2027届高三生物一轮复习课件+第8讲+酶和ATP

第8讲

酶和ATP课标要求1.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。2.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。3.活动：探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。考情分析1.酶在代谢中的作用2025·河北卷，2；2025·安徽卷，4；2025·黑吉辽蒙卷，1；2024·河北卷，2；2024·福建卷，9；2023·广东卷，1；2023·全国乙卷，322.酶的相关实验探究2025·贵州卷，2；2025·广西卷，13；2025·江西卷，7；2025·江苏卷，8；2025·北京卷，3；2025·四川卷，10；2025·浙江1月选考，10；2024·浙江1月选考，7；2024·广东卷，15；2024·海南卷，93.ATP的结构和功能2025·河北卷，1；2025·重庆卷，3；2024·全国甲卷，2；2023·湖南卷，8；2023·北京卷，2；2023·河北卷，1内容聚焦1.细胞代谢的概念？P76细胞代谢为什么离不开酶？P81-842.酶的化学本质的探索历程？P793.酶的定义？(作用、本质、合成原料、合成场所、来源、作用场所)P814.酶的作用原理？P785.酶的特性？P81-84

5分钟：阅读课本P76-84，解决以下问题，完成大本P56-57细胞代谢细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多__________的统称。化学反应细胞中细胞中的化学反应细胞质基质细胞代谢的场所：________。细胞代谢的本质：________________。细胞代谢的主要场所：____________。细胞代谢细胞呼吸光合作用DNA复制转录翻译……物质进出细胞物质保证酶催化ATP能量驱动应用酶的知识，分析某种加酶洗衣粉使用说明中的内容是否有效并说明理由。附：使用方法说明1.不能用于羊毛与丝织品的洗涤。2.用温水溶液浸泡，但不能超过50℃。3.注意保质期。4.对特别脏的衣物或水质较硬的地区，可以减少浸泡用水量并适当延长浸泡时间。作用条件温和（pH、温度）作用（高效性和专一性）保存影响酶促反应速率的因素：酶浓度、底物浓度；温度和pH酶是什么？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，少部分酶是RNA。具有高效性、专一性、作用条件温和等特点（一）酶的本质1.酶本质的探索历程对发酵过程的研究19世纪1857年争论巴斯德：发酵需要______________参与李比希：酵母细胞_____后释放出某些物质引起发酵毕希纳对酵母菌细胞进行一系列操作获得不含酵母菌细胞(含有酶)的提取液，并将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为______。纯化学活酵母菌细胞死亡酿酶推测认为酿酒就是让糖类通过发酵变成酒精和CO2，这是一个_______过程，与生命活动无关。有些科学家推测酶的化学本质是_________蛋白质证明萨姆纳：用______在刀豆中获得______，证明其化学本质是________其他科学家：获得胃蛋白酶、胰蛋白酶等许多酶的结晶，并证明这些酶都是_______脲酶丙酮蛋白质蛋白质补充完善20世纪80年代切赫和奥尔特曼发现少数_____也具有生物催化功能。RNA考点一、酶在代谢中的作用酶本质合成原料合成场所来源功能作用场所作用机理绝大多数是_________，少数是________________________________真核细胞：_____________；原核细胞：____________活细胞具有______作用________、细胞外、生物体外降低____________________蛋白质RNA氨基酸或核糖核苷酸核糖体、细胞核核糖体、拟核催化细胞内化学反应的活化能（一）酶的本质考点一、酶在代谢中的作用例：关于人体内酶和激素的叙述，错误的是()A．酶和激素都是在特定细胞的核糖体中合成的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H．一种酶只催化一种物质的反应，一种激素只作用于一种细胞I.某些激素的调节作用是通过影响酶的活性实现的ACGH都不一定是蛋白质活细胞都能产生酶（一）酶的本质考点一、酶在代谢中的作用思考：甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示，请思考并回答下列问题：

①甲、乙两种酶的化学本质是否相同？说出理由。

②乙酶活性改变的机理是什么？其活性能否恢复？乙酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失，这种活性的改变不可逆转，故无法恢复（一）酶的本质考点一、酶在代谢中的作用例：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C思考：加热能提升化学反应速度，其作用机理与酶相同吗？不同。加热能提高反应物分子的能量，不能降低活化能。（二）酶的作用机理(a)没有酶催化的反应曲线是______。(b)有酶催化的反应曲线是______。(c)AC段的含义是__________________。(d)AB段的含义是________________。(e)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？______________。B点将向上移动②①在无催化剂时反应所需要的活化能酶降低的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。②①考点一、酶在代谢中的作用1.专一性一种酶只能催化一种或一类化学反应使细胞代谢能够有条不紊的进行还有哪些物质具有特异性或专一性？激素tRNA转运蛋白抗体受体神经递质细胞因子考点二、酶的特性2.高效性分析：1.酶比无机催化剂的催化效率更高；2.酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。3.酶不能改变最终生成物的量。与无机催化剂相比，酶能更显著地降低反应的活化能，从而使反应更高效地进行考点二、酶的特性3.酶的作用条件温和淀粉酶37℃户外植物中的某种酶最适温度15℃ABC①低温降低酶活性，但不会破坏酶分子结构，温度适宜时，酶的催化作用可以恢复。②低温下酶空间结构稳定,所以酶一般在低温条件下保存。③在强酸强碱下，都是破坏酶的结构。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，如何证明0℃、100℃对酶活性的影响是不同的考点二、酶的特性（高考题重组）关于酶的叙述，正确的是(

)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．当温度为任一固定值时，酶的用量都会影响实验结果G.代谢终产物可反馈调节酶的活性进而调节代谢速率H.利用胃蛋白酶、蛋清和pH值为5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的影响ADG(2016·全国Ⅱ，29)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20℃)、B组(40℃)和C组(60℃)，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如右图。回答下列问题：(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是____组。B(2)在时间t1之前，如果A组温度提高10℃，那么A组酶催化反应的速度会_____。加快(3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量_____，原因是_______________________________________________________________。不变60℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加(4)生物体内酶的化学本质是_____________，其特性有_______________(答出两点即可)。蛋白质或RNA高效性和专一性对位练习☆酶促反应速率与酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反应速率表示。补充：酶促反应速率的影响曲线分析选3P77酶浓度[E]反应速率底物充足1.酶浓度在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈正相关。a底物有限bcN酶浓度反应速率0ab：在一定的酶浓度范围内（0-N），随酶浓度的增加，反应速率增加b：当酶浓度增大到某一值时（N），反应速率达到最大值，不再增加酶浓度较低，底物没有完全被酶结合底物完全被酶结合ab限制因素：bc的限制因素：酶浓度底物浓度补充：酶促反应速率的影响曲线分析2.底物浓度abcM酶浓度一定底物浓度[S]反应速率Oab：在一定底物浓度范围内（0，M），随底物浓度的增加，反应速率增加b：当底物浓度增大到某一值时（M），反应速率达到最大值，不再增加酶没有完全被底物结合酶完全被底物结合bc限制因素：酶浓度ab限制因素：底物浓度思考：再加入一定量的酶，曲线应该怎么变？补充：酶促反应速率的影响曲线分析3.温度和pH补充：酶促反应速率的影响曲线分析不同pH条件下，酶最适温度不变；不同温度条件下，酶最适pH也不变，即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85℃水中热烫处理2min,可较好地保持甜味。其原因是高温破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性如图所示为影响酶促反应的温度、pH和底物浓度与反应速率关系的曲线图，下列相关叙述错误的是（）A.影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线

的因素是pHB.甲曲线中，a点与b点限制酶促反应速率

的因素不相同C.乙曲线中，d点与f点酶的空间结构都被破坏且不能恢复D.丙曲线中，g点时对应因素升高，酶的活性不能到达h点C对位练习如胃蛋白酶原进入胃腔后，在HCl作用下，从酶原分子中脱去一个小分子肽段后，转变成有活性的胃蛋白酶。指有些酶在合成和初分泌时，不表现有催化活性，这种无活性状态的酶的前身物称为酶原。酶原在一定条件下，受某种因素的作用，酶原分子的部分肽键被水解，使分子结构发生改变，形成酶的活性中心，无活性的酶原转化成有活性的酶称酶原的激活。4.酶的激活补充：酶促反应速率的影响曲线分析大部分激活剂是无机盐离子:K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cl-、I-等。竞争性抑制剂5.酶的抑制补充：酶促反应速率的影响曲线分析非竞争性抑制剂非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合，能改变酶的构型，使酶不能与底物结合，从而使酶失去催化活性。(1)人发烧时不想吃东西，原因是体温升高导致消化酶活性降低，食物在消化道中消化缓慢。(2)唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，原因是唾液淀粉酶的最适pH为6.8，而胃液的pH为0.9～1.5。(3)胰岛素等蛋白质类或多肽类激素只能注射，不能口服，原因是口服会导致该类激素被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸而失效。固醇类激素(如性激素)和氨基酸衍生物类激素(如甲状腺激素)不会被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。酶在生活中的应用实例1．（2025·四川·高考真题）D-阿洛酮糖是一种低热量多功能糖，有助于肥胖人群的体重管理。Co2+可协助酶Y催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件（含Co2+条件）下，测定不同浓度D-果糖的转化率（转化率=产物量/底物量×100%），其变化趋势如下图。下列叙述正确的是（

）

A．升高反应温度，可进一步提高D-果糖转化率B．D-果糖的转化率越高，说明酶Y的活性越强C．若将Co2+的浓度加倍，酶促反应速率也加倍D．2h时，三组中500g·L-1果糖组产物量最高D对位练习3.下图为最适温度下酶促反应曲线，Km表示反应速率为1/2Vmax时的底物浓度。竞争性抑制剂与底物结构相似，可与底物竞争性结合酶的活性部位；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失。下列分析正确的是A.适当升高温度，Vmax和Km均会增大B.加入非竞争性抑制剂，Vmax降低C.加入竞争性抑制剂，Km值降低D.Km值越大，酶与底物亲和力越高B对位练习1.酶活性？酶活性通常如何表示？P822.探究温度对酶活性的影响实验，反应底物和检测试剂是什么？P833.探究pH对酶活性影响实验，反应底物和检测试剂是什么？P834.酶在生活中的应用？（理解）P85酶活性：酶催化特定化学反应的能力。酶活性的大小可以用酶促反应速率表示。5分钟：阅读课本P82-83，解决以下问题酶促反应速率：单位时间内反应物剩余量或产物的生成量。整理方向：课本中出现过的酶分组编号对照组实验组说明1号2号3号4号相同处理2mL过氧化氢溶液无关变量不同处理常温90℃水浴2滴FeCl3溶液2滴肝脏研磨液自变量气泡产生不明显少量较多大量因变量卫生香复燃不复燃不复燃变亮复燃结果过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样考点二、酶相关实验探究1.验证酶的高效性

①1、4号试管对照⇒酶具有催化作用。②1、3、4(或3、4)号试管对照⇒与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。4.（2023·浙江卷6月，T7）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、处理及结果如下表所示。下列叙述错误的是(

)组别甲中溶液

乙中溶液

不同时间测定的相对压强/

Ⅰ肝脏研磨液

溶液09.09.69.810.010.0Ⅱ

溶液000.10.30.50.9Ⅲ蒸馏水

溶液00000.10.1

C2.验证酶的专一性方案一酶相同、底物不同方案二底物相同、酶不同不选碘液鉴定的原因是什么？步骤1淀粉＋淀粉酶蔗糖＋淀粉酶260℃保温5min3分别加2ml斐林试剂4煮沸1min,使其停止反应现象砖红色沉淀无颜色变化结论酶具有专一性步骤1淀粉＋淀粉酶淀粉＋蔗糖酶260℃保温5min3分别加2ml斐林试剂4煮沸1min,使其停止反应现象砖红色沉淀无颜色变化结论酶具有专一性考点二、酶相关实验探究建议：淀粉酶探究温度对酶活性的影响建议：H2O2探究pH对酶活性的影响探究温度/PH对酶活性影响的实验思路考点二、酶相关实验探究3.探究温度对酶活性的影响思考：①为何不选斐林试剂鉴定？实验要严格控制温度，斐林试剂需加热H2O2常温常压可分解，加热分解更快②实验材料可不可以选H2O2?试管步骤11′22′33′淀粉溶液2mL/2mL/2mL/淀粉酶溶液/1mL/1mL/1mL不同温度下处理5min0℃60℃100℃将同一温度下的两种物质混合后保温5min，其它条件相同且适宜滴加碘液1滴1滴1滴结果(现象)变蓝不变蓝变蓝结论：酶的催化作用需要在适宜的温度下进行，温度过高或过低都会影响酶的活性。若要探究木瓜蛋白酶的最适温度，实验的基本思路是

设置一系列温度梯度，其他条件相同且适宜，分别测定木瓜蛋白酶对蛋白质的分解速率考点二、酶相关实验探究4.探究pH对酶活性的影响实验步骤一1号2号3号二各加入肝脏研磨液2滴三加蒸馏水1mL等量的5%HCl等量的5%NaOH三各加入3%过氧化氢2mL四在37℃条件下反应约5min，记录气泡产生情况实验现象几乎无气泡较多气泡几乎无气泡结论过酸、过碱会影响酶的活性，适宜pH下酶的催化效率最高思考：为什么选肝脏研磨液，而不选淀粉酶？酸性条件下淀粉会分解考点二、酶相关实验探究(2016·全国Ⅰ，3)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量B.加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量C.加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量D.加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量C对位练习

BA.温度

B.底物

C.反应时间

D.酶量6.(2024·广东卷，15)现有一种天然多糖降解酶，其肽链由4段序列以Ce5－Ay3－Bi－CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见表。关于各段序列的生物学功能，下列分析错误的是(

)对位练习A.Ay3与Ce5催化功能不同，但可能存在相互影响B.Bi无催化活性，但可判断与Ay3的催化专一性有关C.该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关D.无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关B1234561.ATP的中文名称？其中A、T、P分别代表？

结构简式？(～代表？)P862.ADP与ATP如何转化？ATP在细胞中的含量会发生较大波动吗？P86-873.ATP是如何为主动运输供能的？P884.ATP的合成与水解与吸能反应和放能反应的关系？

ATP为何被称为能量“货币”？P895分钟：大声朗读课本P85-89，解决以下问题②请写出ATP合成、ATP水解的反应式①请画出ATP的结构示意图？内容聚焦考点三、ATP的结构和功能腺苷（A）ATP（腺苷三磷酸）ADP（腺苷二磷酸）AMP（腺苷一磷酸）~~特殊的化学键两个带负电的磷酸基团之间相互排斥而具有较高的势能（不稳定）组成元素C、H、O、N、P化学组成1分子核糖+1分子腺嘌呤+3分子磷酸基团结构简式A－P~P~P结构特点远离腺苷的特殊的化学键易水解，释放出能量，也可以接受能量而重新形成含量特点在细胞中含量少，ATP与ADP的转化快1.ATP是一种高能磷酸化合物ATP与DNA、RNA、核苷酸的联系腺苷腺苷腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤考点三、ATP的结构和功能1.ATP是一种高能磷酸化合物1.（2016全国I卷29题）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

。γα一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子，因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记。对位练习2.[2021·全国甲，T30(1)]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______________________________________________

______________________________________________________________________。

合成DNA时，dATP先水解成腺嘌呤脱氧核苷酸，β位和γ位的磷酸基团脱离形成游离的磷酸，只有α位的磷酸基团参与形成DNA

对位练习细胞质基质、线粒体叶绿体光能化学能特殊化学键①ATP和ADP的相互转化，时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。②ATP和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，体现了生物界的统一性。③细胞内不需要消耗ATP的生