2027届高三生物人教版一轮复习课件第7讲 酶和ATP1

该高中生物学高考复习课件聚焦细胞代谢、酶和ATP三大核心模块，依据高考评价体系和新课标核心素养要求，梳理光合作用、呼吸作用、酶特性、ATP结构功能及实验设计等考点，通过近五年高考真题分析明确酶特性（35%）、实验设计（30%）、ATP利用（25%）的高频分布，归纳判断、分析、实验探究等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题精讲+素养落地”策略，如结合2026年河北卷酶能量变化题，运用科学思维剖析活化能差异，通过探究实践指导实验设计“四步法”（分组、处理、培养、检测）。针对酶抑制剂类型辨析、ATP与ADP转化易错点设置专题突破，帮助学生掌握答题逻辑，教师可据此实施精准复习，提升备考效率。

细胞代谢 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。 细胞代谢的主要场所？ 细胞代谢的控制中心？ 细胞质基质 细胞核 细胞代谢的类型： 同化作用： 异化作用: 将外界营养物质 自身的组成物，并且储存能量； 将自身的组成物质分解，并释放能量 细胞代谢 第7讲 酶和ATP 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 1.说出酶的概念与本质。 2.酶通过什么机理来加快反应速率？无机催化剂相比，酶具有什么特性？ 3.什么是酶的专一性？常用什么实验验证？ 4.如何验证酶的高效性？影响酶活性的因素有哪些？ 5.酶抑制剂的类型与机理？（竞争性抑制剂、非竞争性抑制剂） 6.探究“温度、pH对酶活性的影响”实验中选用什么材料？ 7.ATP的结构简式、全称是什么？A、T、P分别代表什么？ 8.ATP与ADP相互转化的反应式？属于可逆反应吗？ATP的能量来源是什么？ 9.ATP的生理功能是什么？ATP水解释放的能量可以用于什么？ 10.ATP水解释放磷酸基团的磷酸化调节机制是怎样的？ 11.除ATP外，细胞内的直接能源物质还有哪些？ 12.酶与ATP的共性？（生物细胞代谢的基础、相互依存） 自主研学·梳理教材 01 酶的本质及作用机理 02 酶的特性及影响酶促反应的因素 03 ATP的结构、功能和利用 考点 一、酶本质的探索历程 考点一 酶的本质及作用机理 巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。 发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某种物质起作用。 引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用 酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起到催化作用，就像在活酵母细胞中一样。 巴斯德 李比希 毕希纳 一、酶本质的探索历程 考点一 酶的本质及作用机理 萨姆纳：从刀豆中提纯脲酶，并证明其化学本质是蛋白质 发现少数RNA具有催化功能，称为核酶。 萨姆纳之后 科学家们获得胃蛋白酶，胰蛋白酶等许多酶的结晶，并证明这些酶的化学本质是蛋白质。 切赫、奥尔特曼 发现了绝大多数酶是蛋白质，少数RNA。 二、酶的本质及作用 考点一 酶的本质及作用机理 绝大多数是蛋白质，少部分是RNA 氨基酸或核糖核苷酸 可在细胞内、细胞外(或体外)发挥作用 一般活细胞都能产生 具有催化作用 (降低化学反应的活化能）　 (哺乳动物成熟的红细胞除外) 真核细胞： 原核细胞： 核糖体，细胞核 核糖体，拟核 二、酶的本质及作用 考点一 酶的本质及作用机理 ①酶是由具有分泌功能的细胞产生的 ②有的酶从食物中获得，有的是由体内转化而来的 ③酶是活细胞产生的 ④能合成酶的细胞一定能合成 ⑤有的酶是蛋白质，有的是固醇 ⑥酶发挥作用后即被灭活 ⑦酶在新陈代谢和生长发育中起调控作用 ⑧酶既可以作为催化剂，又可以作为化学反应的底物 ⑨酶只在细胞内发挥作用 以上有关酶的叙述，正确的是________。 ③④⑧ 拓展1：鉴定酶本质的方法 1、方法1——试剂检测法 拓展1：鉴定酶本质的方法 2、方法2——酶解鉴定法 三、酶的催化作用机理 考点一 酶的本质及作用机理 降低化学反应的活化能 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 三、酶的催化作用机理 考点一 酶的本质及作用机理 降低化学反应的活化能 E1： E2： E3： 无催化剂需要的活化能 使用无机催化剂需要的活化能 使用有机催化剂（酶）需要的活化能 ▲与无机催化剂相比，酶能更显著地降低反应的活化能，从而使反应更有效地进行。 拓展2：酶与无机催化剂的比较 1、共同点 (1)降低反应活化能 (2)加快反应速率，缩短达到平衡的时间，但不改变平衡点 (3)反应前后性质和数量不变 (4)不为反应提供物质和能量 (5)只能催化已存在的化学反应 2、区别 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 拓展3：辨析酶、激素 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 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 酶的本质及作用机理 D A.催化效率受 、温度影响 B.可在细胞内发挥作用 C.显著降低反应的活化能 D.可催化肽键的断裂 1.（2024·广西卷，5）我国科研工作者利用病毒衣壳蛋白 作为纳米骨架，包裹大肠杆菌碱性磷酸酶，构建了高效、易调控的蛋白类纳米酶。关于该纳米酶的说法，错误的是( )。 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 一、酶的高效性 酶的催化效率是无机催化剂的107 ～1013倍。 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。 a、b相比说明酶具有高效性 a、c相比说明酶具有催化作用 酶具有高效性是比无机催化剂相比！ 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 一、酶的高效性 无机催化剂 实验验证： 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 一、酶的高效性 实验验证：比较过氧化氢在不同条件下的分解 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： 想一想：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 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 一、酶的高效性 实验验证：比较过氧化氢在不同条件下的分解 3、实验步骤 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 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 一、酶的高效性 实验验证：比较过氧化氢在不同条件下的分解 4、实验结果及变量分析 无关变量 无关变量 自变量 因变量 因变量 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 实验验证：比较过氧化氢在不同条件下的分解 5、实验结果分析 （1）2、3、4号与1号对照： ①加热可以加快H2O2分解 机理：加热提高分子的能量 ②FeCl3能催化H2O2分解 ③H2O2酶能催化H2O2的分解 机理：降低化学反应活化能 （2）3号与4号对照： H2O2酶的催化效率比FeCl3高 原因：酶降低活化能的作用更显著 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 二、酶的专一性 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 思考：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 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 二、酶的专一性 一种酶只能催化一种或一类化学反应。 整个酶分子的天然构象具有刚性结构，酶表面具有特定的形状，酶与底物的关系就像锁和钥匙。它们的空间结构必须相互结合形成复合物才能发生反应。 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 二、酶的专一性 一种酶只能催化一种或一类化学反应。 酶活性部位不是刚性不变的，酶与底物结合时，酶的构象会发生改变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。 方案一 同种酶、不同底物 ① 底物1 + 酶溶液 ② 等量底物2 + 等量相同酶溶液 方案二 同种底物、不同酶 ① 底物 + 酶溶液1 ② 等量相同底物 + 等量酶溶液2 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 二、酶的专一性 实验验证： 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 二、酶的专一性 实验：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 1、实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖。淀粉和蔗糖在酶的作用下都能水解成还原糖。通过斐林试剂鉴定溶液中是否有还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 2、实验设计思路： 设计思路 ① 淀粉酶分别水解淀粉、蔗糖溶液 ② 斐林试剂分别鉴定水解后的溶液 不选碘液鉴定的原因是什么？ 因为蔗糖无论是否分解都不能与碘液反应。 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 二、酶的专一性 实验：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 方案一 酶相同、底物不同 方案二 底物相同、酶不同 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 三、酶的作用条件较温和 酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。 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。 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。 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 三、酶的作用条件较温和 强酸、强碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 【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吗？ 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。 总结：酶的保存宜选择 、 等条件。　　　 低温 适宜的pH 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 三、酶的作用条件较温和 实验验证：“梯度法”探究酶的最适温度或最适 1、探究酶的最适温度 ①设计思路 探究温度对酶活性的影响时，一定要让反应物和酶在各组所需的温度下保温一段时间，再进行混合。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。 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 三、酶的作用条件较温和 实验验证：“梯度法”探究酶的最适温度或最适 1、探究酶的最适温度 ②设计方案 淀粉的水解 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 1、探究酶的最适温度 变蓝 不变蓝 变蓝 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。 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 1、探究酶的最适温度 (1)该实验中可选过氧化氢和过氧化氢酶作为实验材料吗？ 不能。因为过氧化氢在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 1、探究酶的最适温度 (2)该实验中能用斐林试剂作为鉴定试剂吗？ 不能。因为选斐林试剂检测时需要水浴加热，而本实验需严格控制温度 (3)如何进一步探究淀粉酶的最适温度？ 缩小温度梯度，重复进行上述实验。 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 三、酶的作用条件较温和 实验验证：“梯度法”探究酶的最适温度或最适 2、探究酶的最适pH ①设计思路 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 三、酶的作用条件较温和 实验验证：“梯度法”探究酶的最适温度或最适 2、探究酶的最适pH ②设计方案 先调pH再混合 不可用淀粉作底物，淀粉在酸性条件下会自水解，无法准确判断酶活性变化。 实验 步骤 一 取三支试管，编号1、2、3。 二 三支试管都三支试管都加入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 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。 产生少量气泡 产生少量气泡 产生大量气泡 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 三、酶的作用条件较温和 实验验证：“梯度法”探究酶的最适温度或最适 2、探究酶的最适pH (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。 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。 总结 酶的探究实验 (2)酶的专一性 ①方案一：自变量是底物(反应物) ②方案二：自变量是酶的种类 总结 酶的探究实验 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。 (4)探究酶的最适温度或pH (3)酶的高效性速率慢。 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 四、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，生物体内化学反应绝大多数属于酶促反应。 （可用单位时间内反应物或生成物浓度的改变量表示） 酶催化特定反应的能力称为酶活性，可用在一定条件下酶所催化某一反应的速率来表示。 [提醒]　“酶促反应速率”与“酶活性” 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 四、影响酶促反应速率的因素 2、影响酶促反应速率的因素： 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 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 四、影响酶促反应速率的因素 2、影响酶促反应速率的因素： (1)温度和pH 温度和pH通过影响酶活性来影响酶促反应速率，低温、高温、过酸、过碱都会导致酶活性下降或失活，导致反应速率减慢，越接近最适温度或pH，酶活性越高，反应速率越快。 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 四、影响酶促反应速率的因素 2、影响酶促反应速率的因素： (1)温度和pH 据图可知，不同pH条件下，酶最适温度 ； 不同温度条件下，酶最适pH ，即反应溶液pH(温度)的变化_____酶作用的最适温度(pH)。 不变 也不变 不影响 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 四、影响酶促反应速率的因素 2、影响酶促反应速率的因素： (2)底物浓度 在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率先随底物浓度增加而加快，当底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再增加。 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 四、影响酶促反应速率的因素 2、影响酶促反应速率的因素： (3)酶浓度 在底物足量、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 四、影响酶促反应速率的因素 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 ③ ② ① 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 四、影响酶促反应速率的因素 (4)抑制剂 由于竞争性抑制剂与底物竞争酶，因此，增大底物浓度，就是使抑制剂与酶结合的减少，从而减小抑制作用。 因此，竞争性抑制剂的抑制作用可以通过增大底物的浓度来抵消。 ①竞争性抑制剂 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 四、影响酶促反应速率的因素 (4)抑制剂 ②非竞争性抑制剂 非竞争性抑制剂不与底物竞争酶，而是与酶活性位点以外的其他位点结合，从而改变酶的构型，使酶不能与底物结合，进而使酶失去催化活性。 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 四、影响酶促反应速率的因素 (5)激活剂 如：Cl- 是α-淀粉酶的激活剂 例1．（2026·河北·高考真题）酶与无机催化剂催化的两类反应中能量变化如图1和图2所示，下列分析错误的是（      ） D 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 A．图1所示反应中酶与无机催化剂降低活化能的差值为e B．图1所示为放能反应，图2所示为吸能反应 C．与①反应相比，②反应所需的条件一般较温和 D．图2所示反应中酶促反应的活化能为f 2．（2026·湖南·高考真题）关于过氧化氢酶的叙述，错误的是（      ） A．过氧化氢酶可以降低H2O2分解反应所需的活化能 B．若用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，应设置不加酶的对照组 C．持续升高H2O2浓度不一定加快过氧化氢酶的酶促反应速率 D．过氧化氢酶活性随pH降低而降低，随pH升高而升高 D 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 3．(2026·湖北·高考真题)为探究某种酶的活性，某同学在最适温度C条件下，测得不同底物浓度下对应的反应速率，结果如下表。下列叙述错误的是( ) D 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 A．若将1号试管的原酶液稀释10倍，其反应速率会下降 B．若3号试管反应温度改为37℃，其反应速率会下降 C．若4号试管多加1倍酶量，其反应速率会升高 D．实验说明底物浓度过高不利于该酶促反应进行 4.(2025·广西·高考真题)研究人员探究了不同浓度的油菜蜂花粉多酚(以下简称“多酚”)和药物Q对胰脂肪酶活性的影响(图a)；以及不同pH处理多酚后，多酚对该酶的酶促水解速率的影响(图b)。下列说法正确的是（　　） A A．单位时间内甘油的生成量，可作为以上实验的检测指标 B．在催化脂肪水解过程中，胰脂肪酶提供了大量的活化能 C．相同浓度下，药物Q对胰脂肪酶活性的抑制效果强于多酚 D．比较不同pH处理后的多酚，乙组对胰脂肪酶活性的抑制效果最弱 考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素 专题 实验技能综合 验证或探究自变量对因变量的影响 实验目的 实 验方案 选材、分组、编号 推测自变量对因变量的影响 实验原理 实验假设 实验步骤 对照处理（等量、适量） 相同处理(在相同且适宜的条件下培养或反应一段时间) 观察记录（因变量检测指标） 实验结果 实验现象 实验结论 验证实验：结论唯一 探究实验：一般分为正、反、中间状态三个方面 一、实验设计的基本原则 科学性原则、单一变量原则和等量原则、平行重复原则、对照原则 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。 一、实验设计的基本原则 2.单一变量原则和等量原则 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 一、实验设计的基本原则 3.对照原则 应设置对照实验，使实验组与对照组的自变量不同（其他因素都相同），以便减小实验误差。常用的对照方法包括： 空白对照、自身对照、条件对照、相互对照（也叫对比实验） (1)空白对照： 对照组不做实验变量的处理；即针对实验组所要研究的实验因素给予空白 1号试管即为空白对照 加蒸馏水/无菌水/缓冲液的组、注射生理盐水的组、 做假手术的组 一、实验设计的基本原则 3.对照原则 (2) 自身对照 对照组和实验组都在同一研究对象上进行。不另设对照组。 一、实验设计的基本原则 3.对照原则 (3)条件对照 虽给对照组施以某种实验因素的处理，但这种因素并不是本实验所要研究的。这种处理不包括实验研究给定的自变量。目的是更有效的比较实验组和对照组的结果 如：探究甲状腺激素的生理作用实验： ①实验组：饲喂适量甲状腺激素 ②空白对照组： ③条件对照组： 饲喂等量生理盐水 饲喂甲状腺激素抑制剂 一、实验设计的基本原则 3.对照原则 (4)相互对照（对比实验） 不单独设置对照组，而是几个实验组相互为对照 如：在探究温度对酶催化活性的影响实验中温度（、、 ）为相互对照。 一、实验设计的基本原则 3.对照原则 (5)标准对照 生物生理、生化的某些项目都有相应的标准，将观察测定的实验数值与规定的标准值比对，以确定实验结果。这就是生物学中常用的用已知测未知思维。 例1：医院的化验单中给出的参考值范围就属于标准对照。 例2：在“探究某一基因的表达量在某因素处理前后的变化”实验中，通常要同时测定另一稳定表达的基因表达产物的量作参照，避免取样量、测定方法等对实验结果的干扰。 一、实验设计的基本原则 3.对照原则 (6)阳性对照 例1：在“探究某种中草药对糖尿病的治疗效果”实验中，注射胰岛素组就是 阳性对照组。 例2：在“研究一种新的抗生素的作用”实验中，可以用已经被证明有抗菌作 用的青霉素作为阳性对照，以确定新的抗生素的抗菌效果。 是指给对照组施以已经被证明是一种有效的处理因素。用以确定自变量处理后，是否会引起因变量的变化（定性），以及引起因变量的变化程度（定量）。 一、实验设计的基本原则 3.对照原则 (7)阴性对照 排除假阳性而设的对照 一、实验设计的基本原则 4.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。 如：探索NAA促进插条生根的最适浓度的实验中，每组不止一根枝条。 一、实验设计的基本原则 5.随机性原则 被研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做的意义在于：一是可以消除或减少系统误差，使显著性测验有意义； 二是平衡各种条件，避免实验结果中的偏差。 如：用样方法调查种群密度的关键是要做到____________ 随机取样 二、明确实验目的 1.判断实验性质是探究性实验还是验证性实验。 2.实验目的＝实验的性质(探究或验证)＋自变量＋因变量。 实验目的的内容和实验的自变量和因变量是相互呼应的，主要研究自变量和因变量的因果关系。　　　 3.一个实验的实验目的的文字表述，一般有两种答题模式。 模式1：探究(或验证)____________(自变量)对________(因变量)的影响(侧重生物学原理的研究)； 如探究(或验证)光照强度(自变量)对光合作用强度(因变量)的影响； 模式2：探究(或验证)________(因变量)与________(自变量)的关系(侧重两个变量之间的“量”的关系)。 【例1】 (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 二、明确实验目的 【例2】科学施肥可使作物接近最高产量而又不会造成肥料浪费。实验表明锌肥的施用量与番茄的果实产量密切相关，右图为实验结果曲线图，请完善探究实验的相关问题： 实验目的：___________________________________。 或探究种植番茄时施用锌肥的最佳浓度范围 二、明确实验目的 【例3】(2019全国1卷29）有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。 1. 本实验名称为 。 2.本实验的目的有 个,应设置 个组。 验证干旱条件下气孔开度减小不由缺水直接引起的，而由ABA引起。 2 一是要证明气孔开放度减小不是缺水引起。 二是要证明干旱条件下气孔开放度减小是由ABA引起。 　　　　　　　 二、明确实验目的 （正常 vs 缺水） （ABA处理 vs 不处理） 三、了解实验原理 生物课中所学过的生物规律、生物知识点。有时也有其他学科的知识。（题设中可能也会有提示） 实验原理的推断： （1）自变量的作用(反应)原理，即“为什么这么做”。 （2）因变量的检测原理(现象原理)，即“为什么出现这样的现象”。 实验原理的实质-——说明实验结果出现的原因/检测的依据。 三、了解实验原理 【例1】证明酶的专一性 实验原理： 淀粉酶能催化淀粉水解成还原糖，不能催化蔗糖水解。 还原性糖能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。 三、了解实验原理 【典例2】为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结果，并做出分析。 材料与用具：日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量测定装置，小动物活动测定仪等。） （1）确定实验目的： 。 （2）分析实验原理： 。 。 验证甲状腺激素的生理作用 甲状腺激素能促进新陈代谢，加速物质的氧化分解，使耗氧量增加；甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性，使活动量增加。 四、分析实验变量 自变量 因变量 无关变量 又称实验变量，是研究者主动操纵的实验所探究的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量,坐标中横轴标识一般为自变量 又称反应变量,是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量,应具有可测性和客观性,坐标中纵轴标识一般为因变量 无关变量又称干扰变量、控制变量,是指与研究目标无关，但却影响研究结果的变量，实验时一般需控制无关变量相同且适宜 【例1】探究NAA促进扦插枝条生根的最适浓度 自变量：　　　　　　　　　因变量： ； 无关变量：　　　　 　　　　 　； NAA浓度 生根数目及根的长度 实验对象自身因素(枝条的种类、发育程度、枝条长度、枝条上保留的芽的数量) 环境因素:温度、湿度 NAA的用量、处理时间 四、分析实验变量 【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： (1)上述实验的自变量是______________________。 温度和消化酶的种类 四、分析实验变量 自变量的处理方法 1.加法原理： 与常态相比，人为增加某种影响因素。 第2组、第3组、第4组就是利用了加法原理 四、分析实验变量 2.减法原理： 自变量的处理方法 与常态相比，人为去除某种影响因素。 例1：艾弗里肺炎球菌转化实验 第一组：R型活菌+S型菌的细胞提取物→混合培养 第二组：R型活菌+S型菌的细胞提取物+蛋白酶→混合培养 第三组：R型活菌+S型菌的细胞提取物+RNA酶→混合培养 第四组：R型活菌+S型菌的细胞提取物+酯酶→混合培养 第五组：R型活菌+S型菌的细胞提取物+DNA酶→混合培养 四、分析实验变量 2.减法原理： 自变量的处理方法 与常态相比，人为去除某种影响因素。 例2.研究甲状腺激素的功能 第1组：健康的动物不做处理(空白对照) 第2组：健康的动物饲喂一定量的甲状腺激素 第3组：将健康的动物甲状腺摘除 (加法原理) (减法原理) 四、分析实验变量 五、确定实验思路 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”。 （1）、分组、编号（如需做相同处理，则对每组做相同处理） （2）、设计对照组和实验组，对不同的对象施以不同的处理 （3）、将材料放在相同且适宜条件下放置/培养一段时间。 （4）、观察并记录/测量/统计实验结果。 —控制自变量 —控制无关变量 ——因变量的检测 四、确定实验思路 例1.(2023·海南，16)海南是我国火龙果的主要种植区之一。由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。回答下列问题： (3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度(简要写出实验思路)：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 将成花诱导完成后的火龙果植株(成花数目相同)随机均分成A、B、C三组，分别置于三种不同光照强度的白色光源中照射相同且适宜的时间，一段时间后观察并记录各组植株所结火龙果的产量，产量最高的则为最适光照强度 例2（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶。科研人员将Rubisco基因转入某作物的野生型（WT）获得该酶含量增加的转基因品系（S），并做了相关研究。实验结果表明，这一改良提高了该作物的光合速率（如下图）和产量潜力。回答下列问题。 (3)研究发现，在饱和光照和适宜CO2浓度条件下，S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快。使用同位素标记的方法设计实验直接加以验证，简要写出实验思路 用14C标记CO2，分别将S植株与WT植株置于相同的饱和光照和适宜14CO2浓度条件下，定时检测C3放射性强度，比较S植株与WT的C3生成速率。 五、确定实验思路 六、完善实验步骤 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。 “四步法”规范书写实验步骤 六、完善实验步骤 【例1】为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。 （1）材料和用具：日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量测定装置，小动物活动测定仪等。 （实验提示：给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪器操作不作要求，室温恒定。) （2）方法与步骤：_______________。 ①将日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠分为两组并分别标记为甲组和乙组，然后分别用耗氧量测定装置、小动物活动测定仪测定与记录大白鼠的耗氧量和活动量。 ②每日用灌胃器给甲组大白鼠灌喂甲状腺激素溶液，给乙组大白鼠灌胃等量的蒸馏水。甲、乙两组放在相同且适宜的条件下，饲养一段时间。 ③定期测量与记录甲、乙两组大白鼠的耗氧量和活动量。 六、完善实验步骤 【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： 六、完善实验步骤 【例2】(2026·湖北襄阳五中联考)(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。 六、完善实验步骤 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 六、完善实验步骤 七、分析实验结果、得出实验结论 项目 实验结果 实验结论 区别 是对实验现象的描述，强调客观出现的现象，用于判断实验目的达成情况 是对实验结果的推论，是因果关系的表述，要准确回答是否达成实验目的 例1.(2023·海南，16)海南是我国火龙果的主要种植区之一。由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。回答下列问题： (2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是________________，该光源的最佳补光时间是________小时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是____________________________ 七、分析实验结果、得出实验结论 红光＋蓝光 6 不同的补光光源条件下，红光＋蓝光光源组平均花朵数均最多 【例2】某科研团队采用水培的方式研究镉对紫叶生菜吸收Mg2＋的影响，将多株大小、长势相似的生菜幼苗定植于完全培养液中，同时开始镉胁迫处理。实验根据镉浓度的不同设4个处理组，分别为0、1、2、4 mg·L-1，记为A、B、C、D组。定期测定培养液中的Mg2＋浓度，实验结果如图所示。根据右图预测，第4d和第28d的实验结果分别是： 在第4d，四种处理条件下培养液中Mg2+的相对含量无明显差异； 在第28d，四种处理条件下培养液中Mg2+的相对含量为A组＞B组＞C组＞D组  七、分析实验结果、得出实验结论 实验结论分析 ①验证性实验： 对已知的实验结论进行验证 实验结论=实验名称 ②探究性实验： 对未知的实验结论进行探究 结论写法： 结论不确定： 要把可能的结果都预测出来 表示方法： 若… … …则… … … 现象（结果） 结论 七、分析实验结果、得出实验结论 【例3】地塞米松是一种人工合成的糖皮质激素类药物，临床上常被用来治疗脑水肿，其副作用是停药后会出现反弹。科研人员研究发现促皮质激素（ACTH）也能用于治疗脑水肿。为了研究ACTH的治疗效果，有关医疗专家做了临床实验，实验结果如下表所示。根据表中数据可得出的结论 ① ； ②___________________________________。 ACTH治疗脑水肿的效果好于地塞米松； ACTH治疗后基本无反弹情况出现 七、分析实验结果、得出实验结论 八、实验方案的评价与修订 八、实验方案的评价与修订 【例1】某兴趣小组探究不同温度（25℃和0．5℃）条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，进行如下实验： ①称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。 ②将甲、乙瓶分别置于25℃和0.5℃条件下储存，每个温度条件下至少有3个平行重复实验，每隔一段时间测定各瓶中的相关指标。 ③记录实验数据并计算CO2生成速率。 有小组成员对实验过程提出质疑，认为选取的蓝莓果实应该个头大小和成熟度都应该一致。请对该成员的观点做出你的评价并说明理由 。 因为不同个体的成熟程度和大小可能会影响其呼吸速率和代谢活性，从而导致实验结果的不同，所以为了避免无关变量对实验结果的影响，选取的蓝莓果实应该个头大小和成熟度都应该一致。 八、实验方案的评价与修订 【例2】暴饮暴食、过量饮酒和高盐饮食都不利于健康。人体从食物中摄取各种营养物质后会发生一系列的调节过程,结合所学知识回答以下问题。 (3)研究发现,乙醇会抑制抗利尿激素的释放,据此推测,人体过量饮酒后尿量会　　　。　　　　(填“增加”“减少”或“不变”)为验证乙醇是通过抑制抗利尿激素的释放来影响尿量的,研究小组将若干实验大鼠随机均分成两组,甲组大鼠灌胃适量乙醇溶液,乙组大鼠灌胃等量蒸馏水;半小时后检测并比较两组大鼠的尿量差异,请评价该实验方案是否合理并说明理由。 八、实验方案的评价与修订 增加 不合理,半小时后检测并比较两组大鼠尿量差异的同时,还要检测并比较两组大鼠抗利尿激素的含量 03 ATP的结构、功能和利用 考点 考点三 ATP的结构、功能和利用 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！ 考点三 ATP的结构、功能和利用 二、ATP 的结构及功能 组成元素 C、H、O、N、P 化学组成 1分子核糖 1分子腺嘌呤 3分子磷酸基团 结构简式 A－P~P~P 特殊的化学键 功能 驱动细胞生命活动的直接能源物质 考点三 ATP的结构、功能和利用 【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） 归纳总结 ATP 与核苷酸的关系 考点三 ATP的结构、功能和利用 考点三 ATP的结构、功能和利用 两个相邻的磷酸基团都带 ____ ____而相互排斥等 ATP中的____________________不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，即具有较高的转移势能 ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的_________________挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化 负电荷 特殊化学键 末端磷酸基团 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。 （结构决定功能观） 三、ATP 的供能原理 考点三 ATP的结构、功能和利用 【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。 考点三 ATP的结构、功能和利用 四、ATP和ADP之间的相互转化 细胞质基质、线粒体、叶绿体 光能 化学能 考点三 ATP的结构、功能和利用 四、ATP和ADP之间的相互转化 考点三 ATP的结构、功能和利用 四、ATP和ADP之间的相互转化 考点三 ATP的结构、功能和利用 四、ATP和ADP之间的相互转化 【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 考点三 ATP的结构、功能和利用 四、ATP和ADP之间的相互转化 放能反应： 需要吸收能量，由ATP水解提供能量。 如蛋白质的合成等。 释放能量，储存在ATP中，为吸能反应直接供能。如葡萄糖的氧化分解等。 吸能反应： 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 ATP在吸能反应和放能反应之间流通，是细胞内流通的能量“货币”，满足细胞各项生命活动对能量的需求。 ATP与ADP相互转化是细胞中吸能反应和放能反应的桥梁 ①植物细胞可以通过 ________ 形成ATP，而动物细胞只能通过_________形成ATP。 ②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 暗反应 考点三 ATP的结构、功能和利用 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　 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 考点三 ATP的结构、功能和利用 四、ATP和ADP之间的相互转化 考点三 ATP的结构、功能和利用 五、ATP的利用 1.总结细胞内产生与消耗ATP的生理过程 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 主动运输、胞吞、胞吐 考点三 ATP的结构、功能和利用 五、ATP的利用 2、ATP为主动运输供能原理 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，发生活性变化，空间结构也被改变，因而可以参与各种化学反应。 六、ATP产生量与O2供给量的关系分析 1.甲图表示可进行有氧呼吸细胞中，ATP产生量与O2供给量的关系。 O O2供给量 ATP产生量 A B C 甲 ①A点表示在无氧条件下，细胞可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。 ②AB段表示随着O2供给量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧 呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生量随之增加。 ③BC段表示O2供给量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加， 此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。 考点三 ATP的结构、功能和利用 2、乙图可表示哺乳动物成熟的红细胞中 ATP来自无氧呼吸，与O2无关。 ATP产生量 O O2供给量 乙 判断：人成熟红细胞无细胞核和众多的细胞器，所以不能合成ATP（ ） × 考点三 ATP的结构、功能和利用 六、ATP产生量与O2供给量的关系分析 (1)误以为ATP与ADP的转化是可逆反应，二者催化酶、能量来源和去向均不同，整体为不可逆反应，仅物质层面可逆。 (2)误以为ATP只在有氧呼吸中合成，无氧呼吸、光合作用光反应也能合成ATP，比如哺乳动物成熟红细胞可通过无氧呼吸合成ATP。 (3)误以为所有主动运输都直接消耗ATP，继发性主动运输依赖离子梯度势能，不直接消耗ATP，比如小肠上皮细胞吸收葡萄糖。 (4)误以为ATP合成场所只有线粒体，细胞质基质、叶绿体类囊体薄膜也能合成ATP，光合作用光反应是植物ATP的重要来源之一。 (5)误以为ATP含量越高细胞代谢越旺盛，细胞内ATP含量极少，依赖快速的转化平衡满足能量需求，含量高反而可能是转化受阻的表现。 考点三 ATP的结构、功能和利用 (6)误以为ATP是唯一的直接能源，UTP、GTP、CTP也可作为特定反应的直接能源，比如GTP是蛋白质合成的直接能源。 (7)误以为磷酸化一定会激活酶活性，磷酸化既可激活也可抑制酶活性，比如糖原磷酸化酶磷酸化后激活，糖原合成酶磷酸化后抑制。 (8)误以为ATP水解释放的能量全部用于做功，部分能量会以热能形式散失，用于维持体温，能量利用率并非100%。 (9)误以为自由扩散也需要ATP供能，自由扩散是顺浓度梯度的被动运输，不消耗ATP，只有主动运输才需要ATP供能。 (10)误以为葡萄糖是直接能源物质，葡萄糖需经氧化分解合成ATP后，才能被细胞直接利用，葡萄糖属于储能物质的范畴。 1．（2026·山东·高考真题）果肉细胞中，液泡膜上的质子泵消耗ATP将H+运入液泡，转运蛋白TST可利用H+浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存，增加果实甜度。下列说法错误的是（　 　） A．质子泵是一种载体蛋白，也是一种能催化ATP水解的酶 B．质子泵在运输H+的过程中空间结构会发生变化 C．TST运输蔗糖的方向和其运输H+的方向相同 D．H+与蔗糖经TST跨膜运输时都需要与其结合 C 考点三 ATP的结构、功能和利用 2.(2026·浙江·高考真题)细胞有氧呼吸第三阶段中，NADH中的和可与结合生成，并伴随ATP的合成，如图所示。当缺乏时，此过程中ATP的合成减少，其原因是（　　） C 考点三 ATP的结构、功能和利用 A．合成ATP的酶催化能力降低 B．膜两侧浓度梯度增大 C．第三阶段中电子的传递受阻 D．释放的能量更多以热能形式散失 3.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)剧烈运动过程中，骨骼肌细胞有氧呼吸供能占比随运动时间变化趋势如图。下列叙述错误的是（　　） B 考点三 ATP的结构、功能和利用 A．60 s时，肌细胞的无氧呼吸产生乳酸 B．78.6 s时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗 葡萄糖量相等 C．肌细胞水解ATP生成的ADP可循环利用 D．运动后期，供氧增加促进了线粒体内 反应物的彻底氧化 $