高考生物一輪復(fù)習(xí)分子與細(xì)胞第3單元細(xì)胞的代謝第8講酶與ATP課件.ppt

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1、生物 課標(biāo)版,第8講酶與ATP,考點(diǎn)一酶,教材研讀,一、酶的作用與本質(zhì) 1.酶的作用 酶在細(xì)胞代謝中具有催化作用。,2.酶的作用機(jī)理 (1)活化能是分子從常態(tài)轉(zhuǎn)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。 (2)酶的催化作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。,3.酶的本質(zhì) (1)酶的本質(zhì)與概念,(2)試劑檢測(cè)法鑒定酶的本質(zhì),二、酶的特性及影響因素 1.酶的特性,2.影響酶活性的因素 (1)溫度與酶活性:每種酶只能在一定限度的溫度范圍內(nèi)起作用。酶表現(xiàn)最大活性時(shí)的溫度叫做酶的最適溫度。低于這個(gè)溫度,酶活性受到抑制(或降低),溫度過(guò)高,酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,永久失活。 (2)pH與酶的活性:每種酶只能在一

2、定限度的pH范圍內(nèi)起作用。酶表現(xiàn)最大活性時(shí)的pH叫做酶的最適pH。過(guò)酸或過(guò)堿,會(huì)使酶的 空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活。,考點(diǎn)二ATP,一、ATP的結(jié)構(gòu)與功能 1.生物體中的能源物質(zhì) 細(xì)胞中的糖類(lèi)、脂肪等有機(jī)物都儲(chǔ)存著化學(xué)能,但是直接給細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量的卻是ATP。,2.ATP分子的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu),3.ATP分子的特點(diǎn) ATP分子中遠(yuǎn)離A的那個(gè)高能磷酸鍵容易水解斷裂,釋放出能量,也可以接受能量而重新形成。因此,ATP分子結(jié)構(gòu)具有不穩(wěn)定性。高能磷酸鍵水解時(shí)釋放的能量多達(dá)30.54 kJ/mol,所以說(shuō)ATP是細(xì)胞內(nèi)的 一種高能磷酸化合物。,二、ATP與ADP的轉(zhuǎn)化 1.構(gòu)成生物體的活細(xì)胞,

3、內(nèi)部時(shí)刻進(jìn)行著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,同時(shí)也就伴隨有能量的釋放和儲(chǔ)存,故把ATP比喻成細(xì)胞內(nèi)流通著的 能量“通貨”。,2.反應(yīng)式:ATPADP+Pi+能量。,3.植物細(xì)胞可以通過(guò)光合作用和細(xì)胞呼吸形成ATP,而動(dòng)物細(xì)胞只能通過(guò)細(xì)胞呼吸形成ATP。,1.判斷下列有關(guān)酶的說(shuō)法的正誤。 (1)(2015海南單科,4A)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA。() (2)(2015海南單科,4B)脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬砂焙虲O2。() (3)(2013課標(biāo),6D)酶既可以作為催化劑,也可以作為另一個(gè)反應(yīng)的底物。() (4)(2015海南單科,4C)蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類(lèi)。() (5)(2015海南單科,4

4、D)纖維素酶能夠降解植物細(xì)胞壁和細(xì)菌細(xì)胞壁。() (6)(2013安徽理綜,2C)同一個(gè)體各種體細(xì)胞酶的種類(lèi)相同、數(shù)量不同,代謝不同。() (7)高溫易使酶失活,因此冷水洗滌去污效果應(yīng)該比溫水好。(),2.判斷下列有關(guān)ATP與能源物質(zhì)說(shuō)法的正誤。 (1)每個(gè)ADP分子中含有兩個(gè)高能磷酸鍵。() (2)(2015海南單科,3D)ATP由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成。() (3)(2015海南單科,3B)ATP可為物質(zhì)跨膜運(yùn)輸提供能量。() (4)(2015海南單科,3C)ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量。() (5)(2014全國(guó),2A)線(xiàn)粒體合成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用。() (6)(201

5、4全國(guó),2B)機(jī)體在運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗ATP,睡眠時(shí)則不消耗ATP。() (7)(2014課標(biāo),1C)ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)。 () (8)線(xiàn)粒體內(nèi)膜上不能合成ATP。(),突破一有關(guān)“酶與ATP”的基礎(chǔ)判斷與曲線(xiàn)分析,考點(diǎn)突破,一、走出酶的“八個(gè)誤區(qū)”,二、突破ATP的“三個(gè)重難點(diǎn)” 1.規(guī)避ATP認(rèn)識(shí)的四個(gè)誤區(qū) (1)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化不可逆:ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,從物質(zhì)方面來(lái)看是可逆的,從酶、進(jìn)行的場(chǎng)所、能量方面來(lái)看是不可逆的。 (2)ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì),不可等同于能量:ATP是一種高能磷酸化合物,高能磷酸鍵水解時(shí)能夠釋放出高達(dá)30.54 kJ/mol的能量

6、。 (3)不可誤認(rèn)為細(xì)胞中含有大量ATP,事實(shí)上,細(xì)胞中ATP含量很少,只是ATP與ADP轉(zhuǎn)化非常迅速及時(shí)。無(wú)論是飽食還是饑餓,ATP與ADP含量都保持動(dòng)態(tài)平衡 (4)誤認(rèn)為ATP轉(zhuǎn)化為ADP不消耗水:ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱(chēng)“ATP的水解反應(yīng)”,這一過(guò)程需ATP水解酶的催化,同時(shí)也需要消耗水。蛋白質(zhì)、 脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。,2.不同物質(zhì)結(jié)構(gòu)中“A”的含義不同,3.能源物質(zhì)的“一、一、一、二”,一、?？家族e(cuò)的“三類(lèi)酶曲線(xiàn)” 1.酶的作用原理 (1)由圖可知,酶的作用原理是降低反應(yīng)的活化能。,(2)若將酶變?yōu)闊o(wú)機(jī)催化劑,則b在縱軸上向上移動(dòng)。用加熱的方法不能 降低活化能,但會(huì)提供活化

7、能。,2.酶的特性 (1)圖1中加酶的曲線(xiàn)和加無(wú)機(jī)催化劑的曲線(xiàn)比較表明酶具有高效性。 (2)圖2中兩曲線(xiàn)比較表明酶具有專(zhuān)一性。,3.影響酶促反應(yīng)速率的因素 (1)分析圖1和圖2:溫度或pH通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響酶促反應(yīng)速率。 (2)分析圖3:OP段酶促反應(yīng)速率的限制因素是底物濃度,P點(diǎn)以后酶促反應(yīng)速率的限制因素則是酶濃度等。,二、“曲線(xiàn)法”分析ATP與O2供給量的關(guān)系 甲圖乙圖 1.甲圖表示ATP產(chǎn)生量與O2供給量的關(guān)系 (1)A點(diǎn)表示在無(wú)氧條件下,細(xì)胞可通過(guò)無(wú)氧呼吸分解有機(jī)物,產(chǎn)生少量ATP。,(2)AB段表示隨O2供給量增多,有氧呼吸明顯加強(qiáng),通過(guò)有氧呼吸分解有 機(jī)物釋放的能量增多

8、,ATP的產(chǎn)生量隨之增加。 (3)BC段表示O2供給量超過(guò)一定范圍后,ATP的產(chǎn)生量不再增加,此時(shí)的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。,2.乙圖可表示哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞,其ATP來(lái)自無(wú)氧呼吸,與O2無(wú)關(guān)。,考向一以基礎(chǔ)判斷的形式,考查酶與ATP知識(shí) 1.(2017湖北荊州中學(xué)摸底考,12)下列關(guān)于酶的敘述,正確的是() A.酶具有催化作用并都能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色 B.細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行與酶的專(zhuān)一性有關(guān) C.酶適宜在最適溫度及最適pH條件下長(zhǎng)期保存 D.可用過(guò)氧化氫作底物來(lái)探究溫度對(duì)酶活性的影響 答案B大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色,而少數(shù)酶是RNA,RNA不能與雙縮脲反

9、應(yīng)呈現(xiàn)紫色,A錯(cuò)誤;每一種酶只能催化一種或者一類(lèi)化學(xué)反應(yīng),這是細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行的重要原因,B正確;在最適溫度和pH條件下,酶的活性最強(qiáng),不適合酶的長(zhǎng)期保存,C錯(cuò)誤;過(guò)氧化氫高溫易分解,所以一般不選擇過(guò)氧化氫溶液作為底物來(lái)探究溫度對(duì)酶活性的影響,D錯(cuò)誤。,,2.(2015海南單科,3,2分)ATP是直接為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量的有機(jī)物。關(guān)于ATP的敘述,錯(cuò)誤的是() A.酒精發(fā)酵過(guò)程中有ATP生成 B.ATP可為物質(zhì)跨膜運(yùn)輸提供能量 C.ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量 D.ATP由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成 答案D本題主要考查ATP的相關(guān)知識(shí)。酒精發(fā)酵即無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳,同時(shí)

10、釋放少量能量,該過(guò)程中有ATP生成,A項(xiàng)正確;物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞饺绻侵鲃?dòng)運(yùn)輸,需要消耗能量,這部分能量可由ATP提供,B項(xiàng)正確;ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量,C項(xiàng)正確;ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸組成,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,,考向二借助曲線(xiàn)或模型,考查酶與ATP 3.(2016遼寧沈陽(yáng)東北育才中學(xué)二模,13)下圖表示的是在最適溫度下,反應(yīng)物濃度對(duì)胃蛋白酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(),A.若在A點(diǎn)時(shí)溫度升高10 ,則反應(yīng)速率加快 B.若在A點(diǎn)時(shí)溫度升高10 ,則反應(yīng)速率不變 C.若在B點(diǎn)時(shí)往混合物內(nèi)加入少量胃蛋白酶,則反應(yīng)速率會(huì)加快 D.若在B點(diǎn)時(shí)往混合物內(nèi)加入少量胃蛋白酶,則

11、反應(yīng)速率不變 答案C圖中曲線(xiàn)為最適溫度下得到的,若溫度升高10 ,酶促反應(yīng)速率會(huì)下降,A、B錯(cuò)誤;B點(diǎn)時(shí)限制反應(yīng)速率的因素包括酶的量,故往混合物內(nèi)加入少量胃蛋白酶,則反應(yīng)速率會(huì)加快,C正確、D錯(cuò)誤。,,4.(2016河北定州中學(xué)第一次月考,13)據(jù)圖判斷,有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是() A.酶1能催化ATP甲,但不能催化甲乙,表明酶1具有專(zhuān)一性 B.圖中含有磷酸鍵的化合物有三種 C.丙物質(zhì)為腺苷,丁可用于某些脂質(zhì)的合成 D.ATP為生命活動(dòng)提供能量需要經(jīng)過(guò)圖示的整個(gè)過(guò)程,答案D根據(jù)磷酸基團(tuán)可判斷甲、乙、丙、丁分別為ADP、AMP、 腺苷和Pi,酶13分別催化ATP、ADP和AMP的水解。不同種酶對(duì)應(yīng)不同

12、底物,可反映酶的專(zhuān)一性,A正確;圖中ATP、物質(zhì)甲、物質(zhì)乙均含有磷酸鍵,B正確;丙物質(zhì)為腺苷,丁物質(zhì)為磷酸,磷酸可用于磷脂的合成,C正確;ATP為生命活動(dòng)提供能量需經(jīng)過(guò)圖示的ATP甲過(guò)程,D錯(cuò)誤。,突破二分類(lèi)突破酶的本質(zhì)與特性的實(shí)驗(yàn)探究 1.梯度法探究酶的最適溫度或最適pH (1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)程序,2.對(duì)比法驗(yàn)證酶的作用及高效性與專(zhuān)一性 (1)酶的催化作用實(shí)驗(yàn)探究 對(duì)照組:反應(yīng)物+清水反應(yīng)物不被分解; 實(shí)驗(yàn)組:反應(yīng)物+等量的相應(yīng)酶溶液反應(yīng)物被分解。 (2)酶的專(zhuān)一性實(shí)驗(yàn)探究:此實(shí)驗(yàn)中的自變量可以是不同反應(yīng)物,也可以是不同酶溶液,因變量是反應(yīng)物是否被分解。 設(shè)計(jì)思路一:換反應(yīng)物不

13、換酶 實(shí)驗(yàn)組:反應(yīng)物+相應(yīng)酶溶液反應(yīng)物被分解; 對(duì)照組:另一反應(yīng)物+等量相同酶溶液反應(yīng)物不被分解。 設(shè)計(jì)思路二:換酶不換反應(yīng)物 實(shí)驗(yàn)組:反應(yīng)物+相應(yīng)酶溶液反應(yīng)物被分解;,對(duì)照組:相同反應(yīng)物+等量另一種酶溶液反應(yīng)物不被分解。 (3)酶的高效性實(shí)驗(yàn)探究 對(duì)照組:反應(yīng)物+無(wú)機(jī)催化劑底物分解速率; 實(shí)驗(yàn)組:反應(yīng)物+等量酶溶液底物分解速率。 實(shí)驗(yàn)中自變量是無(wú)機(jī)催化劑和酶,因變量是底物分解速率。,考向一借助實(shí)驗(yàn)分析或基礎(chǔ)判斷,考查有關(guān)酶的對(duì)照實(shí)驗(yàn) 1.(2016山東萊州一中第一次質(zhì)量檢測(cè),20)下列有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)正確的是() A.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性 B.利用過(guò)氧化氫和過(guò)氧化氫酶探

14、究溫度對(duì)酶活性的影響 C.利用過(guò)氧化氫、鮮肝勻漿和FeCl3研究酶的高效性 D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為5、7、9的緩沖液驗(yàn)證pH對(duì)酶活性的影響 答案C碘液不能用于檢測(cè)蔗糖是否水解,A錯(cuò)誤;過(guò)氧化氫在高溫下分解加快,從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,B錯(cuò)誤;比較過(guò)氧化氫在過(guò)氧化氫酶(鮮肝中)和Fe3+(無(wú)機(jī)催化劑)作用下分解的快慢可證明酶的高效性,C正確;胃蛋白酶的最適pH為1.5,D項(xiàng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)缺乏最適pH的組別,D錯(cuò)誤。,,2.(2016河北衡水中學(xué)四調(diào),10)在研究不同金屬離子對(duì)某水解酶活性的影響時(shí),得到如表結(jié)果。下列分析不正確的是(),A.Mn2+降低了反應(yīng)過(guò)程的活化能 B.Co2+或Mg2+可能

15、導(dǎo)致酶結(jié)構(gòu)的改變使其活性降低 C.不同離子對(duì)酶的活性有提高或降低作用 D.該水解酶的用量是實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量,答案AMn2+提高了酶的活性,從而使酶更有效地降低反應(yīng)的活化能, 而Mn2+本身不能降低反應(yīng)過(guò)程的活化能,A錯(cuò)誤。,,考向二以實(shí)驗(yàn)探究的形式考查探究影響酶活性的因素 3.(2016福建福州一中,41)為探究“影響酶活性的因素”,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,見(jiàn)表:,(1)請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):應(yīng)為。 (2)2、3號(hào)試管為一組對(duì)照實(shí)驗(yàn),本實(shí)驗(yàn)中要探究的自變量是,請(qǐng)為該組實(shí)驗(yàn)擬定一個(gè)課題名稱(chēng)。 (3)本實(shí)驗(yàn)的因變量可以通過(guò)觀察來(lái)確定。 (4)在1、2號(hào)試管所研究的問(wèn)題中,溫度屬于變量。,答案(1)37 水浴;pH=1.5(2)溫度探究溫度對(duì)胃蛋白酶活性的影響 (3)相同時(shí)間內(nèi)瘦肉塊的體積變化(或記錄瘦肉塊消失所用的時(shí)間)(4)無(wú)關(guān) 解析(1)本實(shí)驗(yàn)自變量為溫度和pH,1號(hào)和2號(hào)為一組自變量是pH的對(duì)照實(shí)驗(yàn),2號(hào)和3號(hào)為一組自變量是溫度的對(duì)照實(shí)驗(yàn),故應(yīng)為37 水浴;pH=1.5。(2)2、3號(hào)試管的單一變量是溫度,所以該組實(shí)驗(yàn)研究的是溫度對(duì)胃蛋白酶活性的影響。(3)本實(shí)驗(yàn)的因變量是胃蛋白酶的活性,可以通過(guò)觀察相同時(shí)間內(nèi)瘦肉塊的體積變化(或記錄瘦肉塊消失所用的時(shí)間)來(lái)確定。(4)1、2號(hào)試管組成的對(duì)照實(shí)驗(yàn)中單一變量是pH,溫度等屬于無(wú)關(guān)變量。,