资源简介

(共38张PPT)
高考二轮复习讲练测
第03讲
酶和ATP
专题二 细胞的能量供应和利用
目录
CONTENTS
02
知识建构
01
考情分析
03
考点突破
04
实验探究
考点一 酶
考点二 ATP
01 核心提炼·考向探究
考向1 酶的本质、作用实质和特性
考向2 探究影响酶活性因素的实验
考向3 与酶有关的几类曲线
02 真题研析·规律探寻
03 题型归纳·以题定考（2大题型）
01 核心提炼·考向探究
考向1 ATP的结构以及ATP与ADP
考向2 吸能反应与放能反应
考向3 ATP在细胞代谢中的作用
02 真题研析·规律探寻
03 题型归纳·以题定考（2大题型）
04 联系生活·知识应用
04 归纳总结·知识联系
01
考情分析
PART ONE
考点要求 考题统计 考情分析
2023辽宁卷（2分） 2023重庆卷（2分） 2023海南卷（2分） 2023天津卷（2分） 2023广东卷（2分） 2023浙江卷（2分） 命题规律：
酶和ATP是细胞代谢的重要内容，从近5年高考的考查形势来看，细胞代谢一直是高考的重点考查内容，避不开对酶和ATP的考查。
酶和ATP在细胞代谢中的作用，主要以选择题为主，而非选择题设置以酶和ATP为基点的有关代谢问题也是高频考点
命题预测：
结合物质运输、神经调节等实例，并以图解的形式考查酶和ATP在生命活动中的作用；通过相关的实验设计综合考查酶的作用特性及其影响因素；
2023河北卷（2分） 2023天津卷（3分） 2023重庆卷（2分） 2022浙江卷（2分） 2022江苏卷（2分）
考情分析
酶
ATP
02
知识建构
PART TWO
知识建构
03
考点突破
PART Three
核心考向
提炼
01 核心提炼·考向探究
考点一 酶
02
03
01
酶
酶的本质是蛋白质
少数是RNA
本质
酶具有专一性、高效性和作用条件较温和特点：
1.过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。
2.在0 ℃左右时，酶活性很低，但酶的空间结构稳定。因此，酶制剂适宜在低温下保存。
特性
具有催化作用，实质是降低化学反应的活化能
作用
01 核心提炼·考向探究
考点一 酶
01 核心提炼·考向探究
探究影响酶活性因素的实验
对照实验
实验设计的对照、等量和单一变量原则，同时，选择酶时，要注意：不用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响、不用淀粉酶探究pH对酶活性的影响
酶活性检测
可选择底物的剩余量、产物的生成量等作为酶活性的检测指标
考点一 酶
01 核心提炼·考向探究
考点一 酶
与酶有关的曲线
①表示无酶催化时反应进行需要的活化能是ac段。
②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是bc段。
③酶降低的活化能是ab段。
①图1酶的曲线和无机催化剂的曲线比较，说明酶具有高效性，而与无催化剂的曲线比较只能说明酶具有催化作用。
②图2两曲线比较说明酶具有专一性。
高温、过酸、过碱都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
1
2
3
02 真题研析·规律探寻
1.（2023·广东卷）中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是（ ）
A．揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触
B．发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性
C．发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性
D．高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质
温度、PH影响酶的活性，应为最适温度
高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活，以防止过度氧化影响茶品质
考点一 酶
【答案】C
发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性
2．（2023·浙江卷）胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶，促进肝糖原分解成葡萄糖，提高血糖水平，机理如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．胰高血糖素经主动运输进入肝细胞才能发挥作用
B．饥饿时，肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化
C．磷酸化酶a能为肝糖原水解提供活化能
D．胰岛素可直接提高磷酸化酶a的活性
02 真题研析·规律探寻
胰高血糖素属于大分子信息分子，不会进入肝细胞，需要与膜上特异性受体结合才能发挥作用
饥饿时，胰高血糖素分泌增加，肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化成磷酸化酶a，加快糖原的分解，以维持血糖浓度相对稳定
磷酸化酶a不能为肝糖原水解提供活化能，酶的作用机理是降低化学反应所需活化能
考点一 酶
【答案】B
根据题图无法判断胰岛素和磷酸化酶a的活性的关系，且胰岛素为大分子物质，不能直接进入细胞内发挥作用
02 真题研析·规律探寻
本考点高考中直接以选择题、少数非选择题的形式考查物质出入细胞的方式或酶在细胞代谢中的作用等，试题情境多与生产生活相联系，对考生的实验探究能力、获取信息、分析问题及解决问题的能力要求很高。
命题
角度
本考点多以图形、图表等信息为载体
01
多以选择题主要形式命题
通过实验等途径展开考查
02
03
考点一 酶
1.有一种名为L19RNA的核酶，可以催化某些RNA的切割和连接，其活性部位是富含嘌呤的一段核苷酸链，下列关于该酶的叙述错误的是（ ）
A．L19RNA核酶的底物RNA中富含嘧啶
B．L19RNA核酶作用的专一性是通过酶与底物之间的碱基互补配对实现的
C．L19RNA核酶彻底水解后可得到四种核糖核苷酸
D．L19RNA核酶催化RNA的切割和连接时，涉及磷酸二酯键的形成与破坏
L19RNA核酶催化RNA的切割是打断磷酸二酯键，L19RNA核酶催化RNA连接是形成磷酸二酯键，D正确
03 题型归纳·以题定考
题型01 酶的本质、特性
考点一 酶
【答案】C
L19RNA的核酶可以催化某些RNA的切割和连接，则该酶要与其底物RNA相结合。其活性部位是富含嘌呤的一段核苷酸链，根据碱基互补配对原则，那么与L19RNA核酶结合的底物RNA中应富含嘧啶
L19RNA是一段有酶活性的RNA，其催化的底物为RNA。酶与底物结合才可催化底物发生反应，L19RNA与其底物之间的碱基能互补配对才能结合，所以L19RNA核酶作用的专一性是通过酶与底物之间的碱基互补配对实现的
L19RNA核酶彻底水解后可得到4种碱基、核糖、磷酸
2.多酶片是一种可以治疗消化不良、食欲不振的药物，如图是多酶片的结构模式图。下列相关叙述正确的是（ ）
A．肠溶衣在弱碱性的环境中仍能保持结构完好无损
B．多酶片进入小肠后，胃蛋白酶的活性会增强
C．多酶片可以碾碎后服用，其功效与直接服用相同
D．多酶片发挥作用的原理是降低食物中大分子水解所需的活化能
小肠属于弱碱性环境，胃蛋白酶的适宜环境是酸性环境；多酶片进入小肠后，胃蛋白酶的活性会减弱
03 题型归纳·以题定考
根据题图信息可知，肠溶衣不溶于胃液，而溶于肠液，肠液属于弱碱性环境，故肠溶衣在弱碱性的环境中不能保持结构完好无损
考点一 酶
题型01 酶的本质、特性
多酶片不可以碾碎后服用，因为破坏了其结构，酶的功效丧失，其功效与直接服用不同
酶催化作用的机理是降低反应所需要的活化能，故多酶片发挥作用的原理是降低食物中大分子水解所需的活化能
【答案】D
3.猕猴桃营养价值高，但却极易腐烂。为探究猕猴桃腐烂的内在原因，研究人员选取了猕猴桃果实内的三大抗逆性酶：过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD），在保鲜条件下进行了相关实验，结果如下表。下列有关叙述正确的是（　　）
03 题型归纳·以题定考
题型02 探究影响酶活性的因素实验
据表可知，猕猴桃从成熟到腐烂的过程中，POD 酶活性先升高后下降，C错误
考点一 酶
天数/d 1 2 3 4 5 6 15 CAT酶活性mgH2O2/gFW·min） 0.066 0.063 0.047 0.037 0.020 0.017 0.003 SOD酶活性（活力单位/g） 48.46 30.10 28.07 22.27 10.38 6.24 0.40 POD 酶活性（g-1·min-1） 0.066 0.128 0.180 0.196 0.112 0.045 0.002 果实状态 成熟果实 开始腐烂 完全腐烂
A．在测定CAT酶活性时，可用单位时间内H2O2的减少量表示B．三种酶均能降低相关化学反应所需活化能，说明酶具有高效性C．猕猴桃从成熟到腐烂的过程中，三种抗逆性酶的活性均在下降D．若某种调节剂能使POD酶的活性处于较高状态，则有利于保鲜
【答案】A
4.鱼宰杀后鱼肉中的腺苷三磷酸降解生成肌苷酸，能极大地提升鱼肉鲜味。肌苷酸在酸性磷酸酶（ACP）作用下降解又导致鱼肉鲜味下降。在探究鱼类鲜味下降外因的系列实验中，实验结果如下图所示。下列有关叙述正确的是（　　）
03 题型归纳·以题定考
题型02 探究影响酶活性的因素实验
由图示曲线可知，本实验的自变量是pH、温度和鱼的种类，因变量是酸性磷酸酶（ACP）的相对活性
考点一 酶
A．本实验的自变量只有 pH 和温度，因变量是酸性磷酸酶（ACP）的相对活性B．不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异，根本原因在于不同鱼体内的ACP结构不同C．pH 低于3.8、温度超过60℃，对鳝鱼肌肉酸性磷酸酶（ACP）活性影响的机理相同D．由图可知，放置相同的时间，鮰鱼在pH6.0、温度 40℃条件下，ACP活性最高，鱼肉鲜味程度最高
【答案】C
ACP是一种酶，其本质是蛋白质，基因决定蛋白质的合成，不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异，根本原因在于控制合成ACP的基因不同
反应温度超过60℃与pH低于3.8，鳝鱼肌肉ACP都会因为空间结构的改变失去活性，影响机理是相同的
由图示曲线可知，放置相同的时间，鮰鱼在pH6.0、温度40℃条件下酸性磷酸酶相对活性最高，导致鱼肉鲜味下降最快
04 归纳总结·知识联系
酶的作用特性
01
高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
02
专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
03
作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活。
考点一 酶
04 归纳总结·知识联系
人体免疫：体液中含有溶菌酶，具有免疫作用
光合作用：光反应与暗反应都需要酶的参与
细胞呼吸：有氧呼吸和无氧呼吸
物质合成与分解：蛋白质、核酸、多糖等合成与分解需要酶的催化
与酶有关
物质运输：在需要ATP的物质运输中，很多载体具有催化作用
考点一 酶
01 核心提炼·考向探究
ATP的结构
ATP与ADP
ATP 的结构简式是A-P～P～P，其中A代表腺苷，T是三的意思，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键。
ATP和ADP的转化过程中，能量来源不同：ATP水解释放的能量，来自特殊的化学键的化学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同：ATP水解在细胞的各处；ATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质。
考点二 ATP
ATP在细胞代谢中的作用
01
02
03
细胞通过呼吸作用产生ATP，有氧呼吸释放大量能量，其中一部分用于合成ATP，植物也可以通过光合作用合成ATP，但此能量只用于暗反应。
ATP在酶的作用下，脱离一个磷酸基团形成ADP（腺苷二磷酸），ADP再脱离一个磷酸基团形成AMP（腺嘌呤核糖核苷酸），AMP再脱离一个磷酸基团形成腺苷
ATP是直接能源物质，在体内含量很少，ATP水解后转化为ADP，ADP在有关酶的作用下，接受能量，同时与Pi结合，重新形成ATP，ATP和ADP的这种相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的
01 核心提炼·考向探究
考点一 酶
01 核心提炼·考向探究
放能反应一般与ATP合成相联系，释放的能量储存在ATP中。
吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；
01
02
吸能反应放能反应
考点二 ATP
细胞内的化学反应有些是需要吸收能量的，有些是释放能量的。
1.（2021·海南卷）研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1～2min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是（ ）
A．该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATP
B．32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性
C．32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等
D．ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内
02 真题研析·规律探寻
根据题意可知：该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP
根据题干信息“结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。”说明：32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性
根据题干信息“放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团”可知，32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率不同
该实验不能说明转化主要发生在细胞核内
考点二 ATP
【答案】B
2.2022·天津·高考真题）利用蓝细菌将CO2转化为工业原料，有助于实现“双碳”目标。
(1)蓝细菌是原核生物，细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH（呼吸过程中产生的[H]）和丙酮酸等中间代谢物。ATP来源于 和 等生理过程，为各项生命活动提供能量。
(2)蓝细菌可通过D—乳酸脱氢酶（Ldh），利用NADH将丙酮酸还原为D—乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌，以期提高D—乳酸产量，但结果并不理想。分析发现，是由于细胞质中的NADH被大量用于 作用产生ATP，无法为Ldh提供充足的NADH。
02 真题研析·规律探寻
光和作用
有氧呼吸第三阶段是前两个阶段产生的NADH（呼吸过程中产生的[H]）与氧气结合形成水，同时释放大量能量，因此蓝细菌中细胞质中的NADH可被大量用于有氧呼吸第三阶段产生ATP，无法为Ldh提供充足的NADH
考点二 ATP
呼吸作用
有氧呼吸
蓝细菌是原核生物，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用，也能进行呼吸作用
02 真题研析·规律探寻
命题
角度
在近几年的高考试题中，无论是选择题还是非选择题都有体现
01
非选择题主要借助于具体实验或情境，考查光合作用与呼吸作用的综合运用中ATP的作用价值
选择题主要考查ATP在细胞代谢中的作用
02
03
考点二 ATP
1.ATP被喻为细胞中的“能量通货”，下列关于细胞中ATP说法正确的是（ ）
A．ATP主要由C、H、O、N、P等元素构成
B．ATP的单体是腺嘌呤核糖核苷酸
C．人体产生ATP的主要场所是线粒体
D．放能反应一般与ATP水解相联系
在ATP中腺嘌呤含C、H、O、N，核糖含C、H、O，磷酸基团含H、O、P，故ATP元素组成为C、H、O、N、P五种元素
03 题型归纳·以题定考
题型01 ATP的结构及特点
考点二 ATP
【答案】C
ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸组成的
人体细胞有氧呼吸的主要场所是线粒体，线粒体是细胞的动力车间，是人体产生ATP的主要场所
吸能反应一般与ATP水解反应相联系，由ATP水解提供能量
2.研究证实ATP既是能量“货币”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。以下分析错误的是（　　）
A．ATP的结构简式是A—P~P~P，神经细胞中的ATP主要来自线粒体
B．ATP是直接能源物质，在体内含量很少，可通过ATP与ADP迅速相互转化而形成
C．由图可知，ATP在传递信号过程中，在酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后形成腺嘌呤
D．若要研究ATP能否在神经元之间起传递信号的作用，则图中神经递质属于无关变量，应予以排除
ATP的结构简式是A—P~P~P，线粒体是有氧呼吸的主要场所，细胞通过有氧呼吸释放大量能量，其中一部分用于合成ATP，故神经细胞中ATP主要来自线粒体
03 题型归纳·以题定考
题型01 ATP的结构及特点
因为神经递质可以在神经元之间传递兴奋，会影响实验的结果，所以若要研究ATP能否在神经元之间起传递信号的作用，则图中神经递质属于无关变量，应予以排除
考点二 ATP
【答案】C
ATP是直接能源物质，在体内含量很少，ATP水解后转化为ADP，ADP在有关酶的作用下，接受能量，同时与Pi结合，重新形成ATP，ATP和ADP的这种相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的
由图可知，ATP在传递信号过程中，在酶的作用下，脱离一个磷酸基团形成ADP（腺苷二磷酸），ADP再脱离一个磷酸基团形成AMP（腺嘌呤核糖核苷酸），AMP再脱离一个磷酸基团形成腺苷
3.如图表示蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程，而磷酸基团的添加或除去（去磷酸化）对许多反应起着生物“开/关”的作用。下列相关叙述正确的是（ ）

A．蛋白质的磷酸化和去磷酸化是一个可逆过程
B．蛋白质磷酸化是一个放能过程
C．蛋白质去磷酸化是一个吸能过程
D．蛋白质磷酸化属于“开”，去磷酸化属于“关”
03 题型归纳·以题定考
题型02 ATP在细胞能量代谢中的作用
考点二 ATP
【答案】D
由题图分析可知：蛋白质磷酸化过程中伴随ATP的水解，因此是一个吸能过程
蛋白质磷酸化以后具有活性，能参与生化反应属于“开”，去磷酸化成为无活性蛋白，不能催化生化反应，属于“关”，D正确
由题图分析可知：蛋白质去磷酸化过程属于水解，生成无活性蛋白和Pi往往伴随着能量的释放，因此是一个放能过程
由题图分析可知：蛋白质的磷酸化和去磷酸化的过程中所需的酶不同，因此不是一个可逆过程
4.线粒体内膜上的ADP/ATP转运蛋白（AAC）转运ATP和ADP的机理如图所示。下列有关叙述中错误的是（ ）
A．线粒体内膜向内折叠形成嵴以增大膜面积
B．AAC分别转运ATP和ADP时，构象不发生改变
C．抑制AAC的活性会导致细胞能量供应不足
D．AAC能将ATP从线粒体基质转运到细胞质基质
线粒体内膜某些部位向线粒体内腔折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加
03 题型归纳·以题定考
题型02 ATP在细胞能量代谢中的作用
考点二 ATP
【答案】B
据图可知，AAC转运ATP和ADP时，构象均要发生改变
抑制AAC的活性，则会影响AAC将ATP从线粒体基质转运到细胞质基质，从而导致细胞能量供应不足
由图可知，AAC能将ATP从线粒体基质转运到线粒体内外膜间隙，有利于其进一步运到细胞质基质
04 归纳总结·知识联系
考点二 ATP
转化场所 产生或消耗ATP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复制等
线粒体 产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段消耗ATP：自身DNA复制等
核糖体 消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等
04
实验探究
PART FOUR
实验注意01
有关酶参与的反应，物质的加入顺序要注意
例1．关于酶及其特性的实验设计，下列叙述正确的是（　　）
A．验证酶的专一性，可利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液等设计对照实验进行验证
B．验证酶的高效性，可通过设置自身对照，比较盛有H2O2的试管中加入H2O2酶前后，H2O2分解速率的变化来进行验证
C．探究pH对酶活性影响的实验中，简要流程可以是：将底物加入各组试管→调节装有酶液的各试管的pH→向底物试管加入酶→混匀并进行保温→观察结果
D．探究温度对酶活性的影响，可利用淀粉酶、淀粉和斐林试剂等设计实验进行探究
典例分析
【答案】C
碘液不能检测蔗糖是否被分解
斐林试剂检测还原糖时需要在水浴加热的条件下进行，这会改变实验的温度，从而影响实验结果
例2．某小组为探究pH对蔗糖酶活性的影响，在其他条件相同的情况下进行了相关实验，反应1min后，统计各实验组试管中的蔗糖剩余量，结果如图。下列分析错误的是（ ）
A．需要将蔗糖溶液和蔗糖酶溶液分别保温后再混合
B．在pH为7时，限制蔗糖酶活性的外界因素主要是温度
C．在pH<3和pH>10的条件下，蔗糖酶的空间结构会发生变化
D．若向各组反应试管中加入较多的蔗糖酶，不会影响实验结果
典例分析
【答案】D
先将蔗糖溶液和蔗糖酶溶液分别保温后再混合，防止混合酶与底物事先反应影响实验结果
设计实验时，不能单方面只考虑实验结果，而忽视反应过程中由酶本质以及作用特性等而产生的无关变量的排除
实验注意02
例1：下列关于酶实验的叙述，正确的是（ ）
A．可以用淀粉酶探究pH对酶活性的影响
B．用Fe3+和过氧化氢酶探究酶的专一性
C．探究温度对淀粉酶活性影响时，可用斐林试剂检测
D．探究蛋白酶的最适温度时，不宜用双缩脲试剂检测
典例分析
淀粉在酸性条件下容易水解，不可以用淀粉酶探究pH对酶活性的影响
用Fe3+和过氧化氢酶探究酶的高效性
斐林试剂使用时需要用热水浴加热，探究温度对淀粉酶活性影响时，不可用斐林试剂检测
蛋白酶是蛋白质，不管酶活性高低，都会与双缩脲试剂发生颜色反应，故探究蛋白酶的最适温度时，不宜用双缩脲试剂检测
【答案】D
感谢观看
THANK YOU

展开更多......

收起↑