高考生物二轮专题复习“知识落实篇”专题二 第一讲 酶和ATP课件.ppt

第一讲酶和atp 专题二细胞的代谢 一 理解能力1 2013年新课标卷 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其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 也可以作为另一个化学反应的底物 解析 有些酶是生命活动所必须 比如呼吸作用有关的酶 那么在分化程度不同的细胞中都存在 a正确 导致酶空间结构发生破坏变形的因素有 过酸 过碱 高温等 低温只能降低酶的活性 不会破坏结构 b错误 酶的作用实质降低反应所需活化能 从而提高反应速率 c正确 酶是蛋白质或者rna 本身是催化剂 也可作为底物被蛋白酶或者rna酶降解 d正确 答案 b 2 2013年四川卷 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 酶和无机催化剂都有催化作用 都能降低反应的活化能 a项用了果胶酶 b项用了过氧化氢酶 c项用了无机催化剂 只有d项中没有使用任何催化剂 水浴加热只是提高了分子的热运动没有降低反应的活化能 故选d 答案 d 二 获取信息能力3 2012年北京卷 细胞中不能合成atp的部位是 a 线粒体的内膜b 叶绿体中进行光反应的膜结构c 内质网的膜d 蓝藻 蓝细菌 中进行光反应的膜结构 解析 考查对细胞的结构和功能的理解能力 线粒体的内膜是有氧呼吸的第三阶段的场所 产生大量的atp 光合作用的光反应 能够利用光能 合成atp 内质网是有机物的合成场所 往往消耗atp 不能合成atp 蓝藻含藻蓝素和叶绿素 能进行光合作用其光反应在膜结构上进行 产生atp 答案 c 4 2013年上海卷 在酶的催化水解过程中 酶与底物会形成复合物 最终把底物水解 形成产物 已知酶催化水解的反应时间和产物生成量的关系如右图 那么 在反应过程中酶 底物复合物浓度变化曲线正确的是 解析 根据图像可知 反应开始时产物的生成量直线上升 斜率不变 说明开始时底物是充足的 酶与底物是完全结合 故酶与底物的复合物是不变的 随着时间的进行 斜率减少 最后为0 说明底物不充足 故酶与底物的复合物量越来越少 直到底物耗尽 答案 b 三 综合运用能力5 2012年广东卷 食品种类多 酸碱度范围广 生物兴趣小组拟探究在食品生产应用范围较广的蛋白酶 查阅相关文献 得知 1 ph对不同蛋白酶的活力影响有差异 据图可知 更适宜作为食品添加剂 理由是 蛋白酶的活力可用 的量来表示 2 该蛋白酶的提取工艺流程如下 4 组织匀浆上清液 兴趣小组分别对酶保护剂的浓度 提取液ph进行了探究实验 结果显示 酶保护剂浓度在0 02 0 06mol l范围内 酶活力较高 提取液ph在6 0 8 0范围内 酶活力较高 他 们认为 要进一步提高粗酶制剂的酶活力 以达到最佳提取效果 还需对酶保护剂浓度和提取液ph进行优化 并确定以此为探究课题 请拟定该课题名称 设计实验结果记录表 解析 1 审题结合图形和文字 在题目中已经提供了信息 食品种类多 酸碱度范围广 所以选择的食品添加剂应该有广的酸碱适应范围 从图形中 我们可以看出木瓜蛋白酶的适应范围最广 所以可以选作食品添加剂 酶的活力 我们一般用酶催化的底物消耗量或者底物生成量来表示 2 实 验设计 我们应该明确实验目的 这里的实验目的是为了探究酶保护剂的最适浓度和提取液的ph值 所以我们可以将酶保护剂的浓度和提取液的ph值作为自变量 因变量为单位时间内底物的消耗量 答案 1 木瓜蛋白酶在ph4 9范围内 木瓜蛋白酶的活力高 稳定单位时间内产物增加 单位时间内反应底物减少 2 课题 探究酶保护剂浓度和提取液的ph对木瓜蛋白酶提取液效果的影响 实验结果记录表酶活力 单位 u 酶在代谢中的作用 1 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 所需要的能量 2 酶催化作用的原理是 常态 活跃状态 降低化学反应的活化能 2 酶的概念 活细胞 催化 蛋白质rna 3 酶的特性 1 催化效率约是无机催化剂的107 1013倍 2 每种酶只能催化 化学反应 3 作用条件较温和 在 条件下 酶的活性最高 高效性 专一性一种或一类 最适温度和ph atp在能量代谢中的作用 1 atp的结构 功能及利用 1 结构 atp的中文名称是 结构简式为 1个atp分子中含1个 2个 3个磷酸基团 2 功能 供给生命活动的 物质 3 利用 细胞的主动运输 胞吞 吐 生物电及神经传导 发光 肌肉收缩及吸能反应等 三磷酸腺苷 腺苷 a p p p 高能磷酸键 直接能源 2 atp与adp的相互转化 1 atp分子中 的那个高能磷酸键很容易水解 也易重新生成 3 adp转化为atp所需能量来源 动物 人 真菌 大多数细菌 来自细胞进行 时有机物分解所放能量 远离腺苷 细胞呼吸 绿色植物 除依赖 所释放能量外 在 内进行 时 adp转化为atp还利用了 能 细胞呼吸 叶绿体光合作用 光 酶的本质 作用及其实验验证 1 酶的本质及生理功能 2 酶化学本质的实验验证 3 酶的催化作用的实验验证 肝细胞中含有过氧化氢酶 2 实验设计及现象 3 实验过程的变量及对照分析 4 实验结论 酶具有催化作用 同无机催化剂一样 都可以加快化学反应速率 酶具有高效性 同无机催化剂相比 酶的催化效率更高 对位训练 1 2013年江苏卷改编 双选 为了探究温度 ph对酶活性的影响 下列实验设计不合理的是 a 实验 b 实验 c 实验 d 实验 解析 过氧化氢受热会加快分解 不宜用于探究温度对酶活性的影响 溶液的ph会影响淀粉的水解 并且碘液可与碱反应 斐林试剂可与酸反应 不宜用淀粉酶探究ph对酶活性的影响 因此一般用过氧化氢酶探究ph对酶活性的影响 用淀粉酶探究温度对酶活性的影响 答案 ad 与酶有关的曲线分析 续上表 续上表 续上表 特别提醒 1 温度和ph是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的 2 底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应速率的 并不影响酶的活性 对位训练 2 甲 乙两种酶用同一种蛋白酶处理 酶活性与处理时间的关系如下图所示 下列分析错误的是 a 甲酶能够抗该种蛋白酶降解b 甲酶是不可能具有催化功能的rnac 乙酶的化学本质为蛋白质d 乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变 解析 考查酶的本质 首先需要了解大部分酶的本质是蛋白质 少量的酶是rna 用蛋白酶处理后 乙酶活性降低 说明乙酶的成分是蛋白质 被蛋白酶处理后被分解 而甲酶不变 则说明甲酶可能成分是rna或者能够抗这种蛋白酶的降解 答案 b atp 1 atp的结构式 由简式可看出 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 2 atp的形成途径 3 atp与adp相互转化的场所及对应的生理过程 续上表 特别提醒 atp产生量与o2供给量之间的关系曲线 1 在无氧条件下 可通过无氧呼吸分解有机物 产生少量atp 2 随o2供应量增多 有氧呼吸明显加强 atp产生量随之增加 但当o2供应量达到一定值后 atp产生量不再增加 此时的限制因素可能是酶 有机物 adp 磷酸等 对位训练 3 2013年海南卷 关于真核细胞中生命活动与能量关系的叙述 错误的是 a dna复制需要消耗能量b 光合作用的暗反应阶段需要消耗能量c 物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗atpd 细胞代谢所需的atp可在细胞质基质中产生 解析 合成物质的过程需要消耗能量 细胞内dna复制过程中需要的能量由atp提供 a项正确 光合作用的暗反应阶段中c3的还原需要消耗光反应阶段所产生的 h 和atp b项正确 协助扩散需要载体蛋白的参与 但不消耗能量 c项错误 有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸都在细胞质基质中完成 均能产生atp d项正确 答案 c 关于酶与atp的叙述正确的是 a 人体成熟的红细胞既能产生酶又能产生atpb 酶的形成需要消耗atp atp的形成需要酶的催化c 酶与atp均具有高效性与专一性d atp含有核糖 而所有的酶均不含核糖 解析 人体成熟的红细胞无细胞核和细胞器 不能合成酶 但细胞质基质进行无氧呼吸可以产生atp atp是细胞生命活动的直接能源物质 酶能降低化学反应的活化能 细胞内各种化学反应都在酶的催化下完成 故b正确 酶具有高效性 专一性和反应条件温和性等特点 atp不具高效性和专一性 绝大多数酶是蛋白质 蛋白质的基本组成单位是氨基酸 但少数酶是rna rna组成成分中含核糖 答案 b得分策略 解本题的关键是对酶和atp的相互关系的理解 同时注意少数酶是rna 2012年福建卷 回答下列问题 大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类 研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中的蛋白酶的活性进行研究 1 查询资料得知 18 时 在不同ph条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1 由图可知 在各自最适ph下 三种蛋白酶催化效率最高的是 2 资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15 18 之间 学习小组假设 大菱鲆蛋白酶的最适温度在15 18 间 他们设置15 16 17 18 的实验温度 探究三种酶的最适温度 探究试验中以干酪素为底物 干酪素的化学本质是 可用 试剂鉴定 胃蛋白酶实验组与幽门盲囊蛋白酶实验组的ph应分别控制在 为了控制试验温度 装有酶和底物的试管应置于 中以保持恒温 单位时间内 可以表示蛋白酶催化效率高低 实验结果如图2 据此能否确认该假设成立 理由是 3 研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少 活性低 所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低 的比例 以减少对海洋的污染 解析 1 从图1可知 三种蛋白酶在各自最适ph值下 幽门盲囊蛋白酶对应的酶活性值最大 所以催化效率最高 2 酶具有专一性 蛋白酶只能催化蛋白质的水解 干酪素为蛋白质类化合物 可用双缩脲试剂检测 要验证大菱鲆蛋白酶的最适温度 要遵循单一变量 对照 重复等原则 并控制其他无关变量相同 由题意可知 此实验温度为自变 量 ph值等为无关变量 为了得到准确的结果 ph应为相对应的蛋白酶的最适值 由图1可知 胃蛋白酶最适ph值为2 幽门盲囊蛋白酶最适ph值为8 为了控制温度保持不变 底物和酶都应放在恒温箱中保温 酶的催化效率可以用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示 由图2可以看出 当温度从15 18 梯度变化过程中 随着温度的升高 蛋白酶的活性一直在增强 没有出现下降的拐点 因此 不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在15 18 3 大菱鲆消化道内淀粉酶和脂肪酶少 对淀粉和脂肪的消化