第1讲-酶和ATP(高中一轮复习)

第1讲酶和ATP第5章细胞的能量供应和利用基础梳理一、酶在细胞代谢中的作用1．细胞代谢：细胞中各种

的统称，是细胞生命活动的基础。

化学反应2．酶的作用机理(1)活化能：分子从

转变为容易发生化学反应的

状态所需要的能量。(2)作用机理：降低化学反应的

。

常态活跃活化能1．探索历程二、酶的本质①要验证某种酶是蛋白质可用双缩脲试剂，要验证某种酶是RNA，可选用吡罗红染液。

②酶由活细胞产生，既可以在细胞内发挥作用，也可在细胞外发挥作用。

点拨2．酶的本质：酶是

产生的具有

作用的有机物，绝大多数是

，少数是

。活细胞催化蛋白质RNA一种或一类空间结构明显降低酶的来源与特性：活细胞内来合成，降低化能是本领，

高效专一需温和，催化反应属它行。

巧记四、细胞的能量“通货”——ATP1．ATP的结构、功能和利用(1)结构：ATP的结构简式是____________，一个ATP分子中含有一个腺苷、两个___________、三个_________。(2)功能：是一种高能磷酸化合物，直接给细胞的生命活动_________。(3)利用：ATP可用于_________________、生物发电和发光、________、大脑思考及各种吸能反应A—P～P～P

高能磷酸键

磷酸基团

提供能量

细胞的主动运输

肌肉收缩

2．ATP与ADP的相互转化(1)ATP水解：在有关酶的催化作用下，ATP分子中__________的高能磷酸键很容易水解，并释放出大量的能量远离腺苷

(2)ATP形成：在有关酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与____________________结合，重新形成ATP。(3)ATP形成的能量来源①对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自____________，对于绿色植物来说，则来自于

。②细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的______。一个游离的磷酸(Pi)

细胞呼吸细胞呼吸共性

点拨①ATP中末端的高能磷酸键易断裂和再生成，断裂时释放出大量的自由能，是一般化学键放出能量的2倍以上。

②ATP≠能量。③ATP在细胞内含量极少且相对稳定。和光合作用要点探究考点一酶的本质、作用和特性项目内容解读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107～1013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度时，酶活性可以恢复

命题设计1.下列有关酶的叙述正确的是(

)①是有分泌功能的细胞产生的②有的从食物中获得，有的在体内转化而来③凡是活细胞，一般都能产生酶④酶都是蛋白质

⑤有的酶不是蛋白质⑥酶在代谢中有多种功能⑦在新陈代谢和生长发育中起调控作用⑧酶只是起催化作用A．①②⑤

B．①⑤⑧C．③⑤⑧D．①③⑤酶是活细胞产生√酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA√酶具有生物催化作用√C易错警示1.酶与激素的比较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、生物代谢不可缺少项目

正确说法

错误说法化学本质

绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA酶的本质是蛋白质产生部位一般来说，凡是活细胞都能产生酶(不考虑哺乳动物的成熟红细胞)具有分泌功能的细胞才能产生酶合成原料

氨基酸或核糖核苷酸

氨基酸合成场所核糖体或细胞核

核糖体2.常见的有关酶的错误说法项目

正确说法

错误说法生理功能

生物催化剂，只起催化作用

酶具有调节、催化等多种功能来源

生物体内合成

有的来源于食物作用场所既可在细胞内，也可在细胞外、体外发挥作用只在细胞内起催化作用温度影响低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，但高温使酶失活高温和低温均引起酶变性失活考点二与酶相关的曲线解读1．表示酶高效性的曲线说明：(1)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。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。(3)酶只能催化自然条件下能发生的化学反应。

要点探究3．影响酶活性的曲线说明：(1)甲、乙曲线表明：①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。②过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。(2)从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。

说明：(1)甲图，在其他条件适宜，酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。(2)乙图，在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。

易错警示温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的，而底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。温度、pH和底物浓度、酶浓度

影响酶促反应速率的机理命题设计1.某一不可逆化学反应(S→P＋W)在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。如图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是(

)A．甲B．乙C．丙D．丁由于酶的高效性，将促进化学反应的进行，反应物浓度迅速降低，最后反应物浓度降为0D底物浓度充足时，酶量增加一倍，反应速率则增加一倍增加酶浓度，可明显缩短反应时间反应物的量很少时可以表示过氧化氢酶的催化效率具有高效性√要点探究考点三实验探究影响酶活性的条件及酶的专一性1．验证酶的本质(1)验证酶是蛋白质实验组：待测酶溶液＋双缩脲试剂→是否出现紫色反应；

对照组：标准蛋白质溶液＋双缩脲试剂→紫色反应。变量分析：自变量为待测酶溶液和标准蛋白质溶液；

因变量为是否有紫色反应。(2)验证酶是RNA实验组：待测酶溶液＋吡罗红试剂→是否出现红色；

对照组：标准RNA溶液＋吡罗红试剂→出现红色。变量分析：自变量为待测酶溶液和标准RNA溶液；

因变量是否出现红色。2．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。3.酶的专一性该实验探究中的自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。(1)方案一：用同一种酶催化两种不同物质4.温度对酶活性的影响(1).原理解读②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来判断酶的活性。提醒实验中所用酶的来源不同，则最适温度也不同：

若淀粉酶为市售的α­淀粉酶，其最适温度为50℃～75℃；

若淀粉酶来自人体组织细胞，则最适温度为37℃左右。命题设计试管编号项目①②③④⑤⑥2mL3%淀粉溶液＋＋＋－－－2mL3%蔗糖溶液－－－＋＋＋1mL2%的新鲜淀粉酶溶液＋＋＋＋＋＋反应温度(℃)4060804060802mL斐林试剂＋＋＋＋＋＋砖红色深浅*＋＋＋＋＋＋－－－1.下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验设计及结果。注：“＋”表示有；“－”表示无。*：此行“＋”的多少代表颜色的深浅。根据实验结果，以下结论正确的是(

)A．蔗糖被水解成非还原糖B．淀粉在淀粉酶的作用下

水解成还原糖C．淀粉酶的活性在60℃时比40℃时低D．淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性试管①②③与试管④⑤⑥形成对照淀粉酶只能催化淀粉分解成还原糖，酶具有专一性①②③相互对照证明了淀粉酶在60℃时比40℃时活性高淀粉B试管①②③纤维素悬液(mL)222纤维素酶液(mL)111反应温度(℃)304050斐林试剂(mL)222砖红色深浅＋＋＋＋＋＋下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果注：“＋”的多少代表颜色深浅根据以上实验设计及结果，以下说法不正确的是(

)A．该实验的自变量为温度B．该实验检测的因变量是还原糖的生成量C．纤维素被水解成了还原糖D．该纤维素酶的最适温度为40℃D用斐林试剂检测都有砖红色沉淀生成由表格数据可看出，温度设置只有3个不同温度，无法判断该纤维素酶的最适温度。技法提炼与酶相关实验的变量分析要点探究考点四ATP的结构与作用(1)由结构图示可知组成元素有C、H、O、N、P

。(2)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的相互转化易错警示对ATP和ADP之间的相互转化是不可逆反应的分析(1)反应条件不同：ATP分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；而ATP合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。(2)能量来源不同：ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能，供代谢消耗，这个能量不能再反过来用于合成ATP，而合成ATP的能量主要有化学能和太阳能。(3)反应场所不同：ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体，而ATP分解的场所较多，凡是生命活动需要能量的地方都有ATP的分解。命题设计1.某同学对细胞内的葡萄糖、脂肪、ATP进行了如下总结，你认为不合理的是(

)A．葡萄糖是生命的燃料B．ATP分子中含有的化学能比葡萄糖的多C．脂肪的氧化分解能生成ATP，脂肪的合成需消耗ATPD．ATP在细胞内含量很少，但细胞内ATP和ADP之间的转化很迅速

少B技法提炼1．ATP与DNA、RNA、核苷酸的联系(1)ATP中的A为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成；

(2)DNA分子中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸，由一分子腺嘌呤