2027届高三生物人教版一轮复习课件第8讲 酶和ATP
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内容正文:
陕西省山阳中学 姜 珊
高中生物学一轮复习 第8讲
酶与ATP
考情分析
考点要求 2025年 2024年 2023年
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
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
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
课标要求
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。
解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
活动:探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。
考点目录
考点一 酶在代谢中的作用
考点二 酶的相关实验探究
考点三 ATP的结构和功能
考点一
酶在代谢中
的作用
细胞代谢
【考点一】酶在代谢中的作用
1.概念
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。
有氧呼吸
光合作用
脱水缩合
细胞代谢
【考点一】酶在代谢中的作用
1.概念
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。
2.意义
细胞代谢是细胞生命活动的基础。
3.特点
1
一般都需要酶催化
2
一般伴随着能量的释放和储存
3
4
在水环境中进行
反应条件温和
酶本质的探索历程
【考点一】酶在代谢中的作用
酿酒中的发酵是由酵母菌细胞的存在所致,没有活细胞的参与,糖类是不可能变成酒精的。
“
”
老德,你说什么玩意儿?!
引起发酵的是酵母菌中的某些物质,但这些物质只有在酵母菌细胞死亡并裂解后才能发挥作用。
“
”
【法】巴斯德
【德】李比希
VS
酶本质的探索历程
【考点一】酶在代谢中的作用
【德】毕希纳
将酵母菌细胞中引发发酵的物质称为酿酶。
把酵母菌细胞放在石英砂中用力研磨并加水搅拌
加压过滤,得不含酵母菌细胞提取液,并加葡萄糖
一段时间后,冒气泡,糖液变成了酒
1
2
3
酵母菌细胞中的某些物质能够在酵母菌细胞破碎后继续起作用,就像在活酵母菌细胞中一样。
“
“
酶本质的探索历程
【考点一】酶在代谢中的作用
【美】萨姆纳
科学家们又相继获得胃蛋白酶、胰蛋白酶等许多酶的结晶,并证明这些酶都是蛋白质。
脲酶的化学本质是蛋白质!
【美】奥尔特曼
【美】切赫
20世纪80年代
少数RNA也有生物催化功能!
酶本质的探索历程
【考点一】酶在代谢中的作用
发酵是纯化学反应,与生命活动无关
巴斯德
李比希
毕希纳
萨姆纳
其他科学家
切赫和奥尔特曼
少数酶是RNA
死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵
发酵与死细胞中的物质有关
发酵与活细胞有关
脲酶是蛋白质
胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质
酶的本质
【考点一】酶在代谢中的作用
1.定义
活细胞产生的一类具有催化作用的有机物。
来源(哺乳动物成熟的红细胞除外)
功能
化学本质
2.本质
化学本质
合成原料
合成场所
作用场所
生理功能(作用)
绝大多数酶是蛋白质
少数酶是RNA
氨基酸
核糖核苷酸
核糖体
细胞核
细胞内、细胞外、生物体外
只起催化作用,无调节等其他功能。
核酶是具有催化作用的小分子RNA,主要功能是催化磷酸二酯键水解和磷酸基团转移。
酶的本质
【考点一】酶在代谢中的作用
3.与激素的比较
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
内分泌器官或细胞
催化
调节(信息传递)
蛋白质或RNA
蛋白质类、多肽类、固醇类、氨基酸衍生物类
细胞内、细胞外、生物体外
降低反应所需活化能
性质、数目均不变
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
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。
酶可以重复多次利用,不会立即被降解
酶的本质
【考点一】酶在代谢中的作用
[深入探究]探究蛋白酶对蛋白质的水解作用,如何检测蛋白质是否已经被水解?
选用蛋白块,通过观察其是否消失得出结论;
不能用双缩脲试剂鉴定判断蛋白质是否被水解,因为蛋白酶本身也是蛋白质,且作用前后性质、数目均不变。
酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个化学反应的底物。
酶的作用机理
【考点一】酶在代谢中的作用
1.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称为活化能。
能量
反应过程
反应物(常态)
产物
活跃状态
活化能
常态
活跃态
活化能
终态
e
酶的作用机理
【考点一】酶在代谢中的作用
2.作用机理
加热
Fe3+
酶
提高
分子的能量
降低反应
所需的活化能
更显著地
降低反应所需的
活化能
无催化剂
无机催化剂
酶
ca
ce
ae
不使用催化剂时反应所需要的活化能
使用无机催化剂时反应所需要的活化能
cb
使用酶时反应所需要的活化能
无机催化剂降低的活化能
ab
酶降低的活化能
酶的特性
【考点一】酶在代谢中的作用
1.高效性
含义
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。
生成物的量
时间
0
3
2
1
加酶
加无机催化剂
无催
化剂
m
a.曲线①③能说明什么,①②能说明什么?
b.为什么3条曲线最终生成物的量相同?
①③说明酶具有催化作用,能加快反应速率;
①②说明酶具有高效性。
催化剂只缩短反应的时间,不改变生成物的量。生成物量的多少由反应物的量决定。
酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍
意义
保证了细胞代谢能快速有效地进行以及细胞内能量供应的稳定。
酶的特性
【考点一】酶在代谢中的作用
2.专一性
含义
一种酶只能催化一种或一类化学反应。
加入酶B与无酶时反应速率相同,说明什么?
酶B对该反应物无催化作用,
说明酶具有专一性。
意义
保证细胞代谢能够有条不紊地进行。
无机催化剂无专一性。
专一性(特异性)物质
酶、载体蛋白、激素、tRNA、抗体、受体、神经递质、DNA
酶的特性
【考点一】酶在代谢中的作用
2.专一性
酶具有专一性的原因
酶具有特定的空间结构,酶与底物的关系就像锁和钥匙,必须相互结合形成复合物才能发生反应。
锁钥学说
1
诱导契合学说
2
酶的空间结构可在结合底物时有所改变,即底物会诱导酶发生构象变化,使酶的活性部位与底物互补,两者相互契合,从而发挥催化功能。
底物
酶
活性部位
产物
酶
复合物
底物
酶
活性部位
复合物
产物
酶
【考点一】酶在代谢中的作用
考向1 酶的作用及特性[科学思维]
2.(2025·八省联考云南卷,2)胃蛋白酶原是胃黏膜主细胞合成分泌的胃蛋白酶前体,由H+激活后转变成胃蛋白酶发挥功能。下列说法正确的是
A.肌肉细胞的内质网比胃黏膜主细胞的更为发达
B.胃蛋白酶原的分泌依赖于细胞膜的选择透过性
C.胃蛋白酶原被激活时空间结构一定会发生改变
D.胃蛋白酶在内环境中发挥作用时需要消耗水分
酶的特性
酶的特性
【考点一】酶在代谢中的作用
3.作用条件较温和
酶催化特定化学反应的能力称为酶活性,酶活性越强,催化的反应速率越快。
温度对酶活性的影响
1
A-B
B点
表示随温度升高,酶活性增强。
表示酶活性达到最大,此时温度为酶催化的最适温度。
B-C
表示随温度升高,酶活性减弱。
抑制
失活
高温会使酶永久失活,不可恢复;低温使酶活性降低,酶制剂常在低温下保存。
不同生物体内的酶最适温度不同:动物35~40℃、植物40~50℃、细菌和真菌差别较大,有的可达70℃。
酶的特性
【考点一】酶在代谢中的作用
3.作用条件较温和
酶催化特定化学反应的能力称为酶活性,酶活性越强,催化的反应速率越快。
PH对酶活性的影响
2
一定pH范围内,酶促反应速率随pH升高而加快。
在最适pH时,酶促反应速率最快。
超过最适pH后,酶促反应速率随pH升高而减慢。
A-B
B点
B-C
反应速率
pH
最适pH
A
B
C
失活
失活
过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。
不同生物体内的酶最适PH不同:动物一般为6.5-8.0,但胃蛋白酶是1.5;植物大多为4.5-6.5。
【考点一】酶在代谢中的作用
考向1 酶的作用及特性[科学思维]
1.(2025·黑吉辽蒙卷,1)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.为维持高活性,适宜在70~75 ℃下保存
酶的特性
酶的应用
【考点一】酶在代谢中的作用
主要用于急慢性咽炎和口腔溃疡,“溶解”掉某些细菌的细胞壁,让细菌破裂死亡。
主要通过酶解作用分解牙菌斑和食物残渣,达到抗菌、护龈和清新口气的效果。
具有加速食物消化、缓解胀气积食的作用,主要成分包含胃蛋白酶和胰酶两种消化酶。
主要通过生物催化作用将大分子污渍分解为小分子,使其更容易被水冲洗掉。
酶促反应速率
【考点一】酶在代谢中的作用
1.含义
由酶催化的化学反应的反应速率,通常用单位时间内反应物或生成物浓度的改变量来表示。
2.影响因素
底物浓度
酶浓度
酶活性
通过影响底物与酶的接触面积来影响反应速率
温度
PH
抑制剂
激活剂
酶促反应速率
【考点一】酶在代谢中的作用
2.影响因素
底物浓度与酶浓度
1
底物浓度[S]
酶促反应速率[V]
O
A
OA段限制因素是
底物浓度
A点后限制因素是酶浓度或酶活性
酶浓度[S]
酶促反应
速率[V]
O
A
OA段限制因素是
酶浓度
A点后限制因素是底物浓度或酶活性
酶浓度[S]
酶促反应
速率[V]
O
底物充足、
其他条件均适宜
时间
产物浓度
O
①正常情况下
②酶浓度增加一倍
③底物浓度增加一倍
(最终产物浓度不变,只加快反应速率)
(最终产物浓度增加,反应完全所需时间增加)
Vmax
1/2Vmax
Km
Km越小,说明酶对底物的亲和力高,在较低的底物浓度下就可以达到最大酶促反应速率的一半。
最适
温度
酶促
反应
速率
[V]
温度
a
b
c
d
酶促反应速率
【考点一】酶在代谢中的作用
2.影响因素
温度与PH
2
抑制
失活
失活
失活
最适
PH
酶促
反应
速率
[V]
PH
a
b
c
d
a→b:酶活性升高
b→a:酶活性降低
c→d:酶活性降低
d→c:酶活性不变
a→b:酶活性不变
b→a:酶活性降低
c→d:酶活性降低
d→c:酶活性不变
30℃
33℃
37℃
35℃
PH
反应物剩余量
O
8
PH=1
PH=13
PH=7
温度
反应物剩余量
O
35
温度变化不会改变酶的最适PH;
PH变化不会改变酶的最适温度。
【考点一】酶在代谢中的作用
考向2 酶相关的曲线分析[科学思维]
3.(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
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
酶促反应速率
注:吸光度大小与醌类物质含量成正相关。
酶促反应速率
【考点一】酶在代谢中的作用
2.影响因素
激活剂
3
一定条件下能使酶从无活性转为有活性或提升酶活性的物质。
含义
分类
实例
无机离子
有机小分子
蛋白质大分子
Mg2+、K+、Mn2+等金属离子、Cl-等阴离子
胆汁酸盐、谷胱甘肽
Cl-是淀粉酶激活剂、Mg2+是DNA聚合酶的激活剂
酶促反应速率
【考点一】酶在代谢中的作用
2.影响因素
抑制剂
4
通过特异性作用于酶的活性中心或必需基团,使酶促反应速率下降甚至完全丧失的物质。
含义
分类
不可逆抑制剂
可逆抑制剂
与酶以共价键结合,过程不可逆,使酶永久失活或受到破坏,如有机磷农药抑制胆碱酯酶。
与酶以非共价键结合,可通过透析等方法除去使酶复活,分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂。
酶促反应速率
【考点一】酶在代谢中的作用
2.影响因素
抑制剂
4
酶
产物
竞争性
抑制剂
无抑制剂
酶
底物
活性部位
酶
竞争性抑制剂
酶
底物
酶
竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性部位,可通过增大底物浓度解除。
底物
非竞争性抑制剂
酶
非竞争性
抑制剂
非竞争性抑制剂不与酶活性部位结合,但会改变酶活性部位的空间结构使其无法与底物结合,不可通过增大底物浓度解除。
底物
底物
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酶促反应速率
【考点一】酶在代谢中的作用
2.影响因素
抑制剂
4
Vmax
无抑制剂
底物浓度
酶促反应速率
O
竞争性抑制剂
最大反应速率不变,但达到最大速率所需底物浓度增加;Km增大,即酶亲和力变低;
1/2Vmax
Km
Km
非竞争性抑制剂
Vmax
1/2Vmax
Km
最大反应速率降低,增加底物浓度不能解除;Km不变,即酶亲和力不变。
【考点一】酶在代谢中的作用
考向2 酶相关的曲线分析[科学思维]
4.(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.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
酶的抑制剂
【考点一】酶在代谢中的作用
[考点速览]
(1)胃蛋白酶应在酸性、37 ℃条件下保存。(2024·河北卷,2B)( )
(2)淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高。(2023·浙江6月选考,10C)( )
(3)“探究温度对酶活性的影响”实验中,室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混合后,在设定温度下保温。(2022·北京卷,12C)( )
(4)麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低。(2021·湖北卷,2D)( )
(5)酶、抗体、激素都是由氨基酸通过肽键连接而成的。(2021·全国甲卷,1A)( )
微专题
实验技能
专题
【微专题】实验技能专题
实验设计的三大变量
1.变量的含义
实验过程中可以变化的因素称为变量。
2.变量的分类
自变量
含义:人为控制的对实验对象进行处理的因素。
要求:具有可操作性。
举例:如“探究温度对酶活性的影响”中,自变量为温度,通过设置0℃、60℃、100℃水浴改变温度来对控制自变量。
100℃水浴
60℃水浴
0℃水浴
【微专题】实验技能专题
实验设计的三大变量
2.变量的分类
因变量
含义:因自变量改变而变化的变量。
要求:具有可观测性。
举例:如“比较过氧化氢在不同条件下的分解”中,因变量为O2的产生量,可通过气泡冒出情况或点燃卫生香的复燃情况来进行判断比较。
无关变量
含义:对实验结果会造成影响,但与本实验研究内容无关的变量。
要求:具有可控性。
举例:如“探究PH对酶活性的影响”中,实验对象、试剂用量、环境温度等为无关变量,在各组中应保持一致。
2滴FeCl3溶液
2滴肝脏研磨液
【微专题】实验技能专题
实验设计的四大原则
1.单一变量原则与等量原则
实验组和对照组相比,只能有一个因素(即自变量)是不同的,以便观察该因素对实验结果(因变量)的影响。
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
条件(温度、光照或黑暗、搅拌、振荡、PH、处理时间等)相同
单一变量原则
举例
等量原则
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。
【微专题】实验技能专题
实验设计的四大原则
2.对照原则
通过设置实验组和对照组进行对比,以排除无关变量的干扰,从而更准确地判断自变量对结果的影响。
含义
实验组设置
处理:进行实验自变量的处理
方法
加法:与常态相比,人为增加某种因素。如“比较过氧化氢在不同条件下的分解”中,实验组加入FeCl3溶液。
减法:与常态相比,人为减少某种因素。如“艾弗里肺炎链球菌的转化实验”中,每组通过分别加入蛋白酶、DNA酶等去除其中一种对应的物质。
替换:与常态相比,人为替换某种因素。如“探究温度对酶活性的影响”中,每组替换不同温度的水浴进行自变量控制。
100℃水浴
60℃水浴
0℃水浴
2滴FeCl3溶液
自然状态
【微专题】实验技能专题
实验设计的四大原则
2.对照原则
对照组设置
空白对照:对照组不做实验变量处理,保持自然状态。如“比较过氧化氢在不同条件下的分解”中对照组为常温条件下的过氧化氢分解,不进行任何处理。
相互对照(对比):不单设对照组,多个不同实验组之间相互进行对照。如“探究酵母菌细胞呼吸的方式”中没有专门的对照组,一组为有氧条件,一组为无氧条件,两个实验之间形成相互对照。
常温
水浴加热
【微专题】实验技能专题
实验设计的四大原则
2.对照原则
对照组设置
自身(前后)对照:不单设对照组,同一实验对象在处理前后的状态进行对照。如“观察植物细胞质壁分离与复原”中,同一视野中的植物细胞,观察用蔗糖溶液或清水处理前与处理后液泡大小、颜色等。
条件对照:对照组使用不同的处理条件,使实验更有说服力。如“验证胰岛素的作用”中,对照组小鼠注射等量的胰岛素抑制剂。
2ml胰岛素抑制剂
2ml胰岛素溶液
空白对照:对照组不做实验变量处理,保持自然状态。如“比较过氧化氢在不同条件下的分解”中对照组为常温条件下的过氧化氢分解,不进行任何处理。
相互对照(对比):不单设对照组,多个不同实验组之间相互进行对照。如“探究酵母菌细胞呼吸的方式”中没有专门的对照组,一组为有氧条件,一组为无氧条件,两个实验之间形成相互对照。
【微专题】实验技能专题
实验设计的四大原则
3.平行重复原则
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。
含义
如“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”中,每组使用的插条数量均不少于3根,统计生根长度和数目时,需取每组长度和数目的平均值进行结果统计。
举例
【微专题】实验技能专题
[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( )
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
实验设计的四大原则
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
【微专题】实验技能专题
实验设计的基本程序
1. 明确实验目的
判断
实验类型
探究性
实验
验证性
实验
找出自变量(X)
和因变量(Y)
答题
模板
探究/验证X对Y的作用
探究/验证X对Y的影响
探究/验证X与Y的关系
实验目的
实验原理
实验思路
实验步骤
预期结果
实验结论
实验目的
(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】实验技能专题
实验设计的基本程序
2. 分析实验原理
组成
自变量(X)与因变量(Y)的关系
实验目的
实验原理
实验思路
实验步骤
预期结果
实验结论
实验原理
因变量的观测指标(Z)
实验操作的简要描述
答题
模板
X对Y有...的作用
可通过Z来观察Y的变化
通过设置实验组和对照组,在相同且适宜条件下培养/处理后,观察Z
(2021·莆田市高三模拟,节选)现有两种淀粉酶A与B,某生物兴趣小组设计了一系列实验过程,将酶A、酶B分别与淀粉混合,在不同温度下保温5分钟后对各组淀粉剩余量进行检测。该实验的实验原理是:__________________________________________________________
____________________________________________________________。
温度可以影响酶的活性;淀粉在淀粉酶的作用下被催化水解,可通过淀粉的剩余量来测定酶活性的高低
【微专题】实验技能专题
实验设计的基本程序
3. 提出实验思路
要求
通过设置实验组和对照组,体现"对照思想"
要体现自变量的处理、因变量的检测
无关变量必须体现"相同且适宜"
实验目的
实验原理
实验思路
实验步骤
预期结果
实验结论
实验思路
答题
模板
分组编号
分别处理
相同培养
观察记录
将生理状况相同的______随机均分为____组;
实验组施加______处理,对照组施加______处理;
将两组置于相同且适宜的条件下培养/处理一段时间;
观察并比较两组______(因变量指标)。
粗略“想法”体现框架
【微专题】实验技能专题
实验设计的基本程序
4. 设计实验步骤
实验目的
实验原理
实验思路
实验步骤
预期结果
实验结论
实验步骤
要求
通过设置实验组和对照组,体现"对照思想"
要体现自变量的处理、因变量的检测
无关变量必须体现"相同且适宜"
答题
模板
分组编号
分别处理
相同培养
观察记录
将生理状况相同的______随机均分为____组,编号A、B、...;
A组______(具体)处理,B组______(具体)处理,C组...;
置于相同且适宜的条件下培养/处理一段时间;
观察并记录两组______状况/检测并记录两组______数据。
细致“做法”精确操作
【微专题】实验技能专题
实验设计的基本程序
5. 预期结果结论
实验目的
实验原理
实验思路
实验步骤
预期结果
实验结论
预期结果
实验结论
判断
实验类型
验证性
实验
探究性
实验
结果结论唯一
结果结论多样
答题
模板
若出现_____(预期现象),
则证明_____(实验目的成立)。
答题
模板
①若______,则说明______(自变量促进因变量);
② 若______,则说明______(自变量抑制因变量);
③ 若______,则说明______(自变量对因变量无影响)。
结果是现象、数据的客观描述;结论是规律、判断的主观总结。
顺序是先写结果再写结论。
【微专题】实验技能专题
[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_____________________________________________。
(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。
实验设计的基本程序
温度和消化酶的种类
淀粉
45~55 ℃
【微专题】实验技能专题
(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。
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:_______________________________。
实验设计的基本程序
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】实验技能专题
[例3] (2026·福建泉州模拟)福建人对于茶情有
独钟,在福建闽南一带更有着“宁可百日无肉,
不可一日无茶”的传统。茶叶细胞中存在多种
酚类物质,多酚氧化酶可以将无色的酚类物
质氧化成褐色。请回答下列问题:
(1)为减少绿茶制作过程中发生褐变,科研人员探究褐变抑制剂对多酚氧化酶活性的影响,其中褐变抑制剂用磷酸盐缓冲液配制而成,结果如图。
本实验的自变量是_____________________,对照组中应加入_________________、等量的底物溶液和酶溶液,在适宜的条件下测出最大酶活性。据图分析,________________处理方式对多酚氧化酶活性的抑制效果最佳。
实验设计的基本程序
抑制剂类型及浓度
磷酸盐缓冲液
0.10%的柠檬酸
【微专题】实验技能专题
(2)酶抑制剂有竞争性和非竞争性两种类型。竞争性抑制剂与底物相似,与底物竞争酶活性位点(当底物浓度足够大时,酶对底物的亲和力更强,此种抑制作用可以被消除);非竞争性抑制剂不与酶活性位点结合,而与酶活性位点以外的位点结合,进而改变酶结构,使底物不能与酶结合。欲探究柠檬酸是哪种抑制剂,某研究人员进行如下实验,请完成该实验并预测实验结果:
①取________茶多酚溶液平均分成甲乙两组;
②甲组加入适量的多酚氧化酶,乙组加入_________________________________;
③测定甲乙两组茶多酚的分解速率;
④预测实验结果:若_____________________________________________,则柠檬酸试剂为竞争性抑制剂;若_______________________________________,则柠檬酸试剂为非竞争性抑制剂。
实验设计的基本程序
足量
等量多酚氧化酶+柠檬酸试剂
甲组与乙组茶多酚的分解速率相差不大
乙组茶多酚的分解速率小于甲组
【微专题】实验技能专题
实验方案的评价改进
1.看对照
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
2.看器材
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
3.看条件
是否需要搅拌、加热等
温度、光照等条件是否合理
4.看步骤
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
5.看结果
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】实验技能专题
(2024·高考生物实验评价题,改编)荔枝采后易褐变,影响果实品质。某兴趣小组研究某种防褐变菌剂的效果:选1棵荔枝树,在树上选10个果实,均匀喷洒菌剂,常温贮藏,第3天观察果实褐变情况并记录。
请指出该实验方案需要完善的问题(至少写出3点):
① ____________________________________________________________________________;
② ____________________________________________________________________________;
③ ____________________________________________________________________________。
实验方案的评价改进
未设对照组;增设对照组,选同种树的等量果实喷等量的清水
样本数量太少;选多棵树,随机选取若干果实平均分组
检测时间过短且时间点单一;在第3、5、7天等多个时间点连续观察并记录褐变程度
考点二
酶的相关
实验探究
探究酶的本质
【考点二】酶的相关实验探究
1.颜色反应
待测酶溶液
若出现紫色反应,说明该酶是蛋白质
2.酶解法
待测酶溶液
双缩脲试剂
蛋白酶
该酶底物
若没有紫色反应,说明该酶不是蛋白质
若底物未被催化,说明该酶是蛋白质
若底物被催化,则说明该酶不是蛋白质
待测酶溶液
RNA酶
该酶底物
若底物未被催化,说明该酶是RNA
若底物被催化,则说明该酶不是RNA
验证酶的催化作用与高效性:比较过氧化氢在不同条件下的分解
【考点二】酶的相关实验探究
1.实验原理
2H2O2
2H2O + O2↑
反应条件
判断H2O2分解快慢的依据:
①气泡冒出情况
②点燃的卫生香的复燃情况
O2的产生量
不同条件及处理方法:
①常温
②高温
③无机催化剂
④过氧化氢酶
不做处理
水浴加热
滴加FeCl3溶液
加入新鲜的肝脏研磨液
观测指标:
2.实验材料
①新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液
②质量分数为3.5%的FeCI3溶液
③新配制的体积分数为3%的H2O2溶液
“新鲜”:保证过氧化氢酶的活性和数量;
“研磨”:让过氧化氢酶与H2O2能充分接触,加快分解。
验证酶的催化作用与高效性:比较过氧化氢在不同条件下的分解
【考点二】酶的相关实验探究
2.实验过程及分析
取4支试管分别编号1、2、3、4,各试管分别加入2ml3%H2O2溶液。
常温
90℃水浴加热
2滴FeCl3溶液
2滴肝脏研磨液
1
2
3
4
无明显气泡
有少量气泡
有较多气泡且卫生香复燃
有大量气泡且卫生香剧烈复燃
空白对照组
实验组
实验组
实验组
自变量
因变量
无关变量
实验条件:90℃水浴加热、加入FeCl3溶液、加入肝脏研磨液
O2产生量:气泡产生情况、卫生香复燃情况
H2O2溶液的浓度、H2O2溶液的用量、环境温度、加入溶液的量等
点击进行虚拟仿真实验
验证酶的催化作用与高效性:比较过氧化氢在不同条件下的分解
【考点二】酶的相关实验探究
3.实验结论
分组编号 试管1 试管2 试管3 试管4
步骤一 分别加入2ml 3%的H2O2溶液
步骤二 常温 90℃水浴加热 2滴FeCl3溶液 2滴新鲜肝脏研磨液
观察现象 气泡产生情况 无明显气泡 少量气泡 较多气泡 大量气泡
卫生香
复燃情况 / / 卫生香复燃 卫生香剧烈复燃
结论
1、2号试管对照说明:
1、4号试管对照说明:
3、4号试管对照说明:
加热能促进H2O2分解,提高反应速率。
酶具有催化作用。
酶具有高效性。
验证酶的专一性
【考点二】酶的相关实验探究
1.实验原理
方案一:酶相同,底物不同
方案二:底物相同,酶不同
在以下列实验试剂进行选择来设计实验证明酶具有专一性,你的思路是?
实验试剂:淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液、斐林试剂、碘液等。
例如:验证淀粉酶对不同底物(淀粉和蔗糖)的水解作用。
例如:验证不同酶(淀粉酶和蔗糖酶)对淀粉的水解作用。
水解
淀粉
还原糖
水解
蔗糖
还原糖
斐林试剂
水浴加热
砖红色沉淀
非还原糖
+
不能将斐林试剂换成碘液进行检测:因为蔗糖无论分解与否,碘液检测都无现象。
验证酶的专一性
【考点二】酶的相关实验探究
2.实验过程及结论
方案一:验证淀粉酶对不同底物(淀粉和蔗糖)的水解作用
分组编号 试管1 试管2
步骤1
步骤2
步骤3
步骤4
实验结果
实验结论
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
分别加入2滴淀粉酶溶液,振荡后放入60℃热水中反应5min
分别加入2mL斐林试剂,振荡后水浴加热1min
观察两支试管中溶液颜色变化
出现砖红色沉淀
无明显变化(蓝色)
淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解,说明酶具有专一性。
酶的最适温度
自变量:
因变量:
无关变量:
底物种类
底物是否被水解(试剂检测颜色变化)
底物浓度与用量;酶的种类、浓度与用量;环境温度、PH等
点击进行虚拟仿真实验
验证酶的专一性
【考点二】酶的相关实验探究
2.实验过程及结论
方案二:验证不同酶(淀粉酶和蔗糖酶)对淀粉的水解作用
分组编号 试管1 试管2
步骤1
步骤2
步骤3
步骤4
步骤5
实验结果
实验结论
分别加入2mL淀粉溶液
加入2滴淀粉酶溶液
振荡后放入60℃热水中反应5min
分别加入2mL斐林试剂,振荡后水浴加热1min
观察两支试管中溶液颜色变化
加入2滴蔗糖酶溶液
出现砖红色沉淀
无明显变化(蓝色)
淀粉只能被淀粉酶催化水解,不能被蔗糖酶水解,说明酶具有专一性。
酶的最适温度
自变量:
因变量:
无关变量:
酶的种类
底物是否被水解(试剂检测颜色变化)
底物的种类、浓度与用量;酶的浓度与用量、环境温度、PH等
点击进行虚拟仿真实验
验证酶的专一性
【考点二】酶的相关实验探究
考向 与酶有关的实验探究[科学探究]
1.(2025·江苏卷,8)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( )
A.丙组步骤②应加入2 mL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
步骤 甲组 乙组 丙组
① 加入2 mL淀粉溶液 加入2 mL淀粉溶液 加入2 mL蔗糖溶液
② 加入2 mL淀粉酶溶液 加入2 mL蒸馏水 ?
③ 60 ℃水浴加热,然后各加入2 mL斐林试剂,再60 ℃水浴加热
探究温度对酶活性的影响
【考点二】酶的相关实验探究
1.实验材料与试剂
实验材料
检测试剂
淀粉溶液、淀粉酶
碘液
不选择H2O2和H2O2酶的原因:
H2O2受热易分解,不能说明是通过影响酶活性来促进分解的。
不选择斐林试剂的原因:
本实验需要严格控制温度,而斐林试剂需要在50-65℃水浴加热。
2.实验思路
淀粉
淀粉酶
各自在对应温度下保温
混合后在对应温度下保温
滴加碘液,观察颜色变化
底物与酶先保温再混合的原因:
酶具有高效性,防止还未调好温度反应就已经发生。
点击进行虚拟仿真实验
探究温度对酶活性的影响
【考点二】酶的相关实验探究
3.实验过程与结论
试管编号 1 2 3 4 5 6
实验步骤 一
二
三
四
五
实验现象
实验结论
不能说明60℃就是淀粉酶最适温度,还需进一步缩小温度梯度进行实验。
2mL淀粉酶溶液
2mL淀粉酶溶液
2mL淀粉酶溶液
2mL淀粉
溶液
2mL淀粉
溶液
2mL淀粉
溶液
0 ℃冰水中保温5 min
60 ℃温水中保温5 min
100 ℃沸水中保温5 min
1与2试管液体混合后摇匀
3与4试管液体混合后摇匀
5与6试管液体混合后摇匀
0 ℃冰水中保温5 min
60 ℃温水中保温5 min
100 ℃沸水中保温5 min
取出试管分别滴加2滴碘液,摇匀后观察现象
出现蓝色
无明显变化
出现蓝色
酶发挥催化作用需要适宜的温度条件,温度过高和过低都将影响酶的活性。
自变量:
因变量:
无关变量:
温度
淀粉是否被水解(试剂检测颜色变化)
底物的种类、浓度与用量;酶的种类、浓度与用量;环境PH等
探究温度对酶活性的影响
【考点二】酶的相关实验探究
考向 与酶有关的实验探究[科学探究]
2.(2025·浙江1月选考,10) 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。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4~6
min
D.若实验后再将组5放置在57 ℃,则滤
液变澄清时间为6 min
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 50 min未澄清
探究PH对酶活性的影响
【考点二】酶的相关实验探究
1.实验材料
H2O2溶液、H2O2酶
不选择淀粉和淀粉酶的原因:
淀粉遇酸易分解,不能说明是通过影响酶活性来促进分解的。
2.实验思路
H2O2酶溶液
加入缓冲液调PH
加入H2O2溶液
观察气泡产生情况
不先加H2O2溶液的原因:
防止H2O2在未加入酶的情况下就开始分解。
底物与酶先调好PH再混合的原因:
酶具有高效性,防止还未调好PH反应就已经发生。
点击进行虚拟仿真实验
探究PH对酶活性的影响
【考点二】酶的相关实验探究
3.实验过程与结论
分组编号 试管1 试管2 试管3
步骤一
步骤二
步骤三
实验现象
结论
分别加入2滴H2O2酶溶液
加入1ml蒸馏水
加入1ml HCl溶液
加入1ml NaOH溶液
分别加入2ml H2O2溶液
产生大量气泡
无明显现象
无明显现象
酶发挥催化作用需要适宜的PH条件,PH过高和过低都将影响酶的活性。
自变量:
因变量:
无关变量:
PH
O2产生量(气泡产生情况)
底物的种类、浓度与用量;酶的种类、浓度与用量;环境温度等
探究PH对酶活性的影响
【考点二】酶的相关实验探究
考向 与酶有关的实验探究[科学探究]
3.(2025·江西卷,7)芸香糖苷酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物生产槲皮素、柚皮素和橙皮素等活性物质,具有重要的应用前景。研究人员比较了芸香糖苷酶 Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的酶学性质,部分结果如表。下列叙述正确的是( )
A.酶Ⅰ的反应温度升高20 ℃,其他条件不变,酶Ⅰ与酶Ⅱ活性
一致
B.三种酶在最适的温度和pH条件下,催化底物的活性相同
C.三种酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物,表明它们具有
专一性
D.三种酶的空间结构会因环境温度和pH的改变而发生
变化
芸香糖苷酶 最适温度/℃ 最适pH
Ⅰ 50 4.0
Ⅱ 70 4.0
Ⅲ 40 6.0
【考点二】酶的相关实验探究
[情境探究长句]某生物兴趣小组对粳稻、籼稻和杂交稻三种水稻品种中的H2O2酶活性进行了实验研究,实验结果如下表所示。请回答下列问题:
(1)本实验的目的是探究___________________________________________________________________。
设计实验时,各实验组应遵循_________________________________________原则。
(2)分析表中数据可知,在一定浓度范围内,Cd2+、Cu2+都能抑制H2O2酶的活性,且相同浓度的Cu2+的抑制作用_____Cd2+。Cd2+、Cu2+对H2O2酶活性的影响主要取决于________________。
(3)Cd2+、Cu2+等重金属离子影响了H2O2酶的___________,从而引起酶活性的改变。
H2O2酶活性/[U·
(g-1·FW)-1]
水稻品种 重金属离子及浓度
Cd2+/ (mmol·L-1) Cu2+/(mmol·L-1)
0 0.5 1.0 1.5 0 0.5 1.0 1.5
粳稻 80 40 38 25 80 30 25 10
籼稻 80 35 30 20 80 20 10 8
杂交稻 85 30 20 10 85 10 8 1
不同浓度的Cd2+和Cu2+对不同水稻品种中H2O2酶活性的影响
单一变量、等量、对照、平行重复
大于
重金属种类和浓度
空间结构
【考点二】酶的相关实验探究
[情境探究长句]某生物兴趣小组对粳稻、籼稻和杂交稻三种水稻品种中的H2O2酶活性进行了实验研究,实验结果如下表所示。请回答下列问题:
(1)本实验的目的是探究___________________________________________________________________。
设计实验时,各实验组应遵循_________________________________________原则。
(2)分析表中数据可知,在一定浓度范围内,Cd2+、Cu2+都能抑制H2O2酶的活性,且相同浓度的Cu2+的抑制作用_____Cd2+。Cd2+、Cu2+对H2O2酶活性的影响主要取决于________________。
(3)Cd2+、Cu2+等重金属离子影响了H2O2酶的___________,从而引起酶活性的改变。
H2O2酶活性/[U·
(g-1·FW)-1]
水稻品种 重金属离子及浓度
Cd2+/ (mmol·L-1) Cu2+/(mmol·L-1)
0 0.5 1.0 1.5 0 0.5 1.0 1.5
粳稻 80 40 38 25 80 30 25 10
籼稻 80 35 30 20 80 20 10 8
杂交稻 85 30 20 10 85 10 8 1
不同浓度的Cd2+和Cu2+对不同水稻品种中H2O2酶活性的影响
单一变量、等量、对照、平行重复
大于
重金属种类和浓度
空间结构
考点三
ATP的
结构和功能
【考点三】ATP的结构和功能
ATP的结构
1.中文名称
腺苷三磷酸
ATP结构式
腺嘌呤
核糖
磷酸基团*3
P
A
~
P
~
P
腺嘌呤
核糖
磷酸基团*3
腺苷(A)
高能磷酸键
2.组成元素
C、H、O、N、P
3.化学组成
1分子腺嘌呤
1分子核糖
3分子磷酸基团
4.结构简式
A — P ~ P ~ P
5.ATP与ADP、RNA的关系
【考点三】ATP的结构和功能
ATP的结构
1.中文名称
腺苷三磷酸
2.组成元素
C、H、O、N、P
3.化学组成
1分子腺嘌呤
1分子核糖
3分子磷酸基团
4.结构简式
A — P ~ P ~ P
5.ATP与ADP、RNA的关系
P
A
~
P
~
P
腺嘌呤
核糖
磷酸基团*3
腺苷(A)
高能磷酸键
腺苷一磷酸(AMP)
腺苷二磷酸(ADP)
腺苷三磷酸(ATP)
腺嘌呤核糖核苷酸
(RNA的基本单位之一)
A
T
P
-
~
腺苷=腺嘌呤+核糖
三(Three)
磷酸基团
高能磷酸键
普通磷酸键
【考点三】ATP的结构和功能
ATP的结构
6.ATP的供能原理
由于两个相邻磷酸都带负电相互排斥等原因,使得高能磷酸键不稳定,末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势,具有较高的转移势能。
1 molATP水解时释放的能量高达30.54 kJ,水解时释放能量在20.92kJ/mol以上的化合物叫作高能化合物。
水解
ATP
ADP
+
末端的
磷酸基团
+
30.54J/mol
能量
[深度思考] 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:________________________________________________________________________________
___________________________________。
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带32P标记的ATP是重新合成。
【考点三】ATP的结构和功能
ATP的结构
7.其他的直接能源物质
细胞中大多数生命活动都是由ATP直接提供能量,但并非唯一的直接能源物质,NTP和dNTP也可作为直接能源物质。
NTP
dNTP
ATP
UTP
CTP
GTP
dATP
dTTP
dCTP
dGTP
【考点三】ATP的结构和功能
ATP与ADP的相互转化
1.相互转化的过程
ATP
ADP
Pi
能量
来源:
去向:
远A的高能磷酸键
用于各项生命活动
ATP
水解酶
ATP水解的发生场所:生物体各需能部位
如主动运输、肌肉收缩、吸能反应、生物发电发光、大脑思考等
Pi
能量
光能(光合作用)、化学能(呼吸作用)
储存在ATP(远离A的高能磷酸键)中
来源:
去向:
ATP
合成酶
ATP合成的发生场所:
叶绿体(类囊体薄膜)、
细胞质基质、
线粒体
挟能量与其他分子结合使该分子发生变化
【考点三】ATP的结构和功能
ATP与ADP的相互转化
2.AT合成与水解的过程及场所
场所 过程
细胞质基质 发生ATP的合成:
发生ATP的水解:
叶绿体 发生ATP的合成:
发生ATP的水解:
线粒体 发生ATP的合成:
发生ATP的水解:
细胞膜 发生ATP的水解:
核糖体 发生ATP的水解:
细胞核 发生ATP的水解:
细胞呼吸第一阶段
一些吸能反应
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
不是所有的生命活动都需要ATP水解供能,如被动运输、暗反应中CO2固定、水解反应等都不消耗ATP。
注意:光反应产生的ATP一般只提供给暗反应,其他生命活动需要的能量由细胞呼吸产生的ATP提供。
水解
【考点三】ATP的结构和功能
ATP与ADP的相互转化
3.反应式
不是可逆反应:①所需酶不同②能量的来源和去向不同③发生场所不同
4.特点
(1)ATP和ADP的转化是时刻不停地发生且处于动态平衡的。
(2)细胞内ATP的含量很少,但转化快。
(3)ATP和ADP相互的转化的能量供应机制,在所有生物的细胞内普遍存在,这体现了生物界的统一性。
【考点三】ATP的结构和功能
ATP的利用
1.ATP为主动运输供能的过程
Ca2+与载体蛋白结合
磷酸基团与载体蛋白结合并伴随能量转移
(载体蛋白的磷酸化)
载体蛋白空间结构改变
激活
ATP水解酶
Ca2+运输完成
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。
【考点三】ATP的结构和功能
ATP的利用
2.磷酸化与去磷酸化
含义
磷酸化是一种可逆的修饰过程,在相应的位置上,加上磷酸基团称为磷酸化,将磷酸基团通过磷酸酶去除称为去磷酸化。
实例
光合磷酸化:ADP加上磷酸基团发生在叶绿体内
氧化磷酸化:ADP加上磷酸基团发生在线粒体内
蛋白质磷酸化与去磷酸化:
能量向ATP转移
蛋白质
蛋白质
P
ATP水解提供
蛋白质
磷酸化
蛋白磷酸酶
Pi
蛋白质
去磷酸化
蛋白激酶
Pi
【考点三】ATP的结构和功能
ATP的利用
考向1 ATP的结构和功能[结构与功能观]
1.(2025·河北卷,1)ATP是一种能为生命活动供能的化合物,下列不消耗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
2.(2025·河南天一大联考)如图是ATP分子的结构式,相关叙述正确的是( )
A.ATP水解的过程常伴随放能反应的发生
B.③脱离ATP后,挟能量可使载体蛋白等分子磷酸化
C.所有生物体都存在ATP与ADP相互转化的能量供应机制
D.①②③脱离后,ATP剩下的部分成为RNA分子的基本单位之一
【考点三】ATP的结构和功能
ATP的利用
考向2 ATP的利用[生命观念]
4.(2026·广东深圳高中质检)下图为生物体内“泵”的3种类型,相关叙述错误的是( )
A.P型离子泵中的Ca2+泵磷酸化后运输Ca2+时构象不改变
B.神经细胞内高K+低Na+的环境依靠P型离子泵来维持
C.溶酶体膜上存在的V型质子泵将H+运入溶酶体
D.F型质子泵广泛分布于线粒体内膜和类囊体薄膜上
【考点三】ATP的结构和功能
ATP的利用
3.吸能反应与放能反应
吸能反应
放能反应
含义
举例
能量来源
需要吸收能量才能进行的反应称为吸能反应
蛋白质的合成
吸能反应需要的能量由ATP水解提供
含义
举例
能量去向
反应过程中会释放能量的反应称为放能反应
葡萄糖的氧化分解
放能反应释放的能量一般用于ATP合成
【考点三】ATP的结构和功能
ATP的利用
考向2 ATP的利用[生命观念]
3.(2026·哈师大附中质检)磷酸化是指将一个磷酸基团导入一个有机分子,如蛋白质磷酸化、核苷酸磷酸化等。下列关于磷酸化的叙述错误的是( )
A.蛋白质磷酸化过程中伴随着ATP的水解,属于吸能反应
B.蛋白质磷酸化和去磷酸化过程中的相关物质和能量都能重复利用
C.蛋白质去磷酸化过程中伴随着ATP的合成,属于放能反应
D.细胞膜上的载体蛋白经磷酸化后被活化,有利于主动运输
【考点三】ATP的结构和功能
ATP的利用
4.验证萤火虫发光的直接供能物质是ATP
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。
发光机理
实验过程
【考点三】ATP的结构和功能
ATP的利用
5.ATP产生量与O2供给量的关系
O2供给量
ATP
产生量
O
A
A点:无氧呼吸产生少量ATP
B
AB段:O2供给量增加,有氧呼吸加强,产生ATP增多
O2供给量
ATP
产生量
O
A
只进行无氧呼吸提供少量ATP,如哺乳动物成熟红细胞
B点后:ATP产生受酶、ADP等限制
【考点三】ATP的结构和功能
细胞中的能源物质
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
ATP≠能量,不能认为ATP是细胞可以直接利用的能量。
蛋白质
脂肪
“不动产”
“定期存款”
糖类
ATP
“活期存款”
“现金”
脂肪和糖类中的化学能多且稳定,ATP中的化学能少但活跃,可直接利用。
【考点三】ATP的结构和功能
[考点速览]
(1)腺苷三磷酸分子由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成。(2022·浙江1月选考,3A)( )
(2)ATP必须在有氧条件下合成。(2021·北京卷,1B)( )
(3)线粒体、叶绿体和高尔基体都是合成ATP的场所。(2019·全国卷Ⅲ,1C)( )
(4)唾液淀粉酶水解淀粉的过程需ATP水解提供能量。(2019·天津卷,2A)( )
长句规范表达
1.什么是活化能?(必修一P78)
2.写出酶的三大特性并分别用一句话解释其含义。(必修一P81-P84)
3.过酸、过碱、温度过高或过低对酶有何影响?(必修一P84)
4.ATP的供能原理是什么?(必修一P86)
(注意:以上问题请大家在课本上寻找原句来回答,并规范抄写在作业本上)
Lavf58.20.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.57(gap_fixed:False)
Lavf58.30.100
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