新高考高中生物二轮复习酶与ATP教案(一)

细胞的代谢4酶与ATP

1真题多维细目表

考点

真题涉分题型难度设题情境素养要素

酶ATP

2018课标全国I,26酶的作用选择中息础判断生命观念一结构与功能观

2016课标全国I,36与酶相关的实验选择中实脸分析科学探究一实駿设计

2016课标全国1,29(1)3ATP的水解非选择中分析探讨科学思维一批判性思维

2命题规律与趋势

匯篁円容(1)本专题包括醐和ATP两个考点的内容,本专题为低频核心素养(1)本专题试题主要体现了对生命观念、科学思维、科学探

嬴苜翁已考查的內容主要涉及醉的作用与特性、影响酶活性的因

究的考査。(2)考生需具备的核心素养要素有结构与功能观、批判性

素及其相关实验、ATP的功能等。思维、实验设计等。

(2)“繭的作用与特性”常与其他知识综合考査或以实验方案的设计、嶼適法(1)审读题中所给的文字信息或模型信息等，从中提取有

漏既息，并联系教材中所学知识,作出合理的分析与判断、(学

实验结果的分析等进行考査;对ATP的考査多与其他知识点相结合。2)

嘤难度(1)题型上选择题、非选择题都有出现，选择题多考查与的会利用比较、筛选、排除等方法进行分析判断，能够收到意想不到的

筱蔽验。(2)试题难度不大，大多为中。效果

型趋势(1)命题时或结合实例分析,或结合图表曲线,或通过实验备递建议(1)通过构建酶促反应速率影响因素的数学模型.加深对

芬布访考査c(2)多集中考査运用酶的相关知识解决问題的能力，滿荏而理解.(2)联系具体实例中的能量供应情况，理解ATP相关

体现在对理解、判断、相关模型分析及实验探究等方面能力的考査知识。

3典例分析解读

实验思路：将酶酶活力也称酶活性，

和反应物设成同是指酶催化一定化学

湯體後屋(2016课标全国I,3,6分)若除幅外所有试剂已预保温，则在测定前活力反应的能力酶活力

设的pH矗行5的实验中，卜.列操作顺序介理的是()的大小可以用在一定

条件下，它所催化的

A.加入前一加入底物一加入缓冲液一保温并计时一一段时间后检测产物的量某一化学反应的转化

速率來表示

B.加入底物—＞加入酶一*计时一加入缓冲液一►保温—＞一•段时间后检测产物的最

C.加入缓冲液一加入底物一加入繭一保温并计时T一段时间后检测产物的量

D.加入底物一计时一加入酶T加入缓冲液一＞保温一一段时间后检测产物的收

蟬特点(1)基础性:考查探究pH对酶活性影响的实验步骤。修B素养科学探究:实验设计。

丽生:试题以操作流程的形式考查实验的操作顺序，简洁清晰。殛鼐(1)本实验需将酶和反应物设成同一pH再混合，以确保反

庭鳶设的pH下进行的。(2)反应速率可用单位时间内产物的生

成量或反应物的减少量来表示。

考点清单命学生用书P39

反应物,C、D表示生成物。

考点1酶②利用坐标曲线呈现酶的专一性

一、酶的概念及作用机理曲线图示解读

1.概念:酶是活细胞产生的、具有催化作用的有机物。其中a.加入酶B的反应速率与未加酶条件下

的反应速率相同，说明酶对此反应无

绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。反B

.概念剖析与拓展应---加入酶A催化作用。b.加入酶A的反应速率在一

2速

/加入醒B

「俅圆一活细胞产生率定范围内随反应物浓度增大明显加快，

__________(最耒加酶)

说明施A对此反应有催化作用。c.加入

0应应物浓度

具有催化作用酶A和加入爾B相比可说明酶具有专

—j—［本质］—绝大数是蛋白质，少数是RNA一性

卜(合成原料卜-氨基酸或核糖核香酸3.影响酶活性的因素

Lf合成场所)一核糖体、细胞核等(1)pH对酶活性的影响

①不同的前最适pH不同,在最适pH下，前的活性最高；高

3.酶的作用机理

于或低于最适pH,醜的活性都会降低，甚至失去活性。

(1)活化能是分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃②过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。

状态所需要的能量。

(2)温度对酶活性的影响

酶的催化作用机理是降低化学反应的活化能:：

(2)①不同种醜的最适温度不同，高于或低于最适温度醐活性

二、酶的特性及影响因素都会降低。

②温度过高会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活；低温

1.酶的特性

时,酹的活性降低，但不会破坏酹的空间结构，在适宜的温度下，

酶的特性原因酹的活性可以恢复。

催化剂能加快化学反应速率的原因是它能降低化学反应的

高效性活化能，同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催疑难探究(1)温度、pH与底物浓度、酶浓度对酶促反应

化效率更高速率的影响相同吗？

提示：不同。温度和pH是通过影响酶的活性来影响酶

一种酹只能催化一种或一类化学反应(即一种酶只能对一定

专一性促反应速率的；底物浓度和酶浓度是通过影响底物和薄的接

的底物发生催化作用)

触来影响酶促反应速率的，并不影响酶活性。

作用条件幽一般在比较温和的条件下发挥作用，在高温、过酸或过减(2)甲、乙两种海用同一种蛋白酶处理后，其活性变化如图

较温和的条件下酶会失活

2.图解分析酶的特性

(1)对高效性的分析

①这是一个比较性的概念，与无机催化剂相比，酹的催化效

率更高C

②醃只能缩短达到化学平衡点所需的时间，但不改变化学

反应的平衡点，可借助图中的曲线来理解。提示：观察曲线图可知，甲酶的活性保持不变，说明甲酶

未被该蛋白酶水解，甲酶的化学本质不是蛋白质而是RNA；

号加个酶加入无机催化剂乙隨的活性降低，说明乙薛能被该蛋白酶水解，乙酶的化学本

瞿平衡点质是蛋白质。

它k未加催化剂

0时间

\考点通关

图中只有a、b曲线相比较才可以说明酶催化的高效性,a、c

曲线的对比只能说明酶具有催化作用。考向1酶的本质和作用

(2)对专一性的分析1.(202。山东河泽期中，7)腺甘酸激酶是存在于线粒体内外膜间

①图解酶的专一性隙中的一类酶，此酶特别稳定，即使在稀盐酸中加热到1009

或用三氯乙酸处理，也不易失去活性，但经胰蛋白酶处理会失

活。其能专一性的将ATP分子末端的磷酸基团转移至AMP

上形成ADP,下列分析正确的是()

A.腺仔酸激酶能直接为ADP的合成提供能量

如图表示酶促反应的过程，图中A表示酶,B表示被催化的B.AMP是构成RNA的基本单位之一

专题4酶与ATP/25

C.腺背酸激酶的化学本质是RNA

D.腺件酸激酶也可催化ATP的合成

答案B腺背酸激酶只有催化功能，A错误；AMP是腺噁

吟核糖核甘酸，是构成RNA的基本单位之一，B正确；根据题

干信息“但经胰蛋白酶处理会失活”推知腺甘酸激酶的化学本

质是蛋白质,C错误;根据题干信息“它能专一性的将ATP分

子末端的磷酸基团转移至AMP上形成ADP”可知腺甘酸激酶

可催化ATP水解,不可催化ATP的合成，D错误。

2.（202。黑龙江哈尔滨三中期末，34）如图表示物质A生成物质A.实验中溶液pH、三种酶的浓度和用量属于无关变量

P的化学反应在无催化剂催化的条件下和有酶催化条件下的B.与空白组进行对照可说明酶的催化具有高效性

能量变化过程。据图判断错误的是（）C.三种繭对DMP的分解效率不同与酶自身的结构有关

D.探究pH对三种酶分解效率的影响时，温度可设置在40工

左右

.：您答案B本实验的自变量是酶的种类和温度，溶液pH、

三种酶的浓度和用品:属于无关变埴,A正确；与空白组对照，nf

说明酶具有催化作用，不能说明酶具有高效性,一般用酶与无

机催化剂对比可说明酶具有高效性,B错误;三种酶对DMP的

分解效率不同与酶自身的结构有关，C正确；由图可知，在

40T左右时，三种酹都具有较高的分解效率，探究pH对这三

A.bc段表示在有酶催化条件下,使物质A生成物质P反应发种酶分解效率的影响时，温度为无关变量，应相同且适宜，设

生需要的活化能置在40七左右是合理的，D正确。

B.ad段表示在无催化剂催化的条件下,使物质A生成物质P

反应发生需要的活化能考点2ATP

C.ab段表示酶催化条件下降低的活化能

D.若将酶改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴匕将向上ATP的结构与功能

移动1.ATP分子的组成和结构

答案B据图可知,be段表示在有酶催化的条件下，化学

反应进行所需要的活化能,A正确;ac段表示在无催化剂催化

条件下,使物质A生成物质P反应发生需要的活化能，B错

误;ab段表示在有酶催化条件下降低的反应的活化能，C正

确；由于醐比无机催化剂降低化学反应的活化能更显著，因此

若将醉改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向上移

动，D正确。

（DATP的结构及组成部分的含义

考向2影响酶活性的因素与实验探究

［腺嗓吟)------©-0

3.（2020河南洛阳第一次统30min后淀粉的剩余垃

k____)

考，12）如图表示温度对淀粉初始量腺昔

a-淀粉酶和B-淀粉酶活AMP

（腺嚓吟核糖核甘酸）

性的影响，下列相关叙述

------------ADP-----------

错误的是（）ATP--------

A.a-淀粉酶和B-淀粉酶的结构有差异（2）ATP的结构与RNA的关系

Pi

B.超过Q七后,B-淀粉酶的空间结构不会发生改变/,Pi

C.a-淀粉酶的最适温度比0-淀粉酶的要高ATP士»ADP腺嚓吟核糖核仔酸（RNA的基本蛆成单位之一）

*（AMP）

D.该实验的因变盘为30min后淀粉的剩余量

2.ATP与光合作用及细胞呼吸的关系

答案Ba-淀粉酶和淀粉陶是两种不同的醐,其空间

（1）与光合作用的关系：

结构有一定的差异,A正确;超过。工后，已经超过了B-淀粉ADP+Pi

ADP+Pi

ATP-/阻0）中稳定

酶的最适温度，其空间结构会发生改变,B错误;从图中可以看w的光合作用由旃爾

光能评级体也能一

出a-淀粉酶比B-淀粉酶的最适温度要高，C正确；该实验的廨的化学能

自变量是温度和淀粉酶种类，因变量是30min后淀粉剩余量，（2）与细胞呼吸的关系:

D正确。系呼吸作用能「热能（散失）

物细胞加、线粒体鼠工化学能”丨―各

4.（2020河南天一大联考期末,3）脂肪酶、a-淀粉酶和胃蛋白酶

在不同温度条件下对邻苯二甲酸二甲酯（DMP）的分解效率如ADP+Pi-I*施项生命活动）

图所示。对该实验的分析，下列说法错误的是（）3.ATP的形成和利用

光合作用c/用于细胞内各种吸能反应

噁吟组成,B错误;dA—Pa~Pe~P“d表示脱氧）脱去Pp和P7

（光反应）\\“"^\4丁44­用于生物发电（如电鳍）发光

这两个磷酸基团后,余下的结构为腺噪吟脱氧核甘酸，是DNA

VATPATP）的I_肌肉收缩和鞭毛运动

细胞呼吸——I1的基本组成单位之一，若用"P标记dATP的a位磷酸基团，利

—人］主动运输

用其合成DNA,可将32P标记到新合成的DNA分子上，C正

化能合成作用/7、用于大脑思考确;用32P标记细胞中染色体的DNA,依据DNA分子的半保留

4.ATP的主要功能:ATP是驱动细胞生命活动的宜接能源物质。复制可知,在有丝分裂的间期DNA完成复制后,每条染色体含

有的2个DNA分子,且分别位于组成该染色体的2条姐妹染

疑难探究①ATP是“物质”还是“能量”？②它在生物体色单体匕而旦每个双链DNA分子的两条链中只有一条链含

中的含量极少，为什么还能作为生命活动的直接供能者？有32P标记，在有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开

提示:①ATP是一种物质，其内含有高能磷酸键，水解时成为2条子染色体，分别移向细胞两极，进而在有丝分裂末期

高能磷酸键断裂释放能量可供生命活动利用。②ATP尽管在分别进入2个子细胞中，因此一次有丝分裂后子细胞中所有染

生物体中含量极少，但它与ADP之间的转化十分迅速，从而色体都有放射性,D正确。

使细胞中的ATP含量总是处于一种动态平衡中。2.（2020陕西成阳期末,6）如图表示ATP的结构,a、b表示化学

键，①②③表示物质，下列叙述错误的是（）

、考点通关

考向ATP的结构与功能

1.（2020黑龙江哈尔滨三中期末,35）在有关DNA分子的研究中

A.ATP中的N元素存在于物质①中

常用32P来标记DNA分子。用a、B和7表示ATP或dATP（d

B.①②③构成的物质可作为转录的原料

表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A—P.~PR~P丫或

C.b中的能量可来自光能,也可转化为光能

（iA—p~p~p）下列说法错误的是（）

ap7oD.人体在剧烈运动时,ATP的合成速率大于分解速率

A.细胞中绝大多数需要能盘的生命活动都是由ATP白：接提供能

。答案DATP中的N元素存在于物质①含氮碱基——腺

斌的

B.一分子dATP由三分子磷酸、一分子核糖和一分子腺噁吟组成噁吟中,A正确;转录的产物是RNA,①②③构成的物质是腺

C.用32P标记dATP的a位磷酸基团，利用其合成DNA,可将噁吟核糖核昔酸,是组成RNA的基本单位之一,故可作为转录

印标记到新合成的DNA分子上的原料,B正确；在光合作用过程中b中的能量可来自光能，

D.用32P标记细胞中染色体的DNA,一次有丝分裂后子细胞中ATP是生命活动的直接能源物质，ATP水解所释放的能量可

所有染色体都有放射性用于各项生命活动，包括发光等，故可转化为光能,C正确；人

体在剧烈运动时,ATP的合成速率和分解速率都増大,且二者

答案BATP是生命活动的直接能源物质，细胞中绝大

含量处于动态平衡中，这保证了生物体细胞中ATP含盘的稳

多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，A正

定,D错误。

确;一分子dATP由三分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺

素养提升夂学生用书P41

提升一酶促反应曲线的分析方法科学思维科学探究

方法诠释续表

影响因素曲线图示解读曲线

1.影响酶促反应速率的因素及相关曲线

影响因素曲线图示解读曲线醉

促

反

应

前

在一定范围内，醉促反应速率随温酶的

速

促在底物足够,其他条件适宜时.

浓

率

度

反度的升高而力口快，但当

温度酶促反应速率与酶浓度成正比

应高于最适温度时，酶促反应速率随

速

率着温度的升高而下降，甚至为0（福

酶浓度’

失活）

醉活性最高时的pll为酶的最适

pH0高于或低于最适pH,酶活

性都会降低,甚至为0

专题4酶与ATP/27

续表化,M表示酶催化

影响因素曲线图示解读曲线D.若为等帝的Fe，-催化，甲表示过氧化氢浓度，乙表示反应速

率，则M的温度可能低于N

酶当酶浓度一定、温度和pH适宜

促答案D由于酹具有其最适pH,高于或低于最适pH的

反时，在一定范围内，酶促反应速

应率与底物浓度近乎成正比；当底酶促反应速率可能相同，因此无法判断M、N两组实验中pH

底物速

率物浓度达到一定限度时,所有的的大小,A错误;酶鼠的多少会改变反应速率，但不会改变达到

浓度

幅全部与底物结合，反应速率达平衡点时生成物的量，即M、N两条曲线最终会汇在一起，不符

到最大，此时再增加底物浓度，

。合题图,B错误;与无机催化剂相比,酶具有高效性，在相同的

底物浓度

反应速率也不再加快条件下，若甲表示过氧化氢浓度，乙表示反应速率，则N表示

酶催化,M表示FJ催化,C错误;过氧化氢的分解受温度的影

2.pH、温度与酶活性的关系

响，温度越高,分解速率越快，若为等量的FC催化,甲表示过氧化

氢浓度，乙表示反应速率，则M的温度可能低于N,D正确。

2.（科学探究&科学思维）酶的抑制剂能降低酶的活性，不同的

抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究了两

种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，对实验的结果进

反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度,，同样，反行分析并绘图，如图所示，请回答下列问题：

应溶液中温度的变化也不影响酶作用的最适pl1（,

3.“四看法”分析酶促反应曲线

涉及酶及酶促反应的试题,最为常见的一类就是曲线题，以

坐标曲絞图的形式来呈现试题的情境,：这类试题可利用“四看

法”来分析：

“一看”两坐标轴的含义:分清自变量与因变量，了解两个变

量的关系（横轴为自变量，纵轴为因变用）。

“二看”曲线变化的趋势:利用数学模型法观察同一条曲线

的升、降或平的变化，掌握变量变化的生物学意义。

（I）该实验的自变量是，实验中对无关变

“三看”曲线上的关键点：即曲线的起点、终点、顶点、转折

量应进行控制，该实验的无关变最有（答

点、交叉点等，理解各关键点的意义。

出两项即可）。

“四看”不同曲线的变化:对于有2条或多条曲线的坐标图，

（2）据图分析，随着底物浓度的升高，抑制剂（填类

分析时注意找出不同曲线的异同及变化的原因。

型）的作用逐渐减小甚至消失。从活化能的角度分析，推

对点提升

测抑制剂能降低酶促反应速率的原因是

题号素养体现

本题以过氧化氢分解时的相关曲线为信息载体，考査考生（3）某同学认为该实验小组的实验过程如下：

运用所学知识对曲线图进行分析、推理、判断的能力；试题a.籽某消化酶溶液等分为①②③三组，将每组等分为若

1通过变换坐标含义，对曲线进行分析、探讨,体现了科学探千份；

究素养中的结果分析要素及科学思维素养中演绎与推理、b.在一定条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度

模型与建模要素的底物混合；

本题以曲线图为信息载体，考査考生运用所学知识对实验c.在①中加入一定量的蒸镭水，②中加入等量的抑制剂I,

结果进行分析、判断并从中提取有效解题信息的能力；试题③中加入等量的抑制剂II;

2通过对实验中的变量、曲线走势的分析及实验设计的评价，d.定时取样检测各反应中底物的量或产物的量，记录实验

体现了科学探究素养中的实验设计、方案实施及结果分析结果并绘图。

要素及科学思维素养中演绎与推理、模型与建模要素你认为该实验操作是否正确？，如果不正确，请

1.（科学探究&科学思维）如图表示过氧化氢分解时的相关曲进行改正：_____________________

线，下列叙述正确的是（）____________________________________________________________________________________o

。答案（1）抑制剂种类和底物浓度温度、pH、酶浓度、

抑制剂的使用量等（合理即可）（2）I在抑制剂I的作用

下，酹的活性（催化效率）降低，其降低化学反应活化能的能力

下降（合理即可）（3）不正确步驟c应与步骤b的顺序互

换，即先对前溶液进行处理再加入底物（合理即可）

A.若有酶催化，甲表示时间，乙表示反应速率，则N的pH应高D»）解析（1）由图可知，该实验的自变量有两个，分别是抑制

于M剂种类和底物浓度。该实验的无关变量有温度、pH、酶浓度、

B.若有酶催化，甲表示过氧化氢浓度，乙表示氧气的量，则N抑制剂的使用量等。（2）由图可知，随着底物浓度的升高，曲

的酶量一定大于M线②的酶促反应速率逐渐与曲线①无抑制剂时相同，即抑制

C.若甲表示过氧化氢浓度，乙表示反应速率，则N表示Fe”催剂I的作用逐渐减小甚至消失。抑制剂I能降低酶活性，酶

能降低化学反应的活化能。（3）不正确，若对酶处理前先将嗨:成实验结果不准确，故应先对酶进行不同的处理，然后再将处

与底物混合，则酶的活性未降低前已开始进行催化反应了，造:理后的酶与底物混合°

提升二与酶有关的实验探究科学探究

方法诠释续表

1.鉴定酶的本质的实验原理和方法实验探究温度对酶活性的影响探究pH对酶活性的影响

（1）酶的化学本质：绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶

①淀粉一^^麦军糖

是RNA。①HQ］aM<tMW,0+0,

［碘液1碘液H;

（2）鉴定的原理与方法

蓝色无蓝应出现②pH影响醯的活性,从而影响

①“试剂鉴定法”鉴定酶的化学本质实验

氧气的生成量，可用点燃但无