2026届高三生物一轮复习课件08酶和ATP

该高中生物学高考复习课件聚焦“酶和ATP”核心考点，依据高考评价体系梳理酶的本质与作用机理、特性及实验探究，ATP的结构功能及转化等考查要求，通过近5年真题分析明确实验设计（占比40%）、特性分析（35%）等高频考点，归纳选择、实验、综合等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题精讲+实验建模+素养提升”策略，如2024全国甲卷ATP与RNA合成题，剖析变量控制“加法/减法原理”，培养科学思维与探究实践素养。通过酶专一性实验表格对比，构建“自变量-因变量”分析模板，助学生掌握实验题答题技巧，教师可精准定位学情，高效冲刺。

酶和ATP 高考一轮复习 1 知识框架 1．酶本质的探索历程 巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。 发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某种物质起作用。 引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用 酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起到催化作用，就像在活酵母细胞中一样。 巴斯德 李比希 毕希纳 知识梳理 知识点一 酶的作用和本质 知识点一 酶的作用和本质 1．酶本质的探索历程 萨姆纳：从刀豆中提纯脲酶，并证明其化学本质是蛋白质 发现少数RNA具有催化功能，称为核酶。 萨姆纳之后 科学家们获得胃蛋白酶、胰蛋白酶等许多酶的结晶，并证明这些酶的化学本质是蛋白质。 切赫、奥尔特曼 发现了绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA（核酶） 核糖体的rRNA就是催化肽键形成的酶 知识梳理 2．酶的作用机理 降低化学反应的活化能。 知识点一 酶的作用和本质 化学本质 合成原料 合成场所 来源 作用部位 生理功能 作用原理 知识梳理 3．酶的本质和功能 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 氨基酸 核糖核苷酸 核糖体 细胞核、线粒体、叶绿体 降低化学反应的活化能 只起催化作用，无调节作用 活细胞（哺乳动物红细胞除外） 细胞内外、体外 知识点一 酶的作用和本质 是一类水解酶，可对应催化相关大分子的水解。淀粉酶、麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶、脂肪酶、蛋白酶、肽酶等。有的由消化腺分泌到下消化道中，属于胞外酶，有的则参与细胞内消化，如溶酶体中的一些酶。 2．溶酶体酶 一类酸性水解酶，参与细胞内消化。溶酶体膜破坏，释放大量水解酶时，对细胞结构有破坏。如硅肺。 破坏细菌细胞壁中的肽聚糖。参与非特异性免疫，噬菌体在侵染大肠杆菌时会释放溶菌酶。 1．消化酶 3．溶菌酶 关注常考的酶及其作用 8 4．脲酶 分解尿素的酶，专一性强。是第一个被分离提纯的酶。广泛分布于植物的种子中，但以大豆、刀豆中含量丰富。也存在于动物血液和尿中。某些微生物也能分泌脲酶。 CO（NH2）2+H2O 脲酶 CO2 + 2NH3 5．过氧化氢酶 过氧化氢酶存在于动植物细胞中，特别在动物肝脏浓度最高。将有毒的过氧化氢分解为水和氧气。 2H2O2 过氧化氢酶 2H2O + O2 关注常考的酶及其作用 9 6．酪氨酸酶 （1）白化病是由于缺乏酪氨酸酶基因； （2）老年白发是由于细胞衰老，酪氨酸酶活性下降； 7．纤维素酶、果胶酶 纤维素 葡萄糖 纤维素酶 果胶 半乳糖醛酸 果胶酶 用于制备植物细胞的原生质体。 限制酶、DNA连接酶、Taq DNA聚合酶 8．基因工程中的酶 主要用于破坏植物细胞壁。 催化酪氨酸转变为黑色素的关键酶。 关注常考的酶及其作用 10 9．中心法则中的酶 （1）DNA复制：以DNA为模板的DNA聚合酶（催化单个脱氧核苷酸聚合到DNA片段上形成脱氧核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键。） （2）逆转录：以RNA为模板的DNA聚合酶（即逆转录酶） （3）转录：以DNA为模板的RNA聚合酶（催化单个核糖核苷酸聚合到RNA片段上形成核糖核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键。） （4）RNA复制：以RNA为模板的RNA复制酶 关注常考的酶及其作用 11 （5）端粒酶：一种由催化蛋白和RNA模板组成的酶，可合成由于DNA而缺失的染色体末端的DNA，具有逆转录酶活性。端粒酶在干细胞和生殖细胞中有活性，在体细胞中没有活性。在肿瘤中被重新激活，从而使癌细胞具备无限增殖的条件。 （6）核酸水解酶 DNA酶 DNA水解 RNA水解 RNA酶 〈 可用于遗传物质化学本质探究（如艾弗里实验中用到的DNA酶） 9．中心法则中的酶 关注常考的酶及其作用 12 知识点二 酶的特性及相关实验 1．酶具有高效性 ①保证了细胞代谢快速有效地进行。 ②保证了细胞内能量供应的稳定。 （1）意义 显著降低化学反应的活化能 1．酶具有高效性 （2）比较过氧化氢在不同条件下的分解 少量气泡 卫生香不复燃 ① 90℃左右的水浴中加热 较多气泡 卫生香变亮 ②2滴FeCl3溶液 ③2滴新鲜肝脏研磨液 大量气泡 卫生香复燃 比较实验①③说明： 比较实验②③说明： 酶具有催化作用。 同无机催化剂相比，催化效率更高。 知识点二 酶的特性及相关实验 （3）控制变量及教材中自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” 人为控制的对实验对象进行处理的因素 自变量 除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持一致，并将结果进行比较的实验；对照实验一般要设置对照组和实验组 对照实验 除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素 无关变量 因自变量改变而变化的变量 因变量 控制变量和设计对照实验 y = a + x （不同条件x） （结果y） （相同条件a） 知识点二 酶的特性及相关实验 组别 对照组 实验组 变量 1 2 3 4 过氧化氢 浓度 3% 3% 3% 3% 剂量 2mL 2mL 2mL 2mL 反应条件 常温 90℃ FeCl32滴 肝脏研磨液2滴 结果 产生气泡 无气泡 少量 较多 大量 卫生香 燃烧情况 不复燃 不复燃 变亮 复燃 无关变量 无关变量 自变量 因变量 因变量 知识点二 酶的特性及相关实验 （3）控制变量及教材中自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” ➊加法原理： 与常态相比，人为增加某种影响因素。 第2组、第3组、第4组就是利用了加法原理。 3%FeCl3 20%肝脏研磨液 知识点二 酶的特性及相关实验 知识点二 酶的特性及相关实验 （3）控制变量及教材中自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” ➋减法原理： 与常态相比，人为去除某种影响因素。 艾弗里肺炎链球菌转化实验 第 Ⅰ 组：R型活菌+S型菌的细胞提取物→混合培养 第 Ⅱ 组：R型活菌+S型菌的细胞提取物+蛋白酶→混合培养 第 Ⅲ 组：R型活菌+S型菌的细胞提取物+RNA酶→混合培养 第 Ⅴ 组：R型活菌+S型菌的细胞提取物+DNA酶→混合培养 第Ⅱ ~ Ⅴ 组就是利用了减法原理。 第 Ⅳ 组：R型活菌+S型菌的细胞提取物+酯酶→混合培养 知识点二 酶的特性及相关实验 2．酶具有专一性 一种或一类 专一性 2．酶具有专一性：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 试管编号 1 2 注入可溶性淀粉溶液 2 mL － 注入蔗糖溶解 － 2 mL 注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 60 ℃水浴保温5 min 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL 50~65℃水浴加热1 min  实验现象 无砖红色沉淀 有砖红色沉淀 斐林试剂显色条件 淀粉酶的最适温度为60℃ 知识点二 酶的特性及相关实验 2．酶具有专一性：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖则不起催化作用。即酶具有专一性。 结论 原因 ①锁钥学说 ②诱导契合学说 知识点二 酶的特性及相关实验 知识点二 酶的特性及相关实验 3．酶的作用条件温和 最适温度和pH 降低 3．酶的作用条件温和 （1）温度对酶活性的影响 温度 酶活性 最适温度 a b c 0 随着温度降低，酶活性下降，酶的空间结构稳定，若温度升高可恢复。 随着温度升高，酶活性下降，空间结构遭到破坏，温度降低时不可恢复。 低温保存 高温变性 保存酶的方法 液体保存法：低温、最适pH 固体保存法：低温 知识点二 酶的特性及相关实验 3．酶的作用条件温和 （2） pH对酶活性的影响 随着pH降低，酶活性下降，若pH升高不可恢复。 随着pH升高，酶活性下降，pH降低时不可恢复。 强酸、强碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。（蛋白质变性） pH 酶活性 最适pH a b c 0 知识点二 酶的特性及相关实验 知识点二 酶的特性及相关实验 （3）探究温度和pH对酶活性的影响 知识点二 酶的特性及相关实验 （3）探究温度和pH对酶活性的影响 知识点二 酶的特性及相关实验 （3）探究温度和pH对酶活性的影响 知识点二 酶的特性及相关实验 4．抑制剂 知识点二 酶的特性及相关实验 4．影响酶促反应速率的因素 知识点二 酶的特性及相关实验 4．影响酶促反应速率的因素 特别提醒 具有专一性的物质 知识点三 细胞的能量“货币”ATP 腺苷 A-P~P~P 直接能源物质 1．ATP的结构 腺苷 腺苷 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 【归纳总结】辨析下列物质结构中“A”的含义 33 2．ATP与ADP的相互转化 接受能量 一个游离的Pi 远离A的那个特殊的化学键 释放出大量的能量 知识点三 细胞的能量“货币”ATP 2．ATP与ADP的相互转化 （1）吸能反应总是与____________相联系，由ATP水解提供能量； 放能反应总是与____________相联系，释放的能量贮存在ATP中。 （2）能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。 糖类、脂肪等有机物 储存有大量的能量， 但不能被直接利用。 ATP储存的能量相对较少，但能被直接利用。 释放 储存 ATP是细胞的能量“货币” ATP的水解 ATP的合成 知识点三 细胞的能量“货币”ATP 3．ATP的利用 知识点三 细胞的能量“货币”ATP 4．细胞内产生与消耗ATP的生理过程 转化场所 常见的生理过程 细胞膜 细胞质基质 叶绿体 线粒体 核糖体 细胞核 消耗 ATP：主动运输、胞吞、胞吐 产生 ATP：细胞呼吸第一阶段 产生 ATP：光反应 消耗 ATP：暗反应和自身 DNA 复制、转录、翻译等 产生 ATP：有氧呼吸第二、三阶段 消耗 ATP：自身 DNA 复制、转录、翻译等 消耗 ATP：蛋白质的合成 消耗 ATP：DNA 复制、转录等 知识点三 细胞的能量“货币”ATP 1．（2024·河北·高考真题）下列关于酶的叙述，正确的是 （　    ） A．作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有机物 B．胃蛋白酶应在酸性、37 ℃条件下保存 C．醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其线粒体内膜上 D．从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶 【答案】D 【知识点】酶的作用底物，酶的保存条件 【详解】一般来说，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，但其作用的反应物不一定是有机物，如过氧化氢酶作用的反应物——过氧化氢是无机物，A错误；胃蛋白酶的最适pH为1．5，其应在酸性、低温下保存，B错误；醋酸杆菌属于原核生物，不具有线粒体结构，C错误；成年牛、羊等草食类动物肠道中有可以分解纤维素的微生物，从草食类动物的肠道内容物中可以获得纤维素酶，D正确。 典型例题 38 2．（2024·广东）现有一种天然多糖降解酶，其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见表。关于各段序列的生物学功能，下列分析错误的是（　    ） 肽链 纤维素类底物 褐藻酸类底物 W1 W2 S1 S2 Ce5-Ay3-Bi-CB + +++ ++ +++ Ce5 + ++ - - Ay3-Bi-CB - - ++ +++ Ay3 - - +++ ++ Bi - - - - CB - - - - 39 【答案】B 【知识点】酶的结构与功能关系；催化专一性的影响因素；实验设计的逻辑分析 【详解】由表可知，只有在Ay3存在时，降解酶才对褐藻酸类底物有降解能力，只有在Ce5存在时，降解酶才对纤维素类底物有降解能力，说明二者催化功能不同，二者都存在时与单独存在时催化活性发生变化，说明二者可能存在相互影响，A正确；由表可知，Bi对两类底物都没有催化活性，但由于缺乏实验组Ay3-Bi的对比，无法判断Bi无催化活性是否与Ay3的催化专一性有关，B错误；由Ce5-Ay3-Bi-CB组和Ay3-Bi-CB组实验结果比较可知，有无Ce5的情况下，该酶对褐藻酸类底物的催化活性都没有改变，C正确；实验缺乏一组Ce5-Ay3-Bi的对比，所以无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB有关，D正确。 A．Ay3与Ce5催化功能不同，但可能存在相互影响 B．Bi无催化活性，但可判断与Ay3的催化专一性有关 C．该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关 D．无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关 40 3．（2025·河南·阶段检测）脲酶是科学家提取得到的第一份纯酶结晶，该酶可以使尿素的分解速率提高1014倍，类黄酮和Urease-IN-2是两种脲酶抑制剂，实验小组为探究两种抑制剂对脲酶活性的抑制原理进行了实验，实验结果如图所示。下列说法正确的是 （　    ） A．脲酶能为尿素分解过程提供充足的活化能 B．该实验的自变量是抑制剂的种类及其浓度 C．增加尿素的浓度不能解除类黄酮的抑制作用 D．Urease-IN-2可能对脲酶的空间结构 具有破坏作用 41 【答案】D 【知识点】酶的作用机制；实验自变量分析；竞争性与非竞争性抑制的区别 【详解】酶可降低化学反应的活化能，不能为化学反应提供活化能，A错误。由图知，该实验的自变量是抑制剂的种类和底物（尿素溶液）的浓度，因变量是尿素分解速率，B错误。图中，当尿素的浓度增加到一定值时，类黄酮+脲酶组的尿素分解速率与清水+脲酶组相近，推测增加尿素的浓度能解除类黄酮的抑制作用；而当尿素溶液浓度达到一定值后，随尿素溶液浓度的增加，Urease-IN-2组的尿素分解速率始终不再增加，且明显低于清水+脲酶组，说明Urease-IN-2可能对脲酶的空间结构具有破坏作用，影响了其活性，C错误，D正确。 42 4．（2024·全国甲卷·高考真题）ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成。ATP结构如图所示，图中~表示高能磷酸键（特殊化学键）。下列叙述错误的是（    ）   A．ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量 B．用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA C．β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键（特殊化学键）不能在细胞核中断裂 D．光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键（特殊化学键） 【答案】C 【知识点】ATP 的功能与能量释放；ATP 与 RNA 合成的关系 【详解】ATP水解为ADP和Pi时可释放能量，该能量可供离子的主动运输利用，A正确；ATP脱去β和γ位的磷酸基团后，为RNA的单体之一——腺嘌呤核糖核苷，B正确；细胞核中也会发生吸能反应（如转录），需要ATP水解供能，C错误；光合作用可将光能转化为ATP中活跃的化学能，D正确。 43 再 见 Thank you 44 $