2019年高考生物二轮复习 第1部分 专题突破 第3讲 酶与ATP课件.ppt

,二轮专题突破,第一部分,专题二细胞的代谢,第3讲酶与ATP,1.酶在代谢中的作用()2.ATP在能量代谢中的作用(),栏,目,导,航,蛋白质,RNA,高效性,专一性,活化能,C、H、O、N、P,APPP,细胞呼吸,光合作用,直接能源物质,(1)在生物体的活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行。()(2)加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加。()(3)含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一。()(4)酶通过提供反应所需的能量来提高反应速率。()(5)酶活性最高时的温度并不适合该酶的长期保存。(),(6)人体内所有酶的最适pH都接近于中性。()(7)影响酶促反应速率的温度和底物浓度机理是一样的。()(8)脲酶能够将尿素分解成氨和CO2。()(9)用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响时，既可用斐林试剂也可用碘液。()(10)过酸、过碱或温度过高、过低，都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。(),1加热、无机催化剂和酶均能加快化学反应速率，说出它们的区别。提示：加热只是为反应提供能量，并不降低活化能。无机催化剂和酶都能降低反应所需的活化能，只是酶所降低的活化能更显著。2写出测定酶的最适温度的实验思路。提示：在一定的温度范围内，设置多个不同温度的梯度，分别测定酶活性。若所测得数据出现峰值，峰值即为最适温度，否则继续扩大温度范围，直到测出峰值。,3ATP和酶在成分上有联系吗？说明理由。提示：ATP水解掉两个磷酸基团后成为RNA的基本组成单位之一，某些RNA也具有催化作用，即少数酶是RNA。,1(2014全国大纲卷)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是()A线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用B机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATPC在有氧与缺氧的条件下，细胞质基质中都能形成ATPD植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用,解析：睡眠时机体也在进行生命活动，消耗ATP。,B,2(2013全国，T6)关于酶的叙述，错误的是()A同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B低温能降低酶活性的原因是破坏了酶的空间结构C酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物,B,解析：低温只能降低酶的活性，并没有改变酶的空间结构，当温度回到最适温度时，酶的催化效率仍然可以达到最大；而在高温、强酸和强碱的情况下，则会破坏酶的空间结构而导致酶活性的降低甚至丧失，所以B错误。,3(2016全国，T29(1)、(2)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(APPP或dAPPP)。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标记的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。,解析：(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。ATP水解时，远离腺苷的高能磷酸键断裂，产生ADP和Pi，释放的能量用于生物体的生命活动。据此并结合题意可知：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的位上。(2)dAPPP(d表示脱氧)脱去P和P这两个磷酸基团后，余下的结构为腺嘌呤脱氧核苷酸，是DNA的基本组成单位之一。因此，若用带有32P标记的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的位上。,4(2016全国，T29)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)。,B,加快,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,蛋白质或RNA,高效性和专一性,解析：(1)曲线图显示：在反应开始的一段时间内，40时产物浓度增加最快，说明酶的活性最高，而B组控制的温度是40。(2)A组控制的温度是20。在时间t1之前，如果A组温度提高10，因酶的活性增强，则A组酶催化反应的速度会加快。(3)对比分析图示中的3条曲线可推知，在时间t2时，C组的酶在60条件下已经失活，所以在时间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，在t3时，C组产物的总量不变。(4)绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶具有高效性、专一性，酶的作用条件较温和。,考点一ATP在代谢中的作用,1ATP结构的组成与特点(1)1分子ATP1分子腺苷3分子磷酸基团。,(2)ATP中含有两个高能磷酸键，其中远离腺苷的高能磷酸键容易水解与合成。,2ATP与能量转换,3ATP与DNA、RNA的联系ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都有“A”，但在不同物质中表示的含义不同，如图所示：,(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。其供应依赖于ATP与ADP间快速转化。(3)ATP合成时可产生水，ATP水解时需耗水。(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)氧化时所释放能量来合成ATP。,题型1涉及ATP的结构及其与ADP相互转化的考查1下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是()A含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一B加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加C无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成,D,解析：ATP去掉两个磷酸基团后，成为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一；呼吸抑制剂抑制呼吸作用，会使ATP生成减少；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP；叶肉细胞的细胞质基质和线粒体可以进行呼吸作用，光下叶绿体进行光合作用，均可产生ATP。,2如图1表示三磷酸核苷的结构，图2表示ATP在能量代谢中的作用。据图判断下列有关叙述错误的是()A图1中表示含氮碱基，若为鸟嘌呤，则可表示GTPBATP中的能量可以来源于光能和化学能，也可以转化为光能和化学能CUTP、GTP分子中的高能磷酸键是直接由物质氧化获能产生的D人体成熟红细胞没有线粒体，但能产生ATP,C,解析：图1中表示含氮碱基，若为腺嘌呤，则表示ATP，若为鸟嘌呤，则表示GTP，若为尿嘧啶，则表示UTP。由图2可知，UTP和GTP分子中的高能磷酸键不是由物质氧化获能产生的，而是由ATP将高能磷酸基转移给UDP或GDP，进而生成UTP或GTP的。,题型2涉及ATP的实验分析与探究3ATP既是“能量通货”，又可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子。为了研究X物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24h，然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率，经过多次实验后，所得数据如图所示：,下列相关叙述错误的是()A神经细胞中的ATP来自在线粒体中发生的有氧呼吸B该实验的自变量是X物质的浓度，因变量是细胞死亡的百分率和细胞内ATP的浓度C据图分析，细胞死亡率增加的直接原因是细胞内ATP浓度下降，能量供应减少D若将浓度为4ng/mL的X物质注射到大鼠体内，其小肠的消化和吸收功能会受到抑制,A,解析：神经细胞中的ATP主要来自有氧呼吸，有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体中。题中的自变量是X物质浓度，因变量是细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率。ATP是生命活动的直接能源物质，据图分析，细胞内ATP浓度越大，细胞死亡率越小；当细胞内ATP的浓度减少时，细胞死亡率增加。食物在小肠内被消化需要消化酶催化，有些营养物质如氨基酸等通过主动运输方式在小肠内壁被吸收，主动运输需要消耗能量和载体蛋白。由图可知，X物质的浓度为4ng/mL时，与对照组相比，细胞内ATP含量少，细胞死亡率升高；细胞死亡会影响消化酶的合成和分泌，同时ATP的含量减少会妨碍主动运输，进而会影响营养物质的吸收。,4ATP是细胞内生命活动的直接能源物质，回答下列问题：(1)ATP的合成一般与_反应相关联，生物体对ATP的需求较大，细胞内ATP的含量_(填“较多”或“较少”)，能满足生物体对ATP的需求的主要原因是_。(2)植物叶肉细胞内合成ATP的场所有_，其中_是活细胞产生ATP的共有场所。(3)利用“荧光素荧光素酶生物发光法”对市场中腊肉含细菌多少进行检测步骤如下：,放能,较少,ATP与ADP的转化速率较快,细胞质基质、线粒体和叶绿体,细胞质基质,第一步：将腊肉研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；第二步：记录发光强度并计算ATP含量；第三步：测算出细菌数量。荧光素接受_提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量，原因是发光强度与ATP含量成_(填“正比”或“反比”)。根据ATP含量进而测算出细菌数量的依据是每个细菌细胞中ATP含量_。,ATP,正比,大致相同且相对稳定,解析：(1)ATP的合成一般与放能反应相关联，生物体对ATP的需求较大，细胞内ATP的含量较少，ATP与ADP的转化速率快能满足生物体对ATP的需求。(2)植物叶肉细胞内的叶绿体通过光合作用合成ATP，叶肉细胞内的细胞质基质和线粒体通过细胞呼吸合成ATP，其中细胞质基质是活细胞产生ATP的共有场所。(3)荧光素接受ATP提供的能量后被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光，由于发光强度与ATP含量成正比，因此可以根据发光强度计算出生物组织中ATP的含量。由于每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，所以根据ATP含量进而测算出细菌数量。,考点二酶在代谢中的作用,1理清酶的来源、作用、本质及其特性,2.把握与酶有关的三类曲线解读(1)酶的作用原理曲线：由图可知，酶的作用原理是降低反应的活化能。若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。,(2)酶的特性曲线：图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较，表明酶具有高效性。图2中两曲线比较，表明酶具有专一性。,(3)影响酶促反应速率的因素曲线：分析图1和图2：温度和pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。分析图3：OP段的限制因素是底物浓度，P点以后的限制因素则是酶浓度。,(1)反应速率化学平衡酶只是降低了化学反应的活化能，所能催化的是本来就能发生的反应，提高了反应速率，缩短了到达平衡点的时间，而平衡点的大小只能由底物的量来决定。(2)酶促反应速率酶活性温度和pH是通过影响酶的空间结构改变酶的活性，进而影响酶促反应速率；而底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响反应速率。,题型1涉及酶的本质、作用及特性的考查1(2017全国，T3)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,C,解析：线粒体和叶绿体中也有合成DNA的酶，A错误；只要给予适宜的温度和pH，活细胞产生的酶在生物体外仍然有催化活性，B错误；向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫做盐析，可在胃蛋白酶的提取液中加浓(NH4)2SO4使蛋白质凝聚沉淀，C正确；酶在低温环境中保存，D错误。,2(2018湖南怀化期末)关于酶的叙述，正确的是()A淀粉酶经高温烘干制成粉剂不会改变淀粉酶活性B酶提供了反应过程所必需的活化能C蛋白酶在适宜的条件下能破坏植物细胞的细胞膜D酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸,C,解析：酶在高温下空间结构会改变，A错误；酶降低了反应过程所必需的活化能，而不是提供活化能，B错误；植物细胞的细胞膜含有蛋白质，蛋白酶在适宜的条件下能破坏植物细胞的细胞膜，C正确；酶分子在催化反应前后的质和量均不变，D错误。,3(2018广东深圳第一次调考)下列有关酶的说法错误的是()A加热和酶都能加快H2O2分解的速率，但作用机理不同B酶遇双缩脲试剂呈紫色C酶通过形成酶底物复合物来催化化学反应D高温、强酸、强碱都会导致蛋白酶的空间结构改变而失活,B,解析：加热和酶都能加快H2O2分解的速率，但是作用机理不同，加热是提供化学反应的活化能，催化剂(过氧化氢酶)是降低化学反应的活化能，A正确；酶的化学本质是有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，其中蛋白质类的酶遇双缩脲试剂呈紫色，B错误；酶具有专一性，通过形成酶底物复合物来催化化学反应，C正确；高温、强酸、强碱都会破坏蛋白酶的空间结构，导致酶丧失活性，D正确。,题型2玩转与酶有关的坐标曲线题4如图是某研究小组利用过氧化氢酶探究过氧化氢的分解条件而获得的实验数据曲线，下列相关叙述正确的是()A由图1可得出的实验结论是酶具有催化作用和专一性B图2曲线出现AB段的原因最可能是过氧化氢酶的数量有限C图3所示实验的自变量为溶液中过氧化氢量，因变量是酶的活性D用过氧化氢为实验材料探究温度对酶活性的影响也可得到图3所示结果,B,解析：图1中通过过氧化氢酶与无机催化剂Fe3的催化效率对比说明酶具有高效性；图2曲线AB段表示随着过氧化氢浓度的升高，酶促反应速率不再加快，原因最可能是过氧化氢酶的数量有限；图3所示实验的自变量是pH，因变量是酶的活性，过氧化氢在加热条件下会分解，所以不能以过氧化氢为实验材料来探究温度对酶活性的影响。,A,解析：高温、过酸、过碱都会使酶失活，据此可推知：乙曲线表示该酶促反应速率随温度的变化趋势，丙曲线表示该酶促反应速率随pH的变化趋势，因此乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pH，A正确；e点对应的横轴数值表示该酶的最适温度，g点对应的横轴pH数值对该酶而言属于过酸，该酶的空间结构在一定程度上被破坏，因此e、g两点所示条件不是短期内保存该酶的最适条件，B错误；d、f两点所示的淀粉酶活性一致，但d点(低温)时该酶的空间结构没有遭到破坏，f点(高温)时该酶的空间结构已遭到破坏，C错误；图中甲曲线表示在最适温度下淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系，若在a点升温，酶的活性减弱，反应速率将减小，bc段限制酶促反应速率的因素是淀粉酶的浓度，增加淀粉的浓度，不会使反应速率增大，D错误。,6(2018陕西咸阳二模)将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。下列叙述正确的是()A酶C为该反应过程提供能量B适当降低反应温度，T2值增大CT2后反应体系中酶活性降低D该体系中酶促反应速率不变,B,解析：据图分析，将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。加入酶C后，A浓度逐渐降低，B浓度逐渐升高，说明酶C催化物质A生成了物质B。酶的作用机理是降低化学反应的活化能，但是不能为该反应过程提供能量，A错误；图示是在最适温度条件下进行的，若适当降低反应温度，则酶活性降低，酶促反应速率减慢，T2值增大，B正确；T2后反应体系中酶活性不变，由于反应物的减少导致反应速率降低，C、D错误。,典例(2016全国，T3)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，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一段时间后检测产物的量,借助酶的特性及影响因素强化科学探究,C,解析：依题意可知，该实验的pH为无关变量，为了排除无关变量的干扰，应控制相同且适宜的pH，而缓冲液有维持反应液的pH恒定的作用，因此需最先加入；酶具有高效性，所以在控制pH恒定的条件下，应先加入底物后加入酶，让酶促反应在适宜的温度条件下进行，一定时间后检测产物的量。综上所述，A、B、D三项均错误，C项正确。,1依据实验目的选取实验材料和检测指标,2探究酶的最适温度或最适pH的实验设计程序,3.实验设计中的四个易错点(1)探究酶的高效性时，应设置“无机催化剂”作对照组。(2)验证酶的专一性，既可用同一种酶(如淀粉酶)作用于不同的底物(如淀粉和蔗糖)，也可以用不同的酶(如淀粉酶和蛋白酶)作用于同一底物(如淀粉)。(3)验证酶活性受温度和酸碱度影响时，要先让酶和底物均达到相应的条件后再让二者相遇，且不宜用H2O2探究酶活性受温度的影响。(4)检验蛋白酶对蛋白质的分解时应选用蛋白块，通过观察其消失情况得出结论，不能用双缩脲试剂鉴定。,训练1某同学进行以下实验：在2支试管中分别加入等量2%可溶性淀粉溶液，再分别加入等量稀释10倍的唾液和未稀释的唾液，然后分别滴入1滴碘液，37恒温水浴条件下，观察蓝色消失所需的时间。结果所需时间几乎相等。这项实验的目的是验证()A唾液含有淀粉酶B淀粉遇碘变蓝C酶具有高效性D酶具有专一性,C,解析：分析实验过程和实验结果可得出，经过稀释的唾液淀粉酶和未经稀