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1、
第1講 酶與ATP
考綱考情
考查內(nèi)容
等級要求
考查詳情
酶在代謝中的作用
B
17年—單選—T12考查酶的特性及實(shí)驗(yàn)分析能力
16年—單選—T8以酶為材料,考查實(shí)驗(yàn)分析的相關(guān)知識
15年—單選—T7考查酶的活性
14年—單選—T18考查酶的特性和酶活性的影響因素
13年—單選—T19考查酶的特性
ATP在能量代謝中的作用
B
14年—單選—T1考查ATP的結(jié)構(gòu)
14年—單選—T14考查ATP在能量代謝中的作用
探究影響酶活性的因素
c
13年—多選—T23結(jié)合圖形考查探究影響酶活性的因素
知識整合
一、酶
1.酶的本質(zhì)和作用
化學(xué)本質(zhì)
2、絕大多數(shù)是________
少數(shù)是________
合成原料
________
________
合成場所
________
________
來源
一般來說,________都能產(chǎn)生酶
生理功能
具有________作用
作用原理
降低化學(xué)反應(yīng)的________
2.酶的特性
(1)________:催化效率約是無機(jī)催化劑的107~1013倍。
(2)________:每一種酶只能催化________化學(xué)反應(yīng)。
(3)作用條件較溫和:在最適____________條件下,酶的活性最高。
3.影響酶促反應(yīng)速率的因素:________、________、___
3、_____和________等。
二、探究影響酶活性的因素——pH
1.實(shí)驗(yàn)原理
(1)反應(yīng)原理:2H2O2過氧化氫酶,F________。
(2)鑒定原理:pH影響酶的活性,從而影響________的生成量??赏ㄟ^氣泡生成量的多少,及濾紙片________,直至 ______________所需時(shí)間的長短來檢驗(yàn)O2生成量的多少。
2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:pH對________有影響。
3.實(shí)驗(yàn)實(shí)質(zhì):pH對酶活性的影響是通過改變____________等發(fā)揮作用的。
三、ATP
1.細(xì)胞的能量“通貨”——ATP
(1)寫出ATP的結(jié)構(gòu)簡式和簡式中A、P所代表的含義。
①結(jié)構(gòu)簡式:
4、______________。
②A:________;P:________。
(2)ATP的中文名稱________________。
(3)上圖中①是________________,其中________________易形成和斷裂。
(4)上圖中②為__________釋放能量的過程,其作用是______________。
2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)換式:______________________________。
其中________是可循環(huán)利用的,而________是不可再利用的。
考點(diǎn)突破
考點(diǎn)1 酶的本質(zhì)、生理功能及其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
1.酶的本質(zhì)及生理功能
來源及
5、化學(xué)本質(zhì)
活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機(jī)物
絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)
極少數(shù)酶是RNA
2.驗(yàn)證酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)(利用雙縮脲試劑)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析:通過對照,實(shí)驗(yàn)組若出現(xiàn)紫色,證明待測酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì);不出現(xiàn)紫色,則該酶液的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)。
3.酶具有催化作用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路及結(jié)果分析
實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析:根據(jù)底物性質(zhì)利用相應(yīng)試劑檢測,若底物被分解,則證明酶具有催化作用,否則不具有催化作用。
4.驗(yàn)證酶的高效性——比較過氧化氫在不同條件下的分解
(1)實(shí)驗(yàn)過程中的理論分析:
(2)酶具有高效性的機(jī)理是其能夠顯著降低反應(yīng)活化能,縮短反應(yīng)達(dá)到平衡點(diǎn)的時(shí)間,并
6、使細(xì)胞代謝在溫和條件下快速進(jìn)行。
例1 (2017·江蘇高考)固定化單寧酶應(yīng)用于茶飲料加工,可消除其中的苦澀味。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.在單寧酶純化時(shí)可采用透析法去除雜蛋白
B.化學(xué)結(jié)合法比吸附法對單寧酶活性影響更小
C.溫度、pH和重金屬離子都可能影響固定化單寧酶活性
D.酶的高效性決定固定化單寧酶不會降解茶飲料中的有益成分
1.關(guān)于生物體產(chǎn)生的酶的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A.酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA
B.脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬砂焙虲O2
C.蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類
D.纖維素酶能夠降解植物細(xì)胞壁和細(xì)菌細(xì)胞壁
考點(diǎn)2
7、 ATP
1.ATP的結(jié)構(gòu)式“巧記一、二、三”
由結(jié)構(gòu)式可看出,ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可用“一、二、三”來總結(jié),即一個(gè)腺苷、兩個(gè)高能磷酸鍵、三個(gè)磷酸基團(tuán)。
2.ATP形成的兩大途徑
3.ATP在能量代謝中的作用
(1)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)
ATP的合成
ATP的水解
反應(yīng)式
ADP+Pi+能量ATP
ATPADP+Pi+能量
所需酶
ATP合成酶
ATP水解酶
能量來源
光能(光合作用)、化學(xué)能(細(xì)胞呼吸)
儲存在高能磷酸鍵中的能量
能量去路
儲存于形成的高能磷酸鍵中
用于各項(xiàng)生命活動(dòng)
反應(yīng)場所
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體
生物
8、體的需能部位
由上表可看出,ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中,反應(yīng)類型、反應(yīng)所需酶以及能量的來源、去路和反應(yīng)場所都不完全相同,因此ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)。但物質(zhì)是可循環(huán)利用的。
(2)ATP中能量的利用
例2 (2017·上海高考)ATP被喻為生物體的“能量貨幣”,為生命活動(dòng)直接提供能量。圖是ATP的結(jié)構(gòu)示意圖,下列敘述正確的是( )
A.①表示腺苷 B.②表示脫氧核糖
C.③斷裂后釋放的能量最多 D.④是高能磷酸鍵
2.下列有關(guān)植物細(xì)胞能量代謝的敘述,正確的是( )
A.含有兩個(gè)高能磷酸鍵的ATP是DNA基本組
9、成單位之一
B.加入呼吸抑制劑可使細(xì)胞中ADP生成減少,ATP生成增加
C.無氧條件下,丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭倪^程中伴隨有ATP的合成
D.光下葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體中都有ATP合成
考點(diǎn)3 與酶有關(guān)的三類曲線分析
1.表示酶高效性的曲線
(1)與無機(jī)催化劑相比,酶的催化效率更高。
(2)酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間,不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。
(3)酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。
2.表示酶特異性的曲線
加入酶B的反應(yīng)速率和無酶條件下的反應(yīng)速率相同,說明酶B對此反應(yīng)無催化作用,而加入酶A的反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大明顯加快,說明酶具有特異性
10、。
3.影響酶促反應(yīng)的因素
(1)溫度和pH
甲 乙 丙
①在一定溫度(pH)范圍內(nèi),隨溫度(pH)的升高,酶的催化作用增強(qiáng),超過這一范圍,酶的催化作用逐漸減弱。
②過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活,而低溫只是抑制酶的活性,酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞,溫度升高可恢復(fù)活性。
③從丙圖可以看出:反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。
(2)底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響
例3 (2017·天津高考)將A、B兩種物質(zhì)混合,T1時(shí)加入酶C。下圖為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。敘述錯(cuò)誤的是( )
A.
11、酶C降低了A生成B這一反應(yīng)的活化能
B.該體系中酶促反應(yīng)速率先快后慢
C.T2后B增加緩慢是酶活性降低導(dǎo)致的
D.適當(dāng)降低反應(yīng)溫度,T2值增大
3.(2017·上海高考)圖表示自然界中三種蛋白酶的活性與pH之間的關(guān)系,由圖可推測( )
A.木瓜蛋白酶不受pH影響
B.pH不同,胰蛋白酶活性不可能相同
C.pH由10降到2過程中,胃蛋白酶活性不斷上升
D.pH在5左右時(shí),三種酶都有活性
請根據(jù)下列關(guān)鍵詞的提示,歸納構(gòu)建本課時(shí)知識體系。
酶 高效性 專一性 作用原理溫和性 ATP 元素組成 全稱 結(jié)構(gòu)簡式 形成途徑 ATP與ADP的相互
12、轉(zhuǎn)化
隨堂演練
1.(2016·江蘇高考)過氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性沒食子酸呈橙黃色。為探究白菜梗中是否存在過氧化物酶,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下表。下列相關(guān)敘述正確的是( )
試管號
1%焦性沒食子酸/mL
2%H2O2/mL
緩沖液/mL
過氧化物酶溶液/mL
白菜梗提取液/mL
煮沸冷卻后的白菜梗提取液/mL
1
2
2
2
-
-
-
2
2
2
-
2
-
-
3
2
2
-
-
2
-
4
2
2
-
-
-
2
A.1號管為對照組,其余不都是實(shí)驗(yàn)組
B.2號管為對照組,其余都為實(shí)驗(yàn)組
C.
13、若3號管顯橙紅色,無需對照就能證明白菜梗中存在過氧化物酶
D.若4號管不顯橙紅色,可明白菜梗中無過氧化物酶
2.(2016·上海高考)下列化學(xué)反應(yīng)屬于水解反應(yīng)的是( )
①核酸→核苷酸 ②葡萄糖→丙酮酸?、跘TP→ADP
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
3.下列有關(guān)生物膜上蛋白質(zhì)或酶的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A.植物根細(xì)胞膜上存在運(yùn)輸離子的蛋白質(zhì)
B.植物葉肉細(xì)胞中液泡膜與類囊體膜上的蛋白質(zhì)不同
C.光合作用中,催化ATP合成的酶分布在類囊體膜上
D.呼吸作用中,催化ATP合成的酶分布在線粒體外膜上
4.下圖甲表示某反應(yīng)物剩余量隨p
14、H及溫度的變化情況,乙表示在最適溫度和pH下,淀粉酶分解淀粉產(chǎn)生的生成物量隨時(shí)間的變化曲線。下列敘述正確的是( )
甲 乙
第4題圖
A.乙圖中虛線表示增加酶濃度后,其他條件不變時(shí),生成物量與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系的變化情況,若該反應(yīng)過程中pH下降,則b點(diǎn)下移,a點(diǎn)左移
B.甲圖可以說明在一定范圍內(nèi)隨著pH的升高,酶的活性先降低后升高
C.甲圖可以說明隨著溫度的升高,酶的活性逐漸降低;乙圖中a點(diǎn)后曲線變成水平,表明底物已被消耗盡
D.乙圖中若該反應(yīng)過程中溫度適當(dāng)降低,則b點(diǎn)不移動(dòng),a點(diǎn)右移
5.ATP是直接為細(xì)胞生命活動(dòng)提
15、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
6.(2018·百校聯(lián)考)谷氨酸脫羧酶可以催化谷氨酸分解為谷氨酸氨基丁酸和CO2。下圖表示不同溫度下該催化分解過程中有關(guān)物質(zhì)濃度隨時(shí)間的變化曲線。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
第6題圖
A.曲線1表示的是谷氨酸的濃度變化
B.曲線2、3、4代表的都是谷氨酸氨基丁酸的濃度變化
C.曲線2代表的溫度高于曲線3和曲線4代表的溫度
D.酶在催化反應(yīng)前
16、后,濃度基本保持一致
7.為了研究溫度對某種酶活性的影響,設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組:A組(20℃)、B組(40℃)和C組(60℃),測定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同),結(jié)果如圖?;卮鹣铝袉栴}:
第7題圖
(1)三個(gè)溫度條件下,該酶活性最高的是________組。
(2)在時(shí)間t1之前,如果A組溫度提高10℃,那么A組酶催化反應(yīng)的速度會________。
(3)如果在時(shí)間t2時(shí),向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物,其他條件保持不變,那么在t3時(shí),C組產(chǎn)物總量________,原因是____________________________________。
(4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是________________,其特性有 ________________(答出兩點(diǎn)即可)。
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