《高考生物一輪復(fù)習(xí) 第5章 第1講 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶細(xì)胞的能量通貨 ATP課件 新人教版必修1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考生物一輪復(fù)習(xí) 第5章 第1講 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶細(xì)胞的能量通貨 ATP課件 新人教版必修1（45頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第第1 1講降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶講降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶細(xì)胞的能量通貨細(xì)胞的能量通貨ATPATP 展示考綱考頻1.酶在代謝中的作用()2.ATP在能量代謝中的作用()3.探究影響酶活性的因素(實(shí)驗(yàn))一、酶的本質(zhì)和作用1酶的本質(zhì)和作用解惑要驗(yàn)證某種酶是蛋白質(zhì)可用雙縮脲試劑，要驗(yàn)證某種酶是RNA，可選用吡羅紅染液。2酶本質(zhì)的探索(將正確對(duì)應(yīng)組合順序填入_上)組合順序：f_a_c_d、e_b二、酶的特性1高效性：催化效率約是無機(jī)催化劑的 倍。2專一性：每一種酶只能催化 化學(xué)反應(yīng)。3作用條件較溫和：在 條件下，酶的活性最高。巧記助學(xué)酶的來源與特性：活細(xì)胞內(nèi)來合成，降低化能是

2、本領(lǐng)，高效專一需溫和，催化反應(yīng)屬它行。三、ATP的結(jié)構(gòu)、功能和利用(1)ATP的結(jié)構(gòu)：1071013一種或一類一種或一類最適溫度和最適溫度和pH巧記助學(xué)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)生成ATP的途徑(4)ATP的功能：ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)的 能源物質(zhì)。直接直接思考辨析1判斷下列有關(guān)酶說法的正誤。(1)同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中(2013年高考新課標(biāo)全國卷)()(2)激素都是通過影響細(xì)胞內(nèi)酶活性來調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝(2013年高考安徽卷)()(3)隨著溫度下降，酶促反應(yīng)的活化能下降(2013年高考海南卷)()(4)淀粉酶溶液中加入

3、蛋白酶不會(huì)導(dǎo)致淀粉酶活性發(fā)生變化()(5)酶提供了反應(yīng)過程所必需的活化能()(6)酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸()(7)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的并具有催化作用的蛋白質(zhì)()(8)高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性()2判斷下列有關(guān)ATP敘述的正誤。(1)物質(zhì)通過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞時(shí)需消耗ATP(2013年高考海南卷)()(2)線粒體內(nèi)膜上不能合成ATP(2012年高考北京卷)()(3)無氧條件下，光合作用是葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的唯一來源()(4)人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡()1酶的本質(zhì)及催化作用的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(1)酶化學(xué)本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證酶的本質(zhì)及特性分析酶的本質(zhì)及特性分

4、析 易混易錯(cuò)明確酶的正確理解與錯(cuò)誤說法，對(duì)比如下：2.酶的特性及曲線分析(1)高效性：酶的催化效率是無機(jī)催化劑的1071013倍，這說明酶具有的特點(diǎn)。酶的高效性是和 相比較來說的，故下圖曲線中只有曲線a、b相比較才可說明酶催化的高效性，a、c曲線的對(duì)比只可說明酶具有催化作用。(2)專一性：每一種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)，這說明酶的催化作用具有專一性的特點(diǎn)，酶的專一性的解釋常用“鎖和鑰匙學(xué)說”。如圖所示：高效性高效性無機(jī)催化劑無機(jī)催化劑 (3)作用條件較溫和：絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，過酸、過堿和高溫都會(huì)破壞蛋白質(zhì)分子的 ，從而引起蛋白質(zhì)分子變性，使酶永久失活。但低溫只是使 下降，適宜的

5、溫度下，酶活性可以恢復(fù)?？臻g結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)酶活性酶活性3影響酶促反應(yīng)的因素曲線分析(1)溫度和pH對(duì)酶促反應(yīng)的影響(2)底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響 甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。 乙圖：在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。 易混易錯(cuò)(1)酶促反應(yīng)速率不同于酶活性： 溫度、pH都能影響酶的空間結(jié)構(gòu)，改變酶的活性，進(jìn)而影響酶促反應(yīng)速率。 底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸面積而影響酶促反應(yīng)速率的，并不影響酶的活性。 (2)人在發(fā)燒時(shí)，不想吃東西，其原因

6、是溫度過高導(dǎo)致消化酶的活性降低。 (3)唾液淀粉酶隨食物進(jìn)入胃內(nèi)，不能繼續(xù)將淀粉分解為麥芽糖。原因是唾液淀粉酶的最適pH在7左右，而胃液的pH在2左右，在胃中唾液淀粉酶失活并以蛋白質(zhì)的形式被胃蛋白酶水解。1(2014年唐山模擬)圖乙表示圖甲的反應(yīng)過程中有關(guān)物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線，下列敘述正確的是()A圖甲中物質(zhì)a可以是麥芽糖也可以是乳糖，該過程為吸能反應(yīng)B圖甲中物質(zhì)b能降低該化學(xué)反應(yīng)的活化能，其化學(xué)本質(zhì)與無機(jī)催化劑相同C圖乙中若曲線表示不同溫度下酶促反應(yīng)速率，則曲線溫度曲線曲線D圖乙中若曲線表示不同酶濃度下酶促反應(yīng)速率，則曲線酶濃度曲線曲線解析：圖甲為水解的酶促反應(yīng)過程，由圖可知，其中a為反

7、應(yīng)底物，b反應(yīng)前后無變化，故b為酶。若a為二糖，水解后變?yōu)閱翁牵且粋€(gè)放能反應(yīng)且a不可能為乳糖。酶是指由生物體內(nèi)活細(xì)胞產(chǎn)生的一種生物催化劑，其本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，與無機(jī)催化劑不同。在適宜的溫度下，酶促反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快，超過最適溫度，酶活性降低，酶促反應(yīng)速率降低，故可能表示高于最適溫度。在底物量足夠、其他條件不變、反應(yīng)系統(tǒng)中不含有抑制酶活性的物質(zhì)的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比，故曲線酶濃度曲線曲線。答案：D 2甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是() A甲酶能夠抗該種蛋白酶降解 B甲酶不可能是具有催化功能的RNA C乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋

8、白質(zhì) D乙酶活性的改變是因?yàn)槠浞肿咏Y(jié)構(gòu)的改變解析：酶具有專一性，蛋白酶能催化蛋白質(zhì)降解。在蛋白酶的作用下，甲酶沒有變化，因此甲酶能夠抗該種蛋白酶降解，故甲酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)，有可能是具有催化功能的RNA，故A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)橛迷摲N蛋白酶處理后，乙酶活性逐漸降低，所以乙酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，C項(xiàng)正確；在蛋白酶的作用下，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，進(jìn)而使蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，D項(xiàng)正確。答案：B1ATP分子的結(jié)構(gòu)特別提醒(1)ATP的一個(gè)高能磷酸鍵水解，形成ADP(二磷酸腺苷)Pi；兩個(gè)高能磷酸鍵水解，形成AMP(一磷酸腺苷)2Pi。(2)ATP中去掉2個(gè)磷酸基團(tuán)即是構(gòu)成RNA的基本單位

9、之一腺嘌呤核糖核苷酸。(3)ATP水解釋放的能量是儲(chǔ)存于高能磷酸鍵中的化學(xué)能，可直接用于各項(xiàng)生命活動(dòng)(光反應(yīng)階段合成的ATP只用于暗反應(yīng))；而合成ATP所需能量則主要來自有機(jī)物氧化分解釋放的化學(xué)能或光合作用中吸收的光能。ATP的結(jié)構(gòu)功能及轉(zhuǎn)化的結(jié)構(gòu)功能及轉(zhuǎn)化2ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化是不可逆反應(yīng)由表可以看出，ATP的合成和ATP的水解在所需的酶、能量來源、能量去路和反應(yīng)場(chǎng)所方面不盡相同，因此ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化并不是可逆反應(yīng)，物質(zhì)是可逆的，能量不可逆。3ATP與光合作用及細(xì)胞呼吸的關(guān)系(1)與光合作用的關(guān)系：(2)與細(xì)胞呼吸的關(guān)系：4細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程5.ATP產(chǎn)生量與O2供給

10、量之間的關(guān)系(1)在無氧條件下，生物細(xì)胞可通過無氧呼吸分解有機(jī)物，產(chǎn)生少量ATP。(2)隨O2供給量增多，有氧呼吸明顯加強(qiáng)，ATP產(chǎn)生量隨之增加；但當(dāng)O2供給量達(dá)到一定值后，ATP產(chǎn)生量不再增加，此時(shí)的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。(3)當(dāng)橫坐標(biāo)表示呼吸強(qiáng)度時(shí)，ATP產(chǎn)生量曲線應(yīng)從原點(diǎn)開始。 易混易錯(cuò)(1)化合物中“A”的辨析 (2)誤認(rèn)為ATP等同于能量 ATP是一種高能磷酸化合物，其分子式可以簡(jiǎn)寫為APPP，高能磷酸鍵水解時(shí)能夠釋放出高達(dá)30.54 kJ/mol的能量，所以ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不可將ATP與能量等同起來。3(2012年高考北京卷)細(xì)胞中不能合成ATP的部位是(

11、)A線粒體的內(nèi)膜B葉綠體中進(jìn)行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)C內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜D藍(lán)藻(藍(lán)細(xì)菌)中進(jìn)行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)解析：本題主要考查細(xì)胞代謝過程中ATP合成的相關(guān)知識(shí)。細(xì)胞代謝產(chǎn)生ATP的生理過程主要是細(xì)胞呼吸和光合作用的光反應(yīng)，所以A、B、D三個(gè)選項(xiàng)中所涉及的部位均可合成ATP；而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜上不能產(chǎn)生ATP，故C項(xiàng)符合題意。答案：C探究酶活性的影響因素1溫度對(duì)酶活性的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解；滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn) 及出現(xiàn)來判斷酶的活性。藍(lán)色藍(lán)色藍(lán)色的深淺藍(lán)色的深淺 (2)實(shí)驗(yàn)流程(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：溫度能影響酶的活性，酶的活性有一定的 范圍。2pH對(duì)酶活性的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理pH影響酶

12、的活性，從而影響氧氣的生成量，可用點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香來檢驗(yàn)氧氣生成的多少。最適溫度最適溫度燃燒的情況燃燒的情況 (2)實(shí)驗(yàn)流程 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：pH影響酶的活性，酶活性有一定的范圍。最適最適pH 特別提醒(1)在探究溫度或pH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，操作步驟2與3一定不能顛倒順序，否則會(huì)在調(diào)節(jié)溫度或pH的過程中，酶先將底物分解，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。 (2)在探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，不宜選用過氧化氫酶催化H2O2分解，因?yàn)檫^氧化氫在加熱的條件下自身會(huì)加快分解；不宜選用斐林試劑檢測(cè)，因?yàn)殪沉衷噭┡c還原糖只有在加熱的條件下才能生成磚紅色沉淀，但實(shí)驗(yàn)需要控制溫度。 (3)過酸、過堿、高溫都會(huì)使酶的空間

13、結(jié)構(gòu)破壞而變性失活，但低溫只能降低酶活性而不會(huì)使它變性失活。 4回答下列有關(guān)過氧化氫酶實(shí)驗(yàn)的問題： (1)為驗(yàn)證過氧化氫酶具有催化作用，同學(xué)甲設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)： 指出不合理之處并進(jìn)行改正：_。 B組試管中沒有氣泡產(chǎn)生，能否說明過氧化氫酶沒有活性？為什么？_。 (2)一般情況下，不能用過氧化氫酶為材料探究溫度對(duì)酶活性的影響，原因是_。 同學(xué)乙查資料發(fā)現(xiàn)，在70 以上時(shí)，過氧化氫分解速 率較快，在70 以下分解較慢，30 以下相對(duì)穩(wěn)定。為探究溫度對(duì)過氧化氫酶活性的影響，應(yīng)進(jìn)行如下幾方面的研究： 確定實(shí)驗(yàn)設(shè)置的溫度范圍：_。 本實(shí)驗(yàn)的自變量為_，因變量為_，觀測(cè)指標(biāo)為_。 如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，排除在較高溫度

14、下過氧化氫自身分解對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響？解析：甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，無論B組是否加入過氧化氫酶，都不會(huì)有氣泡產(chǎn)生，因此，不能產(chǎn)生氣泡不是酶沒有活性，而是試管中沒有底物，故需對(duì)B組進(jìn)行調(diào)整。過氧化氫不穩(wěn)定，較高溫度下分解速率很快，因此溫度不但影響酶的活性，還影響底物的分解，故需添加對(duì)照實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖恰疤骄繙囟葘?duì)過氧化氫酶活性的影響”，然后確定自變量為溫度。確定了自變量，我們就基本明確了人為控制的條件是不同溫度，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路也由此展開。每組再設(shè)置一個(gè)空白對(duì)照，將實(shí)驗(yàn)組與空白對(duì)照組間生成的氣體量的差值作為衡量過氧化氫酶活性大小的標(biāo)準(zhǔn)。答案：(1)應(yīng)該將B試管中的H2O換為過氧化氫溶液，5滴過氧化氫酶溶液

15、換為5滴清水(或蒸餾水)不能，因?yàn)闆]有底物(2)過氧化氫不穩(wěn)定，較高溫度下易分解(或溫度會(huì)影響過氧化氫的分解速率)70 以下溫度酶的活性氣泡(氧氣)的產(chǎn)生速率在每一溫度下設(shè)置一個(gè)只加過氧化氫溶液不加過氧化氫酶的試管。例1據(jù)表分析，下列說法正確的是()酶的特點(diǎn)酶的特點(diǎn)注：表中“”表示沒有添加。A淀粉酶溶液的用量是自變量B兩組實(shí)驗(yàn)可用于驗(yàn)證酶的專一性C三組實(shí)驗(yàn)可說明溫度能影響酶活性D設(shè)計(jì)上述實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證酶的專一性和探究溫度對(duì)酶活性的影響解析從反應(yīng)溫度上看，有0 、60 、100 三種情況，因此，溫度為自變量之一，探究的是溫度對(duì)酶活性的影響；在每組相同溫度條件下均設(shè)置了兩組實(shí)驗(yàn)：底物不同，所用酶

16、的種類相同。因此，底物種類為另一個(gè)自變量，驗(yàn)證的是酶的專一性，淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、碘液的用量均為無關(guān)變量。由于兩組實(shí)驗(yàn)溫度太低，導(dǎo)致酶基本無活性，反應(yīng)不能正常進(jìn)行，故B錯(cuò)。三組實(shí)驗(yàn)根本不能進(jìn)行，無法進(jìn)行溫度對(duì)酶活性影響的探究，故C錯(cuò)。答案D例2ATP是能量“通貨”，下列有關(guān)ATP的說法，正確的是()A人在寒冷時(shí)，腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多，細(xì)胞中ATP的合成速率會(huì)大大超過分解速率，細(xì)胞產(chǎn)生ATP的量增加B若細(xì)胞內(nèi)Na濃度偏高，為維持Na濃度的穩(wěn)定，細(xì)胞消耗ATP的量增加C人體成熟的紅細(xì)胞高度特化，沒有細(xì)胞器，因此既不能產(chǎn)生酶，也不能產(chǎn)生ATPD人在饑餓時(shí)，一個(gè)ATP可水解為一個(gè)腺

17、苷和三個(gè)磷酸，因此細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡ATP的結(jié)構(gòu)和功能的結(jié)構(gòu)和功能解析寒冷條件下，腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多，以促進(jìn)物質(zhì)的氧化分解，增加產(chǎn)熱，活細(xì)胞中ATP與ADP的含量始終處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，即細(xì)胞中ATP的合成速率和分解速率始終處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)；Na在人體內(nèi)環(huán)境中主要是維持細(xì)胞外液的滲透壓，若細(xì)胞內(nèi)Na濃度偏高，需要通過主動(dòng)運(yùn)輸把Na排到細(xì)胞外，B項(xiàng)正確；人體成熟的紅細(xì)胞高度特化，沒有細(xì)胞器，但紅細(xì)胞可通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP，C項(xiàng)錯(cuò)；ATP水解時(shí)一般是遠(yuǎn)離A的那個(gè)高能磷酸鍵斷裂，形成一個(gè)ADP和一個(gè)磷酸，D項(xiàng)錯(cuò)。答案B例3下面是某同學(xué)所做的有關(guān)過氧化氫在不同

18、條件下分解的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。一、實(shí)驗(yàn)材料和用具：新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液、體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液、新鮮的馬鈴薯泥、蒸餾水、酒精燈、溫度計(jì)等。酶促反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)及影響因素酶促反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)及影響因素 二、實(shí)驗(yàn)步驟 請(qǐng)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)回答下列問題： (1)在上述實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生氣泡最多的試管是_號(hào)，原因是_。 (2)如果僅將上述實(shí)驗(yàn)條件由常溫改為90 水浴，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，氣泡產(chǎn)生最多的試管是_號(hào)。 (3)假如b、c兩試管的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象均不明顯，從所給的實(shí)驗(yàn)材料分析，原因可能是_。 該同學(xué)設(shè)計(jì)e組的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵篲。 (4)假若ad號(hào)的實(shí)驗(yàn)都是為了驗(yàn)證酶的某項(xiàng)特性而設(shè)置的對(duì)照，那

19、么，實(shí)驗(yàn)組設(shè)置的不科學(xué)的是_號(hào)，主要違背了_原則，應(yīng)如何改進(jìn)？_。 (5)假若要證明馬鈴薯中也含有過氧化氫酶，你的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是_。解析(1)由于酶在適宜條件下具有高效性，因此滴加新鮮肝臟研磨液的c試管產(chǎn)生氣泡最多。(2)90 時(shí)酶活性喪失，加FeCl3溶液的b試管在高溫下產(chǎn)生氣泡最多。(3)b、c兩試管加了催化劑而實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象卻均不明顯，從實(shí)驗(yàn)材料分析，可能是H2O2溶液放置時(shí)間過長(zhǎng)而分解。(4)d試管的設(shè)計(jì)存在兩個(gè)變量，即溫度和酶的活性。將0 改成常溫即可。(5)要證明馬鈴薯中也含有過氧化氫酶，需再增設(shè)兩組實(shí)驗(yàn)，處理方法參考c試管。如果f試管(含馬鈴薯泥)產(chǎn)生大量氣泡而經(jīng)高溫處理過的馬鈴薯泥產(chǎn)生的氣泡很少，說明馬鈴薯中也含有過氧化氫酶。答案(1)c酶在適宜條件下具有高效性(2)b(3)H2O2溶液放置時(shí)間過長(zhǎng)而分解排除肝臟研磨液中其他物質(zhì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響(合理即可)(4)d單一變量將0 改為常溫(5)再增設(shè)兩組實(shí)驗(yàn)，分別編號(hào)為f、g，實(shí)驗(yàn)處理方法同c組，只是將滴加肝臟研磨液分別改為馬鈴薯泥和高溫處理過的馬鈴薯泥(對(duì)g組設(shè)置可不作要求)