小专题3酶与ATP

小专题3 酶与ATP

1.酶相关知识的理解

正确说法 错误说法

产生场所 活细胞（不考虑哺乳动物成熟的红细胞等） 具有分泌功能的细胞刀能广生

化学本质 有机物（大多为蛋白质，少数为 ） 蛋白质

作用场所 可在细胞内、细胞外、体外发挥作用 只在细胞内起催化作用

温度影响 低温只 ____ 酶的活性，不会使酶变性失活 低温和高温均使酶变性失活

作用 酶只起催化作用 酶具有调节、催化等多种功能

来源 生物体内合成 有的可来源丁食物等

2与酶相关的曲线

【例1】 下列关丁酶的叙述中，正确的是 （ 底物浓度（S）

A. 所有酶用双缩脉试剂进行检测都可以呈现紫色反应

B. 生长激素与呼吸酶不可能来自同一个细胞

C. 消化酶要经过核糖体的合成，内质网和高尔基体的加工等阶段，分

泌到细胞外才发挥作用

D. 与蓝藻光合作用有关的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜上和基质中

思路分析：大多数酶为蛋白质，少数为 RNA只有蛋白质类酶用双缩脉试剂检验

可呈现紫色反应，所以 A错；合成分泌生长激素的为垂体细胞，其可以合成呼 吸酶，所以B错；消化酶届丁外分泌蛋白，其发挥作用在消化道中，所以 C正 105 3.速度—MA 加入稚加入无机催化剂

醐珥未加酶）

反应物剩余根相对值）

1

0.5

0 温度

丙

归纳：具有专一性的物质或结构

① 酶②载体③激素④tRNA⑤抗原（抗体）

② ⑥限制性核酸内切酶 #典例导析 德促反应速率

瞿反应速率

-----

酶促反应速率 确；蓝藻为原核生物，没有叶绿体，所以 D错

【例2】 下列有关酶特性的实验设计中，最科学、严谨的一项是 （ ）

选

项 实验目的 实验设计

A 验证酶的催

化作用具有

高效性 实验组：2 mL 3%的H2O2溶液+ 1 mL过氧化氢酶，保温5 min后观察 对照组：2 mL 3%的H2O2溶液+ 1 mL蒸僻水，保温5 min后观察

B 验证酶的催

化作用具有

专一性 实验组：2 mL 3%的可溶性淀粉溶液+ 1 mL新鲜唾液，保温5 min后碘 液检验

对照组：2 mL 3%的蔗糖溶液+ 1 mL新鲜唾液，保温5 min后碘液检验

C 探究酶作用 的适宜温度 5 mL 3%的可溶性淀粉溶液+ 2 mL新鲜唾液+碘液，每隔5 min将溶液 温度升高10C,观察溶液颜色变化

D 验证pH对酶

的催化速率 的影响 向三支试管分别加入1 mL 和］pH的缓冲液，再依次加入1 mL新鲜唾 液、2

mL 3%的可溶性淀粉溶液，适宜温度保温5 min后用斐林试剂检验

解析 A是为了证明酶的高效性，而酶的高效性是通过和无机催化剂的对比体现 出来的，对照组应加入FeCl3溶液。B中变量的设计是正确的，但用碘液只能检

测淀粉的存在，对丁蔗糖溶液是否反应无法检测， 应用斐林试剂检测。C选项前 后温度的变化对实验有影响，应设计多组装置控制在不同温度下进行实验。

训练1 对下列曲线图的相关描述，正确的是 （D）

A. 图（1）纵坐标可以是K吸收量，横坐标可以是呼吸作用强度

B .图（2）纵坐标可以是酶活性，横坐标可以是温度

C .若图（3）中横坐标表小底物浓度，纵坐标表小反应速度，则①②可表小等 量酶在不同温度下的反应速度曲线

D .若图（3）中横坐标表小底物浓度，纵坐标表小反应速度，①表小正常情 况下反应速度与底物浓度的关系，则③④可表小加入抑制剂后的反应速度与 底物浓度关系

解析 图（1）纵坐标若是《吸收量，横坐标应是有氧呼吸强度。图 （2）纵坐标若是酶活性，

横坐标若是温度，低温时酶活性不能为零。等量酶在不同温度下的最大反应速度是不同的， 而图（3）中①②最大反应速度相同，故错误。若图 （3）中横坐标表示底物浓度，纵坐标表示 反应速度，①表示正常情况下反应速度与底物浓度的关系，加入抑制剂后的反应速度减慢， 达到相同速度须增大反应物浓度，也可能使最大反应速度降低。

训练2将一个土豆（含有过氧化氢酶）切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有 一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中（如下图所示），以探究酶促反应的相 关问题。根据实验现象与数据分析答题。 碱二n 加来二n〜产牛的气体 气体量/mL

H ■ 1 L I ■ *

0 5 10 15 20 25 30 时间/min

(1)若土豆片为4片时，每隔5分钟收集一次数据，根据数据绘制出如下曲线图。

20 分钟后， 气体量不再增加的原因

(2)若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线(实线)相比，实验结果的曲线可 能是下列 图中的虚线。如果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件

下，可采取的方法是 ,其结 果可用 图中的虚线表示。

气体量AnL 气体最，mL

思路分析：(1) 土豆片中含有过氧化氢酶，能将过氧化氢催化分解产生水和氧气 而出现气泡。20分钟后气体不再增加，说明过氧化氢已经被完全分解，即所给 的过氧化氢的量是有限的。

(2)增加土豆片数量后，酶量增加，反应速率加快，但是酶只能改变反应的速率, 不改变反应结果，因此会出现如图 c所示的结果；要获得更多的气体，则必须 增加反应底物的量，不能改变溶液的体积，因此只能增加过氧化氢溶液的浓度， 其结果是气体总量增加，即图a所示的结果。

考点3 ATP与ADP的相互转化及其应用

1. ATP再生流程图

L磷酸 秤放 肌酸 -----------

答案：①光反应 ②ATP③叶绿体基质

吸⑥细胞质基质、线粒体 ⑦热能⑧AD丹Pi

2. ATP与ADP的相互转化不可逆原因分析

ATP合成 ATP水解

反应式

ADP + Pi + 能量一虬 ATP ATP -SL ADP + Pi + 能量

场所

线粒体、叶绿体、细胞质基质 细胞内所有需要能量才能进 行生命活动的结构

条件 由ATP合成酶催化 由ATP水解酶催化

能量来源

合成ATP的能量主要来自光能（光合作用）

和有机物中的化学能（细胞呼吸） ATP水解释放的能量是储存 在远离A的局能磷酸键中的能 量

能量去路 储存在ATP中 用丁各项生命活动

【例3】（2010临沂质检）在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，

短时间内分离出细胞中的 ATR发现其含量变化不大，但部分 ATP 的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象能够说明的是 （ ）

①ATP中远离腺苜的磷酸基团容易脱离

成的 ③ATP是细胞内的直接能源物质

乂有分解

A .①②③④ B .①②④ C

答案：B

训练3. （2008天津卷）下列有关ATP的叙述，正确的是

①人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成

相等 ②若细胞内N砰浓度偏高，为维持N砰浓度的稳定，细胞消耗 ATP的量 增加 ③人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生 ATP的量增 加 ④人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平■衡

A .①② B .②③ C .③④ D .①④ 答案：B ⑴材［物

环哄，一

J J J③)

〔2）岸J物 用于各项

虫而落寿I

④（CH2）O中稳定的化学能 ⑤细胞呼

（

②32P标记的ATP是新合

）

ATP的量与安静时 ATP既有合成 项

（触失）

ADP+Pi

化立能 有机（⑤）心 物（处吊能量 备考模拟演练

一、单项选择题

1. （2010全国卷I , 3）下列四种现象中，可以用下

图表小的是 （ ）

A. 理想条件下种群数量随时间的变化

B. 一个细胞周期中DNA含量随时间的变化

C. 条件适宜、底物充足时反应速率随酶量的变化

D .在适宜条件下光合作用强度随 CO2含量的变化

解析 本题主要考查相关生理过程中的数量变化趋势，涉及到新陈代谢与细胞 分裂的相关内容，考查学生的理解能力和获取信息的能力。如图曲线的走势为

先增加后稳定，曲线有两个关键点：即起点（m,0）（m>0）和饱和点。A项曲线为种 群的“J”型增长曲线；B项对应的曲线起点不正确，曲线的走势也不对； C项 对应的曲线就更不正确了，曲线呈直线上升；符合这一曲线的为 D选项。

答案 D

2. 在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的 ATP,

发现其含量变化不大，但部分 ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现 象能够说明 （ ）

①ATP中远离腺苜的磷酸基团容易脱离 ②32P标记的ATP是新合成的

③ATP是细胞内的直接能源物质 ④该过程中ATP既有合成乂有分解

A. ①②③④ B.①②④

C.①②③ D.②③④

解析 在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞中 的ATP,发现其含量变化不大，但部分 ATP的末端磷酸基团已带上放射性 标记，说明ATP既有合成乂有分解，但不能说明ATP是细胞内的直接能源 物质。

答案 B

3. 下列有关ATP和酶的叙述，错误的是 （ ）

A •所有活细胞都含有ATP和酶

B . ATP和酶的合成都直接受基因控制

C. 1分子ATP由1个腺喋吟核糖核苜酸和2个磷酸基团组成

D . ATP与ADP的相互转化需要酶，合成酶的过程消耗 ATP

解析本题考查ATP与酶的相关知识。任何活细胞都需要ATP作为直接能源物 质，且细胞的代谢活动都需要酶。酶的合成受基因的直接控制，但 ATP的合成 不受基因的直接控制。1分子ATP脱去1个磷酸基团成为ADP，再脱去1个磷 酸基团就成为组成RNA的基本单位之一一一腺喋吟核糖核苜酸。ATP与ADP 的相互转化需要酶，其合成过程需要消耗 ATP。

答案 B

4. 生产者细胞中的叶绿体可产生 ATP,同时生产者、消费者、分解者细胞中的

线粒体及细胞质基质也能产生 ATP。在一个处丁生长期的森林生态系统中， 下歹0判断正确的是 （ ）

A. 生产者叶绿体产生的ATP与其线粒体和细胞质基质中产生的 ATP之和 相等

B. 消费者的各细胞中细胞质基质产生的 ATP 一定比线粒体产生的ATP多

C. 所有分解者都可通过线粒体产生的 ATP供能