专题二 细胞的代谢第3讲 酶与ATP

专题二细胞的代谢第3讲酶与ATP1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)2.A TP在能量代谢中的作用(Ⅱ)(1)在生物体的活细胞内A TP与ADP的转化只能单向进行。

( )(2)加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，A TP生成增加。

( )(3)含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一。

( )(4)酶通过提供反应所需的能量来提高反应速率。

( )(5)酶活性最高时的温度并不适合该酶的长期保存。

( )(6)人体内所有酶的最适pH都接近于中性。

( )(7)影响酶促反应速率的温度和底物浓度机理是一样的。

( )(8)脲酶能够将尿素分解成氨和CO2。

( )(9)用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响时，既可用斐林试剂也可用碘液。

( )(10)过酸、过碱或温度过高、过低，都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。

( )1．加热、无机催化剂和酶均能加快化学反应速率，说出它们的区别。

2．写出测定酶的最适温度的实验思路。

3．ATP和酶在成分上有联系吗？说明理由。

1．(2014·全国大纲卷)A TP是细胞中重要的高能磷酸化合物。

下列有关ATP的叙述，错误的是() A．线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用B．机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATPC．在有氧与缺氧的条件下，细胞质基质中都能形成ATPD．植物根细胞吸收矿质元素离子所需的A TP来源于呼吸作用2．(2013·全国Ⅱ，T6)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度D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物3．(2016·全国Ⅰ，T29(1)、(2))在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。

用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A－Pα～Pβ～Pγ或dA－Pα～Pβ～Pγ)。

回答下列问题：(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。

若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的________(填“α”、“β”或“γ”)位上。

(2)若用带有32P标记的dA TP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的________(填“α”、“β”或“γ”)位上。

4．(2016·全国Ⅱ，T29)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20℃)、B组(40℃)和C组(60℃)，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。

回答下列问题：(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是________组。

(2)在时间t1之前，如果A组温度提高10℃，那么A组酶催化反应的速度会________。

(3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量________，原因是_________________________________。

(4)生物体内酶的化学本质是_________________________________，其特性有_________________________________(答出两点即可)。

考点一A TP在代谢中的作用1．ATP结构的组成与特点(1)1分子ATP＝1分子腺苷＋3分子磷酸基团。

(2)ATP中含有两个高能磷酸键，其中远离腺苷的高能磷酸键容易水解与合成。

2．ATP与能量转换3．ATP与DNA、RNA的联系ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都有“A”，但在不同物质中表示的含义不同，如图所示：(1)ATP≠能量，ATP是一种高能磷酸化合物，是一种储能物质，不能将两者等同起来。

(2)生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含量很少。

其供应依赖于ATP与ADP间快速转化。

(3)ATP合成时可产生水，ATP水解时需耗水。

(4)除光能、有机物中化学能之外，硝化细菌等化能合成作用的细菌可利用体外无机物(如NH3)氧化时所释放能量来合成ATP。

题型1涉及ATP的结构及其与ADP相互转化的考查1．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A TP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，A TP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 合成2．如图1表示三磷酸核苷的结构，图2表示A TP在能量代谢中的作用。

据图判断下列有关叙述错误的是()A．图1中①表示含氮碱基，若①为鸟嘌呤，则可表示GTPB．ATP中的能量可以来源于光能和化学能，也可以转化为光能和化学能C．UTP、GTP分子中的高能磷酸键是直接由物质氧化获能产生的D．人体成熟红细胞没有线粒体，但能产生ATP题型2涉及ATP的实验分析与探究3．A TP既是“能量通货”，又可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子。

为了研究X物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24 h，然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率，经过多次实验后，所得数据如图所示：下列相关叙述错误的是()A．神经细胞中的ATP来自在线粒体中发生的有氧呼吸B．该实验的自变量是X物质的浓度，因变量是细胞死亡的百分率和细胞内ATP的浓度C．据图分析，细胞死亡率增加的直接原因是细胞内ATP浓度下降，能量供应减少D．若将浓度为4 ng/mL的X物质注射到大鼠体内，其小肠的消化和吸收功能会受到抑制4．ATP是细胞内生命活动的直接能源物质，回答下列问题：(1)ATP的合成一般与________反应相关联，生物体对ATP的需求较大，细胞内ATP的含量________(填“较多”或“较少”)，能满足生物体对ATP的需求的主要原因是________________。

(2)植物叶肉细胞内合成A TP的场所有______________，其中________是活细胞产生ATP的共有场所。

(3)利用“荧光素－荧光素酶生物发光法”对市场中腊肉含细菌多少进行检测步骤如下：第一步：将腊肉研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；第二步：记录发光强度并计算ATP含量；第三步：测算出细菌数量。

①荧光素接受________提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。

②根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量，原因是发光强度与ATP含量成________(填“正比”或“反比”)。

③根据ATP含量进而测算出细菌数量的依据是每个细菌细胞中A TP含量________________。

考点二酶在代谢中的作用1．理清酶的来源、作用、本质及其特性2.把握与酶有关的三类曲线解读(1)酶的作用原理曲线：①由图可知，酶的作用原理是降低反应的活化能。

②若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。

用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。

(2)酶的特性曲线：①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较，表明酶具有高效性。

②图2中两曲线比较，表明酶具有专一性。

(3)影响酶促反应速率的因素曲线：①分析图1和图2：温度和pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。

②分析图3：O P段的限制因素是底物浓度，P点以后的限制因素则是酶浓度。

(1)反应速率≠化学平衡酶只是降低了化学反应的活化能，所能催化的是本来就能发生的反应，提高了反应速率，缩短了到达平衡点的时间，而平衡点的大小只能由底物的量来决定。

(2)酶促反应速率≠酶活性温度和pH是通过影响酶的空间结构改变酶的活性，进而影响酶促反应速率；而底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响反应速率。

题型1涉及酶的本质、作用及特性的考查1．(2017·全国Ⅱ，T3)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℃2．(2018·湖南怀化期末)关于酶的叙述，正确的是()A．淀粉酶经高温烘干制成粉剂不会改变淀粉酶活性B．酶提供了反应过程所必需的活化能C．蛋白酶在适宜的条件下能破坏植物细胞的细胞膜D．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸3．(2018·广东深圳第一次调考)下列有关酶的说法错误的是()A．加热和酶都能加快H2O2分解的速率，但作用机理不同B．酶遇双缩脲试剂呈紫色C．酶通过形成酶－底物复合物来催化化学反应D．高温、强酸、强碱都会导致蛋白酶的空间结构改变而失活题型2玩转与酶有关的坐标曲线题4．如图是某研究小组利用过氧化氢酶探究过氧化氢的分解条件而获得的实验数据曲线，下列相关叙述正确的是()A．由图1可得出的实验结论是酶具有催化作用和专一性B．图2曲线出现AB段的原因最可能是过氧化氢酶的数量有限C．图3所示实验的自变量为溶液中过氧化氢量，因变量是酶的活性D．用过氧化氢为实验材料探究温度对酶活性的影响也可得到图3所示结果5．(2018·河北邯郸1月质检)图中甲曲线表示在最适温度下α－淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系，乙、丙两曲线表示α－淀粉酶催化淀粉水解的反应速率随温度或pH的变化，下列相关分析正确的是()A．乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pHB．分析曲线可知，e、g两点所示条件是短期内保存该酶的最适条件C．d、f两点所示的α－淀粉酶活性一致，该酶的空间结构都遭到破坏D．若在a点升温或在bc段增加淀粉的浓度，都将使反应速率增大6．(2018·陕西咸阳二模)将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。

如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。

下列叙述正确的是()A．酶C为该反应过程提供能量B．适当降低反应温度，T2值增大C．T2后反应体系中酶活性降低D．该体系中酶促反应速率不变借助酶的特性及影响因素强化科学探究[典例](2016·全国Ⅰ，T3)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是()A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量1．依据实验目的选取实验材料和检测指标实验目的实验材料检测指标(试剂)备注高效性过氧化氢与过氧化氢酶、Fe3＋O2产生的快慢或多少酶与无机催化剂对比专一性淀粉、蔗糖与淀粉酶斐林试剂不能用碘液温度对酶活性的影响淀粉和淀粉酶碘液不能用斐林试剂pH对酶活性的影响过氧化氢与过氧化氢O2产生的快慢或多少不选用淀粉和淀粉酶2．探究酶的最适温度或最适pH的实验设计程序3.实验设计中的四个易错点(1)探究酶的高效性时，应设置“无机催化剂”作对照组。