2026届高三生物二轮复习课件专题二 第3讲 酶与ATP在代谢中的作用

专题二 第3讲　 酶与ATP在代谢中的作用 提醒：判断正误并回归课本 1.Fe3+和过氧化氢酶都能促使H2O2分解，它们不但供给H2O2能量，而且降低了H2O2分解反应的活化能。(P78)( ) 2.酸既能催化蛋白质水解，又能催化脂肪和淀粉水解。(P81和P84)( ) 3.麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低（ ）。(2021·湖北卷·课本P84) √ × × 提醒：判断正误并回归课本 酶为生活添姿彩(P85科学·技术·社会) (1)溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁而 抗菌消炎，常与抗生素复合使用。 ( ) (2)加酶洗衣粉中的酶不是直接来自生物体， 而是经过酶工程改造过的，稳定性更强。 ( ) √ √ 一、直接能源物质--ATP（腺苷三磷酸） 1、ATP的结构 （1）组成元素：C、H、O、N、P （2）直接能源物质：ATP 水解时释放的能量直接用于各项生命活动。而其他形式的能源物质中所贮存的能量都必须转移到ATP中才能用于各项生命活动。 Pi Pi (-) (-) 两个带负电的磷酸基团之间相互排斥而具有较高的转移势能，ATP水解时，脱离下来的磷酸基团携能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。 供能原理 一、直接能源物质--ATP（腺苷三磷酸） 2、ATP与NTP、dNTP的关系 ①ATP并不是唯一的、直接的能源物质，前面提到的NTP、dNTP等，都可以直接供能。 ②植物细胞中还含有NADPH可以储存能量，并作用于C3的还原过程。 一、直接能源物质--ATP（腺苷三磷酸） 3、ATP生成位置解析 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 注意：不是所有的生理活动都要消耗ATP, 高中阶段所学的知识中有三种生理活动不消耗ATP: 。 被动运输、暗反应中CO2固定、水解反应 消耗 ATP： 产生 ATP： 产生 ATP： 消耗 ATP： 产生 ATP： 消耗 ATP： 消耗 ATP： 消耗 ATP： 主动运输、胞吞、胞吐 细胞呼吸第一阶段 光反应 暗反应和自身 DNA 复制、转录、翻译等 有氧呼吸第二、三阶段 自身 DNA 复制、转录、翻译等 蛋白质的合成 DNA 复制、转录等 一、直接能源物质--ATP（腺苷三磷酸） 4、细胞内ATP含量 注意细胞内ATP含量有限，非大量储存，依赖于快速的ATP-ADP循环来供应能量。ATP的分解与合成保持动态平衡，以满足细胞不同时刻的能量需求，不会出现持续的ATP净消耗或净生成。 ATP与ADP相互转化过程不是可逆反应，物质是循环的，但能量不循环，场所和酶不一样，不是可逆反应。 1、(2025·河北石家庄二中模拟)ATP、ADP、AMP三者间可以发生转化，ATP是腺苷三磷酸，而dATP是脱氧腺苷三磷酸。下列说法正确的是(　　) A.进行细胞呼吸时，细胞质基质中可以产生大量的ATP B.一分子ADP中的两个特殊的化学键水解后可释放能量 C.dATP水解产生的dAMP是构成RNA的基本单位之一 D.ATP转化为ADP与细胞中的某些吸能反应相联系 【典例分析】 D 2、细胞内有种马达蛋白能够与“货物”(囊泡或细胞器)结合，沿细胞骨架定向“行走”，将“货物”转运到指定位置，其机理如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.马达蛋白“行走”所需要的ATP可直接来自细胞质基质 B.浆细胞中马达蛋白功能异常可能会影响抗体分泌 C.细胞中合成细胞骨架和马达蛋白的原料不相同 D.图示转运“货物”的途径广泛存在于真核细胞中 【典例分析】 C 3、（2025·安徽蚌埠·三模）多聚磷酸激酶PPK2可以利用多聚磷酸盐（PolyP）为磷酸基团供体，实现AMP、ADP、ATP、PolyP之间磷酸基团的高效定向转移。PPK2酶偏好长链的聚磷酸盐，短链聚磷酸盐分子会阻断PPK2酶上的ADP结合位点SMc02148，科研人员通过在PPK2酶上构建一个替代的ADP结合位点SMc02148-KET来提高PPK2酶对短链聚磷酸盐的利用率。下列叙述正确的是（    ） A．ATP、ADP、AMP均是驱动细胞生命活动的直接能源物质 B．PPK2酶对聚磷酸盐链长的偏好说明产物能调节酶促反应的方向 C．提高PPK2酶对短链聚磷酸盐的利用率可使生物体储存大量ATP D．构建ADP结合位点SMc02148-KET可通过直接改变氨基酸序列实现 B 4、（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）黑暗条件下，叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如下。其他条件均适宜，下列叙述正确的是（    ） A．ATP、ADP和Pi通过NTT时，无需与NTT结合 B．NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输 C．图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生 D．光照充足，NTT运出ADP的数量会减少甚至停止 D 5、（2025·陕西商洛·三模）中国生物科技研发团队利用基因工程技术培育了国内首株荧光烟草。荧光烟草在体内荧光素酶和 ATP 的参与下，使来自外界溶液中的荧光素发生氧化，便能在黑暗中发光。下列叙述正确的是（　　） A．ATP 中的“P”代表三个特殊化学键 B．生物体细胞中的 ATP 含量很高且能快速水解放能 C．荧光烟草叶肉细胞合成 ATP 的能量均直接来自光能 D．荧光烟草能整夜发光是因为 ATP 和 ADP 持续的相互转化 D 一、降低化学反应活化能的酶 1、辨析酶的概念关系 化学本质 基本单位 组成元素 合成场所 来源 生理功能 作用机理 作用场所 绝大多数酶是蛋白质 C、H、O、N（S） 氨基酸 核糖核苷酸 核糖体 主要是细胞核 活细胞（哺乳动物成熟的红细胞不能合成） 催化作用 细胞内、细胞外、生物体外 降低化学反应的活化能 少数酶是RNA C、H、O、N、P 一、降低化学反应活化能的酶 2、酶的特性及相关探究实验 一、降低化学反应活化能的酶 3、影响酶促反应速率的因素 一、降低化学反应活化能的酶 3、影响酶促反应速率的因素 如图在酶浓度一定的条件下： ①OB段限制因素是 ，在一定底物浓度范围内，随底物浓度的增加，反应速率 。 ②B点：反应速率达到最大值，此时限制因素是 。 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，但并没有改变酶活性 。 酶浓度和酶活性 反应物浓度 加快 底物充足、其他条件适宜 ③在 的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈正比。 一、降低化学反应活化能的酶 4、非竞争性抑制剂 ①定义：底物和抑制剂均能与酶结合，两者没有竞争作用。酶与抑制剂结合后，活性部位的空间结构改变，使之不能与底物结合，酶失去催化作用。 ②作用特点： a.抑制剂与底物结构并不相似; b.抑制剂对酶与底物的结合无影响，故底物浓度的改变对抑制程度无影响。 1、（2025·重庆·模拟预测）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两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，实验结果如图1所示。不同的抑制剂抑制酶活性原理如图2所示。下列分析错误的是（　　） A．该实验的自变量是抑制剂种类和底物浓度 B．可用酶催化某一化学反应的速率表示酶活性 C．结合图1和图2分析抑制剂Ⅱ属于竞争性抑制剂 D．据图1分析，随着底物浓度升高，抑制剂Ⅰ的抑制作用逐渐减小 C 高考专题 3.(不定项)枯草杆菌蛋白酶(S)可催化两种结构不同 的底物CTH和CU。研究人员利用S进行了四组实验, 结果如下图所示(SCTH表示催化CTH反应后的S,SCU 表示催化CU反应后的S)。下列分析错误的是(　　) A.S催化CTH反应后可以催化CU反应 B.S催化CU反应后依然能催化CTH反应 C.由该实验结果可知SCTH和S的构象存在差异 D.S的催化速率与CTH和CU的浓度无关 √ √ 高考专题 4.(不定项)(2025·日照二模)科研人员用 甲~丁四个肽段设计纤维素酶,为研究这些肽段不 同组合方式构建成的纤维素酶的活性,研究者制备 了分别含W1~W4四种纤维素的凝胶。纤维素可 被某种染料染成红色,但其分解产物不能被染色, 实验结果如图所示。下列分析错误的是(　　) A.肽段乙—丙—丁不影响肽段甲对W2的催化 B.肽段甲不影响肽段乙—丙—丁对W3、W4的催化活性 C.肽段丙—丁对肽段乙功能的影响与底物种类有关 D.肽段丁会影响该酶对底物W1、W2的催化活性 √ （2024·广东·高考真题）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（　　） 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 B 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 — — — — 2、下图表示随着温度的变化（其他条件适宜），H2O2在有酶和无酶条件下的分解速率变化曲线图。据图分析，下列叙述错误的是（ ） A．图中a曲线对应无酶条件，b曲线对应有酶条件 B．图中a、b曲线对照不能说明该酶具有高效性的特点 C．当温度低于最适温度时，酶的空间结构将被破坏 D．图中M点对应的温度下，不宜长时间保存该酶 C 2.嫩肉粉的主要作用是利用其中的蛋白酶对肌肉组织中的蛋白质进行分解，使肉类制品口感鲜嫩。某小组在37 ℃下探究pH对嫩肉粉中蛋白酶M和蛋白酶N活性的影响，实验结果如表所示。下列分析正确的是( ) A.该实验的自变量是pH，因变量是酶相对活性 B.在pH为7时，蛋白酶M的活性更高，可为化学反应提供更多的活化能 C.该实验中应用两支试管，加底物和蛋白酶后逐渐将pH由3调到11 D.若将pH从11下调到5，蛋白酶N的活性可能不变 D pH 酶相对活性 酶 3 5 7 9 11 蛋白酶M 0.7 1.0 1.1 1.0 0.6 蛋白酶N 0.5 1.0 0.5 0.2 0.1 $