考纲内容
考纲解读
1．酶在代谢中的作用（Ⅱ）；
2．ATP在能量代谢中的作用（Ⅱ）。
1．能说出酶的发现历程，体验科学方法对科学研究的重要性；能概述酶的概念及酶促反应的原理；能举例说明酶的特性。
2．能描述ATP的化学组成和特点；能描述ATP与ADP相互转化的过程；能概述ATP在生命活动中的作用和意义。
一、酶的本质、作用和特性
1．酶的概念剖析
（1）本质与作用
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
主要是细胞核（真核细胞）
来源
一般来说，活细胞（哺乳动物成熟的红细胞除外）都能产生酶
作用场所
细胞内、外或生物体外均可
生理功能
生物催化作用
（2）作用机理
降低化学反应的活化能（分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量），曲线分析如下：
①ac和bc段分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能。
②若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。
2．酶的特性
（1）高效性：催化效率大约是无机催化剂的～倍。曲线分析如下：
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。因此，酶不能（“能”或“不能”）改变最终生成物的量。
（2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。图像分析如下：
①图中A表示酶，B表示被催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被酶催化的物质。
②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。
（3）作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。高温、过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏而失活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。曲线分析如下：
①分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。
②分析图A、B中曲线的起点和终点可知：过酸、过碱、高温都会使酶失去活性，而低温只是使酶的活性降低。前者都会使酶的空间结构遭到破坏，而后者并未破坏酶的分子结构。
二、探究影响酶活性的因素
1．实验原理
（1）探究温度对酶活性的影响
①反应原理：
②鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。
（2）探究pH对酶活性的影响
①反应原理（用反应式表示）：
②鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2产生量的多少。
2．实验步骤
（1）温度对酶活性的影响
实验操作内容
试管1
试管2
试管3
底物控制
2mL3%的可溶性淀粉溶液
温度控制
60℃热水
沸水
冰块
酶控制
1mL相同温度的2%新鲜淀粉酶溶液
试剂控制
等量的碘液
观察指标
检测是否出现蓝色及蓝色的深浅
（2）pH对酶活性的影响
实验操作内容
试管1
试管2
试管3
底物控制
2mL3%的过氧化氢溶液
pH控制
1mL蒸馏水
1mL5%的HCl
1mL5%的NaOH
酶控制
2滴过氧化氢酶溶液
观察指标
气泡的产生量
三、ATP的结构和功能
1．ATP的结构
（1）元素组成：C、H、O、N、P。
（2）化学组成：1分子腺苷和3分子磷酸基团。
（3）结构式：
由结构式可看出，ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个腺苷、二个高能磷酸键、三个磷酸基团。
2．ATP在细胞代谢中的作用
（1）ATP与ADP的相互转化
ATP的合成
ATP的水解
反应式
ADP＋Pi＋能量→ATP
ATP→ADP＋Pi＋能量
所需酶
ATP合成酶
ATP水解酶
能量来源
光能（光合作用），化学能（细胞呼吸）
储存于高能磷酸键中的能量
能量去路
储存于形成的高能磷酸键中
用于各项生命活动
反应场所
细胞质基质、线粒体、叶绿体
生物体的需能部位
（2）ATP的形成途径
（3）ATP产生量与O2供给量、呼吸强度的关系
1．正确理解有关酶的本质和作用
项目
错误说法
正确理解
产生场所
具有分泌功能的细胞才能产生
活细胞（不考虑哺乳动物成熟的红细胞等）
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；高温使酶变性失活
作用
酶具有调节、催化等多种功能
酶只起催化作用
来源
有的可来源于食物等
酶只在生物体内合成
2．对比法探究酶的高效性和专一性
（1）高效性
①设计思路：通过将不同类型催化剂（主要是酶与无机催化剂）催化底物的反应速率进行比较，得出结论。
②设计方案
项目
实验组
对照组
材料
等量的同一种底物
试剂
与底物相对应的酶溶液
等量的无机催化剂
现象
反应速度很快，或反应用时短
反应速度缓慢，或反应用时长
结论
酶具有高效性
（2）专一性
①设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。
②设计方案
项目
方案一
方案二
实验组
对照组
实验组
对照组
材料
同种底物（等量）
与酶相对应的底物
另外一种底物
试剂
与底物相对应的酶
另外一种酶
同一种酶（等量）
现象
发生反应
不发生反应
发生反应
不发生反应
结论
酶具有专一性
酶具有专一性
3．联想法记忆具有“专一性（特异性）”的五类物质
（1）酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。
（2）载体蛋白：某些物质通过细胞膜时需要载体蛋白协助，不同物质所需载体不同，载体蛋白的专一性是细胞膜选择透过性的基础。
（3）激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。
（4）tRNA：tRNA有61种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
（5）抗体：抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。
4．ATP与ADP的相互转化
（1）ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需要酶的催化，同时也需要消耗水。凡是大分子有机物（如蛋白质、糖原、淀粉等）的水解都需要消耗水。
（2）ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能，可直接用于各项生命活动（光反应阶段合成的ATP只用于暗反应）；而合成ATP所需能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用中吸收的光能。
5．规避对ATP认识上的四个误区
（1）误认为ATP与ADP的相互转化是可逆反应：ATP与ADP的相互转化过程中，物质可重复利用，但能量不可循环利用，且所需的酶也不同。
（2）误认为ATP转化为ADP不消耗水：ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需要酶的催化，同时也需要消耗水。
（3）误认为ATP就是能量：ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物质，不能将两者等同起来。
（4）误认为细胞中含有大量ATP：生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重复利用，只要提供能量（光能或化学能），生物体就可不断合成ATP，满足生物体的需要。
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