2018版高考生物一轮复习第三单元细胞的能量供应和利用第一讲酶和ATP学案新人教版

第一讲酶和ATP[考纲展示]1．酶在代谢中的作用(Ⅱ) 2.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ) 3.实验：探究影响酶活性的因素授课提示：对应学生用书第40页一、酶的本质和作用1．酶的本质和作用[巧记助学] 巧记酶的“二、一、一、一”2．比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验过程(2)变量分析二、酶的特性三、酶本质的探索历程中科学家及其主要贡献组合顺序：(1)—e__(2)—a__(3)—c__(4)—d__(5)—b四、细胞的能量“通货”——ATP1．ATP的组成和结构[巧记助学]ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团。

2．ATP的合成与利用授课提示：对应学生用书第41页考点一ATP与细胞代谢[核心考点通关] 1．ATP与光合作用和细胞呼吸的关系(1)与光合作用的关系(2)与细胞呼吸的关系2．细胞内产生与消耗ATP的生理过程2(1)甲图表示ATP产生量与O2供给量的关系①A点表示在无氧条件下，细胞可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。

②AB段表示随O2供给量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生量随之增加。

③BC段表示O2供给量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。

(2)乙图可表示哺乳动物成熟红细胞，其ATP来自无氧呼吸，与O2无关。

[易混易错]与ATP有关的3个易混易错点(1)ATP与ADP相互转化不可逆：ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。

(2)不可误认为细胞中含有大量ATP，事实上，细胞中ATP含量很少，只是ATP与ADP转化非常迅速及时。

无论是饱食还是饥饿，ATP与ADP含量都保持动态平衡。

[易混易错](3)误认为ATP转化为ADP不消耗水：ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需ATP水解酶的催化，同时也需要消耗水。

蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。

[题组突破演练]题组一ATP的组成和功能1．(2017·浙江五校联考)下列关于ATP、ADP的说法，错误的是( )A．ATP是生物体生命活动的直接能源物质B．ATP的A代表腺嘌呤，T代表三个，P代表磷酸基团C．叶绿体中ADP由叶绿体基质向类囊体薄膜运动D．在有氧呼吸过程的第三阶段，[H]与氧气结合产生水，同时产生大量ATP解析：ATP是生物体生命活动的直接能源物质。

ATP的A代表腺苷，腺苷包括腺嘌呤和核糖两部分。

在叶绿体基质中ATP分解产生ADP，ADP由叶绿体基质向类囊体薄膜运动参与光反应中ATP的合成。

在有氧呼吸的第三阶段，[H]与氧气结合产生水，同时产生大量ATP。

答案：B2．如图表示生物体内发生的两个化学反应，请判断下列相关说法中正确的是( )A．ATP分子水解时，图中所示的化学键③④最易断裂B．图中酶1和酶2的化学本质相同，但是二者的种类不同C．细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系D．ATP与ADP间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内解析：ATP是生命活动的直接能源物质，ATP水解时，远离A的高能磷酸键④最易断裂；图中酶1为ATP水解酶，图2为ATP合成酶，二者种类不同，但二者的化学本质均为蛋白质；细胞中吸能反应所需的能量由ATP水解提供，而释放能量的反应(放能反应)则与ATP的合成反应相联系；细胞内ATP与ADP间相互转化的能量供应机制是生物界的共性之一，也存在于原核细胞中。

答案：B题组二ATP与ADP的转化3．(2017·山东莱州检测)下列有关ATP的叙述错误的是( )A．ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求B．图中两次ATP的水解，后者能量可用于各项生命活动C．图中两次合成ATP，前者能量来源于光能且在人体细胞中不会发生D．ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成解析：细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，保证了机体对能量的需求，A正确；图中两次ATP的水解，前者能量储存在有机物中，后者能量可用于各项生命活动，B正确；图中两次合成ATP，前者ATP的合成是通过光合作用，所需能量来源于光能，在人体细胞中不会发生，C正确；ATP由3个磷酸基团和1个腺苷(由腺嘌呤和核糖结合而成)构成，D错误。

答案：D4．如图，ATP(甲)是生命活动的直接能源物质，下列叙述正确的是( )A．在主动运输过程中，细胞中乙的含量会显著增加B．甲→乙和乙→丙过程，起催化作用的酶空间结构相同C．丙中含高能磷酸键，是RNA的基本组成单位之一D．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成解析：根据图示甲为ATP，乙为ADP，丙为AMP，丁为腺苷，生物体内ATP与ADP的含量比较少，且处于动态平衡，故ADP不会显著增加，A错误；甲→乙，乙→丙是不同的酶促反应，酶的种类不同，空间结构也不同，B错误；丙中含有一个普通磷酸键，C错误；ATP合成要消耗磷酸基团(戊)，D正确。

答案：D辨析法区分不同化合物中的“A”ATP中的A为腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)，DNA分子中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸，RNA分子中的A为腺嘌呤核糖核苷酸，核苷酸中的A为腺嘌呤。

所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤。

考点二酶在代谢中的作用及影响因素探究[核心考点通关]1．酶的作用机理酶能够降低化学反应的活化能。

与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，两者的比较如图所示。

图中各字母代表的含义：a、b、c分别代表无催化剂、使用无机催化剂、使用酶催化的化学反应过程，E1、E2、E3分别代表进行相应化学反应所需的活化能，ΔE代表使用酶后降低的活化能。

2．酶催化作用的实验验证(1)实验设计及现象分析(2)实验过程的理论分析(1)用淀粉酶探究温度对酶活性的影响①实验原理a ．淀粉――→淀粉酶麦芽糖，淀粉＋碘→蓝色。

b ．温度影响淀粉酶的活性，从而影响淀粉的分解，滴加碘液后，根据蓝色深浅来判断淀粉分解状况，进而推断出酶活性的变化。

②实验步骤注：37 ℃。

(2)用过氧化氢酶探究pH 对酶活性的影响 ①实验原理H 2O 2分解产生氧气和水。

过氧化氢酶可加快H 2O 2的分解，在短时间内产生大量氧气。

②实验步骤[特别提醒]探究温度对酶活性的影响时，不能选择过氧化氢的酶促反应，用于鉴定的试剂不能用斐林试剂，因为过氧化氢受热易分解，用斐林试剂鉴定时需要加热，加热会改变溶液的温度，两者均会对实验结果产生干扰。

[题组突破演练]题组一酶的本质及特性分析5．(2017·安徽江淮名校联考)下列有关酶的叙述正确的是( )①是有分泌功能的细胞产生的②有的从食物中获得，有的在体内转化而来③凡是活细胞，一般都能产生酶④酶都是蛋白质⑤有的酶不是蛋白质⑥酶在代谢中有多种功能⑦在新陈代谢和生长发育中起调控作用⑧酶只是起催化作用A．①②⑤B．④⑤⑧C．③⑤⑧ D．①③⑤解析：凡是活细胞，一般都能产生酶，①错、③正确；酶只能在细胞内合成，②错；酶的本质绝大部分是蛋白质，少数是RNA，④错、⑤正确；酶在代谢中只起催化作用，⑥⑦错、⑧正确。

答案：C6．细胞代谢是细胞内各种化学反应的总称，而细胞内各种化学反应都是在酶的催化作用下完成的。

下列关于酶的叙述，错误的是( )A．分化程度不同的活细胞中可能存在同一种酶B．正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行C．由于酶具有专一性，所以蛋白酶可以水解所有的肽键D．细胞代谢之所以易受环境影响，主要是因为温度能影响与其相关的酶的活性解析：选项A正确，有些酶是生命活动所必需的，比如与呼吸作用有关的酶，在分化程度不同的细胞中都存在；选项C不正确，蛋白酶对所作用的反应底物有严格的选择性，蛋白酶能破坏蛋白质的空间结构，一种蛋白酶仅能作用于蛋白质分子中某种特定的肽键，而不能作用于所有的肽键；选项D正确，酶的活性易受温度影响，因此细胞代谢易受环境影响。

答案：C题组二影响酶活性的因素分析7．下列有关酶的实验中自变量的叙述，不正确的是( )A．鉴定酶的化学本质是蛋白质的实验中，自变量是待测酶溶液和已知蛋白液B．验证酶的高效性的实验中，自变量是与底物相对应的酶溶液C．验证酶的专一性的实验中，自变量是不同种类的酶或不同的底物D．探究酶的最适温度的实验中，自变量是不同温度解析：选项A正确，鉴定酶的化学本质是蛋白质可利用双缩脲试剂，该实验的自变量就是待测的酶溶液和已知的蛋白液；选项B不正确，酶的高效性是酶与无机催化剂相比较得出的，因此在验证酶的高效性的实验中，自变量是与底物相对应的酶溶液和无机催化剂；选项C 正确，验证酶的专一性，常见的实验设计有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，由此可知该实验的自变量是不同种类的酶或不同的底物；选项D正确，探究酶的最适温度的实验中需要设置一系列不同温度处理的实验组进行相互对照，因此该实验中的自变量是不同的温度。

答案：B8．某研究小组为探究影响过氧化氢分解的因素，做了三个实验。

相应的实验结果如下图所示，请分析回答下列问题。

(1)实验1、2、3中的自变量分别为___________________________________________。

(2)实验1的目的是探究____________________________________________________。

(3)实验2探究了过氧化氢溶液的浓度对酶促反应速率的影响，该实验的结果显示________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________，bc段O2产生速率不再增大的原因最可能是_________________________________。

(4)实验3的结果显示，过氧化氢酶的最适pH为________。

实验还证实，当pH小于d或大于f时，过氧化氢酶的活性将永久丧失，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：(1)从三个实验的结果图中可以看出，实验1、2、3的自变量分别是催化剂种类、过氧化氢溶液的浓度、pH。

(2)实验1过氧化氢酶和无机催化剂FeCl3的作用结果进行对照，说明了过氧化氢酶具有高效性。

(3)实验2的结果显示，在ab段对应的浓度范围内，O2产生速率随着过氧化氢溶液浓度的增大而增大，而当过氧化氢溶液达到b对应的浓度以后，O2产生速率不再增加，bc段O2产生速率不再增加的原因最可能是过氧化氢酶的量有限。