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第8 讲 酶和ATP
1.概述酶的作用和本质。理解酶的功能是由其独特的空间结构决定的，建立结构与功能观。
2.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如pH 和温度等)的影响。通过
建立温度、pH 对酶活性的影响等数学模型，理解影响的规律和实质，形成科学思维。
3.能够根据实验目的，设计比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，分析结果得出结论进行科学探究。
4.结合酶的探索历程，理解科学在探索中发展。
5.解释ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
6.结合ATP 与ADP 相互转化模型，认识ATP 在细胞中作为能量“货币”的原因。
7.ATP 生理作用与其结构相适应。
考点要求
考题统计
考情分析
降低化学反应活化能的酶
2022，广东，选T10、13, 2、4 分
2022，湖南，选T3, 2 分
2022，辽宁，非选T22（3）（4）,
2021，辽宁，选T18，3 分
2021，湖北，选T2、10、非选21, 16 分
2020，山东，选T1，2 分
本专题知识难度较
低、基础性强。考查
学生对细胞整体性的
认识,或结合一些情景
信息或表格信息设置
题目，考查学生的应
变能力、获取信息和
综合分析能力。
细胞的能量“货币”ATP
2022，广东，选T13, 4 分
2021，湖北，非选T21,（1） 2 分
1
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考点一 降低化学反应活化能的酶
1.酶的本质
绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA(核酶)
核糖体的rRNA 就是催化肽键形成的酶（P 二65）
酶是活细胞产生的具有催化活性的有机物。
胞外酶与胞内酶
【教材拾遗】
教材隐性知识：源于必修1 P79“关于酶本质的探
索”：巴斯德认为酿酒中的发酵是由酵母菌细胞的存
在所致，没有活细胞就不能产生酒精；李比希却认为
引起发酵的只是酵母菌细胞中的某些物质，不一定需
要活的细胞。请你利用酵母菌细胞、研磨和过滤装置、
葡萄糖溶液等材料设计一个实验来结束这一争论。
提示：将酵母菌细胞研磨粉碎、加水搅拌后过滤，将
提取液加入葡萄糖溶液中，也能产生酒精，说明引起
发酵的是一种化学物质(模拟毕希纳的实验)。
【总结归纳】
①酶的本质及生理功能
化学本质
绝大多数是蛋白质
少数是RNA
合成原料
氨基酸
核糖核苷酸
合成场所
核糖体
主要是细胞核(真核生物)
来源
一般来说， 活
细胞都能产生酶
作用场所
可在细胞 内
、 细胞外
及 体外
发挥催化作用
②正确理解有关酶的本质和作用
③酶和激素的比较“一同三不同”
项目
错误说法
正确理解
产生场所
具有分泌功能的细胞才能产生
活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等)
化学本质
蛋白质
有机物(大多数为蛋白质，少数为RNA)
作用场所
只在细胞内起催化作用
可在细胞内、细胞外、体外发挥作用
温度影响
低温和高温均使酶变性失活
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
作用
酶具有调节、催化等多种功能
酶只起催化作用
2
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④鉴定酶的本质
A.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。
B.方案:
甲酶：核酶，化学本质为RNA
乙酶：化学本质为蛋白质
酶本质的探究，采取减法原理
用RNA 酶处理甲酶和乙酶，测定该酶的活性，与本实验进行相互对照。
例1.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
【答案】B
A.酶大多数是蛋白质，少数是RNA，蛋白质不一定是酶，A 错误；
B.不同的酶具有不同的结构，不同酶的最适pH 可能不同，如人体内胃蛋白酶所需的最适pH 为1.5 左右，
其他的酶所需的最适pH 大多为6.5～8.0 之间，B 正确；
C.加酶比不加酶反应更快，这表明酶具有催化作用，C 错误；
D.因温度会影响酶的活性，所以酶应该在低温下保存，D 错误。
例2.下列关于生物体细胞内酶的叙述，错误的是（ ）
A．胰蛋白酶是由胰腺分泌的一种消化酶，在发挥作用时它可以破坏肽键
B．DNA 聚合酶的主要作用是将单个脱氧核苷酸加到引物或产物的3'端，形成磷酸二酯键
C．限制酶能识别特定DNA 序列，并在特定的位点上断开磷酸二酯键
D．酶的催化作用受温度、pH 等因素的影响，且酶都在核糖体上合成
【答案】D
【解析】A.胰蛋白酶是由胰腺分泌的一种消化酶，在发挥作用时它可以破坏蛋白质的肽键，A 正确；
B.DNA 聚合酶是在DNA 复制过程中使用的酶，它的主要作用是将单个脱氧核苷酸加到引物或产物的3'端，
3
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形成磷酸二酯键，B 正确；C.限制酶是在基因工程中使用的酶，它能识别双链DNA 分子的特定核苷酸序列，
并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，把DNA 切割成不同的片段，C 正确；D.绝大多数酶的化学
本质是蛋白质，少数是RNA，蛋白质的合成场所是核糖体，而真核生物的RNA 主要在细胞核中合成，D 错
误。
例2.猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示，
在35 ℃水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂，丙、丁试管中不加任何试剂，下
列对实验现象的预测正确的是（ ）
A.甲和乙中溶液都呈紫色；丙和丁中蛋白块消失
B.甲中溶液呈紫色，乙中溶液不呈紫色；丙中蛋白块消
失，丁中蛋白块不消失
C.甲和乙中溶液呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块
不消失
D.甲和乙中溶液都不呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋
白块不消失
E. 只需实验②就可以证明分泌液中含有蛋白酶
【答案】CE
【解析】蛋白液中含有蛋白质，会和双缩脲试剂反应生成紫色反应，故用蛋白块才能达到实验目的。
⑤[归纳拓展]关注常考的酶及其作用
A.消化酶：是一类水解酶。有的由消化腺分泌到下消
化道中,属于胞外酶，有的则参与细胞内消化，如溶
酶体中的一些酶。
可对应催化相关大分子的水解，如淀粉酶催化淀粉水
解，蛋白酶催化蛋白质水解等。
淀粉酶、麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶、脂肪酶、蛋白
酶、肽酶、等。
B.溶酶体酶
一类酸性水解酶，参与细胞内消化。溶酶体膜破坏，释放大量水解酶时，对细胞结构有破坏。如硅肺。
C.溶菌酶：破坏细菌细胞壁中的肽聚糖。
参与非特异性免疫，噬菌体在侵染大肠杆菌时会释放溶菌酶。
D.脲酶：
分解尿素的酶，专一性强。是第一个被分离提纯的酶。广泛分布于植物的种子中，但以大豆、刀豆中含
量丰富。也存在于动物血液和尿中。某些微生物也能分泌脲酶。
E.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。
F.酪氨酸酶：催化酪氨酸转变为黑色素的关键酶
4
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白化病是由于缺乏酪氨酸酶基因
老年白发是由于细胞衰老，酪氨酸酶活性下降。
白癜风主要是由于血液中存在酪氨酸酶抗体或酪氨酸合
成障碍等，导致皮肤局部黑色素生成减少，出现
白斑。
G.中法则中的酶：
DNA 复制：以DNA 为模板的DNA 聚合酶（催化单个脱氧核苷酸聚合到DNA 片段上形成脱氧核苷酸链，
作用部位是磷酸二酯键。）
逆转录：以RNA 为模板的DNA 聚合酶(即逆转录酶)
转录：以DNA 为模板的RNA 聚合酶（催化单个核糖核苷酸聚合到RNA 片段上形成核糖核苷酸链，作用
部位是磷酸二酯键。）
RNA 复制：以RNA 为模板的RNA 聚合酶(即RNA 复制酶)
端粒酶：一种由催化蛋白和RNA 模板组成的酶，可合成由于DNA 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。
核酸水解酶：DNA 酶、RNA 酶。
例4.端粒酶由RNA 和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA 为模板合成端粒DNA 的一条链。
下列叙述正确的是（ ）
A.大肠杆菌拟核的DNA 中含有端粒
B.端粒酶中的蛋白质为RNA 聚合酶
C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA
D.正常体细胞的端粒DNA 随细胞分裂次数增加而变长
【答案】C
【解析】A.大肠杆菌无染色体的DNA 中不含有端粒；
B.端粒酶中的蛋白质为DNA 聚合酶；
D.正常体细胞的端粒DNA 随细胞分裂次数增加而变短。
考点二 酶的作用机理：比较过氧化氢在不同条件下的分解
1.机理分析
活化能是指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。酶与无机催化剂降低化学反
应活化能的作用比较，如图所示：
①没有催化剂催化的反应是曲线_a_。
②无机催化剂催化的反应是曲线_b_。
③有酶催化的反应是曲线__c_。
④从三条曲线上看，发生反应所需的活化能：曲线a > 曲线b > 曲线c。
⑤无论是否有催化剂催化，反应的最终结果是不变。
作用机理：降低化学反应的活化能
思考：加热能提升化学反应速度，其作用机理与酶相同吗？
5
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不同。加热能提高反应物分子的能量，不能降低活化能。
与无机催化剂相比: A.酶与无机催化剂的催化机理相同，都是降低化学反应的活化能，酶降低活化能的
作用更显著。
(1)没有酶催化的反应曲线是______。
(2)有酶催化的反应曲线是______。
(3)AC 段的含义是__________________。
(4)AB 段的含义是________________。
(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，
则B 点在纵轴上将如何移动？______________。
【答案】②;②;在无催化剂条件下，反应所需要的活化能;酶降低的活化能;B 点将向上移动
与无机催化剂相比: B.不改变反应的平衡点，只是缩短了到达平衡点的时间
与无机催化剂相比: C.酶和无机催化剂在反应前后数量和性质不发生改变，一段时间内可以重复利用。
例4：(教材改编题)下图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A 在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P 所需
能量的变化过程。下列相关叙述正确的是( )
A.ab 段表示在酶的作用下,物质A 生成物质P 过程所降低
的活化能
B.若将酶改为无机催化剂催化该反应,则a 的高度将降低
C.若仅增加反应物A 的量,则图中曲线的原有形状均发生
改变
D.若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线,改变酶促条件后,a
的高度将降低
【答案】A
【解析】B.若将酶改为无机催化剂催化该反应,则a 的高度将上升；
C.若仅增加反应物A 的量,则图中曲线的原有形状均不会发生改变；
D.若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线,改变酶促条件后,a 的高度将上升。
2.实验探究：比较过氧化氢在不同条件下的分解
（1）实验原理
细胞代谢是细胞生命活动的基础，但细胞代谢中也会产生代谢废物，甚至会产生对细胞有害的物质，如
过氧化氢，细胞中有过氧化氢酶，能将过氧化氢及时分解为氧气和水。新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。
6
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（2）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。
（3）材料用具
①材料：新鲜的质量分数为20%的肝脏(如猪肝、鸡肝)研磨液；质量分数为3%的FeCl3 溶液；新配制的
体积分数为3%的过氧化氢溶液
②用具：量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴、酒精灯、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、
温度计
（4）实验过程及结果
（5）实验分析
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)
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)
3 与4 对照：过氧化氢酶比FeCl3 的催化效率高。
（6）实验结论
酶和无机催化剂一样，都能催化化学反应，并且酶的催化效率远高于无机催化的催化效率。
【教材拾遗】
教材隐性知识：（人教版必修1 P78 图拓展）酶作为生物催化剂，与无机催化剂相比，在发挥作用过程
中有哪些共同特点？酶除了具有催化功能外，可以调节生命活动吗？
提示 共同点：
①只能催化自然条件下能发生的化学反应；
②化学反应前后酶的数量和性质均不变；
③加快化学反应的速率（降低化学反应的活化能），缩短达到化学平衡的时间，但不能改变化学反应的
方向和化学平衡；
催化（降低化学反应的活化能）是酶唯一的功能，它不具调节功能，也不作为能源（或组成）物质。
3.科学方法：（新教材P 一78）控制变量
自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
7
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加法原理：
➊
与常态相比，人为增加某种影响因素。第2 组、第3 组、第4 组就是利用了加法原理。
减法原理：与常态相比，人为去除某种影响因素。例
➋
1：艾佛里肺炎球菌转化实验，第二~五组就是利
用了减法原理。
例5：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 号管为对照组,其余不都是实验组
B.2 号管为对照组,其余都为实验组
C.若3 号管显橙红色,无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D.若4 号管不显橙红色,可证明白菜梗中无过氧化物酶
【答案】A
【解析】A.1、4 号管为对照组,其余不都是实验组
考点三 酶的特性及影响因素曲线的分析
1.
高效性
（1）设计思路：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结
论。
（2）设计方案
（3）曲线模型：
①与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，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
。
项目
实验组
对照组
材料
等量的同一种底物
试剂
与底物相对应的酶溶液
等量的无机催化剂
现象
反应速度很快，或反应用时短
反应速度缓慢，或反应用时长
结论
酶具有高效性
8
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还原糖
斐林试剂
水浴加热
砖红色沉淀
酶
酶
（4）实验验证
对照组：反应物+无机催化剂→反应物分解速率加快。
实验组：反应物+等量酶溶液→反应物分解速率更快。
实验中自变量是 催化剂
种类，因变量是 反应物分解速率
。
实验结论：酶的催化效率远 大于
无机催化剂的催化效率。
2.
专一性
：每一种酶只能催化 一种
或 一类
化学反应。
（1）设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应
能否进行得出结论。
（2）设计方案
举例：
淀粉（非还原糖） 麦芽糖
蔗糖（非还原糖） 葡萄糖 + 果糖
〖举例中，酶是淀粉酶，应用斐林试剂检测，不能碘液检测.（ ）〗
（3）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
。
（4）实验验证：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断淀
粉酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性。
3.
作用条件温和
：最适宜条件下酶的活性 最大
，改变温度或pH 都会使酶活性 降低
。
（1）在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用 增强
，超过这一范围，酶的催化作用
逐渐 减弱
。
（2）原因：过酸、过碱、高温都会使酶变性 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。
从丙图可以看出：反应溶液
►
pH 的变化 不
影响酶作用的最适温度。
用梯度法确定酶的最适温度和
►
pH
设计思路：常用“梯度法”来探究酶的最适
温度(或pH)，设计实验时需设置一系列不同
温度(或pH)的实验组进行相互对照，最后根
据实验现象得出结论——酶促反应时间最短
的一组所处的温度(或pH)即为最适温度(或
pH)。相邻组间的差值(即梯度值)越小，测得的最适温度(或pH)就越精确。
【探究酶的最适温度】
项目
方案一
方案二
实验组
对照组
实验组
对照组
材料
同种底物(等量)
与酶相对应的底物
另外一种底物
试剂
与底物相对应
的酶
另外一种酶
同一种酶(等量)
现象
发生反应
不发生反应
发生反应
不发生反应
结论
酶具有专一性
9
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（淀粉）
（淀粉酶）
（滴加碘液，观察颜色变化）
自变量：温度
因变量：淀粉的水解程
度（以淀粉的剩余量为
鉴定指标）
无关变量：pH 等要相同
且适宜
【探究酶的最适pH】
思考：在酶的最适温度探究实验中，材料不能用H2O2 溶液，高温下H2O2 分解加快。
若选取淀粉和淀粉酶，则不宜选用斐林试剂，因为斐林试剂需加热，而温度是自变量。
例3.测定ɑ-淀粉酶活性，结果50℃时酶的活性最高，0℃、100℃时酶活性很低。在进一步的实验中，为
证明0℃、100℃对酶活性的影响是不同的，将 重新置于50℃水浴保温5 分钟，
再分别与 充分混合，反应5 分钟后测定酶活性。
【答案】原置于0℃、100℃下的凝胶珠（等质量的固定化酶凝胶珠）
等体积50℃预热的淀粉酶溶液
2.底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
①甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一
定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不断增加。
②乙图：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
建议：用过氧化氢酶探究pH 对酶活性的影响
自变量：pH
因变量：过氧化氢的分解速率（以O2的产生速率表示）
无关变量：温度等要相同且适宜
10
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例6:下图表示在最适温度和最适pH 条件下，反应物浓度等与酶促反应
速率的关系。不正确的是( )
A．形成曲线c 的原因可能是乙点时酶量增加或适当升温所致
B．限制曲线b 的AB 段反应速度的主要因素为反应物浓度
C．曲线a 可表示酶量减少后的底物浓度和反应速率关系
D．若适当升高温度条件下重复该实验，图中A 点位置将下降
【答案】A
【解析】形成曲线c 的原因可能是乙点时酶量增加
【总结归纳】
（1）实验材料选择时的注意事项
①在探究温度对酶活性的影响实验中，能否选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料？
提示 不能，因为过氧化氢(H2O2)在常温下就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果，
所以不能选择过氧化氢和过氧化氢酶作为实验材料。
②在探究pH 对酶活性的影响实验中，能否选用淀粉和淀粉酶作为实验材料？
提示 不能，因为在酸性条件下淀粉分解也会加快，从而影响实验结果。
③在探究温度对蛋白酶活性的影响实验中，宜选用蛋白块(填“蛋白质溶液”或“蛋白块”)作为反
应底物，同时探究酶活性的观测指标是相同时间内蛋白块体积的变化。
（2）实验步骤和结果检测的注意事项
①在探究温度对酶活性的影响实验中，底物和酶溶液应在何时进行混合？
提示 先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。
②在探究pH 对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的 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 后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH 前，让反应物与酶接触。
③若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不能选用
斐林试剂的原因是？
提示 因为用斐林试剂鉴定时需要水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
【教材拾遗】
教材隐性知识：(1)源于必修1 P84“相关信息”：已知胃蛋白酶的最适pH 为1.5，小肠液的pH 约为
7.6，胃蛋白酶随食糜进入小肠后还能发挥作用吗？为什么？
提示： 不能。因为没有了适宜的pH，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再发挥作用。
(2)源于必修1 P85“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
临床上与抗生素混合使用，能增强抗生素的疗效。
例10.温度会影响酶促反应速率，其作用机理可用下图坐标曲线表示。其中a 表示底物分子具有的能量，
b 表示温度对酶空间结构的影响，c 表示酶促反应速率与温度的关系。下列说法正确的是( )
A.随着温度的升高，底物分子具有的活化能增加
B.处于曲线c 中1、2 位点酶分子活性是相同的
C.酶促反应速率是底物分子的能量与酶空间结构共同作用的结果
D.酶适于低温保存，原因是底物分子的能量低
【答案】C
11
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【解析】解析：由图可知，随着温度的升高，底物分子具有的能量增加，A 错误；
处于曲线c 中1、2 位点酶促反应速率相等，但酶分子活性不一定相同，B 错误；
由图可知，底物分子的能量与酶空间结构都会影响酶促反应速率，C 正确；
酶适于低温保存，原因是低温只是抑制酶活性，不会使酶变性失活，D 错误。酶适于低温保存，原因是低
温只是抑制酶活性，不会使酶变性失活，D 错误。
【教材拾遗】
1.(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。
2.(必修1 P78)与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
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)酶的专一性是指：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。细胞代谢能够有条不紊地进行，
与酶的专一性是分不开的。
5.(必修1 P84)酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。
6.(必修1 P84)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。低温下酶的空间结
构稳定，因此，酶制剂适宜在低温下保存。
考点四 ATP
1.ATP 的结构
【归纳总结】
12
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2.ATP 与ADP 的相互转化
（1）ATP 的供能原理
（2）ATP 与ADP 的相互转化
【教材拾遗】
教材隐性知识：源于必修1 P87“图5－4”：①ATP 与ADP 的相互转化不是(填“是”或“不是”)一个可
逆反应。分析原因：从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量的来源等方面来看是不可逆的。
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：ATP 与ADP 时刻不停地发生快速相互转化，并
且处于动态平衡之中。
源于必修1 P89“拓展应用”：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：生物界具有统一性，也说明种类繁多的生物有着共同的起源。
【易错点】易错辨析
(1)ATP 是驱动细胞生命活动的唯一的直接能源物质。(必修1 P86 正文)( × )
(2)ATP 脱去两个磷酸基团后,可作为RNA 分子的合成原料。(必修1 P86“相关信息”)( √ )
(3)ATP 含有3 个特殊的化学键,但是只有一个特殊的化学键会发生断裂。(必修1 P86 正文)( × )
(4)植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP,而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP。(必修1 P87
图5-5)( √ )
3.应用：ATP 荧光检测仪
ATP 荧光检测仪基于萤火虫发光原理(P 一89)，利用“荧光素酶—荧光素体系”快速检测三磷酸腺苷
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（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。
4.ATP 是细胞内流通的能量“货币”
5.ATP 与O2 之间的关系模型分析
【易错点】易错辨析
(1)ATP 水解释放的磷酸基团能使载体蛋白磷酸化,并引起载体蛋白空间结构发生变化。(必修1 P88 正文)
( √ )
(2)ATP 水解释放的能量可用于细胞内的放能反应。(必修1 P89 正文)
( × )
(3)细胞中许多吸能反应与ATP 的合成相联系,许多放能反应与ATP 的水解相联系。(必修1 P89 正文)(
× )
1.(2022·广东，13)某同学对蛋白酶TSS 的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是
注：＋/－分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白。
A.该酶的催化活性依赖于CaCl2
B.结合①②组的相关变量分析，自变量为温度
C.该酶催化反应的最适温度为70 ℃，最适pH 为9
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
答案：C
解析：分析②③组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A 正确；
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分析①②组变量可知，pH 均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90 ℃、70 ℃，故自变量为温度，B 正确；
②组酶的活性最高，此时pH 为9，温度为70 ℃，但由于分组较少，不能说明其最适温度为70 ℃，最适
pH 为9，C 错误；
该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D 正确。
2.(2020·北京，4)用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解
H2O2 的实验，两组实验结果如图。第1 组曲线是在pH＝7.0、20 ℃
条件下，向5 mL 1%的H2O2 溶液中加入0.5 mL 酶悬液的结果。与第
1 组相比，第2 组实验只做了一个改变。第2 组实验提高了
A.悬液中酶的浓度
B.H2O2 溶液的浓度
C.反应体系的温度
D.反应体系的pH
答案：B
解析：提高酶的浓度能够提高反应速率，不能提高生成氧气的量，A 错误；
提高H2O2 溶液的浓度，就是提高底物浓度，可使产物的量增加，B 正确；
适度的提高温度可以加快反应速率，不能提高产物的量，C 错误；
改变反应体系的pH，可以改变反应速率，不能提高产物的量，D 错误。
3.(2022·全国乙，4)某种酶P 由RNA 和蛋白质组成，可催化底物转化为相应
的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件，某同学进行了右列5 组
实验(表中“＋”表示有，“－”表示无)。
根据实验结果可以得出的结论是
A.酶P 必须在高浓度Mg2＋条件下才具有催化活性
B.蛋白质组分的催化活性随Mg2＋浓度升高而升高
C.在高浓度Mg2＋条件下RNA 组分具有催化活性
D.在高浓度Mg2＋条件下蛋白质组分具有催化活性
答案：B
解析：由①组可知酶P 在低浓度Mg2＋条件下也有产物的生成，说明并非一定要在高浓度Mg2＋条件下
酶P 才具有催化活性，A 错误；
由第③组和第⑤组对比可知，只有蛋白质组分的酶存在时，在低浓度Mg2＋和高浓度Mg2＋的条件下，
均无产物的生成，说明在两种条件下蛋白质组分都没有催化活性，B 错误；
由第④组和第⑤组对比可知，在高浓度Mg2＋条件下，第④组有产物的生成，第⑤组没有产物的生成，
说明RNA 组分具有催化活性，蛋白质组分没有催化活性，C 正确，D 错误。
4.(2022·湖南，3)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋
白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是
A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C.添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D.添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染
答案：B
解析：由题干信息“部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活”可知，碱性蛋白酶
在一定条件下可发生自溶失活，A 正确；
由图可知，加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折叠，部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到
天然状态，因此加热导致碱性蛋白酶构象改变是可逆的，B 错误；
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碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，而且加热也能使碱性蛋白酶失活，会降低碱性蛋白酶的洗
涤剂去污效果，添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果，C 正确；
加酶洗衣粉可以降低表面活性剂的数量，减少洗涤剂使用量，使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展，减少
对环境的污染，D 正确。
5.(2022 浙江选考改编)下列关于腺苷三磷酸分子的叙述,正确的是( )
A.由1 个脱氧核糖、1 个腺嘌呤和3 个磷酸基团组成
B.分子中与磷酸基团相连接的是一种特殊的化学键
C.在水解酶的作用下不断地合成和水解
D.是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
答案：B
解析：一个ATP 分子中含有一个腺苷(一个腺嘌呤和一个核糖)、3 个磷酸基团、2 个特殊的化学键,A 项错
误;ATP 分子中具有2 个特殊的化学键、1 个普通化学键,B 项错误;酶具有专一性,ATP 与ADP 循环转化所需
酶的种类不相同,ATP 水解酶催化ATP 水解,ATP 合成酶催化ATP 的合成,C 项错误;吸能反应一般与ATP 的分解
相联系,放能反应一般与ATP 的合成相联系,故吸能反应和放能反应之间的纽带是ATP,D 项正确。
6.(2021 海南高考)研究人员将32P 标记的磷酸注入活的离体肝细胞,1~2 min 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
答案：B
解析：根据题意可知,该实验不能说明细胞内全部ADP 都转化成ATP,A 项错误;根据题干“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”可知,32P 标记的ATP
水解产生的腺苷没有放射性,B 项正确;根据题意可知,放射性几乎只出现在ATP 的末端磷酸基团,C 项错误;该
实验不能说明转化主要发生在细胞核内,D 项错误。
7.(2021 湖南高考)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
答案：B
解析：磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下,其氨基酸的羟基被磷酸基团取代,变成有活性有功能的蛋白
质;去磷酸化是指磷酸化的蛋白质在蛋白磷酸酶的作用下去掉磷酸基团,复原成羟基,失去活性的过程。这些
过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点,A 项正确;磷酸化需要特定的氨基酸序列,失去特定氨基酸,将无
法磷酸化,因此这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,会影响细胞信号传递,B 项错误;ATP 在蛋白质磷酸
化的过程中提供能量,参与细胞信号传递过程,C 项正确;蛋白质的磷酸化和去磷酸化都要在蛋白激酶和蛋白
磷酸酶的作用下进行,温度影响酶的活性,因此蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响,D 项正确。
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