2019高考生物二轮复习 第3讲 代谢中的酶与ATP课件.ppt

专题二细胞的代谢第3讲代谢中的酶与ATP,1.酶在代谢中的作用();2.ATP在能量代谢中的作用();,参考答案RNA高效降低化学反应的活化能温度A-PPP细胞呼吸光合作用,一、酶在代谢中的作用()1.酶的合成一定需要核糖体,但不一定需要内质网和高尔基体。()2.对于一个细胞来说,酶的种类和数量不会发生变化。()3.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物。(2013课标,6D)()4.加热、Fe3+、H2O2酶都可以降低化学反应活化能促进H2O2,的分解。()5.随着温度降低,酶促反应的活化能下降。()6.探究影响酶活性的条件时通常以单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示酶活性大小。()7.探究温度或pH对酶活性影响时,控制条件的步骤和控制酶量的步骤不能颠倒顺序。二、ATP在能量代谢中的作用()8.DNA与ATP中所含元素的种类相同。(2015课标,1A)()9.ATP能在神经元线粒体的内膜上产生。(2016课标,4A)()10.细胞生命活动需要大量的ATP,所以细胞内含有大量的,ATP。()11.进入夜间,豌豆的叶肉细胞内ATP的合成停止。()12.细胞内的吸能反应一般与ATP的合成相联系,放能反应一般与ATP的水解相联系。,答案1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.,总纲目录,高频命题点1ATP在细胞代谢中的作用,1.ATP的结构与能量转换(填图),2.ATP与DNA、RNA、核苷酸的联系(填空)区分ATP的结构简式中的“A”和DNA、RNA的结构简式中的不同部位的“A”,下图中圆圈部分所代表的分别是:、。,3.ATP的产生与消耗的场所和生理过程归纳(填表),整合突破C、H、O、N、P腺苷磷酸基因高能磷酸键光合作用细胞质基质ADP+Pi+能量ATP腺苷腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸主动运输一光反应蛋白质的合成,与葡萄糖相比,每分子ATP中蕴含的能量较少,但两者中只有ATP能为细胞的生命活动直接提供能量,原因是。ATP在生物体内含量较少,但生物体对ATP的需求量很大,生物体是如何解决该矛盾的?。,思维延展ATP的化学性质不稳定,远离腺苷的高能磷酸键易水解也易合成细胞内ATP与ADP之间转化速率较快,考向突破1ATP及其在能量代谢中的作用,1.(2018浙江杭州质检一,4)ATP的结构示意图如下,表示组成ATP的物质或基团,表示化学键。下列有关叙述正确的是()A.物质表示鸟嘌呤B.化学键断裂的化学反应属于吸能反应C.在ATP-ADP循环中可重复利用D.若化学键断裂,则左边的化合物是ADP,答案C分析图示,为腺嘌呤,A错误;为远离腺苷的高能磷酸键,其水解断裂会释放能量,属于放能反应,B错误;在ATP与ADP的循环中,物质都是可逆的,只是能量不可逆,所以为磷酸基团是可以重复利用的,C正确;若高能磷酸键断裂,ATP水解后只剩下腺嘌呤、核糖和1分子磷酸基团组成,该化合物称为腺嘌呤核糖核苷酸(AMP),D错误。,2.(2018湖北宜昌一中适应性训练,2)在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶腺苷酸激酶,它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP。以下有关推测不合理的是()A.腺苷酸激酶极有可能是一种ATP水解酶B.腺苷酸激酶的数量多少影响细胞呼吸的强度C.腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关D.腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成,答案B腺苷酸激酶能使ATP形成ADP,即催化ATP的水解,有可能是一种ATP水解酶,A正确;细胞呼吸中的酶是ATP合成酶,腺苷酸激酶的数量多少不会影响细胞呼吸的强度,B错误;腺苷酸激酶能催化ATP的水解及ADP的形成,故腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关,C正确;腺苷酸激酶能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP,故腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成,D正确。,易错辨析ATP相关的几个易错点1.ATP能量,ATP是一种高能磷酸化合物,是一种储能物质,不能将两者等同起来。2.生命活动需要消耗大量能量,但细胞中ATP含量很少,其供应取决于ATP与ADP间快速转化。3.ATP并非“唯一”的直接能源物质,除ATP外,GTP、CTP、UTP也都可以作为直接能源物质。4.除光能、有机物中化学能之外,硝化细菌等化能合成作用的细菌可利用体外无机物(如NH3)氧化时所释放的能量来合成ATP。,考向突破2ATP与ADP的转化与应用3.(2018湖南长沙一模,2)下图表示ATP中磷酸键逐级水解的过程图,下列说法不正确的是()A.绿色植物叶肉细胞内,叶绿体和线粒体均能合成ATP,但两者合成ATP的用途不同,B.酶ac催化的反应(底物的物质的量相同),产生最少的是过程C.酶a发挥作用时细胞中一般伴随着放能反应的进行D.是组成HIV遗传物质的单体之一,答案C在绿色植物叶肉细胞内,叶绿体通过光合作用形成ATP,但只能用于光合作用的暗反应;线粒体合成的ATP,可以用于其他各项生命活动,A正确。酶a、b催化的都是高能磷酸键的断裂过程,酶c催化的过程是普通磷酸键的断裂,是各阶段产生的能量,其中产生能量最少的是过程,B正确。酶a发挥作用时细胞中一般伴随着吸能反应的进行,C错误。是腺嘌呤核糖核苷酸,HIV的遗传物质是RNA,是组成HIV遗传物质的单体之一,D正确。,4.(2016课标,29节选)在有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A-PPP或dA-PPP)。回答下列问题:(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上,同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上,那么带有32P的磷酸基团应在ATP的(填“”“”或“”)位上。(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的(填“”“”或“”)位上。,答案(1)(2),解析(1)由题意知,该酶可催化ATP水解产生ADP,此过程中断裂的应是远离“A”的那个高能磷酸键,从而使ATP中位上的磷酸基团脱离,此磷酸基团可在该酶的作用下转移到DNA末端上。(2)脱氧核苷酸中的磷酸应对应于dATP的位上的磷酸基团,若用dATP作为DNA生物合成的原料,则dATP需脱去位和位上的磷酸基团形成脱氧核苷酸,所以参与DNA分子组成的脱氧核苷酸中只有位上的磷酸基团。,1.有关酶的基础知识归纳(填表),高频命题点2酶及其相关曲线分析与实验探究,2.酶的本质和作用机理(填空)图1图2,(1)图1模型说明酶的化学本质是。(2)图2模型中ac段表示在无催化剂催化条件下,使物质A生成物质P反应发生需要的活化能;酶的作用原理是。若将酶变为无机催化剂,则b在纵轴上向移动。若改为加热的方法也会提高反应的速率,其原理是提供了化学反应所需的活化能。,3.酶的特性(填空)图1,(1)图1模型表示酶作用特点的。图中b表示,c表示被催化的反应物。(2)图2模型说明。体现了酶特性的专一性,即一种酶只能催化化学反应。(3)图3中,与未加酶相比(c与a曲线对比),酶具有作用。与无机催化剂相比(c与b曲线对比),酶的催化效率更高,即酶具有。酶只能缩短达到化学平衡所需的时间,不改变化学反应的平衡点。,4.影响酶促反应速率的因素(填空)(1)图1、图2模型说明:温度和pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的。低于或高于最适温度(或pH)降低,高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构被破坏而使酶永久失活。,(2)低温时,只是使酶的活性降低。高温会使酶的遭到破坏,而低温不会破坏酶的分子结构。(3)若将上图1中的横坐标改为底物浓度或酶浓度,曲线如下图。,整合突破RNA催化活化能蛋白质降低化学反应所需的活化能上专一性酶酶A具有催化作用,而酶B不具有催化作用一种或一类催化高效性酶活性空间结构,1.酶具有专一性,某小组欲探究某种酶的专一性,请写出简要设计思路。2.酶都有适宜的温度和pH,如何设计实验探究某种酶的最适pH,请写出简要设计思路。,思维延展(1)探究酶的专一性常见的方案有两种,一是在相同底物的实验组中加入不同种类的酶,然后检测各组底物是否被分解;二是在不同种类的底物中加入等量相同种类的酶,然后观察各组底物是否被分解,从而得出结论。(2)设计实验时需设置一系列不同pH的实验组进行相互对照,最后根据实验现象得出结论。酶促反应所需时间最短的一组对应的pH最接近最适pH。,考向突破1酶的本质、功能与特性,1.(2017课标,3)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是()A.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37,答案C线粒体、叶绿体中也可进行DNA复制,也有参与DNA合成的酶,A错误;只要条件适宜,酶在生物体内、外都具有活性,B错误;胃蛋白酶为蛋白质,在氯化钠溶液中蛋白质的溶解度降低,所以可以通过盐析的方法提取胃蛋白酶,C正确;唾液淀粉酶的最适温度是37,此温度下酶活性高,不适于保存,D错误。,2.(2018山东济宁一模,1)下列关于酶的叙述,正确的是()A.酶是由内分泌腺细胞的核糖体合成的,具有高效性和专一性B.同一种酶不可能存在于不同种类的细胞中C.酶通过降低活化能和提供能量来提高酶促反应速率D.催化反应前后,酶的数量和性质都不变,答案D几乎所有活细胞都可以产生酶,A错误;同一种酶可存在于不同种类的细胞中,如ATP酶,B错误;酶的作用机理是降低化学反应的活化能,但是不能为化学反应提供能量,C错误;酶作为催化剂,在催化化学反应前后,酶的数量、性质都不变,D正确。,易错辨析有关酶的几点注意事项(1)酶只有催化功能,不具有信息传递、调节等功能,也不能作为能源物质。(2)酶与神经递质、激素不同:酶可以多次发挥作用,而不是作用一次后就被降解。(3)高温、强酸、强碱、低温都会影响酶的活性,但本质不同,高温、强酸和强碱是通过破坏酶的空间结构,使酶不可逆的变性失活,而低温只降低酶的活性,并未破坏其空间结构,当温度恢复时酶活性还会恢复。(4)酶的最适温度和最适pH是酶的特性,环境中pH的变化不影响酶的最适温度,温度的变化也不影响酶的最适pH。,考向突破2影响酶活性的因素及模型分析,3.(2017天津,3)下图表示将A、B两种物质混合,T1时加入酶C,在最适温度下这两种物质浓度的变化。相关叙述错误的是(),A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能B.该体系中酶促反应速率先快后慢C.T2后B增加缓慢是酶活性逐渐降低导致的D.适当降低反应温度,T2值增大,答案C将A、B两种物质混合,A、B物质含量不变,T1时加入酶C,A含量下降的同时,B含量升高,推测A转变为了B,酶C起催化作用,降低了A生成B这一反应的活化能,A正确;该体系中最初A含量较多,反应较快,后A含量减少,反应速率减慢,B正确;T2后B增加缓慢是A含量减少的缘故,C错误;适当降低反应温度,酶活性减慢,反应速率降低,反应时间延长,T2值增大,D正确。,4.(2016课标,29)为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A组(20)、B组(40)和C组(60),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图。回答下列问题:,(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是组。(2)在时间t1之前,如果A组温度提高10,那么A组酶催化反应的速度会。(3)如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,C组产物总量,原因是。(4)生物体内酶的化学本质是,其特性有(答出两点即可)。,答案(1)B(2)加快(3)不变60条件下,t2时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量也不会增加(4)蛋白质或RNA高效性和专一性,解析本题考查温度对酶活性影响实验的相关知识。(1)由图可见,在Ot1范围内,B组产物浓度最高,且曲线的切线斜率最大,可知B组酶活性最高。(2)由图可知,在时间t1之前,温度从20提高到40,酶促反应速度加快,所以,A组提高10后,酶催化反应的速度加快。(3)据图可知,C组在t2时,产物浓度远低于A、B两组,说明反应物并没完全反应,而且t2前后产物浓度不变,说明酶已完全失活,因此,t2时增加底物量,产物不再增加。(4)绝大多数酶的化学本质是蛋白质,少数酶是RNA。酶的特性有:高效性、专一性、作用条件较温和等。,技巧提升“四看”法分析酶促反应曲线,考向突破3与酶相关的实验设计与分析5.(2016课标,3)若除酶外所有试剂均已预保温,则在测定酶活力的试验中,下列操作顺序合理的是()A.加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量B.加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量C.加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量D.加入底物计时加入酶加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量,答案C本题考查酶活