高三生物一輪復(fù)習(xí)課件：第三單元第7講ATP與酶

第7講ATP與酶第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用ATP的結(jié)構(gòu)與功能考點(diǎn)一優(yōu)化探究P461．細(xì)胞中的所有生命活動(dòng)都是由ATP直接提供能量的。(

)2．人體消化道內(nèi)蔗糖的水解不會(huì)產(chǎn)生ATP。(

)3．主動(dòng)運(yùn)輸一定消耗細(xì)胞中的ATP。(

)4．人長時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時(shí)相等。(

)5．ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)。(

)×√×××1、中文名稱：一、ATP的結(jié)構(gòu)三磷酸腺苷3、結(jié)構(gòu)簡式：A–P～P～P高能磷酸鍵（2個(gè)）磷酸基團(tuán)（3個(gè)）普通磷酸鍵（1個(gè)）A：P：—：～：腺苷=腺嘌呤+核糖2、元素組成:C、H、O、N、P（同磷脂、核酸）核糖腺嘌呤磷酸基團(tuán)(P)腺苷(A)腺嘌呤核糖核苷酸AMP二磷酸腺苷ADP腺嘌呤核糖磷酸基團(tuán)（P）~~PPP高能磷酸鍵腺苷(A)一、ATP的結(jié)構(gòu)4、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：P88

APPP能量水解（1）ATP含有___________，儲(chǔ)存著大量的能量；（2）ATP化學(xué)性質(zhì)_______，在有關(guān)酶的催化下，__________________________很容易水解。（3）______________時(shí)，大量的能量會(huì)釋放出來。30.54KJ/mol

所以，ATP是一種高能磷酸化合物。酶高能磷酸鍵不穩(wěn)定遠(yuǎn)離腺苷（A）的高能磷酸鍵高能磷酸鍵斷裂一、ATP的結(jié)構(gòu)1、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化P89為各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量A-P~P~P水解酶A-P~P+Pi+ADP能量ATP三磷酸腺苷二磷酸腺苷磷酸合成酶二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化+H2O動(dòng)物和人等綠色植物能量呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+Pi+ATP

合成酶糖類、脂肪等氧化分解2、合成ATP的能量來源二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化呼吸作用（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體）產(chǎn)生ATP用于各項(xiàng)生命活動(dòng)光合作用（葉綠體）光反應(yīng)產(chǎn)生ATP只用于暗反應(yīng)3、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化不可逆二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)類型酶的類型場所能量來源能量去向ATP+H2O水解酶合成酶ADP+Pi+能量ATP合成（儲(chǔ)存能量）ATP水解酶ATP合成酶生物體的需能場所線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)高能磷酸鍵中的化學(xué)能化學(xué)能（細(xì)胞呼吸）光能（光合作用）用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存于高能磷酸鍵中ATP水解（釋放能量）二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化(1)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化不可逆:物質(zhì)是可逆的，能量和酶是不可逆的(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(shí)能夠釋放出高達(dá)30.54kJ/mol的能量A-P~P~P(ATP)A-P~P(ADP)能量Pi酶酶能量Pi能量用于吸能反應(yīng)能量來于放能反應(yīng)ATP水解ATP合成4、ATP與ADP轉(zhuǎn)化伴隨的能量反應(yīng)P89二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化

一個(gè)成人一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP為48kg，在緊張活動(dòng)的情況下，ATP的消耗可達(dá)0.5kg/min。而人體中ATP的總量只有大約2mg，劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)只能維持3s。資料分析ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量______很少ATP在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化_________細(xì)胞內(nèi)的ATP含量總是處在__________中十分迅速動(dòng)態(tài)平衡ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是生物界的共性能源物質(zhì)：主要能源物質(zhì)：儲(chǔ)能物質(zhì)：主要儲(chǔ)能物質(zhì)：直接能源物質(zhì)：最終（初）能源物質(zhì)：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、ATP糖類脂肪、淀粉（植物）、糖原（動(dòng)物）脂肪ATP（三磷酸腺苷）太陽能小結(jié)1:轉(zhuǎn)化場所常見的生理過程細(xì)胞膜消耗ATP：主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生ATP：細(xì)胞呼吸第一階段葉綠體產(chǎn)生ATP：光反應(yīng)消耗ATP：暗反應(yīng)和自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等線粒體產(chǎn)生ATP：有氧呼吸第二、三階段消耗ATP：自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等核糖體消耗ATP：蛋白質(zhì)的合成細(xì)胞核消耗ATP：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等小結(jié)2:細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程1.(2016·海南高考)下列有關(guān)植物細(xì)胞能量代謝的敘述，正確的是(

)A．含有兩個(gè)高能磷酸鍵的ATP是人體DNA基本組成單位之一B．加入呼吸抑制劑可使細(xì)胞中ADP生成減少，ATP生成增加C．無氧條件下，丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭倪^程中伴隨有ATP的合成D．光下葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體中都有ATP合成D2.(2014·大綱全國卷)ATP是細(xì)胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關(guān)ATP的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．線粒體合成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用B．機(jī)體在運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗ATP，睡眠時(shí)則不消耗ATPC．在有氧與缺氧的條件下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATPD．植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來源于呼吸作用B酶的本質(zhì)、作用、特性及影響因素考點(diǎn)二1．酶是細(xì)胞代謝所必需的。(

)2．酶提供了反應(yīng)過程所必需的活化能。(

)3．隨著溫度降低，酶促反應(yīng)的活化能下降。(

)4．酶脫離生物體不能起作用。(

)5．酶制劑適宜在低溫的條件下保存。(

)6．能夠促使唾液淀粉酶水解的酶是淀粉酶。(

)7．溶菌酶能夠降解植物細(xì)胞壁和細(xì)菌細(xì)胞壁。(

)√×××√××優(yōu)化探究P48植物細(xì)胞壁：纖維素和果膠（纖維素酶和果膠酶）細(xì)菌細(xì)胞壁：肽聚糖（溶菌酶）霉菌細(xì)胞壁：幾丁質(zhì)（蝸牛消化酶）發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無關(guān)發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，沒有活細(xì)胞的參與就不能發(fā)酵發(fā)酵與酵母細(xì)胞死亡裂解后，釋放的某種物質(zhì)有關(guān)酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用,跟在酵母活細(xì)胞中一樣提取出刀豆種子中的脲酶，并證明其是蛋白質(zhì)巴斯德李比希畢希納薩姆納切赫少數(shù)RNA也有催化功能奧特曼由活細(xì)胞產(chǎn)生的某種具催化作用的物質(zhì)既可以在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，也可以在細(xì)胞外發(fā)揮作用化學(xué)本質(zhì)：蛋白質(zhì)或RNA一、酶的本質(zhì)1、酶本質(zhì)的探索歷程：P81-82一、酶的本質(zhì)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA（核酶）。P832、定義蛋白質(zhì)RNA氨基酸或核糖核苷酸細(xì)胞核（1）試劑檢測法雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)作用產(chǎn)生紫色反應(yīng)，RNA與吡羅紅染液作用顯紅色

一、酶的本質(zhì)3、鑒定酶本質(zhì)的兩種常用方法（2）酶解法

酶必須保持正常的結(jié)構(gòu)才能發(fā)揮催化作用，因此可以分別利用蛋白酶和RNA酶處理某酶，再觀察其功能是否受影響來確定該酶的本質(zhì)。

一、酶的本質(zhì)3、鑒定酶本質(zhì)的兩種常用方法（2）酶解法優(yōu)化探究P49“問題設(shè)計(jì)”如圖表示甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理后酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系，據(jù)圖分析：(1)甲、乙兩種酶的化學(xué)本質(zhì)是否相同？(2)乙酶活性改變的原因是什么？(3)欲讓甲、乙兩種酶的變化趨勢換位，應(yīng)用哪種酶處理？乙酶被降解的過程中其分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，從而使其活性喪失。RNA水解酶甲酶能抵抗該種蛋白酶的降解，化學(xué)本質(zhì)是RNA；乙酶能被蛋白酶破壞，活性降低，化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。一、酶的本質(zhì)3、鑒定酶本質(zhì)的兩種常用方法二、酶在細(xì)胞代謝中的作用細(xì)胞代謝:細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。P78實(shí)驗(yàn)探究：

比較過氧化氫在不同條件下的分解P78-79實(shí)驗(yàn)原理：過氧化氫在高溫或鐵離子或過氧化氫酶的作用下都可分解成水和氧氣。2H2O2

2H2O+O2高溫/Fe3＋

/過氧化氫酶步驟試管編號1234

一

H2O2濃度劑量二劑量結(jié)果氣泡產(chǎn)生帶火星木條結(jié)論2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3鮮肝研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃反應(yīng)條件對照組實(shí)驗(yàn)組1.高溫可以加快過氧化氫分解2.FeCl3能催化過氧化氫分解3.過氧化氫酶能催化過氧化氫分解4.過氧化氫酶的催化效率比FeCl3高

比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)變量實(shí)例自變量該實(shí)驗(yàn)的唯一自變量是“不同的實(shí)驗(yàn)條件”無關(guān)變量適宜且相同加入H2O2的量，實(shí)驗(yàn)室的溫度，反應(yīng)時(shí)間，肝臟研磨液的新鮮程度等可影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素均為無關(guān)變量因變量H2O2的分解速率——可用氣泡數(shù)目的多少或帶火星的木條燃燒情況進(jìn)行觀測人為改變的變量隨自變量的變化而變化的變量除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的其他變量&對照原則單一變量原則實(shí)驗(yàn)原則：

比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)探究：活化能：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。P80各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能同無機(jī)催化相比，酶能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，因而催化效率更高。二、酶在細(xì)胞代謝中的作用1、作用：2、作用機(jī)理：生物催化作用CACBAB上①表示無酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行需要的活化能的是

段。②表示有酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能的是

段。③酶降低的活化能是

段。④若將酶變?yōu)闊o機(jī)催化劑，則B在縱軸上向

移動(dòng)。降低化學(xué)反應(yīng)所需要的活化能，加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短達(dá)到化學(xué)反應(yīng)平衡所需時(shí)間。（注意：不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)）二、酶在細(xì)胞代謝中的作用三、酶的特性P831、高效性：與無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。（1）與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。（2）酶只能縮短達(dá)到化學(xué)反應(yīng)平衡所需時(shí)間,不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)組對照組材料等量的同一種底物試劑與底物相對應(yīng)的酶溶液等量的無機(jī)催化劑現(xiàn)象反應(yīng)速率很快，或反應(yīng)用時(shí)短反應(yīng)速率緩慢，或反應(yīng)用時(shí)長結(jié)論酶具有高效性三、酶的特性P83酶高效性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（優(yōu)化探究P52）

1、高效性三、酶的特性P83一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。2、專一性：物理模型——“鎖—鑰學(xué)說”①圖中所示的化學(xué)反應(yīng)為:B?E+F②酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)，物質(zhì)C、D不能被酶A催化分解。三、酶的特性P832、專一性加入酶B的反應(yīng)速率和無酶條件下的反應(yīng)速率相同，說明酶B對此反應(yīng)無催化作用。加入酶A的反應(yīng)速率比無酶條件下的反應(yīng)速率明顯加快，說明酶A對此反應(yīng)有催化作用。酶專一性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（優(yōu)化探究P52）

項(xiàng)目方案一方案二實(shí)驗(yàn)組對照組實(shí)驗(yàn)組對照組材料同種底物(等量)與酶相對應(yīng)的底物另外一種底物試劑與底物相對應(yīng)的酶另外一種酶同一種酶(等量)現(xiàn)象發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)結(jié)論酶具有專一性酶具有專一性三、酶的特性P832、專一性三、酶的特性P833、作用條件較溫和

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。高溫、過酸、過堿都會(huì)使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子的結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。實(shí)驗(yàn)室中的酶制劑通常在低溫（0-4°C)下保存。

曲線圖①酶活性：酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率三、酶的特性P833、作用條件較溫和

曲線圖②：縱坐標(biāo)為反應(yīng)物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反應(yīng)速率越慢；圖示pH＝7時(shí)，反應(yīng)物剩余量最少，應(yīng)為最適pH；反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。三、酶的特性P833、作用條件較溫和探究影響酶活性的因素——溫度②溫度影響酶的活性和結(jié)構(gòu)，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)色的深淺來判斷酶的活性。淀粉溶液、淀粉酶溶液（稀釋液）（1）實(shí)驗(yàn)材料:（2）原理：三、酶的特性P833、作用條件較溫和探究影響酶活性的因素——溫度①取淀粉、淀粉酶分別放入試管

↓②各自在所控制的溫度下處理一段時(shí)間

↓③淀粉與相應(yīng)溫度的淀粉酶混合

↓④在各自所控制的溫度下保溫一段時(shí)間

↓⑤滴加碘液，觀察顏色變化不能顛倒（3）實(shí)驗(yàn)步驟：三、酶的特性P83探究影響酶活性的因素——溫度①取6支試管，編號1-6。②1-3號加入等量淀粉溶液，4-6號加入等量淀粉酶溶液。123456（3）實(shí)驗(yàn)步驟：③溫度處理1-3號試管分別放在0℃、37℃、100℃水浴處理；4-6號試管分別放在0℃、37℃、100℃水浴處理；37℃0℃100℃123456【注意：先分別調(diào)節(jié)溫度，再混合】37℃0℃100℃④底物與酶混合;搖勻，一段時(shí)間后滴加碘液，觀察現(xiàn)象;1425364561.可否加入斐林試劑來檢測還原糖的生成？2.可否用過氧化氫和過氧化氫酶作為實(shí)驗(yàn)材料？【提醒】①本實(shí)驗(yàn)不宜選用斐林試劑，因?yàn)殪沉衷噭┡c還原糖只有在水浴加熱的條件下才有磚紅色沉淀生成，而該實(shí)驗(yàn)需嚴(yán)格控制溫度。

②本實(shí)驗(yàn)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分解也會(huì)加快。1.可否加入斐林試劑來檢測還原糖的生成？2.可否用過氧化氫和過氧化氫酶作為實(shí)驗(yàn)材料？三、酶的特性P833、作用條件較溫和探究影響酶活性的因素——PH（1）實(shí)驗(yàn)材料：（2）原理HCl、蒸餾水、NaOH溶液；過氧化氫溶液、鮮肝研磨液②pH影響酶的活性和結(jié)構(gòu)，從而影響氧氣的生成量，可用點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗(yàn)氧氣生成量的多少?！咀⒁猓合日{(diào)節(jié)pH，再混合】③調(diào)節(jié)酶pH：④加入等量底物：分別