新陳代謝、酶和ATP課件

［把脈考情］本專題內(nèi)容包括必修第一冊第三章生物的新陳代謝及選修第五章微生物與發(fā)酵工程。本專題內(nèi)容一向是高考必考的熱點(diǎn)內(nèi)容之一，在高考中占有舉足輕重的地位，特別是以光合作用、細(xì)胞呼吸、酶等考點(diǎn)為背景的綜合題及實(shí)驗(yàn)探究題是第二卷拉分題的重要命題載體。ATP與細(xì)胞呼吸和能量轉(zhuǎn)換的關(guān)系，酶的作用特性及相關(guān)曲線分析，光合作用的影響因素及其在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，微生物的營養(yǎng)、代謝和生長及發(fā)酵工程等內(nèi)容均可以選擇題或圖表信息題或?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)類題型呈現(xiàn)。［復(fù)習(xí)方略］（1）結(jié)合蛋白質(zhì)的相關(guān)知識理解酶的化學(xué)本質(zhì)、合成場所及胞內(nèi)酶與胞外酶；借鑒教材案例、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究酶的高效性、專一性及酶需適宜條件，學(xué)會準(zhǔn)確把握與控制實(shí)驗(yàn)變量，并依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（4）從同化作用與異化作用角度分析生物的新陳代謝類型并列舉相應(yīng)實(shí)例。（5）與新陳代謝及生命活動調(diào)節(jié)相聯(lián)系，分析不同微生物類群的營養(yǎng)、代謝、生長規(guī)律；辨析微生物代謝中酶活性調(diào)節(jié)與酶合成調(diào)節(jié)并指出相關(guān)理論在發(fā)酵工程實(shí)踐中的應(yīng)用，同時結(jié)合遺傳與變異知識列舉發(fā)酵工程菌種培育原理。考點(diǎn)新陳代謝與酶考點(diǎn)解讀1.新陳代謝的概念和類型2.酶的特性及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1.(2010·上海高考)如圖表示細(xì)胞中某條生化反應(yīng)鏈，圖中E1～E5代表不同的酶，A～E代表不同的化合物。據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是 ()A．若E1催化的反應(yīng)被抑制，則A的消耗速度加快B．若E5催化的反應(yīng)被抑制，則B積累到較高水平C．若E3的催化速度比E4快，則D的產(chǎn)量比E多D．若E1的催化速度比E5快，則B的產(chǎn)量比A多[解析]本題考查一系列酶促反應(yīng)相互之間的影響，意在考查理解能力。A項(xiàng)，若E1催化的反應(yīng)被抑制，則A的消耗速度變慢；B項(xiàng)，因E2催化的反應(yīng)并沒有被抑制，所以B不一定會積累到較高水平；D項(xiàng)，因B還會被E2催化反應(yīng)，故E1的催化速度比E5快時，B的產(chǎn)量也不一定比A多。[答案]C2.表示酶專一性的曲線(1)在A底物中加入酶A，A底物快速減少，說明酶A催化底物A參加反應(yīng)。(2)在B底物中加入酶A，B底物的濃度不變，說明酶A不能催化底物B參加反應(yīng)。3．影響酶活性的曲線(1)甲、乙曲線表明：①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。②過酸、過堿、高溫都會使酶失活，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。(2)從丙圖可以看出：反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。5．與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)組對照組衡量標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證酶是蛋白質(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)紫色驗(yàn)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驗(yàn)證酶具有專一性底物＋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實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)組對照組衡量標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證酶具有高效性底物＋相應(yīng)酶液底物＋無機(jī)催化劑底物分解速度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度或底物的剩余量探究酶的最適pHpH梯度下的同一pH處理后的底物和酶混合底物的分解速度或底物的剩余量考點(diǎn)一新陳代謝與ATP考點(diǎn)解讀1.ATP的產(chǎn)生途徑2．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化[解析]ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)，細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中都有ATP的分布。ATP分子是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三個磷酸基團(tuán)組成的；一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸基團(tuán)組成一個核苷酸，所以ATP可以水解為一個核苷酸和兩個磷酸。正常的細(xì)胞中ATP和ADP時刻進(jìn)行著相互轉(zhuǎn)化，所以ATP與ADP的比值在一定范圍內(nèi)變化。磷酸不含有能量，ATP合成時所需要的能量來自呼吸作用中分解有機(jī)物所釋放的能量和光合作用中光能轉(zhuǎn)化成的電能。[答案]B1．ATP的分子結(jié)構(gòu)與功能2．ATP在能量代謝中的作用圖解分析熱點(diǎn)一酶及其相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究熱點(diǎn)指數(shù)★★★★★命題點(diǎn)本熱點(diǎn)包括酶的作用、酶活性的影響因素及相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究命題角度高考對本熱點(diǎn)的考查多從如下角度展開：考查酶的化學(xué)本質(zhì)、組成單位、來源等；結(jié)合坐標(biāo)曲線考查酶的作用特性及活性制約因素；結(jié)合圖表信息設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究或驗(yàn)證酶作用特性及其制約因素

試管編號實(shí)驗(yàn)步驟12341%淀粉溶液(mL)1111唾液淀粉酶溶液(mL)1111各試管放入37℃恒溫水浴保溫適宜時間取出試管，加入1%碘溶液0.1mL觀察結(jié)果無色深藍(lán)色淺藍(lán)色(1)實(shí)驗(yàn)中加入緩沖液的作用是_______________________。(2)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：對酶活性有影響的離子是_______，其中對酶活性有抑制作用的離子是________，對酶活性有促進(jìn)作用的離子是________。(3)該實(shí)驗(yàn)中設(shè)置4號試管的目的是________；設(shè)置3號試管的目的是______________________________________。(4)上述實(shí)驗(yàn)中若用斐林試劑代替碘溶液進(jìn)行檢測，1～4號試管中的顏色依次是________、________、________、________。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在操作過程中，保溫之前不能加入斐林試劑，其原因是___________________________________________。[解析]4號試管是空白對照，顏色為淺藍(lán)色，說明淀粉未完全水解，而1號試管為無色，說明淀粉完全水解，結(jié)合試管3可知Cl－促進(jìn)淀粉酶活性，而Cu2＋抑制淀粉酶活性。[答案]

(1)維持反應(yīng)液中pH的穩(wěn)定(2)Cl－和Cu2＋Cu2＋Cl－(3)對照確定Na＋和SO對唾液淀粉酶催化活性是否有影響(4)深磚紅色無磚紅色(或藍(lán)色)淺磚紅色淺磚紅色斐林試劑中有Cu2＋，其可抑制唾液淀粉酶的活性酶的化學(xué)本質(zhì)及作用辨析①酶未必都是蛋白質(zhì)。②酶的合成原料未必都是氨基酸，其合成場所未必均為核糖體。③酶未必均能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)。④酶未必只在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用(如消化酶)。⑤酶一定只起催化作用(無其他功能)。⑥酶、激素、載體、抗體與蛋白質(zhì)關(guān)系圖示：1．在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實(shí)驗(yàn)中，對實(shí)驗(yàn)的處理如下表所示：試管編號實(shí)驗(yàn)處理加入3%H2O2(mL)溫度加入試劑試管12常溫/試管2290℃/試管32常溫2滴3.5%FeCl3試管42常溫2滴20%肝臟研磨液對該實(shí)驗(yàn)的有關(guān)分析不正確的是 ()A．在上表的處理中，研究了溫度和催化劑兩個自變量B．試管2中因?yàn)闆]有加入試劑，所以應(yīng)為空白對照組C．若試管4和1組成對照實(shí)驗(yàn)，可說明酶具有催化性D．若要研究酶的高效性，可選用的組合是試管4和3.解析：依表格中的實(shí)驗(yàn)處理(溫度和FeCl3、肝臟研磨液)，可確定該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度和催化劑。試管2研究溫度(90℃)對化學(xué)反應(yīng)的影響，應(yīng)屬于實(shí)驗(yàn)組，在常溫下，試管1屬于空白對照組。答案：B熱點(diǎn)二ATP及其在代謝中的作用熱點(diǎn)指數(shù)★★★★命題點(diǎn)本熱點(diǎn)內(nèi)容包括ATP的結(jié)構(gòu)簡式及含義，植物細(xì)胞與動物細(xì)胞中ATP的合成途徑及去向、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化等命題角度近年高考中多以選擇題形式考查ATP的來源、去向，ATP在能量代謝中的作用及細(xì)胞呼吸、光合作用與ATP產(chǎn)生的關(guān)系[例2]在不同的生物體內(nèi)，相同的是 ()A．ATP水解后能量的用途B．ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需能量的來源C．ADP轉(zhuǎn)化成ATP的場所D．ATP中高能磷酸鍵的數(shù)目[解析]ATP水解后能量可用于吸收無機(jī)鹽離子、細(xì)胞分裂等各項(xiàng)生命活動；ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需能量可來自光合作用所固定的太陽能，也可來自細(xì)胞呼吸分解有機(jī)物釋放的化學(xué)能；ADP轉(zhuǎn)化成ATP的場所可以是葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體。[答案]D(3)ATP