生物必修1第5章细胞的能量供应和利用.ppt

第1节 降低化学反应活化能的酶 知识点1 酶的作用 【例1】（2009菏泽统考)下列有关酶的说法不正确的是() A. 不是所有的酶都在核糖体上合成 B. 酶在化学反应前后自身化学性质不发生改变 C. 酶都是活细胞产生的 D. 细胞环境是酶正常发挥催化作用的必要条件 解析酶是活细胞产生的，但酶可以在细胞外发挥催化作用;大多数酶属于蛋白质，少 数属于RNA,故合成场所不都在核糖体上。 答案D 变式训练 1. （2009广州模拟)下列图中，表示有酶催化的反应曲线,表示没有酶催化的反 应曲线，E表示酶降低的活化能。正确的图解是( ) C 解析:酶的作用是降低活化能,所降低的活化能为没有酶时所需能量与有酶时所 需能量之差。 知识点2 酶的化学本质 【例2】淀粉酶初步水解后产物是() A. 麦芽糖 B. 葡萄糖 C. 多肽 D. 氨基酸 解析酶是活细胞产生的一类具有生物催化能力的有机物，绝大多数酶的化学本质是 蛋白质，少数为RNA。淀粉酶的化学本质为蛋白质，初步水解形成多肽。 答案C 变式训练 2. 下列关于酶的叙述，不正确的是( ) A. 酶是具有催化能力的蛋白质或RNA B. 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 C. 食物消化过程需要酶催化，而细胞内的其他化学反应不需要酶催化 D. 绝大多数的酶是蛋白质，少数酶是RNA C 知识点3 过氧化氢在不同条件下的分解 【例3】根据下列对“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验结果的分析，正确的是() A. 在过氧化氢酶的作用下，过氧化氢分解最快，是因为20%的肝脏研磨液的浓度高于 3.5%的FeCl3溶液 B. 3.5%的FeCl3对过氧化氢分解催化速率慢是因为其分子摩尔浓度过高，影响了活性 的正常发挥 C. 肝脏研磨液中过氧化氢分解速率快，是因为酶的催化效率比一般无机催化剂催化效 率高 D. 如果将四支试管都放在90水浴中，第4支试管(加肝脏研磨液的试管）反应速率仍 为最快 解析每滴20%的肝脏研磨液，其中含酶的数量并不大，含酶的数量是3.5%的FeCl3 分子数的1/250 000。催化剂浓度大不会影响催化效率。若将4支试管均放入90水 浴中，第4支试管的酶将会变性失活，没有催化能力，因为其化学本质为蛋白质。 答案C 变式训练 3. 将2 mL体积分数为3%的过氧化氢溶液分别加入a、b两支试管中，再在a试管中 加入2滴新鲜的肝脏研磨液，b试管中加入4滴新鲜的肝脏研磨液。下列四项中横 轴为反应时间，纵轴为底物浓度，其中能正确表示时间和底物浓度关系的是( ) 3. C 解析:酶促反应速度与酶浓度成正相关。b试管加入4滴研磨液，a试管加入2滴 研磨液，因此b试管过氧化氢分解速度比a快，底物浓度降低得也快。但不会影响反 应的平衡，最后底物剩余量应相等。 1. 酶具有极强的催化功能，其原因是() A. 增加了反应物之间的接触面积 B. 降低了底物分子的活化能 C. 提高了底物分子的活化能 D. 减小了反应物之间的接触面积 2. 水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质() A. 在4条件下易变性 B. 只含有C、H C. 也能催化淀粉合成 D. 含有羧基 3. 下列有关酶的叙述，正确的是() A. 高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性 B. 酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质 C. 大多数酶的合成场所为核糖体 D. 细胞质中没有作用于DNA的解旋酶 4. 下列有关酶的叙述正确的是() 是有分泌功能的细胞产生的 有的从食物中获得，有的在体内转化而来 凡是活细胞都能产生酶 酶都是蛋白质 有的酶是蛋白质 酶在代谢中有多种功能 在新陈代谢和生殖发育中起调控作用 酶只是起催化作用，其催化作用的实质是降低反应的活化能 A. B. C. D. 据“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，回答58题。 5. 选用的动物肝脏要新鲜，理由是 () A. 肝细胞未死亡，便于实验 B. 新鲜肝脏中的过氧化氢酶的催化效率高 C. 新鲜肝脏所含的过氧化氢酶多 D. 不新鲜的肝脏有异味，不适合做实验 6. 把肝脏制成研磨液的目的是 () A. 有利于过氧化氢酶的释放 B. 保护过氧化氢酶 C. 提高过氧化氢酶的活性 D. 以上说法都不对 7. 滴入过氧化氢酶的试管内，气泡产生的情况及卫生香燃烧的情况分别是() A. 产生的气泡多，燃烧不猛烈 B. 产生的气泡多，燃烧猛烈 C. 产生的气泡少，燃烧不猛烈 D. 产生的气泡少，燃烧猛烈 8. (2009高考全国)请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖 酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验 结果、得出结论，并回答问题。 实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉四种溶液，斐 林试剂，试管，37恒温水浴锅，沸水浴锅。 (1)若“+”代表加入适量的溶液，“-”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些 符号完成下表实验设计，请在答题卡上作答。 溶液 试管 蔗糖溶 液 淀粉溶 液 蔗糖酶溶 液 唾液淀 粉酶溶液 甲+- +- (2)实验步骤: 按照上表中的设计，取试管、加溶液。 。 。 。 (3)结果预测: 。 (4)结论： 。 (5)在上述试验中，如果仅将37恒温水浴锅的温度调到20。而在其他条件不变 的情况下重做上述实验，出现砖红色试管中的颜色会比37时的浅，其原因是 。 反馈平台 1. B 2. D 3. C 解析:低温能抑制酶的活性，但不会失活；酶的化学本质大多为蛋白质、 少数为RNA，故大多数酶的合成场所为核糖体；而DNA存在于细胞核和细胞质 中的叶绿体、线粒体中，故三处都有解旋酶。 4. C 5. C 6. A 解析:肝脏制成研磨液有利于过氧化氢酶从细胞中释放出来，充分与反应 物混合，提高反应速率。 7. B 溶液 试管 蔗糖溶 液 淀粉溶 液 蔗糖酶溶 液 唾液淀 粉酶溶液 甲+- +- 乙-+-+ 丙+-+ 丁-+- 第二课时 知识点1 酶的特性及有关实验 【例1】在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中，一位同学的操作过程如 下。实验步骤： 第一步：取1支试管，其内注入可溶性淀粉溶液2 mL; 第二步：再注入新鲜的淀粉酶溶液2 mL振荡; 第三步：接着注入斐林试剂2 mL(边加入，边振荡); 第四步:将试管下部放入盛有开水的烧杯中，用酒精灯加热煮沸1 min。 实验现象：试管内液体仍呈蓝色。 回答下列问题： (1)该实验现象说明淀粉 。 (2)要使实验第四步出现“试管中的液体由蓝色变成砖红色”的实验现象，你认为应如 何改进该实验步骤？ 。 (3)上述(1)和（2）两小题，能够说明淀粉酶具有的特性 是 。 (4)该同学根据第(2)小题作了改进，看到了预期的实验现象，于是得出结论：淀粉 酶能催化淀粉水解成麦芽糖，具有专一性。但其他同学认为这两点结论均不妥， 其理由是:A. ;B. 。 解析本实验是探索类实验。主要目的是通过研究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解是否都 具有催化作用，来探索酶催化化学反应的特点。设计实验时，首先要从已知入手， 确定何为实验变量（自变量），何为因变量，何为无关变量。淀粉、蔗糖水解的 产物，水解的速率等变化的结果，即因变量。淀粉、蔗糖在实验过程中的浓度、 用量，淀粉酶的浓度、用量，水解过程的温度等都为无关变量，需遵循同时等量原 则，以排除无关变量对2个水解反应的影响。淀粉酶本身是自变量。通过研究确定 其分别对淀粉水解作用和蔗糖水解作用的影响。在以上分析的基础上，再安排淀粉 、蔗糖、水、淀粉酶、温度、酸碱度等各变量的“出场”顺序，会容易许多。 答案（1）没有被水解成还原糖(2)在第二步后，将试管下部浸入60热水中保温5 min，然后再做第三、四步(3)酶的活性受温度影响（或酶需要适宜的条件）(4)该实 验并不能证明淀粉水解的产物就是麦芽糖，只能证明淀粉水解的产物是还原糖实验 步骤中没有设置相应的对照实验，无法证明该酶具有专一性 变式训练 1.右图表示过氧化氢在不同条件 下被分解的速率，图中曲线表 明酶的( ) A. 专一性 B. 高效性 C. 催化需要适宜的温度 D. 催化需要适宜的pH B 知识点2 影响酶活性的因素 【例2】（2009潍坊统考)下列选项符合图示含义的是( ) A. 随pH从5升高到7，酶的活性逐渐降低 B. 随pH从5升高到7，酶的最适温度不变 C. 温度从OA变化过程中，酶的活性逐渐降低 D. 该酶的最适pH为7 解析反应物剩余量越少，表示酶的活性越强，由图可知酶的最适pH为6。在不同 的pH下，A点温度时，反应物剩余量最少，酶的最适温度都是A。 答案B 变式训练 2. 下列A、B、C三图依次表示酶浓度一定时，反应速度和反应物浓度、温度、 pH的关系。请据图回答下列问题。 (1)图A中，反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，其原因是 。 (2)图B中，a点所对应的温度称 。 (3)图B中，a点到b点曲线急剧下降，其原因是 。 (4)将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12和75水浴锅中，20 min后 取出转入37的水浴锅中保温，两试管内反应分别为：甲 ;乙 。 (5)图C表示了下列哪个催化反应的速率变化曲线（） A. 唾液淀粉酶 B. 胃蛋白酶 C. 胰蛋白酶 D. 植物淀粉酶 1. 在不损伤内部结构的情况下，下列哪种物质最适于除去植物细胞的细胞壁 () A. 蛋白酶 B. 淀粉酶 C. 盐酸 D. 纤维素酶 2. 在测定胃蛋白酶活性时，将溶液pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶的活性 将() A. 不断上升 B. 没有变化 C. 先升后降 D. 先降后升 3. 下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是() A. 当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降 B. 当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性上升 C. 酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存 D. 酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重 4. (2009高考广东)嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加剂，就酶的作用特点 而言，下列使用方法中最佳的是() A. 炒肉的过程中加入 B. 肉炒熟后起锅前加入 C. 先用沸水溶解后与肉片混匀，炒熟 D. 室温下与肉片混匀，放置一段时间，炒熟 5. 在高烧时，常常没有食欲，最根本的原因是 () A. 所吃食物未被消化 B. 胃没有排空 C. 体温超过37,消化酶活性受到影响 D. 体内食物残渣没有排出 6. （探究题)已知2H2O2 2H2O+O2，可以通过观察反映过程中O2的生成速度（ 即气泡从溶液中释放的速度）来判断H2O2分解反应的速度。请用所给的实验材 料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写 出实验步骤，预测实验结果，得出结论，并回答问题。 实验材料与用具:适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水,3.5%FeCl3溶液，0.01%过氧化 氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。 (1)实验步骤： (2)实验结果预测及结论: 整个实验中不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是。 由此得出的结论是 。 （3）如果仅将实验中的恒温水浴改为80，重做上述实验，O2释放的速度最快 的是 ，原因是 。 反馈平台 1. D 2. B解析:胃蛋白酶的最适pH为1.52.2,pH为10时酶变性失活，不会再恢复活性。 3. B解析:当温度过高时酶的空间结构被破坏，酶变性失活，而低温时活性降低但 空间结构不变，故低温保存酶。 4. D 5. C 6. (1)取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37恒温水浴锅中保 温适当时间;分别向上述3支试管加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化 氢酶溶液;观察各管中释放气泡的快慢。 (2)加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管，酶具有催化作用和 高效性 (3)加FeCl3溶液的试管H2O2酶在80时失活 第2节细胞的能量“通货”ATP 知识点1 ATP的组成 【例1】三磷酸腺苷可以简写成APPP。其化学键有3个，即分布在 APPP。当三磷酸腺苷水解时，首先断裂的化学键是() A. B. C. D. 解析在一定条件下水解ATP时，高能磷酸键很容易断裂，也很容易重新形成 。断裂时伴随着能量的释放;重新形成时伴随着能量的储存。该题的关键语句是 “当三磷酸腺苷水解时”，首先断裂的化学键应当是，因为断裂后形成ADP 和Pi，、和断裂均不能形成ADP。所以正确答案应该为C。 答案C 变式训练 1. （2010菏泽统考)下列有关ATP的叙述，正确的是( ) A. ATP可以水解为一个核苷和两个磷酸 B. 自然界中的光能、热能、机械能、电能和化学能都是合成ATP时的能量来源 C. ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 D. ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”不是同一种物质 1. D解析:ATP可水解为一个核苷和三个磷酸。合成ATP利用的能量只能是光能或 化学能。ATP由1个腺苷和3个磷酸基团组成。DNA、RNA中的碱基“A”表示腺嘌呤 。 知识点2 ATP与ADP的相互转化 【例2】下列关于ATP酶酶ADP+Pi+能量的反应的叙述中，不正确的是() A. 上述过程存在着能量的释放和储存 B. 所有生物体内ADP转变成ATP所需能量都来自呼吸作用 C. 这一反应无休止地在活细胞中进行 D. 这一过程保证了生命活动的顺利进行 解析生物体内合成ATP的能量来源，对于动物来说，主要来自呼吸作用;对于绿 色植物，除了来自呼吸作用外，还可来自光合作用;对于某些自养细菌（如硝 化细菌），还可来自周围物质的氧化分解。 答案B 知识点3 ATP的利用及其生理作用 【例3】人体在剧烈活动时，骨骼肌所需要的能量直接来源于() A. 磷酸肌酸 B. 三磷酸腺苷 C. 肌糖原 D. 葡萄糖 解析绝大多数生命活动所需的直接能源都来源于ATP的水解。肌肉中虽然磷酸肌 酸的含量比三磷酸腺苷还要多，而且其高能磷酸键中也储存了大量能量，但磷酸 肌酸水解释放的能量不能直接用于肌肉活动，只有将这些能量转移到ATP中方可 直接用于肌肉活动，肌糖原和葡萄糖中的能量也必须通过呼吸作用转移到ATP中 才能为骨骼肌直接利用。 答案B 变式训练 2. ATP在细胞内能够释放能量并储存能量，从其结构上看是由于( ) 腺苷很容易吸收和释放能量第二个磷酸基很容易从ATP上脱离和结合第 三个磷酸基很容易从ATP上脱离，使ATP转变为ADPADP可以迅速与磷酸结 合，吸收能量形成第二个高能磷酸键，ADP形成ATP A. B. C. D. C 1. 下列关于ATP的叙述中，正确的是() A. ATP分子中所有化学键都储存着大量的能量，所以被称为高能磷酸化合物 B. 三磷酸腺苷可简写为APPP C. ATP中大量的能量都储存在腺苷和磷酸基团中 D. ATP中大量的能量储存在高能磷酸键中 2. 据测定，世界著名重量级拳王霍利菲尔德平均每次出拳的力量高达200磅 ，试问能引起如此之高的拳击力量的直接供能物质是() A. 人体细胞内的ATP B. 饮食中的ATP C. 人体细胞内的糖类 D. 人体细胞内的脂肪 3. ADP转变为ATP需要() A. Pi、酶、腺苷和能量 B. Pi、能量 C. 酶、Pi、能量 D. 腺苷、能量、酶 4. 下列不需要消耗ATP的是() A. 肌细胞的收缩 B. 神经传导冲动 C. 萤火虫产生荧光 D. 红细胞渗透吸水 5. ATP在细胞内的含量及其生成情况分别是 () A. 很多、很快 B. 很少、很慢 C. 很多、很慢 D. 很少、很快 6. 30个腺苷和60个磷酸最多能组成ATP的个数 () A. 30个 B. 60个 C. 10个 D. 20个 7. ATP和ADP的相互转化可表示为: 请结合所学知识，回答下列问题: (1)ATP的中文名称 ,结构简式为 ，简式中的A代表 ,P代表 ，3个 ATP含有个 高能磷酸键。 (2)上述反应中的酶和酶 (填“相同”、“不同”）。 (3)在植物细胞内，形成ATP的生理过程有 和 ；在动物细胞内，形成ATP的 生理过程为 。 (4)如果一个ATP脱去两个磷酸基，形成AMP，AMP是 的基本化学组成单位 之一。 1. D 2. A 3. C 4. D 5. D 6. D 7. (1)腺嘌呤核苷三磷酸APPP腺嘌呤核苷磷酸基团6(2)不同(3)光合作用细 胞呼吸细胞呼吸（4）RNA 第3节 ATP的主要来源细胞呼吸 知识点1 细胞呼吸的过程 【例1】如图生物体内葡萄糖分解代谢过程图解如下，据图解回答： (1)在反应中，可在人体细胞中进行的是 。 (2)粮食贮藏过程中，有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为 。 (3)在反应中，必须在有氧条件下进行的是 。 解析本题考查的是有氧呼吸、无氧呼吸的过程及其相互区别和联系。葡萄糖是 细胞呼吸最常用的物质。有氧呼吸、无氧呼吸的第一阶段(糖酵解)完全相同， 此后的反应视不同的生物（具不同的无氧呼吸酶）、不同的反应条件（有氧或 无氧）而定。人体细胞主要发生有氧呼吸，即将丙酮酸转入线粒体，最终彻底 分解为CO2、H2O并释放大量能量；如剧烈运动时肌细胞缺氧条件下可生成乳 酸。多数高等植物在无氧条件下可进行无氧呼吸生成酒精。某些高等植物如马 铃薯块茎的细胞可进行无氧呼吸生成乳酸。 答案（1）(2)细胞有氧呼吸产生水（3） 变式训练 1. (2008高考上海)下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、 酶2和酶3依次分别存在于（ ） A. 线粒体、线粒体和细胞质基质 B. 线粒体、细胞质基质和线粒体 C. 细胞质基质、线粒体和细胞质基质 D. 细胞质基质、细胞质基质和线粒体 C 知识点2细胞呼吸的相关计算 【例2】机体在一定时间内,呼吸作用产生CO2的物质的量与消耗O2的物质的量的 比值,常被用来判断呼吸分解有机物的种类。根据葡萄糖彻底氧化分解反应式计 算,此比值应是（） A. 0 5 B. 1 0 C. 1 5 D. 2 0 解析此题是有关呼吸作用的一道简单的计算题。在分析有氧呼吸和无氧呼吸物质变 化的数量关系时有如下规律： 不消耗O2，释放CO2只进行无氧呼吸； O2吸收量=CO2释放量只进行有氧呼吸； O2吸收量呼吸作用， 与图（一)def点相符，图(二)中(2)表示光合作用=呼吸作用，与图（一）中的c、 g两点相符，（3）图表示呼吸作用光合作用，与图（一）中b、h相符，(4)图 表示该细胞只进行细胞呼吸，与图（一）中的a点相符。 1. (2008高考山东)下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布。 在图示结构上() A. 生物膜为叶绿体内膜 B. 可完成光合作用的全过程 C. 发生的能量转换是：光能电能化学能 D. 产生的ATP可用于植物体的各项生理活动 2. (2009广州调研)下图为高等绿色植物光合作用图解，以下说法正确的是() A. 是光合色素，分布在叶绿体和细胞质基质中 B. 是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段 C. 是三碳化合物，能被氧化为(CH2O) D. 是ATP，在叶绿体基质中生成 3. (2009高考安徽)叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构 与功能的叙述，正确的是() A. 叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 B. H2O在光下分解为H和O2的过程发生在基质中 C. CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上