酶與ATP專題教案

1、酶與ATP專題教案芙蓉中學(xué)粟元英一考綱點擊1.酶在代謝中的作用()。2.ATP在能量代謝中的作用()。3.實驗：探究影響酶活性的因素。 的含義是理解所列知識和相關(guān)知識之間的聯(lián)系和區(qū)別，并能在較復(fù)雜情景中綜合運用其進(jìn)行分析，判斷，推理和評價。有關(guān)酶的考試題型有一般難度的選擇題和非選擇題，也有圍繞實驗的分析題，實驗設(shè)計題，難度較大。由于酶和ATP與代謝廣泛聯(lián)系，所以命題常與有關(guān)章節(jié)聯(lián)系）二教學(xué)過程：（）學(xué)生自主復(fù)習(xí)1. 學(xué)生根據(jù)教師發(fā)的將議案提前進(jìn)行知識回歸，建立知識網(wǎng)絡(luò)（強(qiáng)調(diào)建立網(wǎng)絡(luò)的方法）2. 學(xué)生進(jìn)行章節(jié)內(nèi)重難點歸納，不同章節(jié)的聯(lián)系，課前思考以下幾個問題1.除酶具有專一性外，生物體內(nèi)還有哪些

2、物質(zhì)或結(jié)構(gòu)具有專一性？(2.)高中階段涉及的酶有哪些？(3.)酶與ATP在細(xì)胞代謝中有怎樣的聯(lián)系？(4)ATP與RNA的相同和不同之處？(5).酶，ATP,維生素的區(qū)別和聯(lián)系？(6.)理解影響酶因素的曲線圖（參照創(chuàng)新設(shè)計）（構(gòu)建影響酶因素的曲線模型）(二)教師老師課堂互動1.教師進(jìn)行考綱說明 2.檢測學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)情況 3.落實課前提出的幾個問題（三）高頻考點突破解讀曲線模型1酶的功能與特性(模型1)(1)該模型表示酶具有催化作用和高效性。(2)酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時間，而不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。2影響酶促反應(yīng)速率的因素(1)溫度和pH(模型2)溫度或pH是通過影響酶的活性來影響酶促反

3、應(yīng)速率的。溫度和pH對酶的影響機(jī)理完全一樣嗎？低溫時，酶分子活性受到抑制，但并未失活，若恢復(fù)最適溫度，酶的活性也升至最高；高溫、過酸、過堿都會導(dǎo)致酶分子結(jié)構(gòu)被破壞而使酶永久失活。(2)多種因素對酶促反應(yīng)的影響(模型3)分析丙圖可知：反應(yīng)溶液中溫度的變化不影響酶作用的最適pH。分析丁圖可知：反應(yīng)溶液中酸堿度的變化不影響酶作用的最適溫度。(3)底物濃度和酶濃度圖甲中OP段的限制因素是底物濃度，而P點之后的主要限制因素是酶濃度。圖乙對反應(yīng)底物的要求是底物足量。底物濃度、酶濃度與溫度、pH對酶促反應(yīng)速率的影響一樣嗎？不一樣，底物濃度和酶濃度不改變酶分子的活性，溫度、pH通過影響酶分子的活性來影響酶促反

4、應(yīng)速率?！?方法規(guī)律總結(jié)：1.首先要弄清楚橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義，相同曲線在不同坐標(biāo)系中所表示的含義不同。2.早分析影響酶促反應(yīng)的因素時，生成物的量為達(dá)到飽和時，一般影響因素時橫坐標(biāo)表示的因子，在達(dá)到飽和后，影響因子是除橫坐標(biāo)以外的其他因子。學(xué)生思考：酶促反應(yīng)速率等同于酶活性嗎？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。凡是影響酶活性的因素都間接的影響了酶促反應(yīng)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。典型例題：甲圖表示的是pH對植物和人的淀粉酶活性的影響；乙圖表示的是3種脫氫酶(a、b、c)的活性受溫度

5、影響的情況。下列敘述正確的是()。A從甲圖可以知道pH6時植物淀粉酶的活性最高B從乙圖無法知道酶c的最適溫度C從甲圖可以知道若pH由酸性變成堿性時淀粉酶的活性 逐漸升高D從乙圖可以知道活性溫度的范圍最廣的酶是b(2013·試題調(diào)研)如圖表示淀粉酶在不同實驗條件下催化淀粉水解反應(yīng)時，淀粉的剩余量和反應(yīng)時間的關(guān)系。關(guān)于此圖的解讀，正確的是()。A若a、b、c表示溫度，則b曲線對應(yīng)的溫度為最適溫度B若a、b、c表示pH，則c曲線對應(yīng)的pH條件下，酶已失活C若a、b、c表示酶的濃度，則a曲線對應(yīng)的酶濃度最大D若K、Mg2對淀粉酶的活性分別有促進(jìn)、抑制作用，則c曲線對應(yīng)的是加K的實驗解析A選項

6、中，a曲線剩余量減少最快，反應(yīng)速率應(yīng)最快，A錯誤；B選項中，a、b、c對應(yīng)的pH條件下，酶均具有活性，B錯誤；C選項中，酶濃度越大，反應(yīng)速率越快，正確；D選項中，a曲線對應(yīng)的應(yīng)該是加K的，c曲線對應(yīng)的應(yīng)該是加Mg2的。答案C考點二與酶相關(guān)的實驗探究設(shè)計和評價考綱解讀：1.能完成探究酶的專一性，高效性，需要適宜的PH和溫度等，包括實驗的目的，原理，方法是操作，推理，做出合理判斷 獲得出正確的答案3. 具備簡單的驗證生物學(xué)事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋，分析和處理典型例題：.下列有關(guān)酶特性的實驗設(shè)計中,最科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊豁検?)選項實驗?zāi)康闹饕獙嶒灢襟EA 酶催化具有高效性

7、0;實驗組：2 mL 3%H2O21 mL過氧化氫酶保溫5 min對照組：2 mL 3% H2O21 mL蒸餾水保溫5 minB 酶催化具有專一性 實驗組：2 mL 3%可溶性淀粉1 mL新鮮唾液保溫5 min，斐林試劑檢驗對照組：2 mL 3%蔗糖溶液1 mL新鮮唾液37保溫5 min，斐林試劑水浴檢C 探究酶作用的適宜溫度 5 mL 3%可溶性淀粉2 mL新鮮唾液碘液每隔5分鐘將溶液溫度升高10 ，觀察溶液藍(lán)色變化D pH影響酶的催化活性 向三支試管中依次各加入2 mL 3%可溶化淀粉、1 mL不同pH緩沖溶液和1 mL新鮮唾液，

8、在適宜溫度下保溫5 min，斐林試劑水浴檢驗 因果法”分析實驗變量(1)自變量與因變量自變量是實驗中由實驗者控制的因素或條件。因變量是實驗中隨實驗變量變化而變化的量。通常，自變量是原因因變量是結(jié)果，二者具有因果關(guān)系。 (2)無關(guān)變量與因變量無關(guān)變量是實驗中除自變量以外的影響實驗現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件。無關(guān)變量所引起的變化和結(jié)果會對因變量有干擾作用，但不呈因果關(guān)系，因此必須控制無關(guān)變量以減少實驗誤差。 規(guī)律方法酶相關(guān)的實驗設(shè)計與探究的萬能解題模板 酶相關(guān)的實驗題在高考中出現(xiàn)的頻率較高，題型多種多樣，但無論題型如何變化，一般可采用“一個步驟，兩個方法”進(jìn)行解答。 所謂“一個步驟”，指的是解答的“通

9、用”步驟：先取材準(zhǔn)備，再分組編號，再施加實驗條件（注意控制單一自變量和無關(guān)變量相同且適宜）然后保溫一段時間，最后觀察記錄實驗現(xiàn)象，并分析得出結(jié)論。 所謂“兩個方法”，其一指的是“對比法”。酶的某種特性的驗證或探究，必須通過對比得出結(jié)論。如驗證酶具催化效應(yīng)，常與不加酶 看反應(yīng)速率比較，如高效性，需通過酶與無機(jī)催化劑催化效率的對比得出；專一性，需通過比較同種酶不同底物或不同酶同種底物的反應(yīng)是否能夠進(jìn)行得出。溫和性，需通過比較溫和條件和極端條件(高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿)下反應(yīng)是否能夠進(jìn)行得出。因此，對比法是解答酶實驗試題的必備策略。 方法之二是“梯度法”，它是探究、確定酶促反應(yīng)最適溫度、最適pH的最佳方法

10、。一般設(shè)置一系列具有一定溫度(pH)梯度的裝置，比較得出酶促反應(yīng)最快的一組，其對應(yīng)的溫度(pH)為最適。 總之，掌握了上述“一個步驟，兩個方法”，就等于抓住了解答與酶相關(guān)實驗題的關(guān)鍵，可使解題思路清晰順暢，輕取高分。實驗?zāi)康膶嶒灲M對照組實驗組衡量標(biāo)準(zhǔn)自變量因變量無關(guān)變量驗證某種酶是蛋白質(zhì)待測酶液雙縮脲試劑已知蛋白液雙縮脲試劑是否出現(xiàn)紫色待測酶液和已知蛋白液是否出現(xiàn)紫色 驗證酶具有催化作用底物相應(yīng)酶液底物等量蒸餾水底物是否被分解相應(yīng)酶液的有無底物是否被分解底物量、溫度等驗證酶的專一性底物相應(yīng)酶液另一底物相同酶液或同一底物另一酶液底物是否被分解不同底物或不同酶液底物是否被分解酶的數(shù)量、溫

11、度等探究酶的適宜溫度溫度梯度下的同一溫度處理后的底物和酶混合底物的分解速率或底物的剩余量溫度酶的活性底物和酶的量、溶液溫度、反應(yīng)時間等探究酶的最適pHpH梯度下的同一pH處理后的底物和酶混合pH1在設(shè)計酶的相關(guān)實驗時要注意實驗試劑的選擇如探究溫度對酶活性的影響時，不能選擇過氧化氫作實驗底物，因為過氧化氫在加熱的條件下分解會加快。鑒定淀粉是否分解用碘液，不應(yīng)選用斐林試劑，因為斐林試劑需水浴加熱，而該實驗中需嚴(yán)格控制溫度。研究酶的適宜pH實驗時，由于酸對淀粉有分解作用，并且碘碘化鉀可與堿反應(yīng)，所以一般不選用淀粉和淀粉酶作為實驗材料，常選用H2O2和過氧化氫酶。2做評價類實驗題時，一定要謹(jǐn)記實驗設(shè)計

12、原則，按實驗設(shè)計原則對實驗過程進(jìn)行診斷。單一自變量原則 等量原則 科學(xué)性原則 平行重復(fù)性原則 隨機(jī)性原則 取材試劑，控制條件的可行性和科學(xué)性，步驟的合理性，組織答案簡潔，準(zhǔn)確?！镜淅?】 (2011·江蘇高考)為探究植酸酶對鱸魚生長和消化酶活性的影響，研究者設(shè)計并進(jìn)行了相關(guān)實驗，實驗步驟及結(jié)果如下： 鱸魚的馴養(yǎng)：將從海洋中捕獲的鱸魚魚苗在浮式海水網(wǎng)箱中飼養(yǎng)14 d，用普通飼料投喂，備用。 飼料的配制：在每千克普通飼料中添加200 mg植酸酶，配制成加酶飼料；并將普通飼料和加酶飼料分別制成大小相同的顆粒，烘干后儲存。 鱸魚的飼養(yǎng)：挑選體格健壯、大小一致的鱸魚隨機(jī)分組，放養(yǎng)于規(guī)格相同的浮

13、式海水網(wǎng)箱中，放養(yǎng)密度為60尾/箱。給對照組的鱸魚定時投喂適量的普通飼料，給實驗組的鱸魚同時投喂等量加酶飼料。 稱重并記錄：投喂8周后，從每個網(wǎng)箱中隨機(jī)取20尾鱸魚稱重。結(jié)果顯示，對照組、實驗組魚體平均增重率分別為859.3%、947.2%。 制備鱸魚腸道中消化酶樣品，并分別測定消化酶的活性，結(jié)果如下表。 蛋白酶活性(U/mg)脂肪酶活性(U/mg)淀粉酶活性(U/mg)對照組1.090.080.12實驗組1.710.100.13根據(jù)上述實驗，回答下列問題。(1)步驟中選用鱸魚魚苗而不是成體的主要原因是_；實驗前的馴養(yǎng)是為了_。(2)步驟中將配制好的飼料進(jìn)行烘干要特別注意_，其原因是

14、_。(3)步驟中還應(yīng)控制好的無關(guān)變量主要有_。(4)本實驗得出的初步結(jié)論是_。(5)推測鱸魚的食性并說明理由：_。參考答案：成體生長緩慢，實驗效果不明顯 讓鱸魚適應(yīng)實驗養(yǎng)殖環(huán)境溫度不能過高高溫會使植酸酶變性而失去活性 水溫、鹽度和溶解氧等 添加植酸酶的飼料促進(jìn)鱸魚幼體的生長；植酸酶能提高腸道中蛋白酶的活性，而對腸道中脂肪酶和淀粉酶的活性影響較肉食性，其腸道中蛋白酶活性顯著高于脂肪酶和淀粉酶變式訓(xùn)練：某同學(xué)將馬鈴薯磨碎、過濾得到提取液進(jìn)行以下實驗。 .在30 的條件下，取等量提取液分別加到四支盛有等量過氧化氫溶液，pH分別為3、5、7、9的試管中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每支試管都產(chǎn)生氣體。請回答下列問題。 (

15、1)該實驗的課題是_。 (2)該實驗中的自變量是_。 (3)各實驗組均在30 下進(jìn)行的原因是_；_.將加入四支試管中的馬鈴薯提取液的量減半，重復(fù)實驗。分別測定實驗、中過氧化氫在相同時間內(nèi)的含量變化，繪制成如圖所示曲線，請回答下列問題。4)曲線a是實驗_(填“”或“”)的結(jié)果。(5)曲線a和b中，過氧化氫含量的最低點位于橫坐標(biāo)同一位置的原因是_。?？键c三： ATP的合成利用與能量代謝考綱解讀，常常與代謝一起考，如出現(xiàn)在光和作用和呼吸作用中1 不同結(jié)構(gòu)中“A”的含義歸納中的A為腺苷(由腺嘌呤和核糖組成)；中的A為腺嘌呤脫氧核苷酸；中的A為腺嘌呤核糖核苷酸；中的A為腺嘌呤。、2.ATP的形成及與光合

16、作用、細(xì)胞呼吸的關(guān)系1，AT形成2)植物產(chǎn)生ATP的場所是葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，而動物產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。(3)光合作用的光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP用于暗反應(yīng)中C3的還原，而細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP用于除C3還原之外的各項生命活動。(4)光能是生物體進(jìn)行各項生命活動的根本能量來源，而ATP是生命活動的直接能量來源。(5)光能進(jìn)入生物群落后，以化學(xué)能的形式儲存于有機(jī)物中，以有機(jī)物為載體通過食物鏈而流動。(6)能量在生物群落中具有單向流動、不可重復(fù)利用以及逐級遞減的特點。典型例題：ATP是細(xì)胞的能量“通貨”，下列說法正確的是()AATP脫去2個磷酸基團(tuán)后是DNA的基本組成單位之一BAT

17、P與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的共性CATP的合成總是伴隨有機(jī)物的氧化分解D黑暗條件下，植物細(xì)胞中只有線粒體可以產(chǎn)生ATP【解析】 ATP脫去2個磷酸基團(tuán)后形成的是腺嘌呤核糖核苷酸，它是RNA的基本組成單位之一，A項錯誤。生物界都是通過ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化為生命活動提供能量,B項正確。光合作用的光反應(yīng)可將光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能，該過程沒有有機(jī)物的氧化分解，C項錯誤。黑暗條件下,植物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中也可以產(chǎn)生ATP，D項錯誤。4(2013·高考新課標(biāo)全國卷)已知大麥在萌芽過程中可以產(chǎn)生-淀粉酶，用GA(赤霉素)溶液處理大麥可使其不用發(fā)芽就產(chǎn)生-淀粉酶。為驗證這一

18、結(jié)論，某同學(xué)做了如下實驗：試管號GA溶液緩沖液水半粒種子10個實驗步驟實驗結(jié)果步驟1步驟21011帶胚25 保溫24 h后去除種子，在各試管中分別加入1 mL淀粉液25 保溫10 min后各試管中分別加入1 mL碘液，混勻后觀察溶液顏色深淺2011去胚30.210.8去胚40.410.6去胚50.410.6不加種子回答下列問題：(1)-淀粉酶催化_水解可生成二糖，該二糖是_。(2)綜合分析試管1和2的實驗結(jié)果，可以判斷反應(yīng)后試管1溶液中的淀粉量比試管2中的_，這兩支試管中淀粉量不同的原因是_。(3)綜合分析試管2、3和5的實驗結(jié)果，說明在該實驗中GA的作用是_。(4)綜合分析試管2、3和4的實

19、驗結(jié)果，說明_。解析】該實驗的目的是驗證GA可誘導(dǎo)種子發(fā)生-淀粉酶。通過對表格中的實驗分組和操作加以對比、分析得知，實驗的變量是GA的濃度變化、是否加種子、種子是否帶胚，試管中添加水量不同的目的是保證試管中液體總體積不變。實驗過程中,一定要遵循單一變量原則,選好對照組和實驗組，如1和2、2和3、3和4、4和5等。在無關(guān)變量保持一致的條件下，根據(jù)因變量，即淀粉加碘液變藍(lán)后顏色的深淺，確定淀粉剩余量的多少，從而推出含有-淀粉酶量的多少，進(jìn)而推出種子產(chǎn)生-淀粉酶的場所和GA濃度對-淀粉酶產(chǎn)生量的影響。1)酶具有專一性，-淀粉酶催化淀粉水解生成的二糖是麥芽糖。(2)試管1和試管2的實驗中，單一變量為種

20、子是否有胚，根據(jù)實驗結(jié)果，試管1顏色比試管2淺，則試管1含有的淀粉少于試管2含有的淀粉，從而說明試管1產(chǎn)生了-淀粉酶，可得出結(jié)論：有胚的種子能產(chǎn)生-淀粉酶，并使淀粉水解。(3)沒有GA溶液且種子去胚的試管2，其實驗結(jié)果和不含種子的試管5相同，說明沒有-淀粉酶的產(chǎn)生。含GA溶液且種子去胚的試管3的實驗結(jié)果比試管2顏色淺，說明有-淀粉酶產(chǎn)生，進(jìn)而推出GA能誘導(dǎo)種子產(chǎn)生-淀粉酶。(4)試管2、3、4里的種子都是去胚的，單一變量是GA的濃度，根據(jù)實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)隨GA濃度升高，試管中含有的淀粉逐漸減少，說明試管中產(chǎn)生的-淀粉酶逐漸增多。4(2013·高考新課標(biāo)全國卷)已知大麥在萌芽過程中可以產(chǎn)生-淀粉酶，用GA(赤霉素)溶液處理大麥可使其不用發(fā)芽就產(chǎn)生-淀