1、专题4 酶与ATP【关键点填一填】1细胞内每时每刻进行着许多化学反应，统称细胞代谢。2酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物3绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶是RNA。4. 酶催化作用的原理：降低化学反应的活化能。5酶的特性（1） 高效性：催化效率约是无机催化剂的1071013倍。（2） 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。（3） 作用条件较温和：在最适温度和pH条件下，酶的活性最高。6ATP的中文名称是三磷酸腺苷，它是生物体新陈代谢的直接能源。7.ATP的结构简式是APPP。A表示：腺苷；P表示：磷酸基团。一个ATP分子中含有两个高能磷酸键。8ATP的(1)动物和人：呼吸作
2、用。(2)绿色植物：呼吸作用和光合作用。9.细胞中产生ATP的结构有细胞质基质、线粒体、叶绿体。【易混点辨一辨】1酶是活细胞产生的具有催化作用的 ( )2酶催化作用的实质是提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行 ( )3酶只能在生物体内有催化和调节作用 ( )4溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的( )5高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性( ) 6叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应( )7只要提供O2，线粒体就能为叶绿体提供O2和ATP( )8人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加( )9一个ATP分子水解可以生成一个脱氧核苷酸分子和两个磷酸分子(
3、 )10植物叶肉细胞的线粒体基质、叶绿体基质和细胞质基质中都能产生ATP( )11在耗氧量相同的情况下，植物叶肉细胞和根尖细胞产生的ATP量可能相等( )12酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率 ( )13细胞质中没有作用于DNA的解旋酶 ( )14细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶 ( )15ATP、ADP、叶绿体、线粒体、核糖体等物质和结构中一定含核糖，而酶中一定不含核糖 ( ) 17根尖分生区产生ATP的细胞结构只有线粒体 ( )18叶绿体消耗ATP必需有光，线粒体产生ATP必需有氧 ( )19有光条件下只有叶绿体能产生ATP，有氧条件下只有线粒体能产生ATP ( )m【基本技
4、能讲一讲】技能1 酶的本质、作用和特性（1）比较酶的本质、作用和特性项目内容拓展化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA合成原料为氨基酸或核糖核苷酸产生部位活细胞(1)由活细胞产生(哺乳动物成熟的红细胞除外) (2)合成场所：核糖体或细胞核(3)作用场所：细胞内、细胞外或体外生理功能催化作用反应前后其本身的量和化学性质不变作用机理降低化学反应的活化能使反应在温和条件下快速进行酶的特性高效性催化效率是无机催化剂的1071013倍专一性每种酶只催化一种或一类化学反应温和性(1)强酸、强碱和高温能使酶永久失活，其原因是能破坏蛋白质的空间结构，引起蛋白质变性(2)低温仅是降低酶的活性，由低温恢复至适宜温
5、度时，酶活性可以恢复（2）区别酶与激素项目酶激素来源及作用场所活细胞产生；细胞内或细胞外专门的内分泌腺或特定部位细胞产生；细胞外发挥作用化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸衍生物、脂质等生物功能催化作用调节作用共性在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少例1【2015年海南卷T4 】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RNA B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【答案】D技能2 与酶有关的图像与曲线（1）分析酶促反应曲线时要从以下几方面：明确两坐标轴的含义
6、：分清自变量与因变量，了解两个变量的关系。分析曲线的变化：如在分析影响酶促反应的因素时，一般情况下，生成物的量未达到饱和时，限制因素是横坐标所表示的因素，当达到饱和后，限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素。分析特殊点的含义：即曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉点等五点，理解特殊点的意义。（2）不同情况下酶有关曲线比较：酶高效性的曲线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。 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
7、B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不能催化该反应。 温度与PH影响酶活性的曲线例2【2014年高考江苏卷】下列关于加酶洗衣粉的叙述,正确的是 （）A. 高温易使酶失活,因此冷水洗涤去污效果应该比温水好B. 洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进作用C. 在 pH 低于7. 0 的自来水中,碱性蛋白酶依然能起作用D. 洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用【答案】C技能3 与酶相关的实验探究(1)验证酶的催化作用实验组：底物相应的酶液底物是否被分解；对照组：底物等量蒸馏水底物不被分解。变量分析：自变量为相应的酶液的有无；因变量为底物是否被分解。(2)验证酶的专一性方案一：用
8、同种酶催化两种不同物质实验组：反应物相应酶溶液反应物被分解；对照组：另一反应物等量相同酶溶液反应物不被分解。方案二：用两种不同酶催化同一物质实验组：反应物相应酶溶液反应物被分解；对照组：相同反应物等量另一种酶溶液反应物不被分解。(3) 验证酶的高效性(案例比较过氧化氢在不同条件下的分解)(4)探究温度对酶活性的影响 步骤步骤项目试管1试管2试管31加入可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2放置在不同温度环境0 100 60 3加入新配制的淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL4完成反应5 min5 min5 min5滴入碘液2滴2滴2滴6观察结果变蓝变蓝不变蓝变量分析：(5) 探究pH对酶活性的
9、影响原理pH影响酶的活性，从而影响O2的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验O2生成量的多少。反应原理：H2O2H2OO2。步骤步骤实验操作内容试管1试管2试管31注入等量过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴2注入不同pH的溶液1 mL蒸馏水1 mL盐酸1 mL NaOH溶液3注入等量的H2O2溶液2 mL2 mL2 mL4观察现象有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生例3【2013江苏卷】为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计不合理的是（ ）试验编号探究课题选用材料与试剂温度对酶活性的影响过氧化氢溶液 新鲜的肝脏研磨液温度对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液 可溶性淀粉溶液 碘液pH对酶活性
10、的影响新制的蔗糖溶液 可溶性淀粉溶液 碘液pH对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液 可溶性淀粉溶液 斐林试剂A.实验 B.实验 C.实验 D.实验【答案】ACD技能4 ATP的结构与作用(1)ATP的结构图示由结构图示可知组成元素有C、H、O、N、P。由结构图示可看出，ATP的结构特点可概括为“一、二、三”，即一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团。(2) ATP的形成途径(3) ATP与ADP的相互转化ATP和ADP之间的相互转化是不可逆反应.例4【2015年海南卷T3】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 BATP可为物质跨膜运
11、输提供能量CATP中高能磷酸键水解可释放能量 DATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成【答案】D【趁热打铁练一练】1.（2015-2016年湖北襄阳四中宜昌一中高三月考生物试卷）下列关于酶的叙述，正确的是（ ）A酶具有催化作用并都能与双缩脲试剂反应呈紫色B酶的催化作用需要适宜温度、pH，体现了酶的高效性CATP合成酶通过为ADP供能和降低活化能来催化ATP的合成D细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关【答案】D考点：本题考查酶的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。2.（2016届山东师范大学附属中学高三上学期第二次模拟生物试卷）ATP是直接为细胞生命活动提供能
12、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 BATP可为物质膜运输提供能量CATP中高能磷酸键水解可释放能量 DATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成【答案】D【解析】酒精发酵过程伴随着能量的释放，其中一部分能量储存在ATP 中，正确；ATP可为主动运输提供能量，正确；ATP中高能磷酸键水解可释放能量，供给各种生命活动的需要，正确；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D错误。【考点定位】ATP的组成和作用3.（2016学年福建省福州市第八中学高三暑假摸底考试生物试卷）下列关于酶的相关叙述，不正确的是（ ）A.酶能降低反应的活化能B.酶具有高效性与专一性C.酶只在活细胞中有催化作
13、用D.高温、强酸强碱都会使酶发生不可逆的失活【答案】C【解析】试题分析：酶能降低化学反应的活化能，所以具有催化作用，A正确；酶的特性有专一性和高效性，B正确；只有条件适宜，酶在活细胞内和外都有催化作用，C错误；高温、强酸强碱都会破坏酶的空间结构，使酶发生不可逆的失活，D正确。考点：本题考查了酶的本质和特点，解答本题的关键是掌握酶起催化作用的原理是能降低反应的活化能。4.（2015-2016学年甘肃省天水市一中高三上二段中生物试卷）下列关于酶的叙述,正确的是（ ）A发烧时,食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性B口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用C用果胶酶澄清果汁时,温度越低澄清速度越快D洗衣
14、时,加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性【答案】B【考点定位】酶【名师点睛】有关酶的几点说法对比：项目错误说法正确说法产生场所具有分泌功能的细胞才能产生活细胞（不考虑哺乳动物成熟红细胞等）化学本质蛋白质有机物（大多为蛋白质，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；高温使酶变性失活作用酶具有调节、催化等多种功能酶只起催化作用来源有的可来源于食物等酶只在生物体内合成5.（2016届云南省昆明市三中高三8月月考题）酶的高效性的原因是（ ）A.提高了化学反应的活化能B.降低了化学反应的活化能C.改变
15、了反应物的结构D.增加了反应物之间的接触面积【答案】B【解析】试题分析：与无机催化剂相比，酶具有高效性的原因是降低了化学反应的活化能。考点：本题主要考查酶的相关知识，意在考查考生对相关知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。6.（2016届广东省实验中学高三阶段考试理科综合生物试卷）ATP是细胞的能量“通货”，有关说法正确的是（ ）A代谢旺盛的细胞需要储备大量的ATPBATP的合成总是伴随有机物的氧化分解CATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性D黑暗条件下，只有线粒体可以产生ATP【答案】C考点：本题考查ATP的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成
16、知识网络结构的能力。7.（2016届山东省泰安市高三上学期期中考试生物试卷）下列关于酶的叙述不正确的是A同一个体各种体细胞中酶的种类、数量、代谢会有不同B高温易使酶失活，因此冷水洗涤去污效果应该比温水好C代谢的终产物可反馈调节相关酶活性，进而调节代谢速率D对于一个细胞来说，酶的种类和数量会发生相应变化【答案】B【解析】试题分析：不同体细胞中代谢不同，与代谢有关的酶的种类、数量会有不同，A正确；酶在低温的条件下活性低，B错误；代谢的终产物可反馈调节相关酶活性，进而调节代谢速率，C正确；对于同一个细胞来说，不同时刻代谢也有差异，酶的种类和数量也会发生相应的变化，D正确。考点：本题考查酶相关知识，意
17、在考查考生识记所列知识点，并能运用所学知识做出合理的判断或得出正确的结论的能力。8（2016届广东省实验中学高三阶段考试理科综合生物试卷）下列对有关实验的变量的叙述，正确的是（）A在探究温度对酶活性影响的实验中，温度和pH是自变量B各种实验中都必须设置空白对照组，确保单一变量C观察植物细胞质壁分离及复原的实验中，液泡的有无是无关变量D在探究酵母菌呼吸方式的实验中，酒精是无关变量【答案】C考点：实验的变量点评：本题考查了不同实验中的变量，属于对理解层次的考查。9.（2016学年福建省福州市第八中学高三暑假摸底考试生物试卷）仔细观察下图判断，下列叙述错误的一项A.ADP被释放后，蛋白质还能结合AT
18、PB.图中的“能量”来自ATP中离腺苷最远的高能磷酸键C.图中的能量可用于细胞内的需要能量的生命过程D.该蛋白质也可结合ADP和Pi合成ATP【答案】D【解析】试题分析：据图分析，该过程为ATP的水解，需要的蛋白质为水解酶，化学反应前后数量和化学性质不变；A正确。图中的“能量”来自ATP中离腺苷最远的高能磷酸键，即末端的高能磷酸键；B正确。能量释放出来用于各项生命活动；C正确。ADP和Pi合成ATP，需要合成酶，说明酶具有专一性；D错误。10.（2016届福建省慈溪市云龙中学高三9月月考题）右图是有关ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图，据图回答下列问题：1分子ATP中含有 个高能磷酸
19、键。图中的a、b分别代表 、 。在动物肌细胞中，进行反应时，能量来 自 。进行反应时能量用于 ，进行反应 时能量用于 【答案】 2 呼吸作用 、光合作用 远离A的那个高能磷酸键、 合成高能磷酸键、各项生命活动【解析】略11（ 2016届甘肃省靖远一中、中恒学校高三第二次诊断联考生物试题）某小组在探究 “影响酶活性的条件”的实验时，提出“过氧化氢酶的活性是否受pH影响”的问题,并设计实验的操作步骤如下：向甲、乙试管内各加入2ml新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液向甲试管加入1ml质量为5%的HCl，向乙试管加入1ml质量分数为5%的NaOH溶液。向甲、乙试管内加入2滴新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液观察试管中发生的变化请依据该小组设计的实验操作步骤，回答下列问题：该实验的自变量是 ，过氧化氢分解速率是本实验 ，可观测的指标是 。上述操作步骤中存在明显的缺陷，请指出: 。将高温和冷藏处理的猪肝研磨液，恢复适宜温度用于实验，发现经高温处理的一组，实验效果不明显，经冷藏处理的不影响实验效果，原因是在低温时_ _。【答案】【解析】略