高考生物二轮复习 第1部分 专题讲练突破 专题2 细胞的代谢 第3讲 酶和ATP

细胞的代谢

第3讲酶和ATP

[考纲热度]1.酶在代谢中的作用Ⅱ(5年21考) 2.ATP在能量代谢中的作用Ⅱ(5年19考)

[诊断知识盲点]

1．具有分泌功能的活细胞才能产生酶。(×)

2．酶可被水解为氨基酸或脱氧核苷酸。(×)

3．人的造血干细胞和肌细胞中不存在相同的酶。(×)

4．以底物的种类作为自变量，可验证酶的专一性。(√)

5．酶与无机催化剂比较具有高效性，原因是其能明显降低化学反应的活化能。(√) 6．过酸、过碱都可能导致酶分子空间结构的改变。(√)

7．研究温度对酶活性的影响，不可采用过氧化氢做底物。(√)

8．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性作用时，可用碘液代替斐林试剂进行鉴定。(×) 9．淀粉酶溶液中加入蛋白酶不可能导致淀粉酶活性发生变化。(×)

10．酶活性的变化与酶所处环境的改变无关。(×)

11．1个ATP分子中只含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团。(×)

12．活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行。(×)

13．线粒体内膜上不能合成ATP。(×)

14．人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。(×)

15．在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会发生ATP的合成与分解。(×)

16．人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等。(×) [构建知识网络]> > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > >

考点一ATP在代谢中的作用

[高考领航]

1．(2015·高考海南卷)ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述，错误的是( )

A．酒精发酵过程中有ATP生成

B．ATP可为物质跨膜运输提供能量

C．ATP中高能磷酸键水解可释放能量

D．ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成

解析：选D。酵母菌进行酒精发酵过程中有ATP生成，A正确；ATP可为主动运输提供能量，B正确；ATP中远离腺苷的高能磷酸键水解可释放能量，为生命活动供能，C正确；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D错误。

2．(2014·高考江苏卷)下列生命活动中不需要ATP提供能量的是( )

A．叶肉细胞合成的糖运输到果实

B．吞噬细胞吞噬病原体的过程

C．淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖

D．细胞中由氨基酸合成新的肽链

解析：选C。A项，叶肉细胞合成的糖(如葡萄糖)通过主动运输进入果实细胞需要消耗ATP。B项，吞噬细胞吞噬病原体依赖膜的流动性，需要消耗ATP提供的能量。C项，在适宜的温度、pH条件下，淀粉酶催化淀粉水解，此过程不需要消耗ATP提供的能量。D项，氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链需要消耗ATP提供的能量。

[核心探究]

1．熟记ATP分子的结构

2．归纳细胞内ATP产生与消耗的六个结构

转化场所常见的生理过程

细胞膜消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐

细胞质基质产生ATP：细胞呼吸第一阶段

叶绿体产生ATP：光反应

消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录，蛋白质合成等

线粒体产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段

消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等

核糖体消耗ATP：蛋白质的合成

细胞核消耗ATP：DNA复制、转录等

对ATP认识的三大失分点

1．误认为ATP与ADP相互转化完全可逆：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，即从整体上来看二者的转化并不可逆，但可以实现不同形式的能量之间的转化，保证生命活动所需能量的持续供应。

2．误认为ATP等同于能量：ATP是一种高能磷酸化合物，其分子式可以简写为A—P～P～P，高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54 kJ/mol的能量，所以ATP是与能量有关的一种物质。

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”，这一过程需酶的催化，同时也需要消耗水。

[题点突破]

题点一ATP的结构

1．如图是人体细胞代谢部分简图。图中甲表示ATP，下列有关叙述错误的是( )

A．甲→乙→丙→丁过程中，起催化作用的酶空间结构不同

B．丙是RNA的基本组成单位之一

C．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成

D．在红细胞吸收葡萄糖时，细胞中乙的含量会显著增加

解析：选D。甲→乙→丙→丁表示ATP的逐步水解，每一次水解反应的酶都不同，故A 正确。丙为A—P，A是腺苷，由1分子核糖和1分子腺嘌呤构成，加上1分子磷酸，构成1分子腺嘌呤核糖核苷酸，故B正确。丁表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，戊表示磷酸，是ATP的组成成分，故C正确。红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，不需要消耗ATP，故乙(ADP)的含量不会增加，故D错。

2．在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是( )

A．①②B．①③

C．③④D．⑤⑥

解析：选D。根据题意，“○”中所对应的含义分别为：①一磷酸腺苷AMP即腺嘌呤核糖核苷酸，②腺嘌呤，③DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸，④RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，⑤腺苷，⑥腺苷。

不同化合物中“A”的区分

A：腺嘌呤脱氧核糖核苷酸A：腺嘌呤核糖核苷酸

题点二ATP的生成和利用

1．细胞代谢与酶和ATP密切相关，丹麦生物学家斯科因研究ATP合成酶，而获得1997年诺贝尔化学奖。下列关于酶和ATP关系的叙述，错误的是( )

A．酶和ATP均是活细胞产生的有机物

B．酶的合成需要ATP供应能量

C．ATP和ADP的相互转化需要同种酶的催化

D．ATP无物种特异性，酶具有物种特异性

解析：选C。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，ATP是细胞内发生放能反应或有能量供应时生成的有机物，A正确；绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，蛋白质和RNA 的合成均需要消耗能量(ATP)，B正确；ADP转化成ATP是合成反应，ATP转化成ADP是水解反应，催化两种反应的酶不同，C错误；ATP是绝大多数生命活动的能量来源，是细胞内的能量通货，无物种特异性，酶的合成受遗传物质的控制，不同的生物体内含有的酶有差别，D正确。

2．下列关于真核细胞内合成ATP的叙述，错误的是( )

A．在有氧与缺氧的条件下，细胞质基质都能形成ATP

B．正常情况下，线粒体内膜上形成ATP时伴随着氧气的消耗