高考生物大一轮复习 第五章 第1-2节降低化学反应活化能的酶、细胞的能量“通货”ATP课件 新人教版必修1.ppt

第1、2节降低化学反应活化能的酶、细胞的能量“通货”ATP,梳理备考导航,反应速率,降低,更高,有机物,专一性,高效性,作用条件较温和,低温,高温,过酸,过碱,ATP,ATP与ADP相互转化,吸能反应,放能反应,整合知识体系,一、酶在细胞代谢中的作用1细胞代谢细胞中各种_的统称，是细胞生命活动的基础。2酶的作用机理(1)活化能：分子从_转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。(2)作用机理：降低化学反应的_。,化学反应,常态,活化能,3酶的作用机理分析据图填空(1)没有酶催化的反应曲线是_。,(2)有酶催化的反应曲线是_。(3)AC段的含义是_。(4)BC段的含义是_。(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将如何移动？_。,在无催化剂催化条件下，反应所需的,活化能,酶降低的活化能,B点将向上移动,二、酶的本质和特性1酶的基本单位、合成场所,氨基酸,核糖体,RNA,2.酶的特性连线,三、细胞的能量“通货”ATP1结构简式_，其中“A”代表_，“”代表_。2ATP与ADP相互转化的反应式,APPP,高能,磷酸键,腺苷,3ATP的主要功能细胞内的一种_，是细胞生命活动所需能量的_。4ATP的主要来源(1)动物、人、真菌和大多数细菌的_。(2)绿色植物的_和_。,高能磷酸化合物,直接来源,呼吸作用,呼吸作用,光合作用,能源物质的三个“一”与一个“二”,思考辨析1酶的基本组成单位都是氨基酸。()2能催化淀粉酶水解的酶是蛋白酶。()3一种酶只能催化一种化学反应。()4酶在常温下不会失去活性。()5(2011天津卷，3B)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。()6ATP与ADP的相互转化不是可逆反应。()7细胞内含有大量的ATP，用于细胞的各项生命活动。(),精研核心考点,考点一酶的本质、生理作用、作用特性的实验验证,A乙醇转化为乙酸发生的氧化反应，均由同一种氧化酶催化B体内乙醇浓度越高，与乙醇分解相关的酶促反应速率越快C乙醇经代谢产生的H可与氧结合生成水，同时释放能量D正常生理情况下，人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关,命题立意知识：本题考查酶的专一性、影响酶促反应速率的因素、细胞代谢及体温调节方面的知识。能力：考查从图解中获取信息的能力。试题难度：中等。,信息提取1.A项，从图示可知乙醇乙醛乙酸为二个不同的氧化反应掌握酶的专一性。2B项，乙醇为酶促反应的底物理解底物浓度与酶促反应速率的关系。3C项，乙醇代谢的终产物为CO2和H2O。4D项，人体分解乙醇的速率与环境温度的关系思考人体体温的调节。,解析酶具有专一性，在乙醇转化为乙酸的代谢过程中至少经历两个步骤，需要不同的酶催化；A错误。当底物浓度较低时，酶促反应速率会随着底物浓度增加而加快，当达到一定值后，由于酶量有限，反应速率不再随着底物浓度增加而加快，B错误。乙醇经代谢后可参与有氧呼吸，在有氧呼吸第三阶段产生H，与氧气结合后生成水释放大量能量，C正确。人是恒温动物，环境温度不影响体内温度，不会影响分解乙醇的速率，D错误。答案C,1酶的本质及生理作用,2.酶是蛋白质的验证实验(1)实验设计思路实验组：待测酶液双缩脲试剂是否出现紫色反应对照组：已知蛋白液双缩脲试剂紫色反应(2)实验结果分析：通过对照，实验组若出现紫色，证明待测酶液的化学本质是蛋白质；不出现紫色，则该酶液的化学本质不是蛋白质。(3)实验变量：自变量是待测酶液和已知蛋白液，因变量是是否有紫色反应。,4酶的专一性的实验验证(1)实验设计思路实验组：底物相应酶液检测底物被分解。对照组：另一底物与实验组相同酶液检测底物不被分解。或者实验组：底物相应酶液检测底物被分解。对照组：相同底物另一种酶液检测底物不被分解。(2)实验中单一变量：是不同底物或相同底物中加入不同的酶液。,5酶的高效性的实验验证(1)实验设计思路实验组：底物生物催化剂(酶)检测底物分解速度。对照组：底物无机催化剂检测底物分解速度。(2)实验单一变量：相同底物中加入生物催化剂(酶)或无机催化剂。,与酶有关的实验设计方法(1)应遵循单一变量原则，同时还要设置对照实验。(2)实验设计的一般思路：分析课题把握原理确认变量设置对照一般步骤。其关键：实验变量如何操纵、无关变量如何控制、反应变量如何检测。在此分析的基础上，设计步骤、预测结果并得出结论。,1(高考题组合)判断下列有关酶说法的正误。(1)(2011海南卷，14A)酶提供了反应过程所必需的活化能。()(2)(2009重庆卷，1B)酶是活细胞产生的并具有催化作用的蛋白质。()(3)(2013安徽卷，2D)对于一个细胞来说，酶的种类和数量不会发生变化。(),(4)(2011海南卷，14D)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。()(5)(2012海南卷，4B)淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化。()(6)(2013课标卷，6D)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物。(),2(2013四川卷，4)下列实验所采取的措施，不涉及“降低化学反应活化能”原理的是()A利用果胶酶提高水果的出汁率B滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解C滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率D利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率,解析：酶具有高效性的原理是能大幅度地降低活化能，无机催化剂FeCl3，降低活化能的幅度小，故B、C不符合题意；果胶酶属于生物催化剂，A不符合题意；提高温度可以加快胡萝卜素在萃取液中的溶解速率，但该过程没有催化剂作用，D符合题意。答案：D,考点二与酶有关的曲线分析,典例2在高温淀粉酶运用到工业生产前，需对该酶的最佳温度范围进行测定。图中的曲线表示酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比。将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由此得到的数据为酶的热稳定性数据，即图中的曲线。,(1)根据图中的数据，判断该酶使用的最佳温度范围是_。A4050B5060C6070D7080,(2)据图判断下列叙述错误的是_。A该酶只能在最佳温度范围内测出活性B曲线35数据点是在80时测得的C曲线表明80是该酶活性最高的温度D曲线表明该酶的热稳定性在70之后急剧下降,命题思路常结合曲线，以选择题的形式考查温度、pH等因素对酶活性的影响，考查学生的理解能力和实验探究能力。,信息提取观察坐标图随着温度变化，相对酶活性，残余酶活性的变化趋势,解题思路(1)在使用该酶时，应保证活性较高，酶的稳定性较好的温度范围。由图中数据可知，6070符合要求。(2)酶的活性受温度影响，在不同的温度下，都可以测定酶的活性，A错误，由曲线(1)可知，该酶的最适温度是80，曲线中的数据是将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，对于B选项而言是将该酶在35下保存，然后在80下测定该酶活性，B、C正确。曲线显示，酶的热稳定性从30开始不断下降，在70后，急剧下降，D正确。答案(1)C(2)A,1与酶特性相关的曲线,酶只能催化已存在的化学反应；酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。,2与酶活性相关的曲线(1)酶催化活性的表示方法：单位时间内底物的减少量或产物的生成量。(2)温度和pH对酶活性的影响,(1)在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱，直至失去催化作用。(2)过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。(3)从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。,3其他因素影响酶促反应速率的曲线(1)底物浓度,酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量和酶活性的限制。,(2)酶浓度,在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。,影响酶的活性和酶促反应速率的因素并不完全相同(1)高温、pH过高或过低会破坏酶的空间结构，使酶活性降低或失去活性，反应减慢或停止，酶促反应速率也随之减小或变为零；低温不破坏酶的空间结构，只会使酶的活性降低，酶促反应速率减小。(2)底物浓度和酶浓度影响酶促反应的速率，但不影响酶的活性。,3(2015江西赣州模拟)图甲表示温度对淀粉酶活性的影响，图乙是将一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后，麦芽糖积累量随温度变化的情况。下列说法中错误的是(),A图甲中T0表示淀粉酶催化反应的最适温度B图甲中Ta和Tb对酶活性的影响有区别C图乙中温度超过Tb时，酶的活性达到最大D图乙中A点可能对应图甲中的温度为T0,解析：图甲中温度为T0时，酶的活性最高，所以图甲中T0表示淀粉酶催化反应的最适温度；在一定温度范围内，不同的温度其酶的活性是不同的，所以A、B是正确的；图乙中温度为Tb时，麦芽糖不再积累，说明酶已失活，所以C项错误；图乙中A点时，麦芽糖的积累速度最快，因此可能对应图甲中的温度为T0。答案：C,考点三ATP的结构和转化,典例3(2015武汉武昌区高三期末)下列有关ATP的叙述中，不正确的是()AATP中的能量可以来源于光能或化学能BATP的合成不一定伴随有机物的氧化分解C人体在紧张或愤怒状态下，细胞内产生ATP的速率大大超过产生ADP的速率D人体剧烈运动中，机体通过神经和体液调节，细胞产生ATP的速率迅速增加,命题思路ATP多结合细胞呼吸、光合作用、细胞结构等知识进行命题，以考查学生的综合分析能力。题型主要以选择题为主。,解题思路本题考查ATP的结构和功能，难度中等。ATP是生命活动的直接能量来源；有氧呼吸的第三阶段消耗氧气，生成水，产生大量的ATP；ATP在细胞中的含量很少，依靠转化速度快来满足细胞的需要。答案C,1ATP的结构式,由结构式可看出，ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个腺苷，两个高能磷酸键，三个磷酸基团。,2ATP的再生和利用,3ATP产生速率与O2供给量之间的关系,(1)A点表示在无氧条件下，细胞可进行无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。(2)AB段表示随O2供给量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生速率随之增加。(3)BC段表示O2供给量超过一定范围后，ATP的产生速率不再加快，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。,4(2015衡水第一次联考)下列有关ATP的说法，正确的是()A细胞中，线粒体的内膜不能合成ATPB豌豆叶肉细胞夜间停止合成ATPC物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATPD诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中ATP的合成与分解同时发生,解析：线粒体内膜上可发生有氧呼吸第三步而合成ATP，叶肉细胞夜间可通过细胞呼吸合成ATP；协助扩散不消耗ATP。答案：D备课札记_,探究实验专项,实验：影响酶活性的因素实验基础一、实验原理1温度对酶活性的影响(1)反应原理,(2)鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。,二、实验流程1温度对酶活性的影响淀粉淀粉酶各自分别在60热水、沸水和冰水中处理一段时间淀粉与相应温度的1.2%淀粉酶溶液混合在各自所控制的温度下保温一段时间滴加碘液，观察颜色变化,2pH对酶活性的影响,三、实验结论酶活性的发挥需要较温和的条件；温度过高或过低、pH过大或过小都影响酶的活性；过氧化氢酶在中性条件下活性最大。,要点剖析1在探究影响酶活性的条件时如何表示酶活性大小？提示：通常以单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。,2试分析在探究温度和pH对酶活性的影响实验时，能否先将酶和反应物混合后再分别放置在不同条件下处理。提示：不能。因为酶具有高效性，把酶和反应物混合后就会立即发生催化反应。,3能否用H2O2为原料探究温度对过氧化氢酶催化活性的影响？提示：不能。因为温度升高时H2O2会分解，这样实验的变量不惟一。,4探究在温度对酶活性的影响实验中，能否利用斐林试剂检验产物的生成？提示：不能。因为利用斐林试剂检验时需水浴加热到5065，这样会导致试管中温度发生变化，影响实验结果。,命题探究(2015兰州一中月考)下列有关酶特性的实验设计中，最科学、严谨的一项是(),解析：A是为了验证酶的高效性，而酶的高效性是通过和无机催化剂的对比体现出来的，对照组应加入FeCl3溶液替代蒸馏水。B中变量的设计是正确的，但用碘液只能检测淀粉的存在，对于蔗糖溶液是否反应无法检测，应用斐林试剂检测。H2O2容易分解，且随着环境温度的升高分解速度加快，C错误。答案：D,演练目标课堂,1(2014福建卷，1)用蛋白酶去除大肠杆菌的核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是()A蛋白酶BRNA聚合酶CRNAD逆转录酶,解析：核糖体的组成成分为蛋白质和RNA，蛋白酶水解了核糖体的蛋白质，剩余部分是RNA，仍可参与催化氨基酸间脱水缩合，催化该反应的物质是RNA，选C。答案：C,2(2014江苏卷，14)下列生命活动中不需要ATP提供能量的是()A叶肉细胞合成的糖运输到果实B吞噬细胞吞噬病原体的过程C淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D细胞中由氨基酸合成新的肽链,解析：主动运输、胞吞、蛋白质的合成都需要消耗ATP提供的能量，淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖不需要消耗ATP提供的能量。答案：C,3(2015洛阳统考)关于酶和ATP的叙述，正确的是()A同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B随着温度降低，酶促反应的活化能下降C代谢旺盛的细胞中ATP的含量高DATP和核酸都一定含有腺苷,解析：本题考查了酶和ATP的有关知识，意在考查考生对相关概念的理解与运用能力，难度适中。不同的细胞中都存在与呼吸有关的