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1、第第1节节ATP和酶和酶 高频考点突破高频考点突破实验专题探究实验专题探究命题视角剖析命题视角剖析基础自主梳理基础自主梳理即时达标训练即时达标训练第第1节节ATP和和酶酶基础自主梳理基础自主梳理一、一、ATP与与ADP的相互转化的相互转化1c代表能量，来源于代表能量，来源于_。2d代表能量，用于代表能量，用于_。3“”代表代表_，a中含有中含有_个，个，b中含有中含有_个。个。二、酶与酶促反应二、酶与酶促反应1酶的概念酶的概念来源来源功能功能化学成分化学成分_特殊特殊的的_生物化学反应生物化学反应生物体的各种需能反应生物体的各种需能反应高能磷酸键高能磷酸键21活细胞活细胞催化作用催化作用蛋白质
2、蛋白质2.酶催化作用的实质：降低化学反应的活化能。酶催化作用的实质：降低化学反应的活化能。3酶的特性酶的特性(1)高效性：例如，高效性：例如，1个过氧化氢酶分子在个过氧化氢酶分子在25条条件下件下1min可催化可催化500万个过氧化氢分子的分解反万个过氧化氢分子的分解反应。应。(2)特异性：一种酶只能对一定的底物发生催化作特异性：一种酶只能对一定的底物发生催化作用。酶具有一定的空间结构，酶的用。酶具有一定的空间结构，酶的_往往往与底物分子在空间结构上有特殊的匹配关系。往与底物分子在空间结构上有特殊的匹配关系。活性中心活性中心(3)作用条件较温和，需要常温、常压、作用条件较温和，需要常温、常压、
3、_等。等。4影响酶促反应速率的因素：温度、影响酶促反应速率的因素：温度、pH、_和和_浓度等。浓度等。思考感悟思考感悟酶的催化作用有何特点？酶的催化作用有何特点？【提示提示】酶的催化作用与无机催化剂相比，具酶的催化作用与无机催化剂相比，具有高效性、特异性有高效性、特异性(专一性专一性)及易受各种理化因素及易受各种理化因素的影响等特点。的影响等特点。适宜适宜pH酶浓度酶浓度底物底物高频考点突破高频考点突破考点一考点一ATP的形成途径及的形成途径及ADP的相互转化的相互转化1ATP的形成途径的形成途径2ATP与与ADP的相互转化的相互转化由上表可看出，由上表可看出，ATP和和ADP的相互转化过程的
4、相互转化过程中，反应类型、反应所需酶以及能量的来源、中，反应类型、反应所需酶以及能量的来源、去路和反应场所都不完全相同，因此去路和反应场所都不完全相同，因此ATP和和ADP的相互转化不是可逆反应，但物质是可的相互转化不是可逆反应，但物质是可循环利用的。循环利用的。3与能量有关的知识归纳与能量有关的知识归纳(1)主要能源物质主要能源物质糖类。糖类。(2)能源物质能源物质糖类、脂肪、蛋白质。糖类、脂肪、蛋白质。(3)主要储能物质主要储能物质脂肪。脂肪。(4)直接能源物质直接能源物质ATP。(5)根本能源根本能源光能。光能。即时应用即时应用(随学随练，轻松夺冠随学随练，轻松夺冠)1(2011年江苏南
5、京月考年江苏南京月考)下列关于下列关于ATP的叙述中，的叙述中，正确的是正确的是()AATP分子由分子由1个腺嘌呤脱氧核苷酸和个腺嘌呤脱氧核苷酸和2个磷酸基个磷酸基团组成团组成B线粒体内大量合成线粒体内大量合成ATP的部位是基质的部位是基质C在剧烈运动时，肌细胞产生在剧烈运动时，肌细胞产生ATP的速率增加的速率增加D叶绿体内叶绿体内ATP的运输方向是基质的运输方向是基质类囊体薄膜类囊体薄膜解析：解析：选选C。ATP的组成中包括腺苷和的组成中包括腺苷和3个磷酸，个磷酸，其中腺苷包括腺嘌呤和核糖，因此，可以说其中腺苷包括腺嘌呤和核糖，因此，可以说1个个腺嘌呤核糖核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸和2个磷酸基
6、团组成个磷酸基团组成ATP分子；分子；在剧烈运动时，由于消耗能量多，产生的能量多在剧烈运动时，由于消耗能量多，产生的能量多才能满足生命活动的需要；叶绿体中通过光反应才能满足生命活动的需要；叶绿体中通过光反应产生的产生的ATP，在暗反应中用于还原三碳化合物，在暗反应中用于还原三碳化合物，因此因此ATP的运输方向是从类囊体薄膜到基质。的运输方向是从类囊体薄膜到基质。1酶催化活性的表示方法酶催化活性的表示方法单位时间内底物的减少量或产物的生成量。单位时间内底物的减少量或产物的生成量。2表示酶高效性的曲线表示酶高效性的曲线考点二考点二与酶有关的曲线分析与酶有关的曲线分析(1)催化剂可加快化学反应速率，
7、与无机催化剂相催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。比，酶的催化效率更高。(2)酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间，不改酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。变化学反应的平衡点。(3)酶只能催化已存在的化学反应。酶只能催化已存在的化学反应。3表示酶专一性的曲线表示酶专一性的曲线加入酶加入酶B的反应速率与无酶条件下的反应速率相的反应速率与无酶条件下的反应速率相同，而加入酶同，而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明的反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶显加快，说明酶B对此反应无催化作用，进一步对此反应无催化作用，进一步说明酶具有专一性。说明酶具有专
8、一性。4温度、温度、pH影响酶活性的曲线影响酶活性的曲线甲、乙两曲线表明：甲、乙两曲线表明：(1)在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。(2)酶的催化能力的发挥有一个最适酶的催化能力的发挥有一个最适pH，在低于最适，在低于最适pH时，随着时，随着pH的降低，酶的催化能力逐渐降低；的降低，酶的催化能力逐渐降低；高于最适高于最适pH时，随着时，随着pH的升高，酶的活性逐渐下的升高，酶的活性逐渐下降。降。(3)过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑过酸、过碱、高温
9、都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。复活性。5底物浓度底物浓度酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量和酶活性的限制。再增加，原因是受到酶数量和酶活性的限制。6酶浓度酶浓度在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。酶促反应速率与酶浓度成正比。7影响酶活性的曲线影响酶活性的曲线(1)纵坐标为反应物
10、剩余量，剩的越多，生成物纵坐标为反应物剩余量，剩的越多，生成物越少，反应速率越慢。越少，反应速率越慢。(2)图示图示pH7时，反应物剩余量最少，应为最适时，反应物剩余量最少，应为最适pH。(3)当当pH改变时，最适温度保持不变。改变时，最适温度保持不变。【易误警示易误警示】温度和温度和pH是通过影响酶活性是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的。而影响酶促反应速率的。底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应的速率，并不影响酶的活性。而影响酶促反应的速率，并不影响酶的活性。A温度不同温度不同B酶制剂的量不同酶制剂的量不同C反应底物的量不同反应底物
11、的量不同DpH不同不同解析：解析：选选C。影响酶活性的因素包括温度、酸碱。影响酶活性的因素包括温度、酸碱度、酶浓度、底物浓度等，由图可知，度、酶浓度、底物浓度等，由图可知，a、b、c三种情况下生成物的量相同，只是达到平衡的时三种情况下生成物的量相同，只是达到平衡的时间不同，因此可以推知与反应底物的量不同无密间不同，因此可以推知与反应底物的量不同无密切关系。切关系。实验专题探究实验专题探究酶的专一性及影响酶活性的酶的专一性及影响酶活性的条件的实验探究条件的实验探究1酶的专一性酶的专一性(1)实验原理实验原理用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是
12、否有砖红色沉淀生成来林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀生成来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索酶的专一性。探索酶的专一性。(2)实验操作程序实验操作程序2温度能影响酶的活性温度能影响酶的活性(1)实验原理实验原理温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。来判断酶的活性。(2)实验流程实验流程序号序号实验操作内容实验操作内容试管试管1试管试管2试管试管31加等量可溶性淀加等量可溶性淀粉溶液粉溶液2mL2mL2mL2控制不同温度条
13、控制不同温度条件件60热水热水(5分钟分钟)沸水沸水(5分钟分钟)冰水冰水(5分钟分钟)3加等量、适量的加等量、适量的新鲜淀粉酶溶液新鲜淀粉酶溶液1mL(5分分钟钟)1mL(5分钟分钟)1mL(5分钟分钟)4加等量碘液加等量碘液1滴滴1滴滴1滴滴5观察实验现象观察实验现象不出现蓝不出现蓝色色(呈现碘呈现碘液颜色液颜色)蓝色蓝色蓝色蓝色结论结论温度能影响酶的活性温度能影响酶的活性(2)实验程序实验程序序号序号 实验操作内容实验操作内容试管试管1试管试管2试管试管31注入等量过氧注入等量过氧化氢酶溶液化氢酶溶液2滴滴2滴滴2滴滴2注入等量不同注入等量不同pH的溶液的溶液1mL蒸馏蒸馏水水1mL盐盐
14、酸溶液酸溶液1mLNaOH溶液溶液3注入等量的注入等量的H2O2溶液溶液2mL2mL2mL4观察现象观察现象有大量气有大量气泡产生泡产生无气泡无气泡产生产生无气泡产无气泡产生生实战演练实战演练(专项提能，小试牛刀专项提能，小试牛刀)1某人进行有关酶特性的实验，操作如表所示。某人进行有关酶特性的实验，操作如表所示。预计三支试管的颜色变化分别是预计三支试管的颜色变化分别是()试管编号试管编号淀粉糊淀粉糊实验处理实验处理(等量等量)2mL煮沸的唾液碘液煮沸的唾液碘液2mL唾液碘液唾液碘液2mL蒸馏水碘液蒸馏水碘液A.、变蓝；变蓝；不变蓝不变蓝B、不变蓝；不变蓝；变蓝变蓝C、均不变蓝均不变蓝D、均为蓝
15、色均为蓝色解析：解析：选选A。本题考查通过对表格的分析与综合、。本题考查通过对表格的分析与综合、正确获取信息并作出正确判断的能力。由表格分正确获取信息并作出正确判断的能力。由表格分析可知：因高温可以使酶变性，析可知：因高温可以使酶变性，、号试管中号试管中的淀粉均未被水解，加碘后变蓝；的淀粉均未被水解，加碘后变蓝；号试管中的号试管中的淀粉被水解后加碘不变蓝。故选淀粉被水解后加碘不变蓝。故选A。2(2011年江苏南京调研年江苏南京调研)为探究高温对酶活性的为探究高温对酶活性的影响，某同学设计并进行了如下实验：影响，某同学设计并进行了如下实验：方法步骤：方法步骤：取两支大小相同的洁净试管编号为取两支
16、大小相同的洁净试管编号为1、2；在在1号试管中加入号试管中加入2mL3%新鲜过氧化氢溶液，新鲜过氧化氢溶液，2号试管中加入号试管中加入1mL20%新鲜肝脏研磨液。分别新鲜肝脏研磨液。分别置于置于100恒温水浴恒温水浴5分钟；分钟；将将2号试管中的肝脏研磨液加入到号试管中的肝脏研磨液加入到l号试管中，号试管中，振荡摇匀，再置于振荡摇匀，再置于100恒温水浴恒温水浴5分钟，结果未分钟，结果未观察到气泡产生。观察到气泡产生。请据此回答下列问题：请据此回答下列问题：(1)实验目的：实验目的：_。(2)结果分析：该同学在实验中观察不到气泡产生结果分析：该同学在实验中观察不到气泡产生的原因可能是的原因可能
17、是_。(3)交流讨论：同学们推测实验中观察不到气泡产交流讨论：同学们推测实验中观察不到气泡产生有三个原因。为了验证推断，在原实验基础上生有三个原因。为了验证推断，在原实验基础上设计了如下实验方案进行验证。设计了如下实验方案进行验证。方案方案：将上述试管温度缓慢降至：将上述试管温度缓慢降至37左右，若此左右，若此过程中无气泡产生，再向试管中加入过程中无气泡产生，再向试管中加入2mL3%新鲜新鲜过氧化氢溶液，观察，仍无气泡产生，则说明过氧化氢溶液，观察，仍无气泡产生，则说明_。方案方案：将上述试管温度缓慢降至：将上述试管温度缓慢降至37左右，若此左右，若此过程中无气泡产生，再向试管中加入过程中无气
18、泡产生，再向试管中加入1mL新鲜的新鲜的20%新鲜肝脏研磨液，观察，仍无气泡产生，则说新鲜肝脏研磨液，观察，仍无气泡产生，则说明明_。方案方案：若方案：若方案和方案和方案现象同时成立，则说现象同时成立，则说明明_。(4)在研究温度对酶活性的影响实验过程中，需控在研究温度对酶活性的影响实验过程中，需控制制_等无关变量。等无关变量。解析：解析：通过比较，方案通过比较，方案温度下降，加入了新鲜过温度下降，加入了新鲜过氧化氢，仍无气泡产生，说明酶变性失活；方案氧化氢，仍无气泡产生，说明酶变性失活；方案下降到最适温度，加入新鲜的下降到最适温度，加入新鲜的20%肝脏研磨液，仍肝脏研磨液，仍无气泡产生，说明
19、底物过氧化氢全部被分解。无气泡产生，说明底物过氧化氢全部被分解。答案：答案：(1)探究高温对酶活性的影响探究高温对酶活性的影响(探究高温能否探究高温能否使过氧化氢酶失活使过氧化氢酶失活)(2)高温使过氧化氢酶变性失活高温使过氧化氢酶变性失活或高温使过氧化氢或高温使过氧化氢(在与酶混合前在与酶混合前)全部分解或高温既能使过氧化氢酶全部分解或高温既能使过氧化氢酶变性失活，又能使过氧化氢变性失活，又能使过氧化氢(在与酶混合前在与酶混合前)全部分全部分解解。答案合理即可。答案合理即可(3)方案方案：高温使过氧化氢酶变性：高温使过氧化氢酶变性方案方案：高温使过氧化氢：高温使过氧化氢(在与酶混合前在与酶混
20、合前)全部全部分解。分解。(答案合理即可答案合理即可)方案方案：高温既能使过氧化氢酶变性失活，又：高温既能使过氧化氢酶变性失活，又能使过氧化氢能使过氧化氢(在与酶混合前在与酶混合前)全部分解全部分解(答案合答案合理即可理即可)(4)pH(如答其他答案时必须要包含如答其他答案时必须要包含pH)命题视角剖析命题视角剖析视角视角1 1紧扣教材重点紧扣教材重点ATP的综合考查的综合考查(2011年陕西汉中高三模拟年陕西汉中高三模拟)下列有关下列有关ATP的叙述不正确的是的叙述不正确的是()A能进行有氧呼吸的细胞不一定含有线粒能进行有氧呼吸的细胞不一定含有线粒体但一定含有相关的酶体但一定含有相关的酶BA
21、TP中的能量可以来源于光能、化学能，中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能也可以转化为光能和化学能例例例例1 1CATP中的中的“A”与构成与构成DNA、RNA中的碱基中的碱基“A”不是同一物质不是同一物质D人在寒冷时，肾上腺激素和甲状腺激素分泌人在寒冷时，肾上腺激素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生增多，细胞产生ATP的量增加，细胞中的量增加，细胞中ATP与与ADP的含量难以达到动态平衡的含量难以达到动态平衡【尝试解答尝试解答】_D_【解析解析】逐项分析如下：逐项分析如下：选项选项判断判断原因分析原因分析A项项正确正确能进行有氧呼吸的某些细菌细胞中不存在线能进行有氧呼吸的某些细
22、菌细胞中不存在线粒体，但却含有与有氧呼吸有关的酶粒体，但却含有与有氧呼吸有关的酶B项项正确正确光合作用的光反应利用光能合成光合作用的光反应利用光能合成ATP，细胞，细胞呼吸利用释放的化学能合成呼吸利用释放的化学能合成ATP。ATP中的中的能量可以转化为光能和化学能能量可以转化为光能和化学能C项项正确正确ATP中的中的“A”表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，构成构成DNA、RNA中的碱基中的碱基“A”表示腺嘌呤表示腺嘌呤D项项错误错误正常情况下，细胞中正常情况下，细胞中ATP与与ADP的含量一直的含量一直保持动态平衡，这种平衡不会因为寒冷使肾保持动态平衡，这种平衡不会因
23、为寒冷使肾上腺激素和甲状腺素分泌增多而被打破上腺激素和甲状腺素分泌增多而被打破互动探究互动探究(1)光反应产生的光反应产生的ATP能用于核糖能用于核糖体合成蛋白质吗？体合成蛋白质吗？(2)线粒体内产生的线粒体内产生的ATP能用于暗反应吗？能用于暗反应吗？【提示提示】(1)不能。不能。(2)不能。不能。酶促反应链中酶对反应的影响酶促反应链中酶对反应的影响(2010年高考上海卷年高考上海卷)右图表示细胞中某条生化右图表示细胞中某条生化反应链，图中反应链，图中E1E5代表不同的酶，代表不同的酶，AE代表不同代表不同的化合物。据图判断下列叙述中正确的是的化合物。据图判断下列叙述中正确的是()A若若E1
24、催化的反应被抑制，则催化的反应被抑制，则A的消耗速度加快的消耗速度加快B若若E5催化的反应被抑制，则催化的反应被抑制，则B积累到较高水平积累到较高水平C若若E3的催化速度比的催化速度比E4快，则快，则D的产量比的产量比E多多D若若E1的催化速度比的催化速度比E5快，则快，则B的产量比的产量比A多多视角视角2 2洞察高考热点洞察高考热点例例例例2 2【尝试解答尝试解答】_C_【解析解析】若若E1催化的反应被抑制，则催化的反应被抑制，则A的消耗的消耗速度减慢；若速度减慢；若E5催化的反应被抑制，则催化的反应被抑制，则B的消耗的消耗速度减慢，但速度减慢，但B因因E2的影响，其积累不会达到较的影响，其
25、积累不会达到较高水平；若高水平；若E3的催化速度比的催化速度比E4快，则快，则CD的速的速度比度比CE快，快，D的产量比的产量比E多；若多；若E1的催化速度的催化速度比比E5快，则快，则A的消耗小于积累，的消耗小于积累，A的数量减少，的数量减少，而而B因因E2的影响，数量不一定增加。的影响，数量不一定增加。互动探究互动探究(1)酶促反应链中，酶起调节作用吗？酶促反应链中，酶起调节作用吗？(2)若产若产E3酶的基因发生突变，造成酶的基因发生突变，造成E3酶的缺乏，酶的缺乏，结果会怎样？结果会怎样？【提示提示】(1)不起调节作用，起催化作用。不起调节作用，起催化作用。(2)E的产量增多。的产量增多
26、。对酶与激素的区别理解不到位对酶与激素的区别理解不到位视角视角3 3突破易错疑点突破易错疑点酶酶激素激素来源来源活细胞产生活细胞产生专门的内分泌腺或特专门的内分泌腺或特定部位细胞产生定部位细胞产生化学本质化学本质绝大多数是蛋白绝大多数是蛋白质，少数是质，少数是RNA固醇类、多肽、蛋白固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸、脂质等质、氨基酸、脂质等生物功能生物功能催化作用催化作用调节作用调节作用共性共性在生物体内均属高效能物质，即含量少、在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少作用大、生物代谢不可缺少1.酶不能改变化学反应的平衡点，只能改变达到酶不能改变化学反应的平衡点，只能改变达到平
27、衡点的时间；平衡点的时间；2酶和无机催化剂一样，在反应前后性质和数酶和无机催化剂一样，在反应前后性质和数量保持不变，但酶并非能一直发挥作用，酶和其量保持不变，但酶并非能一直发挥作用，酶和其他物质一样也需要更新；他物质一样也需要更新；3有的酶存在于细胞外有的酶存在于细胞外(如消化酶如消化酶)，有的存在于，有的存在于细胞内细胞内(如呼吸酶如呼吸酶)。但只要提供适当的条件，酶。但只要提供适当的条件，酶可以在体外发挥作用，如在试管内模拟可以在体外发挥作用，如在试管内模拟DNA复制复制的实验，就需要加入解旋酶和聚合酶。的实验，就需要加入解旋酶和聚合酶。自我挑战自我挑战(2010年高考上海卷年高考上海卷)
28、下列有关人体中下列有关人体中酶和激素的叙述正确的是酶和激素的叙述正确的是()A酶和激素都是蛋白质酶和激素都是蛋白质B酶和激素都与物质和能量代谢有关酶和激素都与物质和能量代谢有关C酶和激素都由内分泌细胞分泌酶和激素都由内分泌细胞分泌D酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用【尝试解答尝试解答】_B_【解析解析】酶是活细胞产生的具有生物催化作酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物用的有机物(多数是蛋白质，少数是多数是蛋白质，少数是RNA)。大。大部分酶在细胞内发挥催化作用部分酶在细胞内发挥催化作用(消化酶需分泌消化酶需分泌到消化道内到消化道内)。激素是由内分泌细胞分泌的，。激素是由内分泌细胞分泌的，产生后释放到血液中，进而运输到靶细胞或靶产生后释放到血液中，进而运输到靶细胞或靶器官发挥调节作用。激素不全是蛋白质。酶直器官发挥调节作用。激素不全是蛋白质。酶直接催化物质与能量代谢过程，而激素对物质和接催化物质与能量代谢过程，而激素对物质和能量代谢过程有调节作用。能量代谢过程有调节作用。
