专题（三）酶和ATP（2020）

1、考什么考什么怎样考怎样考考多少考多少考何素养考何素养考查形式：选择题考查形式：选择题主观题主观题卷卷卷卷卷卷酶的作用、酶的作用、特性和酶活特性和酶活力的测定力的测定主要考查酶的本质、主要考查酶的本质、作用和特性，也会以作用和特性，也会以实验分析题形式考查实验分析题形式考查酶活性的测定酶活性的测定2016T32017T3生命观念：生命观念：以以ATP在在细胞代谢中的作用为细胞代谢中的作用为依托，建立物质与能依托，建立物质与能量观量观ATP在细胞在细胞代谢中的作代谢中的作用用主要结合光合作用、主要结合光合作用、细胞呼吸和物质运输细胞呼吸和物质运输考查考查ATP在细胞代谢在细胞代谢中的作用中的作用2

2、018T12019T3科学思维：科学思维：通过对与通过对与酶相关曲线分析的考酶相关曲线分析的考查，提高模型构建能查，提高模型构建能力力题型专题（三） 酶和ATP考之向全国3套卷4年考情统计分析考什么考什么怎样考怎样考考多少考多少考何素养考何素养考查形式：选择题考查形式：选择题主观题主观题卷卷卷卷卷卷温度对酶活温度对酶活性的影响性的影响以曲线分析为载体考以曲线分析为载体考查温度、查温度、pH等对酶等对酶活性的影响，意在考活性的影响，意在考查图文转换能力查图文转换能力2016T29科学探究：科学探究：以以酶的特性和影酶的特性和影响酶活性的因响酶活性的因素为素材，综素为素材，综合考查实验探合考查实验

3、探究与分析能力究与分析能力ATP的结构的结构及与核酸的及与核酸的关系关系以信息形式考查以信息形式考查ATP的结构，意在考查信的结构，意在考查信息获取能力息获取能力2016T29课本易漏排查1.(必修一83页右边学科交叉)无机催化剂催化的化学反应范围比较广。例如，酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪和淀粉水解。2.(必修一P84设计实验1)建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,而不用过氧化氢酶,原因是温度(高温)本身会影响过氧化氢自然分解的速度。建议用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响,而不用淀粉酶,原因是盐酸可催化淀粉的水解。3.(必修一P85小字内容)过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏

4、,使酶永久失活。0 左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高。因此,酶制剂适于在低温(04 )下保存。4.(必修一P85与社会的联系)20世纪60年代以前,医院里用的葡萄糖是用盐酸催化淀粉水解的方法来生产的。5.(必修一87页科学技术社会)溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用，在临床上常与抗生素复合使用，能增强抗生素的疗效。加酶洗衣粉中的酶不是直接来自生物体的，而是经过酶工程改造的产品，比一般的酶稳定性强。6.(必修一P88左下角图)ATP的组成元素有C、H、O、N、P。细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。(只是绝大多数，不是所

5、有)。7.(必修一P89小字内容)萤火虫发光是因为其尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。荧光素接受ATP提供的能量后被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并发出荧光。8.(必修一P90图形下面小字)主动运输;肌细胞收缩;生物发光、发电;大脑思考;蔗糖等物质的合成都需要消耗ATP,都属于吸能反应。考点一酶在细胞代谢中的作用基础速练查缺漏考点一1.有关酶的基础知识化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成场所核糖体细胞核(真核细胞)来源一般来说,活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶作用场所细胞内、细胞外或生物体外均可生理功

6、能具有催化作用作用原理降低化学反应的活化能 与无机催化剂相同的性质a.提高反应速率,但不改变化学反应的方向和平衡点b.反应前后,酶的性质和数量不变考点一2.汇总常考酶的作用(1)DNA聚合酶催化脱氧核苷酸间缩聚形成磷酸二酯键,用于DNA复制。(2)RNA聚合酶用于转录时,DNA解旋及核糖核苷酸间的连接。(3)解旋酶用于DNA复制时双链间氢键的打开。(4)各种消化酶可对应催化相关大分子的水解,如淀粉酶、蛋白酶、磷脂酶等。(5)与有氧呼吸有关的酶存在于细胞质基质和线粒体中,用于有氧呼吸。(6)细胞工程工具酶纤维素酶、果胶酶(除去细胞壁);胰蛋白酶(动物细胞培养)。考点一(7)(8) 3.关于酶的易

7、错点(1)只有在特殊背景或信息下才可认定酶的化学本质为RNA，一般认定酶的化学本质为蛋白质(如各种消化酶、DNA聚合酶等)。(2)酶只能由活细胞产生，不能来自食物，且几乎所有活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)均可产生酶，产生场所为核糖体，但发挥作用的场所既可以是细胞内、外，也可以是体外。(3)酶具有催化作用，不具有调节功能，也不作为能源或组成物质，切不可额外夸大其功能。(4)酶促反应前后酶的数量和化学性质不变，可以重复利用；酶只改变反应速率，不改变化学反应的。(5)低温或盐析能降低酶的活性，不会使酶失活，即酶的空间结构不会被破坏，条件适宜时酶活性可恢复。(6)高温、强酸、强碱、重金属、紫外线和

8、酒精等有机溶剂会破坏酶的空间结构，使酶失活，酶活性不能恢复。(7)酶既可以作为催化剂，又可以作为另一个化学反应的底物，如胃蛋白酶或脂肪酶作为催化剂可分解蛋白质或脂肪，它们自身又可作为反应的底物被其他蛋白酶水解。(8)化学反应的平衡点实际上酶只是降低了化学反应的活化能，所能催化的是本来就能发生的反应，提高了反应速率，缩短了到达平衡点的时间，而平衡点的大小只能由底物的量来决定。(9)化学反应前后的性质和数量实际上反应前后酶的性质、数量都没有发生改变。(10)酶促反应速率和酶活性实际上二者不完全等同，因为温度和pH是通过影响酶的空间结构改变酶的活性，进而影响酶促反应速率；而底物浓度和酶浓度是通过影响

9、底物与酶的接触面积来影响酶促反应速率。(11)催化作用和高效性的机理实际上前者是与没有催化剂对照，酶能够降低化学反应的活化能；而后者是与无机催化剂对照，能够显著降低化学反应的活化能。4.读懂酶的3类曲线(1)酶的作用原理酶能降低化学反应的活化能(如图所示)。表示无酶催化时反应进行需要的活化能的是ac段。表示有酶催化时反应进行所需要的活化能的是bc段。酶降低的活化能是ab段。(2)酶的作用特性图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较，说明酶具有高效性，而与不加催化剂的曲线比较只能说明酶具有催化作用。图2中两曲线比较说明酶具有专一性。(3)酶的影响因素温度和pH图甲和图乙显示：高温、过酸、过碱都会

10、使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。从图丙和图丁可以看出：反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。底物浓度和酶浓度图甲中OP段的限制因素是底物浓度，而P点之后的限制因素有酶浓度和酶活性；图乙对反应底物的要求是底物足量。5.辨清与酶相关实验设计的5个易错点(1)若底物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶溶液，验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测试剂宜选用碘液，不应该选用斐林试剂，因为斐林试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。另外在酶

11、溶液和反应物混合前，需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间。(3)探究酶的适宜温度的实验中不宜选择过氧化氢酶催化过氧化氢分解，因为底物过氧化氢在加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。(4)在酶的最适pH探究实验中，操作时必须先将酶溶液和底物分别置于不同pH条件下，然后再将同一pH条件下处理的底物和酶溶液混合，而不能将酶与反应物混合后，再加入盐酸或氢氧化钠调节pH。(5)探究酶的高效性时，对照组应为无机催化剂；探究酶的催化作用时，对照组应为不加催化剂；探究酶的专一性时，既可用同一种酶作用于不同底物，也可用不同酶作用于同一底物。比较项目酶激素抗体神经递质化学本质多为蛋白质，少数是RNA

12、蛋白质、多肽、固醇、氨基酸衍生物等球蛋白乙酰胆碱、多巴胺、氨基酸类、NO等产生细胞活细胞内分泌细胞或下丘脑细胞浆细胞神经细胞作用部位细胞内外靶细胞或靶器官内环境突触后膜作用后变化不发生改变被灭活被降解被降解或移走6.辨析酶、激素、抗体、神经递质7.探究酶的最适温度或最适pH的实验设计程序考点二ATP在细胞代谢中的作用基础速练查缺漏(一)ATP的结构及与核苷酸的关系区别几种化合物中“A”的含义ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都有“A”，但在不同物质中表示的含义不同，如图所示：(二)ATP与能量流动1光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源，而ATP中的化学能是生命活动的直接能量来源 。2

13、光能进入生物群落后，以化学能的形式储存于有机物中，以有机物为载体通过食物链而流动。3能量在生物群落中具有单向流动、不可重复利用以及逐级递减的特点。2.ATP的合成与水解对ATP与能量的认识细胞内产生与消耗ATP的结构转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐细胞质基质产生ATP：细胞呼吸第一阶段叶绿体产生ATP：光反应阶段消耗ATP：暗反应阶段和自身DNA复制、转录，蛋白质合成等线粒体产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等核糖体消耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：DNA复制、转录等(三）ATP产生速率与O2供给量的关系分析(1)图

14、甲表示ATP产生速率与O2供给量的关系A点表示在无氧条件下，细胞可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。AB段表示随O2供给量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生速率随之增加。BC段表示O2供给量超过一定值后，ATP的产生速率不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。(2)图乙可表示哺乳动物成熟红细胞、蛔虫细胞等细胞的ATP产生速率与O2供给量关系，其ATP来自无氧呼吸，与O2无关。关于ATP的易错点(1)ATP只是高能磷酸化合物中的一种，不能将其与能量等同起来。(2)生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含量很少，所以能量供应依赖于ATP与ADP间的快速转化。(3)切不可认为ATP分解大于合成或合成大于分解，事实上，ATP与ADP转化总处于动态平衡中耗能较多时ATP水解迅速，但其合成也迅速。(4)ATP合成时可产生水，ATP水解时需消耗水。(5)ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的；从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。从整体上来看，二者的转化并不可逆。(6)合成ATP的能量来源除光能、有机物中化