1、第5讲细胞与能量、酶第二单元 细胞的代谢ATP考点一1.吸能反应与放能反应吸能反应与放能反应知识梳理(1)吸能反应概念：产物分子中的势能比反应物分子中的势能_实例：是植物绿色细胞中最重要的吸能反应，该反应所需的能量来自_高光合作用太阳光(2)放能反应概念：产物分子中的势能比反应物分子中的势能_实例：所有细胞中最重要的放能反应是糖的_低氧化分解(3)吸能反应和放能反应的纽带纽带是 ATP;ATP是细胞内的能量通货能量通货(4)吸能反应通常是合成反应合成反应；放能反应通常是分解反应分解反应。例.（2020浙江杭州质量检测）ATP的结构示意图如下，表示组成ATP的物质或基团，表示化学键。下列有关叙述
2、正确的是（）A.物质表示鸟嘌呤B.化学键断裂的化学反应属于吸能反应C.在ATPADP循环中可重复利用D.若化学键断裂，则左边的化合物是ADPATPATP的结构的结构式式1.据图填写ATP的化学组成(1)写出数字代表的含义：；。(2)ATP与ADP相互转化的关系式为：。腺嘌呤核糖磷酸基团高能磷酸键腺苷ADP特别提醒：ATP在细胞中含量很少；但转化速度很快；转化速度与代谢强度呈正比2.下图为ATP的结构简图，请分析：(1)图中A表示 ，P代表 。腺嘌呤磷酸基团提示(2)图示b、c、d所示化学键是否相同？其中最易断裂和重建的是哪一个？提示提示图示b为普通磷酸键，c、d为高能磷酸键，其中d处的键最易断
3、裂和重建。(3)图示框e的名称是什么？提示提示图示框e为腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位之一。(4)催化d断裂的酶与催化d生成的酶 (填“是”或“不是”)同一种酶，高等植物细胞内ATP在 等部位生成。不是叶绿体的类囊体膜、细胞溶胶和线粒体3.据图归纳梳理细胞内常见的产生与消耗ATP的生理过程转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP：、胞吞、胞吐细胞溶胶产生ATP：细胞呼吸第 阶段消耗ATP：一些需能反应叶绿体产生ATP：反应消耗ATP：反应以及自身DNA的复制和转录、蛋白质的合成等主动转运一光碳线粒体产生ATP：需氧呼吸第 阶段消耗ATP：自身DNA的复制和转录、蛋白质的合成等核糖体消
4、耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：DNA的复制、转录等二、三题型一题型一ATP的化学组成和特点的化学组成和特点1.（2018浙江浙江4月选考）月选考）ATP是细胞中的能量通货。下列叙述是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是（）正确的是（）A.ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量中的能量均来自细胞呼吸释放的能量B.ATPADP循环使得细胞储存了大量的循环使得细胞储存了大量的ATPC.ATP水解形成水解形成ADP时释放能量和磷酸基团时释放能量和磷酸基团D.ATP分子中的分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解个高能磷酸键不易断裂水解解题探究答案解析2.如图为ATP的结构示意图，下列相关叙述中，正确
5、的是A.图中也是构成DNA和RNA的五碳糖B.图中指的是高能磷酸键，在ATP分子中共有3个C.图中是mRNA与质粒共有碱基之一D.图中是构成DNA的基本组成单位之一答案解析归纳提升归纳提升辨析辨析“A”含义的小技巧含义的小技巧ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都含有“A”，在不同物质中表示的含义差别较大，结合下图作简要分析：(1)ATP中的A为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。(2)DNA中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。(3)RNA中的A为腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成。(4)核苷酸中的A为腺嘌呤。题型二题型二ATP与与ADP
6、的相互转化的相互转化3.如图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图，下列相关叙述中正确的是A.过程不能发生在线粒体中B.过程不能发生在叶绿体中C.过程所需的能量一定是来自有机物分解D.过程释放的能量来自高能磷酸键答案解析解析解析过程为ATP的合成，可以发生在线粒体和细胞溶胶中，也可以发生在叶绿体中，A错误；过程表示ATP水解释放能量，可以发生在光合作用碳反应过程中，场所为叶绿体基质，B错误；过程所需要的能量可以来自光能，C错误；过程释放的能量来自ATP中的高能磷酸键，D正确。题型题型三三 结合吸能反应与放能反应考查物质和能量观结合吸能反应与放能反应考查物质和能量观1.（2018温州市六校协作体联
7、考）温州市六校协作体联考）下列关于吸能反应和放能反应的叙下列关于吸能反应和放能反应的叙述，正确的是（）述，正确的是（）A.吸能反应所需的能量都来自放能反应吸能反应所需的能量都来自放能反应B.细胞内的吸能反应一般和细胞内的吸能反应一般和ATP的合成有关的合成有关C.放能反应释放的能量放能反应释放的能量一定有少一定有少部分转移到储能物质部分转移到储能物质ATP中中D.在肌肉收缩过程中，在肌肉收缩过程中，ATP先使肌肉中的能量增加，改变形状，这先使肌肉中的能量增加，改变形状，这是吸能反应是吸能反应解析解析光合作用过程吸收光能，属于吸能反应，该反应需要光合作用过程吸收光能，属于吸能反应，该反应需要的能
8、量不是来自放能反应，而是来自光能，的能量不是来自放能反应，而是来自光能，A错误；吸能反应错误；吸能反应一般与一般与ATP的水解相联系，由的水解相联系，由ATP水解提供能量，水解提供能量，B错误；错误；放能反应不一定合成放能反应不一定合成ATP，如肌肉收缩过程中，如肌肉收缩过程中，ATP先使肌肉先使肌肉中的能量增加，改变形状，这是吸能反应中的能量增加，改变形状，这是吸能反应.然后肌肉做功，失然后肌肉做功，失去能量，恢复原状，这是放能反应，这个放能反应中没有去能量，恢复原状，这是放能反应，这个放能反应中没有ATP的产生，的产生，C错误。错误。答案答案D2.（2018名校高考联盟联考）下列关于吸能反
9、应和放能反应的叙述，正确的是（）A.所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化B.吸能反应所需要的能量全部来自于放能反应C.在肌肉收缩过程中，肌肉做功，失去能量，恢复原状，是吸能反应D.因为ATP所含能量较多，所以能作为细胞中普遍使用的能量载体酶的本质、作用和特性考点二1.酶的发现酶的发现(连线连线)知识梳理2.酶是生物催化剂酶是生物催化剂催化机理：酶与底物结合，形成 复合物，然后复合物会发生形状变化形状变化，使底物变成产物，并从复合物上脱落，同时酶分子 。酶底物恢复原状酶活性：单位质量的酶在单位时间内使多少质量的底物消耗。酶促反应速率：单位时间内底物的消耗量或产物的生产量。思考：温度对酶促反应的影
10、响？思考：温度对酶促反应的影响？3.酶活性和酶促反应速率酶活性和酶促反应速率4.酶的专一性原理模型酶的专一性原理模型锁钥学说锁钥学说(1)图中A表示 ，B表示 ，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示 的物质。(2)酶和被催化的反应物分子都有特定的空间结构。、过酸、过碱均会使酶的空间结构被破坏，而 不破坏酶分子的空间结构，只是抑制酶活性,酶制剂常在低温下保存。被A催化的底物酶不能被A催化高温低温5.酶的特性酶的特性高效性专一性温和性酶活性思考讨论思考讨论1.归纳酶的本质、作用蛋白质RNA氨基酸或核糖核苷酸细胞核生物催化作用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图所示，
11、请思考：(1)甲、乙两种酶的化学本质是否相同？提示提示观察曲线图可知，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。(2)乙酶活性改变的机制是什么？提示提示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。提示3.与酶有关的曲线模型分析(1)酶高效性的曲线由曲线可知：酶比无机催化剂的催化效率 ；酶只能缩短达到_ 所需的时间，(填“改变”或“不改变”)化学反应的平衡点。因此，酶 (填“能”或“不能”)改变最终生成物的量。化学更高平衡不改变不能(2)酶专一性的曲线在A反应物中加入酶A，反应速率较未
12、加酶时的变化是 ，说明酶A能催化该反应。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(3)酶活性影响因素的曲线分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性 。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会 。分析图C中的曲线，反应溶液中pH的变化 (填“会”或“不会”)影响酶作用的最适温度。最高明显降低不会提示4.归纳总结具有专一性的五类物质有哪些？提示提示酶、载体、激素、tRNA、抗体等。题型一酶的本质、特性及其在细胞代谢中的作用题型一酶的本质、特性及其在细胞代谢中的作用1.（2018浙江浙江11月选考）月选考）酶是生物催化剂，其作用受酶是生物催化剂，其作用
13、受pH等因素的影响。等因素的影响。下列叙述错误的是（）下列叙述错误的是（）A.酶分子有一定的形状，其形状与底物的结合无关酶分子有一定的形状，其形状与底物的结合无关B.绝大多数酶是蛋白质，其作用的强弱可用酶活性表示绝大多数酶是蛋白质，其作用的强弱可用酶活性表示C.麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖的水解麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖的水解D.将胃蛋白酶加入到将胃蛋白酶加入到pH=10的溶液中，其空间结构会改变的溶液中，其空间结构会改变解题探究答案解析答案解析题型二影响酶作用的因素题型二影响酶作用的因素活动：探究酶特性考点三少许鸡肝匀浆少许MnO2实验一：酶的催化效率酶的特性之一：
14、高效性注意：试管口要塞上橡胶塞设计好实验步骤和记录表格,再进行实验操作是一个良好的习惯,有利于统筹安排实验.实验记录表格试管H2O2溶液鸡肝匀浆MnO2带火星的卫生香检测实验结果1号2号3mL3mL少许少许（1）自变量：催化剂的种类（2）因变量：催化效率的高低检测方法：1.点燃但无明火的卫生香复燃程度，火焰大小2.气泡产生的速度、多少（3）无关变量：过氧化氢溶液的体积、浓度、配制的时间，试管大小等。实验一：比较过氧化氢酶与MnO2催化效率三、酶的催化活性极高例1.（2018绍兴9月选考诊断）“验证酶的催化效率”的实验结果如下图。实线表示在最适温度下过氧化氢酶催化，虚线表示相同温度下二氧化锰催化
15、。下列有关叙述错误的是（）A.过氧化氢酶能提供过氧化氢分子活化所需的能量B.在酶催化下，过氧化氢分解速率先快后慢C.若降低温度，M点右移D.该实验可以说明酶具有高效性A实验二：比较唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用材料用具:稀释200倍的新鲜唾液，质量分数为2%的蔗糖溶液,溶于质量分数为0.3%NaCl溶液中的淀粉溶液(其中淀粉含量为1%),蔗糖酶溶液，本尼迪特试剂，水浴锅，量筒，试管，试管架等。实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖（麦芽糖、葡萄糖、果糖）。还原糖能够与本尼迪特试剂发生反应，生成红黄色沉淀。自变量因变量底物的不同酶种类不同底物是否被水解如何检
16、测？思考：淀粉溶液中为什么要加0.3%NaCl？防止微生物污染，引起淀粉水解和变质，提高实验效果。防止微生物污染，引起淀粉水解和变质，提高实验效果。实验步骤试管试管1234561%淀粉溶液淀粉溶液 3 mL3 mL3 mL2%蔗糖溶液蔗糖溶液3 mL3 mL3 mL新鲜唾液新鲜唾液_ _蔗糖酶溶液蔗糖酶溶液_ _温度处理温度处理 恒温水浴保温恒温水浴保温15 min本尼迪特试剂本尼迪特试剂 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL1 mL1 mL1 mL1 mL37水浴加热沸水浴23 min实验结果蓝色蓝色蓝色蓝色红黄色沉淀红黄色沉淀思考讨论思考讨论1.上面的实验步骤中，1、
17、2号试管在本实验中的作用是什么？提示检测淀粉和蔗糖溶液中是否含有还原糖2.为什么要在37 恒温水浴中保温？提示37 是唾液淀粉酶的最适温度，保证淀粉被分解为麦芽糖。3.如果5号试管内呈现轻度阳性反应，你认为该怎样解释？你能设计一个实验来检验自己的假设吗？提示 这是由于蔗糖酶溶液本身含有少量还原性杂质的缘故再取l支试管，加入蔗糖酶1毫升和蒸馏水3毫升，混匀，加入本尼迪特试剂2毫升，摇匀，在沸水浴中煮23分钟，检测是否出现轻度阳性反应。4.如果用淀粉，蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘-碘化钾溶液对实验结果进行检测吗？5.如果用淀粉，蔗糖酶和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘-碘化钾溶液对实验结果进
18、行检测吗？提示：不可以，碘-碘化钾溶液不能检测蔗糖是否水解，实验结果是相同的。提示：可以，碘-碘化钾溶液可以检测淀粉是否水解，实验结果是不同的。材料用具：材料用具：试管，试管，3%的可溶性淀粉溶液，稀释的可溶性淀粉溶液，稀释200倍的新鲜唾液溶液，倍的新鲜唾液溶液，碘液碘液，沸水、沸水、冰水和冰水和37的水。的水。请指出实验中的自变量和因变量？实验三：探究温度对酶活性的影响作出假设：酶的催化作用需要适宜的温度。3737分别保温分别保温5 5分钟分钟2ml3%2ml3%的淀粉的淀粉3737保温保温5 5分钟分钟1 2ml 2ml淀粉酶淀粉酶+碘液碘液 在温度对酶活性的影响实验中，为什么要在淀粉和
19、淀粉酶混合之前控制好温度？冰水冰水分别保温分别保温5 5分钟分钟冰水冰水保温保温5 5分钟分钟2+碘液碘液沸水沸水分别保温分别保温5 5分钟分钟沸水沸水保温保温5 5分钟分钟3+碘液碘液 2ml3%2ml3%的淀粉的淀粉2ml2ml淀粉酶淀粉酶2ml3%2ml3%的淀粉的淀粉2ml2ml淀粉酶淀粉酶混合混合温度对酶活性的影响混合混合混合混合实验四：探究探究pH对过氧化氢酶的影响对过氧化氢酶的影响一、实验原理一、实验原理在动物的在动物的肝细胞和血细胞肝细胞和血细胞中含有较多的过氧化氢酶，中含有较多的过氧化氢酶，过氧化氢过氧化氢酶的最适酶的最适pH为为7.07.3，通过，通过比较相同时间内不同比较
20、相同时间内不同pH条件下收条件下收集的氧气体积的大小集的氧气体积的大小,可确定可确定pH对酶活性的影响。对酶活性的影响。二、实验材料、实验材料鲜肝匀浆（鲜肝匀浆（过氧化氢酶溶液过氧化氢酶溶液），），3%H2O2,缓冲液（缓冲液（PH5.0,PH6.0,PH7.0,PH8.0),滤纸片，量筒，滤纸片，量筒，反应小室等反应小室等三、结论三、结论在不同在不同pH下，气体释放速度不一样，在下，气体释放速度不一样，在pH为为7时相同时间内释时相同时间内释放的气体最多，说明过氧化氢酶的放的气体最多，说明过氧化氢酶的最适最适pH范围在范围在7左右左右。四、注意事项四、注意事项所有的实验中都要严格保证干净，不应该有上一次反应后的剩所有的实验中都要严格保证干净，不应该有上一次反应后的剩余溶液，每次试验完后，应充分冲洗，然后用余溶液，每次试验完后，应充分冲洗，然后用相应的缓冲液相应的缓冲液再再冲洗一遍。冲洗一遍。CD
