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2019-2020年高中生物 第四章 第17課時(shí) ATP和酶（一）課時(shí)作業(yè)（含解析）蘇教版必修1 目標(biāo)導(dǎo)航　1.解析ATP是細(xì)胞內(nèi)的能量“通貨”。2.說出酶的本質(zhì)。 一、ATP的結(jié)構(gòu)與功能 1．中文名稱：________________________。 2．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：________________，其中A代表__________________，P代表________________，～代表________________。 3．結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (1)ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種__________________化合物，含有____個(gè)高能磷酸鍵。 (2)ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。在有關(guān)酶的催化作用下，____________________易水解，釋放出大量能量。 二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化與形成場(chǎng)所 1．ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化 (1)圖中標(biāo)號(hào)名稱為：①________；②________；③________；④________。 (2)當(dāng)反應(yīng)從下向上進(jìn)行時(shí)，能量的來源：________________________________。這些能量：儲(chǔ)存在________________________________________。 (3)當(dāng)反應(yīng)從上向下進(jìn)行時(shí)，能量的來源：________________________________。這些能量的作用：________________________________。 2．ATP的形成場(chǎng)所 植物體：________________________________。 動(dòng)物體：____________________________。 三、酶和酶促反應(yīng) 1．酶是________催化劑，是活細(xì)胞產(chǎn)生的、具有________活性的一類________________。 2．酶的來源：________________。 3．酶的作用：________________。 4．酶的本質(zhì)：________________________________________________。 知識(shí)點(diǎn)一　ATP的結(jié)構(gòu)和功能 1．圖中四種化合物的化學(xué)組成中，“○”中所對(duì)應(yīng)的含義最接近的是 (　　) A．①和② B．②和③ C．③和④ D．①和④ 2．在某細(xì)胞培養(yǎng)液中加入32P標(biāo)記的磷酸分子，短時(shí)間內(nèi)分離出細(xì)胞中的ATP，發(fā)現(xiàn)其含量變化不大，但部分ATP的末端磷酸基團(tuán)已帶上放射性標(biāo)記，該現(xiàn)象能夠說明的是 (　　) ①ATP中遠(yuǎn)離腺嘌呤核苷的磷酸基團(tuán)容易水解?、?2P標(biāo)記的ATP是新合成的?、跘TP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)?、茉撨^程中ATP既有合成又有分解 A．①②③④ B．①②④ C．①②③ D．②③④ 知識(shí)點(diǎn)二　ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化 3．根據(jù)反應(yīng)式，以下說法中正確的是 (　　) A．物質(zhì)和能量都是可逆的 B．物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的 C．物質(zhì)是不可逆的，能量是可逆的 D．兩者均不可逆 4．以下是有關(guān)生物體內(nèi)ATP的敘述，其中正確的一項(xiàng)是 (　　) A．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化，在活細(xì)胞中其循環(huán)是永無休止的 B．ATP與ADP是同一種物質(zhì)的兩種形態(tài) C．生物體內(nèi)的ATP含量很多，從而保證了生命活動(dòng)所需能量的持續(xù)供應(yīng) D．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，使生物體內(nèi)各項(xiàng)化學(xué)反應(yīng)能在常溫常壓下快速順利地進(jìn)行 知識(shí)點(diǎn)三　酶和酶促反應(yīng) 5．下列有關(guān)酶的敘述，正確的是 (　　) ①酶是有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的?、谟械膹氖澄镏蝎@得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來　③活細(xì)胞一般都能產(chǎn)生酶?、芙^大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)　⑤有的酶是RNA?、廾冈诖x中有多種功能?、呙冈诩?xì)胞代謝、生殖和發(fā)育中起調(diào)控作用?、嗝钢皇瞧鸫呋饔? A．①②⑤ B．②③⑦ C．③④⑧ D．③④⑤⑧ 6．關(guān)于酶的敘述中，正確的是 (　　) A．酶只有在生物體內(nèi)才能起催化作用 B．酶都有消化作用 C．新陳代謝的調(diào)節(jié)過程需要酶的參與 D．酶都是在核糖體上合成的 基礎(chǔ)落實(shí) 1．下列關(guān)于ATP的敘述中，正確的是 (　　) A．ATP分子中所有化學(xué)鍵都儲(chǔ)存著大量的能量，所以被稱為高能磷酸化合物 B．腺嘌呤核苷三磷酸可簡(jiǎn)寫為A～P～P—P C．ATP中大量的能量都儲(chǔ)存在腺嘌呤核苷和磷酸基團(tuán)中 D．ATP中大量的能量?jī)?chǔ)存在高能磷酸鍵中 2．關(guān)于ATP的化學(xué)組成的說法中，正確的是 (　　) A．ATP和核酸共有的元素是C、H、O、N、P B．ATP中的A表示腺嘌呤 C．含有三個(gè)高能磷酸鍵 D．含有腺嘌呤和脫氧核糖 3．ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量及其生成速率是 (　　) A．很多、很快 B．很少、很慢 C．很多、很慢 D．很少、很快 4．ATP轉(zhuǎn)化為ADP可表示如下： 式中X代表 (　　) A．H2O B．O2 C．磷脂 D．磷酸 5．高等植物體內(nèi)產(chǎn)生ATP的生理過程有 (　　) A．光合作用，主動(dòng)運(yùn)輸 B．細(xì)胞呼吸，蒸騰作用 C．細(xì)胞呼吸，滲透作用 D．光合作用，細(xì)胞呼吸 6．酶具有極強(qiáng)的催化功能，其原因是 (　　) A．降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能 B．增加了反應(yīng)物之間的接觸面積 C．提高了反應(yīng)物分子的活化能 D．酶提供使反應(yīng)開始所必需的活化能 7．下圖表示人體內(nèi)某個(gè)化學(xué)反應(yīng)，下列說法正確的是 (　　) A．圖中A表示酶，A一定是蛋白質(zhì) B．圖中B表示酶，B一定是RNA C．圖中A表示酶，A一定是有機(jī)物 D．圖中A表示酶，A只能在人體內(nèi)起作用 能力提升 8．下列能使ADP含量增加的是 (　　) A．萎蔫的菜葉放在清水中 B．葡萄糖＋果糖→蔗糖 C．水分從葉片氣孔中散發(fā) D．甘油被吸收進(jìn)入小腸絨毛內(nèi)毛細(xì)淋巴管中 9．如圖表示的是ATP和ADP之間的轉(zhuǎn)化，可以確定 (　　) A．A為ADP，B為ATP B．能量1和能量2來源相同 C．酶1和酶2是同一種酶 D．X1和X2是同一種物質(zhì) 10．ATP熒光儀是專門設(shè)計(jì)用于快速檢測(cè)微生物數(shù)量的測(cè)試儀器。其工作原理是ATP的含量與活細(xì)胞的活性、種類和數(shù)量呈一定的比例關(guān)系。ATP可以和蟲熒光素相互作用而發(fā)出生物光，光的強(qiáng)度和微生物的數(shù)量呈一定的比例關(guān)系。其反應(yīng)式如下： 蟲熒光素＋ATP＋O2蟲熒光素(被氧化的)＋AMP＋CO2＋Pi＋光 下列有關(guān)ATP及ATP熒光儀工作原理的敘述，錯(cuò)誤的是 (　　) A．檢測(cè)過程中ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能 B．熒光的強(qiáng)度反映出微生物的數(shù)量 C．ATP釋放能量需要酶的參與 D．微生物體內(nèi)ATP的產(chǎn)生都需要O2的參與 11．20世紀(jì)80年代科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種RnaseP酶，是由20%蛋白質(zhì)和80%RNA組成，如果將這種酶中的蛋白質(zhì)除去，并提高M(jìn)g2＋的濃度，他們發(fā)現(xiàn)留下來的RNA仍然具有這種酶相同的活性，這一結(jié)果表明 (　　) A．酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì) B．酶是由蛋白質(zhì)組成的 C．RNA也具有生物催化作用 D．絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA 12．下列哪些過程會(huì)使細(xì)胞中ADP的含量增加 (　　) ①葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞?、谘t蛋白變成氧合血紅蛋白?、跭＋、Na＋進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞　④原尿中葡萄糖進(jìn)入腎小管上皮細(xì)胞 A．①③ B．③④ C．②③ D．①④ 13．下列關(guān)于ATP生理功能的敘述，正確的是 (　　) A．ATP是生物體內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)，因此在細(xì)胞內(nèi)含量很多 B．生物體內(nèi)的ATP是唯一的供給可利用能量的高能化合物 C．生物體內(nèi)所有反應(yīng)所消耗的能量都是由ATP水解提供的 D．生物體內(nèi)ATP中高能磷酸鍵的能量最終來自植物吸收的光能 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 綜合拓展 14．如圖是有關(guān)ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需能量的主要來源示意圖，據(jù)圖完成下列問題： (1)1分子ATP中含有______個(gè)高能磷酸鍵。 (2)圖中的a、b分別代表____________、______________。 (3)c指____________。 (4)在動(dòng)物肌細(xì)胞中，進(jìn)行②反應(yīng)時(shí)，能量來自______________________________ _______________________________________________________________________。 (5)①②反應(yīng)進(jìn)行時(shí)所需要的酶一樣嗎？為什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)進(jìn)行①反應(yīng)時(shí)能量用于____________，進(jìn)行②反應(yīng)時(shí)能量用于__________________，由此可見能量是______________，物質(zhì)是____________。 答案 課前預(yù)習(xí) 一、1.腺嘌呤核苷三磷酸　2.A—P～P～P　腺嘌呤核苷　磷酸基團(tuán)　高能磷酸鍵　 3.(1)高能磷酸　2　(2)遠(yuǎn)離A的那個(gè)高能磷酸鍵 二、1.(1)①能量?、赑i?、勖浮、蹵DP　(2)光合作用和細(xì)胞呼吸　遠(yuǎn)離腺嘌呤核苷的高能磷酸鍵內(nèi)　(3)遠(yuǎn)離腺嘌呤核苷的高能磷酸鍵水解　用于生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)　2.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體 三、1.生物　催化　特殊蛋白質(zhì)　2.活細(xì)胞產(chǎn)生　3.具有催化活性　4.有機(jī)物，其中大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA 課堂應(yīng)用 1．D　[①ATP中“A—P”代表一磷酸腺嘌呤核苷，也叫做腺嘌呤核糖核苷酸；②核苷酸中“A”是腺嘌呤；③DNA片段中“A”代表腺嘌呤脫氧核苷酸；④RNA片段中“A”代表腺嘌呤核糖核苷酸。所以只有①和④含義最接近。] 知識(shí)鏈接　(1)ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A—P～P～P，其中“～”表示高能磷酸鍵。 (2)ATP的結(jié)構(gòu)式 (3)小結(jié)：ATP分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ①組成特點(diǎn)：一個(gè)ATP分子含有1個(gè)腺嘌呤核苷和3個(gè)磷酸基團(tuán)。 ②高能磷酸鍵：一個(gè)ATP分子含有2個(gè)高能磷酸鍵，其中遠(yuǎn)離腺嘌呤核苷的高能磷酸鍵易水解和形成。 ③AMP即腺嘌呤核糖核苷酸，是構(gòu)成RNA的單體之一。 2．B　 題干中沒有信息支持“ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)”的觀點(diǎn)。 實(shí)驗(yàn)鏈接　同位素標(biāo)記法的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用 (1)概述：用同位素標(biāo)記化合物，讓它們一起運(yùn)動(dòng)、遷移，再用探測(cè)儀器進(jìn)行追蹤，可以明白化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程的方法。 (2)方法應(yīng)用：用來研究細(xì)胞內(nèi)的元素或化合物的來源、組成、分布和去向等，進(jìn)而了解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能、化學(xué)物質(zhì)的變化、反應(yīng)機(jī)理等。實(shí)例如下： ①標(biāo)記特征元素，研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，如例題中，用32P標(biāo)記磷酸分子，證明ATP中遠(yuǎn)離腺嘌呤核苷的高能磷酸鍵易分解又易合成，進(jìn)而證明ATP既有合成又有分解。 ②標(biāo)記特征化合物，探究詳細(xì)生理過程，研究生物學(xué)原理。如用3H標(biāo)記亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌過程。 3．B　[上述反應(yīng)式中，當(dāng)反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí)，屬于水解反應(yīng)，酶為水解酶，釋放的能量被生命活動(dòng)消耗掉；當(dāng)反應(yīng)向左進(jìn)行時(shí)，屬于合成反應(yīng)，酶為合成酶，能量不再是原來的能量。所以在此能量是不可逆的，但物質(zhì)是可逆的。] 方法點(diǎn)撥　ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng) 反應(yīng)式 ATP→ADP＋Pi＋能量 Pi＋ADP＋能量→ATP 類型 水解反應(yīng) 合成反應(yīng) 條件 水解酶 合成酶 場(chǎng)所 細(xì)胞膜、葉綠體 基質(zhì)、細(xì)胞核等 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、 葉綠體的類囊體膜 能量 轉(zhuǎn)化 放能 貯能 能量 去向 各種生命活動(dòng)消耗 儲(chǔ)存于ATP中 綜上所述，對(duì)反應(yīng)式“ATP ADP＋Pi＋能量”在生物體內(nèi)的過程可判斷為 “物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的，且酶也是不相同的”。 4．A　[活細(xì)胞中不停地進(jìn)行代謝，所以ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化就會(huì)不斷地進(jìn)行，ATP與ADP是兩種不同的物質(zhì)，并且ATP在生物體內(nèi)含量較低，之所以能滿足生命活動(dòng)的需要就是因?yàn)锳TP和ADP不斷的相互轉(zhuǎn)化，酶是能夠保障生物體各項(xiàng)生命活動(dòng)在常溫常壓下快速順利地進(jìn)行的必要條件。] 知識(shí)鏈接　(1)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的意義 ATP在細(xì)胞內(nèi)含量很少，ATP和ADP之間在細(xì)胞內(nèi)相互轉(zhuǎn)化十分迅速，使細(xì)胞內(nèi)ATP含量總是處于動(dòng)態(tài)平衡之中。 (2)磷酸肌酸與ATP的關(guān)系 磷酸肌酸也是高等動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的高能化合物，在動(dòng)物和人體的肌細(xì)胞內(nèi)存在且貯存量比ATP多，但不能作為生命活動(dòng)的直接能源，只是能量的一種儲(chǔ)存形式。 ①當(dāng)細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物被氧化分解釋放出能量、合成ATP數(shù)量過多時(shí)，部分ATP把能量轉(zhuǎn)移到磷酸肌酸中，轉(zhuǎn)化反應(yīng)如下： ATP＋肌酸ADP＋磷酸肌酸 ②細(xì)胞中的ATP大量減少時(shí)，磷酸肌酸與ADP反應(yīng)生成ATP，維持細(xì)胞中的ATP數(shù)量的相對(duì)穩(wěn)定。轉(zhuǎn)化反應(yīng)如下： ADP＋磷酸肌酸ATP＋肌酸 5．D　[本題主要考查酶的概念。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物?；罴?xì)胞幾乎都能產(chǎn)生酶，且酶只有催化作用。] 實(shí)驗(yàn)方法點(diǎn)撥　酶本質(zhì)的證明實(shí)驗(yàn) (1)證明某種酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì) 實(shí)驗(yàn)組：待測(cè)酶溶液＋雙縮脲試劑→檢測(cè)是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)； 對(duì)照組：已知蛋白質(zhì)溶液＋雙縮脲試劑→出現(xiàn)紫色反應(yīng)。 (2)證明某種酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA 實(shí)驗(yàn)組：待測(cè)酶溶液＋派洛寧染液→檢測(cè)是否出現(xiàn)紅色； 對(duì)照組：已知RNA溶液＋派洛寧染液→出現(xiàn)紅色。 6．C　[酶雖然是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，但它的催化作用不一定非在生物體內(nèi)，只要條件適宜，體內(nèi)體外都可起催化作用，故A項(xiàng)不正確。酶的催化作用表現(xiàn)在多方面，有的酶促進(jìn)物質(zhì)合成，有的酶促進(jìn)物質(zhì)分解，只有消化酶才能促進(jìn)消化，故B也不正確。調(diào)節(jié)新陳代謝的物質(zhì)有激素、維生素、無機(jī)鹽等，酶對(duì)代謝過程的化學(xué)反應(yīng)起催化作用，故C正確。在核糖體上合成的物質(zhì)是蛋白質(zhì)，所以只有蛋白質(zhì)類的酶才在核糖體上合成，少數(shù)RNA也是酶，不能在核糖體上合成，故D也不正確。] 知識(shí)鏈接　酶知識(shí)的正誤辨析 正確說法 錯(cuò)誤說法 產(chǎn)生 場(chǎng)所 凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生(不考慮成熟紅細(xì)胞) 具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生 化學(xué) 本質(zhì) 有機(jī)物(或多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA) 蛋白質(zhì) 作用 場(chǎng)所 既可在細(xì)胞內(nèi)，也可在細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用 只在細(xì)胞內(nèi)有催化作用 溫度 影響 低溫影響酶的活性，不破壞酶的結(jié)構(gòu)，高溫使酶變性失活 低溫引起酶的變性失活 作用 酶只起催化作用 酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能 來源 生物體內(nèi)合成 有的來源于食物 有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來 課后作業(yè) 1．D　[腺嘌呤核苷三磷酸的分子結(jié)構(gòu)式可簡(jiǎn)寫為A—P～P～P，其中，P與P之間的高能磷酸鍵儲(chǔ)存著大量的能量，所以稱為高能磷酸化合物。] 2．A　[組成ATP的化學(xué)元素有C、H、O、N、P。1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子的磷酸組成ATP，其中含有兩個(gè)高能磷酸鍵，A代表腺嘌呤核苷，由腺嘌呤和核糖組成。] 3．D　[ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量很少，生命活動(dòng)利用的能量很多，所以其生成速率很快。] 4．D　[兩者之間的相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式為：ATP ADP＋Pi＋能量。] 5．D　[高等動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生ATP的過程僅有細(xì)胞呼吸，而高等植物產(chǎn)生ATP的過程有光合作用和細(xì)胞呼吸。] 6．A　[分子從常態(tài)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。酶具有極強(qiáng)的催化功能，主要原因就是降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能。同無機(jī)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。] 7．C　[本題主要考查酶的化學(xué)本質(zhì)。酶是有催化功能的有機(jī)物，多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。酶是一種生物催化劑，反應(yīng)前后數(shù)量和性質(zhì)不變，故圖中A是酶。酶催化的場(chǎng)所可以在細(xì)胞內(nèi)，也可以在細(xì)胞外。] 8．B　[ADP含量增加，是生命活動(dòng)消耗ATP所導(dǎo)致的。水、甘油進(jìn)出細(xì)胞屬簡(jiǎn)單擴(kuò)散，不消耗能量，而物質(zhì)的合成過程需要消耗ATP。] 9．D　[由圖中能量的方向可以看出，A為ATP，B為ADP；能量1來自ATP中高能磷酸鍵的水解所釋放的化學(xué)能，能量2在動(dòng)物體內(nèi)來自有機(jī)物氧化分解釋放的化學(xué)能，在植物體內(nèi)除來自有機(jī)物氧化分解所釋放的化學(xué)能外，還可來自光能；酶1和酶2分別是水解酶和合成酶；X1和X2是同一種物質(zhì)Pi。] 10．D　[ATP→AMP，釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能，而光的強(qiáng)度反映微生物的數(shù)量。ATP的產(chǎn)生并不均需O2參與，無氧呼吸過程也可產(chǎn)生ATP。] 11．C　[由實(shí)驗(yàn)自身前后對(duì)照的結(jié)果可推知RNA具有生物催化功能。] 12．B　[葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞屬于易化擴(kuò)散，氧氣擴(kuò)散進(jìn)入紅細(xì)胞中結(jié)合成氧合血紅蛋白的過程屬于簡(jiǎn)單擴(kuò)散，兩者都不需要消耗ATP，所以ADP的含量不會(huì)增加；而K＋、Na＋進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞和原尿中葡萄糖進(jìn)入腎小管上皮細(xì)胞都屬于主動(dòng)運(yùn)輸過程，要消耗ATP，所以ADP的含量增加。] 13．D　[ATP是生物體內(nèi)的直接能源物質(zhì)，說ATP是唯一的供能物質(zhì)是錯(cuò)誤的；ATP的高能化合物，其高能磷酸鍵中儲(chǔ)存著大量的能量，但它在細(xì)胞中的含量很少，可以通過不斷再生來滿足生命活動(dòng)對(duì)能量的需要。一切能量的最終來源是光能。] 14．(1)2　(2)呼吸作用　光合作用　(3)生命活動(dòng)　(4)儲(chǔ)存在ATP中的高能磷酸鍵中的化學(xué)能　(5)不一樣，因?yàn)棰俸廷谑莾蓚€(gè)不同的反應(yīng)，而酶具有特異性　(6)合成ATP　各項(xiàng)生命活動(dòng)　不可逆的　可逆的