高考生物總復(fù)習(xí) 第5章 第1、2節(jié) 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.ppt

第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第1 2節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 細(xì)胞的能量 通貨 atp 考點 酶的作用 本質(zhì)及特性 活細(xì)胞 1 酶的概念 生物催化作用 降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 2 酶的特性 1 催化效率是無機(jī)催化劑的107 1013倍 2 每一種酶只能催化 化學(xué) 反應(yīng) 高效性 專一性 一種或一類 溫和 3 作用條件較溫和 在 條件下 酶的活性最高 考點對應(yīng)練 1 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的 下列關(guān)于酶的論述錯誤的是 a 有些酶是核酸b 酶的數(shù)量因參與化學(xué)反應(yīng)而減少c 酶的活性與ph有關(guān)d 酶的催化效率很高 解析 酶是細(xì)胞和生物體內(nèi)的有機(jī)催化劑 與無機(jī)催化劑一樣 反應(yīng)前后的數(shù)量是不變的 答案 b 2 2013新課標(biāo)全國 關(guān)于酶的敘述 錯誤的是 a 同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中b 低溫能降低酶活性的原因是破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)c 酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速度d 酶既可以作為催化劑 也可以作為另一個反應(yīng)的底物 解析 有些酶是生命活動所必須 比如呼吸作用有關(guān)的酶 那么在分化程度不同的細(xì)胞中都存在 導(dǎo)致酶空間結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞變形的因素有 過酸 過堿 高溫等 低溫只能降低酶的活性 不會破壞結(jié)構(gòu) 酶的作用實質(zhì)即為降低反應(yīng)所需活化能從而提高反應(yīng)速率 酶是蛋白質(zhì)或者rna 本身是催化劑 也可作為底物被蛋白酶或者rna酶降解 答案 b 考點 atp在能量代謝中的作用 1 atp的結(jié)構(gòu)及特點 高能磷酸鍵 a p p p 1 結(jié)構(gòu)式 由結(jié)構(gòu)式可看出 atp的化學(xué)組成包括一個腺苷 兩個 三個磷酸基團(tuán) 2 結(jié)構(gòu)簡式 3 特點 末端的高能磷酸鍵容易斷裂和重新生成 2 atp的形成途徑 ch2o 中穩(wěn)定的化學(xué)能 熱能 散失 3 吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)與atp的關(guān)系 吸能反應(yīng)一般與atp的 反應(yīng)相聯(lián)系 由atp水解提供能量 放能反應(yīng)一般與atp的 相聯(lián)系 釋放的能量儲 存在 中 生命活動 水解 合成 atp 1 細(xì)胞中atp含量很少 atp是生命活動的直接能源物質(zhì) 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 atp和adp的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng) 在atp和adp的相互轉(zhuǎn)化過程中 反應(yīng)類型 反應(yīng)所需的酶以及能量的來源 去路和反應(yīng)場所都不相同 但物質(zhì)是可循環(huán)利用的 考點對應(yīng)練 3 下面關(guān)于atp的敘述中 錯誤的是 a 細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中都有atp的分布b atp合成所需的能量由磷酸提供c atp可以水解為一個核苷酸和兩個磷酸d 正常細(xì)胞中atp與adp的比值在一定范圍內(nèi)變化 解析 細(xì)胞呼吸和光合作用這兩個生理過程中均有atp合成 前者所需要能量來自有機(jī)物氧化分解釋放的能量 后者經(jīng)光合作用光反應(yīng)中由光能轉(zhuǎn)換為電能 進(jìn)而轉(zhuǎn)換為atp中活躍的化學(xué)能 答案 b 4 2013年海南 關(guān)于真核細(xì)胞中生命活動與能量關(guān)系的敘 述 錯誤的是 a dna復(fù)制需要消耗能量b 光合作用的暗反應(yīng)階段需要消耗能量c 物質(zhì)通過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞時需要消耗atpd 細(xì)胞代謝所需的atp可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生 解析 協(xié)助擴(kuò)散需要載體 不需要能量 答案 c 一 酶的催化作用的實驗驗證 2 實驗設(shè)計及現(xiàn)象 3 實驗結(jié)論 1 酶具有催化作用 同無機(jī)催化劑一樣 都可以加快化學(xué) 反應(yīng)速率 2 酶具有高效性 同無機(jī)催化劑相比 酶的催化效率更高 酶發(fā)揮作用的場所 1 酶由活細(xì)胞產(chǎn)生 可以在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用 如細(xì)胞內(nèi)的呼吸氧化酶 也可以分泌到細(xì)胞外發(fā)揮作用 如各種消化酶 2 在生物體外適宜的條件下也能發(fā)揮作用 如證明唾液淀 粉酶水解淀粉的實驗 典例 關(guān)于酶的敘述中 正確的是 a 酶提供了反應(yīng)過程所必需的活化能b 酶活性的變化與酶所處環(huán)境的改變無關(guān)c 酶結(jié)構(gòu)的改變可導(dǎo)致其活性部分或全部喪失d 酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸 解析 酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 但不提供反應(yīng)的活化能 酶的活性受外界環(huán)境的影響 如溫度 ph等 結(jié)構(gòu)決定功能 酶的結(jié)構(gòu)改變 酶的活性就會部分或全部喪失 酶是一種催化劑 催化反應(yīng)前后酶的數(shù)量和性質(zhì)不會改變 答案 c 舉一反三1 2012年長沙模擬 下列有關(guān)酶的正確敘述 是 是由具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的 酶對底物有嚴(yán)格的 選擇性 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的 酶在發(fā)揮作用后立即被分解 有的酶不是蛋白質(zhì) 酶的活性與溫度呈正相關(guān) 在新陳 代謝和生長發(fā)育中起調(diào)控作用 酶只是起催化作用 a c b d 解析 凡是活細(xì)胞一般都能產(chǎn)生酶 并不只是由具分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生 酶對底物有嚴(yán)格的選擇性 但酶在發(fā)揮作用后不會立即被分解 而是會被反復(fù)利用 絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì) 少數(shù)酶是rna 酶只是起催化作用 不起調(diào)控作用 酶的活性與溫度和ph有關(guān) 但有最適值 在最適值前隨溫度和ph的升高其活性逐漸增強(qiáng) 超過最適值后則下降 而不呈正相關(guān) 答案 c 二 與酶有關(guān)的曲線分析1 表示酶高效性的曲線 1 與無機(jī)催化劑相比 酶降低活化能的作用更顯著 因而 催化效率更高 2 酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時間 不改變化學(xué)反應(yīng) 的平衡點 3 酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng) 2 表示酶專一性的曲線 在b反應(yīng)中 加入酶a的反應(yīng)速率和無酶條件下的反應(yīng)速率相同 說明酶a不能催化b反應(yīng) 在a反應(yīng)中 加入酶a后 反應(yīng)物在一定濃度范圍內(nèi) 隨反應(yīng)物濃度增大 反應(yīng)速率明顯加快 說明酶a只能催化a反應(yīng) 不能催化b反應(yīng)等其他反應(yīng) 即酶具有專一性 3 影響酶促反應(yīng)的因素 1 溫度和ph 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 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 從圖丙可以看出 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 圖甲 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 圖乙 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 a ph a時 e點下移 d點左移b ph c時 e點為0c 溫度降低時 c點不移 d點右移d h2o2量增加時 e點不移 d點左移 典例 圖甲是h2o2酶活性受ph影響的曲線 圖乙表示在最適溫度下 ph b時h2o2分解產(chǎn)生的o2量隨時間的變化 若該酶促反應(yīng)過程中改變某一初始條件 以下改變正確的是 解析 圖甲的b點是其最適ph a c點的酶活性受到影響 圖乙的d點是氧氣生成量達(dá)到最高值 e 所需的最少時間 當(dāng)ph a時 酶的活性下降 e點不變 d點右移 a項錯誤 當(dāng)ph c時 酶失去活性 e點將趨于0 但仍有少量o2來自于自然狀態(tài)下的分解 b項錯誤 當(dāng)h2o2量增加時 達(dá)到反應(yīng)平衡時 產(chǎn)物增加 故e點上移 反應(yīng)時間延長 d點右移 故d項錯誤 答案 c 舉一反三2 圖甲表示溫度對淀粉酶活性的影響 圖乙是將一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后 麥芽糖積累量隨溫 度變化的情況 下列說法中 不正確的是 a 圖甲中t0表示淀粉酶催化反應(yīng)的最適溫度b 圖甲中 ta tb時淀粉酶催化效率都很低 但對酶活性的影響有本質(zhì)的區(qū)別c 圖乙中tb到tc的曲線表明隨溫度的升高 麥芽糖不再上升 酶的活性已達(dá)到最大d 圖乙中a點對應(yīng)的溫度為t0 解析 圖乙中縱坐標(biāo)是麥芽糖的積累量 從tb到tc的曲線麥芽糖不再上升 說明酶失活 a點時的積累量增長最快 說明此時的溫度為最適溫度 答案 c 影響酶活性的條件 1 實驗原理 1 溫度對酶活性的影響 鑒定原理 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)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺來判斷酶活性的大小 2 ph對酶活性的影響 鑒定原理 ph影響酶的活性 從而影響氧氣生成量 可用帶火星的衛(wèi)生香燃燒情況來檢驗o2產(chǎn)生量的多少 2 實驗步驟 1 溫度對酶活性的影響 2 ph對酶活性的影響 疑難探究 1 在探究溫度對酶活性的影響的實驗中不宜選用過氧化氫酶催化h2o2分解 因為h2o2在加熱的條件下分解會加快 2 在探究溫度對酶活性的影響的實驗中也不宜選用斐林試劑檢測 因為斐林試劑與還原糖需要在水浴加熱到50 65 的條件下才能生成磚紅色沉淀 但該實驗需要控制的變量是溫度 3 實驗中所用酶的來源不同 則最適溫度也不同 若淀粉酶為市售的 淀粉酶 其最適溫度為50 75 若淀粉酶來自人體或生物組織 則最適溫度為37 左右 4 在探究溫度對酶活性影響的實驗中 操作過程中第一步與第二步不能顛倒 在探究ph對酶活性影響的實驗中 操作步驟 與 一定不能顛倒順序 否則在調(diào)節(jié)溫度或ph的過程中 酶會將淀粉或過氧化氫分解 導(dǎo)致實驗失敗 典例 2012年全國 某同學(xué)為了探究ph對人唾液淀粉酶 活性的影響 設(shè)計了如下實驗步驟 在a b c d e5支試管中分別加入ph為5 0 6 0 7 0 8 0 9 0的適宜濃度緩沖液5ml 再分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 的淀粉液1ml 各試管中分別加入適當(dāng)濃度的唾液稀釋液1ml 搖勻 將5支試管放入70 恒溫水浴中 保溫時間相同且合適 取出各試管 分別加入斐林試劑2ml 搖勻 觀察各試管溶液的顏色 通過顏色深淺判斷唾液淀粉酶 作用的最適ph 上述實驗步驟中有2處錯誤 請更正并說明更正的理由 不考慮試劑的濃度和加入量 ph梯度以及實驗重復(fù)次數(shù) 以便實驗?zāi)艿玫秸_的預(yù)期結(jié)果 1