考(b)、加试(b)。6.影响酶作用的因素必考(c)、加试(c)。7.活动：探究酶的专一性必考(c)、加试(c)。8.活动：探究pH对过氧化氢酶的影响加试(c)。考点一ATP1吸能反应与放能反应(1)吸能反应(2)放能反应(3)吸能反应和放能反应的纽带是ATP。2ATP是细胞中的能量通货(1)结构(2)转化(3)
2、结构特点：在酶的催化下，远离A的高能磷酸键容易水解释放大量能量。(4)再生特点：ATP在细胞中易于再生，可以作为源源不断的能源。3ATP在能量代谢中的作用项目ATP的合成ATP的水解反应式ADPPi能量ATPATPADPPi能量酶ATP合成酶ATP水解酶反应类型吸能反应放能反应场所细胞溶胶、线粒体、叶绿体需能部位能量来源光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)ATP中高能磷酸键内的化学能能量去路用于ATP的合成用于吸能反应或各项生命活动思考诊断1据图填写ATP的化学组成(1)写出数字代表的含义：腺嘌呤；核糖；磷酸基团；高能磷酸键；腺苷；ADP。(2)写出ATP与ADP相互转化的关系式：ADPPi能
3、量ATP。2热图解读：下图为ATP的结构简图，请分析：(1)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为高能磷酸键，其中d处的键最易断裂和重建。(2)图示框e的名称是什么？提示图示框e为腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位之一。3据图归纳梳理细胞内常见的产生与消耗ATP的生理过程转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP：主动转运、胞吞、胞吐细胞溶胶产生ATP：细胞呼吸第一阶段叶绿体产生ATP：光反应消耗ATP：碳反应以及自身DNA的复制和转录、蛋白质的合成等线粒体产生ATP：需氧呼吸第二、三阶段消耗ATP：自身DNA的复制和转录、蛋白质的
4、合成等核糖体消耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：DNA的复制、转录等4.请说出生物体内的主要能源物质、主要贮能物质、直接能源物质、最终能量来源。提示(1)主要能源物质：糖类；(2)主要贮能物质：油脂；(3)直接能源物质：ATP；(4)最终能量来源：太阳光能。题型一ATP的化学组成和特点1(2015慈溪高二期末)关于ATP的叙述，错误的是()A其中的A代表腺苷B结构简式为APPPCATP的水解反应释放能量DATP与ADP的相互转化是可逆反应答案D解析ATP的结构简式为APPP，其中“A”代表腺苷，A、B正确；ATP的水解反应释放能量，用于吸能反应，C正确；ATP与ADP的相互转化过程中，反
5、应条件不同，不是可逆反应，D错误。2(2016余姚中学开学考)下列关于ATP的叙述，错误的是()AATP是细胞中的“能量通货”BATP在细胞中容易再生CATP分子含有3个高能磷酸键DATP分子中含有腺嘌呤答案C解析ATP分子中含有2个高能磷酸键，C错误。题型二ATP与 ADP的相互转化3下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。有关说法不正确的是()A图甲中的A代表腺苷，b、c为高能磷酸键B图乙中进行过程时，图甲中的c键断裂并释放能量CATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效性D夜间有O2存在时，图乙中的过程主要发生在线粒体答案A解析图甲中A代表的是腺嘌呤；ATP水解一般是远离
6、A的高能磷酸键断裂，也就是c键；酶催化作用的高效性可使ATP与ADP进行快速转化；夜间有O2存在时，ATP合成的主要场所是线粒体。4(2015温州十校联合体高二期末)如图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图，下列相关叙述中正确的是()A过程不能发生在线粒体中B过程不能发生在叶绿体中C过程所需的能量一定是来自有机物分解D过程释放的能量来自高能磷酸键答案D解析过程为ATP的合成，可以发生在线粒体和细胞溶胶中，也可以发生在叶绿体中，A错误；过程表示ATP水解释放能量，可以发生在光合作用碳反应过程中，场所为叶绿体基质，B错误；过程所需要的能量可以来自光能，C错误；过程释放的能量来自ATP中的高能磷酸键
7、，D正确。题型三ATP在能量代谢中的作用5ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是()A线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用B机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATPC在有氧与缺氧的条件下细胞溶胶中都能形成ATPD植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用答案B解析A项，细胞核中无法进行呼吸作用，它所需要的ATP主要由细胞质中的线粒体提供。B项，ATP是生命活动的直接能源物质，机体时刻都在消耗ATP。C项，需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段均在细胞溶胶中进行，均有ATP形成。D项，植物根细胞吸收矿质元素离子主要是通过主动转运的方式进行的，其消耗的能量来源于呼
8、吸作用产生的ATP。6(2014江苏，14)下列生命活动中不需要ATP 提供能量的是()A叶肉细胞合成的糖运输到果实B巨噬细胞吞噬病原体的过程C淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D细胞中由氨基酸合成新的肽链答案C解析A项，叶肉细胞合成的糖(如葡萄糖)通过主动转运进入果实细胞需要消耗ATP。B项，巨噬细胞吞噬病原体依赖膜的流动性，需要消耗ATP提供的能量。C项，在适宜的温度、pH条件下，淀粉酶催化淀粉水解，此过程不需要消耗ATP提供的能量。D项，氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链需要消耗ATP提供的能量。考点二细胞代谢与酶1酶的发现实验推论或结论斯帕兰扎尼胃液中有一种能消化肉的物质巴斯德实验酒精发酵是酵母
9、菌代谢活动的结果李比希实验酒精发酵仅仅是一种化学反应，与酵母菌的活动无关，最多只需要酵母菌中某种物质的参与而已毕希纳实验促使酒精发酵的是酵母菌中的酶，而不是酵母菌细胞本身萨母纳尔实验得到脲酶，证实酶的本质是蛋白质20世纪80年代初发现极少数酶的本质是RNA2.酶是生物催化剂催化机理：酶与底物结合，形成酶底物复合物，然后复合物会发生形状变化，使底物变成产物，并从复合物上脱落，同时酶分子恢复原状。3酶的专一性原理模型锁钥学说(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空间结构。高温、过酸、过碱均会使酶
10、的空间结构被破坏，而低温不破坏酶分子空间结构，只是抑制酶活性。4酶的特性思考诊断1有关酶的相关实验的问题探究(1)在探究影响酶活性的条件时如何表示酶活性大小？提示通常以单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。(2)为什么不用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响？提示过氧化氢酶催化的底物是H2O2，H2O2在高温时分解，这样实验中就存在两个变量，使实验结果受到干扰。(3)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示，请思考：甲、乙两种酶的化学本质是否相同？提示观察曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解，则甲酶的化学本质不是蛋白质而是RNA，乙酶能被
11、蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶为蛋白质。乙酶活性改变的机制是什么？提示乙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。2与酶有关的曲线模型分析(1)酶高效性的曲线由曲线可知：酶比无机催化剂的催化效率更高；酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变(改变，不改变)化学反应的平衡点。因此，酶不能(“能”或“不能”)改变最终生成物的量。(2)酶专一性的曲线在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时的变化是明显加快，说明酶A能催化该反应。在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不能催化该反应。(3)酶活性影响因素的曲线分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和
12、pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。分析图C中的曲线，反应溶液中pH的变化不会(会，不会)影响酶作用的最适温度。3归纳总结具有专一性的五类物质有哪些？提示酶、载体、激素、tRNA、抗体等。题型一酶的本质、特性及其在细胞代谢中的作用1(2016杭州高二七校联考)酶的化学本质是()A均为蛋白质 B蛋白质或RNAC蛋白质或DNA D各种有机物答案B解析绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少部分为RNA。2下图可表示人体某细胞内的某种生化反应，有关叙述正确的是()A甲和乙都是反应的底物B在此反应过程中，甲的形态不会发生改变C甲、乙、丙可能都不是蛋白质D该反应过程一定发生于细胞外答案C解析据图判断，甲为酶，乙
13、为反应的底物，丙和丁为产物，A错误；酶在催化过程中，其形态发生可逆性改变，B错误；酶绝大多数是蛋白质，少部分为RNA，所以甲、乙、丙可能都不是蛋白质，C正确；酶可在细胞内发挥作用，也可在细胞外发挥作用，D错误。归纳整合酶的产生部位、本质、功能和特性错误说法解释产生场所具有分泌功能的细胞活细胞(哺乳动物成熟红细胞等极少数特殊细胞除外)化学本质蛋白质有机物(大多数为蛋白质，少数为RNA)作用场所只在细胞内起催化作用可在细胞内、细胞外、体外发挥作用温度影响低温和高温均使酶变性失活低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活作用酶具有催化、调节等多种功能酶只具有催化功能来源有的可来自食物等酶只能在细胞内合成题
14、型二影响酶作用的因素3(2015浙江10月学考)温度对甲、乙两种酶活性的影响如图所示，下列叙述中正确的是()A甲酶保持活性的温度范围大于乙酶B甲酶的活性始终高于乙酶C乙酶在55 后完全失去活性D乙酶的最适温度高于甲酶答案D解析据图可判断，乙酶保持活性的温度范围要大于甲酶，A错误；甲酶的活性在两条曲线交点之前高于乙酶，交点之后，乙酶的活性高于甲酶，B错误；乙酶在55 时并没有失去活性，C错误；乙酶的最适温度在60 左右，甲酶的最适温度在35 左右，D正确。4(2015浙江1月学业水平考试)下列各图中，能正确表示温度对酶活性影响的是()答案C解析酶促反应都有一个最适温度，在此温度以上或以下酶活性均要下降，C正确。题型三酶的特性的相关实验5取经过编号的5支试管，分别加入2 mL 0.5 mol/L的过氧化氢溶液进行如下实验。根据实验内容，判断下列说法正确的是()试管编号12345加入物质适量唾液锈铁钉生土豆块熟土豆块生土豆块和稀盐酸实验结果几乎无
