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专题三:代谢中的ATP和酶之核心考点
[重温考纲] 1.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)。2.酶在代谢中的作用(Ⅱ)。
核心考点1 能量代谢中的ATP
一、要点整合
1.理清ATP结构的组成与特点
(1)1分子ATP=1分子腺苷+3分子磷酸基团。
(2)ATP中含有两个高能磷酸键,其中远离腺苷的高能磷酸键容易水解与合成。
2.理解ATP与ADP的转化
(1)ATP的产生途径
①光合作用:发生在叶绿体的类囊体的薄膜上的光反应。
光合色素吸收的光能+ADP+PiATP
②细胞呼吸:发生在细胞质基质和线粒体中。
细胞呼吸释放的化学能+ADP+PiATP
(2)ATP的消耗途径
ATPADP+Pi+能量
ATP水解释放的能量用于细胞中的各种耗能反应,如主动运输、物质合成、肌肉收缩等。
(3)ATP与ADP的相互转化。
提醒 (1)ATP≠能量
ATP是一种高能磷酸化合物,是一种储能物质,不能将两者等同起来。
(2)生命活动需要消耗大量能量,但细胞中ATP含量很少。其供应依赖于ATP与ADP间快速转化。
(3)ATP合成时可产生水,ATP水解时需耗水。
(4)除光能、有机物中化学能之外,硝化细菌等化能合成作用的细菌可利用体外无机物(如NH3)氧化时所释放能量来合成ATP。
3.ATP与DNA、RNA的联系
ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都有“A”,但在不同物质中表示的含义不同,如图所示:
二、考向设计
设计1 围绕ATP的结构与功能考查理解能力
1.(2014·大纲,2)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述,错误的是( )[来源:Zxxk.Com]
AATP可在细胞核中发挥作用
B.机体在运动时消耗ATP,睡眠时则不消耗ATP
C.在有氧与缺氧的条件下,细胞质基质中都能形成ATP
D.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于细胞呼吸
【答案】B
2.(2017·清远华侨中学一模)关于ATP的叙述错误的是( )
A.ATP的水解需要酶参与
B.酶的合成需要消耗ATP
C.酶促反应都要消耗ATP
D.核糖可作为合成ATP和RNA的原料[来源:Z+xx+k.Com]
C
设计2 围绕ATP结构与功能考查获取信息的能力
3.科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素,其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能,传递给负责能量生产的组织细胞,而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫的ATP生成量将会增加,黑暗时蚜虫的ATP含量会下降。下列有关叙述正确的是( )
A.正常情况下蚜虫在黑暗中合成ATP时会伴随着O2的消耗
B.蚜虫合成ATP时所需能量仅仅来自细胞呼吸
C.蚜虫做同一强度的运动时,阳光下和黑暗中的ATP消耗量不一样
D.蚜虫ATP含量在阳光下比黑暗时多,说明其体内的ATP含量不稳定
【答案】A
【解析】由题干信息可知,蚜虫合成ATP所需能量还可来自于类胡萝卜素吸收的光能;蚜虫做同一强度的运动消耗ATP的量是一样的;ATP与ADP的相互转化处于动态平衡中。学*科网
4.(2016·全国Ⅰ,29节选)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。
【答案】(1)γ (2)α
【解析】(1)ATP水解生成ADP的过程中,断裂的是远离腺苷A的那个高能磷酸键即β位和γ位之间的高能磷酸键,即γ位磷酸基团转移到DNA末端。要将32P标记到DNA上,带有32P的磷酸基团应在ATP的γ位上。(2)dATP脱去β位和γ位的磷酸基团后为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,即DNA的基本组成单位之一,用dATP为原料合成DNA时,要将32P标记到新合成的DNA上,则32P应在dATP的α位上。[来源:学.科.网Z.X.X.K]
2 酶在代谢中的作用
一、要点整合
1.理清酶的作用机理、特性及影响因素的3类曲线
(1)酶的作用原理
[来源:Z§xx§k.Com]
①
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)酶的特性的曲线
①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较表明:酶具有高效性。
②图2中两曲线比较表明:酶具有专一性。
(3)各因素对酶促反应速率的影响曲线
①分析图3和图4:温度或pH通过影响酶
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