09 必修1 第二单元 第8讲 酶和ATP-【名师导航】2025年高考生物一轮总复习课件（江苏专用）

必修1　分子与细胞 第二单元　细胞代谢 第8讲　酶和ATP 考点1　酶的作用、本质和特性 一、酶的作用和本质 1．酶的催化作用的实验验证：比较过氧化氢在不同条件下的分解 (1)方法步骤 对照 促进过氧化氢 复燃不明显 过氧化　 氢酶 复燃明显 第8讲　酶和ATP (2)实验过程的变量及对照分析 实验对象 温度和催化剂 H2O2分解速率 气泡产生的多少 实验结果 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP (3)实验结论 加热 催化作用 高效性 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2．酶的催化作用机理 (1)活化能：分子从常态转变为_________________的活跃状态所需要的能量称为活化能。 (2)酶催化作用的原理：_____________的活化能。 (3)意义：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，使细胞代谢能在_____条件下快速有序地进行。 容易发生化学反应 降低化学反应 温和 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP (4)酶作用原理曲线分析 ①无酶催化的反应曲线是___，有酶催化的反应曲线是___。 ②ca段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能；ba段的含义是_______________。 ③该反应中，若将酶催化改为无机催化剂催化， 则b点在纵轴上将_____移动。用加热的方法不 能降低反应所需活化能，但会_________。 乙 甲 酶降低的活化能 向上 提供能量 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 3．酶本质的探究历程(连线) 提示：①—f　②—a　③—c　④—d、e　⑤—b 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 4．酶的作用和本质 蛋白质 RNA 核糖核苷酸 核糖体 活细胞 催化 哺乳动物成熟的红细胞不能产生酶。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 二、酶的特性 1．高效性 高效性 催化 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP [模型解读] 酶与无机催化剂的相同点：①都能降低化学反应的活化能；②可加快化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但不改变平衡点；③化学反应前后酶的数量和性质不变。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2．专一性：一种酶只能催化___________化学反应。 一种或一类 专 一性 专一性 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 3．作用条件较温和 [模型解读] 在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 1．(苏教必修1 P75“跨学科视角”)与酶相比，无机催化剂催化反应范围广，一种催化剂可以催化多种反应，例如__________________________________ __________________________________________________________________。 提示：酸可催化蛋白质、脂肪、淀粉水解(所以在证明pH对酶的活性的影响时，底物不能选择蛋白质、脂肪、淀粉) 2．(苏教必修1 P78“正文信息”)酶的适宜pH一般在________________。动物体内酶的最适温度一般为________________，植物体内酶的最适温度一般为45～50 ℃，微生物体内酶的最适温度差别较大。 提示：6～8之间　35～40 ℃ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 13 3．(人教必修1 P85“科学·技术·社会”)溶菌酶能够溶解细菌的________，具有抗菌消炎的作用。在临床上与________混合使用，能增强抗生素的疗效。 提示：细胞壁　抗生素 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP [深化拓展] 1．酶促反应速率的影响曲线分析 (1)酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP (2)温度和pH对酶促反应速率的影响 据图可知，不同pH条件下，酶最适温度不变；不同温度条件下，酶最适pH也不变，即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP (3)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响 ①底物浓度对酶促反应速率的影响 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP ②酶浓度对酶促反应速率的影响 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 　(1)酶促反应速率与酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反应速率表示。 (2)温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度是通过影响底物和酶的接触，进而影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。 (3)同一个体不同细胞中，酶的种类和数量不完全相同，对于同一个细胞而言，在不同的时期或生理状态下，细胞中酶的种类和数量也会发生改变。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2．教材中具有“专一性”或“特异性”的物质归纳 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 1．酶提供了反应过程所必需的活化能。 (　　) 提示：酶的作用是降低活化能。 2．酶活性的发挥离不开其特定的结构。 (　　) 3．高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。 (　　) 提示：低温不破坏酶的结构。 4．酶活性最高时的温度适合酶的保存。 (　　) 提示：酶适合保存在低温条件下。 5．酶在催化反应完成后立即被分解。 (　　) 提示：酶是催化剂，其在催化反应完成后不会被分解。 6．酶只能在细胞内发挥作用。 (　　) 提示：酶在细胞内和细胞外都能发挥作用。 × √ × × × × 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 酶抑制剂有两类，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，如模型A所示；非竞争性抑制剂与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，如模型B所示。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP (1)结合图示信息判断：高温、过酸、过碱对酶活性的影响与_____________ ___________的作用相同，通过增加底物浓度的方法可以降低或解除_______ _________________对酶的抑制作用。 (2)研究发现某氨基酸能降低酶G的活性。请设计实验探究该氨基酸降低酶G活性的作用方式属于模型A还是模型B。 ①实验思路：________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 ②预期实验结果及结论：______________________________________________ ____________________________________________________________________。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 提示：(1)非竞争性抑制剂(模型B)　竞争性抑制剂(模拟A)　(2)①在酶G量一定且底物浓度合适的反应体系中加入某氨基酸，同时不断提高底物浓度，测定酶促反应速率变化　②若酶促反应速率能恢复，则说明该氨基酸降低酶活性的作用方式属于模型A；若酶促反应速率不能恢复，则说明该氨基酸降低酶活性的作用方式属于模型B 真题感悟 明确考向 2 4 3 题号 1 考向1　酶的作用、本质和特性 1．(2023·江苏省百校联考)下列有关酶的叙述正确的是(　　) A．酶的催化效率比无机催化剂的高是因为酶能降低化学反应的活化能 B．酶的组成成分中一定不含糖类 C．在最适温度和最适pH的条件下，酶对细胞代谢的调节作用最强 D．酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应 D　[酶和无机催化剂都能降低化学反应的活化能，酶在降低化学反应的活化能方面比无机催化剂更显著，因而催化效率更高，A错误；绝大多数酶是蛋白质、少数是RNA，RNA中含核糖，B错误；酶不起调节作用，而是催化作用，C错误；酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，D正确。故选D。] √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2 3 题号 1 4 2．下列关于酶的叙述正确的是 (　　) ①酶具有催化作用，并都能与双缩脲试剂反应呈紫色　②酶通过提供反应所需的活化能提高反应速率　③蛋白酶能催化不同的蛋白质水解，因此酶不具有专一性　④细胞代谢能够有条不紊地进行，主要由酶的高效性决定　⑤酶是由具有分泌功能的细胞产生的　⑥酶既可作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物 A．③⑤⑥　　B．②③⑥　　C．③⑥　　D．⑥ D　[酶大部分是蛋白质、少量是RNA，蛋白质类的酶能与双缩脲试剂反应呈紫色，RNA类的酶不能，①错误；酶的作用原理是降低化学反应的活化能，②错误；酶的专一性是指酶能催化一种或一类化学反应，③错误；细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关，④错误；几乎所有活细胞均能产生酶，⑤错误；酶催化相应的化学反应时属于催化剂，酶被分解时作为反应的底物，⑥正确。综上所述，故选D。] √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2 3 题号 4 1 考向2　酶促反应速率的影响因素 3．(2023·江苏南京统考一模)酶分子具有相应底物的活性中心，用于结合并催化底物反应。在37 ℃、适宜pH等条件下，用NaCl和CuSO4溶液，研究Cu2+、Cl－对唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，得到实验结果如图所示，已知Na＋和几乎不影响该反应。下列相关分析正确的是(　　) A．实验中自变量是无机盐溶液的种类 B．Q点条件下淀粉完全水解所需的时间较P点的长 C．实验说明Cu2+能与淀粉竞争酶分子 上的活性中心 D．若将温度提高至60 ℃，则三条曲线 的最高点均上移 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2 3 题号 4 1 B　[根据图示分析可知，无机盐溶液的种类和淀粉溶液浓度是自变量，A错误；根据图示分析可知，Q点和P点的淀粉水解速率相同，但Q点对应的淀粉溶液浓度更大，所以Q点条件下淀粉完全水解所需的时间比P点长，B正确；根据图示分析可知，淀粉水解速率保持相对稳定时，也就是唾液淀粉酶全部充分参与催化反应时，甲组＞乙组＞丙组，说明Cu2+没有使唾液淀粉酶失活，但降低了酶的活性，说明其是酶的抑制剂，但不能说明Cu2+能与淀粉竞争酶分子上的活性中心，也有可能是改变了酶的空间结构导致其活性降低，C错误；由题意可知，该实验是在37 ℃条件下完成的，唾液淀粉酶的最适温度也是37 ℃左右，因此若将温度提高至60 ℃，酶活性降低，则三条曲线的最高点均下移，D错误。故选B。] 2 4 3 题号 1 4．(多选)(2023·江苏前黄高级中学校考模拟预测)酶的竞争性抑制剂的作用机理如下图1所示。下图2中甲、乙、丙为同一酶促反应在不同条件下测得的反应速率变化曲线。下列说法错误的是(　　) 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2 4 3 题号 1 A．竞争性抑制剂与底物结构相似，可竞争性结合酶的活性部位，从而影响酶促反应速率 B．非竞争性抑制剂与高温、低温的作用机理相似，均会使酶空间结构改变而丧失催化功能 C．通过增加底物浓度降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制，会降低酶促反应的反应速率 D．随底物浓度的增大，丙组的反应速率低于乙组，可能与丙组加入非竞争性抑制剂有关 √ √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2 4 3 题号 1 BC　[竞争性抑制剂与底物结构相似，可竞争性结合酶的活性部位，使酶与底物结合机会下降，从而影响酶促反应速率，A正确；非竞争性抑制剂改变酶空间结构，与高温的作用机理相似，均会使酶空间结构改变而丧失催化功能，但和低温使酶活性下降机理不同，B错误；通过增加底物浓度降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制，使底物和酶结合机会增大，会升高酶促反应的反应速率，C错误；随底物浓度的增大，丙组的反应速率低于乙组，丙组的最大反应速率低于甲、乙组，可能与丙组加入非竞争性抑制剂有关，D正确。故选BC。] 考点2　(探究·实践)淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用和影响酶活性的条件 一、酶促反应和酶活性 1．酶促反应：酶所催化的化学反应一般是在_________的条件下进行的。 2．酶活性 (1)定义：酶催化特定_________的能力。 (2)表示方法：可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的_____表示。 比较温和 化学反应 速率 第8讲　酶和ATP 二、探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 1．实验原理 (1)淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成_______。 (2)在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶，再用_________鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 还原糖 斐林试剂 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2．实验步骤 试管编号 1 2 注入可溶性淀粉溶液 2 mL － 注入蔗糖溶液 － __ mL 注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL __ mL 60 ℃水浴保温5 min 新配制的_____试剂 2 mL 2 mL 沸水浴煮沸1 min 实验现象 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀 斐林 2 2 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 3.实验结论及分析 (1)实验结果：1号试管有砖红色沉淀生成，说明_________________________，2号试管不出现砖红色沉淀，说明_______________。结论：_______________ ______________________________________________。 (2)该实验的自变量是___________；因变量是_____________________。本实验设计思路是___________________________________。 产生了还原糖，淀粉被水解 蔗糖没有被水解 淀粉酶只能催化 淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性 底物的种类 底物是否被淀粉酶水解 探究同一种酶是否能催化不同底物水解 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 三、探究温度对酶活性的影响 1．实验原理 (1)反应原理 (2)鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉水解，滴加碘液，根据_____________及___________来判断酶的活性。 是否出现蓝色 蓝色的深浅 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2．实验步骤与现象(如表) 试管 编号 试管1 试管1′ 试管2 试管2′ 试管3 试管3′ 实验步骤 一 1 mL淀 粉酶溶液 2 mL淀 粉溶液 1 mL淀 粉酶溶液 2 mL淀 粉溶液 1 mL淀 粉酶溶液 2 mL淀 粉溶液 二 放入0 ℃冰水中约5 min 放入60 ℃热水中约 5 min 放入100 ℃热水中约 5 min 三 将试管1与1′内的液体混合后继续在0 ℃冰水内放置10 min 将试管2与2′内的液体混合后继续在60 ℃热水内放置10 min 将试管3与3′内的液体混合后继续在100 ℃热水内放置10 min 四 取出试管各加入两滴碘液，振荡 实验 现象 _____ _______ _____ 变蓝 不变蓝 变蓝 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 3.实验结论：________________________________________________________。 四、探究pH对酶活性的影响 1．实验原理 (1)反应原理：2H2O22H2O＋O2。 (2)鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响单位时间内O2的生成量，可用_____________________来检验O2产生量的多少。 在最适温度条件下，酶的活性最高，高温、低温都影响酶的活性 点燃的卫生香复燃情况 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2．实验步骤与现象(如表) 试管编号 试管1 试管2 试管3 实验 步骤 一 2滴肝脏研磨溶液 二 1 mL 蒸馏水 1 mL物质的量浓度为0.01 mol/L的盐酸溶液 1 mL物质的量浓度为0.01 mol/L的NaOH溶液 三 2 mL体积分数为3%的过氧化氢溶液 实验现象 ________________ ________________ ________________ 卫生香复燃明显 卫生香复燃不明显 卫生香复燃不明显 3．实验结论：_______________________________________________________。 在最适pH条件下，酶的活性最高，过酸、过碱都影响酶的活性 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 1．实验变量控制的三个原则 实验变量 控制原则 实例 自变量 单一变量原则 探究温度对酶活性的影响实验中只有温度一个自变量 无关变量 等量适宜原则 探究温度对酶活性的影响实验中pH为无关变量，无关变量不但要相同，还要适宜 因变量 可观测性原则 探究温度对酶活性的影响实验中，根据淀粉遇碘变蓝的颜色反应将不可观测的反应直观地显现出来，便于实验结果的观测 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2.酶相关实验探究的“三宜”和“五不宜” 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 真题感悟 明确考向 2 4 3 题号 1 1．(2023·江苏南京中华中学校联考期末)下表是某学生设计的有关实验方案。据表分析，下列说法正确的是(　　) 组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 质量分数为3%的淀粉溶液(mL) 2 － 2 － 2 － 质量分数为3%的蔗糖溶液(mL) － 2 － 2 － 2 质量分数为2%的α-淀粉酶溶液(mL) 1 1 1 1 1 1 反应温度( ℃) 0 0 x x 100 100 检测试剂Y 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴 注：表中“－”表示没有添加。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2 4 3 题号 1 A．本实验的“检测试剂Y”的种类对实验结果没有影响 B．③④两组实验可用于验证酶的专一性，反应温度x为37 ℃ C．若x、Y的设置正确，则1 mL α-淀粉酶溶液的用量是无关变量 D．若x、Y的设置正确，则②④⑥三组可说明温度能影响酶活性 C　[若Y为斐林试剂，使用时需水浴加热，本实验自变量是温度，所以会对探究温度对于酶活性的实验有影响，该实验的检测试剂Y不能使用斐林试剂，A错误；验证酶的专一性时无关变量应相同且适宜，α-淀粉酶为工业用酶，最适的催化温度为60 ℃，不是37 ℃，B错误；该实验的自变量是底物的种类和温度，因此实验中α-淀粉酶溶液的用量是无关变量，C正确；②④⑥组中的α-淀粉酶不能催化蔗糖水解，②④⑥三组实验不能说明温度能影响酶活性，D错误。故选C。] √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2 3 题号 1 4 2．(2023·江苏苏州校联考模拟预测)在洗涤剂中碱性纤维素酶可大大提高对衣物的洗涤效果。研究人员从某芽孢杆菌菌株中分离纯化出一种碱性纤维素酶，探究其催化作用的最适pH和温度，结果如图。下列相关叙述错误的是(　　) A．该纤维素酶的催化机理是降低反应所需的活化能 B．该纤维素酶催化反应的最适温度可能在50 ℃左右 C．在不同温度条件下，该纤维素酶的最适pH有差异 D．相同pH时，不同温度下的纤维素酶的活性不同 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2 3 题号 1 4 D　[酶的作用机理是能够降低化学反应的活化能，故碱性纤维素酶的催化机理是降低反应所需的活化能，A正确；当温度为50 ℃左右时，碱性纤维素酶的活性最高，因此，该纤维素酶催化反应的最适温度可能在50 ℃左右，B正确；由图可知，在不同温度下，该酶的最适pH有差异，如温度在30 ℃时，最适pH为8左右，温度在50 ℃时，最适pH为7左右，C正确；相同pH时，不同温度下的纤维素酶的活性可能相同，如当pH为8时，40 ℃和70 ℃纤维素酶的活性相同，D错误。故选D。] 2 3 题号 4 1 3．(2023·江苏扬州高三统考开学考试)下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图，多酚氧化酶(PPO)催化酚形成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种PPO活性的大小，某同学设计了实验并对各组酚的剩余量进行检测，结果如图2所示。下列说法正确的是(　　) 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2 3 题号 4 1 A．由图1模型推测，可通过增加底物浓度来降低非竞争性抑制剂对酶活性的抑制 B．非竞争性抑制剂降低酶活性与高温抑制酶活性的机理相同，都与酶的空间结构改变有关 C．图2实验的自变量是温度，而PPO的初始量、pH等属于无关变量 D．探究酶B 的最适温度时，应在40～50 ℃间设置多个温度梯度进行实验 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2 3 题号 4 1 B　[图1所示，酶的活性中心有限，竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性中心，从而影响酶促反应速率，可通过增加底物浓度来降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制，A错误；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失，其机理与高温对酶活性抑制的机理相似，B正确；据题意可知，该实验的自变量是温度、酶的种类，而PPO的初始量、pH等属于无关变量，C错误；根据图2结果可知，只研究了20～50 ℃范围内的酶活性，由于高于50 ℃的酶活性未知，故若要探究酶B的最适温度时，应在30～50 ℃间设置多个温度梯度进行实验，并在大于50 ℃也进行梯度温度的实验，D错误。故选B。] 2 4 3 题号 1 4．(多选)(2023·江苏南通模拟预测)酶A、酶B与酶C是科学家分别从菠菜叶、酵母菌与大肠杆菌中纯化出的ATP水解酶。研究人员分别测量其对不同浓度的ATP的水解反应速率，实验结果如图。下列说法正确的是(　　) √ A．在同一ATP浓度下，酶A催化产生的最终ADP和Pi量最多 B．ATP浓度相同时，酶促反应速率大小为：酶A>酶B>酶C C．各曲线达到最大反应速率的一半时，酶C所需要的ATP浓度最低 D．当反应速率相对值达到400时，酶A所需要的ATP浓度最低 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2 4 3 题号 1 BD　[据图可知，在相同ATP浓度下，酶A催化产生的反应速率相对值最高，但ADP和Pi的生成量与底物ATP的量有关，在相同ATP浓度下，三种酶产生的最终ADP和Pi量相同，A错误；据图可知，ATP浓度相同时，酶促反应速率大小为酶A＞酶B＞酶C，B正确；据图可知，酶A、酶B和酶C的最大反应速率分别是1 200、 800和400，各曲线达到最大反应速率的一半时，三种酶需要的ATP浓度分别是10、 10和10，三者相同，C错误；当反应速率相对值达到400时，酶A、酶B和酶C的所需要的ATP浓度依次增加，即酶A所需要的ATP浓度最低，D正确。故选BD。] 考点3　细胞的能量“货币”ATP 一、ATP的结构和功能 腺嘌呤 磷酸基团 第8讲　酶和ATP 特殊的化 合键(磷酐键) 磷酸基团 腺苷 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 高能磷酸化合物 不稳定 少 直接能源 物质 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 1．(人教必修1 P86“相关信息”)写出图中的“A”的含义。 ①________________；②________________；③________________； ④________________。 提示：腺苷　腺嘌呤　腺嘌呤脱氧核苷酸　腺嘌呤核糖核苷酸 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2．(人教必修1 P89“拓展应用”)在植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以ATP作为能量“货币”的，由此说明：____________________________ __________________________________________________________________。 提示：生物界具有统一性，也说明种类繁多的生物有着共同的起源 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 二、ATP和ADP的相互转化过程比较 细胞质基质、线粒体、 细胞质基质、线粒体 光能　 叶绿体 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 暗反应 无论是饱食还是饥饿，只要机体处于存活状态，ATP与ADP含量都保持动态平衡。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 3．(人教必修1 P87“图5-4”)ATP与ADP的相互转化是不是一个可逆反应？_______ ________________________________________________________________________， 原因是_________________________________________________________________。 提示：不是　虽然从物质方面来看是可逆的，但从酶、进行的场所、能量的来源等方面来看是不可逆的 4．(苏教必修1 P80“旁栏思考”)细胞中能够直接为生命活动供能的磷酸化合物除ATP外。还有________________等，但ATP是主要的。________也是一种高能磷酸化合物，但不能直接供能，它在能量的释放转移和利用之间起缓和作用，使细胞内ATP的含量保持相对稳定。 提示：GTP、CTP、UTP　磷酸肌酸 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 三、ATP供能的原理 1．ATP为主动运输供能示意图 酶活性 末端磷酸基团 能量的转移 空间结构 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2．ATP水解释放的_________使蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，_________发生变化，_____也被改变，因而可以参与各种化学反应。 3．ATP是细胞内流通的能量“货币” (1)化学反应中的能量变化与ATP的关系 ①吸能反应：一般与ATP的_____相联系，如蛋白质合成等。 ②放能反应：一般与ATP的_____相联系，如葡萄糖的氧化分解。 (2)能量通过___________在吸能反应和放能反应之间流通。 磷酸基团 空间结构 活性 水解 合成 ATP分子 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP [深化拓展] ATP产生量与O2供给量之间的关系模型分析 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 解读： 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 1．1个ATP分子中只含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团。 (　　) 提示：1个ATP分子中含有1个腺嘌呤、1个核糖和3个磷酸基团。 2．ATP是生命活动的直接能源物质，但它在细胞中的含量很少。 (　　) 3．淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成。 (　　) 提示：淀粉水解成葡萄糖时不合成ATP。 4．ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。 (　　) 5．无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源。 (　　) 提示：无氧呼吸也能产生ATP。 6．线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP。 (　　) 提示：内质网膜上不能产生ATP。 × √ × √ × × 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 蛋白质磷酸化和去磷酸化是调节和控制蛋白质活力和功能的最重要的机制。某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，调控蛋白质的活性和功能，如图所示。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP (1)某种信号到达和信号减弱时发挥作用的酶分别是________________________，体现了酶的________________________________________________(填特性)。 (2)蛋白激酶催化的反应属于__________(填“吸能”或“放能”)反应。 (3)蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，会造成的结果是_________________ ____________________________________________________________________。 提示：(1)蛋白激酶和蛋白磷酸酶　专一性　(2)吸能　(3)影响细胞信号传递，影响蛋白质功能发挥 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 考向1　ATP的结构和特点 1．(多选)(2023·江苏南京第九中学校考阶段练习)将标记的32P注入活细胞内，随后迅速分离细胞内的ATP，测定其放射性，如图代表ATP的结构。下列叙述正确的是(　　) A．④和⑤之间化学键的形成过程总是与放能反应相关联 B．①代表ATP中的“A”，ATP脱去④⑤成为腺嘌呤核糖核苷酸 C．ATP中磷酸基团⑤很快就会被32P标记，但是ATP的含量基本不变 D．细胞癌变后ATP末端磷酸基团被取代的速率加快 √ √ √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP ACD　[④和⑤之间的化学键储存着能量，其形成过程总是与放能反应相关联，A正确；①代表腺嘌呤，而ATP中的“A”代表腺苷，B错误；ATP中远离腺苷的化学键容易断裂和生成，但是ATP的含量基本不变，故磷酸基团⑤很快就会被32P标记，C正确；细胞癌变后细胞代谢增强，ATP和ADP的转化加快，ATP末端磷酸基团被取代的速率加快，D正确。故选ACD。] 考向2　ATP与ADP的相互转化和ATP的利用 2．(多选)(2023·江苏南通统考三模)ATP驱动泵能利用ATP水解释放的能量将小分子或离子进行跨膜转运，有下图所示的3种类型。下列相关叙述正确的是(　　) A．Ca2+泵可发生磷酸化改变泵的蛋白质构象进行Ca2+的转运过程 B．Na＋-K＋泵依赖ATP水解释放能量维持神经细胞内高Na＋低K＋的环境 C．溶酶体膜上存在F型质子泵将H＋ 运入溶酶体维持溶酶体内的酸性环境 D．F型质子泵广泛分布于线粒体内 膜、叶绿体的类囊体薄膜上 √ √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP AD　[Ca2+泵催化ATP水解，ATP末端的磷酸基团会脱离下来与载体蛋白结合，使载体蛋白发生磷酸化，导致其空间结构发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外，A正确；Na＋-K＋泵依赖ATP水解释放能量维持神经细胞外高Na＋低K＋的环境，B错误；F型泵利用H＋浓度差驱动ATP的合成，所以溶酶体膜上没有F型质子泵，C错误；F型质子泵的作用是运输质子的同时利用动力势能合成ATP，真核细胞中能合成ATP的生物膜是线粒体内膜和类囊体薄膜，D正确。故选AD。] 细胞内ATP产生与消耗的生理过程及场所 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 3．(多选)ATP是一种非常重要的化合物，它是细胞的能量“货币”，其结构简式为A—P～P～P。ATP的水解可以为物质的主动运输供能，如图是ATP为主动运输供能的示意图。下列有关叙述错误的是(　　) A．ATP中离A最远的两个磷酸基团被水解后，剩余部分是组成DNA的一种基本单位 B．参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶 C．在运输Ca2+的载体蛋白的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移 D．由图可知，细胞中Ca2+的跨膜运输是由ATP 水解提供能量的主动运输，而ATP水解总是与放 能反应有关 √ √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP AD　[ATP中的“～”代表一种特殊的化学键，断开两个这种化学键，就形成A—P，即AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)，它是组成RNA的一种基本单位，A错误；如图所示，参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，酶活性就被激活了，B正确；在运输Ca2+的载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，此过程就是载体蛋白的磷酸化，C正确；细胞中Ca2+的跨膜运输是主动运输，需要ATP水解释放能量为其供能，细胞内许多吸能反应与ATP水解相联系，D错误。故选AD。] 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 1．核心概念 (1)细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应。 (2)活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 (3)酶：活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。 (4)酶活性：酶催化特定化学反应的能力。 2．结论语句 (1)与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。 (2)酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。 (3)过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。在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会升高，因此，酶制剂适宜在低温下保存。 (4)ATP是一种高能磷酸化合物。 (5)ATP与ADP的相互转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 真题感悟 明确考向 2 4 3 题号 1 5 1．(2023·广东选择性考试)中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是(　　) A．揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触 B．发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性 C．发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性 D．高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质 √ 第8讲　酶和ATP C　[红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使其释放的多酚氧化酶与茶多酚接触，A正确；发酵过程的实质就是酶促反应过程，需要将温度设置在酶的最适温度下，使多酚氧化酶保持最大活性，才能获得更多的茶黄素，B正确；酶的作用条件较温和，发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性，C错误；高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活，以防止过度氧化影响茶品质，D正确。故选C。] 2 4 3 题号 1 5 2 3 题号 1 5 4 2．(2023·浙江6月选考)为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如下表所示。 组别 甲中 溶液 (0.2 mL) 乙中 溶液 (2 mL) 不同时间测定的相对压强(kPa) 0 s 50 s 100 s 150 s 200 s 250 s Ⅰ 肝脏提 取液 H2O2 溶液 0 9.0 9.6 9.8 10.0 10.0 Ⅱ FeCl3 H2O2 溶液 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9 Ⅲ 蒸馏水 H2O2 溶液 0 0 0 0 0.1 0.1 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2 3 题号 1 5 4 下列叙述错误的是(　　) A．H2O2分解生成O2导致压强改变 B．从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时 C．250 s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行 D．实验结果说明酶的催化作用具有高效性 C　[H2O2分解的产物是H2O和O2，其中O2属于气体，会导致压强改变，A正确；据表分析可知，甲中溶液为酶或无机催化剂等，乙中溶液是底物，应从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时，B正确；三组中的H2O2溶液均为2 mL，则最终产生的相对压强应相同，据表可知，250 s之前(200 s)Ⅰ组反应已经结束，但Ⅱ组和Ⅲ组压强仍未达到Ⅰ组的终止压强10.0 kPa，故250 s时Ⅱ组和Ⅲ组反应仍在进行，C错误；酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，对比Ⅰ、Ⅱ组可知，在相同时间内Ⅰ组(含过氧化氢酶)相对压强变化更快，说明酶的催化作用具有高效性，D正确。故选C。] √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2 3 题号 5 4 1 3．(2022·重庆选择性考试)植物蛋白酶M和L能使肉类蛋白质部分水解，可用于制作肉类嫩化剂。某实验小组测定并计算了两种酶在37 ℃、不同pH下的相对活性，结果见下表。下列叙述最合理的是(　　) √ A．在37 ℃时，两种酶的最适pH均为3 B．在37 ℃长时间放置后，两种酶的活性不变 C．从37 ℃上升至95 ℃，两种 酶在pH为5时仍有较高活性 D．在37 ℃、pH为3～11时， M更适于制作肉类嫩化剂 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2 3 题号 5 4 1 D　[根据表格数据可知，在37 ℃时，M的适宜pH为5～9，而L的适宜pH为5左右，A不合理；酶适宜在低温条件下保存，在37 ℃长时间放置后，两种酶的活性会发生改变，B不合理；酶发挥作用需要适宜的温度，高温会导致酶变性失活，因此从37 ℃上升至95 ℃，两种酶在pH为5时可能都已经失活，C不合理；在37 ℃、pH为3～11时，M比L的相对活性高，因此M更适于制作肉类嫩化剂，D合理。故选D。] 2 4 3 题号 5 1 4．(2021·海南等级考)研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1～2 min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是(　　) A．该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATP B．32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性 C．32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等 D．ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内 B　[根据题意可知，该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP，A错误；根据题意“结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致”可知，32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性，B正确；根据题意可知，放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团，C错误；该实验不能说明转化主要发生在细胞核内，D错误。故选B。] √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2 3 题号 5 4 1 5．(多选)(2021·江苏选择性考试)数据统计和分析是许多实验的重要环节，下列实验中获取数据的方法合理的是(　　) 编号 实验内容 获取数据的方法 ① 调查某自然保护区灰喜鹊的种群密度 使用标记重捕法，尽量不影响标记动物正常活动，个体标记后即释放 ② 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 摇匀后抽取少量培养物，适当稀释，用台盼蓝染色，血细胞计数板计数 ③ 调查高度近视(600度以上)在人群中的发病率 在数量足够大的人群中随机调查 ④ 探究唾液淀粉酶活性的最适温度 设置0 ℃、37 ℃、100 ℃三个温度进行实验，记录实验数据 A．实验①　　　　　 B．实验② C．实验③ D．实验④ √ √ √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第8讲　酶和ATP 2 3 题号 5 4 1 ABC　[灰喜鹊属于活动范围广、活动能力强的动物，应使用标记重捕法调查灰喜鹊的种群密度，且标记物尽量不影响标记动物正常活动，个体标记后即释放，A合理；探究培养液中酵母菌种群数量的变化时，摇匀后抽取少量培养物，适当稀释，用台盼蓝染液染色，血细胞计数板计数，被染成蓝色的酵母菌为死细胞，在观察计数时只计不被染成蓝色的酵母菌，B合理；调查高度近视(600度以上)在人群中的发病率，应在群体中抽样调查，选取的样本要足够多，且要随机取样，C合理；探究唾液淀粉酶活性的最适温度时，应围绕37.0 ℃在梯度为0.5 ℃的不同温度下进行实验，若设置0 ℃、37 ℃、100 ℃三个温度进行实验，不能说明唾液淀粉酶的最适温度是37.0 ℃，D不合理。故选ABC。] $$