（新課標(biāo)）2018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（必修1）[共34頁]

1、生物 課標(biāo)版 第8講酶與ATP 考點一酶考點一酶 教材研讀教材研讀 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)最大活性時的溫度叫做酶的最適溫度。低于這個溫度,酶活性 受到抑制(或降低),溫度過高,酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,永 久失活。 (2)pH與

2、酶的活性:每種酶只能在一定限度的pH范圍內(nèi)起作用。酶表現(xiàn) 最大活性時的pH叫做酶的最適pH。過酸或過堿,會使酶的 空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活。 考點二考點二ATPATP 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、脂肪等有機物都儲存著化學(xué)能,但是直接給細(xì)胞的生命 活動提供能量的卻是ATP。 2.ATP分子的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu) 3.ATP分子的特點 ATP分子中遠(yuǎn)離A的那個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。 高能磷酸鍵水解時釋放的能量多達30.54kJ/mol,所以說ATP是細(xì)胞內(nèi)的 一種高能磷酸化合物。 二、AT

3、P與ADP的轉(zhuǎn)化 1.構(gòu)成生物體的活細(xì)胞,內(nèi)部時刻進行著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,同時也 就伴隨有能量的釋放和儲存,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)胞可以通過光合作用和細(xì)胞呼吸形成ATP,而動 物細(xì)胞只能通過細(xì)胞呼吸形成ATP。 1.判斷下列有關(guān)酶的說法的正誤。 (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,也可以作為另一個反應(yīng)的底 物。() (4)(2015海南單科,4C)蛋白酶和淀粉酶都

4、屬于水解酶類。() (5)(2015海南單科,4D)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)同一個體各種體細(xì)胞酶的種類相同、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)說法的正誤。 (1)每個ADP分子中含有兩個高能磷酸鍵。() (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,2A)線粒體合

5、成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用。() (6)(2014全國,2B)機體在運動時消耗ATP,睡眠時則不消耗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)線粒體內(nèi)膜上不能合成ATP。() 突破一有關(guān)突破一有關(guān)“酶與酶與ATP”ATP”的基礎(chǔ)判斷與曲線分析的基礎(chǔ)判斷與曲線分析 考點突破考點突破 一、走出酶的“八個誤區(qū)” 項目正確說法錯誤說法 產(chǎn)生場所活細(xì)胞(不考慮哺乳動物成熟的紅細(xì)胞等)具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生 化學(xué)本質(zhì)有機物(大多為蛋白質(zhì),少數(shù)為RNA)蛋白質(zhì) 作用場所可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用 溫度影響低溫只抑制酶

6、的活性,不會使酶變性失活低溫和高溫均使酶變性失活 作用酶只起催化作用酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能 來源生物體內(nèi)合成有的可來源于食物等 合成原料氨基酸、核糖核苷酸只有氨基酸 合成場所核糖體、細(xì)胞核等只有核糖體 二、突破ATP的“三個重難點” 1.規(guī)避ATP認(rèn)識的四個誤區(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 看是可逆的,從酶、進行的場所、能量方面來看是不可逆的。 (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,高能磷酸鍵水解時能夠釋放出高達30.54kJ/mol的能量。 (3)不可誤認(rèn)為細(xì)胞中含有大量ATP,事實上,細(xì)胞中AT

7、P含量很少,只是 ATP與ADP轉(zhuǎn)化非常迅速及時。無論是飽食還是饑餓,ATP與ADP含量 都保持動態(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“ATP的水解 反應(yīng)”,這一過程需ATP水解酶的催化,同時也需要消耗水。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、常考易錯的“三類酶曲線” 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機催化劑,則b在縱軸上向上移動。用加熱的方法不能 降低活化能,但會提供活化能。 2.酶的特性 (1)圖1中加酶的曲線和加無機催化

8、劑的曲線比較表明酶具有高效性。 (2)圖2中兩曲線比較表明酶具有專一性。 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通過影響酶的活性來影響酶促反應(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點以后酶促反 應(yīng)速率的限制因素則是酶濃度等。 二、“曲線法”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點表示在無氧條件下,細(xì)胞可通過無氧呼吸分解有機物,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,通過有氧呼吸分解有 機物釋放的能量增多,ATP的產(chǎn)生量隨之增加。 (3)BC段表示O2供給量超過

9、一定范圍后,ATP的產(chǎn)生量不再增加,此時的 限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。 2.乙圖可表示哺乳動物成熟紅細(xì)胞,其ATP來自無氧呼吸,與O2無關(guān)。 考向一以基礎(chǔ)判斷的形式考向一以基礎(chǔ)判斷的形式,考查酶與考查酶與ATP知識知識 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行與酶的專一性有關(guān) C.酶適宜在最適溫度及最適pH條件下長期保存 D.可用過氧化氫作底物來探究溫度對酶活性的影響 答案答案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不能與雙縮脲反應(yīng)呈現(xiàn)紫色,A錯

10、誤;每一種酶只能催化一種 或者一類化學(xué)反應(yīng),這是細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進行的重要原因,B正 確;在最適溫度和pH條件下,酶的活性最強,不適合酶的長期保存,C錯誤; 過氧化氫高溫易分解,所以一般不選擇過氧化氫溶液作為底物來探究溫 度對酶活性的影響,D錯誤。 2.(2015海南單科,3,2分)ATP是直接為細(xì)胞生命活動提供能量的有機 物。關(guān)于ATP的敘述,錯誤的是() 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 答案答案D本題主要考查ATP的相關(guān)知識。酒精發(fā)酵即無氧呼吸產(chǎn)生 酒精和二氧化碳,同時釋

11、放少量能量,該過程中有ATP生成,A項正確;物 質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞饺绻侵鲃舆\輸,需要消耗能量,這部分能量可由 ATP提供,B項正確;ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量,C項正確;ATP由 腺嘌呤、核糖和磷酸組成,D項錯誤。 考向二借助曲線或模型考向二借助曲線或模型,考查酶與考查酶與ATP 3.(2016遼寧沈陽東北育才中學(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)說法正 確的是() A.若在A點時溫度升高10,則反應(yīng)速率加快 B.若在A點時溫度升高10,則反應(yīng)速率不變 C.若在B點時往混合物內(nèi)加入少量胃蛋白酶,則反應(yīng)速率會加快 D.若在B點時

12、往混合物內(nèi)加入少量胃蛋白酶,則反應(yīng)速率不變 答案答案C圖中曲線為最適溫度下得到的,若溫度升高10,酶促反應(yīng) 速率會下降,A、B錯誤;B點時限制反應(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)速率會加快,C正確、D錯誤。 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為生命活動提供能量需要經(jīng)過圖示的整個過程 答案答案D根據(jù)磷酸基團可判斷甲、乙、丙、丁分別為ADP、AMP、 腺苷和Pi,酶13分別催化ATP、

13、ADP和AMP的水解。不同種酶對應(yīng)不 同底物,可反映酶的專一性,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為生命活動提供能量需經(jīng)過圖示的ATP甲過程,D錯誤。 突破二分類突破酶的本質(zhì)與特性的實驗探究突破二分類突破酶的本質(zhì)與特性的實驗探究 1.梯度法探究酶的最適溫度或最適pH (1)實驗設(shè)計思路 (2)實驗設(shè)計程序 2.對比法驗證酶的作用及高效性與專一性 (1)酶的催化作用實驗探究 對照組:反應(yīng)物+清水反應(yīng)物不被分解; 實驗組:反應(yīng)物+等量的相應(yīng)酶溶液反應(yīng)物被分解。 (2)酶的專一性實驗探究:此實驗中的自變量可以是

14、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)計思路一:換反應(yīng)物不換酶 實驗組:反應(yīng)物+相應(yīng)酶溶液反應(yīng)物被分解; 對照組:另一反應(yīng)物+等量相同酶溶液反應(yīng)物不被分解。 設(shè)計思路二:換酶不換反應(yīng)物 實驗組:反應(yīng)物+相應(yīng)酶溶液反應(yīng)物被分解; 對照組:相同反應(yīng)物+等量另一種酶溶液反應(yīng)物不被分解。 (3)酶的高效性實驗探究 對照組:反應(yīng)物+無機催化劑底物分解速率; 實驗組:反應(yīng)物+等量酶溶液底物分解速率。 實驗中自變量是無機催化劑和酶,因變量是底物分解速率。 考向一借助實驗分析或基礎(chǔ)判斷考向一借助實驗分析或基礎(chǔ)判斷,考查有關(guān)酶的對照實驗考查有關(guān)酶的對照實驗 1.(2016山東萊州一中第

15、一次質(zhì)量檢測,20)下列有關(guān)酶的實驗設(shè)計正確 的是() A.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液驗證酶的專一性 B.利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響 C.利用過氧化氫、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的緩沖液驗證pH對酶活性 的影響 答案答案C碘液不能用于檢測蔗糖是否水解,A錯誤;過氧化氫在高溫下 分解加快,從而影響實驗結(jié)果,B錯誤;比較過氧化氫在過氧化氫酶(鮮肝 中)和Fe3+(無機催化劑)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項實驗設(shè)計缺乏最適pH的組別,D錯誤。 2.(2016河北衡水中學(xué)四調(diào),10

16、)在研究不同金屬離子對某水解酶活性的 影響時,得到如表結(jié)果。下列分析不正確的是() A.Mn2+降低了反應(yīng)過程的活化能 B.Co2+或Mg2+可能導(dǎo)致酶結(jié)構(gòu)的改變使其活性降低 C.不同離子對酶的活性有提高或降低作用 D.該水解酶的用量是實驗的無關(guān)變量 金屬離子(mmol/L)相對活性(%) 對照組100 Mn2+123 Co2+79 Mg2+74 答案答案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)過程的活化能,A錯誤。 考向二以實驗探究的形式考查探究影響酶活性的因素考向二以實驗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)計了 一個實驗方案,見表: (1)請完成實驗設(shè)計:應(yīng)為。 (2)2、3號試管為一組對照實驗,本實驗中要探究的自變量是 ,請為該組實驗擬定一個課題名稱。 (3)本實驗的因變量可以通過觀察 來確定。 (4)在1、2號試管所研究的問題中,溫度屬于變量。 試管底物和試劑實驗條件 11cm3瘦肉塊+4mL胃蛋白酶37水浴;pH=8 21cm3瘦肉塊+4mL胃蛋白酶 31cm3瘦肉塊+4mL胃蛋白酶0水浴;pH=1.5 答案答案(1)37水浴;pH=1.5(2)溫度探究溫