資源簡介

一輪復習——必修一 第7講 酶和ATP
整體知識框架
考點一 酶
一、酶的本質與作用
1.酶本質的探索歷程
細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統稱為細胞代謝
2.酶的本質與作用
酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質。
通常情況下反應前后，酶的化學性質和數量保持不變。
典例分析1
（高考題重組）關于酶的敘述，錯誤的是(　 　 )
A．同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中
B．低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結構
C．同一個體各種體細胞酶的種類相同、數量不同、代謝不同
D．酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應的底物
E．水的跨膜運輸、CO2的固定都需要酶的參與
F．抑制大腸桿菌核糖體的蛋白質后，核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合。由此推測核糖體中的催化劑是RNA
典例分析2
氨基酸本身的化學性質十分穩定，無催化活性。但當它與磷酸作用合成磷酰氨基酸時就變得極其活潑，具有了催化劑的功能。中科院院士、清華大學教授趙玉芬已經合成了幾十種具有催化功能的磷酰氨基酸，并將其稱為“微型酶”，為模擬酶的研究和合成開辟了一個嶄新的途徑和領域。下列有關“微型酶”敘述正確的是(　 　)
A．只含有C、H、O、N四種元素 B．參與反應前后，化學性質有所改變
C．合成場所為核糖體，可與雙縮脲試劑反應呈紫色 D．能降低化學反應的活化能，并能多次重復形式催化功能
總結：酶和激素的比較
典例分析3
(高考題重組)關于人體內酶和激素的敘述，錯誤的是( )（多選）
A．酶和激素的化學本質都是蛋白質
B．酶和激素都與物質和能量代謝有關
C．能產生激素的細胞不一定能產生酶
D．能產生酶的細胞不一定能產生激素
E．激素一經靶細胞接受并起作用后就被滅活，酶反應前后不改變
F．激素產生后一般作用于其他細胞
G．激素和酶都具有高效性，非細胞條件下也能發揮作用
3.鑒定酶的本質
設計思路：從酶的化學本質上來講，絕大多數的酶是蛋白質，少數的酶是RNA。所以對酶本質的鑒定常常是變相地考查蛋白質或RNA的鑒定方法。
(1)顯色反應法
原理：雙縮脲試劑+蛋白質→紫色 ，若出現紫色反應，則該酶為蛋白質；若不出現紫色反應，則酶為RNA。
用標準蛋白質樣液作對照！
(2)酶解法
典例分析4
某科研小組經研究得知X酶存在于人的肝細胞中，能將糖原分解為還原糖。酶必須保持正常的結構才能發揮催化作用，請利用這一原理設計實驗，探究X酶的化學本質究竟是蛋白質還是RNA。簡要寫出實驗思路，并預期實驗結果及結論(要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)。
原理：
自變量的處理：
因變量的檢測：
思路：
結果及結論：
4.酶的種類——高中教材中常見的酶
(1)DNA聚合酶——催化脫氧核苷酸鏈與單個脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵，用于DNA復制。
(2)RNA聚合酶——催化核糖核苷酸鏈與單個核糖核苷酸之間形成磷酸二酯鍵，用于RNA合成(轉錄)及RNA復制。
(3)解旋酶——用于DNA復制時雙鏈間氫鍵的打開。
(4)逆轉錄酶——以RNA為模板的合成DNA
(5)端粒酶——一種由蛋白質(催化)和RNA(模板)組成的酶，可合成由于DNA復制而缺失的染色體末端的DNA，具有逆轉錄酶活性。端粒酶在干細胞和生殖細胞中有活性，在體細胞中沒有活性。在腫瘤中被重新激活，從而使癌細胞具備無限增殖的條件。
(6)核酸水解酶
限制酶：只能識別DNA上特定的堿基序列，只能在特定的位點進行切割磷酸二酯鍵。
(7)基因工程工具酶 DNA連接酶：形成兩個DNA片段之間的磷酸二酯鍵。
TaqDNA聚合酶：PCR技術中唯一一種酶，耐高溫
纖維素酶(水解纖維素) 用于制備植物原生質體
(8)細胞工程工具酶 果膠酶(水解果膠)
胰蛋白酶、膠原蛋白酶：使動物細胞分散開，便于培養
(9)各種消化酶——是一類水解酶。有的由消化腺分泌到消化道中，屬于胞外酶， 可對應催化相關物質的水解，如淀粉酶、麥芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶、蛋白酶、肽酶、脂肪酶等；有的則參與細胞內消化，如溶酶體中一些酶。
(10)溶菌酶——參與非特異性免疫，破壞細菌細胞壁中的肽聚糖。
(11)酪氨酸酶——催化酪氨酸轉變為黑色素的關鍵酶
白化病是由于酪氨酸酶基因突變，導致缺乏酪氨酸酶
老年白發是由于細胞衰老，酪氨酸酶活性下降。
(12)脲酶——分解尿素的酶，是第一種被分離提純的酶。廣泛分布于植物種子中，大豆、刀豆中含量豐富。也存在于動物血液和尿液中。某些微生物也能分泌脲酶。
(13)過氧化氫酶——過氧化氫酶存在于動植物細胞中，特別在動物肝臟濃度最高。將有毒的過氧化氫分解為水和氧氣。
4.酶的種類——生活中的酶
加酶洗衣粉：蛋白酶(血漬、奶漬)、脂肪酶(油漬)、淀粉酶、纖維素酶
含酶牙膏：含酶牙膏可以分解細菌
多酶片：含有多種消化酶
5.酶的作用機理
在無催化劑條件下，反應所需要的活化能是：
無機催化劑降低的活化能是：
酶降低的活化能是：
由此得出結論：
(1)酶與無機催化劑的催化機理都是降低反應活化能
酶降低活化能的能力更顯著。
c：
a-b：
由此得出結論：
(2)酶不改變反應的平衡點，只是縮短了到達平衡點的時間。
典例分析5
為使反應物A→產物P，采取了酶催化(最適溫度和pH)和無機催化劑催化兩種催化方法，其能量變化過程用圖甲中兩條曲線表示；圖乙表示某酶促反應過程的示意圖。下列有關分析不合理的是 (　 )
A.距離b可反映無機催化劑催化效率比酶催化效率低的原因
B.適當升高溫度，酶催化的曲線Ⅱ對應的距離a將下降
C.圖乙中②可代表二肽，那么③④可代表兩種不同的氨基酸
D.圖乙中若①代表胃蛋白酶，則在腸腔中，①將被徹底水解
典例分析6
細胞代謝中某種酶與其底物、產物的關系如圖所示。下列有關敘述正確的是（ ）
A．產物B濃度高低變化對酶1活性的調節屬于正反饋調節
B．產物B與酶1變構位點的結合是可逆的
C．增加底物的濃度，可解除產物B對酶1活性的影響
D．酶1有兩種底物且能與產物B結合，酶1具有專一性，且酶1主要存在于內環境中
二、酶的相關實驗
1.控制變量和對照實驗的設計
(1)變量：
①自變量：
②因變量：
③無關變量：
(2)對照實驗：除作為自變量的因素外，其余因素(無關變量)都保持一致，并將結果進行比較的實驗。一般要設置對照組和實驗組。
實驗組是根據實驗目的、針對研究對象而進行的實驗操作，使用來得出結論的；對照組是為了排除其他無關因素或非研究因素的干擾或同時證明實驗操作過程、實驗方法正確與否而進行的操作。
常用的對照實驗類型：空白對照、條件對照、相互對照和自身對照。
對照實驗遵循的原則：對照原則、單一變量原則、平行重復原則、科學性原則
(3)實驗設計程序
明確實驗目的→落實三變量→明確相關材料→提出實驗思路→設計實驗步驟→預期實驗結果
取材分組編號
自變量處理
無關變量相同且適宜
因變量檢測觀察記錄
2.高效性的實驗探究：比較過氧化氫在不同條件下的分解
(1)實驗目的：通過比較過氧化氫在不同條件下的分解的快慢，了解過氧化氫酶的作用。
自變量：不同條件→無催化劑/無機催化劑/酶/加熱提供能量
因變量：反應速率→氣泡產生速率/衛生香復燃的劇烈程度
無關變量：溶液體積、pH、環境溫度等
(2)材料要求：新鮮的肝臟研磨液(保證酶活性)
新配制的過氧化氫溶液(過氧化氫常溫有分解)
(3)實驗思路：
(4)實驗步驟
(5)結果分析，總結結論
1與2對照：加熱能促進過氧化氫的分解，提高反應速率。(為反應提供能量)
1與4對照：過氧化氫酶在常溫下能促進過氧化氫的分解，提高反應速率。(催化作用)
1與3對照：FeCl3在常溫下能促進過氧化氫的分解，提高反應速率。(催化作用)
3與4對照：過氧化氫酶比FeCl3的催化效率高。
典例分析7
過氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性沒食子酸呈橙紅色。為探究白菜梗中是否存在過氧化物酶，設計實驗如下表。下列相關敘述正確的是(　　)
A.1號為對照組，其余并非都是實驗組
B.x、y、z的數量分別是1、2、3
C.若不設置4號管，則實驗不具備科學性原則
D.若四只試管中顯橙紅色的只有1和4號，則可說明白菜梗中無過氧化物酶
3.教材中探究類實驗的變量分析
三、酶的特性及影響因素
1.酶具有高效性
意義：保證了細胞內化學反應快速進行
2.酶具有專一性：一種酶只能催化一種或一類化學反應
意義：保證了細胞內化學反應有序進行
(1)無機催化劑是否具有專一性？
(2)驗證酶的專一性，應選擇方案：
(3)若要驗證淀粉酶的專一性，實驗思路：
①實驗目的：
自變量： 因變量：
無關變量：
②材料要求：
③實驗思路：
思考∶能否用碘液對實驗結果進行檢測
擴展：具有“專一性”和“特異性”的物質
A. 酶：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。所有的酶都有專一性
B. 載體：某些物質通過細胞膜時需要載體協助，不同物質所需載體不同，載體的專一性是細胞膜選擇透過性的基礎。
C. tRNA：tRNA有61種，一種氨基酸對應一種或多種tRNA。
D. 激素：特異性地作用于靶細胞、靶器官，其原因在于它的靶細胞膜或胞內存在與該激素特異性結合的受體。
E. 抗體：一種抗體只能與相應的抗原發生特異性結合。
F. 神經遞質：由突觸前膜釋放，作用于突觸后膜上的受體，產生抑制或興奮
G. DNA、mRNA、蛋白質具有物種的特異性
3.酶的作用條件溫和（1）實驗驗證
典例分析8
下列有關酶的探究實驗的敘述，合理的是（ ）
A．探究pH對酶活性的影響，將α-淀粉酶和淀粉溶液的pH分別調到設定值后再將相應pH下的α-淀粉酶和淀粉溶液混合
B．探究溫度對酶活性的影響，用α-淀粉酶分別在100℃、60℃、0℃下催化淀粉水解，用碘液檢測
C．探究酶的專一性，用α-淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖水解，用碘液檢測
D．探究胃蛋白酶的最適溫度，在pH=1.5時設置溫度梯度，用雙縮脲試劑檢測
E.若探究pH對過氧化氫酶活性的影響，則pH是自變量，過氧化氫分解速率是因變量
F. 探究溫度對酶活性的影響，可選擇新鮮肝臟研磨液和過氧化氫溶液進行反應
G. 探究酶的專一性，用α-淀粉酶和蔗糖酶分布處理淀粉，用碘液或斐林試劑檢測
H. 若探究溫度對淀粉酶活性的影響，不可選擇斐林試劑對實驗結果進行檢測
I. 利用蔗糖、麥芽糖、蔗糖酶和斐林試劑探究酶的專一性
(2)曲線分析——溫度、pH單獨考慮
AB：在一定溫度范圍內，酶促反應速率隨溫度的升高而加快
B：在最適溫度時，酶促反應速率最快
BC：超過最適溫度，酶促反應速率隨溫度升高而減慢，直至酶失活。
注意：①低溫降低酶活性，但不破壞酶結構，溫度適宜時，酶活性恢復。②低溫下酶空間結構穩定,所以酶需在低溫下保存。③在強酸、強堿、高溫下，都是破壞酶的結構。
（2）曲線分析——溫度、pH同時考慮
據圖可知，不同pH條件下，酶最適溫度 ；
不同溫度條件下，酶最適pH ，即反應溶液pH(溫度)的變化不影響酶作用的最適溫度(pH)。
4.影響酶促反應速率的因素
(1)溫度、pH、底物濃度、酶濃度
(2)激活劑：主要是無機鹽離子，如K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Zn2+等。
(3)抑制劑
圖一
競爭性抑制劑的抑制作用可以 其抑制作用不能通過增加底物的濃度來抵消其抑制作用。
通過增大底物的濃度來抵消其抑制作用。
典例分析9
用某種酶進行有關實驗的結果如下圖所示，據圖推測錯誤的是（ ）
A.該酶的最適催化溫度在30-40℃之間
B.該酶一定不是胃蛋白酶和蔗糖酶，而是麥芽糖酶
C.由圖4實驗結果可知酶具有專一性
D.Cl－是該酶的激活劑，Cu2+是抑制劑，通過增加底物濃度不能抵消Cu2+的抑制作用
典例分析10
多酚氧化酶(PPO)催化的酶促反應是儲運過程中引起果蔬褐變和品質劣變的主因，果蔬運輸過程中加入適量的檸檬酸能延長保鮮時間。抑制劑與酶結合引起酶活性降低或喪失的過程稱為失活作用。根據抑制劑與底物的關系可分為競爭性抑制和非競爭性抑制，圖甲為兩種抑制劑的作用機理模型，圖乙為相同酶溶液在無抑制劑、添加不同抑制劑的條件下，酶促反應速率隨底物濃度變化的曲線，檸檬酸對PPO活性的影響為曲線c對應情況。
(1)競爭性抑制劑引起酶活性降低的原因是什么？
(2)非競爭性抑制劑引起酶活性降低的原因是什么？
(3)據圖乙分析檸檬酸屬于哪種酶抑制劑？其與高溫等因素對酶的影響是否相似？
診斷1
（ ）1.病毒都不含酶，酶在細胞內、內環境和體外都能發揮催化作用。
（ ）2.酶的組成單位是氨基酸或脫氧核苷酸。
（ ）3.活化能是物質分子由常態到容易發生化學反應的活躍狀態所需的能量，酶能為化學反應提供活化能。
（ ）4.比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗中，加熱、氯化鐵和酶降低活化能的效果依次增強。
（ ）5.酶能改變化學反應速度，但不改變反應的平衡點，在反應前后其性質和數量基本不變。
（ ）6.在最適溫度和最適 pH 的條件下，酶對細胞代謝的調節作用最強。
（ ）7.低溫時酶的空間結構改變，活性受抑制，在適宜的溫度下，酶的活性會恢復；
（ ）8.影響酶活性的因素有：溫度、酸堿度、底物濃度和酶的濃度。
（ ）9.酶應放在活性最強的最適溫度下保存。
（ ）10.探究 Cu2+對唾液淀粉酶活性的影響時，需取兩支試管，一只試管加淀粉、淀粉酶和 CuSO4，另一只試管中加人等量的淀粉和淀粉酶，單位時間內測定淀粉的剩余量。
（ ）11.細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無機催化劑。
（ ）13.同一個體各種體細胞酶的種類相同、數量相同；同一個細胞中，酶的種類和數量不會發生變化；同一
種酶可存在于分化程度不同的細胞中。
（ ）14.一種化合物只有一種酶的結合位點是酶專一性的基礎
（ ）15.消化酶的合成需要消耗 ATP，消化酶發揮作用也需要消耗ATP
（ ）16.溶菌酶能夠溶解細菌的細胞壁，起到抗菌消炎的作用。
（ ）17.競爭性抑制劑會和反應底物競爭酶的活性位點，非競爭性抑制劑改變酶的空間結構，改變底物量不會影響這兩種抑制劑的作用。
（ ）18.在探究溫度對淀粉酶活性的影響實驗中，酶促反應的速率既可以通過碘液檢測淀粉的分解速率，也可以通過斐林試劑檢測淀粉水解產物的生成速率。
（ ）19.在探究淀粉酶對淀粉和蔗糖水解實驗中，可用碘液代替斐林試劑進行檢測。
（ ）20.可利用胃蛋白酶、蛋清和 pH 為 3、7、11 的緩沖液驗證 pH 對酶活性的影響。
（ ）21.探究溫度對酶活性影響時，要先將底物與酶在室溫下混合后，再于不同溫度下保溫。
（ ）22.酶分子在催化反應完成后立即被降解成氨基酸或核糖核苷酸
（ ）23. 酶的空間結構發生改變，酶的催化能力則喪失
（ ）24.酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應的底物
（ ）25.蛋白酶能催化多種蛋白質水解，因此蛋白酶不具有專一性
（ ）26.酶活性的發揮離不開其特定的空間結構
（ ）27.人為控制的對實驗現象進行處理的因素叫作自變量
（ ）28.催化淀粉酶水解的酶是蛋白酶
（ ）29.高溫、過酸和過堿條件破壞酶的空間結構使酶暫時失活
（ ）30.酶都是由活細胞的核糖體產生，可在細胞內外行使催化作用
（ ）31.酶不具有調節作用，只起催化作用，可以重復多次起作用
（ ）32.酶不會從食物中獲得，是在活細胞中由氨基酸脫水縮合而成
1.(必修1 P76)細胞代謝是______________________。
2.(必修1 P81)酶是________________________________________，其中絕大多數酶是 。
酶的作用是______，作用機理是_________________。加熱加快反應速率的機理是______________。
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)酶的專一性是指：_____________________________________________。
6．低溫與高溫、過酸、過堿對酶活性影響的不同之處是_______________________________________。
7.細胞內的各類化學反應之所以能有序進行，與酶的_________有關。
考點2：ATP
一、ATP的結構
1.ATP與DNA、RNA、核苷酸的聯系
2.NTP與dNTP
NTP與dNTP 均是高能磷酸化合物，可用作 RNA 或 DNA 的合成原料，合成過程中會脫去兩個磷酸基團，并釋放出大量的能量。
典例分析1
有關DNA分子的研究中，常用32P來標記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脫氧）上三個磷酸基團所處的位置（A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ）。
（1）某種酶可以催化ATP的一個磷酸基團轉移到DNA末端上，同時產生ADP。若要用該酶把32P標記到DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團應在ATP的 （填“α”“β”或“γ”）位上。
（2）若用帶有32P標記的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團應在dATP的（填“α”“β”或“γ”） 位上。
（3）將一個帶有某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進行標記，并使其感染大腸桿菌，在不含有32P的培養基中培養一段時間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體（n個）并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n，原因是？
典例分析2
用一段由放射性同位素標記的DNA片段可以確定基因在染色體上的位置。某研究人員使用放射性同位素 32P標記的脫氧腺苷三磷酸(dATP，dA—Pα～Pβ～Pγ)等材料制備了DNA片段甲(單鏈)，對W基因在染色體上的位置進行了研究，實驗流程的示意圖如下。
(1)該研究人員在制備32P標記的DNA片段甲時，所用dATP的α位磷酸基團中的磷必須是32P，原因是？
二、ATP的功能——ATP是細胞內生命活動的直接能源物質。
1.實驗證據
拓展應用：ATP熒光檢測儀
ATP熒光檢測儀基于螢火蟲發光原理(P89)，利用“熒光素酶—熒光素體系”快速檢測三磷酸腺苷（ATP）。由于所有生物活細胞中含有恒量的ATP，所以ATP含量可以清晰地表明樣品中(食品、藥品、水體等)微生物與其他生物殘余的多少，用于判斷衛生狀況。
熒光強度越強→ATP含量越多→微生物數量越多
2.ATP與ADP的相互轉化
反應式：
討論1：ATP與ADP的相互轉化不是可逆反應。分析原因：
討論2：人體內ATP的含量很少，但在劇烈運動時，每分鐘約有0.5 kg的ATP轉化
為ADP釋放能量，以供運動之需，但人體內ATP總含量并沒有太大變化，請分析原因:
討論3：在植物、動物、細菌和真菌的細胞內，都是以ATP作為能量“貨幣”的，由此說明:
能量通過ATP分子在吸能反應放能反應之間流通。
3.ATP的利用 光能、化學能→ATP中的化學能→多種形式的能量
以主動運輸為例：
參與Ca +主動運輸的載體蛋白是ATP水解酶，當Ca +與其結合，使酶被激活，ATP水解釋放的 使該載體蛋白 。這些分子被 后，進一步發生 變化，就能將Ca +與結合位點轉向膜另一側，并將其釋放。
理清ATP的合成、利用與細胞能量代謝的關系
典例分析3
某些蛋白質在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位點發生磷酸化和去磷酸化，參與細胞信號傳遞，如圖所示。下列敘述錯誤的是( )
A.這些蛋白質磷酸化和去磷酸化過程體現了
　蛋白質結構與功能相適應的觀點
B.這些蛋白質特定磷酸化位點的氨基酸缺失，
　不影響細胞信號傳遞
C.作為能量“通貨”的ATP能參與細胞信號傳遞
D.蛋白質磷酸化和去磷酸化反應受溫度的影響
典例分析4
ATP可將蛋白質磷酸化，磷酸化的蛋白質會改變形狀做功，從而推動細胞內系列反應的進行(機理如下圖所示)。下列說法錯誤的是(　　)
A．ATP水解過程中，末端磷酸基團具有較高的轉移勢能
B．ATP推動蛋白質做功的過程，存在放能反應與吸能反應
C．磷酸化的蛋白質做功，失去的能量主要用于ATP的再生
D．主動運輸過程中，載體蛋白中的能量先增加后減少
典例分析5
科學家發現某些蚜蟲能合成類胡蘿卜素，可以影響蚜蟲體色。這些類胡蘿卜素還能吸收光能，把它傳送給負責能量生產的組織細胞，下列有關敘述錯誤的是（ ）
A.蚜蟲體內細胞合成ATP時，需要的能量不只來自光能
B.蚜蟲體內細胞合成ATP時，一定會伴隨著氧氣的消耗
C.蚜蟲體內類胡蘿卜素的含量會影響蚜蟲個體的生存機會
D.溫度、光照等環境因素會影響蚜蟲體內ATP的合成速率
典例分析6
ATP是細胞的能量“通貨”，正確的是 (　 )
A．細胞需要儲備大量的ATP
B．ATP與ADP的相互轉化是生物界生物能量利用的共性
C．ATP的合成總是伴隨著有機物的氧化分解
D．黑暗條件下，只有線粒體內膜可以產生ATP
E. 人體的一切生命活動都需要ATP
F. 細胞中的生命活動所需要的的能量都是由ATP直接提供的
G. 劇烈運動時人體骨骼肌細胞可通過無氧呼吸產生乳酸，乳酸中仍含有大量的ATP未被釋放出來
典例分析7
研究證實ATP既是“能量通貨”，也可作為神經細胞間信息傳遞中的一種信號分子，其作為信號分子的作用機理如圖所示，請分析回答下列問題：
(1)神經細胞中的ATP主要來自__________(生理過程)。研究發現，正常成年人安靜狀態下24h有40kgATP發生轉化，而細胞內ADP、ATP的濃度僅為2～10mmol/L，為滿足能量需要，人體解決這一矛盾的合理途徑是___________________。
(2)由圖可知，細胞間隙中的ATP在有關酶的作用下，磷酸基團逐個脫離下來，最后剩下的是______。
(3)一些神經細胞不僅能釋放典型神經遞質，還能釋放ATP，兩者均能引起受體細胞的膜電位變化。據圖分析，科學家當初推測ATP可作為神經細胞間傳遞信息的信號分子的實驗思路是：用化學物質阻斷神經遞質在神經細胞間的信息傳遞后，發現_______________________________，尋找到靶細胞膜上有________________。
典例分析8
ATP合酶是一種功能復雜的蛋白質，與生物膜結合后能催化ATP的合成，其作用機理如圖所示。請據圖回答：
(1)生物膜結構的基本支架是______________，在真核細胞中，ATP合酶主要分布于____________________________(填生物膜名稱)。
(2)分析此圖可知H＋跨越該膜的運輸方式是________，判斷的依據是______________________________________。
(3)ATP在細胞內的作用是_________________________；推測好氧型細菌細胞的________上存在該酶，理由是_______________________________________。
(4)科學家發現，一種化學結構與ATP相似的物質——GTP(三磷酸鳥苷)也能為細胞的生命活動提供能量，請從化學結構的角度解釋GTP也可以供能的原因______________________________________________________________________________。
診斷2
（ ）1.ATP 中文名稱是腺苷三磷酸，它是一種高能磷酸化合物，元素組成為 C、H、O、N、P。
（ ）2.ATP 中的“~”代表一種特殊化學鍵，這種化學鍵不穩定，使得磷酸基團均具有較高的轉移勢能。
（ ）3.細胞中需要能量的生命活動都是由 ATP 直接提供能量的，ATP 是細胞的能量“貨幣”。
（ ）4.ATP 在細胞中含量很少，但與 ADP 的相互轉化十分迅速，ATP 與 ADP 的相互轉化是可逆反應。
（ ）5.植物根部細胞產生 ATP 的場所有細胞質基質、線粒體和葉綠體。
（ ）6.ATP 在細胞中能與 ADP 相互轉化實現儲能和放能，從而實現能量的循環利用，ATP 與 ADP 相互轉化的能量供應機制，在所有生物的細胞內都是一樣的，這體現了生物界的共性。
（ ）7.人體在劇烈運動和長期饑餓狀態下，ADP 與 ATP 很難達到動態平衡。
（ ）8.ATP 中的能量可來源光能和熱能，也可以轉化為光能和熱能。
（ ）9.細胞內的吸能反應一般與 ATP 的合成相聯系，放能反應一般與 ATP 的水解相聯系；ATP 的合成總是伴隨有機物的氧化分解。
（ ）10.1molATP 分子含有 30.54KJ 的能量。
（ ）11.人體 ATP 的合成來自于呼吸作用，綠色植物葉的表皮細胞 ATP 的合成來自于光合作用和呼吸作用。
（ ）12.內質網膜、葉綠體中的類囊體薄膜上都能合成 ATP。
（ ）13.ATP 與 ADP 相互轉化，使生物體內的各項化學反應能在常溫常壓下順利進行。
（ ）14.ATP 中的 A 與 DNA 中的 A 是同一物質，組成 DNA 和 ATP 的化學元素種類不同，ATP 脫掉兩個磷酸基團后剩余部分是 DNA 的基本組成單位之一，ATP和 DNA 中都含有腺苷。
（ ）15.蛋白質空間結構發生變化，其生物活性一定會喪失。
（ ）16.蛋白質、多糖等物質的合成屬于吸能反應。
（ ）17.螢火蟲尾部的發光細胞中含有熒光素和熒光素酶，熒光素接受ATP 提供的能量后被激活，在熒光素酶的催化下，激活的熒光素與氧發生化學反應，形成氧化熒光素并發出熒光。
（ ）18. 1個ATP分子中只含有1個腺嘌呤和3個磷酸基團
（ ）人成熟紅細胞無細胞核和眾多的細胞器，所以不能合成ATP
（ ）20.人劇烈運動時，細胞中ATP的含量會明顯降低
（ ）21. ATP是細胞內唯一的直接能源物質
（ ）22.ATP水解釋放的能量可用于細胞內的吸能反應
（ ）23.無氧條件下，光合作用是葉肉細胞產生ATP的唯一來源
（ ）24.淀粉水解成葡萄糖時伴隨有ATP的生成
（ ）25.人長時間劇烈運動時，骨骼肌每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時相等
（ ）26.人在饑餓時，細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態平衡
1．(必修1 P86問題探討拓展)螢火蟲尾部發光的原理是？
2.(必修1　P89正文)人體內ATP的含量很少，但在劇烈運動時，每分鐘約有0.5 kg的ATP轉化為ADP，釋放能量，以供運動之需，但人體內ATP總含量并沒有太大變化，其原因是________________________________________________________________________。
3.(必修1 P89)ATP合成與分解與吸能和放能反應的聯系是
______________________________________________________________________。
4．ATP與ADP的相互轉化是不是一個可逆反應？為什么？(必修1　P87“圖5－4”)
①酶不同：酶1是ATP水解酶，酶2是ATP合成酶
②能量來源不同：
ATP合成：光合作用的光能、呼吸作用有機物中的化學能
ATP水解：特殊化學鍵中的化學能
③能量去路不同：
ATP合成：儲存在特殊化學鍵中
ATP水解：用于各項生命活動
④場所不同：
ATP合成：主要是細胞質基質、線粒體、葉綠體
ATP水解：生物體內需能部位
5．植物、動物、細菌和真菌的細胞內，都以ATP作為能量“通貨”，由此說明了什么？
6.實驗室里有螢火蟲尾部研磨粉、生理鹽水、葡萄糖溶液、ATP溶液，請設計實驗證明ATP是直接能源物質。寫出實驗步驟和實驗結果。
思路建模：設置對照→分組編號→控制自變量→檢測因變量。
核心概念
(1)(必修1 P76)細胞代謝：細胞中每時每刻都進行著許多化學反應。
(2)(必修1 P78)活化能：分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。
(3)(必修1 P81)酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質。
(4)(必修1 P82)酶活性：酶催化特定化學反應的能力。
(5)酶的來源及本質：酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質，少數是RNA。
(6)酶的特性：酶具有專一性和高效性，作用條件較溫和。
(7)影響酶活性的因素
①低溫抑制酶的活性，但不破壞酶的分子結構。
②高溫、過酸、過堿都會導致酶分子結構破壞而永久失去活性。
(8)酶的作用原理：降低化學反應的活化能。同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。

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