高中生物酶與ATP的導(dǎo)學(xué)案新人教版必修

1、第五章 第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶【考點(diǎn)解讀】1酶在細(xì)胞代謝中的作用 2探究影響酶活性的因素（實(shí)驗(yàn)）復(fù)習(xí)重點(diǎn)：酶的作用、本質(zhì)和特性復(fù)習(xí)難點(diǎn)：1酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理 2控制變量的科學(xué)方法【基礎(chǔ)掃描】 一、對(duì)照實(shí)驗(yàn)1.細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多 ，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。2.實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的因素稱為 。其中人為改變的變量稱為 ，隨著自變量的變化而變化的變量稱做 ，除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中可能還會(huì)存在一些可變因素，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響，這些變量稱為 。除一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫做 ，它一般設(shè)置 組和 組。二、酶的本質(zhì)1巴斯德以前，許多化學(xué)家認(rèn)為發(fā)酵是純 ，與 無關(guān)。1857年巴斯德提

2、出發(fā)酵是由于 的存在，即有 的參與才能引起發(fā)酵；而德國化學(xué)家李比希卻堅(jiān)持認(rèn)為引起發(fā)酵的是 中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞 后才能發(fā)揮作用。兩種觀點(diǎn)爭執(zhí)不下。德國化學(xué)家李比希發(fā)現(xiàn)不含酵母細(xì)胞的 與活酵母是一樣的，都能引起發(fā)酵，他將引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為 ，最早從刀豆中提取出脲酶的是美國科學(xué)家 ，他用多種方法證明了酶是 。20世紀(jì)80年代，美國科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù) 也有生物催化功能。2.酶是 產(chǎn)生的，具有 作用的一類 ，其中絕大多數(shù)酶是 ，少數(shù)是 。三、酶的作用1、分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?的活躍狀態(tài)所需要的 稱為活化能。同無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更 ，因而 更高，這樣細(xì)胞代謝就能在

3、條件下快速進(jìn)行。2、用圖形表示酶的高效性，判斷每條曲線分別代表什么？反應(yīng)物 生成物活化能二、酶的特性1.酶的特性有： 、 。2.酶的高效性是指酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的 倍。3.酶的專一性是指 。4.酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在 的條件下進(jìn)行的， 和 對(duì)酶的活性影響最大。在最適宜的溫度和pH條件下，酶活性 ，溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會(huì)顯著 。5. 、 或 ，會(huì)使酶的 遭到破壞，使酶永久失活，即酶發(fā)生了 。0左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低，但能使酶的 保持穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以 。因此，酶制劑適于在 下保存。pH1 pH 酶的活性受pH影響的示意圖酸堿度對(duì)酶催化作用的影響酸堿

4、度對(duì)酶催化作用的影響反應(yīng)速度t1 溫度酶的活性受溫度影響的示意圖反應(yīng)速度6.實(shí)驗(yàn)探究酶的高效性試管號(hào)3%過氧化氫實(shí)驗(yàn)處理H2O2分解速度（氣泡多少）點(diǎn)燃的衛(wèi)生香檢測結(jié)果分析12mL22mL90水浴加熱32mL滴加3.5%FeCl32滴42mL滴加肝臟研磨液2滴很多助燃性更強(qiáng)過氧化氫酶有催化H2O2分解能夠，且效率高（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 。注意：肝臟要新鮮必須進(jìn)行研磨。H2O2不能久置，不要接觸皮膚。衛(wèi)生香不要插到氣泡中。每滴3.5%氯化鐵溶液中的Fe3+數(shù)，大約是每滴肝臟研磨液中過氧化氫酶分子數(shù)的25萬倍。7. 探究實(shí)驗(yàn)：影響酶活性的條件(1)探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)步驟：取3支潔凈的試管，編上

5、號(hào)，并分別注入2 mL可溶性淀粉溶液；將3支試管分別放入60左右的熱水、沸水和冰塊中，維持各自的溫度5min；在3支試管中各注入1 mL新鮮的淀粉酶溶液，搖勻后，維持各自的溫度5min；在3支試管中各滴入1滴碘液，然后搖勻，觀察并記錄3支試管中溶液顏色的變化情況。討論：為什么要在加入淀粉酶溶液之前控制好各自的溫度？ 8探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)步驟：取3支潔凈的試管，編上號(hào)，分別按下表中序號(hào)15的要求操作。序號(hào)項(xiàng)目試管1231注入新鮮的淀粉酶溶液1mL1mL1mL2注入蒸餾水1 mL/3注入氫氧化鈉溶液/1 mL/4注入鹽酸/1 mL5注入可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL振蕩這3支試管，

6、使液體混合均勻。然后將3支試管的下半部浸到60左右的熱水中，保溫5min；在3支試管中各加入2 mL斐林試劑，振蕩。將3支試管的下半部放進(jìn)盛有熱水的大燒杯中，酒精燈加熱，煮沸1min，觀察并記錄3支試管中溶液顏色的變化情況。討論：能不能按照表格中序號(hào)1、5、2、3、4的步驟操作？為什么？ 注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)中要使用新鮮唾液加酶后取樣時(shí)間不能間隔過長，否則看不出變化過程，導(dǎo)致無法比較37唾液淀粉酶水解淀粉速率最快0和80沒有反應(yīng)，20和40反應(yīng)較慢 問題：1高溫和低溫條件下酶催化效率都很低，兩者有什么本質(zhì)區(qū)別？2除了溫度、pH外，影響酶催化作用的因素還有什么？它們是如何影響酶的催化作用的（以圖形表示

7、）？ 3酶的催化作用一定是發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)嗎，舉例說明。4酶的來源？三、細(xì)胞的能量“通貨”-ATP【考點(diǎn)解讀】ATP在能量代謝中的作用（B）1簡述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)。2寫出ATP的分子簡式。3解釋ATP在能量代謝中的作用。復(fù)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)：1ATP化學(xué)組成的特點(diǎn)及其在能量代謝中的作用。2ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化?！净A(chǔ)掃描】1. ATP是各項(xiàng)生命活動(dòng)的 物質(zhì)，是生命活動(dòng)所需能量的 來源。2. ATP的中文名稱叫 ，結(jié)構(gòu)簡式是 ，其中A代表 ，P代表 ，代表 ，ATP分子中大量的能量就儲(chǔ)存在 中。ATP水解實(shí)際上是ATP分子中 的水解，其釋放的能量多達(dá) ，所以說，ATP是細(xì)胞內(nèi)一種 化合物。3.A

8、TP與ADP間的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)式：ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化過程并不是可逆反應(yīng)。（反應(yīng)的場所、條件、反應(yīng)式中的“能量”均不同）ATP合成（反應(yīng)式從右至左）ATP水解（反應(yīng)式從左至右）場所 包括細(xì)胞內(nèi)所有需要 的進(jìn)行生命活動(dòng)的結(jié)構(gòu)條件由 酶催化由 酶催化能量”合成ATP的能量主要來自 和 注意：ATP水解釋放的能量不會(huì)再參與 的合成ATP水解釋放的能量是儲(chǔ)存在 化學(xué)能4.ATP的形成途徑有 5.ATP中能量的利用：ATP中的能量可以直接轉(zhuǎn)換成其他各種形式的能量，用于各項(xiàng)生命活動(dòng)。舉例 6一個(gè)ATP分子中含有 個(gè)腺苷、 個(gè)磷酸基團(tuán)、 個(gè)高能磷酸鍵。ATP的化學(xué)性質(zhì) ，在有關(guān) 的作用下，ATP分子中

9、 的那個(gè)高能磷酸鍵很容易水解斷裂，于是ATP轉(zhuǎn)化為 和 ，儲(chǔ)存在這個(gè)高能磷酸鍵中的能量釋放出來。在有關(guān)酶的作用下，可以接受 ，同時(shí)結(jié)合一個(gè)游離的 重新形成ATP。ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是時(shí)刻不停地發(fā)生，并且處于 。整個(gè)轉(zhuǎn)化過程可用反應(yīng)式表示為 。7.關(guān)于能量方面的知識(shí)歸納：生物體的主要能源物質(zhì)： 。 生物體的貯能物質(zhì)： 。生物體的能源物質(zhì)： 。動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)貯能物質(zhì)： 。 植物細(xì)胞內(nèi)貯能物質(zhì)： 。生物進(jìn)行生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)： 。 最終能量來源： 。注意：ATP中能量的利用主要有以下幾種：化學(xué)能、機(jī)械能、熱能、電能、光能等【單元練習(xí)】1下列生命現(xiàn)象中不伴有ATP消耗的是A神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo) B含羞

10、草受到刺激小葉合攏C葡萄糖在小腸中被吸收 D根尖生長點(diǎn)細(xì)胞有絲分裂2下列過程能使ADP含量增加的是A.消化道內(nèi)蛋白質(zhì)的消化B.線粒體內(nèi)的H與02結(jié)合C.葉綠體中的葉綠素a失去電子D.細(xì)胞分裂時(shí)紡錘絲的收縮3下列關(guān)于ATP的敘述中，正確的是：( )AATP分子中所有化學(xué)鍵都儲(chǔ)存著大量的能量，所以被稱為高能磷酸化合物B三磷酸腺苷可簡寫為APPPCATP中大量的能量都儲(chǔ)存在腺苷和磷酸基團(tuán)中DATP中大量的能量儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中4在生物的生命活動(dòng)中，能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有： （ ）A細(xì)胞核、高爾基體、葉綠體 B線粒體、高爾基體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體 D細(xì)胞核、線粒體、核糖體5.生物

11、體進(jìn)行生命活動(dòng)所需的能量的直接來源，主要能源和最終能源分別是： A太陽能、糖類、ATP BATP、糖類、脂肪CATP、脂肪、太陽能 DATP、糖類、太陽能6關(guān)于葉肉細(xì)胞在光照條件下產(chǎn)生ATP的描述，正確的是A無氧條件下，光合作用是細(xì)胞ATP的唯一來源B有氧條件下，線粒體、葉綠體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)都能產(chǎn)生ATPC線粒體和葉綠體合成ATP都依賴氧場所酶ATPADPPi能量D細(xì)胞質(zhì)中消耗的ATP均來源于線粒體和葉綠體7.下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是A線粒體是藍(lán)藻細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場所B光合作用產(chǎn)物中的化學(xué)能全部來自ATPCATP分子由1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成D細(xì)胞連續(xù)分裂時(shí)，伴隨著ATP與ADP的

12、相互轉(zhuǎn)化8 生命活動(dòng)中，酶是不可缺少的生物催化劑，以下四種酶的作用部位分別是轉(zhuǎn)氨酶 解旋酶 腸肽酶 ATP水解酶A氨基、氫鍵、肽鍵、磷酸高能鍵 B氨基、氫鍵、羧基、腺苷C氫鍵、肽鍵、氨基酸、磷酸基團(tuán) D氨基、脫氧核苷酸、多肽、磷酸高能鍵 9下圖縱軸為生成物量，橫軸為反應(yīng)時(shí)間，其中能正確表示酶濃度增加，而其他條件不變時(shí)，生成物量變化的曲線圖是(圖中虛線表示酶濃度增加后的變化曲線(C)10關(guān)于酶特性的實(shí)驗(yàn)如圖126所示，取標(biāo)號(hào)為、四支試管各加入2mL稀淀粉糊：四支試管的顏色正確的是 （ ） （說明胰液和唾液中均含有可以水解淀粉的酶）AI、一不變藍(lán) 、一藍(lán)色BI、一不變藍(lán) 、一藍(lán)色CI、均不變藍(lán)DI

13、、均為藍(lán)色11探索溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)，需進(jìn)行如下步驟的操作：取3支試管，編號(hào)并注入2mL淀粉溶液 向各試管注入1mL淀粉酶溶液向各試管滴1滴碘液 將3 支試管分別放在60熱水、沸水和冰塊中維持溫度5min要觀察到正確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，其合理的實(shí)驗(yàn)順序應(yīng)為 （ ）A B C D12如果酶的數(shù)量一定，下列哪個(gè)圖示最確切地反映了反應(yīng)速率與底物濃度的數(shù)量關(guān)系底物濃度反應(yīng)速率A0底物濃度反應(yīng)速率B0底物濃度反應(yīng)速率C0底物濃度反應(yīng)速率D013將唾液淀粉酶溶液的PH值由18調(diào)高至12的過程中,其催化活性表現(xiàn)為下圖（ C ）000014141414 (縱坐標(biāo)代表催化活性,橫坐標(biāo)代表PH值)14下列關(guān)于酶和激素

14、的敘述中，錯(cuò)誤的是（ ）A激素的作用與酶的作用是密切相關(guān)的B激素和酶的合成都與機(jī)體中的基因有關(guān)C能合成激素的細(xì)胞一定能合成酶D激素一般不會(huì)改變新陳代謝的速度15. 右圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是 A當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時(shí)，酶活性下降 B當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時(shí)，酶活性上升 C酶活性在t2時(shí)比t1高，故t2時(shí)更適合酶的保存 D酶活性在t1時(shí)比t2低，表明t1時(shí)酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重 16探索溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn),需進(jìn)行如下步驟:取3支試管，編號(hào)并注入2mL淀粉溶液/向各試管注入lmL淀粉酶溶液/向各試管滴l滴碘液/將3支試管分別放在60的熱水、沸水和冰塊中維持溫度5

15、min/觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。最合理的實(shí)驗(yàn)順序應(yīng)為ABCD【多選】17細(xì)胞內(nèi)要消耗ATP的生理過程有（ ）A丙酮酸在線粒體內(nèi)氧化分解 B蛋白質(zhì)合成 C質(zhì)壁分離及其復(fù)原 D動(dòng)作電位恢復(fù)為靜息電位18下列有關(guān)ATP的敘述，其中正確的是A人體內(nèi)成熟的紅細(xì)胞中沒有線粒體，不能產(chǎn)生ATPBATP中的能量可以來源于光能，化學(xué)能，也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能C在有氧與缺氧的條件下，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)都能形成ATPDATP中的“A”與構(gòu)成DNA、RNA中的堿基“A”表示的不是同一物質(zhì)19、在實(shí)驗(yàn)中常用雙縮脲試劑來鑒定蛋白質(zhì)的存在。下列與雙縮脲試劑發(fā)生作用，可以產(chǎn)生紫色反應(yīng)的是 （ ）A、含有組成蛋白質(zhì)的各種氨基酸的混合液 B、適

16、宜條件下經(jīng)胃液和腸液混合液充分處理的蛋清溶液C、高溫處理過的蛋清溶液D、適宜條件下經(jīng)胰液和腸液充分處理的蛋清溶液20豬籠草是一種食蟲植物，它以瓶狀帶蓋的葉捕捉昆蟲，并以其分泌物消化蟲體。某課題研究小組為檢測此分泌物的性質(zhì)，作了如下的實(shí)驗(yàn)：取6支試管，加入經(jīng)過不同溫度處理的檢測液后，再分別加入瘦肉塊和馬鈴薯塊，兩小時(shí)后觀察現(xiàn)象，記錄如下表。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的解釋，正確的是ACDA試管1和試管4都起對(duì)照作用B試管5證明酶的活性受溫度的影響C豬籠草捕食昆蟲主要是對(duì)土壤溶液中缺少N元素的一種適應(yīng)D豬籠草分泌物中含有蛋白酶，不含淀粉酶21下列能使細(xì)胞中ADP含量增加的生理過程是 A甘油分子進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞 B

17、骨骼肌收縮產(chǎn)生的動(dòng)作 C腎小管上皮細(xì)胞重吸收水 D性激素的合成和分泌反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率22下圖是某酶的催化反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度關(guān)系的曲線圖，正確的理解是 A在一定的范圍內(nèi)，反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率呈正相關(guān) BPH、溫度的高低都會(huì)影響這一曲線的形狀 C當(dāng)反應(yīng)速率趨于穩(wěn)定后，增加同一種酶的量反應(yīng)速率加快 D超過一定濃度，反應(yīng)速率不再繼續(xù)增加是由于反應(yīng)物濃度過大【非選擇題】23. （09全國）請(qǐng)用所給的實(shí)驗(yàn)材料和用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證哺乳動(dòng)物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性。要求完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)測試驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問題。實(shí)驗(yàn)材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4種

18、溶液，斐林試劑、37恒溫水浴鍋、沸水浴鍋。（1）若“+”代表加入適量的溶液，“-”代表不加溶液，甲、乙等代表試管標(biāo)號(hào)，請(qǐng)用這些符號(hào)完成下表實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)溶液試管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲+（2）實(shí)驗(yàn)步驟：按照上表中的設(shè)計(jì)，取試管、加溶液。 （3）結(jié)果預(yù)測： （4）結(jié)論： （5）在上述實(shí)驗(yàn)中，如果僅將37恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到20，而在其他條件不變的情況下重做上述實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色會(huì)比37時(shí)淺，其原因是 。24已知H2O2= H2O+ O2可以通過反應(yīng)過程中O2的生成速度（即從氣泡從溶液中釋放的速度）來判斷H2O2的分解速度，請(qǐng)用所給的材料和用具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使其同時(shí)驗(yàn)證過氧化氫酶

19、具有催化作用和高效性，要求寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)測試驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問題。實(shí)驗(yàn)材料及用具：適宜濃度的H2O2溶液、蒸餾水、3.5FeCl3溶液、0.01牛過氧化氫酶溶液、恒溫水浴鍋、試管。(1)實(shí)驗(yàn)步驟： (2) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測： 由此得出的結(jié)論是： (3)如果僅將實(shí)驗(yàn)中的恒溫水浴改為80，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，O2的釋放速度最快的是： 原因是： 25 1997年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的一半授予了美國的保羅博耶和英國的約翰沃克，以表彰他們?cè)谘芯咳姿嵯佘杖绾卫媚芰窟M(jìn)行自身再生方面取得的成就?！叭姿嵯佘铡焙喎Q“腺三磷”，又叫ATP，是腺嘌呤的衍生物，含有三個(gè)相連的磷酸基，末端兩個(gè)磷酸鍵分解時(shí)伴隨有較大內(nèi)能量變化，是生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)化的中心物質(zhì)。回答下列問題：ATP的分子簡式是A-PPP，其中A代表腺苷，T代表三個(gè)，P代表磷酸基團(tuán)，代表高能磷酸鍵。（3）在動(dòng)物細(xì)胞中，ADP轉(zhuǎn)變成ATP的能量主要來自呼吸作用作用，通常需要分解糖等有機(jī)物，消耗氧氣；對(duì)于植物來說，ADP轉(zhuǎn)變成