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(共54张PPT)
专题二 细胞的能量供应和利用
第03讲 酶和ATP
高考二轮复习
考情
分析
01
知识
建构
02
考点
突破
03
情境探究
04
析考情
掌规律
明预测
理知识
建网络
知联系
考向延伸规律探寻题型归纳
知情境
深探究
抓考点
目 录
2大考点
4大考向
4大题型
3类情境探究
考点
考向
题型
情境探究
1.酶的特性及活性探究；
2.ATP的结构
考点01 酶 考点02 ATP
核心提炼 考向探究 考向1 酶、激素、抗体与神经递质的比较 考向1 ATP结构与能量代谢的关系


考向2 辨析与酶相关的三类曲线 考向3 探究酶特性的相关实验 真题研析 规律探寻 真题训练、命题规律总结 题型归纳
以题定考 题型01 酶的本质、特性 题型01 ATP的结构及特点
题型02 探究影响酶活性的因素实验 题型02 ATP在细胞能量代谢中的作用
3.离子泵、H+—ATP酶与协同转运
考情分析
01
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） 酶
ATP
【教材拾遗】
2.（必修1P83学科交叉）酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪和淀粉水解。
3.（必修1P84探究设计实验1）建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，而不用过氧化氢酶，原因是温度（高温）本身会影响过氧化氢自然分解的速度。建议用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响，而不用淀粉酶，原因是盐酸可催化淀粉的水解。
1.（必修1P81资料分析）最早提取的纯酶为脲酶，是从刀豆种子中提取的，该酶的化学本质为蛋白质，其作用是催化尿素分解成氨和二氧化碳，提取剂为丙酮。
4.（必修1P85问题——酶为什么这么“娇气”）绝大多数酶是蛋白质，强酸、强碱、高温等剧烈条件都会影响甚至破坏其空间结构，使其变性失活，所以酶比较“娇气”。
5.（必修1P85与社会的联系）20世纪60年代以前，医院里用的葡萄糖是用盐酸催化淀粉水解的方法来生产的。
6.（必修1P87科学·技术·社会）溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素复合使用，能增强抗生素的疗效。
7.（必修1P88相关信息）据图分析 ATP 中三个字母的含义:A代表腺苷=腺嘌呤+核糖，T代表三个；P代表磷酸基团，其元素组成为C、H 、O 、 N、P。
8.（必修1P88问题探讨+P89小字内容）萤火虫中与发光有关的物质：荧光素、荧光素酶、ATP和氧气，最终发光的物质为氧化荧光素。
9.（必修 拓展题）植物、动物、细菌和真菌等生物的细胞内都具有能量“通货” ，这可以从侧面说明生物界具有统一性，也能反映种类繁多的生物有着共同的起源。
10.（必修 图5-7）吸能反应、主动运输、生物发光、发电、大
脑思考等都需要消耗 。
【易错判断】
1.关于酶的说法，正确的画“√”，错的画“ ”。
（1）酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物。( )
√
（2）酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。( )
×
（3）在低温条件和最适 条件下保存酶制剂。( )
√
（4）所有酶的合成都是基因表达的结果。( )
√
2.关于的说法，正确的画“√”，错的画“ ”。
（1）唾液淀粉酶催化水解淀粉时需 供能。( )
×
（2）人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成 的量
与安静时相等。( )
×
（3）神经递质在突触间隙的移动需要消耗 。( )
×
（4）饥饿时细胞内 不能满足生命活动需要。( )
×
（5）线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成
。( )
×
【长句问答】
1.酶制剂适于在低温 保存，原因是_______________________________________________________________________________________________________________。
低温 (0～4 ℃) 时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以恢复，因此酶制剂适于在低温下保存
2.新采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻，可保持其甜味，这是因为______
_______________________________________________________________
_______。
3.唾液淀粉酶在 环境中处理后，再增加底物，反应产物的总量不
再变化，原因是______________________________________。
加热会破坏玉米中将可溶性糖（甜）转化为淀粉（不甜）的酶，从而留住可溶性糖，保持其甜味
该酶在高温下已变性失活，失去催化能力
4.人体内 的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有 的 转化
为 ，以供运动之需，但人体内 总含量并没有太大变化，请分析原因：
____________________________________________________________。
与时刻不停地发生快速相互转化，并且处于动态平衡之中
5.用 标记磷酸后加入细胞培养液中，短时间快速分离出细胞内的 ，结
果 浓度变化不大，但部分 的末端的磷酸基团却已带上了放射性标记。
这一事实说明：_________________________________________________________
___________。得出结论的依据是 _______________________________________
_____________________________________________________________________
_________________________________________________ 。
①远离腺苷的高能磷酸键容易断裂和生成;② 在细胞内的含量动态稳定
①只有 的末端磷酸基团带上放射性标
记;②细胞内 浓度变化不大，部分 末端磷酸基团带上了放射性标记，
说明这是重新合成的，同时也说明原有的 部分被分解
考点突破
02
考点一 酶在代谢中的作用
1.[2023浙江6月选考，7，2分] 为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如表所示。
组别 甲中溶液 乙中溶液 不同时间测定的相对压强
Ⅰ 肝脏提取液 溶液 0 9.0 9.6 9.8 10.0 10.0
Ⅱ 溶液 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9
Ⅲ 蒸馏水 溶液 0 0 0 0 0.1 0.1
下列叙述错误的是( )
A.分解生成导致压强改变
B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时
C. 时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行
D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性
C
2.[2023广东，1，2分] 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
C
发酵液的酸碱性会影响酶的活性，发酵时有机酸含量增加会使发酵液的 降低，进而影响多酚氧化酶的活性，C错误
变式 [2023浙江1月选考，8，2分] 某同学研究某因素对酶活性的影响,
实验处理及结果如下：己糖激酶溶液置于 水浴 ,酶活性
丧失 ;己糖激酶溶液中加入过量底物后置于 水浴 ,
酶活性仅丧失 。该同学研究的因素是( )
A.温度 B.底物 C.反应时间 D.酶量
B
[解析] 该同学两次操作的差异是第一次未加底物，第二次加了过量底物，即该同学研究的因素（题述实验的自变量）是底物，B正确。
考向1 有关酶的知识归纳
1、酶的知识
【提醒】
（1）并非所有的活细胞都能产生酶,如哺乳动物成熟的红细胞不能产生酶。（2）催化是酶的唯一功能，酶不具有调节作用，也不能作为能源和组成物质。（3）同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中，如呼吸酶或 合成酶。
比较 酶 激素 抗体 神经递质
不 同 本质 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 蛋白质、多肽、固醇、氨基酸衍生物 蛋白质 乙酰胆碱、多巴胺、NO、甘氨酸等
来源 几乎所有活细胞均能产生 一般由内分泌细胞产生 只由浆细胞产生 神经细胞产生
作用机理 催化作用，降低反应活化能 调节作用，改变靶细胞、靶器官原有功能 与抗原特异性结合形成沉淀，减弱抗原的致病性和对细胞的黏附能力 与突触后膜受体特异性结合，引起突触后膜膜电位改变
作用后去向 作用前后数量及化学性质不变 被灭活 被吞噬消化 被灭活或回收
相同 均需与特定物质结合后，才能发挥作用 2、酶、激素、抗体与神经递质的比较
易错警示
（1）酶既不提供能量，也不起调节作用，而是降低化学反应的活化能。
（2）酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。大多数活细胞都能产生酶（哺乳动物成熟的红细胞不能合成酶），条件适宜时酶在胞内胞外、体内体外都能发挥作用。
（3）酶只能催化热力学上允许进行的反应。酶只提高化学反应速率，缩短反应时间，不会改变化学反应的平衡点。 在反应前后，酶的化学性质和数量将保持不变。
（4）用加热的方法不能降低活化能，但能提供能量。
考向2 把握与酶相关的三类曲线
1.酶的作用原理曲线：
降低化学反应的活化能
上
①由图可知，酶的作用原理是___________________。
②若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向____移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。
2.酶特性的相关曲线
考向2 把握与酶相关的三类曲线
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 。
②图2中两曲线比较表明：酶具有 。
高效性
专一性
考向2 把握与酶相关的三类曲线
3、各因素对酶促反应速率的影响曲线
①分析图1和图2：温度或pH通过影响 来影响酶促反应速率。
②图1和图2中使酶的空间结构遭到破坏的因素是高温、过酸和过碱。低温降低酶的活性，但不会使酶失活，即酶的空间结构不被破坏，条件适宜时酶活性可恢复，如图2。
③分析图3：OP段的限制因素是 ，P点以后的限制因素则是
。
酶的活性
底物浓度
酶浓度
考向3 探究酶特性的相关实验
易错警示
（1）用斐林试剂检测需水浴加热，故探究温度对酶活性影响的实验不宜用斐林试剂检测。
（2）酸性条件可加速淀粉水解，故探究pH对酶活性影响的实验不宜选用淀粉酶和淀粉。
考向一 围绕酶的本质、功能与特性，考查科学思维能力
1.[2023四川南充一模] 生物体内的代谢活动，通常都需要在酶的催化下才能进行，下列关于酶的说法正确的是( )
A.酶都是蛋白质，蛋白质不一定是酶
B.同一生物体内，不同酶的最适 pH 可能不同
C.加酶比不加酶反应更快，这表明酶具有高效性
D.因温度会影响酶的活性，所以酶应该在最适温度下保存
[解析]
酶大多数是蛋白质，少数是RNA，蛋白质不一定是酶，A错误；
不同的酶具有不同的结构，同一生物体内不同酶的最适pH可能不同，B正确；
加酶比不加酶反应更快，这表明酶具有催化作用，C错误；
温度会影响酶的活性，酶应该在低温下保存，D错误。
B
考向二 借助坐标曲线图等模型，考查对酶活性的影响和科学思维能力
2.甲图表示反应物浓度对酶促反应速率的影响；乙图表示将A、B两种物质混合，再在T1时加入某种酶后，A、B两种物质的浓度变化曲线。实验均在最适温度和最适pH条件下完成，下列叙述错误的是( )
A.甲图中反应速率达到最大后，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量
B.若乙图中的物质A是淀粉，则B可以是麦芽糖，该酶可以是唾液淀粉酶
C.乙图中T2时刻后限制酶促反应速率的主要因素是酶的活性
D.甲、乙两图所示的实验中，温度和pH都属于无关变量
乙图中T2时刻后限制酶促反应速率的主要因素是底物浓度，C错误。
C
“四看法”破解酶促反应曲线问题
变式.（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
红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使其释放的多酚氧化酶与茶多酚接触
C
发酵过程的实质就是酶促反应过程，需要将温度设置在酶的最适温度下
酶的作用条件较温和，发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性
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
考向三 围绕与酶有关的实验，考查科学探究能力
3.[2022湖南长沙长郡中学模拟预测] 下列是有关酶的实验叙述，正确的是( )
A.斯帕兰札尼将肉块放入金属笼内,然后让鹰吞下去，一段时间后，笼内肉块消失了，这个实验说明了胃具有物理性消化的作用
B.在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中，可通过检测是否有还原糖产生来说明酶的作用具有专一性
C.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，加热、Fe3+和过氧化氢酶促使过氧化氢分解的原因都是降低了过氧化氢分解反应的活化能
D.在“探究温度对酶活性的影响”实验中，先将淀粉液与淀粉酶液混合后，再分别置于不同温度条件下5分钟
酶活性实验探究中的“三宜”“四不宜”
(1)若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性时，检测底物是否被分解的试剂“宜”选用斐林试剂，“不宜”选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。
(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物是否被分解的试剂“宜”选用碘液，“不宜”选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
(3)在探究pH对酶活性影响时，“宜”保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与底物接触，“不宜”在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。
(4)在探究酶的适宜温度的实验中，“不宜”选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。
考点突破
02
考点二 细胞内的能量通货
——ATP
[2020课标全国Ⅲ，29，10分] 参照表中内容，围绕真核细胞中 的合成来完成下表。
反应部位 （1）____________ 叶绿体的类囊体膜 线粒体
反应物 葡萄糖 / 丙酮酸等
反应名称 （2）__________ 光合作用的光反应 有氧呼吸的部分过
程
合成 ATP 的能量 来源 化学能 （3）______ 化学能
终产物（除 ATP 外） 乙醇、 _x001A_CO2 （4）_ ___________ （5）_ __________
光能
、
、
细胞质基质
无氧呼吸
试题情境 本题通过列表比较 合成的场所、过程和能量来源等
题眼 真核细胞中 的合成
学科素养 本题侧重考查对 合成的识记与理解，考查生命观念与科学思维
归纳总结 真核细胞中 的合成过程有细胞呼吸和光合作用，细胞呼吸将葡萄糖等有机物分解成 、水或乙醇、 等，并合成 ；
光合作用的光反应阶段可利用光能将 和 合成
母题延伸（1） 与葡萄糖相比，每分子 中蕴含的能量很少，但两者中只有
才能为细胞的生命活动直接提供能量，原因是_________________________
_________________________________。
（2） 是为细胞生命活动提供能量的唯一直接能源物质吗？举例说明。
的化学性质不稳定，远离腺苷的高能磷酸键易水解也易合成
不是
ATP 是细胞内的主要直接能源物质，还有其他直接能源物质，如UTP、CTP、GTP。
考向1 ATP结构与能量代谢的关系
1.牢记ATP的结构与能量转换
C、H、O、N、P
A—P～P～P
电能
稳定的化学能
化学能
2.记清细胞内产生与消耗ATP的六种结构
转化场所 常见的生理过程
细胞膜 消耗ATP：________、胞吞、________
细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸________阶段
叶绿体 产生ATP：________
消耗ATP：________和自身DNA复制、转录，蛋白质合成等
线粒体 产生ATP：有氧呼吸________
消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等
核糖体 消耗ATP：__________
细胞核 消耗ATP：__________
主动运输
胞吐
第一
光反应
暗反应
第二、三阶段
蛋白质的合成
DNA复制、转录等
考向1 ATP结构与能量代谢的关系
3.辨析“四种”化合物结构中的“A”
考向1 ATP结构与能量代谢的关系
⑴ATP的结构及与核苷酸的关系
①ATP：“A”为__________。
②DNA：“A”为腺嘌呤脱氧核苷酸。
③RNA：“A”为____________________。
④核苷酸：“A”为________。
⑵四种”化合物结构中的“A
腺苷
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
⑵不同化合物中“A”的区别和联系
3.辨析“四种”化合物结构中的“A”
考向1 ATP结构与能量代谢的关系
例1.ATP是细胞的能量“通货”,是生命活动的直接能源物质,下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法错误的是(　　)
A.图1中的A代表腺苷,b、c为高能磷酸键
B.图2中进行过程①时,图1中的c断裂并释放能量
C.ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效性
D.夜间有O2存在时,图2中过程②主要发生在线粒体中
图1中的A代表腺嘌呤,b、c为高能磷酸键,A项错误。
A
解答有关ATP的试题时应注意的问题
(1)应注意ATP的结构特点,即含有两个高能磷酸键,且远离腺苷的那个高能磷酸键容易断裂。
(2)应注意动物和植物体内ATP的来源不同,前者主要通过细胞呼吸产生,场所是细胞质基质和线粒体;后者的形成途径包括细胞呼吸和光合作用的光反应阶段,场所包括细胞质基质、线粒体和叶绿体,光反应阶段产生的ATP仅用于光合作用的暗反应,其他生命活动所需能量由细胞呼吸来提供。
【解题模板】
(3)应注意ATP与ADP的相互转化
解答有关ATP的试题时应注意的问题
【解题模板】
例2.下图为细胞内ATP与ADP相互转化的示意图,
下列相关叙述错误的是(　　)
A.过程①所需能量来自有机物氧化分解或叶绿体利用的光能
B.细胞中ATP与ADP相互转化的速率受温度影响
C.细胞中ATP与ADP相互转化的速率受pH影响
D.吸能反应一般与过程①相联系,放能反应一般与过程②相联系
D
吸能反应伴随着ATP的分解,即②过程,而放能反应伴随着ATP的合成,即过程①,D项错误。
考向2 明确产生与 间的关系
（1）A点时 产自__________。
无氧呼吸
（2）B点后产生量不再随 供给量的增加而增加,其限制因子可能为__________________。
酶、、磷酸等
考向一 围绕ATP与ADP的结构与功能，考查分析与判断能力
1.[2022江西高三三模] 下列有关细胞中 的叙述，错误的是( )
A. 水解，高能磷酸键断裂同时产生一分子磷酸和一分子腺嘌呤
B.与 （三磷酸鸟苷）都是高能磷酸化合物，二者差别在于碱基不同
C.中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能、化学能
D.正常细胞中时刻发生着与 的相互转化，两者的比值不是固定值
[解析] ATP水解，远离A的那个高能磷酸键断裂时产生一分子磷酸和一分子ADP，只有彻底水解才能生成腺嘌呤，A错误
A
考向二 结合ATP的合成与利用，理解ATP与ADP的转化的本质
2.下图表示细胞内的能量释放、转移
和利用的过程。下列有关分析不合理
的是( )
A.过程中必定有 的产生和消耗
B.通过过程,能源物质中的能量大多数可能是以乙的形式散失的
C.放能反应一般与图中 代表的反应相联系
D.图中 代表的反应主要发生在线粒体中
图中代表的反应是的水解过程,线粒体中主要发生的合成过程,D错误。
D
情境探究
03
一、通过曲线图的形式，考察酶的特性、及酶促反应的规律
情境探究
例1、下图表示将A、B两种物质混合，T1时加入酶C，在最适温度下这两种
物质浓度的变化。
(1)适当降低反应温度，分析T2值如何变化？
该图为最适温度下的物质变化，适当降低反应温度，达到反应平衡的时间会延长，T2值会增大。
(2)分析T2后B增加缓慢的原因。
T2后B增加缓慢的原因是A浓度降低导致反应速率下降。
(3)T1时加入酶C后，酶促反应速率变化有什么规律？
T1时加入酶C后，酶促反应速率先快后慢。
二、通过创设情境探究酶活性的影响因素（如温度、pH、抑制剂等）
情境探究
例2、小麦种子中含有α、β两种淀粉酶，某学习小组对这两种淀粉酶活性进行探究实验，步骤如下：
①将等量的α 淀粉酶(70℃活性不受影响，100℃高温下失活)与β 淀粉酶(70℃处理15min即失活)加适量蒸馏水混合，分为甲、乙、丙三组；②甲组25℃下处理，乙组70℃水浴处理15min后取出，丙组100℃下处理15min后取出；③甲、乙、丙三组分别在25℃条件下加入等量且足量的淀粉溶液；④一段时间后，测得甲、乙、丙三组淀粉剩余量分别为a、b、c。请思考回答：
(1)三组淀粉剩余量最多的是哪一组？原因是什么？
两种淀粉酶在100 ℃条件下均失去活性，且降到25 ℃活性不能恢复。
丙组
(2)利用上述实验结果，如何大致比较25 ℃条件下α 淀粉酶和β 淀粉酶活性的大小？
比较b－a(β 淀粉酶的活性)与c－b(α 淀粉酶的活性)数值的大小。
①将等量的α 淀粉酶(70℃活性不受影响，100℃高温下失活)与β 淀粉酶(70℃处理15min即失活)加适量蒸馏水混合，分为甲、乙、丙三组；②甲组25℃下处理，乙组70℃水浴处理15min后取出，丙组100℃下处理15min后取出；③甲、乙、丙三组分别在25℃条件下加入等量且足量的淀粉溶液；④一段时间后，测得甲、乙、丙三组淀粉剩余量分别为a、b、c。请思考回答：
二、通过创设情境探究酶活性的影响因素（如温度、pH、抑制剂等）
情境探究
三、ATP的结构中远离腺苷的磷酸基团容易脱落和再连接，以此为情镜，考查ATP的结构特点
情境探究
例3.在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间后分离出细胞中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端P已带上放射性标记，分析该现象得到哪些结论？
(1)ATP中远离A的磷酸基团容易脱离；
(2)该过程中ATP既有合成又有水解；
(3)部分32P标记的ATP是重新合成的。
四：离子泵、H+-ATP酶与协同转运
质子泵：即H+泵包括H+-ATP泵和液泡膜上的H+焦磷酸泵。
Na-K泵：存在于动物细胞质膜上（水解一个ATP释放的能量，送3个Na+到胞外，同时摄取2个K+入胞，维持细胞内Na+外Na+的格局）
Ca2+泵：亦称为Ca2+-ATP酶，它催化质膜内侧的ATP水解，释放出能量，驱动细胞内的钙离子泵出细胞或者泵入内质网腔中储存起来。由于其活性依赖于ATP与Mg2+的结合，所以又称为(Ca2+，Mg2+)-ATP酶。
相关离子转运蛋白与ATP水解酶的复合体，具有两项功能，即①水解ATP；②主动运输；即水解ATP以推动离子的逆浓度梯度运输；每种离子泵只转运专一的离子。细胞内离子泵主要有钠钾泵、钙泵和质子泵。
离子泵
情境探究
四：离子泵、H+-ATP酶与协同转运
情境探究
H+—ATP酶原理是：通过H+的顺浓度梯度产生的势能，推动合成ATP，既有酶的催化功能（合成ATP），也有载体蛋白的功能（顺浓度梯度运输H+），类似于水电站发电原理，水从高处流下，水的势能转化为动能，带动轮机发电；（H+泵，一般是消耗ATP，主动运H+）
是指专一转运一种溶质（以ATP为能源)的泵又间接地推动其他电解质的主动转运。（是一类由Na+—K+泵(或H+泵)与载体蛋白协同作用，靠间接消耗ATP所完成的主动运输方式。）
H+—ATP酶
协同转运
例4．α-变形菌的细胞膜上的光驱动蛋白可作为“质子泵”将H+从细胞膜内侧运送到细胞膜外侧，形成的H+浓度梯度可用于ATP合成、物质的跨膜运输或驱动细菌鞭毛运动，其部分能量转化过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
B
A．在泵出H+的过程中，光驱动蛋白的自身构象发生变化
B．ATP的合成通常与放能反应和蛋白质的磷酸化相联系
C．图中ATP合成酶有催化ATP合成和运输H+的功能
D．除细胞膜外，α-变形菌的细胞中不含其他生物膜结构
ATP的合成与放能反应相联系，但是蛋白质分子的磷酸化通常与ATP水解有关，B错误
四：离子泵、H+-ATP酶与协同转运
情境探究
知识建构
04

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