專項(xiàng)4：酶與ATP【知識(shí)清單】考點(diǎn)1：酶本質(zhì)及作用一、酶在細(xì)胞代謝中作用1、細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反映，是細(xì)胞生命活動(dòng)基本。2、酶作用：通過“比較過氧化氫在不同條件下分解”實(shí)驗(yàn)，可以闡明酶在細(xì)胞代謝中具備催化作用，同步證明，與無機(jī)催化劑相比，酶具備高效性特性。3、酶作用機(jī)理：1、活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反映活躍狀態(tài)所需要能量。2、催化劑作用：減少反映活化能，增進(jìn)化學(xué)反映進(jìn)行。3、作用機(jī)理：催化劑是減少了反映活化能。與無機(jī)催化劑相比，酶減少活化能作用更明顯。二、酶本質(zhì)1、酶本質(zhì)摸索：最初科學(xué)家通過大量實(shí)驗(yàn)證明，酶化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)；在20世紀(jì)80年代，又發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具備催化作用。2、酶本質(zhì)：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生具備催化作用有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。三、酶特性1、高效性：酶催化效率大概是無機(jī)催化劑107～1013倍。2、專一性：每一種酶只能催化劑一種或一類化學(xué)反映。3、作用條件較溫和：高溫、過酸、過堿，都會(huì)使酶構(gòu)造遭到破壞，使酶永久失活；在低溫下，酶活性減少，但不會(huì)失活。四、酶化學(xué)本質(zhì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1、證明某種酶是蛋白質(zhì)：實(shí)驗(yàn)組：待測(cè)酶液＋雙縮脲試劑→與否浮現(xiàn)紫色反映。對(duì)照組：已知蛋白液＋雙縮脲試劑→浮現(xiàn)紫色反映。2、證明某種酶是RNA：實(shí)驗(yàn)組：待測(cè)酶液＋吡羅紅染液→與否浮現(xiàn)紅色。對(duì)照組：已知RNA溶液＋吡羅紅染液→浮現(xiàn)紅色。五、酶催化作用和高效性驗(yàn)證明驗(yàn)分析1、實(shí)驗(yàn)原理：（1）、。（2）、比較H2O2在常溫、高溫、過氧化氫酶、Fe3＋等不同條件下氣泡產(chǎn)生多少或衛(wèi)生香燃燒激烈限度，理解過氧化氫酶作用和意義。2、實(shí)驗(yàn)過程變量及對(duì)照分析自變量因變量無關(guān)變量對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組2號(hào)：90℃水浴加熱3號(hào)：加入3.5%FeCl3溶液2滴4號(hào)：加入20%肝臟研磨液2滴H2O2分解速度用產(chǎn)氣憤泡數(shù)目多少表達(dá)加入H2O2量；實(shí)驗(yàn)室溫度；FeCl3和肝臟研磨液新鮮限度1號(hào)試管2、3、4號(hào)試管3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（1）、酶具備催化作用，同無機(jī)催化劑同樣都可加快化學(xué)反映速率。（2）、酶具備高效性，與無機(jī)催化劑相比，酶催化效率更高。六、酶專一性驗(yàn)證明驗(yàn)分析1、實(shí)驗(yàn)原理：一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反映 2、實(shí)驗(yàn)過程（1）序號(hào)項(xiàng)目試管121注入可溶性淀粉2mL無2注入蔗糖溶液無2mL3注入新鮮淀粉酶溶液2mL振蕩2mL振蕩450℃溫水保溫5min5min5加斐林試劑1mL振蕩1mL振蕩6將試管下部放入60℃熱水中2min2min7觀測(cè)實(shí)驗(yàn)成果有磚紅色沉淀無磚紅色沉淀結(jié)論淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解（2）用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后，再用斐林試劑鑒定，依照與否有磚紅色沉淀來鑒定淀粉酶與否對(duì)兩者均有催化作用，從而摸索酶專一性。【思考感悟】酶構(gòu)成成分中也許具有哪一種糖？該糖重要存在于細(xì)胞核中，還是細(xì)胞質(zhì)中？核糖。重要存在于細(xì)胞質(zhì)中。練習(xí)1：1、下列關(guān)于酶論述中對(duì)的是（）A、酶是由有分泌功能細(xì)胞產(chǎn)生并且能調(diào)節(jié)生物體生命活動(dòng)B、活細(xì)胞都可以產(chǎn)生酶，酶可在細(xì)胞外起作用C、酶都是在核糖體上合成D、所有酶與雙縮脲試劑發(fā)生作用都可產(chǎn)生紫色反映2、下列關(guān)于酶本質(zhì)研究，按研究時(shí)間先后順序，排列對(duì)的是（）①證明了脲酶是一種蛋白質(zhì)；②酒精發(fā)酵需要活細(xì)胞參加；③發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具備生物催化功能；④人們結(jié)識(shí)到釀酒就是讓糖類通過發(fā)酵變成酒精和二氧化碳；⑤用不含酵母菌酵母提取液進(jìn)行發(fā)酵獲得成功，證明生物體內(nèi)催化反映也可在體外進(jìn)行。A、④②⑤①③ B、③④⑤②① C、①⑤④②③ D、③④①②⑤3、果子酒放久了易產(chǎn)生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其她酶則無濟(jì)于事，這闡明（）A、酶催化作用品有專一性 B、酶化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)C、酶催化作用受環(huán)境影響 D、酒中這種沉淀是氨基酸高考真題1.（09重慶卷）下列關(guān)于酶論述，對(duì)的是A.高溫和低溫均能破壞酶構(gòu)造使其失去活性B.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生并具備催化作用蛋白質(zhì)C.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中催化葡萄糖分析酶D.細(xì)胞質(zhì)中沒有作用于DNA解旋酶答案：C解析：只有在高溫下酶構(gòu)造被破壞失去活性不可恢復(fù)，而在低溫下酶只是活性減少；依照酶概念，酶可以是蛋白質(zhì)，也可以是RNA質(zhì)基質(zhì)中可完畢有氧呼吸和無氧呼吸共有第一階段，即有分解葡萄糖為丙酮酸酶；細(xì)胞質(zhì)中線粒體和葉綠體中有DNA，DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄時(shí)候DNA解旋酶。此題為容易題，識(shí)記類。2.（09廣東卷）水稻細(xì)胞內(nèi)合成某物質(zhì)，可以在常溫下高效分解淀粉，該物質(zhì)A.在4℃條件下易變性 C．也能催化淀粉合成 D．具有羧基答案：D解析：能在常溫下分解淀粉，是酶。酶在高溫下才會(huì)變性失活，A項(xiàng)不對(duì)；淀粉酶化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，一定具有C、H、O、N，因此B項(xiàng)不對(duì)；酶具備專一性特異性，能催化分解不能催化合成，C項(xiàng)不對(duì)。蛋白質(zhì)基本構(gòu)成單位為氨基酸，氨基酸具有羧基，D項(xiàng)對(duì)。3.（09上海卷）將剛采摘亂玉米及時(shí)放入沸水中半晌，可保持其甜味。這是由于加熱會(huì)A.提高淀粉酶活性B.變化可溶性糖分子構(gòu)造C.防止玉米粒發(fā)芽D.破壞將可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉酶答案：D解析：剛采摘甜玉米內(nèi)具有大量將可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉酶，這些酶可將可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉使其失去甜味，經(jīng)沸水高溫解決使酶失活來保持甜味。專項(xiàng)2：細(xì)胞能量通貨——ATP一、ATP構(gòu)造和功能1、構(gòu)造：ATP構(gòu)造簡(jiǎn)式是A—P～P～P，一種ATP分子中具有一種普通磷酸鍵，兩個(gè)高能磷酸鍵，三個(gè)磷酸基。2、功能：直接給細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量。二、ATP與ADP互相轉(zhuǎn)化1、ATP水解：在關(guān)于酶催化作用下，ATP分子中遠(yuǎn)離腺苷高能磷酸鍵很容易水解，并釋放能量。2、ATP形成：在關(guān)于酶催化作用下，ADP可以接受能量，同步與磷酸結(jié)合，重新形成ATP。3、ATP形成能量來源（1）、對(duì)于動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌來說，均來自于細(xì)胞呼吸，對(duì)于綠色植物來說，則來自于光合伙用和細(xì)胞呼吸。（2）、細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP互相轉(zhuǎn)化能量供應(yīng)機(jī)制，是生物體共性。三、ATP運(yùn)用1、ATP可用于積極運(yùn)送、生物發(fā)電和發(fā)光、肌細(xì)胞收縮、大腦思考等。2、細(xì)胞內(nèi)吸能反映普通與ATP水解相聯(lián)系，放能反映普通與ATP形成相聯(lián)系。能量通過ATP分子在吸能反映和放能反映之間循環(huán)流通。四、ATP產(chǎn)生速率與O2供應(yīng)量之間關(guān)系1、A點(diǎn)表達(dá)在無氧條件下，細(xì)胞可通過進(jìn)行無氧呼吸分解有機(jī)物，產(chǎn)生少量ATP。2、AB段表達(dá)隨O2供應(yīng)量增多，有氧呼吸明顯加強(qiáng)，通過有氧呼吸分解有機(jī)物釋放能量增多，ATP產(chǎn)生速率隨之增長(zhǎng)。3、BC段表達(dá)O2供應(yīng)量超過一定范疇后，ATP產(chǎn)生速率不再加快，此時(shí)限制因素也許是酶、ADP、磷酸等。【思考感悟】歸納一下與能量關(guān)于知識(shí)。（1）重要能源物質(zhì)—糖類；（2）能源物質(zhì)—糖類、脂肪、蛋白質(zhì)；（3）重要儲(chǔ)能物質(zhì)—脂肪；（4）直接能源物質(zhì)—ATP；（5）主線能源—光能。練習(xí)2：1、反映式“ADP＋Pi＋能量ATP”是在所有生活細(xì)胞中發(fā)生反映，下列與反映式中“能量”有關(guān)論述對(duì)的是（）A、向右反映需要能量可以來自細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成過程所釋放能量B、向右反映需要能量可以來自糖類等有機(jī)物氧化分解C、向左反映釋放能量可以用于葉綠體中H2O分解或CO2固定D、向左反映釋放能量可以用于人體對(duì)所有營(yíng)養(yǎng)萬分吸取2、試分析一株生長(zhǎng)旺盛玉米幼苗與一只幼年小花貓，它們同化作用消耗ATP與細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP分別是（）A、前者同化作用消耗ATP多，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP少，后者相反B、都是同化作用消耗ATP多，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP少C、前者同化作用消耗ATP少，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP多，后者相反D、都是同化作用消耗ATP少，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP多練習(xí)3：知識(shí)鞏固1．下列關(guān)于酶論述，不對(duì)的是()A．絕大多數(shù)酶化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)B．可以催化脂肪酶水解酶是脂肪酶C．酶催化效率高是由于其減少活化能效果明顯D．酶催化化學(xué)反映普通是在比較溫和條件下進(jìn)行解析：脂肪酶本質(zhì)屬于蛋白質(zhì)，水解它酶是蛋白酶。答案：B2．植物細(xì)胞中存在“ADP＋Pi＋能量eq\o(,\s\up7(①),\s\do5(②))ATP”反映，其中①和②表達(dá)反映條件和過程。下列關(guān)于論述中對(duì)的是()A．夜間有O2存在時(shí)①重要發(fā)生在線粒體中B．①和②互為可逆反映，由相似酶催化C．①發(fā)生在光合伙用光反映和暗反映過程中D．突然停止CO2供應(yīng)，葉綠體中ADP由類囊體向基質(zhì)轉(zhuǎn)移解析：夜間有O2存在時(shí)，植物細(xì)胞會(huì)發(fā)生有氧呼吸，此時(shí)有氧呼吸重要場(chǎng)合是線粒體，因此合成ATP化學(xué)反映也重要發(fā)生在線粒體中，①和②并非可逆反映，由不同酶催化，①發(fā)生在光合伙用光反映過程中，②發(fā)生在暗反映過程中；葉綠體中ADP始終由基質(zhì)向類囊體轉(zhuǎn)移。答案：A3．下列能使ADP含量增長(zhǎng)生理過程是()A．硝酸根離子進(jìn)入根毛細(xì)胞B．線粒體內(nèi)[H]與O2結(jié)合C．將NADP＋還原為NADPHD．CO2從組織細(xì)胞進(jìn)入內(nèi)環(huán)境解析：硝酸根離子進(jìn)入根毛細(xì)胞屬于積極運(yùn)送過程，需要耗能，成果會(huì)導(dǎo)致ADP含量增長(zhǎng)；線粒體內(nèi)[H]和O2結(jié)合過程產(chǎn)生ATP；NADPH產(chǎn)生同步也生產(chǎn)ATP；CO2從組織細(xì)胞進(jìn)入內(nèi)環(huán)境屬于自由擴(kuò)散，不耗能。答案：A4．(·上海模仿)人體在激烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉處在暫時(shí)相對(duì)缺氧狀態(tài)，葡萄糖消耗量劇增，但產(chǎn)生ATP沒有明顯增長(zhǎng)。這是由于()A．機(jī)體產(chǎn)熱增長(zhǎng)，能量以熱能形式散失了B．葡萄糖分解不徹底，能量沒有完全釋放出來C．ATP合成酶量減少，無法大量合成ATPD．機(jī)體代謝加快，大量能量隨汗水流失了解析：激烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉處在暫時(shí)相對(duì)缺氧狀態(tài)，細(xì)胞進(jìn)行厭氧呼吸，葡萄糖分解產(chǎn)生乳酸，同步釋放少量能量，ATP產(chǎn)生量少，大量能量仍儲(chǔ)存在乳酸中。答案：B5．下列關(guān)于酶和ATP論述中對(duì)的是()A．基因表達(dá)過程需要酶和ATP參加B．酶催化效率總是高于無機(jī)催化劑C．溫度不會(huì)影響ATP與ADP互相轉(zhuǎn)化速率D．酶氧化分解產(chǎn)物是氨基酸解析：基因轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中，需要酶催化也需要ATP；當(dāng)外界條件不適當(dāng)時(shí)，酶催化效率反而會(huì)低于無機(jī)催化劑；ATP與ADP之間互相轉(zhuǎn)化需要酶，酶活性受溫度影響；大多數(shù)酶本質(zhì)是蛋白質(zhì)，水解產(chǎn)物是氨基酸，氧化分解產(chǎn)物是水、二氧化碳和尿素等。答案：A6．將1mL5%新鮮唾液倒入裝有10mL糨糊試管內(nèi)，置于25℃溫水中水浴，下列各辦法中能提高試管內(nèi)反映速率是(A．向試管內(nèi)通氣B．恰當(dāng)提高實(shí)驗(yàn)溫度C．向試管內(nèi)加入少量麥芽糖D．向試管內(nèi)加入大量酸或堿解析：過酸或過堿會(huì)使酶失活，而新鮮唾液淀粉酶最適pH為7左右。通氣、加入少量麥芽糖不影響酶活性。在一定溫度范疇內(nèi)，隨溫度升高酶活性增強(qiáng)。答案：B7．下列關(guān)于ATP和蛋白質(zhì)論述，對(duì)的是()A．ATP中“A”與構(gòu)成DNA、RNA中堿基“A”是同一種物質(zhì)B．ATP中能量可來源于光能和化學(xué)能，不可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能C．酶基本單位是氨基酸D．蛋白質(zhì)功能特性是由構(gòu)成該蛋白質(zhì)氨基酸種類、數(shù)量和蛋白質(zhì)空間構(gòu)造等決定解析：ATP中“A”是由腺嘌呤和核糖構(gòu)成，稱為腺苷，DNA和RNA中“A”是腺嘌呤。光合伙用和細(xì)胞呼吸以及細(xì)胞中其她物質(zhì)分解作用，都能產(chǎn)生ATP，因此光能和化學(xué)能是ATP中能量來源；ATP可用于各種生命活動(dòng)，如螢火蟲發(fā)光、合成生物大分子時(shí)ATP中能量以化學(xué)能形式儲(chǔ)存在大分子有機(jī)化合物中。酶基本單位是氨基酸或核糖核苷酸。決定蛋白質(zhì)功能特異性因素涉及構(gòu)成該蛋白質(zhì)氨基酸種類、數(shù)量和蛋白質(zhì)空間構(gòu)造等。答案：D8．有人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以研究化合物P對(duì)淀粉酶活性影響，成果如圖所示。下列分析中不對(duì)的是()A．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持pH不變B．曲線1作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)C．P對(duì)該酶活性有抑制作用D．若反映溫度升高，則A點(diǎn)上移解析：本實(shí)驗(yàn)探究化合物P對(duì)淀粉酶活性影響，闡明自變量為化合物P有無，pH為無關(guān)變量，應(yīng)保持一致；不加化合物P實(shí)驗(yàn)為對(duì)照組；分析題中曲線圖可知，曲線1反映速率比曲線2大，闡明化合物P對(duì)該酶活性有抑制作用；該實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)溫度未知，不能得出溫度升高，A點(diǎn)上移結(jié)論。答案：D9．(·山東青島)某學(xué)生為了驗(yàn)證唾液功能，做了如下實(shí)驗(yàn)：取甲、乙兩試管，分別加入等量淀粉糊2mL，甲試管又加入2mL唾液，兩試管同步放入37℃溫水中保持10min后取出，各加入0.5mL碘液，振蕩，發(fā)現(xiàn)只有乙試管中呈現(xiàn)藍(lán)色反映。請(qǐng)指出此同窗實(shí)驗(yàn)程序中一處錯(cuò)誤(A．乙試管應(yīng)低溫或室溫B．乙試管應(yīng)加胃液C．乙試管應(yīng)加入與唾液等量蒸餾水D．應(yīng)再加一支試管，內(nèi)加些酸或堿解析：為了消除無關(guān)變量干擾，普通要增設(shè)對(duì)照組。該同窗實(shí)驗(yàn)操作違背了這個(gè)原則，只給甲試管添加了2mL唾液，而沒給乙試管加入2mL蒸餾水。答案：C10．圖甲表達(dá)溫度對(duì)淀粉酶活性影響，圖乙是將一定量淀粉酶和足量淀粉混合后，麥芽糖積累量隨溫度變化狀況。下列說法不對(duì)的是()A．T0表達(dá)淀粉酶催化反映最適溫度B．圖甲中Ta和Tb對(duì)酶活性影響有區(qū)別C．圖乙中溫度超過Tb時(shí)，酶活性已達(dá)到最小D．圖乙中A點(diǎn)相應(yīng)圖甲中溫度為T0解析：題中圖甲表達(dá)酶活性與溫度關(guān)系，圖乙表達(dá)產(chǎn)物積累量與溫度關(guān)系。圖乙中，當(dāng)產(chǎn)物積累量達(dá)到最大值不再發(fā)生變化時(shí)，闡明反映已經(jīng)停止，酶活性已經(jīng)喪失。答案：C12．(密碼原創(chuàng))下列關(guān)于ATP論述中對(duì)的是()A．ATP水解實(shí)質(zhì)是ATP分子中高能磷酸鍵水解B．ATP轉(zhuǎn)化成ADP過程中不需要酶參加C．植物細(xì)胞在夜間重要在細(xì)胞質(zhì)中產(chǎn)生ATPD．ATP中“A”與構(gòu)成DNA、RNA中堿基“A”表達(dá)是同一物質(zhì)解析：細(xì)胞中ATP水解是在ATP水解酶作用下，ATP分子中遠(yuǎn)離腺苷那個(gè)高能磷酸鍵斷裂，釋放出能量，并產(chǎn)生ADP和磷酸。植物細(xì)胞在夜間無光照條件下，若有氧氣則細(xì)胞重要進(jìn)行有氧呼吸，重要由線粒體產(chǎn)生ATP；ATP中“A”表達(dá)腺苷，由核糖和腺嘌呤構(gòu)成，DNA和RNA中堿基“A”是指腺嘌呤。答案：A13．(密碼改編)如圖為ATP構(gòu)造和ATP與ADP互相轉(zhuǎn)化關(guān)系式。下列說法中不對(duì)的是()A．圖1中A代表是腺嘌呤，b、c為高能磷酸鍵B．ATP生成ADP時(shí)圖1中c鍵斷裂并釋放能量C．ATP與ADP互相轉(zhuǎn)化過程中物質(zhì)是可逆，能量不可逆D．酶1、酶2具備催化作用，不受其她因素影響解析：ATP是由腺苷和三個(gè)磷酸基團(tuán)構(gòu)成，腺苷由一分子腺嘌呤和一分子核糖構(gòu)成；酶催化作用品有高效性、專一性及作用條件比較溫和等特點(diǎn)，因此其發(fā)揮作用時(shí)要受到溫度、酸堿度等其她因素影響。答案：D練習(xí)4：（有時(shí)間，多練練）酶：1、下列各項(xiàng)是關(guān)于酶論述，其中對(duì)的一項(xiàng)是()①酶是活細(xì)胞產(chǎn)生②酶均有消化功能③酶本質(zhì)是蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)都是酶④酶具備專一性、高效性⑤酶促反映與外界條件無關(guān)⑥淀粉酶能增進(jìn)淀粉水解A．①②③B．①②③④C．①②④⑥D(zhuǎn)．①④⑥2、活細(xì)胞內(nèi)合成酶原料是()A．脂肪酸B．核苷酸C．氨基酸D．氨基酸或核苷酸3、與酶化學(xué)本質(zhì)不同物質(zhì)是()A．抗體B．胰島素C．脂肪酶D．性激素4、在測(cè)定胃蛋白酶活性時(shí)，將溶液pH由10降到2過程中，胃蛋白酶活性將（）A．不斷上升B．沒有變化C．先升后降D．先降后升5、在高燒時(shí)，經(jīng)常沒有食欲，最主線因素是()A．所吃食物未被消化B．胃沒有排空C．體溫超過37℃，消化酶活性受到影響D．體內(nèi)食物殘?jiān)鼪]有排出人血液中碳酸酐酶一種分子，每分鐘可催化