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第4讲 ATP与酶
知识内容展示
核心素养对接
(1)细胞内的吸能反应和放能反应
(2)ATP的化学组成和特点
(3)ATP在能量代谢中的作用
(4)酶的发现过程
(5)酶的本质、特性及其在细胞代谢中的作用
(6)影响酶作用的因素
(7)活动:探究酶的专一性
(8)活动:探究pH对过氧化氢酶的影响
生命观念
通过酶和ATP的学习,建立起结构与功能的观念
理性思维
通过分析与酶有关的曲线,ATP的生理作用,培养分析与综合、归纳与总结的能力
科学探究
通过与酶有关的实验设计与分析,培养处理实验变量的能力,分析和解释实验现象和结果、及对实验方案的评价能力
社会责任
通过分析酶在生产、生活中的应用实例,让学生关注科学、技术和社会发展
考点一 细胞与能量
1.(2018·浙江4月选考)ATP是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是( )
A.ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量
B.ATP—ADP循环使得细胞储存了大量的ATP
C.ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团
D.ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解
解析 光合作用的光反应阶段和细胞呼吸均可以产生ATP,A错误;ATP在细胞中易于再生,ATP—ADP循环不会使得细胞储存大量的ATP,B错误;ATP水解形成ADP和磷酸基团,同时释放能量,C正确;ATP中的2个高能磷酸键比较不稳定,易断裂水解,D错误。
答案 C
2.(2017·浙江4月选考)下列关于细胞中吸能反应和放能反应的叙述,错误的是( )
A.糖的氧化反应是放能反应
B.光合作用的碳反应是吸能反应
C.ATP是吸能反应和放能反应的纽带
D.氨基酸合成蛋白质的过程是放能反应
解析 氨基酸合成蛋白质的过程是小分子变为大分子,所以是吸能反应,故选D。
答案 D
本题组对应必修一P48~51细胞和能量,主要考查吸能反应和放能反应的实例、ATP的结构和功能。
1.吸能反应和放能反应
(3)吸能反应和放能反应的纽带是ATP。
2.ATP的结构与水解
3.ATP是能量通货
ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都含有“A”,在不同物质中表示的含义差别较大,结合下图作简要分析:
(1)ATP中的A为腺苷,由腺嘌呤和核糖组成。
(2)DNA中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。
(3)RNA中的A为腺嘌呤核糖核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成。
(4)核苷酸中的A为腺嘌呤。
角度1 结合吸能反应与放能反应考查物质和能量观
1.(2018·温州市六校协作体联考)下列关于吸能反应和放能反应的叙述,正确的是( )
A.吸能反应所需的能量都来自放能反应
B.细胞内的吸能反应一般和ATP的合成有关
C.放能反应释放的能量少部分转移到储能物质ATP中
D.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
解析 光合作用过程吸收光能,属于吸能反应,该反应需要的能量不是来自放能反应,而是来自光能,A错误;吸能反应一般与ATP的水解相联系,由ATP水解提供能量,B错误; 放能反应不一定合成ATP,如肌肉收缩过程中,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,这个放能反应中没有ATP的产生,C错误。
答案 D
2.(2018·名校高考联盟联考)下列关于吸能反应和放能反应的叙述,正确的是( )
A.所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化
B.吸能反应所需要的能量全部来自于放能反应
C.在肌肉收缩过程中,肌肉做功,失去能量,恢复原状,是吸能反应
D.因为ATP所含能量较多,所以能作为细胞中普遍使用的能量载体
解析 最重要的放能反应是细胞呼吸,糖的氧化分解,A正确;吸能反应所需要的能量一般来自放能反应,B错误;肌肉收缩过程中需消耗能量,属于吸能反应,肌肉做功,失去能量,恢复原状,属于放能反应,C错误;ATP在细胞中易于再生,ATP所含能量较少,D错误。
答案 A
角度2 ATP的结构、功能及与ADP的相互转化
3.(2016·全国卷Ⅰ,29)在有关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)。回答下列问题:
(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。
解析 (1)ATP水解生成ADP的过程中,
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