高考生物一轮复习 第8讲 酶与ATP培优学案-人教版高三全册生物学案

第8讲酶与ATP

［考纲明细］1.酶在代谢中的作用(II)2.ATP在能量代谢中的作用(II)3.实验：探

究影响酶活性的因素

板块一知识•自主梳理

一、酶的化学本质和作用

1.酶的作用及原理

(1)酶的作用

酶在细胞代谢中具有催化作用。

(2)酶的作用机理

①活化能是分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量。

②酶的催化作用机理是降低化学反应的活化能。

③酶与无机催化剂作用的比较

能与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，两者的比较如图所示。

图中各字母代表的含义：

a.笈、&、笈分别代表进行相应化学反应所需的活化能。

b.△6代表使用酶后降低的活化能。

c.若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则C点在纵轴上将向上移动。用加热的方

法不能隆低反应所需活化能，但会提供活化能。

2.酶的发现

(1)巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。

(2)酶本质的探究历程(连线)

科学家主要观点或成就

a.糖类变酒精必需酵母细胞死亡并

①巴斯德释放其中物质

②李比希1).少数RNA也具有生物催化功能

c从酵母细胞中提取发醉物质酿酶

③毕希纳

<1.从刀豆种子中提取出JK醐(第一个),

④萨姆纳证明IK酶的化学本质为蛋白质、

作用为催化尿素分解

⑤切赫和奥特曼

e.糖类变酒精必需酵母活细胞参与

答案①一e②一a③一c④一d⑤一b

3.酶的化学本质

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甘酸

主要是细

合成场所核糖体

胞核(真核生物)

来源一般来说，活细胞都能产生酶

作用场所可在细胞内、外及体外发挥催化作用

4.酶的特性

(1)高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的10,〜10"倍。

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。

(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应.

①图形

a.图中A表示醒，B表示被催化的底物,E、F表示B被分解后的物质，C、1)表示不能

被该酶催化的物质。

b.酶和被催化的物质都有特定的空间结构。

②曲线

加入酶B的反应速率与空白对照条件下的反应速率粗圆,而加入酶A的反应速率随反应

物浓度增大明显加快，说明酶B对此反应无催化作用。进而说明酶具有专一性。

(3)作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;

低温时，酶的活性减弱，但不会失活。

5.影响前促反应速率的因素

(1)温度和pH对酶促反应速率的影响

①甲、乙曲线表明：

a.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。

b.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。

(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响

乙(在底物足量情况下)

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怏,

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，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。

二、细胞的能量“通货”——ATP

1.ATP的结构

2.ATP的结构及其与RNA的关系

(1)图中A表示腺喋吟，①是腺昔，②是腺噪吟核糖核甘酸，③是ADP,④是ATP,⑤是

普通化学键，⑥是高能磷酸键。

(2)据图确定ATP与RNA的关系是ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基

本单位之一。

3.ATP与ADP的相互转化

ATP的合成ATP的水解

ADP+Pi+能量酶

ATP—>

反应式酶

二ATPADP+Pi+能量

所需酶ATP合成酶ATP水解酶

植物：光能（光合作

坦）、化学能（细胞

能量储存在高能磷酸键

呼吸）

来源中的能量

动物：化学能（细胞

呼吸）

光合作用过程中产

生的ATP用于C3

能量储存于形成的高能

的还原，细胞呼吸过

去路磷酸键中

程中产生的ATP用

于各项生命活动

高等植物：细胞质基

生物体内的需能部

反应质、线粒体、叶绿体

位，如细胞膜、叶绿

场所动物：细胞质基质、

体基质等

线粒体

ATP与ADP的相互转化过程中反应的类

型、反应所需的醐以及能量的来源、去路和

关系

反应场所都不完全相同，因此ATP的合成

和水解不可逆

1

4.ATP的主要功能

ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物,是细胞生命活动所需能量的直接来源。

5.吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量。放能反应一般与ATP

的合成相联系。

♦深入思考

对于酶、激素、神经递质而言，哪些物质在发挥作用后立即被降解或转移？为什么？

提示激素、神经递质。防止长时间的调控或兴奋（抑制）。

♦自查诊断

1.高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。（）

答案X

2.酶提供了反应过程所必需的活化能。（）

答案X

3.酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核甘酸。（）

答案X

4.ATP脱去两个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一。（）

答案J

5.无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源。（）

答案X

板块二考点•题型突破

考点1

酶的本质、作用

真题探究

［2017•全国卷U］下列关于生物体中酶的叙述，正确的是（）

A.在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶

B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性

C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法

D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37℃

［解析］在细胞核外，叶绿体和线粒体中也含有参与DNA合成的酶，A错误；由活细胞

产生的酶，在生物体外适宜的条件下也有催化活性，如唾液淀粉酶在适宜条件下可催化试管

中的淀粉水解，B错误；盐析可使蛋白质沉淀，但不会破坏蛋白质的空间结构，析出的蛋白

质仍可以溶解在水中，其化学性质不会发生改变，C正确；唾液淀粉酶催化反应的最适温度

是37℃,但保存时应在低温条件下，D错误。

［答案］C

题型训练

题型一酶的概念及本质

1.［2017•甘肃白银月考］下列关于酶的叙述中，正确的是（）

A.人体中酶只能在人体的内环境中起作用

B.酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段

C.基因控制生物的性状有些是通过控制酶的合成来控制相应代谢过程实现的

D.酶均是由内分泌腺或外分泌腺的细胞合成的，具有高效性、专一性

答案C

解析人体中的酶可以在人体的内环境（细胞外液）中起作用，如乙酰胆碱酶，也可以在

细胞内（细胞内液）起作用，如呼吸酶，也可以在体外发挥作用，A错误；少数酶是RNA,RNA

的形成不需要核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段，B错误；基因控制生物

体的性状有两条途径,其中一条是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状,

C正确；酶都是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，具有高效性和专一性，D错误。

2.用同一种蛋白醐处理甲、乙两种酶，甲、乙两种酶的活性与处理时间的关系如图所示。

下列分析错误的是（）

酶

活

性

A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解

B.甲酶是不可能具有催化功能的RNA

C.乙酶的化学本质为蛋白质

D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变

答案B

解析大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶是RNA,用蛋白酶处理后，乙酶活性降低,

说明乙酶是蛋白质，其被蛋白酶处理后分解，而甲酶活性不变，则说明甲酶可能是RNA或能

够抗这种蛋白酶降解的蛋白质，A、C正确，B错误；乙酶的本质是蛋白质，分子结构改变,

蛋白质活性改变，D正确。

题型二酶的作用及原理

3.如图表示某反应进行时，有酶参与和无酶参与的能量变化，下列叙述正确的是（）

反应过程

A.甲物质为产物，乙物质为反应物

B.曲线I表示有酶参与

C.笈为反应前后能量变化

D.酶参与反应时，所降低的活化能为笈一日

答案D

解析甲为反应物，乙为产物，A错误；曲线I表示无酶参与，曲线H表示有酶参与，

B错误；6为无酶参与时反应所需活化能，C错误；酶参与反应时，降低的活化能为£一蜃

D正确。

考点2

酶的特性及实验

真题探究

［2016•全国卷I］若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺

序合理的是（）

A.加入酶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

B.加入底物一加入酶一计时一加入缓冲液一保温一一段时间后检测产物的量

C.加入缓冲液一加入底物一加入酶一保温并计时一一段时间后检测产物的量

D.加入底物f计时f加入酶f加入缓冲液f保温f一段时间后检测产物的量

［解析］依题意可知，该实验的pH为无关变量，为了排除无关变量的干扰，应控制相

同且适宜，而缓冲液能够起到维持反应液的pH恒定的作用，因此需最先加入；酶具有高效

性，所以在控制pH恒定的条件下，应先加底物后加酶，让酶促反应在适宜的温度条件下进

行，一定时间后检测产物的量。综上所述，A、B、D错误，C正确。

［答案］C

题型训练

题型一酶的高效性和专一性实验

1.［2017•郑州预测］下表是过氧化氢分解实验的过程和结果,下列分析错误的是（）

试管abCd

3%过氧化

2mL2mL2mL2mL

氢溶液

力口2滴20%

处理不作任置于90℃加2滴3.5%

的新鲜肝脏

措施何处理水浴杯中的FeCl3

研磨液

实验结果—+++++++

注：“一”表示无气泡产生；“+”的数量表示气泡产生的多少。

A.a和d对照说明酶具有高效性

B.c和d是对比实验，自变量是催化剂类型

C.a、c对照说明FeCL具有催化作用

D.a、c、d不能说明酶的催化具有专一性

答案A

解析a和d对照，只能说明酶能促进化学反应的进行，要证明酶具有高效性，需要将

有酶和无机催化剂参与的反应进行比较，A错误；c和d都是实验组，二者形成对比，自变

量是催化剂的种类，B正确；a和c对照说明无机催化剂能促进化学反应的进行，即具有催

化作用，C正确：实验中只有过氧化氢一种底物和过氧化氢酶一种酶，因而a、c、d不能说

明酶的催化具有专一性，D正确。

2.已知淀粉酶可以把淀粉水解为麦芽糖等物质，蛋白酶可以把蛋白质水解为多肽。某

同学设计如下实验（实验中所涉及的酶的化学本质都是蛋白质）探究有关性质，下列分析错误

的是（）

试管

1234

加入的物质

质量分数为1%的淀粉溶液2mL2mL2mL2mL

淀粉酶溶液2mL2mL

淀粉酶+蛋白酶（等量混合）4mL4mL

蒸镭水2mL2mL

碘液2滴2滴

双缩腺试剂2mL2mL

预期颜色变化不变蓝紫色©②

A.该实验的目的之一是研究酶之间的相互影响

B.该实验有多组对照，如1号和3号试管，2号和4号试管

C.为了遵循等量原则，实验过程中，1号、2号试管加入的蒸储水的体积相同

D.①处预期的颜色变化为蓝色，②处不会发生颜色变化

答案D

解析由表格实验处理可以看出：该实验把淀粉酶和蛋白酶混合，则实验的目的之一是

研究酶之间的相互影响，A正确；根据实验设计要遵循单一变量原则，可推出1号和3号试

管间形成对照，2号和4号试管间形成对照，B正确；根据等量原则，实验过程中，1号、2

号试管各加入2mL蒸镭水的目的是保证各试管中液体的体积相同，防止液体体积的差异影

响颜色的变化，C正确；3号试管中淀粉酶被蛋白酶分解，淀粉没有被水解，遇碘液变蓝，

蛋白酶的化学本质是蛋白质，与双缩版试剂反应呈紫色，D错误。

技法提升

对比法一一验证酶的作用及高效性与专一性

1.酶的催化作用实验探究

检测

对照组：反应物+清水一►反应物不被分解；

检测

实验组：反应物+等量的相应酶溶液一►反应物被分解。

2.酶的专一性实验探究

此实验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设计思路一：用--种酶催化不同反应物

检测

实验组：反应物+相应酶溶液一►反应物被分解；

检测

对照组：另一反应物+等量相同酶溶液一*反应物不被分解。

②设计思路二：用不同酶催化同一种反应物

检测

实验组：反应物+相应酶溶液一►反应物被分解；

检测

对照组：相同反应物+等量另一种酶溶液一►反应物不被分解。

3.酶的高效性实验探究

检测

对照组：反应物+无机催化剂一►底物分解速率；

检测

实验组：反应物+等量相应酶溶液一►底物分解速率。

实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是底物分解速率。

注意事项：若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性时，检测底物是否被分

解的试剂“宜”选用斐林试剂，“不宜”选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。

题型二温度和pH对酶活性影响实验

3.下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和探究过氧化氢酶

作用的最适pH的实验结果。据此回答下列问题：

探究温度对酶活性影响的实验（实验一）

分组甲组乙组丙组

①a一淀粉酶溶液1mL1mL1mL

②可溶性淀粉溶液5mL5mL5mL

③控制温度0℃60℃90℃

④将新鲜a—淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后

分别恒温

⑤测定单位时间内淀粉的

探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验（实验二）

组别A组B组C组D组E组

pH56789

H2（）2完全分解

30018090192284

所需时间（秒）

_____

（DpH在实验一中属于变量，而在实验二中属于变量。

⑵实验一的①②③步骤为错误操作，正确的操作应该是

实验一的第⑤步最好选用（试剂）测定单位时间内。

（3）如将实验一的新鲜a-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H；A溶

液，你认为是否科学？________o为什么？

⑷分析实验二的结果，可得到的结论是

在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH,可在pH为之间设

置梯度。

答案（1）无关自（2）使新鲜a—淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别达到预设温度

后再混合(其他合理答案也可)碘液淀粉的剩余量(3)不科学因为温度会直接影响

山。2的分解(4)该过氧化氢能的最适pH约为7,pH降低或升高酶活性均降低(或在pH为5~

7的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性升高，在pH为7〜9的范围内随pH的升高该过氧

化氢酶活性降低)6~8

解析(1)实验一探究的是温度对酶活性的影响，因此自变量是温度，因变量是酶活性,

pH属于无关变量；而实验二是探究过氧化氢酶作用的最适pH,自变量是pH。

(2)探究温度对酶活性影响的实验中，应该先使酶和底物分别达到预设温度，然后再将

底物和酶混合进行反应，否则会影响实验结果的准确性。因此，实验一的①②③步骤为错误

操作。淀粉遇碘液变蓝，因此实验一的第⑤步最好选用碘液测定单位时间内淀粉的剩余量，

单位时间内淀粉的剩余量越多，说明酶活性越低。

(3)温度会直接影响H2O2的分解，因此实验一的新鲜a—淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液

不能换为新鲜肝脏研磨液和HQ?溶液。

(4)由实验二的结果可知：在pH为5〜7的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性升高，

在pH为7〜9的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性降低；该过氧化氢酶作用的最适pH

约为7,pH降低或升高酶活性均降低。在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最

适pH,可在pH为6〜8之间设置梯度。

技法提升

“梯度法”探究酶的最适温度或最适pH

1.设计思路

以温度或pH为自变量，检验反应彻底完成所需时间或相同时间内底物剩余量或相同时

间内产物生成量。

2.设计方案

注意事项

1.温度对酶活性的影响的注意事项

(1)探究温度对酶活性的影响时，一定要让底物和酶在各自所需的温度下保温一段时间,

再进行混合，并且按一定的温度梯度多设几个实验组。

(2)若选择淀粉和淀粉酶来探究醐的最适温度，检测的试剂不可用斐林试剂代替碘液。

因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应，而该实验中需严格控制温度。

(3)探究温度对酶活性的影响时，不适宜用1即2作底物，因为HQz遇热会分解。

2.pH对酶活性的影响的注意事项

(1)探究pH对酶活性的影响实验时，必须先将酶置于不同环境条件下(加蒸储水、加NaOH

溶液、加盐酸)，然后再加入反应物。否则反应物会在未调节好pH的情况下就在前的作用下

发生反应，影响实验准确性。

(2)探究pH对酶活性的影响时，不能用斐林试剂作指示剂，因为盐酸会和斐林试剂中的

Cu(OH)2发生中和反应，使斐林试剂失去作用。

(3)探究pH对酶活性的影响时，不宜采用淀粉酶催化淀粉的反应，因为用作鉴定试剂的

碘液会和NaOII发生化学反应，使碘与淀粉生成蓝色络合物的机会大大减少，而且在酸性条

件下淀粉也会水解，从而影响实验的观察效果。

考点3

酶的曲线分析

真题探究

［2016•全国卷H］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°C)、

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：

产

物

浓

度

(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是组。

(2)在时间白之前，如果A组温度提高10℃,那么A组酶催化反应的速度会

(3)如果在时间友时，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

在友时，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)。

［解析］(1)曲线图显示：在反应开始的一段时间内，400C时产物浓度增加最快，说明

酶的活性最高，而B组控制的温度是40℃。

(2)A组控制的温度是20°C。在时间心之前，如果A组温度提高10℃,因酶的活性增

强，则A组酶催化反应速度会加快。

(3)对比分析图示中的3条曲线可推知，在时间上时，C组的酶在60℃条件下已经失

活，所以如果在时间上时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，在

益时，C组产物的总量不变。

(4)绝大多数的是蛋白质，少数酶是RNA,前具有高效性、专一性，酶的作用条件较温

和。

［答案］(DB

(2)加快

(3)不变60℃条件下，功时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加

(4)蛋白质或RNA高效性和专一性(其他合理答案也可)

题型训练

题型一温度和pH对醐活性影响曲线的应用

1.［2017•湖南六校联考］如图为某酶在不同温度下反应曲线随时间变化的关系，从图

中不能获得的信息是()

40工

生

30宽

成

物50工

量20r

60℃

70工

时间

A.酶促反应最适温度范围

B.高温使酶活性下降

c.酶促反应生成物量与时间的关系

D.酶促反应速率与前浓度的关系

答案D

解析20〜40℃时，生成物量一直增加，500c时酶促反应进行的时间较短，从而可推

测酶促反应的最适温度范围，A正确；比较50°C、60°C、70℃下的三条曲线，可知高温

使酶的活性下降，B正确；图中横坐标为时间，纵坐标为生成物量，因而题图能反映不同温

度下酶促反应中生成物量与时间的关系，C正确；图中没有设置该酶的浓度梯度，因此不能

说明酶促反应速率与酶浓度的关系，D错误。

2.［2018•河南模拟］图1是过氧化氢酶活性受pH影响的曲线，图2表示在最适温度下,

川=13时1似)2分解产生在量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下改

变正确的是()

A.pH=c时，e点为0

B.pH=a时，e点下移，d点左移

C.温度降低时，e点不移，d点右移

D.H2O2量增加时，e点不移，d点左移

答案C

解析压。2在无酶条件下可自然分解，故当酶活性为0时，Oz生成量不为0,A错误；02

的最大释放量只与压。2的量有关，与酶的活性无关，pH下降、温度降低都使酶活性下降，

最终生成量不变，反应达到平衡所需时间增加，d点向右移动，B错误，C正确；也。2量增

加时，Oz生成量增加(即e点上升)，反应达到平衡所需时间增加，d点右移，D错误。

题型二底物浓度、生成物量与酶促反应速率的关系曲线的应用

3.图1曲线a表示在最适温度、最适pH条件下时间与生成物的量的关系，图2曲线b

表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是

()

A.图1曲线a中，A点后，限制生成物的量不再增加的因素是酶的数量不足

B.图2曲线，酶减少后，图示反应速率可用曲线f表示

C.分别在图2中取B、C点的速率值，对应图1中的曲线c和d

D.减小pH,重复该实验，图2曲线b应变为曲线f；增大pH,应变为曲线e

答案B

解析图1曲线a中，A点后，生成物的量不再增加是因为反应已达到最大限度，反应

物浓度是限制因素，A错误；图2曲线酶减少后，最大反应速率会降低，可用曲线f表示，

B正确；B、C两点速率值是一个定值，无法用曲线c、d表示，C错误；改变pH,就不再是

最适pH,曲线都将下降，D错误。

易错警示

影响酶促反应速率W影响酶活性

(1)温度、pH都能影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响醐促反应速率。

(2)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

活性。

题型三酶促反应有关曲线的综合应用

4.[2017•河北石家庄一模]如图表示某种酶在不同处理条件下催化某反应后，生成物的

量与反应时间的关系。据图分析正确的是()

生

成

物

的

量

反应时间

A.若①②③表示温度，则一定是①>②>③

B.若①②③表示酶的浓度，且底物的量一定，则一定是①Xg>③

C.若①②③表示pH,则一定是①〉②)③

D.若①②③表示底物浓度，则一定是①，②》③

答案B

解析温度对酶活性的影响存在最适温度，低于或高于最适温度，酶活性都降低，因此

无法推断A是否成立，A错误；在底物一定且未达到反应平衡的情况下，酶浓度越大，相同

时间内生成物的量越多，B正确；pH影响酶的活性也存在最适pH,低于或高于最适pH,酶

的活性都降低，因此无法推断C是否成立，C错误；根据题图，生成物的量最终相同，因此

底物的量一定相同，D错误。

5.酶抑制剂分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，其中竞争性抑制剂与底物竞争酶的活

性位点，从而降低酶对底物的催化效应;非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,

能改变酶的构型，使酶不能与底物结合，从而使酶失去催化活性。下列有关叙述不正确的是

()

底物浓度

A.曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果

B.曲线c表示在竞争性抑制剂作用下酶的活性降低

C.曲线a、b酶促反应速率不再增加是因为酶处于饱和状态

D.竞争性抑制剂与该酶催化的底物化学结构相似

答案B

解析图中曲线a反应速率最快，可表示没有酶抑制剂存在时的作用效果，A正确；竞

争性抑制剂与底物竞争酶活性位点，因此当底物浓度高时，反应速率可以升高，因此曲线b

表示在竞争性抑制剂作用下酶的活性降低，B错误；曲线a、b酶促反应速率不再增加是因

为酶处于饱和状态，C正确；竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，因此应与酶催化的底

物具有相似的化学结构，D正确。

6.[2017•山西四校联考]图1是对酶的某种特性的解释模型，图2、3、4、5、6、7

是在不同条件下某种酶促反应的变化情况，据图分析下列说法不正确的是（）

加入酶

机催化剂

图5图6

A.图1可以解释酶具有专一性，由图5和图7可判断该酶很可能是麦芽糖酶

B.图2说明酶具有高效性作用，由图3可判断该酶最适pH不受温度影响，由图4可判

断该酶的最适温度不受pH的影响

C.图6能说明是该酶的激活剂，而Cu"是该酶的抑制剂

D.图3和图4中温度和pH对酶的影响机理是完全一样的

答案D

解析图1中的酶为b,它只能和c结合发挥作用，而不能和a结合，说明酶具有专一

性，图5反映出随着蛋白酶处理时间延长，酶活性降低，而麦芽糖酶的化学本质为蛋白质,

图7说明该酶能将麦芽糖水解，故据两图判断该酶可能为麦芽糖酶，A正确；图2曲线说明

与加无机催化剂相比，加酶时生成物的量达到最大值的时间较短，说明酶具有高效性，图3

中在不同温度条件下，该酶作用的最适pH均为A对应的pH,图4说明在不同pl1条件下，

该酶作用的最适温度均为B点对应的温度，B正确；图6曲线中，加C厂的反应速率明显高

于不加的，加C/+的反应速率明显低于不加C/+的，C正确；温度较低时不影响酶的分

子结构，而温度较高或pH过低、过高均直接破坏酶的分子结构，D错误。

技法提升

分析酶促反应曲线的关键

(1)识标：“识标明变量”，明确酶促反应曲线坐标图中横坐标(自变量)和纵坐标(因变

量)的含义。

(2)析线：“析线理关系”，分析酶促反应曲线走势，明确因变量怎样随自变量的变化

而变化。“上升”“下降”“先升后降”“先升后稳”“水平”等。

(3)明点(特殊点)：“抓点求突破”，明确酶促反应曲线中起点、终点、顶点、拐点、

交叉点、特殊条件下的交点等表示的生物学含义。

(4)判断：“先分后合巧辨析”，对多条酶促反应曲线图，根据曲线上不同标示物识别

曲线所代表的意义(有的曲线直接标出)，先对每一条曲线单独分析，进行比较，判断曲线间

有无联系或找出相互关系，然后综合分析。

考点4

ATP的结构和功能

真题探究

［2016•全国卷I］在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用a、（3和

Y表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A—P。〜P。〜P，或dA—P.〜

P。〜PJ。回答下列问题:

（1）某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该

酶把*标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的（填“a”"B"

或“Y”）位上。

（2）若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，将却标记到新合成的DNA分子

上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的（填“a”“B”或“丫”）位上。

［解析］（l）ATP水解时，远离腺背的高能磷酸键断裂，产生ADP和Pi,释放的能量用

于生物体的生命活动。据此并结合题意可知：若要用该酶把用标记到DNA末端上，那么带

有32P的磷酸基团应在ATP的y位上。

（2）dA-P„-PP-Pr（d表示脱氧）脱去P”和Pi这两个磷酸基团后，余下的结构为腺喋

吟脱氧核甘酸，是DNA的基本组成单位之一。因此，若用带有那标记的dATP作为DNA生物

合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的a位上。

［答案］⑴Y（2）a

题型训练

题型一ATP的结构与成分分析

1.下列关于ATP分子的叙述正确的是（）

A.A表示的是腺噪吟

B.ATP分子中含有C、H、0、N、P五种元素

C.T表示胸腺喀咤，因而ATP的结构与核昔酸很相似

D.1molATP水解，能释放出30.54kJ的能量，这些能量储存在两个高能磷酸键中

答案B

解析ATP分子的结构式中，A表示的是腺昔，由腺喋吟和核糖组成，A错误；ATP分子

中含有C、H、0、N、P五种元素，B正确；T表示的不是胸腺嗜咤，而是三个，C错误；ATP

分子中的两个高能磷酸键只有远离腺昔的那个易断裂、易形成，故ATP水解时释放出的能量

应是储存在一个高能磷酸键中的能量，D错误。

2.在如图所示四种化合物的化学组成中，中所对应的含义最接近的是（）

A.①和②B.②和③C.③和④D.①和④

答案D

解析①是ATP,其中中所对应的部分称为腺口票吟核糖核甘酸；②是腺喋吟核糖

核甘酸，其中中所对应的部分称为腺喋吟；③是DNA分子片段，其中“O”中所对应

的部分称为腺噤吟脱氧核糖核甘酸；④是RNA分子片段，其中“O”中所对应的部分称为腺

噪吟核糖核甘酸。其中①和④的“O”中所对应的含义最接近。故选D。

易错警示

相关化合物中“A”的辨析

④腺嘿吟脱氧核甘酸⑤腺嚅吟核糖核普酸

题型二ATP与ADP的相互转化及ATP与能量代谢关系

3.[2017•东营模拟]ATP是细胞的能量通货，是生命活动的直接能源物质，如图为ATP

与ADP相互转化的关系式。下列说法错误的是（）

酶1

ATPADP+Pi+能量

B2

A.反应向右进行时所需的能量都来自于细胞内有机物的氧化分解

B.酶1和酶2肯定不是同一种酶

C.ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效性

D.酶1和酶2催化作用的机理是降低反应的活化能

答案A

解析ATP合成过程中所需的能量可能来自于细胞内有机物的氧化分解，也可以来自于

光能，A错误；酶1是水解酶，酶2是合成酶，两者不同，B正确；酶催化作用具有高效性,

作用机理是降低反应的活化能，C、I）正确。

4.ATP是细胞内的直接能源物质，可通过多种途径产生（如下图所示）。以下说法正确

的是（）

动物和人绿色植物

A.a过程和b过程都有［H］的生成

B.a过程和b过程都要在细胞器中进行

C.Oz由红细胞进入肝脏细胞的线粒体，使肝脏细胞内的ADP含量迅速下降

D.①②在物质和能量上都是可逆反应

答案A

解析a过程为细胞呼吸，它可发生于细胞质基质(无氧呼吸全过程及有氧呼吸第一阶

段)和线粒体(有氧呼吸第二、三阶段)中，有［H］产生，b过程为光合作用，在叶绿体中进行，

光反应中水在光下分解产生［H］,A正确，B错误；ADP与ATP的含量总处于动态平衡中，C

错误；①②在物质上可逆，在能量上不可逆，D错误。

5.［2017•山东现代中学月考］下面是ATP合成的相关过程，与此有关的说法正确的是

()

色素吸收、.电能［酶

植物——►过程1：光能传递、转换;DP+J-ATP

光合

r执能一散失

细菌氧化分解Qj…、能取►

细菌有。2或无()2［化学能［酶人丁口

卜AFP

真菌ADP+PiJ

A.过程1是光合作用的光反应，过程2是细胞呼吸

B.过程1和过程2都有［H］的生成和消耗

C.ATP在生物体内的能量来源不同，去向相同

D.ATP在代谢旺盛的细胞中含量很高，以保证生命活动需要

答案A

解析据题图分析可知，过程1是光合作用的光反应，过程2是细胞呼吸，A正确；过

程1中有［H］的生成但无［H］的消耗，光反应产生的［H］只用于暗反应中三碳化合物的还原，B

错误；ATP在生物体内的能量来源不同，可以来自光能，还可以来自有机物氧化分解释放的

化学能，ATP中活跃的化学能可以转换为光能、机械能、电能和主动运输的渗透能等，所以

去向也不同，C错误；ATP在生物体中含量很少，在代谢旺盛的细胞中ATP和ADP的转化速

率非常快，以保证生命活动需要，D错误。

易错警示

与能源物质ATP相关的易错点提醒

(DATP与ADP相互转化不可逆：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。

(2)ATP是与能量有关的一种物质，不可等同于能量：ATP是一种高能磷酸化合物，高能

磷酸键水解时能够释放出高达30.54kj/mol的能量。

(3)不可误认为细胞中含有大量ATP,事实上，细胞中ATP含量很少，ATP与ADP转化非

常迅速及时。无论是饱食还是饥饿，ATP与ADP含量都保持动态平衡。

(4)误认为ATP转化为ADP不消耗水：ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过

程需ATP水解酶的催化，同时也需要消耗水。蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。

(5)ATP并不是细胞内唯一的高能化合物，高能化合物在生物体内有很多种，如存在于

各种生物体细胞内的UTP、GTP、CTP及动物体内的磷酸肌酸。

板块三方向•真题体验

1.[2017•天津高考]将A、B两种物质混合，刀时加入酶Co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.右后B增加缓慢是酶活性降低导致的

D.适当降低反应温度，为值增大

答案C

解析加入酶C后，A浓度下降，B浓度上升，这是由于酶C降低了A生成B这一反应

的活化能，使A转化为B,A正确；B物质浓度变化曲线的斜率可代表酶促反应速率，据图

可知，酶促反应速率先快后慢，B正确：金后，B增加缓慢是底物A不足导致的，C错误；

图示为最适温度下A、B浓度的变化曲线，适当降低反应温度后，酶活性降低，反应速率变

慢，达到原石对应的反应程度所需时间延长，D正确。

2.[2015•海南高考]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