第三单元 细胞的能量供应和利用
第一讲
酶和ATP
知识点一 酶的本质作用和特性
1．填写酶的本质和作用[动漫演示更形象 见课件光盘]
化学本质 合成原料 合成场所 来源 生理功能 作用原理 绝大多数是蛋白质 氨基酸 核糖体 少数是RNA 核糖核苷酸 主要是细胞核(真核生物) 一般来说，活细胞都能产生酶 具有生物催化作用 降低化学反应的活化能 [巧学助记] 巧记酶的“二、一、一、一”
2．连线酶的特性和原理
知识点二 ATP的结构、功能和利用 1．填写ATP的结构概念图
2．据ATP与ADP相互转化反应式回答问题 ATP
①②
ADP＋Pi＋能量
(1)进行②过程的生理过程和场所：
??植物：光合作用、细胞呼吸
①生理过程?
?动物：细胞呼吸?
②场所：线粒体、细胞质基质、叶绿体 (2)进行②过程的能量来源和去向： ①来源：光能和有机物氧化释放的能量。 ②去向：用于形成ATP中的高能磷酸键。 (3)下列过程需要①过程提供能量的是①②③④⑤。
①主动运输 ②生物发光、发电 ③肌肉收缩 ④淀粉合成 ⑤大脑思考 ⑥根细胞吸收水分
一、理解运用能力
1．判断下列有关酶说法的正误。
(1)酶提供了反应过程所必需的活化能(2011·海南卷T14A)(×) (2)酶是活细胞产生的并具有催化作用的蛋白质(2009·重庆卷T1B)(×) (3)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性(2009·重庆卷T1A)(×) (4)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸(2011·海南卷T14D)(×)
(5)淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化(2012·海南卷TT4B)(×) (6)不同酶的最适温度可能相同(2013·海南卷T3A)(√)
(7)随着温度降低，酶促反应的活化能下降(2013·海南卷·T3B)(×) (8)酶活性最高时的温度不适合酶的保存(2013·海南卷·T3C)(√) 2．判断下列有关ATP叙述的正误。
(1)1个ATP分子中只含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团(2013·广州模拟T3A)(×) (2)线粒体内膜上不能合成ATP(2012·北京卷T1A)(×)
(3)无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源(2008·广东卷T4A)(×) (4)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡(2008·天津卷T6④)(×) (5)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(2013·四川卷·T1C)(×)
二、读图析图能力
据ATP结构式回答下列问题： (1)图中①、②、③的结构分别是什么？ 答案：①腺嘌呤、②核糖、③磷酸基。 (2)腺苷是由图中哪些结构组成的？ 答案：腺苷由图中①＋②构成。
(3)ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？ 答案：是腺嘌呤核糖核苷酸。
[理清脉络]
考点一|以实验为基础，考查酶的作用及特性
1．酶的作用原理
(1)原理：酶降低反应的活化能。 (2)图示解读：
①没有酶催化的反应曲线是②。 ②有酶催化的反应曲线是①。
③AC段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能。 ④BC段的含义是酶降低的活化能。
⑤若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将向上移动，即反应需要的活化能要增大。
2．酶的高效性
(1)实验验证：[配有实验演示视频 见课件光盘]
(2)曲线模型：
①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点。 3．酶的专一性 (1)实验验证：
??
?还原糖 酶
?蔗糖?非还原糖?――→葡萄糖＋果糖?
淀粉?非还原糖?――→麦芽糖
酶
＋
斐林试剂 ?加热 砖红色沉淀 用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索酶的专一性。
(2)曲线模型：
①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。
②而加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶具有专一性。 [典例1] (2013·大连模拟)下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的实验设计及结果。根据实验结果，以下结论正确的是( )
试管编号 2 mL 3%淀粉溶液 2 mL 3%蔗糖溶液 1 mL 2%的新鲜淀粉酶溶液 反应温度(℃) 2 mL斐林试剂 砖红色深浅
注：“＋”表示添加，“－”表示不加，“*”的多少代表颜色的深浅，#表示无颜色变化。 A．蔗糖被水解成非还原糖
B．淀粉在淀粉酶的作用下水解成还原糖 C．淀粉酶活性在40℃时比在60℃时高 D．淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性 [思维流程]
① ＋ － ＋ 40 ＋ ** ② ＋ － ＋ 60 ＋ *** ③ ＋ － ＋ 80 ＋ * ④ － ＋ ＋ 40 ＋ # ⑤ － ＋ ＋ 60 ＋ # ⑥ － ＋ ＋ 80 ＋ # ＋
[解析] ①～③号试管中均有淀粉和淀粉酶，且均有砖红色，说明淀粉在淀粉酶的作用下水解成还原糖，砖红色越深，说明淀粉酶活性越高，B正确、C错误；④～⑥号试管均未出现砖红色，说明淀粉酶不能催化蔗糖的水解，A、D错误。
[答案] B
1．有关酶的正确理解与错误说法 项目 产生场所 化学本质 作用场所 温度影响 作用 错误说法 具有分泌功能的细胞才能产生 蛋白质 只在细胞内起催化作用 低温和高温均使酶变性失活 酶具有调节、催化等多种功能 正确理解 活细胞(不考虑哺乳动物成熟红细胞等) 有机物(大多为蛋白质，少数为RNA) 可在细胞内、细胞外、体外发挥作用 低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活；高温使酶变性失活 酶只起催化作用