第03講U和ATP

<目

錄

‘一、考情分析考點(diǎn)02ATP

二、知識(shí)建構(gòu)

＞核心考向提煉

三、考點(diǎn)突破

＞重要考向探究

考點(diǎn)01酶――研析規(guī)律提導(dǎo)

?一心提煤一問(wèn)，究■：1■歸結(jié)以■定才

＞核心考向提煉題型01ATP的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

＞重要考向探究題型02ATP在細(xì)胞能量代謝中的作用

——黑博舞晚四、實(shí)驗(yàn)探究

L有關(guān)酶參與的反應(yīng)，物質(zhì)的加入順序要注意

■■力

卜2.酶的探究實(shí)驗(yàn)中，要注意酶的本質(zhì)和特性

題型01酶的本質(zhì)、特性J

題型02探究影響酶活性的因素實(shí)驗(yàn)

考題統(tǒng)計(jì)考情分析

考點(diǎn)要求

2023遼寧卷（2分）【命題規(guī)律】

＞酶和ATP是細(xì)胞代謝的重要內(nèi)容，從近5

2023重慶卷（2分）

年高考的考查形勢(shì)來(lái)看，細(xì)胞代謝一直是

2023海南卷（2分）

酶高考的重點(diǎn)考查內(nèi)容，避不開(kāi)對(duì)酶和ATP

2023天津卷（2分）的考查。

2023廣東卷（2分）＞酶和ATP在細(xì)胞代謝中的作用，主要以選

擇題為主，而非選擇題設(shè)置以酶和ATP

2023浙江卷（2分）

為基點(diǎn)的有關(guān)代謝問(wèn)題也是高頻考點(diǎn)

2023河北卷（2分）【命題預(yù)測(cè)】結(jié)合物質(zhì)運(yùn)輸、神經(jīng)調(diào)節(jié)等實(shí)

2023天津卷（3分）例，并以圖解的形式考查酶和ATP在生命活

ATP

2023重慶卷（2分）動(dòng)中的作用；通過(guò)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)綜合考查

酶的作用特性及其影響因素；

2022浙江卷（2分）

蛋白質(zhì)

本質(zhì)

少數(shù)為RNA----------結(jié)構(gòu)筒式：A-P~P~P

由蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)決定元素組成C、H.0.N.P

0同種酶，不同底物Q專一性結(jié)構(gòu)A為腺苔，是由脫氧核糖和堿基腺喋吟組成

0實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

?同種底物，不同種酶組成分析P為磷酸

結(jié)構(gòu)

相同底物，酶與其他催化劑相比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。高效性-為普通的磷酸鍵，~為特殊的磷酸鍵

0特性

適宜的溫度

是生物體細(xì)胞中能量的直接提供物質(zhì)

適宜的PH酸碉度

0作用條件溫和為物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞分裂、生化反應(yīng)提供能量

低溫會(huì)導(dǎo)致函活性降低，但可儂復(fù)

結(jié)構(gòu)特性

過(guò)酸或過(guò)堿或溫度過(guò)高，會(huì)便誨失活，不可逆

C、H、0、N或C、H、0、N、P0組成元素

形成

考點(diǎn)01酶

核心提燎?者向探究

＞核心考向提煉

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實(shí)驗(yàn)

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>重要考向探究

1.酶的本質(zhì)、作用實(shí)質(zhì)和特性

酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，具有催化作用，實(shí)質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，酶具有專一性、高效

性和作用條件較溫和特點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，動(dòng)物體內(nèi)的酶最適溫度為35?40℃;植物體內(nèi)的酶最

適溫度在40?50℃;細(xì)菌和真菌體內(nèi)的最適溫度差別較大，有的酶最適溫度可高達(dá)70℃o

動(dòng)物體內(nèi)的酶最適pH大多為6.5?8.0,但是胃蛋白酶的最適pH為1.5;植物體內(nèi)的酶最適

pH大多為4.5?6.5。過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。

在0匕左右時(shí)，酶活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。因此，酶制劑適宜在低溫下保存。

2.探究影響酶活性因素的實(shí)驗(yàn)

酶活性是指酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力，其可用一定條件下酶所催化某一化學(xué)反應(yīng)的速率

表示。建議不用過(guò)氧化氫酶探究溫度對(duì)酶活性的影響（原因是溫度本身會(huì)影響過(guò)氧化氫自

然分解的速度），不用淀粉酶探究pH對(duì)酶活性的影響（原因是鹽酸可催化淀粉水解）。

3.與酶有關(guān)的幾類曲線

(1)酶的作用原理

酶可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能(如圖)。

能量/無(wú)酶催化活化態(tài)

a

b卜催化式〉

c

反應(yīng)物A終態(tài)

d------------產(chǎn)物P

O~反應(yīng)過(guò)程

①表示無(wú)酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行需栗的活化能是ac段。

②表示有酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能是be段。

③酶降低的活化能是ab段。

(2)酶作用的特性

①圖1酶的曲線和無(wú)機(jī)催化劑的曲線比較，說(shuō)明酶具有高效性，而與無(wú)催化劑的曲線比較只能

說(shuō)明酶具有催化作用。

②圖2兩曲線比較說(shuō)明酶具有專一性。

⑶酶促反應(yīng)速率的影響因素

①溫度和pH

S爵

片

凹

膽

混

。最適溫度最適pHpH

甲乙

圖甲和圖乙表示：高溫、過(guò)酸、過(guò)堿都會(huì)使酶失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未

被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。從圖丙和圖丁看出：反應(yīng)溶液pH(溫度)的變化不影響酶作用

的最適溫度(pH)o

②底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響

。

底物濃度酶濃度

甲乙

圖甲中。段的限制因素是底物濃度，而P點(diǎn)之后的限制因素有酶濃度和酶活性；圖乙對(duì)

反應(yīng)底物的栗求是底物足量。

1.（2023?廣東卷）中國(guó)制茶工藝源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。紅茶制作包括萎凋、揉捻、發(fā)酵、高溫干燥等工

序，其間多酚氧化酶催化茶多酚生成適量茶黃素是紅茶風(fēng)味形成的關(guān)鍵。下列敘述錯(cuò)誤的是

（）

A.揉捻能破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)使多酚氧化酶與茶多酚接觸

B.發(fā)酵時(shí)保持適宜的溫度以維持多酚氧化酶的活性

C.發(fā)酵時(shí)有機(jī)酸含量增加不會(huì)影響多酚氧化酶活性

D.高溫滅活多酚氧化酶以防止過(guò)度氧化影響茶品質(zhì)

【答案】C

【分析】酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化能力的有機(jī)物，大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。酶的

特性：高效性、專一性以及作用條件溫和的特性。

【詳解】A、紅茶制作時(shí)揉捻能破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使其釋放的多酚氧化酶與茶多酚接觸，A正確；

B、發(fā)酵過(guò)程的實(shí)質(zhì)就是酶促反應(yīng)過(guò)程，需要將溫度設(shè)置在酶的最適溫度下，使多酚氧化酶保

持最大活性，才能獲得更多的茶黃素，B正確；

C、酶的作用條件較溫和，發(fā)酵時(shí)有機(jī)酸含量增加會(huì)降低多酚氧化酶的活性，C錯(cuò)誤；

D、高溫條件會(huì)使多酚氧化酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞而失活，以防止過(guò)度氧化影響茶品質(zhì)，D正確。

故選Co

2.（2023?浙江卷）某同學(xué)研究某因素對(duì)酶活性的影響，實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果如下：己糖激酶溶液

置于45℃水浴12min,酶活性喪失50%；己糖激酶溶液中加入過(guò)量底物后置于45℃水浴12min,

酶活性僅喪失3%。該同學(xué)研究的因素是（）

A.溫度B.底物C.反應(yīng)時(shí)間D.酶量

【答案】B

【分析】影響酶活性的因素有溫度、pH、抑制劑和激活劑。由題干分析，己糖激酶溶液置于

45℃水浴12min,酶活性喪失50%；己糖激酶溶液中加入過(guò)量底物后置于45℃水浴12min,酶

活性僅喪失3%o這兩組實(shí)驗(yàn)的不同條件在于是否加入底物。

【詳解】A、由題干可知，兩組實(shí)驗(yàn)的溫度都為45℃,所以研究的因素不是溫度，A錯(cuò)誤；

B、由題干分析，己糖激酶溶液置于45℃水浴12min,酶活性喪失50%；己糖激酶溶液中加入

過(guò)量底物后置于45℃水浴12min,酶活性僅喪失3虬這兩組實(shí)驗(yàn)的不同條件在于是否加入底

物。所以研究的因素是底物，B正確；

C、由題干可知，兩組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)時(shí)間均為12min,所以研究的因素不是反應(yīng)時(shí)間，C錯(cuò)誤；

D、由題干可知，兩組實(shí)驗(yàn)的酶量一致，所以研究的因素不是酶量，D錯(cuò)誤。故選B。

3.（2023?浙江卷）胰高血糖素可激活肝細(xì)胞中的磷酸化酶，促進(jìn)肝糖原分解成葡萄糖，提高

血糖水平，機(jī)理如圖所示。

肝細(xì)胞膜一―但“,一??胰高」“糖素

+1一一＜-----?二'^^胰高血糖素受體

.40磷酸化酶a磷酸化酶by雙

f（有活性）（無(wú)活性）/

、^原f葡萄糖1磷酸■?葡萄劈蘆.?；.》????血糖

下列敘述正確的是（）

A.胰高血糖素經(jīng)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入肝細(xì)胞才能發(fā)揮作用

B.饑餓時(shí)，肝細(xì)胞中有更多磷酸化酶b被活化

C.磷酸化酶a能為肝糖原水解提供活化能

D.胰島素可直接提高磷酸化酶a的活性

【答案】B

【分析】分析題圖：胰高血糖素與肝細(xì)胞膜上的胰高血糖素受體結(jié)合后，胞內(nèi)磷酸化酶b被活

化，促進(jìn)肝糖原分解，葡萄糖通過(guò)膜上葡萄糖載體運(yùn)輸?shù)桨?，增加血糖濃度?/p>

【詳解】A、胰高血糖素屬于大分子信息分子，不會(huì)進(jìn)入肝細(xì)胞，需要與膜上特異性受體結(jié)合

才能發(fā)揮作用，A錯(cuò)誤；

B、饑餓時(shí)，胰高血糖素分泌增加，肝細(xì)胞中有更多磷酸化酶b被活化成磷酸化酶a,加快糖

原的分解，以維持血糖濃度相對(duì)穩(wěn)定，B正確；

C、磷酸化酶a不能為肝糖原水解提供活化能，酶的作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)所需活化能，C

錯(cuò)誤；

D、根據(jù)題圖無(wú)法判斷胰島素和磷酸化酶a的活性的關(guān)系，且胰島素為大分子物質(zhì)，不能直接

進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，D錯(cuò)誤。故選B。

本考點(diǎn)多以圖形、圖表等信息為載體，通過(guò)實(shí)驗(yàn)等途徑展開(kāi)考查，試題多以選擇題主

要形式命題，直接以選擇題的形式考查物質(zhì)出入細(xì)胞的方式或酶在細(xì)胞代謝中的作用等，

試題情境多與生產(chǎn)生活相聯(lián)系，對(duì)考生的實(shí)驗(yàn)探究能力、獲取信息、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題

的能力要求很高。

題型01酶的本質(zhì)、特性

1.神經(jīng)酰胺合成酶具有雙重功能，既可以催化脂肪和某些氨基酸結(jié)合形成神經(jīng)酰胺，還可以

結(jié)合DNA的某些區(qū)域，從而開(kāi)啟和關(guān)閉脂質(zhì)代謝的相關(guān)基因，而開(kāi)啟和關(guān)閉的狀態(tài)與營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)

情況密切相關(guān)，如蒼蠅體內(nèi)神經(jīng)酰胺合成酶可以讀取脂肪酶3基因，從而促進(jìn)脂肪的分解。據(jù)

此分析錯(cuò)誤的是（）

A.神經(jīng)酰胺合成酶的雙重功能的實(shí)質(zhì)都是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能

B.神經(jīng)酰胺合成酶催化神經(jīng)酰胺的合成過(guò)程會(huì)受環(huán)境條件的影響

C.神經(jīng)酰胺合成酶在生物體內(nèi)脂肪含量上發(fā)揮了調(diào)節(jié)作用

D.蒼蠅體內(nèi)神經(jīng)酰胺合成酶讀取脂肪酶3基因在營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)發(fā)生

【答案】A

【詳解】A、神經(jīng)酰胺合成酶發(fā)揮酶的作用時(shí)實(shí)質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，而發(fā)揮調(diào)節(jié)作用

時(shí)實(shí)質(zhì)是影響基因的選擇性表達(dá)，A錯(cuò)誤；

B、酶的作用條件較溫和，酶的催化會(huì)受環(huán)境條件的影響，B正確；

C、該酶結(jié)合DNA某些區(qū)域，從而開(kāi)啟和關(guān)閉脂質(zhì)代謝的相關(guān)基因，所以具有調(diào)節(jié)作用，C正

確；

D、蒼蠅體內(nèi)神經(jīng)酰胺合成酶讀取脂肪酶3基因，能使脂肪分解供能，所以發(fā)生在營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)，

D正確。故選A。

2.有一種名為L(zhǎng)19RNA的核酶，可以催化某些RNA的切割和連接，其活性部位是富含喋吟的一

段核甘酸鏈，下列關(guān)于該酶的敘述錯(cuò)誤的是（）

A.L19RNA核酶的底物RNA中富含喀陡

B.L19RNA核酶作用的專一性是通過(guò)酶與底物之間的堿基互補(bǔ)配對(duì)實(shí)現(xiàn)的

C.L19RNA核酶徹底水解后可得到四種核糖核甘酸

D.L19RNA核酶催化RNA的切割和連接時(shí)，涉及磷酸二酯鍵的形成與破壞

【答案】c

【詳解】A、L19RNA的核酶可以催化某些RNA的切割和連接，則該酶要與其底物RNA相結(jié)合。

其活性部位是富含喋吟的一段核甘酸鏈，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，那么與L19RNA核酶結(jié)合的

底物RNA中應(yīng)富含喀咤，A正確；

B、L19RNA是一段有酶活性的RNA,其催化的底物為RNA。酶與底物結(jié)合才可催化底物發(fā)生反

應(yīng)，L19RNA與其底物之間的堿基能互補(bǔ)配對(duì)才能結(jié)合，所以L19RNA核酶作用的專一性是通過(guò)

酶與底物之間的堿基互補(bǔ)配對(duì)實(shí)現(xiàn)的，B正確；

C、L19RNA核酶徹底水解后可得到4種堿基、核糖、磷酸，C錯(cuò)誤；

D>L19RNA核酶催化RNA的切割是打斷磷酸二酯鍵，L19RNA核酶催化RNA連接是形成磷酸二酯

鍵，D正確；故選C。

3.多酶片是一種可以治療消化不良、食欲不振的藥物，如圖是多酶片的結(jié)構(gòu)模式圖。下列相

關(guān)敘述正確的是（）

—糖衣（可溶于胃液）

—胃蛋白酶

（如一腸溶衣（不溶于胃液，可溶于腸液）

—胰蛋白酶、胰脂肪酶、

旗淀粉前

A.腸溶衣在弱堿性的環(huán)境中仍能保持結(jié)構(gòu)完好無(wú)損

B.多酶片進(jìn)入小腸后，胃蛋白酶的活性會(huì)增強(qiáng)

C.多酶片可以碾碎后服用，其功效與直接服用相同

D.多酶片發(fā)揮作用的原理是降低食物中大分子水解所需的活化能

【答案】D

【詳解】A、根據(jù)題圖信息可知，腸溶衣不溶于胃液，而溶于腸液，腸液屬于弱堿性環(huán)境，故

腸溶衣在弱堿性的環(huán)境中不能保持結(jié)構(gòu)完好無(wú)損，A錯(cuò)誤；

B、小腸屬于弱堿性環(huán)境，胃蛋白酶的適宜環(huán)境是酸性環(huán)境；多酶片進(jìn)入小腸后，胃蛋白酶的

活性會(huì)減弱，B錯(cuò)誤；

C、多酶片不可以碾碎后服用，因?yàn)槠茐牧似浣Y(jié)構(gòu)，酶的功效喪失，其功效與直接服用不同，C

錯(cuò)誤；

D、酶催化作用的機(jī)理是降低反應(yīng)所需要的活化能，故多酶片發(fā)揮作用的原理是降低食物中大

分子水解所需的活化能，D正確。故選D。

題型02探究影響酶活性的因素實(shí)驗(yàn)

4.獅猴桃營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，但卻極易腐爛。為探究狒猴桃腐爛的內(nèi)在原因，研究人員選取了狒猴

桃果實(shí)內(nèi)的三大抗逆性酶：過(guò)氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（S0D）、過(guò)氧化物酶（POD）,

在保鮮條件下進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下表。下列有關(guān)敘述正確的是（）

天數(shù)/d12345615

CAT酶活性(mgH202/gFW?min)0.0660.0630.0470.0370.0200.0170.003

SOD酶活性（活力單位/g）48.4630.1028.0722.2710.386.240.40

POD酶活性(g-1?min-1)0.0660.1280.1800.1960.1120.0450.002

成熟果開(kāi)始腐

果實(shí)狀態(tài)完全腐爛

實(shí)爛

A.在測(cè)定CAT酶活性時(shí)，可用單位時(shí)間內(nèi)H202的減少量表示

B.三種酶均能降低相關(guān)化學(xué)反應(yīng)所需活化能，說(shuō)明酶具有高效性

C.狒猴桃從成熟到腐爛的過(guò)程中，三種抗逆性酶的活性均在下降

D.若某種調(diào)節(jié)劑能使P0D酶的活性處于較高狀態(tài)，則有利于保鮮

【答案】A

【詳解】A、過(guò)氧化物酶（CAT）能夠催化過(guò)氧化氫的水解，產(chǎn)物是水和氧氣，故在測(cè)定CAT酶

活性時(shí)，可用單位時(shí)間內(nèi)H202的減少量表示，A正確；

B、酶具有高效性是指酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的效果比無(wú)機(jī)催化劑顯著，而非三種酶進(jìn)行比較，

B錯(cuò)誤；

C、據(jù)表可知，狒猴桃從成熟到腐爛的過(guò)程中，POD酶活性先升高后下降，C錯(cuò)誤；

D、狒猴桃的腐爛與三種酶的活性均有關(guān)，故若僅使過(guò)氧化物酶（POD）活性處于較高狀態(tài)，不

一定利于保鮮，D錯(cuò)誤。故選A。

5.魚宰殺后魚肉中的腺昔三磷酸降解生成肌昔酸，能極大地提升魚肉鮮味。肌昔酸在酸性磷

酸酶（ACP）作用下降解又導(dǎo)致魚肉鮮味下降。在探究魚類鮮味下降外因的系列實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)

結(jié)果如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是（）

迪o20

S24草魚

三

典一草魚

魚

20蒯oJ6

髭?蒯魚

魚

OS.鰭

16探o12一鰭魚

S

12要

08O8

OS.04

.0o4

。00

OO

3.03.43.84.24.65.05.45.86.26.630354045505560657075

圖apH對(duì)ACP活性的影響PH圖b溫度對(duì)ACP活性的影響溫度/℃

A.本實(shí)驗(yàn)的自變量只有pH和溫度，因變量是酸性磷酸酶（ACP）的相對(duì)活性

B.不同魚的ACP的最適溫度和pH有差異，根本原因在于不同魚體內(nèi)的ACP結(jié)構(gòu)不同

C.pH低于3.8、溫度超過(guò)60℃,對(duì)鰭魚肌肉酸性磷酸酶（ACP）活性影響的機(jī)理相同

D.由圖可知，放置相同的時(shí)間，蒯魚在pH6.0、溫度40℃條件下，ACP活性最高，魚肉鮮味

程度最高

【答案】c

【詳解】A、由圖示曲線可知，本實(shí)驗(yàn)的自變量是pH、溫度和魚的種類，因變量是酸性磷酸酶

（ACP）的相對(duì)活性，A錯(cuò)誤；

B、ACP是一種酶，其本質(zhì)是蛋白質(zhì)，基因決定蛋白質(zhì)的合成，不同魚的ACP的最適溫度和pH

有差異，根本原因在于控制合成ACP的基因不同，B錯(cuò)誤；

C、反應(yīng)溫度超過(guò)60℃與pH低于3.8,鰭魚肌肉ACP都會(huì)因?yàn)榭臻g結(jié)構(gòu)的改變失去活性，影響

機(jī)理是相同的，C正確；

D、由圖示曲線可知，放置相同的時(shí)間，蒯魚在pH6.0、溫度40C條件下酸性磷酸酶相對(duì)活性

最高，導(dǎo)致魚肉鮮味下降最快，D錯(cuò)誤。故選C。

6.細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜的物質(zhì)變化在溫和條件下有序進(jìn)行，離不開(kāi)酶的催化。下列有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)，敘述

正確的是（）

A.斯帕蘭札尼讓鷹吞下放入肉塊的金屬籠，一段時(shí)間后籠內(nèi)的肉塊消失，這說(shuō)明胃對(duì)食物有

化學(xué)性消化

B.“比較H202在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)中，加熱、Fe3+和過(guò)氧化氫酶促使H202分解的原因

是在不同程度上降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能

C.“探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用”實(shí)驗(yàn)中，可通過(guò)滴加碘液檢測(cè)溶液是否變藍(lán)來(lái)說(shuō)明

酶的作用是否有專一性

D.“探究溫度對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先將淀粉溶液與淀粉酶溶液混合，再分別置于不同

溫度條件下保溫

【答案】A

【詳解】A、斯帕蘭札尼將肉塊放入金屬籠內(nèi)，排除胃對(duì)肉塊的機(jī)械摩擦消化的影響，然后讓

鷹吞下去，一段時(shí)間后，籠內(nèi)肉塊消失了，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了胃具有化學(xué)性消化的作用，A正確；

B、在“比較H202在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)中，加熱為H202分子提供了能量，F(xiàn)e3+和過(guò)氧

化氫酶降低了過(guò)氧化氫分解反應(yīng)的活化能，B錯(cuò)誤；

C、淀粉和蔗糖的水解產(chǎn)物都是還原糖，因此在“探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用”實(shí)驗(yàn)

中，可通過(guò)檢測(cè)是否有還原糖來(lái)說(shuō)明酶的作用具有專一性，由于無(wú)論蔗糖是否被分解均不與碘

液反應(yīng)呈藍(lán)色，故不能通過(guò)滴加碘液檢測(cè)溶液是否變藍(lán)來(lái)證明酶的作用有專一性，C錯(cuò)誤；

D、在“探究溫度對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中，關(guān)鍵步驟是先將淀粉液和淀粉酶液分別在所對(duì)應(yīng)

的溫度條件下保溫相同時(shí)間，然后將同一溫度保溫下的淀粉液與淀粉酶液混合，D錯(cuò)誤。

故選Ao

歸納總結(jié)

酶的特性：

(1)高效性：酶的催化效率大約是無(wú)機(jī)催化劑的1。7~1。13倍。

(2)專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。

(3)作用條件較溫和：高溫、過(guò)酸、過(guò)堿都會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；在低溫下，酶

的活性降低，但不會(huì)失活。

考點(diǎn)02ATP

?核心提煤,考向探究

＞核心考向提煉

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＞重要考向探究

1.ATP的結(jié)構(gòu)以及ATP與ADP的轉(zhuǎn)化

(1)ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是A-P?P?P,其中A代表腺苔，T是三的意思，P代表磷酸基團(tuán)，?代

表一種特殊的化學(xué)鍵。

（2）ATP和ADP的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量來(lái)源不同：ATP水解釋放的能量，來(lái)自特殊的化學(xué)鍵的化

學(xué)能，并用于生命活動(dòng)；合成ATP的能量來(lái)自呼吸作用或光合作用。場(chǎng)所不同：ATP水解在細(xì)

胞的各處；ATP合成在線粒體，葉綠體，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。

2.吸能反應(yīng)與放能反應(yīng)

細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)有些是需要吸收能量的，有些是釋放能量的。吸能反應(yīng)一般與ATP水解的反

應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量；放能反應(yīng)一般與ATP合成相聯(lián)系，釋放的能量?jī)?chǔ)存在ATP中。

3.ATP在細(xì)胞代謝中的作用

（1）細(xì)胞通過(guò)呼吸作用產(chǎn)生ATP,有氧呼吸釋放大量能量，其中一部分用于合成ATP,植物也

可以通過(guò)光合作用合成ATP,但此能量只用于暗反應(yīng)。

（2）ATP是直接能源物質(zhì)，在體內(nèi)含量很少，ATP水解后轉(zhuǎn)化為ADP,ADP在有關(guān)酶的作用下，

接受能量，同時(shí)與Pi結(jié)合，重新形成ATP,ATP和ADP的這種相互轉(zhuǎn)化，是時(shí)刻不停地發(fā)生并

且處于動(dòng)態(tài)平衡之中的；

（3）ATP在酶的作用下，脫離一個(gè)磷酸基團(tuán)形成ADP（腺苜二磷酸），ADP再脫離一個(gè)磷酸基

團(tuán)形成AMP（腺喋吟核糖核甘酸），AMP再脫離一個(gè)磷酸基團(tuán)形成腺甘；

1.（2021?北京卷）ATP是細(xì)胞的能量“通貨”，關(guān)于ATP的敘述錯(cuò)誤的是（）

A.含有C、H、0、N、PB.必須在有氧條件下合成

C.胞內(nèi)合成需要酶的催化D.可直接為細(xì)胞提供能量

【答案】B

【分析】A代表腺昔，P代表磷酸基團(tuán)，ATP中有1個(gè)腺甘，3個(gè)磷酸基團(tuán)，2個(gè)高能磷酸鍵,

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為A-P?P?P。

【詳解】A、ATP中含有腺喋吟、核糖與磷酸基團(tuán)，故元素組成為C、H、0、N、P,A正確；

B、在無(wú)氧條件下，無(wú)氧呼吸過(guò)程中也能合成ATP,B錯(cuò)誤；

C、ATP合成過(guò)程中需要ATP合成酶的催化，C正確；

D、ATP是生物體的直接能源物質(zhì)，可直接為細(xì)胞提供能量，D正確。故選B。

2.（2021?海南卷）研究人員將32P標(biāo)記的磷酸注入活的離體肝細(xì)胞，1?2min后迅速分離得

到細(xì)胞內(nèi)的ATP。結(jié)果發(fā)現(xiàn)ATP的末端磷酸基團(tuán)被32P標(biāo)記，并測(cè)得ATP與注入的即標(biāo)記磷酸

的放射性強(qiáng)度幾乎一致。下列有關(guān)敘述正確的是（）

A.該實(shí)驗(yàn)表明，細(xì)胞內(nèi)全部ADP都轉(zhuǎn)化成ATP

B.32P標(biāo)記的ATP水解產(chǎn)生的腺昔沒(méi)有放射性

C.32P在ATP的3個(gè)磷酸基團(tuán)中出現(xiàn)的概率相等

D.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化速度快，且轉(zhuǎn)化主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)

【答案】B

【詳解】A、根據(jù)題意可知：該實(shí)驗(yàn)不能說(shuō)明細(xì)胞內(nèi)全部ADP都轉(zhuǎn)化成ATP,A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)題干信息“結(jié)果發(fā)現(xiàn)ATP的末端磷酸基團(tuán)被32P標(biāo)記，并測(cè)得ATP與注入的32P標(biāo)記

磷酸的放射性強(qiáng)度幾乎一致?！闭f(shuō)明：32P標(biāo)記的ATP水解產(chǎn)生的腺昔沒(méi)有放射性，B正確；

C、根據(jù)題干信息“放射性幾乎只出現(xiàn)在ATP的末端磷酸基團(tuán)”可知，32P在ATP的3個(gè)磷酸

基團(tuán)中出現(xiàn)的概率不同，C錯(cuò)誤；

D、該實(shí)驗(yàn)不能說(shuō)明轉(zhuǎn)化主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，D錯(cuò)誤。故選B。

3.（2022?江蘇卷）下列關(guān)于細(xì)胞代謝的敘述正確的是（）

A.光照下，葉肉細(xì)胞中的ATP均源于光能的直接轉(zhuǎn)化

B.供氧不足時(shí)，酵母菌在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇

C.藍(lán)細(xì)菌沒(méi)有線粒體，只能通過(guò)無(wú)氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATP

D.供氧充足時(shí)，真核生物在線粒體外膜上氧化［H］產(chǎn)生大量ATP

【答案】B

【詳解】A、光照下，葉肉細(xì)胞可以進(jìn)行光合作用和有氧呼吸，光合作用中產(chǎn)生的ATP來(lái)源于

光能的轉(zhuǎn)化，有氧呼吸中產(chǎn)生的ATP來(lái)源于有機(jī)物的氧化分解，A錯(cuò)誤；

B、供氧不足時(shí)，酵母菌在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行無(wú)氧呼吸，將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳，B

正確；

C、藍(lán)細(xì)菌屬于原核生物，沒(méi)有線粒體，但進(jìn)行有氧呼吸，C錯(cuò)誤；

D、供氧充足時(shí)，真核生物在線粒體內(nèi)膜上氧化［H］產(chǎn)生大量ATP,D錯(cuò)誤。故選B。

（2022?天津?高考真題）利用藍(lán)細(xì)菌將C02轉(zhuǎn)化為工業(yè)原料，有助于實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

（1）藍(lán)細(xì)菌是原核生物，細(xì)胞質(zhì)中同時(shí)含有ATP、NADPH、NADH（呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的［H］）和丙

酮酸等中間代謝物。ATP來(lái)源于和等生理過(guò)程，為各項(xiàng)生命

活動(dòng)提供能量。

⑵藍(lán)細(xì)菌可通過(guò)D一乳酸脫氫酶（Ldh）,利用NADH將丙酮酸還原為D一乳酸這種重要的工業(yè)

原料。研究者構(gòu)建了大量表達(dá)外源Ldh基因的工程藍(lán)細(xì)菌，以期提高D一乳酸產(chǎn)量，但結(jié)果并

不理想。分析發(fā)現(xiàn)，

是由于細(xì)胞質(zhì)中的NADH被大量用于作用產(chǎn)生ATP,無(wú)法為L(zhǎng)dh提供充足的

NADHo

⑶藍(lán)細(xì)菌還存在一種只產(chǎn)生ATP不參與水光解的光合作用途徑。研究者構(gòu)建了該途徑被強(qiáng)化

的工程菌K,以補(bǔ)充ATP產(chǎn)量，使更多NADH用于生成D一乳酸。測(cè)定初始藍(lán)細(xì)菌、工程菌K中

細(xì)胞質(zhì)ATP、NADH和NADPH含量，結(jié)果如下表。注：數(shù)據(jù)單位為pmol/0D730

菌株ATPNADHNADPH

初始藍(lán)細(xì)菌6263249

工程菌K8296249

由表可知，與初始藍(lán)細(xì)菌相比，工程菌K的ATP含量升高，且有氧呼吸第三階段

（被抑制/被促進(jìn)/不受影響），光反應(yīng)中的水光解（被抑制/被促進(jìn)/不受

影響）。

（4）研究人員進(jìn)一步把Ldh基因引入工程菌K中，構(gòu)建工程菌L。與初始藍(lán)細(xì)菌相比，工程菌L

能積累更多D一乳酸，是因?yàn)槠洌p選）。

A.光合作用產(chǎn)生了更多ATPB.光合作用產(chǎn)生了更多NADPH

C.有氧呼吸第三階段產(chǎn)生了更多ATPD.有氧呼吸第三階段節(jié)省了更多NADH

【答案】（1）光合作用呼吸作用

（2）有氧呼吸

⑶被抑制不受影響

（4）AD

【詳解】（1）藍(lán)細(xì)菌是原核生物，但含有葉綠素和藻藍(lán)素，能進(jìn)行光合作用，能產(chǎn)生NADH（呼

吸過(guò)程中產(chǎn)生的［H］）和丙酮酸等中間代謝物，也能進(jìn)行呼吸作用，因此藍(lán)細(xì)菌內(nèi)的ATP來(lái)源

于光合作用和呼吸作用等生理過(guò)程，為各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量。

（2）有氧呼吸第三階段是前兩個(gè)階段產(chǎn)生的NADH（呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的［H］）與氧氣結(jié)合形成

水，同時(shí)釋放大量能量，因此藍(lán)細(xì)菌中細(xì)胞質(zhì)中的NADH可被大量用于有氧呼吸第三階段產(chǎn)生

ATP,無(wú)法為L(zhǎng)dh提供充足的NADH。

（3）NADH是有氧呼吸過(guò)程中的代謝產(chǎn)物，在有氧呼吸第三階段被利用，NADPH是光合作用過(guò)

程中的代謝產(chǎn)物，是水光解的產(chǎn)物，據(jù)表格可知，與初始藍(lán)細(xì)菌相比，工程菌K的NADH較高，

NADPH相同，說(shuō)明有氧呼吸第三階段被抑制，光反應(yīng)中的水光解不受影響。

（4）工程菌K存在一種只產(chǎn)生ATP不參與水光解的光合作用途徑，能使更多NADH用于生成D

一乳酸，把Ldh基因引入工程菌K中，構(gòu)建工程菌L,光合作用產(chǎn)生了更多ATP,為各項(xiàng)生命

活動(dòng)提供能量，這樣有氧呼吸第三階段節(jié)省了更多NADH,這樣工程菌L就能利用NADH將丙酮

酸還原為D一乳酸，能積累更多D一乳酸，AD正確，BC錯(cuò)誤。

故選ADo

命圓

ATP的相關(guān)考查，在近幾年的高考試題中，無(wú)論是選擇題還是非選擇題都有體現(xiàn)，選擇題主

要考查ATP在細(xì)胞代謝中的作用，非選擇題主要借助于具體實(shí)驗(yàn)或情境，考查光合作用與呼

吸作用的綜合運(yùn)用中ATP的作用價(jià)值。

題型01ATP的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

1.ATP被喻為細(xì)胞中的“能量通貨”，下列關(guān)于細(xì)胞中ATP說(shuō)法正確的是（）

A.ATP主要由C、H、0、N、P等元素構(gòu)成

B.ATP的單體是腺喋吟核糖核昔酸

C.人體產(chǎn)生ATP的主要場(chǎng)所是線粒體

D.放能反應(yīng)一般與ATP水解相聯(lián)系

【答案】C

【詳解】A、在ATP中腺喋吟含C、H、0、N,核糖含C、H、0,磷酸基團(tuán)含H、O、P,故

ATP元素組成為C、H、0、N、P五種元素，A錯(cuò)誤；

B、ATP是由1分子腺喋吟、1分子核糖和3分子磷酸組成的，B錯(cuò)誤；

C、人體細(xì)胞有氧呼吸的主要場(chǎng)所是線粒體，線粒體是細(xì)胞的動(dòng)力車間，是人體產(chǎn)生ATP的主

要場(chǎng)所，C正確；

D、吸能反應(yīng)一般與ATP水解反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量，D錯(cuò)誤。故選C。

2.研究證實(shí)ATP既是能量“貨幣”，也可作為神經(jīng)細(xì)胞間信息傳遞中的一種信號(hào)分子，其作

為信號(hào)分子的作用機(jī)理如圖所示。以下分析錯(cuò)誤的是（）

釋放ATP

的細(xì)胞腎？乂囊泡

接收ATP信號(hào)的細(xì)胞

A.ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是A—P-P-P,神經(jīng)細(xì)胞中的ATP主要來(lái)自線粒體

B.ATP是直接能源物質(zhì)，在體內(nèi)含量很少，可通過(guò)ATP與ADP迅速相互轉(zhuǎn)化而形成

C.由圖可知，ATP在傳遞信號(hào)過(guò)程中，在酶的作用下，磷酸基團(tuán)逐個(gè)脫離下來(lái)，最后形成腺

喋吟

D.若要研究ATP能否在神經(jīng)元之間起傳遞信號(hào)的作用，則圖中神經(jīng)遞質(zhì)屬于無(wú)關(guān)變量，應(yīng)予

以排除

【答案】C

【詳解】A、ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是A—P~P~P,線粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所，細(xì)胞通過(guò)有氧呼

吸釋放大量能量，其中一部分用于合成ATP,故神經(jīng)細(xì)胞中ATP主要來(lái)自線粒體，A正確；

B、ATP是直接能源物質(zhì)，在體內(nèi)含量很少，ATP水解后轉(zhuǎn)化為ADP,ADP在有關(guān)酶的作用

下，接受能量，同時(shí)與Pi結(jié)合，重新形成ATP,ATP和ADP的這種相互轉(zhuǎn)化，是時(shí)刻不停地

發(fā)生并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中的，B正確；

C、由圖可知，ATP在傳遞信號(hào)過(guò)程中，在酶的作用下，脫離一個(gè)磷酸基團(tuán)形成ADP（腺首二

磷酸），ADP再脫離一個(gè)磷酸基團(tuán)形成AMP（腺口票吟核糖核昔酸），AMP再脫離一個(gè)磷酸基團(tuán)

形成腺昔，C錯(cuò)誤；

D、因?yàn)樯窠?jīng)遞質(zhì)可以在神經(jīng)元之間傳遞興奮，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，所以若要研究ATP能否在

神經(jīng)元之間起傳遞信號(hào)的作用，則圖中神經(jīng)遞質(zhì)屬于無(wú)關(guān)變量，應(yīng)予以排除，D正確。故選Co

3.ATP、ADP、AMP三者間可以發(fā)生轉(zhuǎn)化，ATP是腺甘三磷酸，而dATP是脫氧腺甘三磷酸。

下列說(shuō)法正確的是（）

A.進(jìn)行細(xì)胞呼吸時(shí)，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中可以產(chǎn)生大量的ATP

B.一分子ADP中的兩個(gè)特殊化學(xué)鍵水解后可釋放能量

C.dATP水解產(chǎn)生的dAMP是構(gòu)成RNA的基本單位之一

D.ATP轉(zhuǎn)化為ADP與細(xì)胞中的某些吸能反應(yīng)相聯(lián)系

【答案】D

【詳解】A、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中可進(jìn)行細(xì)胞呼吸的第一階段，該階段只產(chǎn)生少量的ATP,A錯(cuò)誤;

B、一分子ADP含有一個(gè)特殊化學(xué)鍵，ADP水解的實(shí)質(zhì)是特殊化學(xué)鍵斷裂釋放能量，