2023统考版高考生物一轮第三单元细胞的能量供应和利用1酶与ATP课件必修1分子与细胞

酶与ATP\n课前自主预习案高效课堂课堂总结历届真题\n课前自主预习案\n素能目标★考向导航\n知识点一　酶的作用和本质1．酶的本质和作用蛋白质RNA细胞核生物催化作用活化能\n[巧学助记]巧记酶的“二、一、一、一”\n2．比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验过程：小、少、慢大、多、快\n(2)变量分析：无机催化剂(FeCl3)和过氧化氢酶产生气泡数目多少温度新鲜程度\n知识点二　酶的特性高效性专一性作用条件较温和酶活性\n知识点三　细胞的能量“通货”——ATPC、H、O、N、P腺苷磷酸基团高能磷酸键光合作用、细胞呼吸细胞质基质、线粒体、叶绿体ADP＋Pi＋能量ATP\n1．巧记ATP结构的“一、二、三”\n2．类比助记不同化合物中的“A”物质结构物质名称A的含义ATP腺苷(腺嘌呤＋核糖)核苷酸腺嘌呤DNA腺嘌呤脱氧核苷酸RNA腺嘌呤核糖核苷酸共同点：所有“A”都含有腺嘌呤\n3.归纳记忆能源与能源物质\n基能过关——问题化一、连一连1．酶化学本质的探索历程(连线)\n2．酶的特性和原理(连线)\n二、判一判判断正误并找到课本原话1．实验过程中可以变化的因素称为变量，其中人为改变的变量称做自变量。(P79—控制变量)()2．过氧化氢酶促使过氧化氢分解，它为过氧化氢分解提供能量。(P80—正文)()3．萨姆纳从刀豆种子中提取了脲酶，证明了脲酶是蛋白质。(P81—资料分析)()4．四膜虫的rRNA前体具有催化活性，目前已有发现具有催化活性的DNA报道。(P82—拓展题2)()5．凡是酶都是由活细胞产生的，其本质为有机物，其中大多数是蛋白质。(P83—正文)()6．无机催化剂催化的化学反应范围比较广，例如，酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解。(P83—学科交叉)()√√√√√×\n7．目前已发现的酶有4000多种，它们分别催化不同的反应。(P83—相关信息)()8．动物体内的酶最适温度在35～40℃之间，最适pH大多在6.5～8.0之间。(P85—小字)()9．酶制剂适于在低温(0～4℃)下保存的原因是0℃左右低温会使酶的活性降低，但其空间结构稳定，在适宜条件下可以恢复其活性。(P85—小字)()10．溶菌酶可以溶解植物细胞的细胞壁，具有抗菌消炎作用；加酶洗衣粉中的酶基本直接来自于生物体。(P87—科学、技术、社会)()11．ATP含量少，但ATP与ADP的相互转化时刻进行并处于动态平衡，这种转化机制是细胞共性。(P89—正文)()12．放能反应伴随着ATP的合成，吸能反应伴随着ATP的水解。(P89—正文)()√√√√√×\n三、议一议【教材易漏拾遗】1．[必修1P78“问题探讨”改编]1773年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了，下列叙述错误的是()A．该实验要解决的问题是：鸟类的胃是否只有物理性消化，而没有化学性消化B．该实验的推论是胃内的化学物质将肉块分解了C.欲证明相关推论可收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解D．胃内的化学物质只能在胃内发挥“分解肉块”的作用，若该物质提取出来，则不能将肉块分解答案：D\n解析：胃内的化学物质中含胃蛋白酶，即使在体外，也能将肉块分解。\n2．[必修1P90“思考与讨论”]如果把糖类和脂肪比作大额支票，ATP则相当于现金，这种比喻_____(填“有”或“无”)道理，原因是___________________________________________________________________________________________________________。有糖类和脂肪分子中能量多而且很稳定，不能被细胞直接利用，这些稳定的化学能只有转化成ATP分子中活跃的化学能才能被细胞直接利用\n高效课堂\n考点一　酶的本质、作用特性及相关模型(国考5年1考)任务驱动·探究突破任务1正确辨析有关酶的八种说法项目错误说法正确说法产生场所具有分泌功能的细胞才能产生______(哺乳动物成熟的红细胞等除外)化学本质蛋白质有机物作用场所只在细胞内起催化作用可在____________________发挥作用温度影响低温和高温均使酶变性失活低温_______________，不会使酶变性失活作用酶具有调节、催化等多种功能酶只起______作用来源有的可来源于食物等________内合成合成原料只有氨基酸氨基酸、________合成场所只有核糖体核糖体、________等活细胞细胞内、细胞外、体外只抑制酶的活性催化生物体核糖核苷酸细胞核\n任务2对比分析酶与动物激素的“一同三不同”相同都具有___________的特点，也具有一定特异性不同产生部位几乎所有_____细胞都产生酶；而只有________细胞才能产生激素化学本质酶绝大多数是________，少数为RNA；激素的化学本质则为________、______、氨基酸衍生物等作用机制酶是催化剂，在化学反应前后，质量和性质_______；激素作为信号分子，在发挥完作用后被________微量、高效活内分泌蛋白质蛋白质脂质不变灭活\n易错提醒(1)酶并不改变化学反应的平衡点，不能提供能量，只降低化学反应的活化能，从而缩短化学反应达到平衡的时间。(2)酶在化学反应后并不失活，反应前后酶的化学性质和数量均保持不变。(3)能产生激素的细胞一定能产生酶，但是能产生酶的细胞不一定能产生激素。(4)酶是化合物，亦可以作为底物被其他酶催化分解。(5)酶并不只在细胞内起催化作用，酶可在细胞内、细胞外、体外发挥作用。(6)酶不具有调节作用，酶只起催化作用。\n任务3酶的作用原理和特性曲线解读(1)酶的作用机理分析①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是_____段。②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是____段。③酶降低的活化能是_____段。④若将酶变为无机催化剂，则B点在纵轴上应向_____移动。ACBCAB上\n(2)表示酶专一性的图像和曲线解读①图像图中______表示酶，______表示被催化的底物。AB\n②曲线a．在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时的变化是________，说明酶A能催化该反应。b．在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明__________________。明显加快酶B不能催化该反应\n(3)表示酶高效性的曲线解读①曲线②解读：由曲线可知，酶比__________的催化效率更高；酶只能__________________________，不改变化学反应的________。因此，酶______(填“能”或“不能”)改变最终生成物的量。无机催化剂缩短达到化学平衡所需的时间平衡点不能\n(4)酶促反应的影响因素最高不发生不同会\n成正比加快最大\n最适pH也不变不影响\n[师说技巧]“四看法”分析酶促反应曲线\n\n任务4研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养科学思维(1)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体中的蛋白质，处理后的核糖体仍可完成氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中对该反应起催化作用的物质是什么？你的推断依据是什么？提示：催化该反应的物质是RNA。酶的化学本质为蛋白质或RNA，若经蛋白酶处理后仍具活性，由此可推断催化该反应的物质是RNA，而不是蛋白质。\n(2)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如右图所示，请思考：①甲、乙两种酶的化学本质分别是什么？请说出判断依据。观察曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解，则甲酶的化学本质不是蛋白质，而是RNA；乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶为蛋白质。\n②乙酶活性改变的机制是什么？其活性能否恢复？③欲让甲、乙两种酶的变化趋势换位，应加入何类酶？乙酶被降解的过程中，其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失，这种活性的改变不可逆转，故无法恢复。RNA水解酶。\n考向分类·对点落实考向一酶的本质和作用的综合考查1.高考重组，判断正误。(1)葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程需要酶的催化。()(2)光合作用中，催化ATP合成的酶分布在类囊体膜上。()(3)呼吸作用中，催化ATP合成的酶分布在线粒体外膜上。()(4)酶的化学本质是蛋白质或RNA。()(5)纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁。()(6)同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中。()√√√√××\n(7)低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构。()(8)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物。()(9)不同酶的最适温度可能相同。()(10)随着温度降低，酶促反应的活化能下降。()(11)酶活性最高时的温度不适合酶的保存。()(12)溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的。()××√√√√\n高考VS教材高考溯源以上内容侧重于酶本质及酶催化特性及活性影响因素的考查。相关内容对应人教必修1P83～85，把握酶作用三大特性及相关内涵是解题的关键。\n[即时对练](人教必修1P80图5－2改编)下图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化剂和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列相关叙述，不正确的是()A．a＋b段表示在无酶催化的条件下，物质A生成物质P所需要的活化能B．若将酶改为无机催化剂催化该反应，则a的高度将升高C．若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线，改变酶促条件后，a的高度将降低D．图中b显示酶可使化学反应的活化能降低答案：C\n解析：若曲线Ⅱ为“最适”酶促条件下的曲线，则改变酶促条件，将会使酶变得“不适”，其催化能力将减弱，此时a的高度将升高。\n考向二以模型形式考查酶的知识2.下图表示某酶的作用模式图，有关叙述正确的是()A．该酶的基本组成单位是氨基酸B．酶提供底物RNA活化所需的能量C．pH影响酶的空间结构从而影响催化效率D．酶与底物结合后会失去催化活性答案：C\n解析：根据题图分析，该酶的化学本质是RNA，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，A错误；酶能降低化学反应的活化能，不能为化学反应提供能量，B错误；pH(过酸或者过碱)影响酶的空间结构从而影响催化效率，C正确；酶与底物结合后没有失去催化活性，可循环使用，D错误。\n3．[高考经典]将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。下图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。下列叙述错误的是()A．酶C降低了A生成B这一反应的活化能B．该体系中酶促反应速率先快后慢C．T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的D．适当降低反应温度，T2值增大答案：C\n解析：T1时加入酶C，A物质减少，B物质增加，可推测酶C催化A物质生成B物质，酶通过降低化学反应的活化能加快反应速率，A正确；由曲线可知，T1～T2间，酶促反应速率加快，超过T2后，酶促反应速率减慢，B正确；T2后B增加缓慢是底物A含量过少所致，C错误；曲线是在最适温度下绘制的，若降低反应温度，则反应速率减慢，T2值增大，D正确。\n4．[2022·江西上高高三试题]关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，开始实验时4支试管(1号试管作对照；2号试管加热；3号试管滴入FeCl3溶液；4号试管滴入肝脏研磨液)内的过氧化氢分子的能量状态如下图所示，图中阴影部分表示分子正处于容易发生化学反应的活跃状态。表示4号试管的是()答案：C\n解析：分析题干信息可知，1号试管为对照组，反应速率最低，2号试管是加热处理，加热可以为分子从常态转变为活跃状态提供能量，反应速率与1号试管相比速率增大，3号试管是加入无机催化剂处理，催化剂可以降低化学反应的活化能，使反应速率加快，4号试管滴入肝脏研磨液(内含过氧化氢酶)，与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的效果更显著，因此酶的催化作用具有高效性，反应速率最大。分析题图可知，C选项中容易发生化学反应的活跃状态的频率最高，反应速率最快，应该是4号试管，故选C。\n考点二“三法”探究酶的本质、特性及影响因素(国考5年未考)任务驱动·探究突破任务1用“试剂检测法”鉴定酶的本质实验原理和方法双缩脲蛋白质吡罗红\n任务2用“对比实验法”探究或验证酶的高效性、专一性及影响酶活性的因素(1)验证酶的高效性①设计思路验证酶高效性的方法是“对比法”，自变量为____________，因变量为底物的反应速率。不同类型催化剂\n②设计方案项目实验组对照组材料等量的同一种底物试剂与底物相对应的“酶溶液”(如生物材料研磨液)等量的“____________”现象反应速率很快，或反应用时短反应速率缓慢，或反应用时长结论酶具有________无机催化剂高效性\n(2)验证酶的专一性①设计思路：常见的思路有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出相应结论。②设计方案项目方案一方案二实验组对照组实验组对照组材料同种底物(等量)与酶相对应的底物另外一种底物试剂与底物相对应的酶溶液另外一种酶溶液同一种酶(等量)溶液现象发生反应不发生反应发生反应不发生反应结论酶具有专一性酶具有专一性\n任务3用“梯度法”探究影响酶活性的因素(温度或pH)(1)设计思路：设计实验时需设置__________________梯度的实验组进行______对照，最后根据实验现象得出结论。酶促反应所需时间最短的一组对应的温度(或pH)最接近______________。相邻组间的差值(即梯度值)越____，测定的最适温度(或pH)就越精确。一系列不同温度(或pH)相互最适温度(或pH)小\n(2)设计方案组别编号12…n实验材料等量的同种底物和酶温度(或pH)t1(或a1)t2(或a2)…tn(或an)衡量指标相同时间内，各组酶促反应中生成物量的多少，或底物剩余量的多少实验结论生成物量最多的一组，或底物剩余量最少的一组对应的温度(或pH)最接近最适温度(或pH)\n易错提醒有关酶实验操作的“四宜”和“四不宜”(1)若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性时，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不宜选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂“宜”选用碘液，“不宜”选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。(3)在探究pH对酶活性影响时，“宜”保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与底物接触，“不宜”在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。(4)在探究酶的适宜温度的实验中，“宜”选用淀粉和淀粉酶，“不宜”选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。\n考向分类·对点落实考向一酶活力及存在实验测定1.[2022·浙江省高考模拟]下列实验能证明蛋白酶具有水解蛋白质作用的最佳方案是()A．在装有蛋清的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，然后滴加双缩脲试剂观察是否变成紫色B．在装有蛋清的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，然后滴加斐林试剂加热后观察是否变成砖红色C．在装有煮熟的蛋白块的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，然后滴加双缩脲试剂观察是否变成紫色D．在装有煮熟的蛋白块的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，一段时间后直接观察蛋白块的大小答案：D\n解析：在装有蛋清的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，由于蛋白酶的化学本质为蛋白质，蛋清中含有蛋白质，所以滴加双缩脲试剂后两试管都会产生紫色，A错误；斐林试剂用于鉴定还原糖，B错误；在装有煮熟的蛋白块的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，即使蛋白酶将蛋白块分解，但是由于蛋白酶本质是蛋白质，所以两个试管中都会有蛋白质，滴加双缩脲试剂后两试管都会产生紫色，C错误；在装有煮熟的蛋白块的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，蛋白块会在蛋白酶的作用下分解变小，蒸馏水中蛋白块无变化，所以可以证明蛋白酶具有水解蛋白质的作用，D正确。\n2．某些蛋白酶在生产和使用前需要测定酶活性。下图表示科研人员选用酪蛋白对多种蛋白酶的活性进行测定的实验结果(注：实验在30℃、pH＝9.0的条件下进行)，下列分析，错误的是()A．在上述实验条件下，蛋白酶K和α胰凝乳蛋白酶的活性最高B．在实验过程中，部分菠萝蛋白酶和胰蛋白酶可能失活C．这几种蛋白酶均能分解酪蛋白，说明这些酶不具有专一性D．可用盐析的方法从各种蛋白酶的提取液中沉淀出蛋白酶答案：C\n解析：由图可知，在上述实验条件下，蛋白酶K和α胰凝乳蛋白酶的活性最高，A正确；该实验是在pH＝9.0的条件下进行的，pH较高，木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶和胰蛋白酶的活性较低，部分酶可能失活，B正确；酶的专一性是指一种酶能催化一种或一类化学反应，酪蛋白的化学本质是蛋白质，因此不同蛋白酶都能分解酪蛋白，这能体现酶的专一性，C错误；题中几种酶的化学本质都是蛋白质，可用盐析的方法把这几种酶从各自的提取液中沉淀出来，D正确。\n考向二影响酶活性的因素探究3.[2021·新高考8省联考·湖北卷]甲同学从某哺乳动物的胃液中分离到了一种酶。为探讨该酶的最适pH，设计了如下实验方案，其中最合理的是()方案pH范围温度酶活性测定最适pHA1～625℃每间隔一个pH梯度进行酶活性测定以pH对酶活性作图，酶活性最高时对应的pH为最适pHB1～1425℃C1～637℃D1～1437℃答案：C解析：哺乳动物的胃中存在胃酸，胃液呈酸性，故选取的pH范围应该是1～6。哺乳动物的体温一般和人类的体温差不多，作为本实验中的无关变量，应选择较适宜的温度37℃。\n4.[2022·安徽省教育联盟高三模拟]某兴趣小组探究乙醇的浓度和铁离子对纤维素酶活性的影响时进行了相关实验，结果如图所示，下列相关叙述，正确的是()A．该实验的自变量是乙醇浓度，有无铁离子是无关变量B．铁离子可使纤维素酶催化纤维素水解时的活化能升高C．乙醇和铁离子对纤维素酶活力有相互促进作用D．若要验证该酶的专一性，则实验的自变量可以是底物种类答案：D\n解析：根据该实验的目的可知，该实验的自变量是乙醇浓度和有无铁离子，A错误；乙醇浓度为零时，有铁离子组酶的活性较高，说明铁离子可使纤维素酶催化纤维素水解时的活化能降低，B错误；从图中信息可知，随着乙醇浓度的增大，纤维素酶的活性逐渐降低，可见乙醇对纤维素酶的活性有抑制作用，而铁离子对纤维素酶的活性有促进作用，C错误；验证特定酶的专一性，实验的自变量可以是底物的种类，D正确。\n考向三与酶有关的实验设计的综合考查5.酶抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究了两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，对实验的结果进行分析并绘图，请回答下列问题：\n(1)该实验的自变量是_____________________，实验中对无关变量应进行控制，该实验的无关变量有_____________________________(至少答出两项)。(2)据图分析，随着底物浓度的升高，抑制剂____(填类型)的作用逐渐减小甚至消失。从活化能的角度分析，推测抑制剂降低酶促反应速率的原理是___________________________________________________________________________。抑制剂种类和底物浓度温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量等Ⅰ在抑制剂的作用下，酶的活性(催化效率)降低，其降低化学反应活化能的能力下降(合理即可)\n(3)某同学认为该实验小组的实验过程应是：a．将某消化酶溶液等分为①②③三组，将每组等分为若干份；b．在一定条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度的底物混合；c．在①中加入一定量的蒸馏水，②中加入等量的抑制剂Ⅰ，③中加入等量的抑制剂Ⅱ；d．定时取样检测各反应中底物的量或产物的量，记录实验结果并绘图。你认为该实验操作是否正确？________。如果不正确，请进行改正，_______________________________________________________。不正确步骤c应与步骤b互换，即先对酶溶液进行处理再加入底物(合理即可)\n考点三ATP的结构、功能和利用(国考5年未考)任务驱动·探究突破任务1完善ATP和ADP的相互转化(1)转化基础ATP的化学性质不稳定，____________的高能磷酸键容易断裂和重建。远离腺苷(A)\n(2)ATP和ADP的相互转化过程比较细胞质基质、线粒体、叶绿体光能化学能高能磷酸键\n任务2ATP的功能与动、植物细胞代谢\n(1)植物细胞可以通过_________________形成ATP，而动物细胞只能通过________形成ATP。(2)ATP水解释放的能量可用于主动运输、________、肌肉收缩、________、大脑思考等。(3)在下面坐标系中画出ATP产生量与O2供给量之间的关系曲线，以及ATP的产生量与呼吸强度之间的关系曲线。光合作用和细胞呼吸细胞呼吸发光发电物质合成\n易错提醒1．关于ATP的2个易错提醒(1)ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需要酶的催化，同时也需要消耗水。凡是有机物(如蛋白质、糖原、淀粉等)的水解都需要消耗水。(2)ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能，可直接用于各项生命活动(光反应阶段合成的ATP只用于暗反应)；而合成ATP所需能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用中吸收的光能。\n2．ATP的结构(如下图所示)\n3．几种不同物质中A代表的含义\n考向分类·对点落实考向一ATP相关基础知识考查1.高考重组，判断正误。(1)ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成。()(2)ATP中高能磷酸键水解可释放能量并可为物质跨膜运输提供能量。()(3)线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用。()(4)机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP。()(5)在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP。()(6)细胞中由氨基酸合成新的肽链需要ATP提供能量。()(7)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。()×××√√√√\n高考VS教材高考溯源以上内容源自人教必修1P88～89，侧重考查ATP的化学组成、ATP与ADP之间的相互转化等，把握ATP及其产生途径是解答本类题目的关键。\n[即时对练](人教必修1P89图5－5改编)在活细胞中，下列循环过程永不停止地进行着(如图所示)，下列相关叙述，错误的是()A．在②过程中，由于远离A的高能磷酸键断裂而释放出能量B．在绿色植物体内进行①过程的生理活动有光合作用、细胞呼吸C．A1和A2应为不同种物质，其作用的底物不同D.呼吸作用主要进行②过程，能量来自有机化合物的分解答案：D\n解析：①为ATP的合成，②为ATP的水解，呼吸作用主要进行①过程，其能量来自有机物氧化分解所释放的化学能。\n2．[2022·云南曲靖模拟]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．①和②B．②和③C．③和④D．①和④答案：D\n解析：①表示ATP的结构简式，A代表的是腺苷(一个腺嘌呤和一个核糖)，其中“”表示腺嘌呤核糖核苷酸；②中五碳糖属于核糖，②为腺嘌呤核糖核苷酸，其中“”表示腺嘌呤；③中含有碱基T，表示一段DNA片段，其中“”表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸；④表示RNA，其中“”表示腺嘌呤核糖核苷酸。因此，“○”中所对应的含义最接近的是①④。\n[题后归纳]细胞内产生与消耗ATP的生理过程可归纳如下表：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\n考向二ATP前后关联知识的综合考查3.[经典高考]下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是()A．含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一B．加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加C．无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D．光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP的合成答案：D解析：ATP中含有核糖，DNA中含有脱氧核糖，A错误；呼吸抑制剂抑制呼吸作用，会使ADP生成增加，ATP生成减少，B错误；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，C错误；光下叶肉细胞的细胞质基质和线粒体可以进行有氧呼吸，叶绿体进行光合作用，均可产生ATP，D正确。\n4．[2022·湖北省荆州高三月考]脱氧核苷三磷酸(dNTP)和核苷三磷酸(NTP)参与核酸合成等多种生理过程，其结构如下图所示。下列叙述错误的是()A．dNTP可以为DNA复制提供反应所需的能量B.NTP、dNTP以及磷脂分子的元素组成都为C、H、O、N、PC．用32P标记ATP的α位的P，作为RNA合成的原料，可使RNA分子被标记D．若X表示OH，该结构代表的物质dNTP可作为体内DNA分子复制的原料答案：D\n解析：脱氧核苷三磷酸(dNTP)可以为DNA复制提供能量，A正确；NTP、dNTP和磷脂分子的组成元素都是C、H、O、N、P，B正确；ATP是腺苷三磷酸，由一分子腺嘌呤、三分子磷酸基团和一分子核糖组成，脱去两个磷酸基团后可以作为RNA的合成原料之一，因此用32P标记ATP的α位的P，作为RNA合成的原料，可使RNA分子被标记，C正确；若X表示OH，该结构代表的物质NTP，脱去两个磷酸基团后可作为体内RNA分子复制的原料，D错误。\n考向三利用结构与功能适应的观点分析ATP的应用5.当你品尝各种美味佳肴时，你可能不得不感谢三磷酸腺苷(ATP)这种化学物质。新的研究显示，ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键作用。根据以上信息不能推出的结论是()A．ATP与能量供应相关B．作为信息分子的ATP不能提供能量C．ATP也可作为信息传递分子D．神经细胞膜外表面可能有ATP的受体答案：B\n解析：根据题干“ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键作用”，既可推知ATP与能量供应有关，也可推出ATP是信号分子，作用于神经细胞，但不能推出作为信息分子的ATP不能提供能量，A正确、B错误；ATP在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键作用，可推出ATP是信号分子，作用于神经细胞，C正确；ATP是信号分子，作用于神经细胞，所以神经细胞膜外可能有其受体，D正确。\n6．[2022·合肥市高三调研性检测]磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下将自身的磷酸基团转移到ADP分子中来合成ATP(A—P～P～P)。研究者对蛙的肌肉组织进行短暂电刺激，检测对照组和实验组(肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理)肌肉收缩前后ATP和ADP的含量，结果如下表所示，磷酸腺苷对照组/(10－6mol·g－1)实验组/(10－6mol·g－1)收缩前收缩后收缩前收缩后ATP1.301.301.300.75ADP0.600.600.600.95\n根据实验结果，下列有关分析正确的是()A.对照组中的肌肉组织细胞中无ATP和ADP的相互转化B．实验组中的肌肉组织细胞中有ATP分解但无ATP合成C．对照组中的磷酸肌酸可以维持ATP含量的相对稳定D．实验组数据表明部分生命活动利用了靠近A的磷酸键答案：C解析：肌肉收缩需要ATP提供能量，对照组肌肉收缩前后ATP和ADP的含量没有变化，但有ATP和ADP的相互转化，A错误；实验组肌肉收缩后ATP含量下降，说明有ATP分解，但根据数据无法判断有无ATP合成，B错误；磷酸肌酸能将自身的磷酸基团转移到ADP分子中来合成ATP，故对照组中的磷酸肌酸可以维持ATP含量的相对稳定，C正确；实验组数据中没有AMP的含量变化，故不能表明部分生命活动利用了靠近A的磷酸键，D错误。\n课堂总结\n[网络建构提升]A—P～P～PATPADP＋Pi＋能量光合作用蛋白质RNA高效性专一性作用条件较温和降低化学反应的活化能\n[长句应答必备]1．同无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应的活化能。2．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。3．在最适温度和pH条件下酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。4．过酸、过碱或温度过高使酶永久失活的原因是酶的空间结构遭到破坏。5．ATP的分子结构式可以简写成A—P～P～P，其功能是直接给细胞的生命活动提供能量。\n历届真题\n[翻阅教材品原味]1．[全国卷Ⅱ，3]下列关于生物体中酶的叙述，正确的是()A．在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶B．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C．从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37℃答案：C解析：线粒体和叶绿体中也能进行DNA分子的复制，所以也有参与DNA合成的酶，A错误；酶是活细胞产生的有机物，既能在生物体内发挥作用，也能在细胞外发挥作用，只要给予适宜的温度和pH，活细胞产生的酶在生物体外仍然有催化能力，B错误；向蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫作盐析，可在胃蛋白酶的提取液中加浓(NH4)2SO4使蛋白质凝聚沉淀，C正确；酶应在低温环境中保存，D错误。\n[人教必修1]P23(高考VS教材)\n[人教必修1]P85(高考VS教材)\n2．[全国卷Ⅱ，6]关于酶的叙述，错误的是()A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物答案：B解析：有些酶是细胞生活所必需的，如分化程度不同的活细胞中均存在细胞呼吸酶；低温可降低酶的活性，但没有破坏酶的空间结构；酶能显著降低化学反应的活化能，使反应速率加快；酶的本质是蛋白质或RNA，可在化学反应中作为催化剂，也能作为反应的底物被相应的酶分解。\n[人教必修1]P85(高考VS教材)[人教必修1]P80(高考VS教材)\n3．[江苏卷]下列关于酶的叙述，正确的是()A．发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性B.口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用C.用果胶酶澄清果汁时，温度越低澄清速度越快D.洗衣时，加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性答案：B解析：发烧时，体温升高的幅度并不会导致消化酶变性失活，而是导致消化酶活性降低，使人食欲减退，A错误；胰蛋白酶在小肠中发挥催化作用，多酶片外部包裹的物质可以避免胰蛋白酶因胃部的消化而遭到破坏，B正确；一定范围内，温度越低，果胶酶活性降低，细胞壁分解速度减慢，果汁澄清速度越慢，C错误；白醋呈酸性，会使pH降低，导致加酶洗衣粉中酶活性降低甚至变性失活，D错误。\n[人教必修1]P87(高考VS教材)\n4．下列关于细胞的叙述，错误的是()A．植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作用B．动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关C．ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应D．哺乳动物的细胞可以合成蔗糖，也可以合成乳糖答案：D解析：蔗糖是植物细胞合成的，动物细胞不能合成。\n[人教必修1]P90(高考VS教材)\n[历届比对研考向]5．[全国卷Ⅰ，4]下列与神经细胞有关的叙述，错误的是()A．ATP能在神经元线粒体的内膜上产生B．神经递质在突触间隙中的移动消耗ATPC．突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATPD．神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP答案：B解析：线粒体内膜可进行有氧呼吸的第三阶段，并释放大量的能量，合成大量的ATP，A正确；神经递质在突触间隙中是通过扩散作用而进行移动的，不消耗ATP，B错误；突触后膜上受体蛋白的合成过程包括转录和翻译，需要消耗ATP，C正确；神经细胞兴奋后恢复为静息状态涉及到相关离子通过主动运输的方式进行跨膜运输，因此消耗ATP，D正确。\n6．[2020·北京卷]用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH＝7.0、20℃条件下，向5mL1%的H2O2溶液中加入0.5mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了()A．悬液中酶的浓度B．H2O2溶液的浓度C．反应体系的温度D．反应体系的pH答案：B\n解析：提高酶的浓度能够提高速率，不能提高氧气的量，A错误；提高H2O2溶液的浓度，就是提高底物浓度，产物的量增加，B正确；提高反应体系的温度，只是影响酶的活性，改变到达化学平衡点所用的时间，但不能提高产物的量，C错误；改变反应体系的pH，可以改变反应速率，不能提高产物的量，D错误。\n7．[2020·浙江7月选考，10]为研究酶作用的影响因素，进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是()A．反应小室应保持在适宜水温的托盘中B．加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致C．将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液D．比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围答案：C\n解析：温度也会影响酶的活性，且该实验中温度为无关变量，应保持相同且适宜，则反应小室应保持在适宜水温的托盘中，A正确；各组的滤纸片大小和数量属于无关变量，应保持一致，B正确；H2O2在空气中会分解，因此将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后，应静置一段时间后再加入pH缓冲液，C错误；比较各组量筒中收集的气体量，可以反映在不同pH条件下过氧化氢酶的活性大小，从而判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围，D正确。