1、第三单元 细胞的代谢第 1 讲 酶与 ATP考纲考情考查内容 等级要求 考查详情17 年 单选T12 考查酶的特性及实验分析能力16 年 单选T8 以酶为材料，考查实验分析的相关知识15 年单选T7 考查酶的活性14 年 单选T18 考查酶的特性和酶活性的影响因素酶在代谢中的作用 B13 年单选T19 考查酶的特性14 年单选T1 考查 ATP 的结构ATP 在能量代谢中的作用 B 14 年单选T14 考查 ATP 在能量代谢中的作用探究影响酶活性的因素 c 13 年 多选T23 结合图形考查探究影响酶活性的 因素知识整合一、酶1.酶的本质和作用化学本质 绝大多数是_ 少数是_合成原料 _ _
2、合成场所 _ _来源 一般来说，_都能产生酶生理功能 具有_作用作用原理 降低化学反应的_2.酶的特性(1)_：催化效率约是无机催化剂的 10710 13 倍。(2)_：每一种酶只能催化_化学反应。(3)作用条件较温和：在最适_条件下，酶的活性最高。3.影响酶促反应速率的因素：_、_、_和_等。二、探究影响酶活性的因素pH1.实验原理(1)反应原理：2H 2O2 过氧化氢酶,_。(2)鉴定原理：pH 影响酶的活性，从而影响 _的生成量。可通过气泡生成量的多少，及滤纸片_，直至 _所需时间的长短来检验 O2 生成量的多少。2.实验结论：pH 对_ 有影响。3.实验实质：pH 对酶活性的影响是通过
3、改变 _等发挥作用的。三、ATP1.细胞的能量“通货”ATP(1)写出 ATP 的结构简式和简式中 A、P 所代表的含义。结构简式：_。A：_；P ：_。(2)ATP 的中文名称 _。(3)上图中是_，其中_ 易形成和断裂。(4)上图中为_释放能量的过程，其作用是_ 。2.ATP 与 ADP 的相互转换式 ：_ 。其中_是可循环利用的，而_是不可再利用的。考点突破考点 1 酶的本质、生理功能及其实验验证1.酶的本质及生理功能活细胞产生的具有生物催化作用的有机物来源及化学本质绝大多数酶是蛋白质 极少数酶是 RNAError!共 性 加 快 反应 速 率 ，但 并 不 改 变 化 学 反 应 方向
4、 和 化 学 平 衡 只 能 催 化 自 然 条 件 下 能 发 生 的 化 学 反 应 反 应 前 后 酶 的 特 性 和 数 量 均 没 有 变 化 )特 性 高 效 性 （是 无 机 催 化 剂 的 107 1013） 专 一 性 （催 化 一 种 或 一 类 化 学 反 应 ） 需 要 适 宜 的 条 件 ：常 温 、常 压 、适 宜 的 pH等 )2.验证酶的本质是蛋白质实验(利用双缩脲试剂)Error!实 验 组 ：待 测 酶 液 双 缩 脲 试 剂 是 否 出 现紫 色 反 应对 照 组 ： 已 知 蛋 白 液 双 缩 脲 试 剂 紫 色 反 应 )实验结果分析：通过对照，实验组
5、若出现紫色，证明待测酶的化学本质是蛋白质；不出现紫色，则该酶液的化学本质不是蛋白质。3.酶具有催化作用的实验设计思路及结果分析Error!实 验 组 ：底 物 相 应 酶 液 检 测 底 物 是 否 被 分 解对 照 组 ：底 物 等 量 蒸 馏 水 检 测 底 物 不 被 分 解 )实验结果分析：根据底物性质利用相应试剂检测，若底物被分解，则证明酶具有催化作用，否则不具有催化作用。4.验证酶的高效性比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验过程中的理论分析：(2)酶具有高效性的机理是其能够显著降低反应活化能，缩短反应达到平衡点的时间，并使细胞代谢在温和条件下快速进行。例 1 (2017江苏高考
6、)固定化单宁酶应用于茶饮料加工，可消除其中的苦涩味。下列有关叙述正确的是( )A.在单宁酶纯化时可采用透析法去除杂蛋白B.化学结合法比吸附法对单宁酶活性影响更小C.温度、pH 和重金属离子都可能影响固定化单宁酶活性D.酶的高效性决定固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分1.关于生物体产生的酶的叙述，错误的是( )A.酶的化学本质是蛋白质或 RNAB.脲酶能够将尿素分解成氨和 CO2C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁考点 2 ATP1.ATP 的结构式“巧记一、二、三”由结构式可看出，ATP 的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个腺苷、两个高能磷酸键、
7、三个磷酸基团。2.ATP 形成的两大途径3.ATP 在能量代谢中的作用(1)ATP 与 ADP 的相互转化不是可逆反应ATP 的合成 ATP 的水解反应式 ADPPi能量 ATP 酶 ATP ADPPi 能量 酶所需酶 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 储存于形成的高能磷酸键中 用于各项生命活动反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位由上表可看出，ATP 和 ADP 的相互转化过程中，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 ATP 和 ADP 的相互转化不是可逆反应。但物
8、质是可循环利用的。(2)ATP 中能量的利用例 2 (2017上海高考)ATP 被喻为生物体的 “能量货币” ，为生命活动直接提供能量。图是 ATP 的结构示意图，下列叙述正确的是( )A.表示腺苷 B.表示脱氧核糖C.断裂后释放的能量最多 D.是高能磷酸键2.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 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 合成考点 3 与酶有关的三类曲线分析1.表示
9、酶高效性的曲线(1)与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点。(3)酶只能催化已存在的化学反应。2.表示酶特异性的曲线加入酶 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，而加入酶 A 的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶具有特异性。3.影响酶促反应的因素(1)温度和 pH甲 乙 丙 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，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。从丙图可以看出
10、：反应溶液 pH 的变化不影响酶作用的最适温度。(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响例 3 (2017天津高考)将 A、B 两种物质混合，T 1 时加入酶 C。下图为最适温度下A、B 浓度的变化曲线。叙述错误的是( )A.酶 C 降低了 A 生成 B 这一反应的活化能B.该体系中酶促反应速率先快后慢C.T2 后 B 增加缓慢是酶活性降低导致的D.适当降低反应温度，T 2 值增大3.(2017上海高考)图表示自然界中三种蛋白酶的活性与 pH 之间的关系，由图可推测( )A.木瓜蛋白酶不受 pH 影响B.pH 不同，胰蛋白酶活性不可能相同C.pH 由 10 降到 2 过程中，胃蛋白酶活性不断上升
11、D.pH 在 5 左右时，三种酶都有活性请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系。酶 高效性 专一性 作用原理温和性 ATP 元素组成 全称 结构简式 形成途径 ATP 与 ADP 的相互转化随堂演练1.(2016江苏高考)过氧化物酶能分解 H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙黄色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。下列相关叙述正确的是( )试管号1%焦性没食子酸/mL2%H2O2/mL缓冲液/mL过氧化物酶溶液/mL白菜梗提取液/mL煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL1 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 4 2 2 2A.1 号管为对照组，其余不都是实验组B.2 号管为
12、对照组，其余都为实验组C.若 3 号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶D.若 4 号管不显橙红色，可明白菜梗中无过氧化物酶2.(2016上海高考)下列化学反应属于水解反应的是 ( )核酸核苷酸 葡萄糖丙酮酸 ATPADPA. B. C. D.3.下列有关生物膜上蛋白质或酶的叙述，错误的是( )A.植物根细胞膜上存在运输离子的蛋白质B.植物叶肉细胞中液泡膜与类囊体膜上的蛋白质不同C.光合作用中，催化 ATP 合成的酶分布在类囊体膜上D.呼吸作用中，催化 ATP 合成的酶分布在线粒体外膜上4.下图甲表示某反应物剩余量随 pH 及温度的变化情况，乙表示在最适温度和 pH 下，淀粉酶分
13、解淀粉产生的生成物量随时间的变化曲线。下列叙述正确的是( )甲 乙第 4 题图A.乙图中虚线表示增加酶浓度后，其他条件不变时，生成物量与反应时间关系的变化情况，若该反应过程中 pH 下降，则 b 点下移，a 点左移B.甲图可以说明在一定范围内随着 pH 的升高，酶的活性先降低后升高C.甲图可以说明随着温度的升高，酶的活性逐渐降低；乙图中 a 点后曲线变成水平，表明底物已被消耗尽D.乙图中若该反应过程中温度适当降低，则 b 点不移动，a 点右移5.ATP 是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于 ATP 的叙述，错误的是( )A.酒精发酵过程中有 ATP 生成 B.ATP 可为物质跨膜运输提供
14、能量C.ATP 中高能磷酸键水解可释放能量 D.ATP 由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成6.(2018百校联考)谷氨酸脱羧酶可以催化谷氨酸分解为谷氨酸氨基丁酸和 CO2。下图表示不同温度下该催化分解过程中有关物质浓度随时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是( )第 6 题图A.曲线 1 表示的是谷氨酸的浓度变化B.曲线 2、3、4 代表的都是谷氨酸氨基丁酸的浓度变化C.曲线 2 代表的温度高于曲线 3 和曲线 4 代表的温度D.酶在催化反应前后，浓度基本保持一致7.为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A 组(20 )、B 组(40)和 C组(60 )，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：第 7 题图(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是_组。(2)在时间 t1 之前，如果 A 组温度提高 10，那么 A 组酶催化反应的速度会_。(3)如果在时间 t2 时，向 C 组反应体系中增加 2 倍量的底物，其他条件保持不变，那么在 t3 时，C 组产物总量_，原因是_ 。(4)生物体内酶的化学本质是_，其特性有 _(答出两点即可) 。
