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1、2022年蘇教版生物必修1第一節(jié)《ATP和酶》word學(xué)案三 一、考點(diǎn)內(nèi)容全解 （一）本講考什么 1．酶的發(fā)現(xiàn)與特性 （1）酶的發(fā)現(xiàn)：按時(shí)間順序了解酶本質(zhì)的研究歷程及研究方法的精妙 （2）酶的特性： 2．ATP與能量 （1）ATP是生命活動(dòng)的直接能量來源，但它在細(xì)胞內(nèi)的含量并不高，因此細(xì)胞內(nèi)ATP的形成與分解相當(dāng)頻繁。 （2）在ATP的形成與分解時(shí)都涉及到能量，但兩者能量的性質(zhì)有差異。 （二）考點(diǎn)例析 [例1] 下列關(guān)于酶的敘述，不正確的是 A．酶的催化效率很高 B．酶大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少量是RNA C．酶只有在細(xì)胞內(nèi)才具

2、有催化功能 D．淀粉酶不能催化麥芽糖分解成葡萄糖 [解析] 本題是對(duì)酶的基本性質(zhì)的考查。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的化學(xué)物質(zhì)，具有三個(gè)特性。酶雖然是活細(xì)胞產(chǎn)生的，但酶不僅在細(xì)胞內(nèi)具有催化作用，在細(xì)胞外的適宜環(huán)境中也同樣具有催化作用，典型的如消化道內(nèi)的消化酶作用。 [答案] C [特別提示] 對(duì)概念的理解一定要準(zhǔn)確，雖然酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，但作用的部位卻可以是多樣的，聯(lián)系實(shí)際分析可起到事半功倍的效果，消化道內(nèi)的消化就是大家所熟悉的一個(gè)例子。 [同類變式一] 下表是為了認(rèn)識(shí)酶作用的特性，以20%的過氧化氫溶液為反應(yīng)底物的一組實(shí)驗(yàn)方法及結(jié)果，通過分析實(shí)驗(yàn)不能得出的結(jié)

3、論是 A．酶的催化效率有高效性 B．酶的催化條件有溫和性 C．酶的催化對(duì)象有專一性 D．高溫會(huì)使酶失去活性 [解析] 本題是以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來分析酶的特征，在考試中比較常見。實(shí)驗(yàn)1是其它實(shí)驗(yàn)的對(duì)照，實(shí)驗(yàn)3與1比較可得出酶具有高效性的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)4分析可得出酶發(fā)揮作用需要一定的條件，即必須是在常溫下有效。實(shí)驗(yàn)3與實(shí)驗(yàn)2比較說明酶的催化效率比普通的化學(xué)催化劑要強(qiáng)。但整個(gè)實(shí)驗(yàn)不能得出酶有專一性的特點(diǎn)。 [答案] C [特別提示] 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析一定要實(shí)事求是，不能以主觀判斷代替實(shí)驗(yàn)分析，否則實(shí)驗(yàn)本身就失去了意義，實(shí)驗(yàn)就成為一種形式?？茖W(xué)的價(jià)值在于通過具體的分

4、析找到解決問題的途徑或發(fā)現(xiàn)事實(shí)的真相。 [同類變式二] 下圖所示中的A、B、C三圖依次表示酶的濃度一定時(shí)，反應(yīng)速度和反應(yīng)物濃度、溫度、pH的關(guān)系.請(qǐng)根據(jù)圖回答下列問題： （1）圖A中．反應(yīng)物達(dá)到某一濃度時(shí)，反應(yīng)速度不再上升，其原因是:__________ （2）圖B中，a點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度稱___________ （3）圖B中。a點(diǎn)到b點(diǎn)曲線急劇下降，其原因是____________ （4）將裝有酶與反應(yīng)物的甲、乙兩試管分別放入12℃和75℃水浴鍋中，20分鐘后取出轉(zhuǎn)入37℃的水浴鍋中保溫，兩試管內(nèi)反應(yīng)分別為：甲__________

5、____；乙____________. （5）圖C表示了______________催化反應(yīng)的速率變化曲線。 A．唾液淀粉酶B．胃蛋白酶 C．胰蛋白酶 D．植物淀粉酶 [解析] 本題要根據(jù)曲線對(duì)酶的性質(zhì)作出判斷，考查圖文轉(zhuǎn)化能力。(1)由于酶的濃度是一定的，酶的催化作用具有高效性，因此，在A圖中，當(dāng)反應(yīng)物在低濃度范圍內(nèi)增加時(shí)，反應(yīng)速度迅速上升。當(dāng)反應(yīng)物達(dá)到一定程度時(shí)，隨著反應(yīng)物濃度的增加，反應(yīng)速度幾乎不再增加。這是因?yàn)椋好鸽m然具有高效性，但它的催化能力也是有一定限度的．當(dāng)所有的酶都發(fā)揮了最高效能后，反應(yīng)物濃度再增加，反應(yīng)速度也不再增加，這是受

6、酶的濃度的影響（2）溫度影響酶的催化效率：在一定范圍內(nèi)，酶的催化效率與溫度成正相關(guān)，超過這個(gè)溫度(最適溫度)呈負(fù)相關(guān)。B圖中，a點(diǎn)酶的催化效率最高，因此，它所對(duì)應(yīng)的溫度就是酶反應(yīng)的最適溫度。(3)從a點(diǎn)到b點(diǎn)曲線急劇下降，這是因?yàn)闇囟壬?，酶的活性下降?4)由于甲試管的溫度較低，抑制了酶的活性，反應(yīng)速度很慢，當(dāng)轉(zhuǎn)入37℃(酶反應(yīng)的最適溫度)的水浴鍋中保溫后，其反應(yīng)速度會(huì)迅速增加。乙試管在７5℃高溫下，酶變性失活，當(dāng)轉(zhuǎn)入37℃的水浴鍋中保溫時(shí)，酶的活性不能再恢復(fù)，仍無催化反應(yīng)。（5）酸堿度對(duì)酶活性的影響同溫度對(duì)酶活性的影響基本一樣，見圖C。不同的酶其催化作用的最適PH是不同的。如胃蛋白酶是２左

7、右；唾液淀粉酶是７，而胰蛋白酶是8-9。 [答案] （1）受反應(yīng)液中酶濃度的限制 （2）酶反應(yīng)的最適溫度 （3）溫度升高使酶活性下降 （4）速度加快 無催化反應(yīng) （5）C [例2] 下列關(guān)于“ATP ADP+Pi +能量”反應(yīng)式的敘述．正確的是 A．反應(yīng)式物質(zhì)可逆，能量不可逆 B．反應(yīng)式能量可逆，物質(zhì)不可逆 C．兩者均可逆 D．生物體內(nèi)，ADP轉(zhuǎn)變成ATP所需能量都來自呼吸作用 [解析] ATP與ADP的轉(zhuǎn)變僅僅只是物質(zhì)上的可逆，并不表示化學(xué)上的可逆反應(yīng)．這是因?yàn)椋海ǎ保姆磻?yīng)條件

8、上看：ATP的分解是一種水解反應(yīng)。催化該反應(yīng)的酶屬于水解酶；而ATP的生成是一種合成反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶屬合成酶，而酶具有專一性，因此反應(yīng)條件不同。(２)從能量上看：ATP水解釋放的能量是儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中的化學(xué)能、而合成ATP的能量主要有化學(xué)能和太陽光能。因此能量來源不同。（３）從ATP的合成與分解的場(chǎng)所上看：ATP合成的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，而ATP分解的場(chǎng)所較多。如細(xì)胞膜（主動(dòng)運(yùn)輸消耗ATP)、葉綠體基質(zhì)(暗反應(yīng)中ATP放能、貯存在合成的有機(jī)物中)，細(xì)胞核(DNA的復(fù)制和RNA的合成耗能)等. 因此其合成與分解的場(chǎng)所不完全相同.綜上所述，．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)變的反應(yīng)并不是

9、簡單的可逆反應(yīng). [答案]A [同類變式] 下圖示意生命活動(dòng)有關(guān)能源物質(zhì)之間的聯(lián)系，請(qǐng)分析回答 （1）生物細(xì)胞內(nèi)主要的儲(chǔ)能物質(zhì)是圖中的_________。 （2）當(dāng)動(dòng)物體內(nèi)ATP不足時(shí)，會(huì)發(fā)生C的變化補(bǔ)充ATP（丙），請(qǐng)寫出生成ATP需要的條件____________。 （3）生物體內(nèi)最終的能源物質(zhì)是圖中的___________，它表示_____________。 （4）圖中三項(xiàng)生理活動(dòng)的名稱分別是：A__________，B_________D________. [解析] 本題的解答需要明確生物體內(nèi)能量物質(zhì)的轉(zhuǎn)變過程與條件。核心是葡萄糖的形成與分解

10、。由圖分析，形成葡萄糖的途徑為甲→丙→葡萄糖或乙→丙→葡萄糖，而題干已經(jīng)提示C過程是補(bǔ)充形成ATP的途徑，則乙應(yīng)當(dāng)是ADP和Pi，甲應(yīng)為太陽能，通過光合作用將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，它也是能量的最終來源。 [答案] （1）多糖、脂肪 （2）ADP、Pi、酶、能量 （3）甲 太陽光 （4）光合作用光反應(yīng) 光合作用暗反應(yīng) 呼吸作用 [延伸拓展] 圖象分析的關(guān)鍵之一是要明確關(guān)鍵點(diǎn)，這是解題的題眼，另外要正確應(yīng)用已知條件，如本題中丙為ATP，可大大減少解題的障礙。 二、能力提升技巧 （一）考試技巧在哪里 本講內(nèi)容比較基礎(chǔ)，但實(shí)驗(yàn)問題很多，要求能通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析實(shí)驗(yàn)或利

11、用實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 1．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析一定要實(shí)事求是，盡可能聯(lián)系已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)解釋相關(guān)現(xiàn)象。 2．實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)研究的最主要手段之一，對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)現(xiàn)已納入高考的考試要求中，如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：一定要了解實(shí)驗(yàn)的基本要求，如對(duì)變量的控制、對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)置等。證明酶特性的實(shí)驗(yàn)可舉例如[例4]。 [例3] 在煮過的和沒煮過的土豆片上分別滴幾滴過氧化氫。在土豆片X上出現(xiàn)泡沫，在土豆片Y上沒有泡沫，以下哪一項(xiàng)是正確的解釋 A．土豆片X是煮過的，因?yàn)檫^氧化氫只影響碳水化合物分解成單糖 B．土豆片X是煮過的，因?yàn)樵跊]煮過的土豆片中的酶使過氧化氫不起作用 C．土豆片X是沒煮過的，因

12、為細(xì)胞中含有酶，促使H2O2的分解，但酶會(huì)在高溫中失效 D．土豆片X是沒煮過的，因?yàn)檫^氧化氫分解土豆片中的酶 [解析] 本實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明確，分析問題時(shí)可思考為什么在滴過氧化氫溶液時(shí)會(huì)冒泡：細(xì)胞內(nèi)有過氧化氫酶，酶的特性是發(fā)揮作用需要常溫條件，加熱后使酶蛋白變性而失去活力，本例中過氧化氫酶將H2O2分解而出現(xiàn)氣泡。 [答案] C [例4] 實(shí)驗(yàn)研究pH對(duì)酶活性的影響，準(zhǔn)備5支含有等量酶溶液但pH各不相同的試管，每支試管加1塊1 cm3的正方體凝固蛋白塊，試管均置于25 ℃室溫條件下，將各試管蛋白塊消失的時(shí)間記錄于下表： 酶溶液的pH 1 2

13、 3 4 5 蛋白塊消失的時(shí)間（min） 13 9 11 45 >60 （1）酶活性最強(qiáng)時(shí)的pH是_________。 （2）蛋白塊消失的時(shí)間與酶活性強(qiáng)弱的關(guān)系是_________。 （3）請(qǐng)以2種方法改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)在更短的時(shí)間內(nèi)完成。 （4）在人體消化道中，能分泌本實(shí)驗(yàn)中酶的部位是_________。 （5）為確認(rèn)蛋白塊的消失是由于酶的作用，還應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行什么設(shè)計(jì)? [解析] 本題不同于上例的是除對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析外，還需要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步完善，即需要實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知道

14、，蛋白塊消失越快，酶的活性應(yīng)當(dāng)越強(qiáng)。為了加快實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，可對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)：酶的特性有高效性，在反應(yīng)物濃度一定的條件下，酶量的增加對(duì)速度無大的影響，但若增大反應(yīng)物與酶的接觸面積，則相當(dāng)于增加了反應(yīng)物濃度，將加快反應(yīng)速度；酶發(fā)揮催化效能需要一定的溫度，有一個(gè)最適溫度，模擬人體內(nèi)的溫度應(yīng)為37℃，此時(shí)反應(yīng)速度也會(huì)加快。所有實(shí)驗(yàn)要取得令人信服的結(jié)論，必須要有對(duì)照，這也是在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中所必須考慮的。 [答案] （1）2 （2）酶活性越大，蛋白質(zhì)分解越快，蛋白塊消失的時(shí)間越短 （3）方法Ⅰ：將溫度由25℃提高至大約37℃。方法Ⅱ：將原題中正方體蛋白塊處理得更?。ㄈ缜谐?.5×0.5×0.5=0.125 cm3），這相當(dāng)于消化道內(nèi)進(jìn)行的物理性消化 （4）胃（小腸不可，因pH與題意不符） （5）另增加一個(gè)試管，放入等量的蛋白塊并將pH調(diào)得適當(dāng)，但不加酶溶液 [延伸拓展] 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循單因子變量原則，否則實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋缺乏科學(xué)性，邏輯上也是有漏洞的。