知識清單05酶和ATP

內(nèi)容概覽

W知識導圖：感知全局，了解知識要點

B考點清單：4大考點總結，梳理必背知識、歸納重點

易混易錯：6個錯混點梳理，高效查漏補缺

Q真題賞析：感知真題、知識鏈接、知己知彼

考點1醐的作用和本質(zhì)

1.酶的基本概念教材拾遺：（人教版必

（1）酶的本質(zhì)：酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是修1P78圖拓展）酶作

蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA.為生物催化劑，與無機

⑵酶的作用機理：酶是一種生物催化劑，其作用機理是降低化學反應的活化催化劑相比，在發(fā)揮作

能，使細胞代謝在溫和的條件下快速有序地進行。改變化學反應的速率，但不能用過程中有哪些共同特

改變反應方向和平衡點。反應前后的的性質(zhì)和數(shù)量均沒有變化。這也是酶與無機點？酶除了具有催化功

催化劑的共同點。如圖所示能外，可以調(diào)節(jié)生命活

能射|活化態(tài)|動嗎？

共同點：①只能催化自

然條件下能發(fā)生的化學

反應；②化學反應前后

反應過和酶的數(shù)量和性質(zhì)均不

2.實驗探究——比較過氧化氫在不同條件下的分解

變；③加快化學反應的

（1）實驗原理：FeCh溶液中的Fe3+是一種無機催化劑，它可以使過氧化氫分解

速率（降低化學反應的

為H2O和02,新鮮的肝臟中含有的過氧化氫酶具有相同的作用，但催化效率不同。

（每滴FeCb溶液中的Fc3+數(shù)，大約是每滴研磨液中過氧化氫睡分子數(shù)的25萬倍）活化能），縮短達到化

（2）實驗過程示意圖學平衡的時間，但不能

改變化學反應的方向和

化學平衡;

r1o23i4i3l4

(3)實驗分析：

I與2對照：加熱能促進過氧化氫的分解，提高反應速率。(為反應提供能量)

1與3對照：FeC13在常溫下能促進過氧化氫的分解，提高反應速率。(催化

作用)

1與4對照：過氧化氫酶在常溫下能促進過氧化氫的分解，提高反應速率。(催

化作用)

3與4對照：過氧化氫酶比FeC13的催化效率高。

(4)實驗結論：酶和無機催化劑?樣，都能催化化學反應，并且酶的催化效率

遠高于無機催化的催化效率。

考點2酶的特性

1.能的特性

(1)酶具有高效性：酶的催化效率大約是無機催化劑的IO??10門倍.，說明酶的

催化作用具有高效性。酶的高效性保證了生物體內(nèi)的化學反應能快速、順利地進行。

(2)酶具有專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學反應，這說明酶的催化作

用具有專一性。隨的專一性能使細胞代謝高度有序地進行。

(3)酶的作用條件較溫和：酶的催化作用需要適宜的溫度和pH,每一種酶均有

其最適溫度和最適pH溫度過低會抑制酶的活性，溫度過高、過酸或過堿都可能會

使險因結構被破壞而失去活性。

2.淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用(驗證酶的專一性)

注意說明

(1)設計思路：驗證酶專一性的方法也是“對比法”，常見的有兩種方案，底物

本實驗不能用碘液代

相同但能不同或底物不同但醐相同，最后通過觀察晦促反應能否進行得出結論。

替斐林試劑，因為無論

項目方案一

實驗組對照組蔗糖是否發(fā)生水解，都

材料底物相同(等量)

試劑與底物相對應的酹另外一種酶不能與碘液發(fā)生顏色

現(xiàn)象發(fā)生反應不發(fā)生反應

結論能具有專一，性反應。

項目方案二

實驗組對照組

材料與酶相對應的底物另外一種底物

試劑同一種酶（等量）

現(xiàn)象發(fā)生反應不發(fā)生反應

結論酶具有專一性

3.用a淀粉酶探究溫度對酶活性的影響

②實驗步驟

注意說明

試管

步驟加入試劑或處理方法在溫度對酶活性的影

A/aB/bC/c

1可溶性淀粉溶液（A、B、C）2mL2mL2mL響實驗中，只能運用碘

2新鮮淀粉酶溶液（a、b、c）1mL1mL1mL

液檢測底物，不能利用

3保溫5min60℃100℃0℃

4將a液加入到A試管，b液加入到B試管，c液加入到C試管中，搖勻斐林試劑檢驗產(chǎn)物的

5保溫5min60℃10()℃0℃

生成，因為利用斐林試

6滴入碘液，搖勻2滴2滴2滴

7觀察現(xiàn)象力.記錄不變藍變藍變藍劑檢測時需水浴加熱

溫度對能的活性有影響，60c時a淀粉酶

結論到50?65℃,導致低

的活性較高

溫下的實驗組由于溫

4.用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響

①實驗原理：H2O2分解產(chǎn)生氧氣和水。過氧化氫酶可加快比02的分解，在短度變化，影響實驗結

時間內(nèi)產(chǎn)生大量氧氣。

果。

②實驗步驟

序號實驗操作內(nèi)容試管1試管2試管3

注入等量的過氧化氫

12滴2滴2滴

陋溶液注意說明

注入等量的不同pH1mL5%的

21mL蒸儲水1mL5%的HC1探究pH對酶活性的影

的溶液NaOH

注入等量的3%的過響實驗中一般不用淀

32mL2mL2mL

氧化氫溶液

4觀察實驗現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生粉溶液和淀粉酶溶液，

將點燃的衛(wèi)生香插入

5燃燒劇烈燃燒較弱燃燒較弱因為酸性條件會促進

試管內(nèi)液面的上方

淀粉的水解

考點3與酶有關的曲線分析

而加快，但當?shù)孜镞_到一定濃度后，受酶數(shù)顯和酶活性限制，晦促反應速率不再

增加。

（3）圖丙：在其他條件適宜的情況下，生成物濃度較低時，的促反應速率隨反

應的進行能長時間保持不變；在生成物濃度較高時，酶促反應速率明顯下降。

考點4ATP的結構與作用

1.ATP的結構

（1）中文名稱：三磷酸腺首。

（2）ATP的結構簡式：A—P?P?P,其中A代表腺昔（腺喋吟+核糖）,P代表

磷酸基團（3個），?代表高能磷酸犍（2個），一代表普通磷酸鍵（1個）。1個ATP分教材拾遺：ATP與ADP

子中含有1個腺甘，3個磷酸基團，2個高能磷酸鍵。的相互轉化不是一個可

逆反應。

人體內(nèi)ATP的含量很

少，但是轉化快，。

2.ATP與ADP的相互轉化

[ATP的合成，

▼醐-------軟酶▼

ADP+Pi+能量與ATP+反應式+ATP三ADP+Pi+能量

ATP合成酶?所需醐AATP水解醯

細胞質(zhì)基質(zhì)、線_僅崗—生物體的植屬￥篁復婀

用，能曼不￥

粒體、葉綠體需黑部圾播對利用

光能（光合作用）、W]一儲存在特殊化學鍵

化學能（細胞呼吸；來源中的化學能

鬲可直接轉化成其他形式

儲存在ATP中形成蠹一的能員（如機械能、電

特殊的化學鍵在見能等），用于各項生命

活動

3.ATP的作用：ATP是細胞內(nèi)流通的能量“貨幣”。

（DATP中的能量可以直接轉化成其他各種形式的能量，用于各項生命活動。

（2）化學反應中的能量變化與ATP的關系：

易錯點1明辨酶的八個易錯點

項目正確說法錯誤說法

產(chǎn)生場所活細胞（不考慮哺乳動物成熟的紅細胞等）具有分泌功能的細胞才能產(chǎn)生

化學本質(zhì)有機物（大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA）蛋白質(zhì)

作用場所可在細胞內(nèi)、細胞外、體外發(fā)揮作用只在細胞內(nèi)起催化作用

溫度影響低溫只抑制酶的活性，不會使酶變性失活低溫和高溫均使酶變性失活

作用酶只起催化作用酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能

來源生物體內(nèi)合成有的可來源于食物等

合成原料氨基酸、核糖核甘酸只有氨基酸

合成場所核糖體、細胞核等只有核糖體

易錯點2酶和激素的比較“一同三不同”

項目酶激素

來源及作用活細胞產(chǎn)生；細胞內(nèi)或細胞外發(fā)專門的內(nèi)分泌腺或特定部位細胞產(chǎn)生；

場所揮作用一般細胞外發(fā)揮作用

化學本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA固醉類、多肽、蛋白質(zhì)、氨基酸衍生物、

催化作用脂質(zhì)

生物功能催化作用調(diào)節(jié)作用

共性在生物體內(nèi)均屬高效能物質(zhì)，即含量少、作用大、生物代謝不可缺少

易錯點3ATP是驅動細胞生命活動的唯一的直接能源物質(zhì)

ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)，但不是唯一的直接能源物質(zhì)；細胞內(nèi)直接能源物質(zhì)除ATP

外，還有UTP、CTP、GTPa

易錯點4ATPR能量

ATP是一種高能磷酸化合物，是?種與能量有關的物質(zhì)，不能將二者等同起來。

易錯點5明辨不同化合物中“A”的含義

化合物結構簡式“A”含義共同點

ATP0-P-P-P腺苜（由腺喋吟和核糖組成）

（）

DNAAGCT腺喋吟脫氧核昔酸

—Ta---CX--G1---A1—

所有“A”的共同點是都含有腺嚓吟

RNA腺喋吟核糖核苔酸

核昔酸腺喋吟

易錯點6ATP產(chǎn)生與02間關系的模型構建與解讀

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真題賞析

1.（2024?浙江?高考真題）紅豆杉細胞內(nèi)的苯丙氨酸解氨酶（PAL）能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，進而促進紫杉

醇的合成。低溫條件下提取PAL的液，測定PAL的活性，測定過程如下表。下列敘述錯誤的是（）

步驟處理試管1試管2

①苯丙氨酸1.0mL1.0mL

②HCI溶液（6nwl/L）—0.2mL

③PAL悔液1.0mL1.0mL

④試管1加ONmLFhO。2支試管置300c水浴1小時

⑤

HC1溶液<6mol/L）0.2mL一

⑥試管2加0.2mLH?O,測定2支式管中的產(chǎn)物最

A.低溫提取以避免PAL失活B.30C水浴1小時使苯丙氨酸完全消耗

C.④加H2O補齊反應體系體枳D.⑤加入HC1溶液是為了終止酶促反應

［答案IB.|解析］A、溫度過高，酶失活，因此本實驗采用低溫提取，以避免PAL失活，A正確；B、

因為試管2在②中加入了HCL酶已經(jīng)變性失活，故不會消耗底物苯丙氨酸，B錯誤；C、④加H?O,補

齊了②試管1沒有加入的液體的體積，即補齊反應體系體積，保存無關變量相同，C正確；D、pH過低或

過高酶均會失活，⑤加入HC1溶液是為了終止酶促反應，D正確。故選B。

知識鏈接：影響酶活性的因素主要是溫度和pH.在最適溫度(pH)前,隨著溫度(pH)的升高.酶活件增強：

到達最適溫度(pH)時，酶活性最強；超過最適溫度(pH)后，隨著溫度(pH)的升高，酶活性降低.另外低溫酶

不會變性失活，但高溫、pH過高或過低都會使酶變性失活。

2.(2023?浙江?高考真題)為探究酶的催化效率，某同學采用如圖所示裝置進行實驗，實驗分組、處理及結果

如下表所示下列敘述錯誤的是()

Y型試管

甲中溶液乙中溶液不同時間測定的相對壓強(kpa)

組別

(2mL)(2mL)

0s50s100s150s200s250s

I肝臟研磨液H2O2溶液09.09.69.810.010.0

溶液

IIFCC13H2O2000.10.30.50.9

III蒸儲水H2O2溶液00000.10.1

A.孫。2分解生成02導致壓強改變

B.從甲中溶液與乙中溶液混合時開始計時

C.250s時I組和III組反應已結束而II組仍在進行

D.實驗結果說明能的催化作用具有高效性

［答案］C.|解析］A、H2O2分解產(chǎn)物是HzO和02,其中02屬于氣體，會導致壓強改變，A正確；B、

據(jù)表分析可知，甲中溶液酶或無機催化劑等，乙中是底物，應從甲中溶液與乙中溶液混合時開始計時，B

正確；C、三組中的H2O2溶液均為2mL則最終產(chǎn)生的相對壓強應相同，據(jù)表可知，250s時I組反應已結

束，但H組和III組壓強仍未達到I組的終止壓強10.0,故250s時II組和HI組反應仍在進行，C錯誤；D、

酶的高效性是指與無機催化劑相比，酶降低化學反應活化能的作用更顯著，對比I、H組可知，在相同時間

內(nèi)I組（含過氧化氫酶）相對壓強變化更快，說明酶的催化作用具有高效性，D正確。故選C。

知識鏈接：酶促反應的原理：酶能降低化學反應所需的活化能。

B.在37c長時間放置后，兩種醐的活性不變

C.從37c上升至95C,兩種酹在pH為5時仍有較高活性

D.在37℃、pH為3~11時，M更適于制作肉類嫩化劑

［答案］D.［解析］A、根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，在37℃時，M的適宜pH為5~9,而L的適宜pH為5左右，

A錯誤；B、酶適宜在低溫條件下保存，在37。（？長時間放置后，兩種酶的活性會發(fā)生改變，B錯誤；C、

酶發(fā)揮作用需要適宜的溫度，高溫會導致酶變性失活，因此從37兆上升至95。。，兩種酶在pH為5時都

已經(jīng)失活，C錯誤；D、在37箋、pH為3~11時，M比L的相對活性高，因此M更適于制作肉類嫩化劑，

D正確。故選D。

知識鏈接：不同的酶最適pH不同，相同的酶在不同pH環(huán)境里，活性不同。

4.（2022?浙江?高考真題）下列關于研究淀粉酶的催化作用及特性實驗的敘述，正確的是（）

A.低溫主要通過改變淀粉酚的氨基酸組成，導致酶變性失活

B.稀釋100萬倍的淀粉酶仍有催化能力，是因為酶的作用具高效性

C.淀粉酶在一定pH范圍內(nèi)起作用，酶活性隨pH升高而不斷升高

D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，會加快淀粉的水解速率

［答案］B.［解析］A、低溫可以抑制酶的活性，不會改變淀粉酶的氨基酸組成，也不會導致酶變性失活，

A錯誤；B、酶具有高效性，故稀釋100萬倍的淀粉酶仍有催化能力，B正確；C、酶活性的發(fā)揮需要適

宜條件，在一定pH范圍內(nèi)，隨著pH升高，酶活性升高，超過最適pH后，隨pH增加，酶活性降低甚至

失活，C錯誤；D、淀粉酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，若在淀粉和淀粉醒混合液中加入蛋白酶，會將淀粉酶水解，

則淀粉的水解速率會變慢，D借談。故選B。

知識鏈接：大部分酶是蛋白質(zhì)，少部分酶的本質(zhì)是RNA,蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，RNA的基本單位是

核精核甘酸。

5.［2022.廣東.高考真題）某同學對蛋白旃TSS的最適催化條件開展初步研究，結果見下表。下列分析第識的

是（）

組別溫度（℃）降解率（％）

PHCaCl2

①9+9038

②9+7088

③9700

④7+7058

⑤5+4030

注：十/分別表示有/無添加，反應物為I型膠原蛋白

A.該酶的催化活性依賴于CaCb

B.結合①、②組的相關變量分析，自變量為溫度

C.該酶催化反應的最適溫度70C,最適pH9

D.尚需補充實驗才能確定該酶是否能水解其他反應物

［答案］C.［解析］A、分析②③組可知，沒有添加CaCl2,降解率為0,說明該酶的催化活性依賴于CaCk,

A正確；B、分析①②變量可知，pH均為9,都添加了CaCL，溫度分別為90℃、70℃,故自變量為溫度，

B正確；C、②組酶的活性最高，此時pH為9,溫度為70℃,但由于溫度梯度、pH梯度較大，不能說明

最適溫度為70℃,最適pH為9,C錯誤；D、該實驗的反應物為I型膠原蛋白，要確定該酶能否水解其他

反應物還需補充實驗，D正確。故選C。

知識鏈接：降解率越高說明酶活性越高，此時的條件為酶的最適條件。

6.（2022?全國?高考真題）某種酹P由RNA和蛋白質(zhì)組成，可催化底物轉化為相應的產(chǎn)物。為探究該酶不同

組分催化反應所需的條件。某同學進行了卜.列5組實驗（表中表示有，“一”表示無）。

實驗組①②③④⑤

底物+++++

RNA組分++—+—

蛋白質(zhì)組分+—+—+

低濃度Mg2++++——

高濃度Mg2+———++

產(chǎn)物+——+—

根據(jù)實驗結果可以得Hl的結論是（）

A.酶P必須在高濃度Mg2+條件下才具有催化活性

B.蛋白質(zhì)組分的催化活性隨Mg2+濃度升高而升高

C.在高濃度Mg2+條件下RNA組分具有催化活性

D.在高濃度M/+條件下蛋白質(zhì)組分具有催化活性

［答案］C.［解析］A、第①組中，酶P在低濃度Mg2+條件，有產(chǎn)物生成，說明酶P在該條件下具有催化

活性，A錯誤；BD、第③組和第⑤組對照，無關變量是底物和蛋白質(zhì)組分，自變量是Mg2+濃度，無論是

高濃度Mg2+條件下還是低濃度Mg2+條件下，兩組均沒有產(chǎn)物生成，說明蛋白質(zhì)組分無催化活性，BD錯誤；

C、第②組和第④組對照，無關變量是底物和RNA組分，自變量是Mg2+濃度，第④組在高濃度Mg2+條件

下有產(chǎn)物生成，第②組在低濃度41妙+條件下，沒有產(chǎn)物生成，說明在高濃度＞1妙+條件下RNA組分具有催

化活性，C正確。故選C。

知識性接：許多酶只有當某一種適當?shù)募せ顒┐嬖跁r，才能表現(xiàn)出催化活性或讓催化活性被提升至正常水

平、需求水平。

7.（2022?浙江?高考真題）下列關于腺昔三磷酸分子的敘述，正確的是（）

A.由1個脫氧核糖、1個腺1票吟和3個磷酸基團組成

B.分子中與磷酸基團相連接的化學鍵稱為高能磷酸鍵

C.在水解酶的作用下不斷地合成和水解

D,是細胞中吸能反應和放能反應的紐帶

［答案］D,［解析］A、1分子的ATP是由1分子腺噂吟、1