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一轮复习——必修一 第7讲 酶和ATP
整体知识框架
考点一 酶
一、酶的本质与作用
1.酶本质的探索历程
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢
2.酶的本质与作用
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。
通常情况下反应前后，酶的化学性质和数量保持不变。
典例分析1
（高考题重组）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．同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同、代谢不同
D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
E．水的跨膜运输、CO2的固定都需要酶的参与
F．抑制大肠杆菌核糖体的蛋白质后，核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合。由此推测核糖体中的催化剂是RNA
典例分析2
氨基酸本身的化学性质十分稳定，无催化活性。但当它与磷酸作用合成磷酰氨基酸时就变得极其活泼，具有了催化剂的功能。中科院院士、清华大学教授赵玉芬已经合成了几十种具有催化功能的磷酰氨基酸，并将其称为“微型酶”，为模拟酶的研究和合成开辟了一个崭新的途径和领域。下列有关“微型酶”叙述正确的是(　 　)
A．只含有C、H、O、N四种元素 B．参与反应前后，化学性质有所改变
C．合成场所为核糖体，可与双缩脲试剂反应呈紫色 D．能降低化学反应的活化能，并能多次重复形式催化功能
总结：酶和激素的比较
典例分析3
(高考题重组)关于人体内酶和激素的叙述，错误的是( )（多选）
A．酶和激素的化学本质都是蛋白质
B．酶和激素都与物质和能量代谢有关
C．能产生激素的细胞不一定能产生酶
D．能产生酶的细胞不一定能产生激素
E．激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活，酶反应前后不改变
F．激素产生后一般作用于其他细胞
G．激素和酶都具有高效性，非细胞条件下也能发挥作用
3.鉴定酶的本质
设计思路：从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。所以对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质或RNA的鉴定方法。
(1)显色反应法
原理：双缩脲试剂+蛋白质→紫色 ，若出现紫色反应，则该酶为蛋白质；若不出现紫色反应，则酶为RNA。
用标准蛋白质样液作对照！
(2)酶解法
典例分析4
某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验思路，并预期实验结果及结论(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。
原理：
自变量的处理：
因变量的检测：
思路：
结果及结论：
4.酶的种类——高中教材中常见的酶
(1)DNA聚合酶——催化脱氧核苷酸链与单个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键，用于DNA复制。
(2)RNA聚合酶——催化核糖核苷酸链与单个核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，用于RNA合成(转录)及RNA复制。
(3)解旋酶——用于DNA复制时双链间氢键的打开。
(4)逆转录酶——以RNA为模板的合成DNA
(5)端粒酶——一种由蛋白质(催化)和RNA(模板)组成的酶，可合成由于DNA复制而缺失的染色体末端的DNA，具有逆转录酶活性。端粒酶在干细胞和生殖细胞中有活性，在体细胞中没有活性。在肿瘤中被重新激活，从而使癌细胞具备无限增殖的条件。
(6)核酸水解酶
限制酶：只能识别DNA上特定的碱基序列，只能在特定的位点进行切割磷酸二酯键。
(7)基因工程工具酶 DNA连接酶：形成两个DNA片段之间的磷酸二酯键。
TaqDNA聚合酶：PCR技术中唯一一种酶，耐高温
纤维素酶(水解纤维素) 用于制备植物原生质体
(8)细胞工程工具酶 果胶酶(水解果胶)
胰蛋白酶、胶原蛋白酶：使动物细胞分散开，便于培养
(9)各种消化酶——是一类水解酶。有的由消化腺分泌到消化道中，属于胞外酶， 可对应催化相关物质的水解，如淀粉酶、麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶、蛋白酶、肽酶、脂肪酶等；有的则参与细胞内消化，如溶酶体中一些酶。
(10)溶菌酶——参与非特异性免疫，破坏细菌细胞壁中的肽聚糖。
(11)酪氨酸酶——催化酪氨酸转变为黑色素的关键酶
白化病是由于酪氨酸酶基因突变，导致缺乏酪氨酸酶
老年白发是由于细胞衰老，酪氨酸酶活性下降。
(12)脲酶——分解尿素的酶，是第一种被分离提纯的酶。广泛分布于植物种子中，大豆、刀豆中含量丰富。也存在于动物血液和尿液中。某些微生物也能分泌脲酶。
(13)过氧化氢酶——过氧化氢酶存在于动植物细胞中，特别在动物肝脏浓度最高。将有毒的过氧化氢分解为水和氧气。
4.酶的种类——生活中的酶
加酶洗衣粉：蛋白酶(血渍、奶渍)、脂肪酶(油渍)、淀粉酶、纤维素酶
含酶牙膏：含酶牙膏可以分解细菌
多酶片：含有多种消化酶
5.酶的作用机理
在无催化剂条件下，反应所需要的活化能是：
无机催化剂降低的活化能是：
酶降低的活化能是：
由此得出结论：
(1)酶与无机催化剂的催化机理都是降低反应活化能
酶降低活化能的能力更显著。
c：
a-b：
由此得出结论：
(2)酶不改变反应的平衡点，只是缩短了到达平衡点的时间。
典例分析5
为使反应物A→产物P，采取了酶催化(最适温度和pH)和无机催化剂催化两种催化方法，其能量变化过程用图甲中两条曲线表示；图乙表示某酶促反应过程的示意图。下列有关分析不合理的是 (　 )
A.距离b可反映无机催化剂催化效率比酶催化效率低的原因
B.适当升高温度，酶催化的曲线Ⅱ对应的距离a将下降
C.图乙中②可代表二肽，那么③④可代表两种不同的氨基酸
D.图乙中若①代表胃蛋白酶，则在肠腔中，①将被彻底水解
典例分析6
细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．产物B浓度高低变化对酶1活性的调节属于正反馈调节
B．产物B与酶1变构位点的结合是可逆的
C．增加底物的浓度，可解除产物B对酶1活性的影响
D．酶1有两种底物且能与产物B结合，酶1具有专一性，且酶1主要存在于内环境中
二、酶的相关实验
1.控制变量和对照实验的设计
(1)变量：
①自变量：
②因变量：
③无关变量：
(2)对照实验：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致，并将结果进行比较的实验。一般要设置对照组和实验组。
实验组是根据实验目的、针对研究对象而进行的实验操作，使用来得出结论的；对照组是为了排除其他无关因素或非研究因素的干扰或同时证明实验操作过程、实验方法正确与否而进行的操作。
常用的对照实验类型：空白对照、条件对照、相互对照和自身对照。
对照实验遵循的原则：对照原则、单一变量原则、平行重复原则、科学性原则
(3)实验设计程序
明确实验目的→落实三变量→明确相关材料→提出实验思路→设计实验步骤→预期实验结果
取材分组编号
自变量处理
无关变量相同且适宜
因变量检测观察记录
2.高效性的实验探究：比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下的分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。
自变量：不同条件→无催化剂/无机催化剂/酶/加热提供能量
因变量：反应速率→气泡产生速率/卫生香复燃的剧烈程度
无关变量：溶液体积、pH、环境温度等
(2)材料要求：新鲜的肝脏研磨液(保证酶活性)
新配制的过氧化氢溶液(过氧化氢常温有分解)
(3)实验思路：
(4)实验步骤
(5)结果分析，总结结论
1与2对照：加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。(为反应提供能量)
1与4对照：过氧化氢酶在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。(催化作用)
1与3对照：FeCl3在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。(催化作用)
3与4对照：过氧化氢酶比FeCl3的催化效率高。
典例分析7
过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。下列相关叙述正确的是(　　)
A.1号为对照组，其余并非都是实验组
B.x、y、z的数量分别是1、2、3
C.若不设置4号管，则实验不具备科学性原则
D.若四只试管中显橙红色的只有1和4号，则可说明白菜梗中无过氧化物酶
3.教材中探究类实验的变量分析
三、酶的特性及影响因素
1.酶具有高效性
意义：保证了细胞内化学反应快速进行
2.酶具有专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应
意义：保证了细胞内化学反应有序进行
(1)无机催化剂是否具有专一性？
(2)验证酶的专一性，应选择方案：
(3)若要验证淀粉酶的专一性，实验思路：
①实验目的：
自变量： 因变量：
无关变量：
②材料要求：
③实验思路：
思考∶能否用碘液对实验结果进行检测
扩展：具有“专一性”和“特异性”的物质
A. 酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。所有的酶都有专一性
B. 载体：某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。
C. tRNA：tRNA有61种，一种氨基酸对应一种或多种tRNA。
D. 激素：特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。
E. 抗体：一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。
F. 神经递质：由突触前膜释放，作用于突触后膜上的受体，产生抑制或兴奋
G. DNA、mRNA、蛋白质具有物种的特异性
3.酶的作用条件温和（1）实验验证
典例分析8
下列有关酶的探究实验的叙述，合理的是（ ）
A．探究pH对酶活性的影响，将α-淀粉酶和淀粉溶液的pH分别调到设定值后再将相应pH下的α-淀粉酶和淀粉溶液混合
B．探究温度对酶活性的影响，用α-淀粉酶分别在100℃、60℃、0℃下催化淀粉水解，用碘液检测
C．探究酶的专一性，用α-淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖水解，用碘液检测
D．探究胃蛋白酶的最适温度，在pH=1.5时设置温度梯度，用双缩脲试剂检测
E.若探究pH对过氧化氢酶活性的影响，则pH是自变量，过氧化氢分解速率是因变量
F. 探究温度对酶活性的影响，可选择新鲜肝脏研磨液和过氧化氢溶液进行反应
G. 探究酶的专一性，用α-淀粉酶和蔗糖酶分布处理淀粉，用碘液或斐林试剂检测
H. 若探究温度对淀粉酶活性的影响，不可选择斐林试剂对实验结果进行检测
I. 利用蔗糖、麦芽糖、蔗糖酶和斐林试剂探究酶的专一性
(2)曲线分析——温度、pH单独考虑
AB：在一定温度范围内，酶促反应速率随温度的升高而加快
B：在最适温度时，酶促反应速率最快
BC：超过最适温度，酶促反应速率随温度升高而减慢，直至酶失活。
注意：①低温降低酶活性，但不破坏酶结构，温度适宜时，酶活性恢复。②低温下酶空间结构稳定,所以酶需在低温下保存。③在强酸、强碱、高温下，都是破坏酶的结构。
（2）曲线分析——温度、pH同时考虑
据图可知，不同pH条件下，酶最适温度 ；
不同温度条件下，酶最适pH ，即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。
4.影响酶促反应速率的因素
(1)温度、pH、底物浓度、酶浓度
(2)激活剂：主要是无机盐离子，如K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Zn2+等。
(3)抑制剂
图一
竞争性抑制剂的抑制作用可以 其抑制作用不能通过增加底物的浓度来抵消其抑制作用。
通过增大底物的浓度来抵消其抑制作用。
典例分析9
用某种酶进行有关实验的结果如下图所示，据图推测错误的是（ ）
A.该酶的最适催化温度在30-40℃之间
B.该酶一定不是胃蛋白酶和蔗糖酶，而是麦芽糖酶
C.由图4实验结果可知酶具有专一性
D.Cl－是该酶的激活剂，Cu2+是抑制剂，通过增加底物浓度不能抵消Cu2+的抑制作用
典例分析10
多酚氧化酶(PPO)催化的酶促反应是储运过程中引起果蔬褐变和品质劣变的主因，果蔬运输过程中加入适量的柠檬酸能延长保鲜时间。抑制剂与酶结合引起酶活性降低或丧失的过程称为失活作用。根据抑制剂与底物的关系可分为竞争性抑制和非竞争性抑制，图甲为两种抑制剂的作用机理模型，图乙为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的曲线，柠檬酸对PPO活性的影响为曲线c对应情况。
(1)竞争性抑制剂引起酶活性降低的原因是什么？
(2)非竞争性抑制剂引起酶活性降低的原因是什么？
(3)据图乙分析柠檬酸属于哪种酶抑制剂？其与高温等因素对酶的影响是否相似？
诊断1
（ ）1.病毒都不含酶，酶在细胞内、内环境和体外都能发挥催化作用。
（ ）2.酶的组成单位是氨基酸或脱氧核苷酸。
（ ）3.活化能是物质分子由常态到容易发生化学反应的活跃状态所需的能量，酶能为化学反应提供活化能。
（ ）4.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，加热、氯化铁和酶降低活化能的效果依次增强。
（ ）5.酶能改变化学反应速度，但不改变反应的平衡点，在反应前后其性质和数量基本不变。
（ ）6.在最适温度和最适 pH 的条件下，酶对细胞代谢的调节作用最强。
（ ）7.低温时酶的空间结构改变，活性受抑制，在适宜的温度下，酶的活性会恢复；
（ ）8.影响酶活性的因素有：温度、酸碱度、底物浓度和酶的浓度。
（ ）9.酶应放在活性最强的最适温度下保存。
（ ）10.探究 Cu2+对唾液淀粉酶活性的影响时，需取两支试管，一只试管加淀粉、淀粉酶和 CuSO4，另一只试管中加人等量的淀粉和淀粉酶，单位时间内测定淀粉的剩余量。
（ ）11.细胞中所有酶的合成都受基因控制。
（ ）12.酶的催化效率一定高于无机催化剂。
（ ）13.同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量相同；同一个细胞中，酶的种类和数量不会发生变化；同一
种酶可存在于分化程度不同的细胞中。
（ ）14.一种化合物只有一种酶的结合位点是酶专一性的基础
（ ）15.消化酶的合成需要消耗 ATP，消化酶发挥作用也需要消耗ATP
（ ）16.溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，起到抗菌消炎的作用。
（ ）17.竞争性抑制剂会和反应底物竞争酶的活性位点，非竞争性抑制剂改变酶的空间结构，改变底物量不会影响这两种抑制剂的作用。
（ ）18.在探究温度对淀粉酶活性的影响实验中，酶促反应的速率既可以通过碘液检测淀粉的分解速率，也可以通过斐林试剂检测淀粉水解产物的生成速率。
（ ）19.在探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解实验中，可用碘液代替斐林试剂进行检测。
（ ）20.可利用胃蛋白酶、蛋清和 pH 为 3、7、11 的缓冲液验证 pH 对酶活性的影响。
（ ）21.探究温度对酶活性影响时，要先将底物与酶在室温下混合后，再于不同温度下保温。
（ ）22.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸或核糖核苷酸
（ ）23. 酶的空间结构发生改变，酶的催化能力则丧失
（ ）24.酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
（ ）25.蛋白酶能催化多种蛋白质水解，因此蛋白酶不具有专一性
（ ）26.酶活性的发挥离不开其特定的空间结构
（ ）27.人为控制的对实验现象进行处理的因素叫作自变量
（ ）28.催化淀粉酶水解的酶是蛋白酶
（ ）29.高温、过酸和过碱条件破坏酶的空间结构使酶暂时失活
（ ）30.酶都是由活细胞的核糖体产生，可在细胞内外行使催化作用
（ ）31.酶不具有调节作用，只起催化作用，可以重复多次起作用
（ ）32.酶不会从食物中获得，是在活细胞中由氨基酸脱水缩合而成
1.(必修1 P76)细胞代谢是______________________。
2.(必修1 P81)酶是________________________________________，其中绝大多数酶是 。
酶的作用是______，作用机理是_________________。加热加快反应速率的机理是______________。
3.(必修1 P78)活化能：_______________________________________________所需要的能量。
4.酶具有高效性的原理是_______________________________________________。
5.(必修1 P82)酶的专一性是指：_____________________________________________。
6．低温与高温、过酸、过碱对酶活性影响的不同之处是_______________________________________。
7.细胞内的各类化学反应之所以能有序进行，与酶的_________有关。
考点2：ATP
一、ATP的结构
1.ATP与DNA、RNA、核苷酸的联系
2.NTP与dNTP
NTP与dNTP 均是高能磷酸化合物，可用作 RNA 或 DNA 的合成原料，合成过程中会脱去两个磷酸基团，并释放出大量的能量。
典例分析1
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）。
（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dATP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。
（3）将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是？
典例分析2
用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素 32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA—Pα～Pβ～Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链)，对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。
(1)该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P，原因是？
二、ATP的功能——ATP是细胞内生命活动的直接能源物质。
1.实验证据
拓展应用：ATP荧光检测仪
ATP荧光检测仪基于萤火虫发光原理(P89)，利用“荧光素酶—荧光素体系”快速检测三磷酸腺苷（ATP）。由于所有生物活细胞中含有恒量的ATP，所以ATP含量可以清晰地表明样品中(食品、药品、水体等)微生物与其他生物残余的多少，用于判断卫生状况。
荧光强度越强→ATP含量越多→微生物数量越多
2.ATP与ADP的相互转化
反应式：
讨论1：ATP与ADP的相互转化不是可逆反应。分析原因：
讨论2：人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有0.5 kg的ATP转化
为ADP释放能量，以供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化，请分析原因:
讨论3：在植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以ATP作为能量“货币”的，由此说明:
能量通过ATP分子在吸能反应放能反应之间流通。
3.ATP的利用 光能、化学能→ATP中的化学能→多种形式的能量
以主动运输为例：
参与Ca +主动运输的载体蛋白是ATP水解酶，当Ca +与其结合，使酶被激活，ATP水解释放的 使该载体蛋白 。这些分子被 后，进一步发生 变化，就能将Ca +与结合位点转向膜另一侧，并将其释放。
理清ATP的合成、利用与细胞能量代谢的关系
典例分析3
某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是( )
A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了
　蛋白质结构与功能相适应的观点
B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，
　不影响细胞信号传递
C.作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
典例分析4
ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行(机理如下图所示)。下列说法错误的是(　　)
A．ATP水解过程中，末端磷酸基团具有较高的转移势能
B．ATP推动蛋白质做功的过程，存在放能反应与吸能反应
C．磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于ATP的再生
D．主动运输过程中，载体蛋白中的能量先增加后减少
典例分析5
科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素，可以影响蚜虫体色。这些类胡萝卜素还能吸收光能，把它传送给负责能量生产的组织细胞，下列有关叙述错误的是（ ）
A.蚜虫体内细胞合成ATP时，需要的能量不只来自光能
B.蚜虫体内细胞合成ATP时，一定会伴随着氧气的消耗
C.蚜虫体内类胡萝卜素的含量会影响蚜虫个体的生存机会
D.温度、光照等环境因素会影响蚜虫体内ATP的合成速率
典例分析6
ATP是细胞的能量“通货”，正确的是 (　 )
A．细胞需要储备大量的ATP
B．ATP与ADP的相互转化是生物界生物能量利用的共性
C．ATP的合成总是伴随着有机物的氧化分解
D．黑暗条件下，只有线粒体内膜可以产生ATP
E. 人体的一切生命活动都需要ATP
F. 细胞中的生命活动所需要的的能量都是由ATP直接提供的
G. 剧烈运动时人体骨骼肌细胞可通过无氧呼吸产生乳酸，乳酸中仍含有大量的ATP未被释放出来
典例分析7
研究证实ATP既是“能量通货”，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，请分析回答下列问题：
(1)神经细胞中的ATP主要来自__________(生理过程)。研究发现，正常成年人安静状态下24h有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是___________________。
(2)由图可知，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是______。
(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是：用化学物质阻断神经递质在神经细胞间的信息传递后，发现_______________________________，寻找到靶细胞膜上有________________。
典例分析8
ATP合酶是一种功能复杂的蛋白质，与生物膜结合后能催化ATP的合成，其作用机理如图所示。请据图回答：
(1)生物膜结构的基本支架是______________，在真核细胞中，ATP合酶主要分布于____________________________(填生物膜名称)。
(2)分析此图可知H＋跨越该膜的运输方式是________，判断的依据是______________________________________。
(3)ATP在细胞内的作用是_________________________；推测好氧型细菌细胞的________上存在该酶，理由是_______________________________________。
(4)科学家发现，一种化学结构与ATP相似的物质——GTP(三磷酸鸟苷)也能为细胞的生命活动提供能量，请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因______________________________________________________________________________。
诊断2
（ ）1.ATP 中文名称是腺苷三磷酸，它是一种高能磷酸化合物，元素组成为 C、H、O、N、P。
（ ）2.ATP 中的“~”代表一种特殊化学键，这种化学键不稳定，使得磷酸基团均具有较高的转移势能。
（ ）3.细胞中需要能量的生命活动都是由 ATP 直接提供能量的，ATP 是细胞的能量“货币”。
（ ）4.ATP 在细胞中含量很少，但与 ADP 的相互转化十分迅速，ATP 与 ADP 的相互转化是可逆反应。
（ ）5.植物根部细胞产生 ATP 的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。
（ ）6.ATP 在细胞中能与 ADP 相互转化实现储能和放能，从而实现能量的循环利用，ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的共性。
（ ）7.人体在剧烈运动和长期饥饿状态下，ADP 与 ATP 很难达到动态平衡。
（ ）8.ATP 中的能量可来源光能和热能，也可以转化为光能和热能。
（ ）9.细胞内的吸能反应一般与 ATP 的合成相联系，放能反应一般与 ATP 的水解相联系；ATP 的合成总是伴随有机物的氧化分解。
（ ）10.1molATP 分子含有 30.54KJ 的能量。
（ ）11.人体 ATP 的合成来自于呼吸作用，绿色植物叶的表皮细胞 ATP 的合成来自于光合作用和呼吸作用。
（ ）12.内质网膜、叶绿体中的类囊体薄膜上都能合成 ATP。
（ ）13.ATP 与 ADP 相互转化，使生物体内的各项化学反应能在常温常压下顺利进行。
（ ）14.ATP 中的 A 与 DNA 中的 A 是同一物质，组成 DNA 和 ATP 的化学元素种类不同，ATP 脱掉两个磷酸基团后剩余部分是 DNA 的基本组成单位之一，ATP和 DNA 中都含有腺苷。
（ ）15.蛋白质空间结构发生变化，其生物活性一定会丧失。
（ ）16.蛋白质、多糖等物质的合成属于吸能反应。
（ ）17.萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，荧光素接受ATP 提供的能量后被激活，在荧光素酶的催化下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并发出荧光。
（ ）18. 1个ATP分子中只含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团
（ ）人成熟红细胞无细胞核和众多的细胞器，所以不能合成ATP
（ ）20.人剧烈运动时，细胞中ATP的含量会明显降低
（ ）21. ATP是细胞内唯一的直接能源物质
（ ）22.ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应
（ ）23.无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源
（ ）24.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成
（ ）25.人长时间剧烈运动时，骨骼肌每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等
（ ）26.人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡
1．(必修1 P86问题探讨拓展)萤火虫尾部发光的原理是？
2.(必修1　P89正文)人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP，释放能量，以供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化，其原因是________________________________________________________________________。
3.(必修1 P89)ATP合成与分解与吸能和放能反应的联系是
______________________________________________________________________。
4．ATP与ADP的相互转化是不是一个可逆反应？为什么？(必修1　P87“图5－4”)
①酶不同：酶1是ATP水解酶，酶2是ATP合成酶
②能量来源不同：
ATP合成：光合作用的光能、呼吸作用有机物中的化学能
ATP水解：特殊化学键中的化学能
③能量去路不同：
ATP合成：储存在特殊化学键中
ATP水解：用于各项生命活动
④场所不同：
ATP合成：主要是细胞质基质、线粒体、叶绿体
ATP水解：生物体内需能部位
5．植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都以ATP作为能量“通货”，由此说明了什么？
6.实验室里有萤火虫尾部研磨粉、生理盐水、葡萄糖溶液、ATP溶液，请设计实验证明ATP是直接能源物质。写出实验步骤和实验结果。
思路建模：设置对照→分组编号→控制自变量→检测因变量。
核心概念
(1)(必修1 P76)细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应。
(2)(必修1 P78)活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
(3)(必修1 P81)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。
(4)(必修1 P82)酶活性：酶催化特定化学反应的能力。
(5)酶的来源及本质：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，少数是RNA。
(6)酶的特性：酶具有专一性和高效性，作用条件较温和。
(7)影响酶活性的因素
①低温抑制酶的活性，但不破坏酶的分子结构。
②高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构破坏而永久失去活性。
(8)酶的作用原理：降低化学反应的活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。

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