2027届高考生物人教版一轮复习课件第8讲 酶和ATP

该高中生物学高考复习课件聚焦“酶和ATP”专题，依据新课标要求覆盖酶的本质与活性影响因素、ATP的直接供能功能、酶相关实验探究三大核心考点，通过2023-2025年河北、广东等多省市真题列表分析考点权重，归纳酶特性曲线分析、实验设计等常考题型，体现高考备考的针对性和实用性。 课件亮点在于“真题训练+科学思维+探究实践”的融合，如以2025四川卷PPO酶曲线题为例，运用科学思维解析温度与pH对酶活性的影响规律，结合探究实践指导实验变量控制（如单一变量、对照原则）。设置“易错警示”（如低温抑制与高温失活的区别）和“答题模板”，帮助学生掌握实验设计步骤，教师可据此精准把握学情，提升高考复习效率。

HORMONE 2027 第8讲 酶和ATP 高考总复习 1 课标要求 1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。 2.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 3.活动：探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。 考情分析 1.酶在代谢中的作用 2025·河北卷，2；2025·安徽卷，4；2025·黑吉辽蒙卷，1；2024·河北卷，2；2024·福建卷，9；2023·广东卷，1；2023·全国乙卷，32 2.酶的相关实验探究 2025·贵州卷，2；2025·广西卷，13；2025·江西卷，7；2025·江苏卷，8；2025·北京卷，3；2025·四川卷，10；2025·浙江1月选考，10；2024·广东卷，15；2024·浙江1月选考，7；2024·海南卷，9 3.ATP的结构和功能 2025·河北卷，1；2025·重庆卷，3；2024·全国甲卷，2；2023·湖南卷，8；2023·北京卷，2；2023·河北卷，1 微网梳理目录 酶的相关知识 1 ATP的相关知识 3 酶的相关实验 2 01 目录 03 酶的相关实验探究 酶在代谢中的作用 ATP的结构和功能 04 02 微专题：实验专题讲座 考点一 酶在代谢中的作用 核心要点·细研 经典例题·深研 细胞中每时每刻都进行着许多种化学反应，统称为细胞代谢。 有氧呼吸 光合作用 氨基酸→肽链 考点一 酶在代谢中的作用 1.细胞代谢 核心要点·再研 十九世纪，糖类是怎么变成酒精的？ 1857年，生物学家巴斯德，发酵源于酵母细胞 化学家李比希，发酵源于酵母菌中的某些物质 争论 谁对？ 化学家毕希纳，酵母细胞和酵母中某些物质都能发酵---把物质命名为酿酶 化学本质？ 萨姆纳，提取脲酶，成分为蛋白质 20世纪80年代，切赫和奥尔特曼，少数RNA有催化功能，也能作为酶 酶：具有催化功能的有机物 2.关于酶本质的探索 考点一 酶在代谢中的作用 核心要点·再研 考点一 酶在代谢中的作用 2.关于酶本质的探索 核心要点·再研 酶是由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，少数是RNA. 来源 化学本质 合成 场所 原料 过程 作用 功能 原理 场所 活细胞产生的(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等） 有机物 绝大多数酶是蛋白质 少数酶是RNA 核糖体 主要在细胞核 氨基酸 核糖核苷酸 转录和翻译 转录 催化作用（唯一功能） 降低化学反应的活化能 可以在细胞内、细胞外、体外发挥催化作用 考点一 酶在代谢中的作用 3.酶的本质及作用 核心要点·再研 大多数是蛋白质 少数是RNA 颜色反应法： 拓展：酶本质的实验验证 酶 提示：双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应。 考点一 酶在代谢中的作用 设计思路：从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。所以对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质或RNA的鉴定方法。 核心要点·再研 大多数是蛋白质 少数是RNA 拓展：酶本质的实验验证 酶 ②酶解法： 某种待测酶 + 蛋白酶 加入酶的底物 底物没有被催化→该酶是蛋白质 底物被催化→该酶是RNA 减法原理 某种待测酶 + RNA酶 加入酶的底物 底物被催化→该酶是蛋白质 底物没有被催化→该酶是RNA 考点一 酶在代谢中的作用 核心要点·再研 项目 错误说法 正确理解 产生场所 具有分泌功能的细胞才能产生 活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等) 化学本质 蛋白质 有机物(大多数为蛋白质，少数为RNA) 作用场所 只在细胞内起催化作用 可在细胞内、细胞外、体外发挥作用 温度 影响 低温和高温均使酶变性失活 低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活；高温使酶变性失活 作用 酶具有调节、催化等多种功能 酶只起催化作用 来源 有的可来源于食物等 酶只在生物体内合成 考点一 酶在代谢中的作用 拓展：正确理解有关酶的本质和作用 这些是激素的。激素和酶有什么区别呢？ 核心要点·再研 比较 酶 激素 来源 功能 化学本质 作用场所 作用机理 作用后 相同点 能产生激素的细胞一定能产生酶，能产生酶的细胞不一定能产生激素。 活细胞 催化 蛋白质或RNA 细胞内或细胞外或体外 降低化学反应所需活化能 性质、数量不变 内分泌器官或细胞 调节（信息传递） 蛋白质类、多肽类、固醇类、氨基酸衍生物类 靶器官或靶细胞 与靶细胞上受体特异性结合调节相应生命活动 被灭活 微量高效、都不提供能量 考点一 酶在代谢中的作用 4.酶和激素的比较 核心要点·再研 例：关于人体内酶和激素的叙述，错误的是( ) A．酶和激素都是在特定细胞的核糖体中合成的 B．酶和激素都与物质和能量代谢有关 C．能产生激素的细胞不一定能产生酶 D．能产生酶的细胞不一定能产生激素 E．激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活，酶反应前后不改变 F．激素产生后一般作用于其他细胞 G．激素和酶都具有高效性，非细胞条件下也能发挥作用 H．一种酶只催化一种物质的反应，一种激素只作用于一种细胞 I.某些激素的调节作用是通过影响酶的活性实现的 ACGH 都不一定是蛋白质 活细胞都能产生酶 考点一 酶在代谢中的作用 4.酶和激素的比较 核心要点·再研 14 加 热 H2O2 常态 H2O2 活跃态 提醒：加热为反应分子提供能量从而提高反应速率。 常态 活跃状态 终态 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 活化能 Fe2+和过氧化氢酶的作用？ 5.酶的作用机理 降低化学反应的活化能 考点一 酶在代谢中的作用 核心要点·再研 15 (2)不同点：酶降低活化能的作用更显著，使细胞代谢能在温和条件下有序地进行 图中①表示： 图中②表示： 图中④表示： 无催化剂时化学反应所需的活化能。 无机催化剂催化时化学反应所需的活化能。 酶催化时化学反应所需的活化能。 图中③表示： 图中⑤表示： 无机催化剂降低的活化能 酶降低的活化能 思考：酶作为生物催化剂，与无机催化剂相比，在发挥作用过程中有哪些共同特点？ (1)共同点：①只能催化自然条件下能发生的化学反应；②化学反应前后酶的数量和性质均不变； ③加快化学反应的速率（降低化学反应的活化能），缩短达到化学平衡的时间，但不能改变化学反应的方向和化学平衡； 不同点？ 【易错提醒】 （1）酶可以重复多次利用，不会立即被降解。 （2）检验蛋白酶对蛋白质的水解时应选用蛋白块，通过观察其消失情况得出结论，因蛋白酶本身也是蛋白质，不能用双缩脲试剂鉴定。 （3）酶既可以作为催化剂，又可以作为另一个化学反应的底物。　　 6.酶的作用效果 考点一 酶在代谢中的作用 核心要点·再研 (1)酶具有高效性 酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。 107 ～1013 意义 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。 加酶 加无机催化剂 不加催化剂 时间 产物的量 1.酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。 2.酶不能改变最终生成物的量。 考点一 酶在代谢中的作用 7.酶的特性 核心要点·再研 17 (2)专一性 一种酶只能催化一种或一类化学反应 使细胞代谢能够有条不紊的进行 还有哪些物质具有特异性或专一性？ 激素 tRNA 转运蛋白 抗体 受体 神经递质 细胞因子 意义： 考点一 酶在代谢中的作用 7.酶的特性 核心要点·再研 18 A.酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸内切酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定位置切割两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 B.载体：某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。 C.激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。 D.抗体：一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。 E.神经递质：由突触前膜释放，作用于突触后膜，产生抑制或兴奋 F.tRNA：tRNA有61种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。 扩展：具有“专一性”的物质 考点一 酶在代谢中的作用 核心要点·再研 a.锁钥学说 酶有一定的空间结构，酶在反应中与底物的关系就像钥匙和锁的关系，它们的空间结构必须相互结合形成复合物才能发生反应。 (2)专一性 考点一 酶在代谢中的作用 7.酶的特性 核心要点·再研 20 b.诱导契合学说 酶活性部位不是刚性不变的，其形状可在结合底物时有所改变，即底物与酶活性部位结合，会诱导酶发生构象变化，使酶的活性中心变得与底物的结构互补，两者相互契合，从而发挥催化功能。 (2)专一性 考点一 酶在代谢中的作用 7.酶的特性 核心要点·再研 21 (3)作用条件较温和 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， 若温度升高 可恢复。 随着温度升高， 酶活性下降， 温度降低时 不可恢复。 低温使酶活性受抑制，但酶的空间结构稳定，温度恢复，酶活性可以恢复。（低温保存） 高温使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。(高温变性) 温度不同，酶活性可能相同，如a、c。 考点一 酶在代谢中的作用 7.酶的特性 核心要点·再研 22 ②pH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 (3)作用条件较温和 考点一 酶在代谢中的作用 7.酶的特性 核心要点·再研 23 1.溶解细菌的细胞壁： 抗菌消炎 2.果胶酶：溶解细胞壁中的果胶 3.加酶洗衣粉：去污力更强 4.含酶牙膏：分解细菌， 清新口气 5.多酶片： 治疗消化不良 考点一 酶在代谢中的作用 8.酶的应用 核心要点·再研 (1)影响酶促反应速率的因素 ①酶促反应： 由酶催化的化学反应，生物体内的化学反应绝大多数属于酶促反应。 ②酶促反应速率： 单位时间内反应物或生成物浓度的改变量。 ③影响酶促反应速率的因素： 底物 产物 酶 1.底物浓度 2.酶浓度 酶活性 3.温度 4.pH 5.抑制剂 6.激活剂 …… Cl-是淀粉酶激活剂 Mg2+是DNA聚合酶的激活剂 酶与底物接触面积 酶活性 强调:底物浓度和酶浓度通过影响底物与酶的接触来影响反应速率，不会影响酶活性 考点一 酶在代谢中的作用 9.酶促反应相关曲线的分析 核心要点·再研 (2)酶、反应物和生成物三者的浓度与酶促反应速率的关系曲线 酶促反应速率 底物浓度 酶量一定 A B O 酶促反应速率 酶浓度 底物足够 AB 。 段限制因素是酶浓度或酶活性 OA 。 限制因素是底物浓度 O 在底物充足、其他条件适宜的情况下,反应速率与酶浓度成正比 注意：底物浓度和酶浓度是通过影响底物和酶的接触概率来影响酶促反应速率，并不影响酶的活性 考点一 酶在代谢中的作用 9.酶促反应相关曲线的分析 核心要点·再研 产物浓度 ③ O 时间 ② ① 曲线②：在①的基础上，增加酶浓度 曲线③：在①的基础上，增加反应物浓度 思考：画出在曲线①的基础上，增加酶浓度的变化曲线②;画出在曲线①的基础上，增加反应物浓度的变化曲线③ 考点一 酶在代谢中的作用 9.酶促反应相关曲线的分析 核心要点·再研 (3)影响酶促反应速率的曲线分析 （1）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。 （2）过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏。 （3）从丙图可以看出：纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反应速率越慢；图示pH=7时，反应物剩余量最少，应为最适pH； （提醒：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。） 增强 减弱 活性 未被破坏 （3）从丙图可以看出：纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生 少反 应速率越 慢；图示pH=7时，反应物剩余量最少，应为最适pH； 考点一 酶在代谢中的作用 9.酶促反应相关曲线的分析 核心要点·再研 抑制剂：抑制剂与酶结合引起酶活性降低或丧失的过程称为失活作用。 (3)影响酶促反应速率的曲线分析 非竞争性抑制剂 根据抑制剂与底物的关系可分为竞争性抑制和非竞争性抑制 竞争性抑制剂 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。 考点一 酶在代谢中的作用 9.酶促反应相关曲线的分析 核心要点·再研 思考：下图为无抑制剂条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的曲线，如加入竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，曲线会怎么变化？ 考点一 酶在代谢中的作用 9.酶促反应相关曲线的分析 核心要点·再研 考向2　酶相关的曲线分析[科学思维] 1.(2025·八省联考四川卷，9)生菜是一种在保存和运输过程中易发生褐变的蔬菜。多酚氧化酶(PPO)在有氧条件下能催化酚类物质形成褐色的醌类物质，导致植物组织褐变。某团队研究生菜多酚氧化酶在不同条件下的特性，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) B A.低氧环境可促进褐变发生 B.喷洒柠檬酸可抑制褐变发生 C.保存和运输生菜的最适pH值为6 D.40 ℃时PPO活性最高，适于生菜保存 注：吸光度大小与醌类物质含量成正相关。 考点一 酶在代谢中的作用 典型例题·深研 2.(2026·湖南衡阳八中联考)酶抑制剂能降低酶的活性，主要有竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两大类。图1表示两种抑制剂的作用机理；图2为最适温度下酶促反应曲线，Km表示最大反应速率(Vmax)一半时的底物浓度。下列相关说法错误的是(　　) A A.酶的合成场所是核糖体，形成过程 中脱去水分子 B.竞争性抑制剂的抑制作用可以通过 增加底物浓度来解除 C.加入非竞争性抑制剂会使Vmax降低，但Km值不变 D.Km值越小，酶与底物亲和力越高 考点一 酶在代谢中的作用 典型例题·深研 考点二 微专题：实验专题讲座 核心要点·细研 经典例题·深研 一、常规实验设计的基本程序具体过程 1.实验设计程序： （1）实验目的 明确目的→寻找原理→确定思路→设计步骤→预期结果→得出结论。 “验证...” “探究自变量对因变量的影响”、“探究自变量与因变量的关系”、“探究自变量的作用”等 验证性实验 探究性实验 [例2] (2023·焦作市调研，节选)某生物兴趣小组以鱼腥藻为实验材料，利用如图所示装置，将光源分别置于距烧杯15 cm、25 cm、35 cm、45 cm处，观察每分钟产生的气泡数。请回答下列问题： 图示实验的实验目的是________________________________。 探究光照强度对光合速率的影响 微专题 实验专题讲座 核心要点·再研 一、常规实验设计的基本程序具体过程 1.实验设计程序： （2）实验原理 明确目的→寻找原理→确定思路→设计步骤→预期结果→得出结论。 已知条件找变量→根据目的提结论→依据材料判结果→结论结果巧联系→组织语言写原理 [例3] (2017·全国卷Ⅰ，29改编)某科研机构发现了一种新型病毒，并对该病毒的遗传物质进行研究。请回答下列问题。 (1)可用化学分析的方法对该病毒的遗传物质种类进行研究，原理是： DNA含有脱氧核糖和碱基T，RNA含有核糖和碱基U，可通过化学分析的方法，分析这种病毒遗传物质中五碳糖或碱基种类，据此判断该病毒的遗传物质是DNA还是RNA。 微专题 实验专题讲座 核心要点·再研 一、实验设计的基本程序 1.实验设计程序： （3）实验思路 明确目的→寻找原理→确定思路→设计步骤→预期结果→得出结论。 较为粗略的思考过程，要求“言简意赅”。须体现“对照思想”，显示自变量和因变量，对无关变量表述时，应注意体现“相同且适宜”。 [例5] 萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，荧光素接受能量后被激活，在荧光素酶的作用下，激活荧光素与氧气发生反应形成氧化荧光素并发出荧光”。某同学认为激活荧光素的能源物质是ATP而不是葡萄糖，请写出验证该同学观点的实验思路及预期结果。 (实验室有荧光素溶液、荧光素酶溶液、葡萄糖溶液、ATP溶液等) 实验思路：取等量荧光素溶液分别加入两支试管并编号为甲、乙两组，甲组加入适量荧光素酶溶液和葡萄糖溶液，乙组加入等量荧光素酶溶液和ATP溶液，将两支试管放入黑暗环境中观察试管能否发出荧光。 预期结果：乙组发出荧光，而甲组没有发出荧光。 微专题 实验专题讲座 核心要点·再研 一、常规实验设计的基本程序具体过程 1.实验设计程序： （4）实验步骤 明确目的→寻找原理→确定思路→设计步骤→预期结果→得出结论。 更为细节的操作流程，要求“精确细致”。必须体现“自变量”如何设置，“因变量”如何获得，“无关变量”如何保证相同且适宜。 分组编号 分别处理 相同培养 观察记录 微专题 实验专题讲座 核心要点·再研 一、常规实验设计的基本程序具体过程 1.实验设计程序： （5）预期结果 （7）实验结论 明确目的→寻找原理→确定思路→设计步骤→预期结果→得出结论。 实验结果即为”“实验现象”，通常验证性实验的预期结果只需写出一种，探究性实验的预期结果需要全面考虑可能出现的结果。 验证性实验的结论即为实验目的，探究性实验的结论需要根据实验结果得出，通常在写预期结果时需要写出对应的不同结论。 微专题 实验专题讲座 核心要点·再研 二、实验设计遵循的三大基本原则 (1)单一变量原则：即除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜，如生物材料(大小、生理状况、年龄、性别等)相同、实验器具(型号、洁净程度等)相同、实验试剂(用量、浓度、使用方法等)相同和条件(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)相同。 (2)对照原则：对照实验中的变量控制 变量 控制原则 自变量 单一变量原则 因变量 可观测性原则 无关变量 相同且适宜原则 (3)平行重复原则：在实验设计中为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准确性。 微专题 实验专题讲座 核心要点·再研 三、对照实验需关注的问题 1.含义： 2.设置 除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。 实验组 对照组 空白对照 对照组不做实验变量处理。 接受实验变量处理 “换”、“加”、“减” 处理 方法 微专题 实验专题讲座 核心要点·再研 “加”或“减”：例如验证甲状腺激素的生理作用——“加”即口服或注射该激素；“减”即手术切除甲状腺法。 “换”：例如探究温度对酶活性的影响实验，对自变量温度无法“加”或“减”，就用“换”的方法。 三、对照实验需关注的问题 1.含义： 2.设置 除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。 实验组 对照组 空白对照 相互对照 对照组不做实验变量处理。 不单设对照组，不同实验组之间相互进行对照。 接受实验变量处理 “换”、“加”、“减” 处理 方法 微专题 实验专题讲座 核心要点·再研 相互对照 探究酶的最适温度/最适PH 微专题 实验专题讲座 核心要点·再研 三、对照实验需关注的问题 1.含义： 2.设置 除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。 实验组 对照组 空白对照 相互对照 自身对照 对照组不做实验变量处理。 不单设对照组，不同实验组之间相互进行对照。 不单设对照组，对照组和实验组在同一实验对象上进行。 接受实验变量处理 “换”、“加”、“减” 处理 方法 微专题 实验专题讲座 核心要点·再研 自身对照 自身对照 微专题 实验专题讲座 核心要点·再研 三、对照实验需关注的问题 1.含义： 2.设置 除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。 实验组 对照组 空白对照 相互对照 自身对照 条件对照 对照组不做实验变量处理。 不单设对照组，不同实验组之间相互进行对照。 不单设对照组，对照组和实验组在同一实验对象上进行。 对照组做变量处理，使实验更有说服力。 接受实验变量处理 “换”、“加”、“减” 处理 方法 微专题 实验专题讲座 核心要点·再研 探究甲状腺激素的作用 甲组小鼠 乙组小鼠 丙组小鼠 饲喂一定量生理盐水 饲喂等量甲状腺激素 饲喂等量甲状腺激素抑制剂 发育正常 发育较快 发育较慢 条件对照 微专题 实验专题讲座 核心要点·再研 三、对照实验需关注的问题 1.含义： 2.设置 除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。 实验组 对照组 空白对照 相互对照 自身对照 条件对照 对照组不做实验变量处理。 不单设对照组，不同实验组之间相互进行对照。 不单设对照组，对照组和实验组在同一实验对象上进行。 对照组做变量处理，使实验更有说服力。 接受实验变量处理 “换”、“加”、“减” 处理 方法 微专题 实验专题讲座 核心要点·再研 四、实验方案评价与修订 1.看对照 2.看器材 3.看条件 4.看步骤 5.看结果 有无对照实验 对照设计是否合理 实验变量设置是否合理 是否遵循单一变量原则、等量原则等 是否排除了干扰因素 生物学材料、实验器材选择是否合理 药剂选择、使用、用量是否准确 是否需要搅拌、加热等 温度、光照等条件是否合理 步骤是否完整、顺序是否合理 操作有无违反生物学基本原理 实验结果、结论与目的是否对应 探究性实验结果、结论是否全面 微专题 实验专题讲座 核心要点·再研 [例1] (2026·河南天一大联考)某实验小组从某微生物中提取出一种酶，在不同温度条件下进行相关实验，其他条件相同且适宜，分别在反应1小时末和2小时末测定产物的含量，实验结果如表。下列叙述错误的是(　　) C   产物含量相对值 15 ℃ 25 ℃ 35 ℃ 45 ℃ 1 h末 0.3 1 1.5 0.1 2 h末 0.6 1.8 1.8 0.1 A.本实验的自变量为反应温度与反应时间，因变量为产物含量 B.实验前需分别处理酶与底物的温度，再混合进行反应 C.由实验结果可知，该酶的最适温度在25 ℃到35 ℃之间 D.25 ℃实验组与35 ℃实验组在2小时末反应很可能都已经结束 微专题 实验专题讲座 典型例题·深研 [例2] (2026·湖北襄阳五中联考)泥鳅肉质细嫩，肉味鲜美，素有“水中人参”之称。某实验小组探究了温度对泥鳅肠道内各种消化酶的活力(酶催化化学反应的效率)的影响，以研究泥鳅的培养温度和投放的饲料类型，实验结果如图所示。请回答下列问题： 微专题 实验专题讲座 典型例题·深研 (1)上述实验的自变量是_____________________________________________。 (2)据图分析，饲养泥鳅时为提高其产量，可以多投放________类饲料，若要进一步探究分解该种饲料的酶的最适温度，需要在__________(填温度范围)进一步缩小温度梯度。 温度和消化酶的种类 淀粉 45～55 ℃ 微专题 实验专题讲座 典型例题·深研 (3)泥鳅生活的环境经常遭受重金属镉(Cd)的污染，重金属镉会降低泥鳅体内各种消化酶的活性，从而影响泥鳅的生长繁殖。请以蛋白酶为例，设计实验来验证Cd2＋会使蛋白酶的活性降低。 实验材料：蛋白粉、泥鳅体内提取的蛋白酶溶液、含Cd2＋的溶液、双缩脲试剂A液、双缩脲试剂B液、清水。 微专题 实验专题讲座 典型例题·深研 实验步骤： ①取A、B两支试管分别加入等量的从泥鳅体内提取的蛋白酶溶液，然后向A试管中加入______________________，B试管中加入________________，处理一段时间。 ②_________________________________，一段时间后向两支试管中分别注入双缩脲试剂A液1 mL，摇匀，再注入双缩脲试剂B液4滴，摇匀后观察。 实验结果：_______________________________________________。 一定量的含Cd2＋的溶液 等量的清水 往A、B试管中加入等量的蛋白粉溶液 A试管中紫色较B试管中深 微专题 实验专题讲座 典型例题·深研 考点三 酶的相关实验探究 核心要点·细研 经典例题·深研 酶的特性 高效性： 专一性： 作用条件较温和： 每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 有适宜的温度、有适宜的pH。 这些特性是如何得出的呢？ 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。 考点三 酶的相关实验探究 核心要点·再研 (1)实验原理 通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。 (2)实验目的： 如何判断过氧化氢被分解的快慢？ 观察单位时间内产生气泡的多少 观察带火星的卫生香的复燃情况 实验一：比较过氧化氢在不同条件下的分解（高效性） 考点三 酶的相关实验探究 核心要点·再研 56 (3)实验材料： ①新鲜的质量分数为20%肝脏研磨液； ②新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液； ③质量分数为3.5%的FeCl3溶液； ④各种用具如：量筒、试管、滴管、酒精灯、卫生香等等。 1.本实验为什么要用新鲜的肝脏？ 如果不是新鲜的肝脏，肝脏中的过氧化氢会被腐生菌分解而减少。 制成肝脏研磨液会增大酶与过氧化氢的接触面积，加快分解速率。 2.实验为什么把肝脏制备成研磨液？ 实验一：比较过氧化氢在不同条件下的分解（高效性） 考点三 酶的相关实验探究 核心要点·再研 57 (4)实验过程 分组编号 试管1 试管2 试管3 试管4 步骤一 步骤二 观察现象 气泡产生情况 卫生香复燃情况 分别加入2ml 3%的过氧化氢溶液 常温 90℃ 水浴加热 2滴 FeCl3溶液 2滴新鲜肝脏研磨液 实验一：比较过氧化氢在不同条件下的分解（高效性） 考点三 酶的相关实验探究 核心要点·再研 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 (5)分析本实验的变量 实验一：比较过氧化氢在不同条件下的分解（高效性） 考点三 酶的相关实验探究 核心要点·再研 59 比较实验①②说明： 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。 质量分数为3.5%的FeCl3溶液和质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。 实验一：比较过氧化氢在不同条件下的分解（高效性） 考点三 酶的相关实验探究 加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率； (6)实验结论 核心要点·再研 60 方案一 酶相同、底物不同 方案二 底物相同、酶不同 不选碘液鉴定的原因是什么？ 步 骤 1 淀粉＋淀粉酶 蔗糖＋淀粉酶 2 60℃保温5min 3 分别加2ml斐林试剂 4 煮沸1min,使其停止反应 现象 砖红色沉淀 无颜色变化 结论 酶具有专一性 步骤 1 淀粉＋淀粉酶 淀粉＋蔗糖酶 2 60℃保温5min 3 分别加2ml斐林试剂 4 煮沸1min,使其停止反应 现象 砖红色沉淀 无颜色变化 结论 酶具有专一性 实验二：验证酶的专一性实验 因为蔗糖无论是否分解都不能与碘液反应。 考点三 酶的相关实验探究 核心要点·再研 61 实验材料及器具：质量分数为2%的淀粉酶溶液、质量分数为20%的肝脏研磨液（过氧化氢酶）、缓冲液、质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、体积分数为3%的过氧化氢溶液物质的量浓度为0.01mol/L的盐酸、物质的量浓度为0.01mol/L的NaOH溶液、热水、蒸馏水、冰块碘液、斐林试剂 任务：请同学们自主学习探究温度对酶活性的影响材料，完成以下问题。 （1）实验选择材料是什么？原因？ （2）检测试剂选择什么？原因？ （3）实验材料先分别处理温度，还是先混合？ 淀粉、淀粉酶 为什么不选用H2O2？ H2O2不稳定，受热易分解。 碘液 为什么不选用斐林试剂? 斐林试剂检测需要水浴加热，温度是干扰条件。 先处理温度，再混合，原因：酶具有高效性，保证反应从一开始就是预设温度。 实验三：验证酶的作用条件较温和——温度 考点三 酶的相关实验探究 核心要点·再研 （1）实验原理 淀粉的水解 （2）实验设计思路 必须在达到预设的温度条件后，再让反应物与酶接触，避免在未达到预设的温度时反应物与酶接触发生反应，影响实验结果。 实验三：验证酶的作用条件较温和——温度 考点三 酶的相关实验探究 核心要点·再研 操作 1号试管 2号试管 3号试管 4号试管 5号试管 6号试管 0℃ 0℃ 50℃ 50℃ 100℃ 100℃ 加淀粉 2mL — 2mL — 2mL — 加淀粉酶 — 2mL — 2mL — 2mL 保温 在各自温度下保温5min 混合 将2号加入1号中 将4号加入3号中 将6号加入5号中 保温 在各自温度下保温5min 加碘液 2滴 2滴 2滴 观察颜色 变蓝 不变蓝 变蓝 (3)实验过程和分析： 结论 酶的催化作用需要适宜的温度，温度过低或过高都会影响酶的活性。 缩小温度梯度，重复进行上述实验，进一步探究淀粉酶的最适温度 考点三 酶的相关实验探究 核心要点·再研 实验材料及器具:质量分数为2%的淀粉酶溶液，质量分数为20%的肝脏研磨液(H2O2酶)，质量分数为3%的淀粉溶液，体积分数为3%的过氧化氢溶液, 任务：请同学们自主学习探究pH对酶活性的影响材料，完成以下问题。 （1）实验选择材料是什么？原因？ （2）检测试剂选择什么？ （3）先往试管加入酶溶液还是底物? H2O2、H2O2酶 为什么不选用淀粉？ 淀粉在酸性条件下会被水解 斐林试剂、碘液 先加入酶溶液，固定好酶的活性，再加底物。 因为酶的作用具有高效性，在调节pH之前，试管中已经发生了剧烈反应，会影响到检测结果。 为什么不先加底物？ 考点三 酶的相关实验探究 实验三：验证酶的作用条件较温和——PH 核心要点·再研 （1）实验原理 过氧化氢可在过氧化氢酶的作用下分解产生氧气和水，根据不同pH下气泡产生的快慢可判断过氧化氢酶的活性。 （2）实验设计思路 pH影响酶的活性，从而影响O2的生成量，可用气泡的产生量(或点燃但无火焰的卫生香复燃的情况)来检验其生成量的多少。 怎么鉴定？ 先调pH再混合 考点三 酶的相关实验探究 实验三：验证酶的作用条件较温和——PH 核心要点·再研 (3)实验过程和分析： 实验 步骤 一 取三支试管，编号1、2、3。 二 三支试管都加入2mLH2O2溶液，振荡，反应 三 1号试管中加入1mL蒸馏水 2号试管中加入等量1mL盐酸溶液 3号试管中加入等量1mLNaOH溶液 四 三支试管都加入2滴新鲜肝脏研磨液，振荡，反应 实验现象 产生少量气泡 产生少量气泡 产生大量气泡 实验结论： 酶的催化作用需要适宜的pH,pH偏高或偏低都会影响酶的活性。 考点三 酶的相关实验探究 实验三：验证酶的作用条件较温和——PH 核心要点·再研 温度和pH对酶活性的影响 失活 失活 低温抑制 酶活性 失活 低温：不破坏酶的空间结构，只是降低酶的活性。（可恢复） 温度过高：会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。（不可逆） 过酸、过碱 ，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。（不可逆） 思考：温度较低时，酶活性低的原因？ 酶分子的热运动较慢，与底物碰撞的机会减少。 思考：酶的保存宜选择 、 等条件。　　　 低温 适宜的pH →在最适温度和pH下，酶活性最高 思考：胃蛋白酶最适pH为1.5，小肠液为7.6。胃蛋白酶随食糜进入小肠后还能发挥作用？ 不能。因为脱离了适宜的pH，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再发挥作用。 考点三 酶的相关实验探究 核心要点·再研 (1)酶具有催化作用 ①实验组：底物＋相应酶液→检测→底物被分解。 ②对照组：底物＋等量蒸馏水→检测→底物不被分解。 (2)酶的专一性 ①方案一：自变量是底物(反应物) A．实验组：底物＋相应酶液→检测→底物被分解。 B．对照组：另一种底物＋相同酶液→检测→底物不被分解。 ②方案二：自变量是酶的种类 A．实验组：底物＋相应酶液→检测→底物被分解。 B．对照组：相同底物＋另一种酶液→检测→底物不被分解。 总结：验证酶的作用、高效性和专一性 ①实验组：底物＋相应酶液→检测→底物被分解。 ②对照组：底物＋等量蒸馏水→检测→底物不被分解。 A．实验组：底物＋相应酶液→检测→底物被分解。 B．对照组：另一种底物＋相同酶液→检测→底物不被分解。 A．实验组：底物＋相应酶液→检测→底物被分解。 B．对照组：相同底物＋另一种酶液→检测→底物不被分解。 重难点透析 酶的探究实验 考点三 酶的相关实验探究 核心要点·再研 (3)酶的高效性 ①实验组：反应物＋适量酶溶液→检测→底物分解速率快。 ②对照组：反应物＋等量无机催化剂→检测→底物分解速率慢。 ①实验组：反应物＋适量酶溶液→检测→底物分解速率快。 ②对照组：反应物＋等量无机催化剂→检测→底物分解速率慢。 2．探究酶的最适温度或pH (1)探究酶的最适温度 ①设计思路 ②设计方案 重难点透析 酶的探究实验 考点三 酶的相关实验探究 核心要点·再研 (2)探究酶的最适pH ①设计思路 ②设计方案 重难点透析 酶的探究实验 考点三 酶的相关实验探究 核心要点·再研 考点四 ATP的结构和功能 核心要点·细研 经典例题·深研 一、细胞中的能源物质 能源物质 生物体主要的能源物质 细胞生命活动主要能源物质 生物体内良好的储能物质 动物细胞内的储能物质 植物细胞内的储能物质 最终能源来源 直接能源物质 ATP 葡萄糖 脂肪 糖原 淀粉 太阳能 糖类 判断：ATP是细胞可以直接利用的能量。（ ） × 注意：ATP≠能量， ATP是直接能源物质！ 考点四 ATP的结构和功能 核心要点·再研 1.ATP的中文名称： 2.ATP的元素组成： 3.一分子ATP的化学组成：一分子_______，一分子_______和三分子___________。 4.ATP的结构简式：______________。 腺苷三磷酸 C、H、O、N、P 腺嘌呤 核糖 磷酸基团 A-P～P～P RNA 1molATP水解所释放的能量高达30.54kJ。 腺苷(A) AMP（腺苷一磷酸） ADP（腺苷二磷酸） 腺嘌呤 核糖 腺苷 特殊的化学键（2个） 磷酸基团 普通化学键（1个） 高能磷酸键 （核糖+腺嘌呤） 二、 ATP是一种高能磷酸化合物 考点四 ATP的结构和功能 ATP（腺苷三磷酸） 两个相邻磷酸都带负电相互排斥，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团具有较高的转移势能，容易断裂。每1mol水解释放的能量多达30.54KJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。 含量特点:在细胞中含量少，ATP与ADP的转化快，处于动态平衡 核心要点·再研 思考：ATP与DNA、RNA、核苷酸等都有A，其代表的含义相同吗？说出下列化合物中“○”所对应的成分表示什么? 一磷酸腺苷 （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 腺苷 腺苷 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤（tRNA上3个相邻的碱基构成一个反密码子） 考点四 ATP的结构和功能 二、 ATP是一种高能磷酸化合物 核心要点·再研 75 思考：ATP是细胞唯一的直接能源物质吗？ 细胞的直接能源物质： NTP ：包括ATP、UTP、CTP、GTP dNTP：包括dATP、dTTP、dCTP、dGTP 细胞中绝大多数需能的生命活动都是由ATP直接提供能量的。 考点四 ATP的结构和功能 二、 ATP是一种高能磷酸化合物 核心要点·再研 [深度思考] (1)科学家发现，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，请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因：______________________________________________________________。 (2)在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间后分离出细胞中的ATP,发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，分析该现象得到的结论是：_________________________________________________ __________________________________________________________________。 含有两个特殊化学键，远离鸟苷的特殊化学键容易水解断裂，释放能量 ①ATP中远离A的磷酸基团容易脱离；②该过程中ATP既有合成又有水解；③部分32P标记的ATP是重新合成的 考点四 ATP的结构和功能 核心要点·再研 ADP ATP 三、ATP与ADP的相互转化 光合作用 呼吸作用 细胞质基质、 线粒体、叶绿体 反应场所 用于各项生命活动， 如主动运输、肌肉收缩、发光、发电、物质合成等 生物体的需能部位 合成酶 ATP 水解酶 ADP +Pi +能量 对细胞的正常生活来说， ATP与ADP的相互转化是时刻不停地发生并处于动态平衡之中。 思考：ATP与ADP的相互转化是可逆反应？ 需要吸收能量，由ATP水解提供能量。 吸能反应 放能反应 释放能量，储存在ATP中，为吸能反应直接供能。 ATP水解伴随细胞发生吸能反应 ATP合成伴随细胞发生放能反应 考点四 ATP的结构和功能 核心要点·再研 反应式： 合成ATP和ATP分解的场所有哪些不同？ 合成ATP： 分解ATP： 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体内需能部位，如细胞膜、叶绿体基质、细胞质基质、细胞核等 思考：ATP与ADP的相互转化是可逆反应？请说出理由 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 ATP 合成酶 水解酶 ADP +Pi +能量 ATP水解伴随细胞发生吸能反应 ATP合成伴随细胞发生放能反应 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。 ATP是细胞的能量“货币” 三、ATP与ADP的相互转化 考点四 ATP的结构和功能 核心要点·再研 植物细胞可以通过 形成ATP，而动物细胞只能通过 形成ATP。 植物光合作用光反应阶段产生的ATP主要用于 ，一般不用于其他生命活动；植物或动物细胞呼吸产生的ATP才能用于多种生命活动。 光合作用和细胞呼吸 细胞呼吸 ATP与ADP相互转化是细胞中吸能反应和放能反应的桥梁 暗反应 考点四 ATP的结构和功能 核心要点·再研 图示 类型 所需酶 反应场所 能量来源 能量去路 动物/真菌/细菌 。 绿色植物 和 。 ATP水解酶　 ATP合成酶　 呼吸作用　 呼吸作用　 需能部位　 细胞质基质、线粒体、叶绿体　 ATP 合成酶 ADP + Pi + 能量 ATP 水解酶 ADP + Pi + 能量 远离腺苷(A)的那个高能磷酸键 储存在ATP中，形成高能磷酸键 光合作用　 用于各项生命活动: (机械能、电能等) 物质转化可逆，能量不可逆 不是可逆反应 三、ATP与ADP的相互转化 考点四 ATP的结构和功能 核心要点·再研 1.总结细胞内产生与消耗ATP的生理过程 转化场所 常见的生理过程 细胞膜 消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐 细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸第一阶段； 消耗ATP： 叶绿体 产生ATP： 消耗ATP： 线粒体 产生ATP： 消耗ATP： 核糖体 消耗ATP：蛋白质的合成 细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等 消耗ATP： 细胞呼吸第一阶段； 一些需能反应 光反应； 暗反应和自身DNA复制、转录和蛋白质合成等 自身DNA复制、转录，蛋白质合成等 有氧呼吸第二、三阶段； 蛋白质的合成 DNA复制、转录等 注意:不是所有的生理活动都要消耗ATP, 被动运输、暗反应中CO2固定、水解反应。都不消耗ATP: 主动运输、胞吞、胞吐 四、ATP的利用 考点四 ATP的结构和功能 核心要点·再研 ATP的供能机制 ① ② ③ 载体蛋白磷酸化 ①运输 ②作为ATP水解酶 2.ATP为主动运输提供能量的过程 Pi携转移势能与载体结合 与载体蛋白结合，激活其酶活性 载体蛋白 空间结构改变 Ca2+ ATP水解 Ca2＋释放到膜外 3.分子的磷酸化及意义 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，因而可以参与各种化学反应。 考点四 ATP的结构和功能 四、ATP的利用 核心要点·再研 4.细胞内的吸能反应和放能反应 吸能 放能 考点四 ATP的结构和功能 四、ATP的利用 核心要点·再研 5.ATP产生量与O2供给量的关系分析 考点四 ATP的结构和功能 四、ATP的利用 核心要点·再研 6.实验：萤火虫发光的直接供能物质 （1）发光机理： （2）实验过程： 荧光素 ATP供能 激活的荧光素 荧光素酶 O2 氧化荧光素 萤火虫发光器 干燥后研磨成粉 15min 暗处 荧光消失 2ml蒸馏水 2ml葡萄糖溶液 2ml脂肪溶液 2mlATP溶液 无荧光出现 无荧光出现 无荧光出现 有荧光出现 葡萄糖和脂肪不能为发光器直接供能，而ATP可以。 考点四 ATP的结构和功能 四、ATP的利用 核心要点·再研 关键 · 真题必刷 1.(2023·广东卷，1)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 C 关键·真题必刷 2.(2022·湖南卷，3)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是(　　) B A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活 B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的 C.添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂 的去污效果 D.添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染 关键·真题必刷 3.(2024·江苏卷，3)某同学进行下列实验时，相关操作合理的是(　　) A.从试管取菌种前，先在火焰旁拔棉塞，再将试管口迅速通过火焰以灭菌 B.观察黑藻的细胞质流动时，在高倍镜下先调粗准焦螺旋，再调细准焦螺旋 C.探究温度对酶活性的影响时，先将酶与底物混合，然后在不同温度下水浴处理 D.鉴定脂肪时，子叶临时切片先用体积分数为50%的乙醇浸泡，再用苏丹Ⅲ染液染色 A 关键·真题必刷 4.(2021·海南卷，14)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 关键·真题必刷 EVCapture4.2.1软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn 2H2O22H2O＋O2↑ EVCapture4.1.1软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $