届 一轮复习苏教版 ATP和酶 教案.docx

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届一轮复习苏教版ATP和酶教案

第三单元　光合作用和细胞呼吸

第1讲　ATP和酶

考点一|ATP的结构和功能

1．ATP的结构

（1）ATP的元素组成：

C、H、O、N、P。

（2）ATP的化学组成：

一分子腺嘌呤，一分子核糖和三分子磷酸基团。

（3）ATP的结构简式：

A－P～P～P。

（4）ATP中的能量：

主要储存在高能磷酸键中。

2．写出ATP与ADP相互转化的反应式

ATP

ADP＋Pi＋能量。

3．ATP的主要来源和功能

（1）来源

（2）功能：

细胞内的一种高能磷酸化合物，是细胞生命活动所需能量的直接来源。

1．判断下列有关ATP和ADP说法的正误。

（1）线粒体内膜上不能合成ATP。

（×）

【提示】　线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所。

（2）人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。

（×）

【提示】　细胞中的ATP与ADP的含量处于动态平衡状态。

（3）无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源。

（×）

【提示】　无氧呼吸也能产生ATP。

（4）活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行。

（×）

【提示】　ATP与ADP的转化是双向进行的。

2．填写有关ATP结构简式的问题。

（1）图示a处应为－OH（填“－H”或“－OH”）。

（2）图示b为普通磷酸键，c、d为高能磷酸键，其中d处的键最易断裂和重建。

（3）图示框e是指腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA（填“DNA”或“RNA”）的基本组成单位之一。

1．ATP的再生图解

2.ATP的产生和消耗

转化场所

常见的生理过程

细胞膜

消耗ATP：

主动运输、胞吞、胞吐

细胞质基质

产生ATP：

细胞呼吸第一阶段

叶绿体

产生ATP：

光反应

消耗ATP：

暗反应和自身DNA复制、转录、蛋白质合成等

线粒体

产生ATP：

有氧呼吸第二、三阶段

消耗ATP：

自身DNA复制、转录，蛋白质合成等

核糖体

消耗ATP：

蛋白质的合成

细胞核

消耗ATP：

DNA复制、转录等

视角　ATP的结构和功能

1．（2017·福建师大附中期中）ATP是细胞的能量通货，是生命活动的直接能源物质，如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。

下列说法不正确的是（　　）

图1　　　　　　　　　图2

A．图1中的a可以成为RNA的组成单位之一，b、c为高能磷酸键

B．图2中反应向右进行时，图1中的c键断裂并释放能量

C．ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性

D．ATP的合成总是伴随有机物的氧化分解

D　[a表示腺嘌呤核糖核苷酸，b、c为高能磷酸键，A正确；ATP水解时，远离腺苷的高能磷酸键易断裂并释放能量，B正确；酶的催化具有高效性，可催化ATP与ADP的快速转化，C正确；植物细胞中的ATP可通过光合作用产生，D项错误。

]

2．（2017·宁夏银川一中月考）ATP（甲）是生命活动的直接能源物质，据图判断下列叙述正确的是（　　）

A．在主动运输过程中，乙的含量会明显增加

B．丙中不含磷酸键，是RNA基本组成单位之一

C．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成

D．甲―→乙和乙―→丙过程中，其催化作用的酶空间结构相同

C　[生物体内ATP、ADP的含量比较少，且处于动态平衡；丙中含有一个普通磷酸键；甲―→乙和乙―→丙是不同的酶促反应，酶种类不同，其空间结构不同。

]

1．误认为ATP与ADP的相互转化是可逆反应

ATP的合成和ATP的水解在所需的酶、能量来源、能量去路和反应场所方面都不尽相同，因此ATP和ADP的相互转化并不是可逆反应，但物质可重复利用。

2．误认为细胞中含有大量ATP

生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含量很少。

由于ADP、Pi等可重复利用，只要提供能量（光能或化学能），生物体就可不断合成ATP，满足生命活动的需要。

考点二|酶的本质、作用及特性

1．酶的本质及生理功能

化学本质

绝大多数是蛋白质

少数是RNA

合成原料

氨基酸

核糖核苷酸

合成场所

核糖体

主要是细胞核（真核生物）

来源

一般来说，活细胞都能产生酶

作用场所

细胞内、外或生物体外均可

生理功能

催化作用

作用原理

降低化学反应的活化能

2.酶的作用原理

下图表示酶降低反应活化能的图解，据图填空。

（1）没有酶催化的反应曲线是②。

（2）有酶催化的反应曲线是①。

（3）AC段的含义是在无催化剂催化条件下，反应所需要的活化能。

（4）BC段的含义是酶降低的活化能。

（5）若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将向上移动。

3．酶的特性

（1）酶的高效性

①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。

②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。

（2）酶的专一性

①图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被A催化的物质。

②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。

1．判断下列有关酶的本质与作用说法的正误。

（1）酶在催化反应前后，其分子结构不变。

（√）

（2）酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。

（×）

【提示】　酶的作用是降低活化能，不能为反应物供能。

（3）酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核糖核苷酸。

（×）

【提示】　酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。

（4）所有酶的合成都包括转录和翻译两个过程。

（×）

【提示】　若酶的本质为RNA，则其合成只有转录过程。

2．判断下列有关酶的特性说法的正误。

（1）探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温。

（×）

【提示】　探究温度对酶活性的影响时，应将酶与底物溶液分别在设定温度梯度下保温后再混合。

（2）酶活性的变化与酶所处环境的改变无关。

（×）

【提示】　环境条件的改变会影响酶的活性。

（3）高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。

（×）

【提示】　低温不破坏酶的结构。

（4）酶活性最高时的温度不适合酶的保存。

（√）

1．探究酶促反应与反应时间的关系

（1）甲、乙、丙三图的时间t0、t1和t2是一致的。

（2）随着反应的进行，反应物因被消耗而减少，生成物因生成而增多。

（3）t0～t1段，因反应物较充足，所以反应速率较高，反应物消耗较快，生成物生成速度快。

t1～t2段，因反应物含量较少，所以反应速率降低，反应物消耗较慢，生成物生成速度较慢。

t2时，反应物被消耗干净，生成物也不再增加，此时反应速率为0。

2．探究影响酶促反应的因素

（1）温度和pH

①在最适温度（pH）时，酶的催化作用最强，高于或低于最适温度（pH），酶的催化作用都将减弱。

②在一定温度（pH）范围内，随温度（pH）的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。

③过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。

④从丙图可以看出：

反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。

（2）底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响

①甲图：

在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。

②乙图：

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成正比。

视角1考查酶的本质、作用和特性

1．（2017·河南洛阳期中）下列关于酶的叙述，错误的是（　　）

A．酶与双缩脲试剂不一定发生紫色反应

B．反应前后，酶的化学性质和数量不变

C．低温能降低酶活性的原因是破坏了酶的空间结构

D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物

C　[绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，RNA与双缩脲试剂不发生紫色反应，A正确；酶是催化剂，反应前后酶的化学性质和数量不变，B正确；低温能抑制酶活性，高温降低酶活性的原因是破坏了酶的空间结构，C错误；酶既可以作为催化剂，也可以作为蛋白酶或RNA酶水解的底物，D正确。

]

2．（2017·山西大同模拟）下图表示某酶促反应过程，它所反映的酶某一特性以及字母a、b、c最有可能代表的物质依次是（　　）

A．高效性、蛋白酶、蛋白质、多肽

B．专一性、麦芽糖酶、麦芽糖、葡萄糖

C．专一性、淀粉酶、淀粉、麦芽糖

D．高效性、脂肪酶、脂肪、甘油和脂肪酸

C　[据图分析，a化学反应前后数量和化学性质不变，应表示酶，b是底物，c表示产物。

在a的作用下，大分子b分解成2个结构单元的小分子c，说明酶的专一性。

对照四个选项，淀粉属于多糖，麦芽糖属于二糖，C项正确。

]

3．（2017·安徽六校联考）下图表示某反应进行时，有酶参与和无酶参与的能量变化，则下列叙述正确的是（　　）

A．此反应为放能反应

B．曲线Ⅰ表示有酶参与

C．E1为反应前后能量的变化

D．酶参与反应时，所降低的活化能为E4

D　[曲线Ⅱ是有酶催化条件下的能量变化，其降低的活化能为E4，反应前后能量的变化应为E3，反应产物的能量值比原来的高，反应为吸能反应。

]

与酶相关的常见误区明示

项目

正确说法

错误说法

化学本质

绝大多数是蛋白质，少数是RNA

酶的本质是蛋白质

产生部位

一般来说，凡是活细胞都能产生酶（不考虑哺乳动物的成熟红细胞）

具有分泌功能的细胞才能产生酶

合成原料

氨基酸或核糖核苷酸

氨基酸

合成场所

核糖体或细胞核

核糖体

生理功能

生物催化剂，只起催化作用

酶具有调节、催化等多种功能

来源

生物体内合成

有的来源于食物

作用场所

既可在细胞内，也可在细胞外、体外发挥作用

只在细胞内起催化作用

温度影响

低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，但高温易使酶失活

低温会引起酶变性失活

作用前后

催化反应前后的数量和性质没有变化

发生催化作用后被分解

视角2考查外界因素对酶促反应的影响

4．关于温度对酶活性的影响，下列叙述错误的是（　　）

A．实验过程中，应将酶与底物分别保温后再混合

B．0℃左右低温降低酶活性，但其空间结构保持稳定

C．超过酶的最适温度，酶将因为肽键被破坏而逐渐失活

D．从生活在热泉生态系统中的生物体内最可能找到耐高温的酶

C　[由于酶具有高效性，因此需创设温度条件后才能将酶和底物混合；低温酶活性受抑制，但空间结构没有发生改变；超过酶的最适温度，酶的空间结构被破坏而逐渐失活；热泉生态系统中的生物能耐高温，因此可能找到耐高温的酶。

]

5．（2017·江苏淮安调研）下表为不同温度条件下三种酶活性高低的相对值。

下列相关叙述正确的是（　　）

温度

酶种类　　

10℃

20℃

30℃

40℃

a酶

40

65

95

75

b酶

15

60

97

25

c酶

10

25

50

90

A.a酶比b酶的最适温度高

B．c酶的最适温度一定大于40℃

C．温度低于20℃时，酶都因结构被破坏活性降低

D．40℃时，a酶和b酶的空间结构发生改变

D　[据表无法判断a酶、b酶最适温度的具体值，A、B错误。

当低于20℃时，酶的活性会受到抑制，但空间结构没有被破坏，C错误。

当温度远超过酶的最适温度时，大部分酶的空间结构被破坏，发生不可逆的改变。

当温度升高时，a酶和b酶的活性会下降，因为酶的空间结构被破坏，D正确。

]

有关酶的3点易错提醒

1．酶促反应速率不同于酶活性

（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）底物浓度与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