一輪復習必修一分子與細胞細胞各種化合物復雜結構代謝活動生命進程構成具有進行發展第七講

酶和ATP1.說明酶催化代謝反應的實質及特征。2.活動：探究影響酶活性的因素。3．能夠說出ATP的化學組成和特點。4．能正確寫出ATP的分子簡式，并能指出其中的符號代表的意義。5．能夠說明ATP在能量代謝中的作用。復習目標要求概念圖概念圖主要考點

必備知識考點一酶的本質、作用及特性考點二探究酶的專一性、高效性及影響酶活性的因素考點三ATP的結構與功能酶的本質、作用及特性考點一什么是酶，酶有什么特性？酶的活性受哪些條件影響？如何證明酶的高效性、專一性？探究影響酶活性的條件的實驗有哪些注意事項？問題導入1.細胞代謝：細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統稱為細胞代謝。

細胞代謝離不開酶。酶1酶2酶3酶11酶5酶6酶12酶8酶9酶10酶14酶7酶13酶15酶16酶17酶18細胞內化學反應注意：主要場所是細胞質基質。一、細胞代謝巴斯德之前：發酵是純化學反應，與生命活動無關。發酵與活細胞有關，發酵是整個細胞而不是細胞中某種物質起作用。引起發酵的是細胞中的某些物質，但這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發揮作用酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎后繼續起到催化作用，就像在活酵母細胞中一樣。巴斯德李比希畢希納發現了起催化作用的物質——酶二、酶本質的探索歷程薩姆納：從刀豆中提純脲酶，并證明其化學本質是蛋白質發現少數RNA具有催化功能，稱為核酶。薩姆納之后科學家們獲得胃蛋白酶，胰蛋白酶等許多酶的結晶，并證明這些酶的化學本質是蛋白質。切赫、奧爾特曼發現了絕大多數酶是蛋白質，少數RNA。二、酶本質的探索歷程教材隱性知識：源于必修1P79“關于酶本質的探索”：巴斯德認為釀酒中的發酵是由酵母菌細胞的存在所致，沒有活細胞就不能產生酒精；李比希卻認為引起發酵的只是酵母菌細胞中的某些物質，不一定需要活的細胞。請你利用酵母菌細胞、研磨和過濾裝置、葡萄糖溶液等材料設計一個實驗來結束這一爭論。提示：將酵母菌細胞研磨粉碎、加水攪拌后過濾，將提取液加入葡萄糖溶液中，也能產生酒精，說明引起發酵的是一種化學物質(模擬畢希納的實驗)。二、酶本質的探索歷程①酶的本質及生理功能化學本質絕大多數是______少數是______合成原料__________________合成場所核糖體細胞核(真核細胞)來源一般來說，活細胞(哺乳動物成熟的紅細胞除外)都能產生酶作用場所細胞內外或生物體內外均可生理功能具有生物__________作用本質蛋白質RNA氨基酸核糖核苷酸催化作用降低化學反應的活化能三、酶的本質和功能②正確理解有關酶的本質和作用項目錯誤說法正確理解產生場所具有分泌功能的細胞才能產生活細胞(不考慮哺乳動物成熟的紅細胞等)化學本質蛋白質有機物(大多數為蛋白質，少數為RNA)作用場所只在細胞內起催化作用可在細胞內、細胞外、體外發揮作用溫度影響低溫和高溫均使酶變性失活低溫只抑制酶的活性，不會使酶變性失活；高溫使酶變性失活作用酶具有調節、催化等多種功能酶只起催化作用來源有的可來源于食物等酶只在生物體內合成三、酶的本質和功能項目酶激素來源及作用場所活細胞產生；細胞內或細胞外發揮作用專門的內分泌腺或特定部位細胞產生；一般細胞外發揮作用化學本質絕大多數是蛋白質，少數是RNA固醇類、多肽、蛋白質、氨基酸衍生物、脂質生物功能催化作用調節作用共性在生物體內均屬高效能物質，即含量少、作用大、生物代謝不可缺少③酶和激素的比較三、酶的本質和功能例：關于人體內酶和激素的敘述，錯誤的是()A．酶和激素都是在特定細胞的核糖體中合成的B．酶和激素都與物質和能量代謝有關C．能產生激素的細胞不一定能產生酶D．能產生酶的細胞不一定能產生激素E．激素一經靶細胞接受并起作用后就被滅活，酶反應前后不改變F．激素產生后一般作用于其他細胞G．激素和酶都具有高效性，非細胞條件下也能發揮作用H．一種酶只催化一種物質的反應，一種激素只作用于一種細胞I.某些激素的調節作用是通過影響酶的活性實現的ACGH都不一定是蛋白質活細胞都能產生酶③酶和激素的比較A.設計思路：從酶的化學本質上來講，絕大多數的酶是蛋白質，少數的酶是RNA。所以對酶本質的鑒定常常是變相地考查蛋白質或RNA的鑒定方法。④鑒定酶的本質某種酶+蛋白酶加入酶的底物底物沒有被催化→該酶是蛋白質底物被催化→該酶是RNAB.方案:三、酶的本質和功能甲酶：核酶，化學本質為RNA乙酶：化學本質為蛋白質酶本質的探究，采取減法原理用RNA酶處理甲酶和乙酶，測定該酶的活性，與本實驗進行相互對照。④鑒定酶的本質B.方案:三、酶的本質和功能酶的作用機理：降低化學反應的活化能

加熱分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量活化能H2O2常態H2O2活躍態提醒

①加熱不能降低化學反應的活化能，但是可以為反應提供能量。②酶可以重復多次利用，不會立即被降解。四、酶的作用機理分析圖中①表示：圖中②表示：圖中④表示：無催化劑時化學反應所需的活化能。無機催化劑催化時化學反應所需的活化能。酶催化時化學反應所需的活化能。圖中③表示：圖中⑤表示：無機催化劑降低的活化能酶降低的活化能更顯著地降低化學反應的活化能四、酶的作用機理分析與無機催化劑相比:

不改變反應的平衡點，只是縮短了到達平衡點的時間與無機催化劑相比:

酶和無機催化劑在反應前后數量和性質不發生改變，一段時間內可以重復利用。四、酶的作用機理分析A.消化酶：是一類水解酶。有的由消化腺分泌到下消化道中,屬于胞外酶，有的則參與細胞內消化，如溶酶體中的一些酶。

淀粉酶、麥芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶、脂肪酶、蛋白酶、肽

酶、等。

可對應催化相關大分子的水解，如淀粉酶催化淀粉水解，蛋白酶催化蛋白質水解等。P一84【歸納概括】關注常考的酶及其作用B.溶酶體酶一類酸性水解酶，參與細胞內消化。溶酶體膜破壞，釋放大量水解酶時，對細胞結構有破壞。如硅肺。P一49、53【歸納概括】關注常考的酶及其作用C.溶菌酶：破壞細菌細胞壁中的肽聚糖。參與非特異性免疫，噬菌體在侵染大腸桿菌時會釋放溶菌酶。D.脲酶：分解尿素的酶，專一性強。是第一個被分離提純的酶。廣泛分布于植物的種子中，但以大豆、刀豆中含量豐富。也存在于動物血液和尿中。某些微生物也能分泌脲酶。CO(NH2)2+H2O脲酶CO2+2NH3P選一68P一79【歸納概括】關注常考的酶及其作用E.過氧化氫酶：過氧化氫酶存在于動植物細胞中，特別在動物肝臟濃度最高。將有毒的過氧化氫分解為水和氧氣。2H2O2過氧化氫酶2H2O+O2F.酪氨酸酶：催化酪氨酸轉變為黑色素的關鍵酶白化病是由于缺乏酪氨酸酶基因老年白發是由于細胞衰老，酪氨酸酶活性下降。白癜風主要是由于血液中存在酪氨酸酶抗體或酪氨酸合

成障礙等，導致皮膚局部黑色素生成減少，出現

白斑。P一77P一124P二71【歸納概括】關注常考的酶及其作用G.中法則中的酶：DNA復制：以DNA為模板的DNA聚合酶（催化單個脫氧核苷酸聚合到

DNA片段上形成脫氧核苷酸鏈，作用部位是磷酸二酯鍵。）逆轉錄：以RNA為模板的DNA聚合酶(即逆轉錄酶)轉錄：以DNA為模板的RNA聚合酶（催化單個核糖核苷酸聚合到RNA

片段上形成核糖核苷酸鏈，作用部位是磷酸二酯鍵。）RNA復制：以RNA為模板的RNA聚合酶(即RNA復制酶)端粒酶：一種由催化蛋白和RNA模板組成的酶，可合成由于DNA而缺

失的染色體末端的DNA，具有逆轉錄酶活性。端粒酶在干細胞

和生殖細胞中有活性，在體細胞中沒有活性。在腫瘤中被重新

激活，從而使癌細胞具備無限增殖的條件。

核酸水解酶：DNA酶〈DNA水解RNA水解RNA酶〈可用于遺傳物質化學本質探究（如艾弗里實驗中用到的DNA酶）P二44P一124P二69P二55P二69P二65H.纖維素酶、果膠酶：主要用于破壞植物細胞壁。纖維素葡萄糖纖維素酶果膠半乳糖醛酸果膠酶用于制備植物細胞的原生質體。限制酶DNA連接酶耐高溫DNA聚合酶I.基因工程中的酶P選三38P選三71、77【歸納概括】關注常考的酶及其作用習題鞏固1.(2022·南京模擬)20世紀80年代，科學家發現了一種RNaseP酶，是由20%的蛋白質和80%的RNA組成的，如果將這種酶中的蛋白質除去，并提高Mg2＋的濃度，則留下來的RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性，這一結果表明(

)A．該RNA具有生物催化作用B．酶是由RNA和蛋白質組成的C．酶的化學本質是蛋白質D．絕大多數的酶是蛋白質，少數是RNAA習題鞏固2.(2021·湖北適應性測試)在生物體內，酶是具有催化作用的有機物。下列關于酶的敘述，錯誤的是(

)A．過氧化氫酶、脲酶和麥芽糖酶的化學本質都是蛋白質B．DNA聚合酶和DNA連接酶都能催化磷酸二酯鍵的形成C．胰蛋白酶的合成及分泌與核糖體、內質網和高爾基體有關D．淀粉酶和鹽酸通過降低反應物的活化能催化淀粉水解D習題鞏固3.端粒酶由RNA和蛋白質組成，該酶能結合到端粒上，以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈。下列敘述正確的是（）A.大腸桿菌擬核的DNA中含有端粒B.端粒酶中的蛋白質為RNA聚合酶C.正常人細胞的每條染色體兩端都含有端粒DNAD.正常體細胞的端粒DNA隨細胞分裂次數增加而變長C高效性專一性作用條件較溫和酶的催化效率是無機催化劑的107

～1013倍。每一種酶只能催化一種或一類化學反應。有適宜的溫度、有適宜的pH。五、酶的特性1.酶具有高效性酶的催化效率一般是無機催化劑的

倍。107

～1013意義①保證了細胞代謝快速有效地進行。②保證了細胞內能量供應的穩定。加酶加無機催化劑不加催化劑時間產物的量1.酶只能縮短達到化學平衡所需的時間，不改變化學反應的平衡點。2.酶不能改變最終生成物的量。五、酶的特性2.專一性一種酶只能催化一種或一類化學反應使細胞代謝能夠有條不紊的進行還有哪些物質具有特異性或專一性？激素tRNA轉運蛋白抗體受體神經遞質細胞因子五、酶的特性意義：A.酶：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。如限制性核酸內切酶只能識別特定的脫氧核苷酸序列，并在特定位置切割兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵B.載體：某些物質通過細胞膜時需要載體協助，不同物質所需載體不同，載體的專一性是細胞膜選擇透過性的基礎。C.激素：激素特異性地作用于靶細胞、靶器官，其原因在于它的靶細胞膜或胞內存在與該激素特異性結合的受體。D.抗體：一種抗體只能與相應的抗原發生特異性結合。E.神經遞質：由突觸前膜釋放，作用于突觸后膜，產生抑制或興奮F.tRNA：tRNA有61種，每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸。擴展：具有“專一性”的物質五、酶的特性a.鎖鑰學說

酶有一定的空間結構，酶在反應中與底物的關系就像鑰匙和鎖的關系，它們的空間結構必須相互結合形成復合物才能發生反應。五、酶的特性2.專一性b.誘導契合學說

酶活性部位不是剛性不變的，其形狀可在結合底物時有所改變，即底物與酶活性部位結合，會誘導酶發生構象變化，使酶的活性中心變得與底物的結構互補，兩者相互契合，從而發揮催化功能。五、酶的特性2.專一性五、酶的特性3.作用條件較溫和①溫度對酶活性的影響：溫度酶活性最適溫度abc0隨著溫度降低，酶活性下降，若溫度升高可恢復。隨著溫度升高，酶活性下降，溫度降低時不可恢復。

低溫使酶活性受抑制，但酶的空間結構穩定，溫度恢復，酶活性可以恢復。（低溫保存）高溫使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活。(高溫變性)溫度不同，酶活性可能相同，如a、c。②pH對酶活性的影響：隨著pH降低，酶活性下降，若pH升高不可恢復。隨著pH升高，酶活性下降，pH降低時不可恢復。

強酸、強堿會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活。(蛋白質變性)pH酶活性最適pHabc0五、酶的特性3.作用條件較溫和☆酶促反應速率與酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反應速率表示。六、影響酶促反應速率的因素溫度、pH、底物濃度、酶濃度甲乙丙丁反應物濃度①丙圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應速率隨底物濃度

增加而

，但當底物達到一定濃度后，受酶數量的限制，

酶促反應速率

。加快不再增加②乙圖：在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應速率與酶濃度

成

。正比七、酶促反應速率的影響曲線分析1.用某種酶進行有關實驗的結果如下圖所示，錯誤的是（）A.該酶的最適催化溫度不確定B.圖2和圖4能說明該酶一定不是胃蛋白酶C.由圖4實驗結果可知酶具有高效性D.由圖3實驗結果可知Cl－是酶的激活劑C習題鞏固習題鞏固4.下列關于酶的敘述正確的是（）①酶具有催化作用，并都能與雙縮脲試劑反應呈紫色②酶通過提供反應所需的活化能提高反應速率③蛋白酶能催化不同的蛋白質水解，因此酶不具有專一性④細胞代謝能夠有條不紊地進行，主要由酶的高效性決定⑤酶是由具有分泌功能的細胞產生的⑥酶既可作為催化劑，也可以作為另一個反應的底物A.③⑤⑥

B.②③⑥

C.③⑥

D.⑥D一、易錯辨析1.酶分子在催化反應完成后立即被降解成氨基酸。()2.酶可降低過氧化氫分解反應的活化能而無機催化劑不能。()3.酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應的底物。()4.產生激素的細胞一定產生酶，但是產生酶的細胞不一定產生激素。()5.在稀蛋清液中加入蛋白酶后，再加入雙縮脲試劑，由于蛋清液中的蛋白質被分解，因此不再發生紫色反應。()6.酸既能催化蛋白質水解，也能催化脂肪水解，還能催化淀粉水解(

)√××√×√填空默寫：1.(必修1P78)活化能：__________________________________________所需要的能量。2.(必修1P78)與無機催化劑相比，酶

的作用更顯著，催化效率更高。3.(必修1P81)酶是

產生的具有

作用的有機物，其中絕大多數酶是

。4.(必修1P82)酶的專一性是指：

。細胞代謝能夠有條不紊地進行，與酶的

是分不開的。分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態降低活化能活細胞催化蛋白質每一種酶只能催化一種或一類化學反應專一性填空默寫：5.(必修1P84)酶所催化的化學反應一般是在

的條件下進行的。6.(必修1P84)

，會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活。低溫下酶的空間結構

，因此，酶制劑適宜在_______下保存。比較溫和過酸、過堿或溫度過高穩定低溫習題鞏固1.(科學思維)酶具有高效性的原理是

。2.生物體內酶的化學本質：

。酶的特性有____________________________________。3.(科學思維)過酸、過堿或溫度過高使酶永久失活的原因：

。同無機催化劑相比，酶能顯著降低化學反應的活化能絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA高效性、專一性、酶的作用條件較溫和酶的空間結構遭到破壞二、填空默寫(教材必修1·P80“拓展應用”T3延伸思考)如圖表示A、B兩種酶用同一種蛋白酶處理后酶活性與處理時間的關系，據圖分析：①A、B兩種酶的化學本質是否相同？②B酶活性改變的原因是什么？③欲讓A、B兩種酶的變化趨勢換位，應用哪種酶處理？答案：①不相同。A酶能抵抗該種蛋白酶的降解，其化學本質不是蛋白質而是RNA；B酶能被蛋白酶破壞，活性降低，化學本質為蛋白質。②B酶被降解的過程中其分子結構會發生改變，從而使其活性喪失。③應用RNA水解酶處理。考點二探究酶的專一性、高效性及影響酶活性的因素(1)實驗原理通過比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用和意義。(2)實驗目的：如何判斷過氧化氫被分解的快慢？觀察單位時間內產生氣泡的多少觀察帶火星的衛生香的復燃情況實驗一：比較過氧化氫在不同條件下的分解（高效性）(3)實驗材料：①新鮮的質量分數為20%肝臟研磨液；②新配制的體積分數為3%的過氧化氫溶液；③質量分數為3.5%的FeCl3溶液；④各種用具如：量筒、試管、滴管、酒精燈、衛生香等等。1.本實驗為什么要用新鮮的肝臟？如果不是新鮮的肝臟，肝臟中的過氧化氫會被腐生菌分解而減少。制成肝臟研磨液會增大酶與過氧化氫的接觸面積，加快分解速率。2.實驗為什么把肝臟制備成研磨液？實驗一：比較過氧化氫在不同條件下的分解（高效性）

少量氣泡衛生香不復燃①90℃左右的水浴中加熱較多氣泡衛生香變亮②2滴FeCl3溶液③2滴新鮮肝臟研磨液大量氣泡衛生香復燃比較實驗①③說明：比較實驗②③說明：酶具有催化作用。同無機催化劑相比，催化效率更高。質量分數為3.5%的FeCl3溶液和質量分數為20%的新鮮肝臟研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+數，大約是每滴研磨液中過氧化氫酶分子數的25萬倍。實驗一：比較過氧化氫在不同條件下的分解（高效性）組別對照組實驗組變量1234過氧化氫濃度3%3%3%3%劑量2mL2mL2mL2mL反應條件常溫90℃FeCl32滴肝臟研磨液2滴結果產生氣泡無氣泡少量較多大量衛生香燃燒情況不復燃不復燃變亮復燃無關變量無關變量自變量因變量因變量分析本實驗的變量實驗一：比較過氧化氫在不同條件下的分解（高效性）方案一酶相同、底物不同方案二底物相同、酶不同不選碘液鑒定的原因是什么？步驟1淀粉＋淀粉酶蔗糖＋淀粉酶260℃保溫5min3分別加2ml斐林試劑4煮沸1min,使其停止反應現象磚紅色沉淀無顏色變化結論酶具有專一性步驟1淀粉＋淀粉酶淀粉＋蔗糖酶260℃保溫5min3分別加2ml斐林試劑4煮沸1min,使其停止反應現象磚紅色沉淀無顏色變化結論酶具有專一性實驗二：驗證酶的專一性實驗

淀粉遇碘變藍，根據不同溫度下相同時間內反應后的溶液是否出現藍色以及藍色的深淺可以判斷淀粉被水解的量，從而判斷不同溫度下酶的活性。實驗原理藍色淀粉麥芽糖無藍色出現碘液淀粉酶碘液實驗三：驗證酶的作用條件較溫和——溫度實驗設計思路過氧化氫受熱易分解，會對實驗結果造成干擾斐林試劑需水浴加熱，干擾自變量先保溫再混合必須在達到預設的溫度條件后，再讓反應物與酶接觸，避免在未達到預設的溫度時反應物與酶接觸發生反應，影響實驗結果。實驗三：驗證酶的作用條件較溫和——溫度實驗步驟和結果取6支試管，分別編號為1與1′、2與2′、3與3′，并分別進行以下操作。試管編號11′22′33′實驗步驟一2mL淀粉酶溶液2mL可溶性淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL可溶性淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL可溶性淀粉溶液二在冰水中水浴5min在60℃溫水中水浴5min在沸水中水浴5min三1與1′試管內液體混合，搖勻2與2′試管內液體混合，搖勻3與3′試管內液體混合，搖勻實驗三：驗證酶的作用條件較溫和——溫度實驗步驟四在冰水中水浴數分鐘在60℃溫水中水浴數分鐘在沸水中水浴數分鐘五取出試管，分別滴加2滴碘液，搖勻，觀察現象實驗現象呈藍色無藍色出現呈藍色結論酶發揮催化作用需要適宜的溫度條件，溫度過高或過低都會影響酶活性思考：①為何不選斐林試劑鑒定？實驗要嚴格控制溫度，斐林試劑需加熱H2O2常溫常壓可分解，加熱分解更快②實驗材料可不可以選H2O2?實驗三：驗證酶的作用條件較溫和——溫度思路：等梯度溫度下將肉塊和蛋白酶放到一起思路：如何獲得更加準確的最適溫度？如何找到酶的最適溫度？溫度15℃25℃35℃45℃55℃65℃肉塊消失時間3h2h0.8h0.8h1.8h4h溫度35℃37℃39℃41℃43℃45℃肉塊消失時間0.8h0.7h0.4h0.6h0.7h0.8h問題：此為

實驗，能確定酶最適溫度的

值；最適溫度一定在

之間。問題：此為

實驗，能確定酶最適溫度是39℃嗎？

。預大致35℃~45℃正式不能實驗三：驗證酶的作用條件較溫和——溫度實驗原理

過氧化氫可在過氧化氫酶的作用下分解產生氧氣和水，根據不同pH下氣泡產生的快慢可判斷過氧化氫酶的活性。先調pH再混合實驗設計思路實驗三：驗證酶的作用條件較溫和——PH實驗步驟和結果1號試管過氧化氫溶液實驗步驟一二三實驗現象結論2號試管3號試管試管各加入2mL過氧化氫溶液無明顯變化pH＝7pH=12pH＝2各加入2滴過氧化氫酶溶液，2—3min后將點燃的衛生香分別放入試管中過酸、過堿都會影響酶的活性，適宜pH下酶的活性較高。復燃無明顯變化在探究pH對酶活性的影響實驗中，能否選用淀粉和淀粉酶作為實驗材料？不能，因為在酸性條件下淀粉分解也會加快，從而影響實驗結果。實驗三：驗證酶的作用條件較溫和——PH①探究pH對酶活性的影響時，不能用斐林試劑作指示劑，因為

鹽酸會和斐林試劑發生反應，使斐林試劑失去作用。②探究pH對酶活性的影響時，不宜采用淀粉酶催化淀粉的反應，

因為用作鑒定試劑的碘液會和NaOH發生化學反應，使碘與

淀粉生成藍色絡合物的機會大大減少，而且在酸性條件下

淀粉也會被水解，從而影響實驗的觀察效果。實驗三：驗證酶的作用條件較溫和——PH注意一、易錯辨析1．實驗過程中的變化因素稱為變量，其中人為控制的對實驗現象進行處理的因素叫作自變量。(必修1

P78)()2．過氧化氫酶促進過氧化氫分解，因為它給過氧化氫提供能量。(必修1

P78)()3．與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。(必修1

P78)()√×√習題鞏固1.取若干試管分為兩組，A組加入2mL質量分數為3%的可溶性淀粉溶液，B組加入2mL質量分數為3%的蔗糖溶液，然后同時向兩組試管中加入等量的淀粉酶溶液。下列敘述中正確的是(

)A．可利用斐林試劑檢測兩組試管底物是否發生分解，從而驗證酶的專一性B．利用B組設置不同的溫度梯度，可探究淀粉酶作用的最適溫度C．利用A組設置不同的pH梯度，可探究淀粉酶作用的最適pHD．再取一組試管并只加入淀粉溶液，和A、B組比較以驗證酶的高效性A習題鞏固2.真菌分泌的植酸酶作為畜禽飼料添加劑，可提高飼料利用率。科研人員對真菌產生的兩種植酸酶在不同pH條件下活性的差異進行研究，結果如圖。相關敘述錯誤的是(

)A．植酸酶只能在活細胞中產生，可在細胞外發揮作用B．真菌合成的植酸酶需要經高爾基體參與，才能轉運到細胞外C．植酸酶A的最適pH為2或6，植酸酶B的最適pH為6D．兩種酶相比，植酸酶A更適合添加在家畜飼料中Ca.競爭性抑制劑抑制劑與底物競爭酶酶抑制劑底物底物抑制劑酶

抑制劑的結構與酶的活性中心相似，當抑制劑與酶結合時，就阻止了底物與酶結合。

由于競爭性抑制劑與底物競爭酶。因此，增大底物濃度，就是使抑制劑與酶結合的減少，從而減少抑制作用。因此，競爭性抑制劑的抑制作用可以通過增大底物濃度來抵消其抑制作用。四、抑制劑b.非競爭性抑制劑

由于非競爭性抑制劑不與底物競爭，因此，其抑制作用不能通過增加底物的濃度來抵消其抑制作用。酶底物底物酶抑制劑四、抑制劑習題鞏固3.下圖為最適溫度下酶促反應曲線，Km表示反應速率為1/2Vmax時的底物濃度。競爭性抑制劑與底物結構相似，可與底物競爭性結合酶的活性部位；非競爭性抑制劑可與酶的非活性部位不可逆性結合，從而使酶的活性部位功能喪失。下列分析正確的是（）A.適當升高溫度，Vmax和Km均會增大B.加入非競爭性抑制劑，Vmax降低C.加入競爭性抑制劑，Km值降低D.Km值越大，酶與底物親和力越高B習題鞏固4.競爭性抑制劑與被抑制活性的酶的底物通常有結構上的相似性，其能與底物競爭結合酶分子上的活性中心，從而對酶活性產生可逆的抑制作用。圖1表示競爭性抑制劑直接阻礙底物與酶結合的機理；圖2是有無競爭性抑制劑對酶促反應速率的影響曲線。下列相關判斷正確的是（）A.酶的活性中心能和競爭性抑制劑、底物同時結合B.競爭性抑制劑或底物與酶結合，不會導致酶失活C.競爭性抑制劑會增加化學反應所需的活化能D.競爭性抑制劑的抑制作用不能通過增加底物濃度來解除B果膠酶：溶解細胞壁中的果膠加酶洗衣粉：去污力更強含酶牙膏：分解細菌，清新口氣多酶片：治療消化不良溶解細菌的細胞壁：抗菌消炎五、酶的應用考點三ATP的結構與功能ATP的結構簡式、元素組成、化學組成；闡述ATP的功能ATP和ADP是怎樣相互轉化的？這有什么意義？細胞中的哪些生命活動需要ATP提供能量？為什么說ATP是細胞的能量“貨幣”問題導引糖類（1）主要能源物質：葡萄糖（3）被稱為“生命的燃料”：脂肪（2）主要儲能物質：ATP（4）直接能源物質：1.功能:2.中文名稱：3.ATP的結構簡式：驅動細胞生命活動的直接能源物質。腺苷三磷酸A－P～P～P4.ATP的組成元素：C、H、O、N、P

~代表特殊的化學鍵。

兩個相鄰磷酸都帶負電相互排斥，使得這種化學鍵不穩定，末端磷酸基團具有較高的轉移勢能，容易斷裂。

每1mol水解釋放的能量多達30.54KJ，所以說ATP是一種高能磷酸化合物。一、ATP的結構和功能ATP是細胞內生命活動的直接能源物質。(1)實驗證據一、ATP的結構和功能ATP熒光檢測儀基于螢火蟲發光原理(P一89)，利用“熒光素酶—熒光素體系”快速檢測三磷酸腺苷（ATP）。由于所有生物活細胞中含有恒量的ATP，所以ATP含量可以清晰地表明樣品中(食品、藥品、水體等)微生物與其他生物殘余的多少，用于判斷衛生狀況。熒光素+O2+ATP氧化熒光素(發出熒光)熒光素酶熒光強度越強→ATP含量越多→微生物數量越多(2)應用：ATP熒光檢測儀一、ATP的結構和功能

腺嘌呤核糖PPP~~腺苷三磷酸（ATP）A-P~P~P

腺嘌呤核糖核苷酸(AMP）腺苷二磷酸（ADP）腺苷（A)AMP是RNA組成單位之一

ATP并不是細胞內唯一的高能磷酸化合物，高能磷酸化合物在生物體內有很多種，如存在于細胞內的UTP、GTP、CTP及動物體內的磷酸肌酸。ATP的含量很少需要量卻很多，生物體是如何解決這一矛盾？

ATP在細胞內的含量很少，但ATP與ADP轉化速率很快，從而保證細胞內能量的供應。一、ATP的結構和功能1、一個人在劇烈運動狀態下，每分鐘約有0.5kg的ATP分解釋放能量，供運動所需。一個成年人在安靜的狀態下，24h內竟有40kg的ATP被水解。資料：ATP是怎樣來解決這一矛盾的？ATP在細胞內是否大量存在？2、研究表明：人體中ATP的總量只有大約2~10mg，劇烈運動時只能維持3s。

ADPATPATP合成酶水解酶ADP+Pi+能量光合作用呼吸作用細胞質基質、線粒體、葉綠體反應場所用于各項生命活動，如主動運輸、肌肉收縮、發光、發電、物質合成等反應場所生物體的需能部位對細胞的正常生活來說，ATP與ADP的相互轉化是時刻不停地發生并處于動態平衡之中。二、ATP和ADP的相互轉化ATP水解ATP合成反應式ATP→ADP＋Pi＋能量能量＋Pi＋ADP→ATP酶的類型場所能量來源能量去向酶酶ATP水解酶ATP合成酶細胞質基質、線粒體、葉綠體存在于細胞的各個部位特殊的化學能用于各項生命活動儲存在ATP中有機物中的化學能或光能這不是可逆反應，而是一個循環式反應。物質可循環，但能量不可循環。所有細胞的能量供應機制，體現生物界的統一性。二、ATP和ADP的相互轉化1.ATP與ADP之間的相互轉化的過程，反應類型、反應條件、能量的來源、能量的去路、反應場所不同，所以ATP與ADP

之間的相互轉化不是可逆反應。物質是可逆(循環)的，但能量不可逆（不循環）。2.ATP的含量很少，是因為ATP與ADP之間可以發生快速的相互轉化，并且處于動態平衡之中。3.細胞之中ATP與ADP之間的相互轉化的能量供應機制普遍存在，體現了生物界的統一性。4.原核生物(藍藻、光合細菌)光合作用也可以合成ATP，細胞呼吸也能合成ATP。二、ATP和ADP的相互轉化——特點教材隱性知識：源于必修1P87“圖5－4”：①ATP與ADP的相互轉化

(填“是”或“不是”)一個可逆反應。分析原因：_______________________________________________________。②人體內ATP的含量很少，但在劇烈運動時，每分鐘約有0.5kg的ATP轉化為ADP釋放能量，以供運動之需，但人體內ATP總含量并沒有太大變化，請分析原因：_________________________________________________。源于必修1P89“拓展應用”：在植物、動物、細菌和真菌的細胞內，都是以ATP作為能量“貨幣”的，由此說明：_________________________。不是

從物質方面來看是可逆的，從酶、進行的場所、能量的來源等方面來看是不可逆的ATP與ADP時刻不停地發生快速相互轉化，并且處于動態平衡之中生物界具有統一性，也說明種類繁多的生物有著共同的起源二、ATP和ADP的相互轉化——特點ATP合成酶水解酶ADP+Pi+能量ATP水解伴隨細胞發生吸能反應ATP合成伴隨細胞發生放能反應放能反應：

需要吸收能量，由ATP水解提供能量。如蛋白質的合成等。釋放能量，儲存在ATP中，為吸能反應直接供能。如葡萄糖的氧化分解等。ATP在吸能反應和放能反應之間流通，是細胞內流通的能量“貨幣”，滿足細胞各項生命活動對能量的需求。吸能反應：三、ATP——細胞的能量貨幣④植物細胞可以通過

形成ATP，而動物細胞只能通過

形成ATP。⑤植物光合作用光反應階段產生的ATP主要用于

，一般不用于其他生命活動；植物或動物細胞呼吸產生的ATP才能用于多種生命活動。光合作用和細胞呼吸細胞呼吸ATP與ADP相互轉化是細胞中吸能反應和放能反應的橋梁暗反應多角度理解ATP的合成與水解①參與Ca2+主動運輸的載體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當膜內側的Ca2+與其相應位點結合時，其酶活性就被激活了。①②③(3ATP的利用舉例②在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基團脫離下來與載體蛋白結合，這一過程伴隨能量的轉移，這就是載體蛋白磷酸化。③載體蛋白磷酸化導致其空間結構發生變化，使Ca2+的結合位點轉向膜外側，將Ca2+釋放到膜外側。四、ATP的利用

ATP水解釋放的磷酸基團使蛋白質等分子磷酸化。這些分子被磷酸化后，發生活性變化，空間結構也被改變，因而可以參與各種化學反應。OO2供給量ATP產生量ABC甲1.甲圖表示可進行有氧呼吸細胞中，

ATP產生量與O2供給量的關系。①A點表示在無氧條件下，細胞可通過無氧呼吸分解有機物，產生少量ATP。②AB段表示隨著O2供給量增多，有氧呼吸明顯加強，通過有氧呼吸分解有機物釋放的能量增多，ATP的產生量隨之增加。③BC段表示O2供給量超過一定范圍后，ATP的產生量不再增加，此時的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。五、ATP產生量與O2供給量的關系分析ATP產生量OO2供給量乙2.乙圖可表示哺乳動物成熟的紅細胞中

ATP來自無氧呼吸，與O2無關。×(1)淀粉水解成葡萄糖時伴隨有ATP的生成(

)(2)人成熟紅細胞無細胞核和眾多的細胞器，所以不能合成ATP(

)(3)人劇烈運動時，細胞中ATP的含量會明顯降低(

)(4)線粒體內膜、內質網膜和葉綠體中進行光反應的膜結構中都能

合成ATP

(

)(5)ATP水解釋放的能量可用于細胞內的吸能反應(

)(6)無氧條件下，光合作用是葉肉細胞產生ATP的唯一來源(

)×××√×五、ATP產生量與O2供給量的關系分析教材隱性知識：源于必修1P86“相關信息”：腺苷腺苷腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤ATP與DNA、RNA、核苷酸的聯系2.ATP的其他功能1.ATP水解掉兩個磷酸基團后，形成AMP，作為合成RNA的原料。ATP注射液是一種用于心功能不全、腦出血后遺癥等疾病的輔助治療藥物，是作為細胞間傳遞信息的信號分子而起作用，并不是為細胞提供能量。功能誤解：作為細胞間傳遞信息的信號分子例6.（2021衡水月考2）研究證實ATP既是“能量通貨”，也可作為神經細胞間信息傳遞中的一種信號分子，其作為信號分子的作用機理如圖所示，請分析回答下列問題：(1)神經細胞中的ATP主要來自__________(生理過程)。研究發現，正常成年人安靜狀態下24h有40kgATP發生轉化，而細胞內ADP、ATP的濃度僅為2～10mmol/L，為滿足能量需要，人體解決這一矛盾的合理途徑是___________________。細胞呼吸ATP與ADP相互迅速轉化例6.（2021衡水月考2）研究證實ATP既是“能量通貨”，也可作為神經細胞間信息傳遞中的一種信號分子，其作為信號分子的作用機理如圖所示，請分析回答下列問題：（2)由圖可知，細胞間隙中的ATP在有關酶的作用下，磷酸基團逐個脫離下來，最后剩下的是______。腺苷例6.（2021衡水月考2）研究證實ATP既是“能量通貨”，也可作為神經細胞間信息傳遞中的一種信號分子，其作為信號分子的作用機理如圖所示，請分析回答下列問題：(3)一些神經細胞不僅能釋放典型神經遞質，還能釋放ATP，兩者均能引起受體細胞的膜電位變化。據圖分析，科學家當初推測ATP可作為神經細胞間傳遞信息的信號分子的實驗思路是：用化學物質阻斷神經遞質在神經細胞間的信息傳遞后，發現_______________________________，尋找到靶細胞膜上有________________。受體細胞仍能接受到部分神經信號ATP的受體習題鞏固1.

下圖為dATP（d表示脫氧）的結構示意圖，dATP水解后能參與DNA的合成。想要讓新合成的DNA分子被32P標記，下列相關說法正確的是（）

A.應用32P標記Ⅲ處的磷酸基團B.dATP在DNA合成時既能作為原料，也能提供能量C.dATP中的“T”指的是dATP含有3個特殊的化學鍵D.dATP中含有特殊的化學鍵，是主要的能源物質PPP~~脫氧核糖AB習題鞏固2.(2021·湖南卷，5)某些蛋白質在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位點發生磷酸化和去磷酸化，參與細胞信號傳遞，如圖所示。下列敘述錯誤的是(

)A.這些蛋白質磷酸化和去磷酸化過程體現了蛋白質結構與功能相適應的觀點B.這些蛋白質特定磷酸化位點的氨基酸缺失，不影響細胞信號傳遞C.作為能量“貨幣”的ATP能參與細胞信號傳遞D.蛋白質磷酸化和去磷酸化反應受溫度的影響B習題鞏固3.下列有關ATP的敘述，錯誤的是（）人體在劇烈運動時，細胞內產生ATP的速率加快，

吸能反應也增強B.人體在緊張狀態下，細胞內產生ATP的速率大大超過

產生ADP的速率C.ATP中的能量可以來自光能或化學能，也可以轉化為光能或化學能D.ATP轉化成ADP的過程消耗水B一、易錯辨析1.