2027届高三生物人教版一轮复习课件第8讲-酶和ATP(1)

细胞代谢 一、细胞代谢 (1)概念：细胞中每时每刻都进行着 ，统称为细胞代谢。 许多化学反应 (2)细胞代谢的中心（主要场所）： ； 细胞代谢的控制中心： 。 细胞质基质 细胞核 (3)特点：细胞代谢离不开 。 酶 细胞代谢的类型： ①同化作用（合成代谢）： ②异化作用（分解代谢）： 需氧型、厌氧型和兼性厌氧型 自养型和异养型 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 考点一 细胞的多样性和统一性 第8讲　 酶和ATP SHENG WU XUE 01 02 酶的相关实验探究 酶的本质、作用及特性 ATP的结构与功能 03 实验专题 04 考点 考点分类 命题规律 2026 2025 2024 考点01 酶的本质、作用及特性 2026·湖南卷，8； 2026·河北卷，5； 2025·河北卷，2；2025·安徽卷，4； 42024·河北卷，2；2024·福建卷，9　 考点02、3 酶的相关实验探究及实验专题  2026·湖北卷，7；2026·陕晋青宁卷，5；2026·江西卷，17  2025·贵州卷，2；2025·江西卷，7；2025·江苏卷，8； 2024·广东卷，15；2024·浙江1月选考，7； 考点04 ATP的结构与功能 2026·河北卷，1；2026·河北卷，14；2026·1月浙江卷，1 2025·河北卷，1；2025·重庆卷，3； 2024·全国甲卷，2； 命题规律·考情解读 考情・靶向定位 对标素养，研判高考命题趋势 考情・靶向定位 考情分析 1．从命题题型与内容看，高考对酶和ATP的考查融合选择题与非选择题，选择题：聚焦概念辨析（如酶的本质判定、ATP结构单元识别、酶与无机催化剂的效率差异）；非选择题：依托生命情境（如细胞呼吸/光合的能量供应、工业酶制剂开发、细胞代谢异常案例），考查酶促反应原理的理解、ATP能量“通货”的动态逻辑，及科学思维（模型解读、逻辑推导）、科学探究（实验设计与结论归纳）等核心素养。 2．试题结合生产生活真实情境考查酶、ATP 相关内容，学生差距集中在特例陷阱识别与实验变量的精准判定。侧重基础知识迁移与综合分析能力。 核心覆盖： 酶的本质、作用机制、特性、实践应用、ATP的结构特征、功能定位、“ATP⇌ADP”的动态转化机制。 课标要求 明确目标 1.阐明酶的催化作用（降低化学反应活化能）、特性（高效性/专一性/作用条件温和），举例说明酶在农业、医疗等领域的应用。（生命观念、科学思维） 2.说明ATP的结构特点（含高能磷酸键）、功能（细胞生命活动的直接能源）及“ATP⇌ADP”的转化机制，阐释细胞内能量供应的动态平衡。（生命观念、科学思维） 3. 探究“温度/pH对酶活性的影响”等实验，设计实验方案、分析结果并得出结论；结合实例分析ATP在物质合成、主动运输等过程中的作用。（科学探究、社会责任） 考点一 酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 疑难·精准突破 典例·精心深研 待测酶液 + 双缩脲试剂 → 是否出现紫色反应 已知蛋白液 + 双缩脲试剂 → 出现紫色反应 待测酶液 实验组 稀释的鸡蛋清 对照组 实验组呈现紫色说明该酶的化学本质为蛋白质 （1）实验组 （2）对照组 【拓展延伸1】 鉴定酶本质的方法 1.方法1——试剂检测法 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。 酿酒中的发酵是需活酵母菌细胞参与。 引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用 得到不含酵母菌细胞的提取液，结果与含有活酵母细胞中一样。将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。 巴斯德 李比希 毕希纳 从刀豆中提取脲酶（使尿素分解成氨和CO2），并证明其化学本质是蛋白质 发现少数RNA具有生物催化功能，称为核酶(主要用于RNA的加工剪切)。 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 萨姆纳 切赫 奥特曼 一、酶本质的探索历程 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 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。少数酶是RNA。 化学本质 绝大多数_______ 少数是_____ 合成原料 合成场所 来源 作用部位 生理功能 作用机理 蛋白质 RNA 氨基酸 核糖核苷酸 核糖体 主要是细胞核 活细胞 细胞内外、生物体外 催化作用（无调节功能，激素具有调节功能） 降低化学反应的活化能 (哺乳动物成熟的红细胞除外) 核酶（本质RNA）的作用：催化mRNA的降解；对mRNA的加工和成熟有催化作用； 核糖体的rRNA就是催化肽键形成的酶。 二、酶的本质与功能 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 9 【拓展延伸1】 鉴定酶本质的方法 2.方法2——酶解鉴定法 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 10 常考的酶及其作用 【拓展延伸2】 1.消化酶： 是一类水解酶，可催化相应大分子的水解，如淀粉酶催化淀粉水解，蛋白酶催化蛋白质水解等。 2.溶酶体酶: 一类酸性水解酶，杀死病毒病菌，对细胞结构有破坏，如硅肺 3.溶菌酶： 溶解细菌的细胞壁中的肽聚糖。 4.脲酶： CO(NH2)2+H2O 脲酶 CO2 + 2NH3 5.过氧化氢酶: 2H2O2 过氧化氢酶 2H2O + O2 6.酪氨酸酶: 催化酪氨酸转变为黑色素的关键酶 白化病是由于 老年白发是由于 缺乏酪氨酸酶基因 细胞衰老，酪氨酸酶活性下降。 白癜风主要是由于血液中存在酪氨酸酶抗体或酪氨酸合成障碍等，导致皮肤局部黑色素生成减少，出现白斑。 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 7.纤维素酶: C1酶 Cx酶 葡萄糖苷酶 葡萄糖 纤维素 纤维 二糖 8.果胶酶: 果胶 　 　 半乳糖醛酸 果胶酶 主要用于破坏植物细胞壁 用于制备植物细胞的原生质体。(P选三38) 9.中法则中的酶: ①DNA聚合酶 ②RNA聚合酶 ③RNA复制酶 ④逆转录酶 ⑤RNA酶（DNA酶） ⑥解旋酶 DNA复制（催化单个脱氧核苷酸聚合形成脱氧核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键） 转录（催化单个核糖核苷酸聚合形成核糖核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键。） RNA复制（催化单个核糖核苷酸聚合形成核糖核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键） 逆转录（催化单个脱氧核苷酸聚合形成脱氧核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键） 解旋DNA双链（断裂氢键） 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 10.基因工程中的酶 ①限制酶 催化DNA片段形成磷酸二酯键 催化DNA片段断裂磷酸二酯键 ②DNA连接酶 ③Taq酶 催化合成DNA子链 11.细胞工程中的酶 胰蛋白酶、胶原蛋白酶(动物细胞培养时分散细胞) 12.端粒酶： 一种由催化蛋白和RNA模板组成的酶，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链，具有逆转录酶活性。 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 无酶催化时，反应所需活化能 有酶催化时，反应所需活化能 酶降低的活化能 （2）作用机理：________________________。 容易发生化学反应 三、酶的作用机理 （1）活化能：分子从常态转变为 的活跃状态所需要的能量。 降低化学反应的活化能 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 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。 14 思考：依据酶作用原理，针对下图在t时加酶后反应曲线应由Ⅰ变为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的哪一条？ （1）酶只改变化学反应速率，缩短达到平衡的时间，不改变化学反应方向和平衡点 （2）酶反应前后本身不被消耗（反应前后性质和数量不变），可以重复多次利用 Ⅲ (特例：酶被蛋白酶水解) (3)降低反应活化能 (4)不为反应提供物质和能量 注： 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 酶可以重复多次利用，不会立即被降解。 15 四、酶的特性 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。 ①A、B相比说明酶具有 。 ②A、C相比说明酶具有 。 酶具有高效性是比无机催化剂相比！ 1.酶具有高效性 高效性 催化作用 意义： 未加催化剂 加无机催化剂 加酶 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 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 四、酶的特性 2.酶具有专一性 (1)专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应。 一类 肽酶：多肽→氨基酸 蛋白酶：蛋白质→多肽 一种 H2O2酶：H2O2 脲酶：尿素 （2）意义：使细胞代谢能够有条不紊的进行 （3）原因： A:锁钥学说 B:诱导契合学说 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 A.锁钥学说模式图 B.诱导契合学说模式图 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。 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。 解释了酶的专一性，但无法解释动态过程。 更合理地解释了专一性和催化机制，目前公认 诱导契合学说是在锁钥学说基础上的发展，二者都认为结构互补。 2.酶具有专一性 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 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 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 教材中具有“专一性”或“特异性”的物质归纳 【拓展延伸3】 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 3.作用条件较温和 四、酶的特性 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。 一般来说，动物体内酶的最适温度比植物低。 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 3.作用条件较温和 四、酶的特性 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 动物体内酶的最适pH多在6.5~8.0，但胃蛋白酶最适为1.5。植物体内酶的最适pH多在4.5~6.5。 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 酶和激素的比较 项目 酶 激素 来源及作用场所 化学本质 生物功能 作用机理 作用后变化 共性 活细胞产生；细胞内或细胞外发挥作用 专门的内分泌腺或特定部位细胞产生；靶器官靶细胞 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸衍生物、脂质 催化作用 调节作用（信息传递） 酶可以重复多次利用，不会被降解(性质、数量不变） 作用后被灭活 【拓展延伸4】 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。 降低化学反应所需活化能 与靶细胞上受体特异性结合调节相应生命活动 微量高效、都不提供能量 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 1.(2025·江苏南京高三调研)下图为某种酶催化作用的图解。下列相关叙述错误的是(　　) A．该酶的基本组成单位是核苷酸 B．底物活化所需的能量由酶提供 C．高温通过影响酶的空间结构从而影响催化效率 D．酶与底物间的碱基互补配对方式无法体现酶的专一性 B 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 例2．（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 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 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 五、影响酶促反应速率的因素 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。 [提醒]　“酶促反应速率”与“酶活性” (1)温度、pH都能影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响酶促反应速率。 (2)底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率的，并不影响酶活性。 (3)酶作为催化剂，只是改变反应速率，并不改变反应本身，因此酶活性丧失并不代表酶促反应速率为零。 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 酶促反应速率： 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 反应溶液pH(温度)的变化________酶作用的最适温度(pH)。 不同pH条件下，酶最适温度 ； 不同温度条件下，酶最适pH 。 温度和pH通过影响 来影响酶促反应速率 过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的 ，酶分子结构 。 活性 未被破坏 1.温度和pH 五、影响酶促反应速率的因素 酶活性 不变 不变 不影响 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 2.底物浓度(酶浓度一定) (1)ab段：在一定底物浓度范围内，随底物浓度的增加， 反应速率 (酶没有完全与底物结合)。 (2)bc段：当底物浓度增大到某一值(M)时，反应速率 达到 ，不再 (酶完全与底物结合)。 (3)ab段限制因素是 ；bc段限制因素是 。 增加 最大值 增加 底物浓度 酶浓度 (4)思考：若该反应体系酶的量增多，曲线该如何改变(在图中表示出来)? 提示　如图所示 五、影响酶促反应速率的因素 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 28 3.酶浓度 (1)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 。 (2)ab段限制因素是 ；bc段限制因素是 。 正相关 酶浓度 底物浓度 五、影响酶促反应速率的因素 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 29 1）如果在A点温度升高10℃，画出变化后的曲线。 2）如果在B点时往反应混合物中加入少量同样的酶， 画出变化后的曲线。 甲图曲线表示在最适温度、最适pH下绘制 A B C 受酶数量和酶活性限制 【拓展延伸】 底物浓度、酶浓度对酶促反应的影响： 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 请思考在不同条件下曲线①如何变化，并在图中绘制出相应的曲线。 (1)在①的基础上，增加酶浓度，请绘制曲线②。 增加酶量 (2)在①的基础上，增加反应物浓度，请绘制曲线③。 增加反应物浓度 产物浓度与时间的关系 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 大部分激活剂是无机盐离子: K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cl-、I-等。 3.影响酶促反应速率的调节剂 (1)激活剂： 提高酶活性的物质，称为酶的激活剂。 如胃蛋白酶原进入胃腔后，在HCl作用下，从酶原分子中脱去一个小分子肽段后，转变成有活性的胃蛋白酶。 如：Cl- 是α-淀粉酶的激活剂 不表现有催化活性的酶原在一定条件下，使分子结构发生改变，形成酶的活性中心，无活性的酶原转化成有活性的酶称酶原的激活。 选择性必修3 P77 五、影响酶促反应速率的因素 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 不表现有催化活性的酶原在一定条件下，使分子结构发生改变，形成酶的活性中心，无活性的酶原转化成有活性的酶称酶原的激活。如胃蛋白酶原进入胃腔后，在HCl作用下，从酶原分子中脱去一个小分子肽段后，转变成有活性的胃蛋白酶。 32 3.影响酶促反应速率的调节剂 (2)抑制剂： ①竞争性抑制剂 竞争性抑制剂的分子结构与底物结构上有相似性，可以与底物竞争酶活性部位，从而产生酶活性的抑制作用。 （抑制剂与底物竞争酶） 竞争性抑制剂的抑制作用可以通过 浓度来抵消其抑制作用。 增大底物 Vmax Km增大，Vmax不变 Km 思考：竞争性抑制剂引起酶促反应速率降低的原因是什么？ 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 3.影响酶促反应速率的调节剂 (2)抑制剂： ②非竞争性抑制剂 思考：非竞争性抑制剂引起酶活性降低的原因是什么？ 非竞争性抑制剂与酶的活性中心以外的部位结合后，诱导酶的空间结构发生改变，使酶不能与底物结合，进而使酶失去活性。 Vmax Km Km不变，Vmax减小 （抑制剂与底物不存在竞争关系） 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 3.(2026·广东深圳调研)如图曲线乙表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析下列说法正确的是(　　) A．增大pH后重复该实验，A、B点位置均会上升 B．酶浓度降低后，图示反应速率可用曲线甲表示 C．酶浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素 D．若B点后升高温度，将呈现曲线丙所示变化 B 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 4．（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 考点一 细胞的多样性和统一性 考点一　酶的本质、作用及特性 基础·精细梳理 5．(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 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 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 考点二　酶的相关实验探究 考点二 酶的相关实验探究 基础·精细梳理 典例·精心深研 —高效性 无机催化剂 实验验证： 考点一 细胞的多样性和统一性 考点二　酶的相关实验探究 基础·精细梳理 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： 实验一：比较过氧化氢在不同条件下的分解—(验证酶的高效性） 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 想一想：如何判断过氧化氢被分解的快慢？ —高效性 考点一 细胞的多样性和统一性 考点二　酶的相关实验探究 基础·精细梳理 40 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 实验一：比较过氧化氢在不同条件下的分解—(验证酶的高效性） —高效性 考点一 细胞的多样性和统一性 考点二　酶的相关实验探究 基础·精细梳理 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 实验一：比较过氧化氢在不同条件下的分解—(验证酶的高效性） —高效性 考点一 细胞的多样性和统一性 考点二　酶的相关实验探究 基础·精细梳理 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，催化效率更高 —高效性 考点一 细胞的多样性和统一性 考点二　酶的相关实验探究 基础·精细梳理 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 实验验证： —专一性 考点一 细胞的多样性和统一性 考点二　酶的相关实验探究 基础·精细梳理 实验二：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 —专一性 考点一 细胞的多样性和统一性 考点二　酶的相关实验探究 基础·精细梳理 方案一 酶相同、底物不同 方案二 底物相同、酶不同 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 讨论 1.方案一检测试剂能否用碘液代替斐林试剂？ 不可，因为碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖无论是否被水解都不会使碘液变色。 —专一性 考点一 细胞的多样性和统一性 考点二　酶的相关实验探究 基础·精细梳理 46 实验验证：探究温度或pH对酶活性的影响 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。 —作用条件温和 先保温（先调pH）再混合 考点一 细胞的多样性和统一性 考点二　酶的相关实验探究 基础·精细梳理 实验三：探究温度或pH对酶活性的影响 1.探究温度对酶活性的影响 淀粉的水解 考点一 细胞的多样性和统一性 考点二　酶的相关实验探究 基础·精细梳理 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 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。 【结论】 考点一 细胞的多样性和统一性 考点二　酶的相关实验探究 基础·精细梳理 49 (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 1.探究温度对酶活性的影响 考点一 细胞的多样性和统一性 考点二　酶的相关实验探究 基础·精细梳理 (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。 1.探究温度对酶活性的影响 考点一 细胞的多样性和统一性 考点二　酶的相关实验探究 基础·精细梳理 （1）反应原理(用反应式表示)： 。 （2）鉴定原理： pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，可用____________________ 的情况来检验O2产生量的多少。 2.探究pH对酶活性的影响 带火星的卫生香燃烧 实验三：探究温度或pH对酶活性的影响 思考：此本实验中，能否选用淀粉和淀粉酶作为实验材料？ 不能，因为在酸性条件下淀粉分解会加快，且用作鉴定试剂的碘液会和NaOH发生化学反应，使碘与淀粉生成蓝色络合物的机会大大减少从而影响实验结果。 考点一 细胞的多样性和统一性 考点二　酶的相关实验探究 基础·精细梳理 过氧化氢溶液 1号试管 1号试管 1号试管 实验步骤 一 试管各加入1mL过氧化氢酶溶液 二 pH＝2（1ml盐酸） pH＝7（1ml蒸馏水） pH=1（1mlNaOH） 三 各加入2ml过氧化氢溶液，2—3min后将点燃的卫生香分别放入试管中 实验现象 结论 无明显变化 过酸、过碱都会影响酶的活性，适宜pH下酶的活性较高。 复燃 无明显变化 (3)步骤 先调pH再混合 考点一 细胞的多样性和统一性 考点二　酶的相关实验探究 基础·精细梳理 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。 探究酶的最适温度或pH 酶的高效性速率慢。 考点一 细胞的多样性和统一性 考点二　酶的相关实验探究 基础·精细梳理 回归教材·易错辨析 1.酶在催化化学反应时，是通过为反应物提供能量来加快反应速率的（ ） 2.酶活性的发挥离不开其特定的结构。(　　） 3.酶在化学反应前后化学性质和数量会发生改变，因此反应后需要不断补充（ ） 4.高温、过酸和过碱都会破坏酶的空间结构，导致酶永久失活；而低温只会暂时抑制酶活性，空间结构未被破坏。（ ） 5.酶活性最高时的温度适合酶的保存。(　　) 6.产生激素的细胞一定能产生酶，但是产生酶的细胞不一定能产生激素。(　　) 7.探究温度对淀粉酶活性的影响时，若使用斐林试剂检测结果，需要对试管进行水浴加热。（ ） 8.在探究pH对酶活性的影响实验中，可先将酶和底物混合，再将混合物调至不同的pH环境中。（ ） ✘️ ✓️ ️ ✘️ ✓️ ✘️ ✓️ ✘️ ✘️ 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 考点二　酶的相关实验探究 专题 实验技能专题 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 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 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 一、实验设计的基本原则 科学性原则、平行重复原则、单一变量原则和等量原则、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。 2.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。 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 3.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 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 4.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 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 4.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。 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 4.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 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 4.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。 噬菌体侵染细菌实验； 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 4.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。 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 4.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）。 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 4.对照原则 (7)阴性对照 排除假阳性而设的对照 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 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 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 可操作 可检测 可控制 随机分组 施加条件 观察现象 测量数值 条件适宜 因果关系 随机分组 单一变量:实验过程中除自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致。 二、实验设计中的变量分析 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 自变量的处理方法“加法原理”和“减法原理” 2.减法原理： 与常态相比，人为去除某种影响因素。 例1.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(加法原理) 第3组：将健康的动物甲状腺摘除(减法原理) 1.加法原理： 与常态相比，人为增加某种影响因素。 例2：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。　 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 69 【例1】(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 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 三、实验设计的基本程序 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。 实验目的＝实验的性质(探究或验证)＋自变量＋因变量。 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 【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 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 【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。 　　　　　　　 （正常 vs 缺水） （ABA处理 vs 不处理） 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 2.实验原理 三、实验设计的基本程序 （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。 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”。 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 【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。 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 3.实验思路 三、实验设计的基本程序 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）取材：体现随机、若干、等量。 （2）分组：自变量的控制，无关变量的控制（相同且适宜条件） （3）记录：因变量的变化，明确具体指标 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 例1：哺乳动物红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破，有人推测这可能与水通道蛋白有关。请设计实验，验证这个推测是正确的。(要求：写出实验思路、预期实验结果) 实验思路：将哺乳动物红细胞分成等量的两份，编号甲组、乙组，将甲组红细胞膜中的水通道蛋白破坏，乙组红细胞不做处理，然后将两组细胞同时置于蒸馏水中，测定两组细胞吸水涨破所需的时间。 预期实验结果：乙组吸水涨破所需时间短，说明推测正确 （1）取材：体现随机、若干、等量。 （2）分组：自变量的控制 ——实验组如何处理 ——对照组如何处理 （3）记录：因变量的变化 ——明确具体指标 3、实验思路的书写 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 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。 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 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。 4.实验步骤 三、实验设计的基本程序 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 【例3】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。 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 5.分析实验结果、得出实验结论 三、实验设计的基本程序 项目 实验结果 实验结论 区别 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,是对实验现象的描述，用于判断实验目的达成情况 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(因果关系的表述)，是对实验结果的推论，得出的具有普遍意义的理论性结论 实验结论的得出依据实验结果 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 练习1：野生型紫花苜蓿是一种优质牧草，经人工诱变得到甲、乙两种突变植株，甲的叶绿素a含量比野生型增加28.8%，乙的类胡萝卜素含量比野生型减少20.8%，突变植株的其它色素含量与野生型相当。请回答问题：可根据________________实验，验证甲突变植株只是叶绿素a的含量显著多于野生型，预期的实验结果是：________________________。 绿叶中色素的提取和分离； 滤纸条上蓝绿色条带甲植株比野生型宽，其余色素带与野生型相当 (1)实验结果分析 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 【例4】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 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 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 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 5.(2023·山西师大附中质检)“多酶片”是经特殊工艺制成的双层药片，内层是肠溶衣(不易溶于胃液，可溶于肠液)包裹的胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶，外层是糖衣(可溶于胃液)包裹的胃蛋白酶。某同学为了验证多酶片中胃蛋白酶的作用，设计了以下实验。 实验材料：多酶片，蛋白块，pH＝1.5的缓冲溶液，pH＝8.5的缓冲溶液，蒸馏水，恒温水浴箱，试管，烧杯等。 (1)实验步骤 ①制备胃蛋白酶溶液：取多酶片放入盛有pH为________的缓冲溶液的烧杯中，几分钟后糖衣溶解，取上层溶液备用； 1.5 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 ②取试管A加入适量__________________________溶液，试管B加入等量pH＝1.5的缓冲溶液作为对照； ③分别加入大小相同的蛋白块，在37 ℃恒温水浴箱中保温30分钟。 (2)预测结果和结论 预测结果：__________________________________________________________，B试管蛋白块基本不变。 结论：多酶片中胃蛋白酶可以催化蛋白质的水解。 (3)分析、讨论 多酶片可用于治疗消化不良。为充分发挥多酶片的作用，使用时应_________(填“整片吞服”或“嚼碎服用”)。 步骤①中的上层(胃蛋白酶) A试管的蛋白块体积比B试管的小(或A试管的蛋白块体积变小/消失) 整片吞服 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 微专题　实验技能专题 考点四 ATP的结构与功能 基础·精细梳理 疑难·精准突破 典例·精心深研 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！ 考点一 细胞的多样性和统一性 考点四　ATP的结构与功能 基础·精细梳理 二、ATP的结构和功能 2.中文名称： 腺苷三磷酸 1.ATP的组成元素： C、H、O、N、P 3.ATP的结构简式： A－P～P～P 5.功能: 驱动细胞生命活动的直接能源物质。 ATP并不是细胞内唯一的能源物质，在生物体内有很多种，如存在于细胞内的UTP、GTP、CTP及动物体内的磷酸肌酸。 4.化学组成: 1分子核糖、1分子腺嘌呤、3分子磷酸基团 考点一 细胞的多样性和统一性 考点四　ATP的结构与功能 基础·精细梳理 腺苷（A） ATP （腺苷三磷酸） ADP（腺苷二磷酸） AMP（腺苷一磷酸） ~ ~ 特殊的化学键 （不稳定） 二、ATP的结构和功能 ~代表特殊的化学键。 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ATP是一种高能磷酸化合物。 AMP是RNA组成单位之一 考点一 细胞的多样性和统一性 考点四　ATP的结构与功能 基础·精细梳理 强调ATP是由一分子腺苷、一分子核糖、和三分子磷酸组成。含有很多个普通化学键，和两个特殊化学键组成。 AMP是成RNA的基本单位之一。 【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） 考点一 细胞的多样性和统一性 考点四　ATP的结构与功能 基础·精细梳理 三、ATP和ADP之间的相互转化 考点一 细胞的多样性和统一性 考点四　ATP的结构与功能 基础·精细梳理 细胞质基质、线粒体、叶绿体 光能 化学能 三、ATP和ADP之间的相互转化 考点一 细胞的多样性和统一性 考点四　ATP的结构与功能 基础·精细梳理 三、ATP和ADP之间的相互转化 考点一 细胞的多样性和统一性 考点四　ATP的结构与功能 基础·精细梳理 项目 ATP的合成 ATP的水解 反应式 ADP＋Pi＋能量 ATP 所需酶 反应场所 生物体的需能部位 能量来源 (光合作用)、 (细胞呼吸) 储存在 中的能量 能量去路 储存于形成的 中 用于各项生命活动 联系 酶1 酶2 ATP合成酶 ATP水解酶 ATP ADP＋Pi＋能量 光能 化学能 高能磷酸键 高能磷酸键 物质是可逆(循环)的，但能量不可逆（不循环）。 不是可逆反应，处于动态平衡之中。 细胞质基质、线粒体、叶绿体 三、ATP和ADP之间的相互转化 考点一 细胞的多样性和统一性 考点四　ATP的结构与功能 基础·精细梳理 95 1.对正常细胞来说，ATP和ADP相互转化， 。 2. 细胞中ATP含量 ，而生命活动却不停的消耗ATP，使ATP迅速 。 细胞中ATP的含量之所以保持相对稳定， 在于 。 3.ATP与ADP的转化机制，在所有细胞中都是一样的，体现了 。 时刻不停的发生并处于动态平衡 ATP与ADP快速相互转化 很低 减少 生物界的统一性 ATP 合成酶 水解酶 ADP +Pi +能量 思考：该反应是否是可逆反应？ 否；因为反应条件（酶）、能量和场所都不相同。 4.原核生物(蓝藻、光合细菌)光合作用也可以合成ATP，细胞呼吸也能合成ATP。 三、ATP和ADP之间的相互转化 考点一 细胞的多样性和统一性 考点四　ATP的结构与功能 基础·精细梳理 四、ATP的利用 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。 1.细胞内的吸能反应和放能反应 考点一 细胞的多样性和统一性 考点四　ATP的结构与功能 基础·精细梳理 四、ATP的利用 2.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 考点一 细胞的多样性和统一性 考点四　ATP的结构与功能 基础·精细梳理 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 考点一 细胞的多样性和统一性 考点四　ATP的结构与功能 基础·精细梳理 四、ATP的利用 3.ATP为主动运输供能原理 ① ② ③ 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 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。 考点一 细胞的多样性和统一性 考点四　ATP的结构与功能 基础·精细梳理 五、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___________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______________、磷酸等。 无氧呼吸 酶、ADP 考点一 细胞的多样性和统一性 考点四　ATP的结构与功能 基础·精细梳理 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（ ） × 五、ATP产生量与O2供给量的关系分析 考点一 细胞的多样性和统一性 考点四　ATP的结构与功能 基础·精细梳理 回归教材·易错辨析 1.ATP中的“A”与核苷酸中的“A”代表的含义相同，均为腺嘌呤。（ ） 2.ATP分子中含有3个高能磷酸键，远离腺苷的高能磷酸键最容易断裂。（ ） 3.ATP是细胞内的主要储能物质，脂肪、糖原是细胞内的直接能源物质。（ ） 4.ATP与ADP的相互转化是可逆反应，催化水解和合成的酶是同一种酶。（ ） 5.绿色植物叶肉细胞中，ATP的合成场所仅为线粒体和叶绿体。（ ） 6.哺乳动物成熟红细胞因无线粒体，无法通过细胞呼吸合成ATP。（ ） 7.光能可转化成ATP中的化学能，ATP中的化学能不能转化为光能。(　　) 8.ATP水解释放的磷酸基团不会影响其他分子的结构和活性。（ ） 9.细胞内的吸能反应一般与ATP的合成相联系，放能反应一般与ATP的水解相联系。（ ）10.细胞内ATP含量越高，说明细胞代谢越旺盛，生命活动越活跃。（ ） ✘️ ✘️ ✘️ ✘️ ✘️ ✘️ ✘️ ✘️ ✘️ ✘️ 考点一 细胞的多样性和统一性 典例·精心深研 考点四　ATP的结构与功能 1．（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（　　） 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 C 【分析】酶的催化能力不会因O2缺乏直接降低，A错误； O2缺乏时，H⁺出膜变的少，膜两侧H⁺浓度梯度是减小，消耗的电子减少，H⁺浓度差产生的电势能减少，ATP合成下降，第三阶段中电子的传递受阻，B错误，C正确；能量更多以热能形式散失不是O2缺乏时ATP合成减少的直接原因，D错误。 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 考点四　ATP的结构与功能 2.(2025·遵义联考)ATP可作为一种药物用于辅助治疗肌肉萎缩、脑出血后遗症、心肌炎等疾病。下列说法正确的是(　　) A．ATP是生物体内所有耗能生命活动的直接能量来源 B．ATP合成所需的能量来自光能或化学能 C．ATP的水解过程往往伴随着蛋白质分子的去磷酸化 D．ATP的水解产物可以作为合成DNA的原料 B 考点一 细胞的多样性和统一性 疑难·精准突破 考点四　ATP的结构与功能 2H2O22H2O＋O2↑ 2H2O2eq \o(――→,\s\up22(过氧化氢酶))2H2O＋O2 $