2027届高考生物人教版一轮复习导学案：酶与ATP

该高中生物学高考复习导学案系统梳理了酶与ATP专题，将酶的本质、作用原理、特性及影响因素实验，与ATP的结构、功能及能量代谢作用等核心考点按代谢关键物质逻辑构建知识网络，通过资料分析问题链和实验探究任务，引导学生自主推导规律，形成完整认知框架。 亮点在于自主诊断与个性化反思设计，如活动三通过温度pH实验原理分析培养探究实践素养，亮考帮“帮帮我”环节记录疑惑实现自主提升，课堂训练融入近年真题演练。教师可依托学情数据精准指导，有效培养学生科学思维与自主复习能力。

2027届高考生物人教版一轮复习导学案：酶与ATP 学习目标 1.概述酶在代谢中的作用和特性。 2.说明ATP的结构及其在能量代谢中的作用。 核心体系 活动方案 活动一 概述酶的本质、作用原理和特性 请阅读下列关于酶的资料，并回答相关问题。 资料1：在唾液淀粉酶溶液中滴加双缩脲试剂，溶液变紫色。 资料2：1983年底，S.Altman和N.Pace把在E.coli tRNA前体加工过程中起催化作用的酶RNaseP（由20%蛋白质和80%RNA组成）中的蛋白质除去，留下来的RNA仍具有与全酶相同的催化活性。 资料3：在比较肝脏研磨液（过氧化氢酶）和FeCl3对过氧化氢的催化效率实验中，每滴肝脏研磨液中的过氧化氢酶分子数和每滴FeCl3溶液中的Fe3+的数目之比约是1∶250 000；而加入肝脏研磨液的试管产生的气泡比加入FeCl3溶液的试管多。 资料4：果酒放久了易产生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶则无济于事。 资料5：加酶洗衣粉的洗涤效果要比普通洗衣粉强，加入不同的酶，对不同质地衣物的洗涤效果不同，如加入蛋白酶的洗衣粉可以洗掉一般衣物上的血渍、奶渍，但不能用来洗丝质的衣物。另外，加酶洗衣粉使用时要注意水的温度，温水效果较好，用热水反而效果不好。 资料6：20世纪60年代以前，医院里用的葡萄糖是用盐酸催化淀粉水解的方法来生产的，生产过程需要在245 kPa的高压和140～150 ℃的高温下进行，并且需要耐酸的设备。60年代后改用酶法生产。 （1）资料1说明了唾液淀粉酶的化学本质是什么？资料2说明了什么？ （2）酶在代谢中的作用是什么？酶作用的原理是什么？无机催化剂与酶的原理相同吗？ （3）资料3、4、5分别说明了酶的作用具有什么特性？酶可以作为催化化学反应的底物吗？ （4）利用淀粉、淀粉酶、蔗糖探究酶的专一性能否选择碘液作检验试剂？如果不能，请选择合适的检测试剂。探究酶的高效性时，对照组通常是什么？ （5）蛋白酶的催化效果可通过双缩脲试剂进行鉴定吗？ （6）请分析酶的作用原理曲线并回答下列问题。 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__________________________；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。 ④酶与无机催化剂相比，________降低活化能的作用________、催化效率更高。 （7）资料6中用酶来水解淀粉生产葡萄糖有什么优越性？ 活动二 分析酶促反应的相关曲线 下列图示为影响酶促反应因素的四种曲线，请回答下列相关问题。 甲 乙 丙 丁 （酶量一定）　　　　（底物足量） （1）图甲中曲线的含义是什么？ （2）图丙表明在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随着底物浓度增加而________，但当底物达到一定浓度后，受________限制，酶促反应速率不再增加。图丁表明在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈________比。 （3）过酸、过碱、高温、低温对酶促反应速率的影响一样吗？酶变性失活的原因是什么？ （4）甲、乙、丙、丁四图所示的因素影响酶促反应的作用实质相同吗？为什么？ 活动三 探究温度和pH对酶活性的影响实验 下图1为探究温度对酶活性影响的实验原理图，图2 为探究pH对酶活性影响的一种实验装置图。请回答下列相关问题。 图1 图2 （1）在探究温度对酶活性的影响实验中，不宜选择过氧化氢（H2O2）和过氧化氢酶作为实验材料；在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，分别是为什么？ （2）图1中探究温度对酶活性影响的实验中，为什么要将淀粉、淀粉酶分别置于一定温度条件下一段时间，再混合，而不是混合后，再放于一定的温度下反应？ （3）斐林试剂能与麦芽糖反应生出砖红色沉淀，不能与淀粉反应。图1实验中以是否产生麦芽糖作为实验的观察指标是否可行？并说明原因。 （4）进行图2实验操作时，温度应如何控制？ （5）图2所示实验装置能否用于探究酶的高效性？ 活动四 说明ATP的结构和功能 下图是ATP分解过程示意图，请回答有关问题。 （1）ATP中A、T、P分别代表______________；其结构式简写成______________。ATP 的中文名称是__________________，在生物体内的功能是________________ __________。 （2）体内有一种化学结构与ATP相似的物质GTP（鸟苷三磷酸）也能为细胞的生命活动提供能量，请推测GTP彻底水解的产物，并解释GTP也可以供能的原因。 （3）水解时，释放的能量在20.92 kJ/mol以上的磷酸化合物称为高能磷酸化合物。在有关酶的催化作用下，ATP水解释放的能量多达30.54 kJ/mol。所以说ATP是细胞内的一种____________________。 （4）与ATP合成有关的能量2和生理过程有哪些？发生的场所有哪些？ （5）ATP水解释放的能量1的去向有哪些？ （6）图中与RNA在组成成分上有联系的物质是哪个？ （7）据测算，成年人细胞内ADP和ATP的总量仅为2～10 mg，而一个正常成年人在静止状态下24 h消耗40 kg ATP。ATP在细胞中的含量并不多，为什么能为生命活动提供大量的能量？ （8）请尝试解释ATP为主动运输供能的原理。 （9）细胞的什么反应分别与ATP的水解与合成相联系？ 课堂训练 1.[2025南通如皋质量检测]下列关于生物体内重要化合物的叙述，正确的是（　　） A.氨基酸空间结构的差异是蛋白质分子多样性的原因之一 B.葡萄糖、酶、几丁质等有机分子均以碳链为基本骨架 C.ATP中A代表腺嘌呤，P代表磷酸基团，T代表三个特殊的化学键 D.人体摄入的糖类和脂肪在体内可以相互大量转化 2.[2026泰州靖江高级中学月考]下列有关酶的实验设计的叙述，正确的是（　　） A.利用淀粉酶水解淀粉来探究温度对酶活性的影响，可选择斐林试剂检测 B.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证 pH对酶活性的影响 C.探究淀粉酶的最适温度实验比探究温度对淀粉酶活性影响实验的温度梯度要小得多 D.利用淀粉酶、淀粉溶液、蔗糖溶液来探究酶的专一性，可选择碘液检测 3. [2025盐城八校联考]腺苷酸环化酶可促进ATP转化为环化腺苷一磷酸（cAMP），细胞中的cAMP含量升高会影响多种代谢过程，如抑制细胞增殖，促进细胞分化等。下列叙述错误的是（　　） A.ATP分子中含有3个特殊的化学键 B.小分子物质cAMP分子中含有糖类 C.cAMP含量升高，可能会使细胞周期延长 D.ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 4.[2025常州月考]在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的，某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是（　　） A.细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体 B.酶联受体是细胞膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用 C.ATP水解释放的磷酸基团与靶蛋白结合，使其去磷酸化而有活性 D.活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化 5. [2025常州金坛第一中学模拟]如图是蔗糖水解反应能量变化的示意图，已知H＋能催化蔗糖的水解。下列分析错误的是（　　） A.E1和E2表示活化能，X表示果糖和葡萄糖 B.H＋降低的化学反应活化能的值等于（E2－E1） C.蔗糖酶使（E2－E1）的值增大，反应结束后X增多 D.升高温度可能通过改变酶的结构而影响酶促反应速率 6. [2024南通如皋适应性考]科学家在体外合成了一种能降解某种塑料的“超级酶”。下列有关叙述正确的是（　　） A.适当升高温度即可提高“超级酶”降解塑料的速率 B.使用“超级酶”降解塑料的效率，受到塑料种类的限制 C.“超级酶”的体外合成不受pH、氧气等环境条件的影响 D.探究“超级酶”的高效性需设置自然降解塑料作为对照 7.（多选）酶的磷酸化是指将磷酸基团加在酶分子上的过程。下图表示动物体内有关糖类物质的部分代谢过程，部分酶的活性受到磷酸化的影响。下列叙述正确的有（　　） A.细胞呼吸可以为酶1的磷酸化提供磷酸基团 B.肝细胞和肌肉细胞中均有酶1、酶2、酶3分布 C.胰高血糖素作用于靶细胞，使磷酸化酶激酶的活性增强 D.磷酸化会改变酶的空间结构并抑制其活性，不利于细胞代谢 亮考帮 一、亮闪闪 本节课我掌握了 核心知识点，理清了 的解题逻辑；通过课堂小组讨论，学会了用 思路分析题型，纠正了之前混淆的概念，整体搭建起本节知识框架，这是我本节课最大的收获。 二、考考你 我出一道思考题： 解答： 出题后自测发现，这类题型的 步骤容易粗心出错，后续做题要重点留意。 三、帮帮我 我存在的疑惑： 1. 知识点的原理没有完全理解； 2.遇到 类题目不知道怎么切入解题； 3. 概念容易和之前学的内容弄混，希望课堂互助环节可以和同学探讨。 参考答案 活动方案 活动一　 （1） 蛋白质。RNA具有催化作用。 （2） 催化。降低反应所需的活化能。相同。 （3） 高效性、专一性、专一性和作用条件较温和。可以，如淀粉酶可作为蛋白酶催化的底物。 （4） 不能。可选择斐林试剂检测。无机催化剂作对照。 （5） 不适宜，蛋白酶本身的化学本质也是蛋白质。 （6） ①乙　甲　②在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能　酶降低的活化能　③向上　④酶　更显著 （7） 由于酶具有高效性，用酶来水解淀粉在常温、常压下就可以进行，既节能又环保。 活动二　 （1） 在一定温度范围内，酶促反应速率随温度的升高而加快，超过这个范围，酶促反应速率随着温度的升高而下降。 （2） 加快　酶的量　正 （3） 不一样。低温影响酶的活性，但不会使酶的空间结构破坏，温度升高后，酶仍能恢复活性；但高温、过酸、过碱会导致酶变性，使其永久失活。酶的空间结构遭到不可逆的破坏。 （4） 不同。甲、乙通过影响酶活性影响酶促反应速率，丙、丁影响酶与底物的接触从而影响酶促反应速率。 活动三 （1） 因为过氧化氢（H2O2）在常温下就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。在酸性条件下，淀粉分解也会加快，从而影响实验结果。 （2） 保证酶的催化反应是在所控制的温度下进行。 （3） 不可行。因为斐林试剂的检测需要水浴加热，会改变温度条件，进而影响实验结果。 （4） 探究pH对酶活性影响的实验中，温度是无关变量，要保持相同且适宜。 （5） 可以，在不同滤纸片上分别附有等量过氧化氢酶、FeCl3溶液。 活动四　 （1） 腺苷、三个、磷酸基团　A—P～P～P　腺苷三磷酸　驱动生命活动的直接能源物质 （2） 鸟嘌呤、核糖、磷酸基团。含有两个特殊的化学键，远离鸟苷的特殊的化学键容易水解断裂，释放能量。 （3） 高能磷酸化合物 （4） 能量2有光能、有机物中的化学能；生理过程有光合作用、呼吸作用。叶绿体中的类囊体膜、细胞质基质、线粒体。 （5） 转化为其他各种形式的能量，用于生物的各项生命活动。 （6） 乙。 （7） ATP与ADP在细胞内的相互转化十分迅速，使细胞内ATP的含量总处于动态平衡之中。 （8） ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，参与物质的转运过程。 （9） 吸能反应一般与ATP的水解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系。 提醒： ATP与DNA、RNA结构简式中不同部位的“A” ① ② ③ ④（RNA）　　 图示圆圈部分分别代表：①腺苷、②腺嘌呤、③腺嘌呤脱氧核苷酸、④腺嘌呤核糖核苷酸。 课堂训练 1 B　蛋白质分子多样性的原因包括氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链盘曲折叠形成的空间结构的差异，不包括氨基酸自身的空间结构差异，A错误；葡萄糖（单糖）、酶（蛋白质或RNA）、几丁质（多糖）均为有机物，均以碳链为基本骨架，B正确；ATP中的A表示腺苷（腺嘌呤＋核糖），P表示磷酸基团，T表示三，ATP中含有两个特殊的化学键，C错误；糖类可大量转化为脂肪，但脂肪难以大量转化为糖类，且转化过程受代谢调节的限制，D错误。 2 C　斐林试剂的使用需要进行水浴加热，对温度的控制有干扰，因此斐林试剂不能用于探究温度对酶活性的影响，A错误；胃蛋白酶的适宜pH是1.5～2.0，pH为7、11时酶已变性失活，所以利用胃蛋白酶、蛋清来验证pH对酶活性的影响时，pH不能设置成3、7、11，B错误；探究淀粉酶的最适温度实验是在最适温度附近进行，所以比探究温度对淀粉酶活性影响实验的温度梯度要小得多，C正确；蔗糖是否分解加碘液都不变色，所以不能用碘液鉴定，应选用斐林试剂，D错误。 3 A　ATP 的结构简式是 A—P～P～P，含有2个特殊的化学键，A错误；小分子物质cAMP由ATP脱去磷酸后环化而来，ATP中含有核糖，故小分子物质cAMP分子中含有糖类，B正确；据题干信息可知，细胞中的cAMP含量升高会抑制细胞的增殖，进而延长细胞周期，C正确；ATP水解释放的能量，来自特殊的化学键的化学能，可直接用于生命活动，D正确。 4 D　由题图可知，细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞外侧的酶联受体，A错误；酶联受体位于细胞膜上，化学本质是蛋白质，能识别相应的信号分子，磷酸化的酶联受体具有催化作用，但不具有运输作用，B错误；ATP水解产生ADP和磷酸基团，磷酸基团与其他物质如靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性，C错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，故信号分子调控相关蛋白质，活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化，D正确。 5 C　E2和E1分别表示在没有催化剂和加入H＋后从常态转变为活跃态需要的能量，称为活化能，X是蔗糖水解的产物（果糖和葡萄糖），A正确；从图中看出E1表示加入H＋后从常态转变为活跃态需要的能量，E2表示没有催化剂，所以H＋降低的反应活化能值等于（E2－E1），B正确；蔗糖酶具有高效性，其降低的活化能（E2－E1）的值更大，但由于底物的量有限，所以X产物的量不变，C错误。 6 B　在一定温度范围内，适当升高温度可提高“超级酶”降解塑料的速率，超过最适温度后继续升高温度反而速率降低，A错误；“超级酶”具有专一性，其降解效率，受到塑料种类的限制，B正确；探究“超级酶”的高效性需设置无机催化剂降解塑料作为对照，D错误。 7 AC 2027届高考生物人教版一轮复习导学案 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $