浙江新高考备战2020年高考生物 考点一遍过03 酶与ATP（含解析）

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.考点03酶与ATP高考频度：★★★★☆难易程度：★★☆☆☆考向一ATP一、吸能、放能反应和ATP的结构1．能量的转化（1）化学能：活细胞中的各种分子，由于其中原子的排列而具有势能，是细胞内最主要的能量形式。（2）能量的转换：细胞中的“燃料分子”（如葡萄糖）被氧化时释放的化学能，用于各种生命活动。（3）能量守恒定律：能量只能从一种形式转变为另一种形式，既不会被消灭，也不能被创造。生物体内或细胞中发生的只是各种能量形式的相互转变。2．吸能反应和放能反应（1）吸能反应①概念：产物分子中的势能比反应物分子中的势能高的反应。②举例：如光合作用、氨基酸合成蛋白质的反应等。（2）放能反应①概念：产物分子中的势能比反应物分子中的势能低的反应。②举例：细胞呼吸等。（3）吸能反应与放能反应的联系①吸能反应常利用放能反应所产生的能量。②ATP是细胞中放能反应和吸能反应的纽带。3．ATP的结构（1）中文名称：腺苷三磷酸。（2）结构简式及符号含义2a：腺嘌呤；b：核糖；c：磷酸基团；d：高能磷酸键。（3）结构特点①ATP是细胞内普遍存在的高能磷酸化合物，含有两个高能磷酸键。②ATP化学性质不稳定。连接两个磷酸基团之间的高能磷酸键不稳定，③易水解，高能磷酸键释放的能量比连接在糖分子上的普通磷酸键要多。二、ATP—ADP循环1．ATP—ADP循环的过程2．ATP—ADP循环与吸能反应、放能反应的关系（1）原理将ATP水解这一放能反应所释放的能量用于另一吸能反应。（2）举例在肌肉收缩过程中，ATP先使肌肉中的能量增加，改变形状，这是吸能反应。然后肌肉做功，失去能量，恢复原状，这是放能反应。3．意义：ATP是细胞中普遍使用的能量载体，又称为“能量通货”。1．下列有关ATP的结构与功能的叙述中，正确的是A．ATP分子脱去两个磷酸基团以后的剩余部分就成为DNA的基本组成单位中的一种B．ATP与ADP的转化过程是可逆反应C．ATP被称为高能化合物，是因为第二个磷酸基很容易从ATP上脱离释放能量D．放能反应一般与ATP的合成有关【答案】D3【解析】ATP分子脱去两个磷酸基团以后的剩余部分称为腺嘌呤核糖核苷酸，为RNA的基本组成单位中的一种，A项错误；ATP与ADP的转化过程，物质是可逆的，但能量不可逆，所需的酶不同，所以不是可逆反应，B项错误；ATP被称为高能化合物，是因为远离腺苷的高能磷酸键很容易从ATP上脱离释放能量，C项错误；细胞内的放能反应一般与ATP的合成反应相关联，D项正确。2．下列关于人体内某组织细胞的细胞呼吸过程和ATP-ADP循环示意图的叙述，正确的是A．厌氧呼吸各阶段释放的能量都可用来合成ATPB．蛋白质的合成过程需要反应①供能C．需氧呼吸过程中氧气的消耗伴随反应②的发生D．能量2可用于乳酸在人体肝脏再生成葡萄糖【答案】D【解析】ATP是直接的能源物质，ATP的结构简式是“A-P～P～P”，其中“A”是腺苷，由1分子腺嘌呤和1分子核糖组成，“～”是高能磷酸键，远离腺苷的高能磷酸键，容易断裂，释放其中的能量，供机体生命活动需要，ATP水解形成ADP和Pi，ADP和Pi吸收能量又合成ATP，细胞依赖于ADP和ATP的相互转化，满足机体对能量的需求；由题图可知，能量1来源于光合作用和细胞呼吸，能量2来源于ATP水解过程。厌氧呼吸种只有第一阶段释放的能量中少部分可用来合成ATP，A错误；蛋白质合成所需能量来源于能量②ATP水解，B错误；反应②ATP水解中，一般是远离A的高能磷酸键断裂，C错误；能量②来源于ATP水解，可用于除暗反应外的各项生命活动，D正确。【归纳总结】1．ATP的组成元素为C、H、O、N、P；含有3个磷酸基团，2个高能磷酸键；ATP彻底水解会得到腺嘌呤、核糖和磷酸；ATP去掉两个磷酸基团后形成的结构就是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一。2．ATP是直接能源物质的验证用小刀将数只萤火虫的发光器割下，使其干燥后研成粉末。取两支试管，分别标上A、B，各加入2mL水和等量的萤火虫发光器研磨粉末，结果发现两支试管中均有短时间的黄色荧光出现。一段时间后黄色荧光消失，再分别进行处理后出现的结果如图：4（1）加入葡萄糖的试管A不发出黄色荧光说明葡萄糖不是直接供能物质。（2）加入ATP溶液的试管B能持续发光，说明ATP是直接供能物质。3．下列有关细胞ATP的叙述中，错误的是A．在细胞中含量很少B．ATP与ADP在一定条件下可以相互转化C．ATP是细胞内“能量通货”D．ATP分子有两个高能磷酸键，两个磷酸基团【答案】D【解析】ATP中文名称叫三磷酸腺苷，结构简式A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。水解时远离A的磷酸键易断裂。ATP的作用：新陈代谢所需能量的直接来源。ATP在细胞内含量很少，但在细胞内的转化速度很快。细胞内ATP的含量很少，但消耗量很大，这依赖于ATP和ADP之间的迅速转化来实现，A正确；ATP和ADP在一定条件下可迅速转化，保证了机体对能量的需求，B正确；ATP是细胞内的能量“通货”，C正确；ATP分子有两个高能磷酸键，三个磷酸基团，D错误。4．下图是ATP的结构示意图，其中①、②、③表示化学键。下列叙述错误的是A．ATP中核糖和磷酸基团通过①相互连接B．ATP中磷酸基团之间都是通过高能磷酸键相互连接的C．形成③所需的能量可来源于光能或化学能D．细胞内的吸能反应所需能量都是由③断裂后直接提供5【答案】D【解析】ATP由1分子含氮碱基，1分子核糖和3分子磷酸基团组成，分析题图可知，②③是高能磷酸键，①是核糖和磷酸基团之间的化学键。由题图可知，ATP中核糖和磷酸基团通过①相互连接，A正确；②③是高能磷酸键，ATP中磷酸基团之间都是通过高能磷酸键相互连接的，B正确；形成③所需的能量可来源于光合作用的光能或呼吸作用中有机物中的化学能，C正确；一般情况下，细胞内的吸能反应所需能量是由③断裂后直接提供，但②断裂产生的能量也可用于细胞内的吸能反应，D错误。【归纳总结】1．ATP与ADP的相互转化（1）ATP与ADP在细胞内的相互转化是十分迅速的，且物质可以重复利用，因此，能满足生命活动对能量的需要。（2）ATP在生物体内含量很低，但是ATP与ADP在细胞内的转化十分迅速，从而使细胞内ATP的含量总是处于动态平衡中。（3）ATP与ADP间的相互转化过程不可逆反应式ATP――→酶ADP＋Pi＋能量能量＋Pi＋ADP――→酶ATP类型水解反应合成反应场所活细胞内多种场所细胞质基质、线粒体、叶绿体能量转化放能——与吸能反应相联系储能——与放能反应相联系能量来源高能磷酸键有机物和光能能量去向用于各项生命活动储存于ATP中综上所述，ATP和ADP相互转化的过程应判断为“物质是可逆的，能量是不可逆的”或解释为“物质是可以循环利用的，能量是不能循环的”。65．下列关于ATP的说法正确的是A．ATP中的A代表腺嘌呤、P代表磷酸基团B．ATP中有三个高能磷酸键C．ATP﹣ADP循环使得细胞贮存了大量的ATPD．ATP水解释放的能量可用于吸能反应【答案】D【解析】ATP是生物体的直接能源物质，ATP在细胞内数量并不很多，可以和ADP迅速转化形成。人和动物体内产生ATP的生理过程只有呼吸作用，高等植物体内产生ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸，ATP中的能量可用于各种生命活动，可以转变为光能、化学能等，但形成ATP的能量来自于呼吸作用释放的能量或植物的光合作用。ATP中的“A”是腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成，A错误；ATP中有2个高能磷酸键，B错误；ATP在细胞内的含量不高，但合成速度很快，C错误；ATP水解释放的能量可用于吸能反应，D正确。6．分析ATP与ADP相互转化的示意图（如图所示），回答下列问题：（1）图中Pi代表无机磷酸，则B为________，C为________。（2）E不是物质，E1的来源是______________________________________________________，E2的来源是____________________。（3）人体肌肉细胞的收缩与图中________（用图中字母和箭头表示）过程有关。【答案】（1）ATPADP（2）光能或有机物氧化分解释放的能量ATP中高能磷酸键断裂释放出的能量（3）B→C【解析】（1）在ATP和ADP的相互转化过程中，ATP水解产生Pi，合成则需要Pi，通过分析示意图可判断出B为ATP，C为ADP。（2）光能或生物化学反应释放的能量可用于形成ATP。ATP水解时，其末端的高能磷酸键断裂释放能量。（3）肌肉收缩是耗能过程，由ATP直接供能，与图中B→C这一过程有关。7考向二酶的本质及其作用一、酶的发现、酶是生物催化剂1．酶的发现（1）18世纪末：斯帕兰扎尼证明鹰胃液中有一种能消化肉的物质。（2）19世纪巴斯德认为酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果李比希认为酒精发酵最多只需要酵母菌中某种物质的参与而已（3）1897年：毕希纳发现促使酒精发酵的是酶。（4）1926年：萨母纳尔分离得到脲酶结晶，才弄明白酶的本质是蛋白质。2．酶的本质（1）合成场所：活细胞内。（2）化学本质：具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，极少数是RNA。3．酶是生物催化剂（1）特点：促使反应物发生化学变化，本身却不发生化学变化。（2）底物：受酶催化而发生化学反应的分子叫底物。（3）酶催化底物反应的机理①“钥匙与锁”的原理②酶促反应过程底物＋酶→酶－底物复合物→复合物形状发生一定变化→酶＋产物。4．酶的活性：酶作用的强弱可用酶活性表示。5．酶的产生部位、本质、功能和特性项目错误说法解释产生场所具有分泌功能的细胞活细胞（哺乳动物成熟红细胞等极少数特殊8细胞除外）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，不会使酶变性失活作用酶具有催化、调节等多种功能酶只有催化功能来源有的可来自食物等酶只能在细胞内合成1．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下图所示。下列分析错误的是A．甲酶可能是具有催化功能的RNAB．乙酶的化学本质为蛋白质C．形成“酶——底物复合物”时，酶分子结构不会发生改变D．酶作用的强弱可用酶活性表示【答案】C【解析】由题图知，甲酶在用蛋白酶处理过程中其活性一直不变且不为零，说明甲酶能够抗蛋白酶的降解，甲酶不是蛋白质，那么可能是具有催化功能的RNA，A正确；蛋白酶可催化蛋白质的水解，由题图知，乙酶在用蛋白酶处理过程中其活性降低，由此可知乙酶的化学本质是蛋白质，B正确；当酶分子与底物分子接近时，酶蛋白受底物分子诱导，其构象发生有利底物结合的变化，C错误；酶作用的强弱可用酶活性表示，D正确。2．下图是某种酶催化底物发生反应的过程示意图，下列叙述错误的是A．图示反应过程还有水的产生B．该图能体现酶催化作用的专一性9C．底物与酶能否结合与酶的结构有关D．酶在催化过程中的形状改变是不可逆的【答案】D【解析】图示为酶催化的氨基酸的脱水缩合过程，产物是二肽和水，A正确；酶的催化作用具有专一性；B正确；底物与酶能否结合与酶的结构有关，C正确；酶在催化过程中的形状改变是可逆的，D错误。【归纳总结】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细胞内、外或生物体外均可生理功能具有生物催化作用作用原理降低化学反应的活化能2．酶与无机催化剂的比较（1）共同点：可以促使反应物发生化学变化，加快反应速率，但酶本身并不发生化学变化。（2）不同点：无机催化剂一般需要在高温、高压的条件下才起催化作用，而酶在生物体内发生催化作用，是在温和的条件下进行的。3．酶的基本组成单位是A．蛋白质B．氨基酸10C．氨基酸或核糖核苷酸D．氨基酸和核糖核