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1、专题四专题四酶与酶与ATP考试要求 三分钟站读任务三分钟站读任务 1、酶本质、作用、特点、酶本质、作用、特点 2、ATP的结构和功能的结构和功能考试要求项目具体要求考纲要求1.酶在代谢中的作用(II)2.ATP在能量代谢中的作用(II)课标要求1.说明酶在代谢中的作用。 2.探究影响酶活性的因素。3.解释ATP在能量代谢中的作用。 教学要求1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。2.进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化以及设置对照组和重复实验。 3.ATP的化学组成和特点，写出ATP的分子简式。考试要求考试要求近五年考试题目考纲解读考纲解读全国课标卷全国课标卷自主命题
2、卷自主命题卷命题趋势命题趋势一、酶一、酶的本质的本质和作用和作用1.酶的本质及酶的本质及生理功能生理功能2017全国全国全国全国课标课标II3，6分分2013全国课标全国课标II，29，10分分闽：闽：2014，1，6分分2012，26，18分分渝：渝：2014，5，6分分苏：苏：2014，14，2分分皖：皖：2013，2，6分分琼：琼：2013，3，2分分京：京：2012，1，6分分1.趋势分析：趋势分析：影响酶活性的因素及探究是本影响酶活性的因素及探究是本部分的重点。高考趋向于结合部分的重点。高考趋向于结合曲线分析、实验探究或生产生曲线分析、实验探究或生产生活实际考查酶的作用特点。活实际考
3、查酶的作用特点。2.备考指南：备考指南：a.从来源、作用机理、场所、从来源、作用机理、场所、本质等不同角度来理解酶的概本质等不同角度来理解酶的概念，正确理解影响酶活性的因念，正确理解影响酶活性的因素。素。c.通过构建温度、通过构建温度、pH和底物浓和底物浓度对酶促反应速率的影响度对酶促反应速率的影响 的数的数学模型加深对酶特性的理解。学模型加深对酶特性的理解。d.设计实验探究或验证酶的催设计实验探究或验证酶的催化作用及其特性。化作用及其特性。e.利用图解理解利用图解理解ATP和和ADP的的相互转化。相互转化。2.酶的作用机酶的作用机理及特性理及特性二、酶二、酶的特性的特性基相关基相关曲线分曲线
4、分析析1.与酶的特性与酶的特性相关曲线分析相关曲线分析2013全国课标全国课标II，6分分2011全国课标，全国课标，2，6分分2.影响酶促反影响酶促反应速率的因素应速率的因素及曲线分析及曲线分析三、探三、探究影响究影响酶活性酶活性的因素的因素(实验实验)温度、温度、pH对酶对酶活性的影响活性的影响2016课标课标，3，6分分四、四、ATP的的结构和结构和作用作用1.ATP的结构的结构和作用和作用2.ATP 的形成的形成途径及去路途径及去路2016课标课标，4，6分分2014全国课标全国课标II，1，6分分1、试题范围、试题范围：必修一第：必修一第5.15.2章章2、试题特点、试题特点：注重：
5、注重基础知识基础知识和和基本能力基本能力的考查，的考查，重点考查重点考查核心概念核心概念和和主干知识主干知识，考察学生，考察学生知识知识迁移迁移的能力。的能力。3、错题分布、错题分布：（1）酶的本质和作用（）酶的本质和作用（考点考点1第一题第一题）（2）酶的特性及曲线分析（）酶的特性及曲线分析（B组第一题组第一题）（3）酶的实验设计（）酶的实验设计（考点考点1第三题第三题）（4） ATP的结构和功能的结构和功能 （考点2第一题）考点一：考点一： 酶的本质、作用酶的本质、作用微山县第一中学考点一：酶的本质和作用考点一：酶的本质和作用【典错典错1 1】（20172017年课标全国）下列关于生物年课
6、标全国）下列关于生物体中酶的叙述，正确的是（体中酶的叙述，正确的是（ ）A A在细胞中，核外没有参与在细胞中，核外没有参与DNADNA合成的酶合成的酶B B由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性性C C从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法的方法D D唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是是3737C C【基基】归纳提升：归纳提升：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。降低化学反应的降低化学反应的_作用原理作用原理具有生物具有生物 作用作用生理功能生理功能一般来说，活细胞都能产生酶一
7、般来说，活细胞都能产生酶来源来源主要是细胞核主要是细胞核( (真核生物真核生物) )_合成场所合成场所_合成原料合成原料少数是少数是_绝大多数是绝大多数是_化学本质化学本质蛋白质蛋白质RNARNA氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖体核糖体催化催化活化能活化能微山县第一中学(1)酶酶只有只有催化作用没有有催化作用没有有调节功能功能 (2)酶酶通通过降低活化能降低活化能加快化学反加快化学反应速率。速率。(3)在反在反应前后，前后，酶酶的化学性的化学性质和数量将和数量将保持不保持不变。(4)酶酶既可在既可在细胞内胞内，也可在，也可在细胞外胞外发挥催化作用。催化作用。(5)由于由于酶酶的催化作用，的
8、催化作用，细胞代胞代谢才能在温和条件才能在温和条件下快速下快速进行。行。(6)酶酶只改只改变反反应速率速率不改不改变化学反化学反应的平衡点的平衡点。考点一考点一酶的本质、作用酶的本质、作用微山县第一中学【变式训练变式训练1】下列有关酶的叙述，正确的下列有关酶的叙述，正确的()是有分泌功能的细胞产生的是有分泌功能的细胞产生的有的从食物有的从食物中获得，有的从体内转化而来中获得，有的从体内转化而来凡是活细胞凡是活细胞都能产生酶都能产生酶绝大多数酶是蛋白质绝大多数酶是蛋白质有的有的酶是蛋白质，有的酶是固醇酶是蛋白质，有的酶是固醇酶在代谢中有酶在代谢中有多种功能多种功能在新陈代谢和生殖发育中起调控在新
9、陈代谢和生殖发育中起调控作用作用酶只是起催化作用酶只是起催化作用酶只在细胞内发酶只在细胞内发挥作用挥作用酶在体内不能更新酶在体内不能更新酶制剂通常酶制剂通常在低温下保存在低温下保存A B C DC C微山县第一中学【变式训练变式训练1-2】如图表示酶、激素、蛋白质三者之间的关系。下列叙述中正确的是()A物质1是激素，不一定是由专门器官产生的B能产生物质2的细胞肯定能产生物质3C物质3是酶，其基本组成单位是氨基酸D物质2是蛋白质，其合成部位是细胞中的核糖体微山县第一中学D考点二：考点二： 酶的特性及影响因素酶的特性及影响因素微山县第一中学【典错2】某同学为了验证酶的相关特性及其作用底物情况进行了
10、三组实验：实验一，某大分子物质A与酶1混合，可得到中间产物B；实验二，某大分子物质A与酶1和酶2混合，可得到小分子物质a；实验三，某大分子物质A与酶2混合，不能得到中间产物B及其小分子物质a。下列相关推理，不正确的是 （ ）A小分子a可能是大分子物质A的基本组成单位B酶2的作用底物很可能是中间产物BC由实验一、实验二和实验三可得出酶1和酶2均具有专一性D由实验一、实验二和实验三不能得出酶具有高效性和温和性C C归纳总结：1 1、影响酶促反应速率的因素不同，其作用、影响酶促反应速率的因素不同，其作用机理也不同。机理也不同。温度和温度和pHpH是通过影响是通过影响酶活性酶活性来影响酶促来影响酶促反
11、应速率的；反应速率的；底物浓度和酶浓度是通过底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶影响底物与酶的接触的接触来影响酶促反应速率的，并不影来影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。响酶的活性。 2 2、反应溶液的、反应溶液的PHPH（温度），不影响酶的（温度），不影响酶的作用的最适温度作用的最适温度(PH)(PH)微山县第一中学【变式训练变式训练2 2】用某种酶进行有关实验的结果如图所示，下列有关说法错误的（） A、该酶的最适催化温度不确定 B、图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶 C、由图4实验结果可知酶具有高效性 D、由图3实验结果可知cl_是酶的激活剂C归纳具有具有专一性的物一性的物质： (1)(
12、1)酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割切割DNADNA分子。分子。(2)(2)载体：某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同载体：某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透过物质所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。性的基础。(3)(3)激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的因在于它的靶细胞膜或胞内靶细胞膜或胞内存在与该
13、激素特异性结合存在与该激素特异性结合的受体。的受体。(4)tRNA(4)tRNA：tRNAtRNA有有6161种，每种种，每种tRNAtRNA只能识别并转运一种只能识别并转运一种氨基酸。氨基酸。(5)(5)抗体：一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。抗体：一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。(1)(1)细胞核中发生的转录过程有细胞核中发生的转录过程有RNARNA聚合酶的聚合酶的参与。参与。(2014(2014高考新课标全国高考新课标全国卷卷)( )( )(2)(2)酶是活细胞产生的并具有催化作用的蛋白酶是活细胞产生的并具有催化作用的蛋白质。质。(2009(2009高考重庆卷高考重庆卷)(
14、 )( )(3)(3)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。性。(2009(2009高考重庆卷高考重庆卷)( )( )(4)(4)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。基酸。(2011(2011高考海南卷高考海南卷)( )( )考点三：考点三： 有关酶的实验设计有关酶的实验设计微山县第一中学【典错3】（2016课标1卷.3）若除酶外所有试剂均已预保温，则在测定酶活力的试验中，下列操作顺序合理的是（ ）A.加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量B. 加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的
15、量C. 加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量D. 加入底物计时加入酶加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量c c微山县第一中学项目项目【归纳提升归纳提升】3 3、利用教材中（、利用教材中（H H2 2O O2 2、 H H2 2O O2 2 酶、淀酶、淀粉、淀粉酶、蔗糖粉、淀粉酶、蔗糖 ）等材料，归纳总结探究性）等材料，归纳总结探究性实验的一般步骤：实验的一般步骤：实验酶酶底物底物检测预测结果果 酶酶的高效性的高效性酶酶的的专一性一性温度影响温度影响酶酶活活性性PH影响影响酶酶活性活性项目项目【归纳提升归纳提升】3、利用教材中（利用教材中（H2O2、 H2O2 酶、淀酶
16、、淀粉、淀粉酶、蔗糖粉、淀粉酶、蔗糖 ）等材料，归纳总结探究性）等材料，归纳总结探究性实验的一般步骤：实验的一般步骤：实验酶酶底物底物检测预测结果果 酶酶的高效性的高效性酶酶的的专一性一性温度影响温度影响酶酶活活性性pH影响影响酶酶活性活性H2O2酶酶FeCl3H2O2带火星的卫生带火星的卫生香香酶具有高效性酶具有高效性淀粉酶淀粉酶淀粉淀粉蔗糖蔗糖斐林试剂斐林试剂砖红色沉淀砖红色沉淀淀粉酶淀粉酶淀粉淀粉碘液碘液不同温度下，不同温度下，变蓝情况不同变蓝情况不同H2O2酶酶H2O2带火星的卫生带火星的卫生香香适宜适宜pH下下卫生生香燃香燃烧剧烈烈归纳：实验设计的一般步骤归纳：实验设计的一般步骤:
17、:明确实验目的明确实验目的 推出推出 实验类型实验类型 验证性实验：验证性实验：探究性实验：探究性实验： （结论结果唯一）（结论结果唯一）（结论结果多样）（结论结果多样）实验假设、课题实验假设、课题实验变量实验变量原理原理 依依据据提提示示材料、用具材料、用具探究实验探究实验一般步骤一般步骤 得出实验结论得出实验结论 1 1. .分组编号：分组编号：组数应大于或等于自变量的个数组数应大于或等于自变量的个数2 2. .各组的处理：各组的处理：注意控制单一变量和体现等量性注意控制单一变量和体现等量性a a各组加入适量、等量的自变量的作用对象各组加入适量、等量的自变量的作用对象b b各组加入适量、等
18、量的自变量各组加入适量、等量的自变量c c各组加入适量、等量的自变量的作用对象的对象各组加入适量、等量的自变量的作用对象的对象d d各组加入适量、等量的检测试剂各组加入适量、等量的检测试剂（abab可以颠倒，可以颠倒，bcbc不得颠倒）不得颠倒）3.3.观察记录：观察记录：观察记录因变量观察记录因变量（化学反应中（化学反应中的因变量可以用单位时间内反应物的减少量的因变量可以用单位时间内反应物的减少量或产物的生成量来表示）或产物的生成量来表示） 反推正写法反推正写法（结果（结果结论）结论）【变式训练变式训练3 3】请回答下列有关酶的实验探究的问题：请回答下列有关酶的实验探究的问题：(1)为证明过
19、氧化氢酶的活性受为证明过氧化氢酶的活性受pH的影响，同学甲做了的影响，同学甲做了如下实验：上述实验设计中有两处不妥之处，请指出：如下实验：上述实验设计中有两处不妥之处，请指出：_；_。(2)一般情况下，不能用一般情况下，不能用H2O2H2O2酶为材料探究温度对酶活性的影响，原因酶为材料探究温度对酶活性的影响，原因是是_ 。试管管编号号A AB B实验步步骤1 1加入加入2 mL 5% H2 mL 5% H2 2O O2 2溶液溶液加入加入2 mL 5% H2 mL 5% H2 2O O2 2溶液溶液2 25 5滴滴2%H2%H2 2O O2 2酶酶溶液溶液5 5滴滴2% H2% H2 2O O
20、2 2酶酶溶液溶液3 30.5 mL 5% NaOH0.5 mL 5% NaOH溶液溶液0.5 mL 5% HCl0.5 mL 5% HCl溶液溶液4 4观察气泡的察气泡的产生速率生速率观察气泡的察气泡的产生速率生速率缺少pH7的对照组加入加入NaOHNaOH和和HClHCl的时间顺序不合理，应在加入的时间顺序不合理，应在加入H2O2H2O2酶前改变溶液的酶前改变溶液的pHpHH2O2H2O2不稳定，易分解，温度会影响不稳定，易分解，温度会影响H2O2H2O2的分解速率的分解速率 (1)看有无看有无对照照实验，如果有，看，如果有，看对照照实验设计是是否合理。否合理。(2)看看实验是否遵循了是否
21、遵循了单一一变量（自量（自变量）原量）原则。如研究温度如研究温度对酶酶活性的影响活性的影响实验中，温度中，温度为自自变量。除自量。除自变量外，其他条件量外，其他条件应完全一完全一样。包括：。包括：实验对象的一致性；象的一致性；等量原则等量原则每次实验每次实验所加试剂的量要相等；所加试剂的量要相等；实验控制时间的一致性；实验控制时间的一致性；实验条件的一致性等。实验条件的一致性等。(3)看实验步骤是否完整，顺序是否合理看实验步骤是否完整，顺序是否合理。(4)看实验仪器、药剂的使用是否合理看实验仪器、药剂的使用是否合理，包括药剂，包括药剂的配备、使用及用量的多少等。的配备、使用及用量的多少等。(5
22、)看实验结果的验证是否合理。看实验结果的验证是否合理。评价实验的答题技巧：评价实验的答题技巧：考点四：考点四： ATPATP的结构和功能的结构和功能微山县第一中学【典错4】（2016海南卷.11）下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是( )A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA人基本组成单位之一B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加C.无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成 D微山县第一中学(1)ATP形成的形成的场所有所有细胞胞质基基质、线粒体粒体、叶叶绿体体ATP可以与可以与ADP相互相互转化
23、，化，ATP转化化为ADP又称又称“ATP的水解反的水解反应”，这一一过程需程需酶酶的催化，同的催化，同时也也需要消耗水。需要消耗水。凡是凡是较大分子有机物大分子有机物(如蛋白如蛋白质、脂肪、脂肪、淀粉等淀粉等)的水解都需要消耗水。的水解都需要消耗水。(2)ATP能量能量,ATP是一种高能磷酸化合物，是与能是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物量有关的一种物质,ATP不是唯一直接能源不是唯一直接能源还有有GTP、CTP、UTP(3)ATP与与DNA、RNA关系关系ATP水解掉两个高能磷酸水解掉两个高能磷酸键就可以就可以转化化为RNA的原的原料，如果料，如果此此结构构五碳糖二号碳脱氧就可以形
24、成五碳糖二号碳脱氧就可以形成DNA 的基本原料如（的基本原料如（PCR技技术原料就是原料就是(dATP、dTTP、dCTP、dGTP）ATP的组成、结构与功能：的组成、结构与功能：【变式训练变式训练4】在下列四种化合物的化学组成中“”中所对应的含义最接近的是()A和 B和C 和 D 和D(1)ATP水解水解释放的能量可用于放的能量可用于细胞内的吸能反胞内的吸能反应。(2014高考新高考新课标全国全国卷卷)( )(2)1个个ATP分子中只含有分子中只含有1个腺个腺嘌嘌呤和呤和3个磷酸基个磷酸基团。(2015广州模拟广州模拟)( )(3)线粒体内膜上不能合成粒体内膜上不能合成ATP。 (2016高
25、考北京卷高考北京卷)( )(4)无氧条件下，光合作用是叶肉无氧条件下，光合作用是叶肉细胞胞产生生ATP的唯一来源。的唯一来源。(2004高考广东卷高考广东卷)( )(5)人在人在饥饿时，细胞中胞中ATP与与ADP的含量的含量难以达到以达到动态平衡。平衡。(2008高考天津卷高考天津卷)( )(6)在在诱导离体菊花茎段形成幼苗的离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同程中，不会同时发生生ATP的的合成与分解。合成与分解。 (2013高考四川卷高考四川卷)( )【小结知识网络】腺苷腺苷磷酸基团磷酸基团高能磷酸键高能磷酸键欢迎各位老师批评指正!Thank you for your attention!为
26、验证酶酶的的专一性，采用的最佳一性，采用的最佳实验方方案是案是 () 解析解析 答案答案有关酶特性的实验设计有关酶特性的实验设计选项等量的底物等量的底物分分别加入加入等量等量的的酶酶分分别加加入等量入等量的的试剂a组b组A麦芽糖麦芽糖 葡萄糖葡萄糖麦芽麦芽糖糖酶酶斐林斐林试剂B蔗糖蔗糖麦芽糖麦芽糖 蔗糖蔗糖酶酶斐林斐林试剂C淀粉淀粉蔗糖蔗糖淀粉淀粉酶酶斐林斐林试剂D淀粉淀粉蔗糖蔗糖淀粉淀粉酶酶碘液碘液CA选项中，由于麦芽糖和葡萄糖都是还原选项中，由于麦芽糖和葡萄糖都是还原糖，因此使用斐林试剂鉴定，糖，因此使用斐林试剂鉴定，a、b两组都两组都会有砖红色沉淀生成。会有砖红色沉淀生成。B选项中，蔗糖虽选项中，蔗糖虽然没有还原性，但是被蔗糖酶水解后会有然没有还原性，但是被蔗糖酶水解后会有还原糖生成，因此也不合理。还原糖生成，因此也不合理。D选项中，选项中，淀粉可被淀粉酶催化水解，因此，反应完淀粉可被淀粉酶催化水解，因此，反应完成后，成后，a、b两组都没有淀粉存在，用碘液两组都没有淀粉存在，用碘液检测也不合理。检测也不合理。C选项中的淀粉和蔗糖都选项中的淀粉和蔗糖都不具有还原性，在淀粉酶的催化下，淀粉不具有还原性，在淀粉酶的催化下，淀粉水解生成麦芽糖和葡萄糖，而蔗糖不会被水解生成麦芽糖和葡萄糖，而蔗糖不会被水解，因此可用斐林试剂进行检测。水解，因此可用斐林试剂进行检测。
