第7講

酶和ATP《一輪復習》一、酶的本質、作用及特性（P47）1、酶的概念酶是有活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA。2、酶的本質化學本質絕大多數_______少數是_____合成原料合成場所來源作用部位生理功能作用原理蛋白質RNA氨基酸核糖核苷酸核糖體細胞核大多數來源于活細胞細胞內外、生物體外催化作用降低化學反應的活化能（酶的唯一功能，它不具調節功能，也不作為能源物質）（哺乳動物成熟的紅細胞除外）一、酶的本質、作用及特性（P47）3、酶的作用：催化作用4、酶的作用原理：降低化學反應的活化能酶降低的活化能酶催化過程所需的活化能①AC段表示是

催化時反應進行所需要的活化能。②BC段表示是

催化時反應進行所需要的活化能。③AB段表示__________________。無酶有酶酶降低的化學反應活化能酶通過降低化學反應活化能來提高化學反應速率一、酶的本質、作用及特性（P50）（1）酶具有高效性步驟試管編號變量1234一H2O2濃度劑量二反應條件反應速率氣泡產生衛生香燃燒結論2ml2ml3%3%3%3%90℃水浴2滴FeCl3肝臟研磨液2ml2ml自然狀態不明顯不復燃少量不復燃較多復燃不明顯大量復燃明顯過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣。與無機催化劑（FeCl3）相比，酶的催化效率更高（即酶具有高效性）實驗組對照實驗自變量因變量無關變量比較過氧化氫在不同條件下的分解一、酶的本質、作用及特性（P50-51）（2）酶具有專一性酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學反應。如過氧化氫酶只能催化過氧化氫分解項目試管1試管2實驗步驟一注入可溶性淀粉溶液

二注入蔗糖溶液

三注入新鮮的淀粉酶溶液四保溫5min五加入斐林試劑六水浴加熱煮沸并保持1min實驗現象實驗結論

2mL

2mL2mL2mL60℃60℃2mL2mL

磚紅色沉淀

沒有磚紅色沉淀酶具有專一性探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用自變量因變量無關變量一、酶的本質、作用及特性（P51）探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用(1)該實驗的自變量是底物的種類；因變量是底物是否被淀粉酶水解。(2)上述實驗中不能用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑，因為碘液只能檢測淀粉是否被水解，而蔗糖分子無論是否被水解都不會遇碘液變色。

一、酶的本質、作用及特性（P51）（3）酶的作用條件較溫和酶活性是指酶催化特定化學反應的能力。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可溶性淀粉溶液實驗步驟二在冰水中水浴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，搖勻四在冰水中水浴數分鐘在60℃溫水中水浴相同時間在沸水中水浴相同時間五取出試管，分別滴加2滴碘液，搖勻，觀察現象實驗現象呈__________________呈______結論酶發揮催化作用需要適宜的溫度條件，溫度過高和過低都將影響酶的活性藍色無藍色出現藍色探究溫度對酶活性的影響一、酶的本質、作用及特性（P51）探究溫度對酶活性的影響①探究溫度對酶活性的影響時，一定要讓反應物和酶在各自所需的溫度下保溫一段時間，再進行混合。②選擇淀粉和淀粉酶來探究酶的最適溫度時，檢測試劑不可用斐林試劑代替碘液。因為斐林試劑需在水浴加熱條件下才會發生特定的顏色反應，而該實驗中需嚴格控制溫度。③探究溫度對酶活性的影響時，不宜用H2O2作反應物，因為H2O2易分解，加熱條件下其分解會加快，氧氣的產生速率增加，并不能準確反映酶活性的變化。

一、酶的本質、作用及特性（P51）（3）酶的作用條件較溫和探究pH對酶活性的影響實驗步驟一試管1試管2試管3二三四五實驗現象實驗結果試管各加入1mLH2O2酶1mL蒸餾水1mL濃HCl1mL濃NaOH加入2mLH2O2溶液，振蕩混勻反應5分鐘后，記錄氣泡產生情況基本無氣泡產生有大量氣泡產生基本無氣泡產生酶的催化作用需要適宜的pH，過酸、過堿都會影響酶的活性酶活性的影響因素：溫度、pH、酶抑制劑、酶激活劑等酶活性是指酶催化特定化學反應的能力。斐林試劑？淀粉溶液？一、酶的本質、作用及特性（P51）探究pH對酶活性的影響①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，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。

一、酶的本質、作用及特性（P47）【小結】酶的特性：（1）高效性；（2）專一性；（3）作用條件較溫和一、酶的本質、作用及特性（P48）（1）酶具有高效性高效性催化分析：①酶比無機催化劑的催化效率更高；②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。③酶不能改變最終生成物的量。5、酶的特性及曲線分析一、酶的本質、作用及特性（P48）（P48)（2）酶具有專一性

磚紅色沉淀

淺藍色專一性專一性小結：酶只是提高化學反應速率，在反應前后，其分子結構、數量、活性不變一、酶的本質、作用及特性（P48）（3）酶的作用條件較溫和在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；高溫、過酸、過堿等條件會使酶的空間結構遭到破壞而永久失活；低溫條件下酶的活性很低，但空間結構穩定。

一、酶的本質、作用及特性（P48）

磚紅色沉淀

淺藍色【考點速覽?診斷】(1)麥芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最適溫度低。(2021·湖北卷，2D)(

)提示一般來說，動物體內酶的最適溫度比植物低。(2)酶、抗體、激素都是由氨基酸通過肽鍵連接而成的。(2021·全國甲卷，1A)(

)提示大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA；只有部分激素是蛋白質類。(3)胰蛋白酶和胰島素發揮作用后都立即被滅活。(2020·海南卷，8C)(

)提示酶可以重復多次利用，不會立即被降解。×××一、酶的本質、作用及特性（P48）

磚紅色沉淀

淺藍色【考點速覽?診斷】(4)細胞中生物大分子的合成需要酶來催化。(2020·江蘇卷，T2D)(

)(5)饑餓時，胰高血糖素水平升高，促進糖原分解，說明激素具有酶的催化活性。(2018·全國卷Ⅱ，T3B)(

)提示激素具有調節作用。(6)由活細胞產生的酶在生物體外沒有催化活性。(2017·全國卷Ⅱ，T3B)(

)提示酶在生物體內、體外均可發揮催化作用。(7)從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法。(2017·全國卷Ⅱ，3C)(

)√××√一、酶的本質、作用及特性（P48）【情境推理·探究】1.唾液淀粉酶隨食物進入胃內就會失活，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。唾液的pH為6.2～7.4而胃液的pH為0.9～1.5，唾液淀粉酶沒有了適宜的pH條件，酶活性大大下降甚至失活，不再發揮作用2.高溫、過酸、過堿等條件下，酶失活后即使給予適宜的條件，活性仍不能夠恢復正常，原因是__________________________________________________________________；

人發燒時不想吃東西，原因是_________________________________________________________。高溫、過酸、過堿等條件都會導致酶空間結構被破壞，使酶永久失活體溫升高導致消化酶活性降低，食物在消化道中消化緩慢一、酶的本質、作用及特性（P48）【情境推理·探究】3.利用加酶洗衣粉洗滌衣服時：①絲綢和毛皮類衣物不能用加酶洗衣粉來洗滌，因為_________________________________________________________________；②加酶洗衣粉使用的水溫一般在50℃以下，切記不能用沸水，否則_______________。加酶洗衣粉中含有蛋白酶，可能會損壞絲綢和毛皮類衣物的蛋白質酶會失去活性【典例

精心深研】（P52）B1.(2022·浙江6月選考，10)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酶的氨基酸組成，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考向探究酶的特性及影響因素【典例

精心深研】（P52）D2.(2023·廣東湛江模擬)已知淀粉在酸性條件下能被水解，如圖表示pH對淀粉酶活性的影響結果。下列有關敘述正確的是(

)A.分析實驗結果可知，該淀粉酶的最適pH為7B.若在強酸條件下淀粉的剩余量較少，則淀粉酶具有活性C.當pH＝3時，淀粉酶的活性比pH＝9時的活性高D.分離在pH＝13時的淀粉酶，其能與雙縮脲試劑產生紫色反應3.(2023·華師附中調研)已知淀粉在酸性條件下自身會發生水解，唾液淀粉酶的最適pH為6.6。欲探究在pH＝5的條件下唾液淀粉酶的催化效率，某同學設置了如下四組實驗：

①在pH＝5的溶液中加入一定量的可溶性淀粉和唾液淀粉酶溶液，一定時間后檢測淀粉剩余量 ②在pH＝6.6的溶液中加入一定量的可溶性淀粉和唾液淀粉酶溶液，一定時間后檢測淀粉剩余量 ③在pH＝5的溶液中加入一定量的可溶性淀粉，一定時間后檢測淀粉剩余量B④在pH＝6.6的溶液中加入一定量的可溶性淀粉，一定時間后檢測淀粉剩余量可用來進行對照得出實驗結論的兩組是(

)A.①和②

B.①和③C.②和④

D.①和④二、影響酶促反應速率的因素（P49）1、溫度（1）過酸、過堿或溫度過高，都會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活。

溫度過低會抑制酶的活性，但酶的空間結構仍然穩定，在適宜的溫度下酶的活性可以升高。（2）酶保存條件：低溫保存（0-4℃）

。2、pH二、影響酶促反應速率的因素（P49）3、底物濃度（反應物濃度）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加快，但當底物達到一定濃度后，受酶濃度和酶活性限制，酶促反應速率將不再增加4、酶濃度在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應速率與酶濃度呈正相關。【典例P49】D1.(2023·山西太原調研)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.淀粉酶和鹽酸通過升高化學反應的活化能催化淀粉水解考向結合酶的本質及作用，考查科學思維解析淀粉酶是生物催化劑，鹽酸是無機催化劑，都可以降低化學反應的活化能來催化淀粉水解，D錯誤。【典例P49】A2.(2023·廣東深圳調研)嚼饅頭時會感覺有甜味，那是因為唾液淀粉酶將淀粉分解成了麥芽糖。下列有關酶的說法，錯誤的是(

) A.升高溫度和加酶都能加快H2O2分解的速率，二者作用機理相同 B.高溫、強酸、強堿都會導致唾液淀粉酶的空間結構改變而使其失活 C.唾液淀粉酶既可作為淀粉水解的催化劑，又可作為蛋白酶催化的反應底物 D.唾液淀粉酶能夠與雙縮脲試劑反應顯紫色【典例P49】3.(2022·全國乙卷，4)某種酶P由RNA和蛋白質組成，可催化底物轉化為相應的產物。為探究該酶不同組分催化反應所需的條件，某同學進行了下列5組實驗(表中“＋”表示有，“－”表示無)。實驗組①②③④⑤底物＋＋＋＋＋RNA組分＋＋－＋－蛋白質組分＋－＋－＋低濃度Mg2＋＋＋＋－－高濃度Mg2＋－－－＋＋產物＋－－＋－【典例P49】根據實驗結果可以得出的結論是(

)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Mg2＋條件下蛋白質組分具有催化活性C【典例P49】C4.(2023·重慶市抽測)某同學探究溫度、pH、底物濃度與酶促反應速率的關系，繪制出如下曲線圖。有關敘述正確的是(

)考向結合酶促反應速率的影響因素，考查科學思維A.圖1中AB段與BC段酶促反應速率的限制因素相同B.圖2中D點與F點酶的空間結構都被部分破壞且不能恢復C.圖3中把G點時對應的相關因素調至最適，酶促反應速率不能同步升高D.圖1、圖2、圖3中相關因素分別是底物濃度、pH、溫度三、ATP的結構與功能（P52）腺苷（A）ATP（腺苷三磷酸）ADP（腺苷二磷酸）~~特殊的化學鍵（不穩定）組成元素C、H、O、N、P化學組成1分子腺嘌呤+1分子核糖+3分子磷酸基團結構簡式A－P~P~P結構特點①ATP是一種高能量磷酸化合物，含有2個“~”；（2）“~”不穩定，原因是兩個相鄰的磷酸基團都帶負電荷而相互排斥等。AMP（腺苷一磷酸/腺嘌呤核糖核苷酸）功能ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質ATP并非細胞新陳代謝唯一的直接能源物質，CTP、GTP、UTP等也可以直接為生命活動功能。下列幾種常見化合物的化學組成中，請寫出“○”中所對應的含義。①腺嘌呤核糖核苷酸（AMP)②腺嘌呤⑤腺苷（腺嘌呤+核糖）⑥腺苷③DNA分子上的腺嘌呤脫氧核苷酸④RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸【重點難點P53】共同點：都含有腺嘌呤，其中AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）是RNA的基本組成單位之一腺嘌呤核糖核苷酸可直接轉化成其他的能量(如機械能、電能等）用于各項生命活動：主動運輸、蛋白質合成、胞吞胞吐、肌肉收縮、蛋白質磷酸化、大腦思考等光合作用的光能（綠色植物等）呼吸作用的化學能（一切生物）三、ATP的結構與功能（P52）ATP的合成場所：細胞質基質、線粒體、葉綠體ATP的水解場所：生物體的需能部位2、ATP和ADP的相互轉化2、ATP和ADP的相互轉化項目ATP的合成ATP的水解反應式ADP+Pi+能量→ATPATP→ADP+Pi+能量能量來源能量去路反應場所聯系酶酶光能（光合作用）化學能（呼吸作用）形成特殊的化學鍵細胞質基質、線粒體、葉綠體等儲存在特殊化學鍵中的能量用于各項生命活動生物體的需能部位①ATP在生物體內含量很少，但轉化十分迅速，從而使細胞中的ATP和ADP總是處于一種動態平衡；②ATP與ADP的相互轉化不是可逆反應。因為物質是可逆的，能量是不可逆的，酶、場所也不相同；③合成ATP的過程中有水的生產，水解ATP的過程有水的消耗。ATP是一種物質（有機物），不是能量，能量可儲存在ATP中三、ATP的結構與功能（P53）

3.ATP的利用

(1)ATP為主動運輸供能的過程(以Ca2＋釋放為例)【重點】載體蛋白在跨膜運輸時的變化是：ATP水解釋放的磷酸基團使載體蛋白磷酸化，導其空間結構發生變化。(2)ATP——細胞內流通的能量“貨幣”三、ATP的結構與功能（P53）Pi能量Pi能量水解合成放能反應吸能反應許多放能反應和ATP的合成相聯系許多吸能反應和ATP的水解相聯系含義：細胞內釋放能量的化學反應舉例：細胞呼吸（葡萄糖氧化分解）ATP在吸能反應和放能反應之間流通，是細胞內的能量“貨幣”含義：細胞內需要吸收能量的化學反應舉例：生物大分子的合成（蛋白質的合成）三、ATP的結構與功能（P53）4.ATP產生量與O2供給量的關系分析【考點速覽?診斷】P53(1)ATP必須在有氧條件下合成。(2021·北京卷，1B)(

)提示無氧呼吸也可產生ATP。(2)線粒體、葉綠體和高爾基體都是合成ATP的場所。(2019·全國卷Ⅲ，1C)(

)提示高爾基體不能合成ATP。(3)唾液淀粉酶水解淀粉的過程需ATP水解提供能量。(2019·天津卷，2A)(

)提示淀粉水解不需要消耗ATP。(4)葉綠體的類囊體膜上存在催化ATP合成的酶(2018·全國卷Ⅰ，1A)(

)×××√(5)水在葉綠體中分解產生氧氣需要ATP提供能量。(2017·海南卷，10D)(

)提示水在葉綠體中分解產生氧氣依靠光能提供能量。(6)ATP能在神經元線粒體的內膜上產生；神經細胞興奮后恢復為靜息狀態消耗ATP。(2016·全國卷Ⅰ，4A，D)(

)×√【疑難?精準突破】P531.“銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天階夜色涼如水，臥看牽牛織女星。”詩中描述的螢火蟲發光的原理是______________________________________

__________________________________________________________________

___________________________________。螢火蟲尾部的發光細胞中的熒光素接受ATP提供的能量后被激活，在熒光素酶的催化作用下，激活的熒光素與氧發生化學反應，形成氧化熒光素而發光2.科學家發現，一種化學結構與ATP相似的物質GTP(鳥苷三磷酸)也能為細胞的生命活動提供能量，請從化學結構的角度解釋GTP也可以供能的原因：_______________________________________________________________。含有兩個特殊化學鍵，遠離鳥苷的特殊化學鍵容易水解斷裂，釋放能量【疑難?精準突破】P533.在某細胞培養液中加入32P標記的磷酸分子，短時間后分離出細胞中的ATP，發現其含量變化不大，但部分ATP的末端P已帶上放射性標記，分析該現象得到的結論是：_______________________________________________________________________________________________________。①ATP中遠離A的磷酸基團容易脫離；③部分32P標記的ATP是重新合成的②該過程中ATP既有合成又有水解；【典例?精心深研】P54A考向圍繞ATP的結構和特點，考查生命觀念【典例?精心深研】P54A2.(2023·山東菏澤調研)將標記的32P注入活細胞內，隨后迅速分離細胞內的ATP，測定其放射性，下圖代表ATP的結構。下列敘述錯誤的是(

)A.①代表ATP中的“A”，ATP脫去④⑤成為腺嘌呤核糖核苷酸B.④和⑤之間化學鍵的形成過程總是與放能反應相關聯C.ATP中磷酸基團⑤很快就會被32P標記，但是ATP的含量基本不變D.細胞癌變后ATP末端磷酸基團被取代的速率加快【典例?精心深研】P54C3.(2023·廣東中山調研)ATP是細胞內一種不穩定的高能磷酸化合物，也是生物體內直接的能源物質。下列有關ATP的敘述錯誤的是(

) A.一個ATP分子中含有三個磷酸，兩個特殊化學鍵 B.無氧條件下，酵母菌的細胞質基質也能合成ATP C.藍細菌細胞中的ATP全部來自有氧呼吸 D.ATP和ADP的生成都需要相關酶的催化考向圍繞ATP與ADP的相互轉化和ATP的利用，考查科學思維【典例?精心深研】P54B4.(2023·湘豫名校聯考)如圖所示為ATP合成酶結構及其作用機制。H＋沿著線粒體內膜上ATP合成酶內部的通道流回線粒體基質，推動ATP的合成。某些減肥藥物能夠增加線粒體內膜對H＋的通透性，降低H＋膜內外濃度差。下列相關敘述正確的是(

)A.ATP合成酶還存在于葉綠體內膜和葉綠體類囊體薄膜B.圖中合成ATP的能量來自H＋濃度差產生的勢能C.圖中產生的ATP可用于一切生命活動D.減肥藥物會加快ATP的產生，有利于健康【重溫真題?經典再現】P551.(2021·北京卷，1)ATP是細胞的能量“通貨”，關于ATP的敘述錯誤的是(

) A.含有C、H、O、N、P B.必須在有氧條件下合成 C.胞內合成需要酶的催化

D.可直接為細胞提供能量B解析ATP中含有腺嘌呤、核糖與磷酸基團，故元素組成為C、H、O、N、P，A正確；在無氧條件下，無氧呼吸過程釋放的能量也能用于合成ATP，B錯誤；ATP合成過程中需要ATP合成酶的催化，C正確；ATP是生物體的直接能源物質，可直接為細胞提供能量，