第5章 周末练11 酶和ATP（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一生物必修1 分子与细胞学习笔记（人教版 江苏专版）

**基本信息** 聚焦酶和ATP核心概念，以实验探究与曲线分析为载体，构建“概念-原理-应用”逻辑链条，强化生命观念与科学思维 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |酶|5题（4选择+1实验题）|选择题考查概念辨析（如酶的作用机理），实验题结合对照实验设计与曲线分析|从实验变量（自变量/因变量）切入，推导活化能概念→酶的本质与特性→影响因素（温度/pH）的逻辑链| |ATP|5题（4选择+1综合题）|选择题聚焦结构与转化（如ATP与RNA关系），综合题关联能量代谢应用|从能源物质分类出发，解析ATP结构简式→转化机制（物质可逆/能量不可逆）→功能（直接供能）的递进关系|

周末练11　酶和ATP [分值：70分] 一、降低化学反应活化能的酶 1．人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量，因自变量改变而变化的变量叫作因变量。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，叫作无关变量。 2．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叫作对照实验，它一般要设置对照组和实验组，如果实验中对照组未作任何处理，这样的对照组叫作空白对照。 3．加热使反应物获得了能量，反应速率加快。 4．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。 5．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。 6．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。 7．酶的特性包括高效性、专一性和作用条件较温和。 8．过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温下酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，因此，酶制剂适宜在低温下保存。 (选择题，每题5分) 1．细胞内能高效进行许多化学反应，酶起着至关重要的作用。下列关于酶的叙述，错误的是(　　) A．酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物 B．酶通过为化学反应提供能量来提高反应速率 C．与无机催化剂相比，酶催化化学反应更高效 D．高温降低酶活性是因为酶的空间结构被破坏 答案　B 解析　酶通过降低化学反应的活化能来提高反应速率，不是提供能量，B错误。 2．中间复合物学说认为，在酶促反应过程中，酶(E)与反应底物(S)首先形成酶—底物复合物(ES)，这个过程是可逆的，然后ES再生成产物P，这一过程是不可逆的。下列说法错误的是(　　) E＋S↔ES→P＋E A．E的本质可能是蛋白质，其发挥作用需要一定的温度条件 B．E上特异性的活性部位决定了E与S的结合具有专一性 C．ES→P＋E所需要的能量比S直接分解为P时所需要的能量高 D．反应体系中加入能与E结合的其他物质可能会降低酶促反应的速率 答案　C 解析　酶发挥作用需要适宜的温度条件，温度过高或过低都会影响酶的活性，A正确；酶具有专一性，酶上特异性的活性部位与底物特定的结构相契合，决定了酶与底物的结合具有专一性，B正确；酶能降低化学反应的活化能，ES→P＋E过程有酶的催化，比S直接分解为P时所需要的能量低，C错误；反应体系中加入能与酶结合的其他物质，可能会使酶的活性部位被占据，从而影响底物与酶的结合，降低酶促反应的速率，D正确。 3.如图表示在最适温度下，某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。下列叙述正确的是(　　) A．适当提高反应温度，B点向右上方移动 B．在B点适当增加酶浓度，反应速率不变 C．在A点提高反应物浓度，反应速率加快 D．在C点提高反应物浓度，产物不再增加 答案　C 解析　在最适温度下酶的活性最高，温度偏高或偏低，酶的活性都会明显降低，即B点会向左下方移动，A错误；在B点增加酶的浓度，反应速率加快，B错误；从题图看出，在C点提高反应物浓度，反应速率不再加快，但产物的量还会增加，D错误。 4．(多选)海南具有得天独厚的气候条件，适宜栽桑养蚕。研究发现，桑叶中的黄酮类化合物是天然的抗氧化剂，具有抑制血清脂质增加等作用。欲探究在不同pH条件下，桑叶黄酮对胰脂肪酶活性的影响，某生物兴趣小组进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．该实验的自变量为胰脂肪酶的活性，因变量为不同pH B．胰脂肪酶可以促进机体对食物中脂肪的消化、吸收 C．桑叶黄酮可抑制胰脂肪酶的活性并降低其适宜pH D．将pH＝8.0条件下的胰脂肪酶移至适宜pH下不能恢复其活性 答案　BD 解析　由题图可知，该实验的自变量是pH及是否加入桑叶黄酮，因变量是胰脂肪酶活性，A错误；由题图可知，桑叶黄酮可抑制胰脂肪酶的活性并升高其适宜pH，C错误；pH＝8.0条件下的胰脂肪酶已经失活，再移至适宜pH下不能恢复其活性，D正确。 5．(16分)为了探究酶的催化效率，某同学在适宜条件下采用如图1所示装置进行三组实验，甲管中盛放等量的体积分数为3%的H2O2溶液，乙管中分别盛放等量的新鲜的质量分数为20%的肝脏提取液、质量分数为3.5%的FeCl3溶液、蒸馏水。将甲、乙管中的液体混合均匀后，每隔50 s测定一次装置中的相对压强，实验结果如图2所示。图3是与酶相关的曲线，联系所学内容，回答下列问题： (1)本实验的自变量是________________，设置第Ⅲ组的目的是________________________。 (2)如果在200 s时，向第Ⅰ组反应体系中增加1倍量的肝脏提取液(不考虑提取液体积的影响)，其他条件保持不变，则在250 s时测定的相对压强会________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是_______________________________________________________________ ____________________________________________________________________________。 (3)Ⅰ、Ⅱ两组最终相对压强________(填“相同”或“不同”)，原因是______________ ________________________________________________________________________。 (4)图3中，若横轴表示H2O2的浓度，则纵轴可表示____________，曲线中bd段不再上升的原因是________________________________________________________________________。 答案　(1)催化剂的种类和测定时间　进行对照　(2)不变　在200 s时第Ⅰ组反应体系中H2O2已被消耗完，增加酶量，产生的O2也不会增加　(3)相同　H2O2量相同，分解产生的O2量相等　(4)酶促反应速率　过氧化氢酶的数量有限 二、细胞的能量“货币”ATP 1．生物生命活动的能量最终来源是太阳能，重要能源物质是糖类，ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 2．ATP的中文名称：腺苷三磷酸。结构简式：A—P～P～P。其中A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。P代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。1个ATP分子中含有3个磷酸基团，2个特殊的化学键。 3．ATP不稳定的原因：ATP中两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团有较高的转移势能。 4．ATP与ADP的转化过程中物质是可逆的，能量是不可逆的，酶也不相同，因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应。 5．ATP在细胞内的含量很低，但ATP和ADP之间的相互转化十分迅速。 6．ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。 7．ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)，是RNA的基本组成单位之一。若ATP完全水解，会得到腺嘌呤、核糖、磷酸。 8．ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化。这些分子的空间结构发生变化，活性也被改变。 9．吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应一般与ATP合成相联系，释放的能量储存在ATP中。 (选择题，每题5分) 1．细胞的生命活动离不开能量的供应。糖类、脂肪和ATP等都是细胞内的能源物质。下列有关这几种能源物质的说法，正确的是(　　) A．糖类是重要的能源物质，细胞中的糖类都可以被水解 B．糖类、脂肪和ATP都可以为生命活动直接提供能量 C．ADP能与磷酸基团结合，该过程常伴随着放能反应 D．剧烈运动时，骨骼肌中的ATP合成后被大量储存 答案　C 解析　细胞中的糖类有多糖、二糖、单糖，单糖不能被水解，A错误；糖类、脂肪等有机物中储存的是化学能，不能为生命活动直接提供能量，B错误；细胞内的ATP含量并不多，只是转化较快，D错误。 2．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～表示特殊的化学键。下列叙述错误的是(　　) A．ATP由一分子腺苷和三分子磷酸基团组成 B．用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA C．β位和γ位的磷酸基团之间化学键的断裂不能发生在细胞核中 D．ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生且处于动态平衡之中 答案　C 解析　ATP分子水解两个特殊化学键后，得到的产物是RNA的基本单位之一，即腺嘌呤核糖核苷酸，故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P标记的RNA，B正确；ATP可在细胞核中发挥作用，故β位和γ位的磷酸基团之间的化学键能在细胞核中断裂，C错误。 3．磷酸肌酸是主要存在于肌肉细胞中的一种高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下，将自身的磷酸基团转移到ADP分子中合成ATP。下列相关说法错误的是(　　) A．磷酸肌酸转移磷酸基团是放能反应 B．ATP合成不一定需要游离的磷酸 C．肌肉细胞中磷酸肌酸和ATP含量都比较高，都能为肌肉运动直接供能 D．磷酸肌酸这种转移机制对维持细胞中ATP的含量相对稳定有重要意义 答案　C 解析　磷酸肌酸能在肌酸激酶催化下，将其磷酸基团转移至ADP分子上，生成ATP，据此推测磷酸肌酸转移磷酸基团时释放能量，用于合成ATP，且ATP合成不一定需要游离的磷酸，A、B正确；ATP能为肌肉运动直接供能，磷酸肌酸不能，细胞中ATP含量低，但人体消耗多，主要是依赖于ATP与ADP之间的快速转化，C错误。 4．(多选)某种细胞膜上参与Ca2＋运输的载体蛋白具有催化ATP水解的功能，当膜内侧Ca2＋与其结合时，该载体蛋白的ATP水解酶活性被激活，ATP分子末端的磷酸基团脱离下来与该载体蛋白结合，导致载体蛋白空间结构发生变化，最终将Ca2＋释放到膜外。下列叙述错误的是(　　) A．Ca2＋通过上述载体蛋白运输到细胞外的方式属于协助扩散 B．Ca2＋载体蛋白是一种具有专一性的高能磷酸化合物 C．Ca2＋载体蛋白磷酸化后，不利于将Ca2＋释放到膜外 D．Ca2＋载体蛋白是一种酶，Ca2＋具有调节该酶活性的作用 答案　ABC 解析　该载体蛋白将Ca2＋运出细胞时需水解ATP，推测该运输过程耗能，为主动运输，A错误；Ca2＋载体蛋白不是高能磷酸化合物，B错误；ATP水解释放的磷酸基团使载体蛋白磷酸化，该载体蛋白磷酸化后，有利于将Ca2＋释放到膜外，C错误；载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，膜内侧的Ca2＋与其相应位点结合时，其酶活性就被激活，D正确。 5．(14分)某兴趣小组利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”对市场中腊肉所含细菌的多少进行检测，步骤如下：①将腊肉研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；②记录发光强度并计算ATP含量，算出细菌数量。请分析并回答下列问题： (1)荧光素接受________提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度进而测算出细菌数量的依据可能是______________________ ________________________________________________________________________。 (2)ATP的A代表________，由________________________________结合而成。ATP与ADP相互转化的供能机制是所有细胞的共有途径，体现了生物界的________。 (3)研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度间的关系如图所示，其中高浓度盐溶液经稀释后酶的活性可以恢复，高温或Hg2＋处理后酶活性不可恢复。Hg2＋处理后酶活性不可恢复可能是因为___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 据图分析，若要达到最大发光强度且节省荧光素酶的用量，可以使用__________处理荧光素酶。 答案　(1)ATP　每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，并且ATP含量与发光强度呈正相关　(2)腺苷　一分子腺嘌呤和一分子核糖　统一性　(3)Hg2＋破坏了酶的空间结构　Mg2＋ 解析　(1)因为每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，并且ATP含量与发光强度呈正相关，所以根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量，进而测算出细菌数量。(3)Hg2＋处理后酶活性降低可能是因为酶的空间结构被破坏。要节省荧光素酶的用量，应选用可以在低浓度的荧光素酶下就能达到较大发光强度的处理条件，由图可知，可以使用Mg2＋处理。 学科网（北京）股份有限公司 $