2027届高三生物人教版一轮复习课件 第7讲 酶和ATP---ATP

该高中生物学高考复习课件聚焦“酶与ATP”核心模块，依据高考评价体系梳理了酶的本质特性、ATP的结构功能及二者在代谢中的关联，通过近三年真题分析明确“酶活性影响因素”占38%、“ATP与ADP转化”占25%的高频考点，构建了“知识点+实验+真题”的三维备考体系。 课件亮点在于“真题溯源+实验建模+素养落地”，如以2025年江苏卷“淀粉酶专一性实验”为载体，运用科学思维分析自变量控制与对照设计，培养探究实践能力。特设“易错警示”（如“ATP≠能量”“酶活性≠反应速率”），通过“实验步骤规范+答题模板”训练，帮助学生掌握得分技巧，教师可据此精准突破考点，提升复习效率。

降低化学反应活化能的酶 (比较过氧化氢在不同条件下的分解) 作用 酶具有催化作用能显著降低活化能 绝大多数酶是蛋白质 少数酶是RNA—核酶 本质 特性 可调节 高效性 作用条件温和 专一性 比较FeCl₃和过氧化氢酶对H2O2的分解 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 探究温度对淀粉酶活性的影响 探究pH对过氧化氢酶活性的影响 酶活性 抑制剂 激活剂 酶促反应速率 酶浓度 底物浓度 结构简式 ATP是一种高能磷酸化合物 ：中文名称 三磷酸腺苷 结构 A-P~P~P (A代表腺苷，~代表高能磷酸键) 元素组成 C、H、O、N、P 共同参与代谢过程 转化：ATP与ADP相互转化，维持细胞内ATP含量稳定 直接能源物质：为生命活动供能 功能 与酶的联系 酶催化反应可能需要ATP供能 ATP合成依赖酶的催化 酶与ATP的关联 二者共同参与光合作用、细胞呼吸等代谢过程 酶催化需能反应时，ATP提供能量 ATP合成过程中，需酶催化 细胞代谢 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应 影响因素 温度：低温抑制酶活性(不失活), 高温使酶失活影响因素 pH：过酸、过碱会使酶变性失活 抑制剂：竞争性抑制剂与非竞争 性抑制剂 再生途径 细胞呼吸 光合作用 绿色植物、光合细菌 人和动物等 （一）细胞中的能源物质 能源物质 生物体重要的能源物质 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！ 五、ATP的结构和功能 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 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） （核糖+腺嘌呤） 为什么说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 （二）ATP是一种高能磷酸化合物 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 4 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。 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)的那个特殊化学键 储存在ATP中，形成特殊化学键 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的合成和利用 拓展：ATP的其它作用 ②传递信 息：接受信号分子后， 影响ATP水解生成cAMP（第二信使） ①非典型性_________：ATP释放方式：____________ 神经递质 胞吐 传递信息 G蛋白偶联受体信号通路 真题溯源·考向感知 1．（2025·四川·高考真题）D-阿洛酮糖是一种低热量多功能糖，有助于肥胖人群的体重管理。Co2+可协助酶Y催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件（含Co2+条件）下，测定不同浓度D-果糖的转化率（转化率=产物量/底物量×100%），其变化趋势如下图。下列叙述正确的是（    ）   A．升高反应温度，可进一步提高D-果糖转化率 B．D-果糖的转化率越高，说明酶Y的活性越强 C．若将Co2+的浓度加倍，酶促反应速率也加倍 D．2h时，三组中500g·L-1果糖组产物量最高 D 在最适反应条件下进行的，升高温度会使酶的活性降低，从而降低D-果糖转化率 D-果糖的转化率不仅与酶Y的活性有关，还与底物（D-果糖）的浓度、反应时间等因素有关，所以不能仅根据转化率高就说明酶Y的活性强 转化率=产物量/底物量×100%，2h时，500g·L-1果糖组的转化率不是最高，但底物量是最多的，且转化率也较高，根据产物量=底物量×转化率，可知其产物量最高， 8 2．（2025·江苏·高考真题）为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是（    ） 步骤 甲组 乙组 丙组 ① 加入2mL淀粉溶液 加入2mL淀粉溶液 加入2mL蔗糖溶液 ② 加入2mL淀粉酶溶液 加入2mL蒸馏水 ？ ③ 60℃水浴加热，然后各加入2mL斐林试剂，再60℃水浴加热 A．丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液 B．两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性 C．根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖 D．甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀 C 应加入2mL淀粉酶溶液，验证淀粉酶专一性需保持酶相同而底物不同，若加入蔗糖酶则无法证明淀粉酶的作用特性， 第一次60℃水浴是为酶提供最适温度以催化反应，第二次水浴是斐林试剂与还原糖反应的条件 甲组（淀粉+淀粉酶）水解产物为葡萄糖（还原糖），与斐林试剂在水浴条件下呈砖红色；丙组（蔗糖+淀粉酶）无水解产物，故丙组出现蓝色 9 3．（2025·北京·高考真题）某种加酶洗衣粉包装袋上注有下列信息：本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶；洗涤前先浸泡15～20min，特别脏的衣物可减少浸泡用水量；请勿使用60℃以上热水。下列叙述错误的是（    ） A．该洗衣粉含多种酶，不适合洗涤纯棉衣物 B．洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解 C．减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度 D．水温过高导致酶活性下降 A 酶具有专一性，纯棉衣物的主要成分是纤维素，而该洗衣粉含有的酶均无法分解纤维素，故不会损坏纯棉衣物 10 4．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）下列关于耐高温的DNA聚合酶的叙述正确的是（    ） A．基本单位是脱氧核苷酸 B．在细胞内或细胞外均可发挥作用 C．当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应 D．为维持较高活性，适宜在70℃~75℃下保存 耐高温的DNA聚合酶的本质是蛋白质，基本单位为氨基酸 B 缺少引物和缓冲液时反应无法启动 耐高温的 DNA 聚合酶虽然能在较高温度下发挥作用，但保存时一般在低温下保存，而不是在70℃~75℃下保存 11 5．（2025·浙江·高考真题）取鸡蛋清，加入蒸馏水，混匀并加热一段时间后，过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物，探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响，实验结果如表所示。 组别 1 2 3 4 5 温度（℃） 27 37 47 57 67 滤液变澄清时间（min） 16 9 4 6 50min未澄清 据表分析，下列叙述正确的是（    ） A．滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关 B．组3滤液变澄清时间最短，酶促反应速率最快 C．若实验温度为52℃，则滤液变澄清时间为4~6min D．若实验后再将组5放置在57℃，则滤液变澄清时间为6min B 浑浊的滤液为变性的蛋白质液体，滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈负相关，即蛋白酶活性越强，蛋白质水解越快，澄清时间越短 若实验温度为52℃，可能酶活性大于第3、4组，时间可能小于4min， 组5蛋白酶已经失活，实验后再将组5放置在57℃，滤液也不会澄清 12 A．核糖是ATP的组成成分，补充核糖有助于合成ATP B．推测表中的碳水化合物主要是淀粉 C．比赛过程中大量出汗，少量补充能量胶即可维持水盐平衡 D．能量胶不含脂肪和蛋白质是因为它们不能为机体提供能量 6．（2025·重庆·高考真题）能量胶是马拉松运动员常用的胶状补给品，可快速供能。下表是某能量胶的营养成分表。据表分析，下列叙述正确的是（    ） 项目 每100g 能量 850KJ 蛋白质 0g 脂肪 0g 碳水化合物 50g 核糖 450mg 钠钾氯等 235mg A 若为淀粉，需分解为葡萄糖才能快速供能，但能量胶需“快速供能”，推测其为单糖或二糖（如麦芽糖）. 大量出汗会导致水和电解质大量流失，能量胶中钠钾氯仅235mg/100g，少量补充不足以完全维持水盐平衡，需额外补充水和电解质， 脂肪和蛋白质均可供能，但脂肪供能慢，蛋白质主要参与结构构建，能量胶不含二者是因快速供能需优先利用碳水化合物， 13 7．（2025·四川·高考真题）下列以土豆为材料的实验描述，错误的是（    ） A．土豆DNA溶于酒精后，与二苯胺试剂混合呈蓝色 B．向土豆匀浆中加入一定量的碘液后，溶液会呈蓝色 C．利用土豆匀浆制备的培养基，可用于酵母菌的培养 D．土豆中的过氧化氢酶可用于探究pH对酶活性的影响 A DNA的鉴定需在沸水浴条件下与二苯胺试剂反应呈蓝色，题目中未提及沸水浴步骤，无法显色 14 8．（2025·河北·高考真题）ATP是一种能为生命活动供能的化合物，下列过程不消耗ATP的是（    ） A．肌肉的收缩 B．光合作用的暗反应 C．Ca2+载体蛋白的磷酸化 D．水的光解 D 水的光解发生在光反应阶段，由光能驱动，不消耗ATP，反而生成ATP 9．（2025·河北·高考真题）下列过程涉及酶催化作用的是（    ） A．Fe3+催化H2O2的分解 B．O2通过自由扩散进入细胞 C．PCR过程中DNA双链的解旋D．植物体细胞杂交前细胞壁的去除 D Fe3+催化H2O2的分解，Fe3+是无机催化剂，不是酶 O2通过自由扩散进入细胞，这是一种简单的物质跨膜运输方式，不涉及酶的催化作用 PCR过程中DNA双链的解旋是通过高温实现的，不需要酶来解旋 植物体细胞杂交前细胞壁的去除，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，涉及酶的催化作用 15 实验小专题 一、实验设计遵循的原则 1.科学性原则 （1）选材科学性：如鉴定还原糖的实验中不能以西瓜汁为实验材料，因为西瓜汁的红色会干扰颜色反应。 （2）实验方法科学性：如使用双缩脲试剂时应先加入A液，再加入B液。 2.单一变量原则和等量原则 二者是完全统一的，只不过强调的侧重点不同，前者强调的是自变量的单一性即实验组和对照组相比只能有一个变量，而后者强调的是除了自变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量，必须严格控制在适宜且等量条件下，以平衡和消除无关变量对实验结果的影响。 3.平行重复原则 为减小实验误差应进行多次实验，如探究培养液中酵母菌种群数量动态变化的实验中，每次计数都要重复至少3次。 （1）选材科学性：如鉴定还原糖的实验中不能以西瓜汁为实验材料，因为西瓜汁的红色会干扰颜色反应。 如使用双缩脲试剂时应先加入A液，再加入B液。 二者是完全统一的，只不过强调的侧重点不同，前者强调的是自变量的单一性即实验组和对照组相比只能有一个变量，而后者强调的是除了自变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量，必须严格控制在适宜且等量条件下，以平衡和消除无关变量对实验结果的影响。 为减小实验误差应进行多次实验，如探究培养液中酵母菌种群数量动态变化的实验中，每次计数都要重复至少3次。 16 三、实验专题讲座 4.对照原则（为使实验结果更有可信度，需设置对照组） （1）空白对照：即对照组不做任何变量处理。如探究胰岛素的生理作用实验中，对小鼠进行饥饿处理后，注射胰岛素的为实验组，注射等量生理盐水的为对照组。 （2）自身对照：即对照组和实验组在同一实验对象上进行，不再设置新的对照组，如观察植物细胞质壁分离和复原的实验中，质壁分离状态与自然状态形成对照。 （3）条件对照：即给对照组施加变量处理，但这种处理不是实验假设所定的。如探究甲状腺激素的生理作用实验中，实验组为饲喂甲状腺激素，空白对照组为饲喂等量生理盐水，可以再增加一组对照组，饲喂甲状腺激素抑制剂，即条件对照，这样可以增加实验的说服力。 （4）相互对照：即不单独设对照组，而是几个实验组之间相互进行对照。如探究温度、pH对酶活性影响的实验中，各组既是实验组，又是其他组的对照组。 （1）空白对照：即对照组不做任何变量处理。如探究胰岛素的生理作用实验中，对小鼠进行饥饿处理后，注射胰岛素的为实验组，注射等量生理盐水的为对照组。 （2）自身对照：即对照组和实验组在同一实验对象上进行，不再设置新的对照组，如观察植物细胞质壁分离和复原的实验中，质壁分离状态与自然状态形成对照。 即给对照组施加变量处理，但这种处理不是实验假设所定的。如探究甲状腺激素的生理作用实验中，实验组为饲喂甲状腺激素，空白对照组为饲喂等量生理盐水，可以再增加一组对照组，饲喂甲状腺激素抑制剂，即条件对照，这样可以增加实验的说服力。 即不单独设对照组，而是几个实验组之间相互进行对照。如探究温度、pH对酶活性影响的实验中，各组既是实验组，又是其他组的对照组。 17 二、实验设计的基本方法 实验设计程序：明确实验目的→选择实验原理→确定实验思路→设计实验步骤→预期实验结果→得出实验结论。 1.实验目的 （1）验证性实验：寻找题干信息，一般写有“验证……”，即为该实验的实验目的。 （2）探究性实验：首先分析实验的自变量和因变量。此类实验的实验目的一般书写为“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”等等。 2.实验假设 假设是指用来说明某种现象，但未经证实的论题，是对课题涉及的主要变量之间相互关系的设想，是研究者对研究结果预先赋予的答案，是一种可能的解释和说明。提出的假设可能正确，也可能错误，但必须能解释题目现象或与题干相符，一般情况下，若是实验中要求写出你的假设，我们应根据自己平常积累的知识，写出认为最可能的一种假设即可。 （1）验证性实验：寻找题干信息，一般写有“验证……”，即为该实验的实验目的。 （2）探究性实验：首先分析实验的自变量和因变量。此类实验的实验目的一般书写为“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”等等。 假设是指用来说明某种现象，但未经证实的论题，是对课题涉及的主要变量之间相互关系的设想，是研究者对研究结果预先赋予的答案，是一种可能的解释和说明。提出的假设可能正确，也可能错误，但必须能解释题目现象或与题干相符，一般情况下，若是实验中要求写出你的假设，我们应根据自己平常积累的知识，写出认为最可能的一种假设即可。 18 二、实验设计的基本方法 3.实验原理 实验原理的确认与书写：实验原理就是进行实验的理论依据，书写基本套路概括为“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”。 4.实验思路 思路是“想法”，是较为粗线条的思考过程，其要求“言简意赅”。比如：用某种方法处理某种材料，观察其对某方面的影响效果。一般须体现“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”。 实验原理的确认与书写：实验原理就是进行实验的理论依据，书写基本套路概括为“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”。 思路是“想法”，是较为粗线条的思考过程，其要求“言简意赅”。比如：用某种方法处理某种材料，观察其对某方面的影响效果。一般须体现“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”。 19 5.实验步骤 步骤是“做法”，是更为“细节化”的操作流程，其要求“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。实验步骤设计的一般程序： 20 6.实验结果和结论 实验结果是通过观察或测量得到的实验现象，是实验实际出现的情况。实验结论是根据实验现象，对实验因变量与自变量关系进行分析，得出的具有普遍意义的理论性结论。实验结论的得出必须依据实验结果。归纳实验结论的一般方法： （1）通过实验目的、实验的对照组设置或步骤，根据单一因素不同，找出实验自变量。 （2）由果找因，分析实验结果（因变量）与实验控制的单一因素（自变量）之间的逻辑关系，得出正确结论。 （3）在有些实验中，还要根据各对照组中得出的“分结论”，综合为“全面结论（总）”。 （4）在验证性实验中，因为要验证的事实是正确的，实验结果只有一种，实验结论即是实验要验证的事实。在探究实验中，因为实验结果是未知的，可能出现的实验结果有多种，因此对应的实验结论也有多种，不同的结果对应不同的结论。 21 $