高考生物二轮专题复习 专题二第1讲 酶和ATP课件 新人教版.ppt

专题二细胞的代谢 第1讲酶和atp rna 催化作用 专一性 显著降低活化能 a p p p adp pi 能量 细胞呼吸 直接能源物质 1 酶与atp在细胞代谢中有怎样的联系 在细胞合成代谢中需要与物质合成代谢有关的酶类 常需要atp提供能量 在细胞分解代谢中需要与物质分解代谢有关的酶类 常伴随着atp的合成 另外 atp自身的合成与分解必须有酶的催化 2 atp与rna的关系是怎样的 元素组成都是c h o n p atp去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成rna的基本单位之一的腺嘌呤核糖核苷酸 考点一影响酶促反应的因素关于酶的叙述 正确的是 a 低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构 2013全国 6b b 滴加fecl3溶液提高过氧化氢的分解速率 涉及 降低化学反应活化能 的原理 2013四川 4c c 激素都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢 2013安徽 2a d 酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸 2011天津 1a 自主尝试 解析 酶的催化作用需要一个适宜的温度 如果低于这个温度 会使分子运动减弱 反应速度降低 表现为酶活性降低 但并没有改变酶的空间结构 是一种可逆的过程 故a项错误 fecl3起催化剂的作用 b项正确 激素不全是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢的 有的激素可以直接调节某一代谢过程 故c项错误 酶的化学本质是蛋白质或rna 其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸 故d项错误 答案 b 拓展 酶促反应速率不同于酶活性 温度 ph都能影响酶的空间结构 改变酶的活性 进而影响酶促反应速率 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酶促反应速率的 并不影响酶的活性 链接提升 与酶有关的图表 曲线解读1 酶高效性的曲线解读 1 催化剂可加快化学反应速率 与无机催化剂相比 酶的催化效率更高 2 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 酶专一性的图示解读 1 图中a表示酶 b表示被催化的反应物 2 酶和被催化的反应物分子都有特定的结构 3 影响酶活性的曲线解读 1 在一定温度范围内 随着温度的升高 酶的催化作用增强 超过酶的最适温度后 随着温度的升高 酶的催化作用减弱 酶只有在最适ph 催化作用最强 高于或低于最适ph 酶的催化作用都减弱 2 过酸 过碱 高温都会使酶的空间结构遭到破坏 使酶失去活性 而低温只是使酶的活性降低 酶的分子结构未遭到破坏 温度升高可恢复其活性 4 反应物浓度和酶浓度对酶促反应的影响解读 1 在其他条件适宜 酶浓度一定的条件下 酶促反应速率随反应物浓度增加而加快 但当反应物达到一定浓度后 受酶数量和酶活性限制 酶促反应速率不再增加 2 在反应物充足 其他条件适宜的条件下 酶促反应的反应速率与酶浓度成正比 跟踪训练1图乙表示图甲的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线 下列叙述正确的是 a 图甲中物质a可以是麦芽糖也可以是乳糖b 图甲中物质b能降低该化学反应的活化能 其化学本质与无机催化剂相同c 图乙中若曲线 表示不同温度下酶促反应速率 则曲线 温度 曲线 曲线 d 图乙中若曲线 表示不同酶浓度下酶促反应速率 则曲线 酶浓度 曲线 曲线 d 解析 乳糖分解产生一分子葡萄糖和一分子半乳糖 图中二糖分解产生的单糖相同 物质a不可能为乳糖 b为酶 其化学本质为蛋白质或rna 酶在曲线 对应的温度时活性较其他两个温度时强 根据温度对酶活性的影响曲线图分析 曲线 温度不一定高于其他两个温度 曲线 对应的酶促反应速率高于其他两条曲线 因此对应酶浓度也高于其他两条曲线 跟踪训练2对化学本质为蛋白质的酶而言 下列符合其催化反应变化规律的曲线应是 解析 解题时需要注意纵坐标与横坐标表示的含义 当酶量加倍时 反应速率加快 但由于底物的量有限 最后产物量应相等 d 考点二影响酶催化效率的因素的相关实验 2012 高考大纲全国卷 某同学为了探究ph对人唾液淀粉酶活性的影响 设计了如下实验步骤 在a b c d e5支试管中分别加入ph5 0 6 0 7 0 8 0 9 0的适宜浓度缓冲液5ml 再分别加入质量分数为1 的淀粉液1ml 各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1ml 摇匀 将5支试管放入70 恒温水浴中 保温时间相同且合适 取出各试管 分别加入斐林试剂2ml 摇匀 观察各试管溶液的颜色 通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适ph 上述实验步骤中有2处错误 请更正并说明更正的理由 不考虑试剂的浓度和加入量 ph梯度以及实验重复次数 以便实验能得到正确的预期结果 1 2 中70 应改为37 因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37 在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在沸水浴中一段时间 因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色 提醒 1 探究ph对酶活性影响的实验设计中的易错点拨 探究不同ph对酶活性的影响时 要注意保证酶在最适温度下发挥作用 排除温度对酶活性的影响 必须将酶溶液的ph调整到实验要求的ph 加清水 加氢氧化钠溶液 加盐酸 或不同ph的缓冲溶液 再让反应物与酶接触 方可证明环境过酸或过碱对酶活性的影响 避免在未达到预设的ph时反应物已与酶接触并发生反应 2 当探究酶的最适温度时需要注意 在酶溶液和反应物混合之前 需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间 若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度 检测反应物被分解的试剂宜选用碘液 不应该选用斐林试剂 因斐林试剂需水浴加热 而该实验中需严格控制温度 解析 1 唾液淀粉酶的最适温度是37 左右 70 时酶会变性失活 2 加入斐林试剂后 需要沸水浴加热才能看到砖红色沉淀 5 酶的适宜条件的探究实验的自变量 即单一变量 为温度或ph 因变量是反应物分解的速率或存在量 1 适宜的温度 设计思路 反应物 t1 酶溶液 t1 反应物 t2 酶溶液 t2 反应物 t3 酶溶液 t3 反应物 tn 酶溶液 tn 反应物分解的速率或存在的量 2 适宜的ph 设计思路 反应物 ph1 酶溶液 ph1 反应物 ph2 酶溶液 ph2 反应物 ph3 酶溶液 ph3 反应物 phn 酶溶液 phn 反应物分解的速率或存在量 跟踪训练为探究nacl和cuso4对唾液淀粉酶活性的影响 某同学进行了相关实验 步骤和结果如表所示 请结合表格内容 分析并回答问题 1 实验中加入缓冲液的作用是 2 实验中设置4号试管的目的是 实验中设置3号试管的目的是 3 分析实验结果可知 对唾液淀粉酶活性有影响的离子是 其中对酶活性有抑制作用的离子是 对酶活性有促进作用的离子是 维持反应液中ph的稳定 对照 cl 和cu2 cl cu2 考点三atp的合成与能量代谢 2013 高考海南卷 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 自主尝试 提醒 atp是 能量货币 任何耗能的生命活动都需要 因此可以说所有的细胞都可以合成atp 但是不同细胞中atp的合成场所是有差异的 特别要注意特殊细胞 如人体成熟红细胞只在细胞质基质中进行无氧呼吸合成atp 蓝藻细胞可在细胞质基质和光合片层中进行有氧呼吸和光合作用 合成atp 解析 物质通过协助扩散进出细胞需要载体 但不消耗能量 c错误 答案 c 链接提升 1 不同结构中 a 的含义归纳 2 atp在能量代谢中的转化和利用 1 能量代谢过程和利用 2 atp与adp转化发生的场所及相关生理过程 葡萄糖 氨基酸 无机盐离子等物质的主动运输 否 许多生化反应的进行消耗atp 细胞呼吸产生atp 暗反应消耗光反应产生的atp 光反应产生atp 自身dna复制消耗atp 有氧呼吸第二 三阶段产生atp 氨基酸合成蛋白质等消耗atp 否 植物细胞形成细胞壁 动物细胞形成分泌物等消耗atp 否 有机物的合成 运输等消耗atp 否 dna的复制 转录等消耗atp 否 形成纺锤体 牵引染色体移动等消耗atp 否 特别提醒 光反应产生的atp只用于暗反应 病毒的增殖过程消耗的atp来自宿主细胞 跟踪训练1atp是细胞的能量 通货 下列说法正确的是 a atp脱去2个磷酸基团后是dna的基本组成单位之一b atp与adp相互转化的能量供应机制是生物界的共性c atp的合成总是伴随有机物的氧化分解d 黑暗条件下 植物细胞中只有线粒体可以产生atp 解析 atp脱去2个磷酸基团后形成的是腺嘌呤核糖核苷酸 它是rna的基本组成单位之一 a项错误 生物界都是通过atp与adp的相互转化为生命活动提供能量 b项正确 光合作用的光反应可将光能转化为atp中活跃的化学能 该过程没有有机物的氧化分解 c项错误 黑暗条件下 植物细胞的细胞质基质中也可以产生atp d项错误 b 跟踪训练2磷酸化是指在某些物质分子上加入一个磷酸基团 如三磷酸腺苷 atp 就是由二磷酸腺苷 adp 磷酸化而来 下列结构中不能发生adp磷酸化的是 a 细胞质基质b 叶绿体基质c 叶绿体类囊体薄膜d 线粒体内膜 解析 adp磷酸化形成atp 叶绿体基质中不能合成atp b 1 对于一个细胞来说 酶的种类和数量不会发生变化 2013安徽 2d 对于同一个细胞而言 在不同的时期或生理状态下 细胞中酶的种类和数量也会发生改变 2 酶既可以作为催化剂 也可以作为另一个反应的底物 2013全国 6d 绝大多数酶的化学本质是蛋白质 酶在一些化学反应中可作为催化剂 而在另一些化学反应中 则可能作为底物被相关蛋白酶分解 3 利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率 不涉及降低化学反应活化能 2013四川 4d 没发生化学反应 也无催化剂的使用 4 细胞中的内质网膜不能合成atp 2012北京 1c 内质网上不能产生atp 5 酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率 2011天津 1b 酶通过降低活化能来提高化学反应速率 不能为反应物供能 6 酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸 2011海南 14d 酶作为催化剂在反应前后其化学性质不会改变 也不被立即降解成氨基酸 7 高温和低温均能破坏酶的结构 使其失去活性 2009重庆 1a 高温使酶的结构被破坏失去活性 低温使酶活性降低 8 适宜光照下 叶绿体和线粒体合成的atp都需要o2 2009上海 24a 叶绿体合成atp不需要o2 线粒体基质中进行的有氧呼吸第二阶段也不需要o2 9 半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖 但不能催化麦芽糖分解为葡萄糖 这表明 半乳糖苷酶的催化作用具有稳定性 2008上海 13c 酶的稳定性是指酶发挥作用前后的理化性质不变 酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应 10 人长时间剧烈运动时 骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成atp的量与安静时相等 2008天津 6 人在安静时只进行有氧呼吸 在剧烈运动时骨骼肌细胞可进行无氧呼吸来获得部分能量 而有氧呼吸与无氧呼吸消耗相同葡萄糖时产生atp的量不相等 题型三实验分析类实验分析类试题 着重考查学生理解实验的选材原理与方法 经分析综合得出结论 并对相关结论进行解释与评价的能力 分析实验原理 完善实验步骤 分析实验过程及注意事项 回答实验结论是实验考查的主要形式 2013 高考江苏卷 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 多选 温度对酶活性的影响 过氧化氢溶液 新鲜的肝脏研磨液 温度对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液 可溶性淀粉溶液 碘液 ph对酶活性的影响 新制的蔗糖酶溶液 可溶性淀粉溶液 碘液 ph对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液 可溶性淀粉溶液 斐林试剂 a 实验 b 实验 c 实验 d 实验 自主尝试 解题指导 上述各项实验是从选材及试剂的角度进行评价分析的 不妥之处 过氧化氢受热会分解 因此不宜用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响 不妥之处 蔗糖酶不能催化淀粉水解 不妥之处 斐林试剂可与酸反应 影响物质检测 acd 方法总结 实验分析类的一般解题思路方法指导1 从实验目的和实验材料入手 分析实验假设 并做出预期 2 总结概括实验原理 研究分清自变量与因变量 联系基本知识 在自变量与因变量之间建立关联 1 下图表示 比较过氧化氢在不同条件下的分解实验 有关分析合理的是 a 本实验的因变量是不同的催化剂b 本实验的无关变量有温度和酶的用量等c 1号与3号 1号与4号可分别构成对照实验d 分析1号 2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能 c 解析 本实验的因变量是气泡的产生速率 即过氧化氢的分解速率 a项错误 温度是自变量 酶的用量是无关变量 b项错误 1号与3号 1号与4号中只有一个实验变量不同 可分别构成对照实验 c项正确 2号在高温下反应加快 是因为加热使过氧化氢分子得到能量 从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态 d项错误 2 下列有关酶特性的实验设计中 最科学 严谨的一项是 酶催化具有高效性 实验组 2ml3 h2o2 1ml过氧化氢酶保温5min对照组 2ml3 h2o2 1ml蒸馏水保温5min 酶催化具有专一性 实验组 2ml3 可溶性淀粉 1ml新鲜唾液保温5min 斐林试剂检验对照组 2ml3 蔗糖溶液 1ml新鲜唾液保温5min 斐林试剂检验 探究酶作用的适宜温度 5ml3 可溶性淀粉 2ml新鲜唾液 碘液 每隔5分钟将溶液温度升高10 观察溶液蓝色变化 ph影响酶的催化活性 向三支试管中依次各加入2ml3 可溶化淀粉 1ml不同ph缓冲溶液和1ml新鲜唾液 在适宜温度下保温5min 斐林试剂检验 b 解析 酶具有高效性是酶与无机催化剂相比较而言的 用酶与蒸馏水做对照 只能证明酶具有催化作用 a错误 应设置多个试管 分别在不同的温度条件下分析比较 c错误 斐林试剂只能在碱性环境中起作用 而在酸性实验组中 斐林试剂会失去鉴定作用 d错误 3 拓展 下列是生物研究中常用的实验方法 不正确的是 a 研究细胞器结构和种类 采用差速离心法和显微观察法b 提取和分离叶绿体中的色素 采用研磨过滤法和纸层析法c 探究酵母菌呼吸方式 采用对比实验法和产物检测法d 观察植物细胞有丝分裂过程 采用活体染色法和持续的显微观察法 解析 实验方法的选取既要根据实验原理和实验目的 又要根据实验材料来确定 d 4 拓展 在某反应体系中 用固定序列的核苷酸聚合物 mrna 进行多肽的合成 实验的情况及结果如下表 请根据表中的两个实验结果 判断下列说法不正确的是 a 上述反应体系中应加入细胞提取液 但必须除去其中的dna和mrnab 实验一和实验二的密码子可能有 uuc ucu cuu和uua uac acu cuuc 通过实验二的结果推测 mrna中不同的密码子有可能决定同一种氨基酸d 通过实验一和实验二的结果 能够推测出uuc为亮氨酸的密码子 d 解析 由题干信息知 多肽合成时需要以固定序列的核苷酸聚合物 mrna 作为模板 同时需要trna 核糖体 酶 atp和游离的氨基酸等 如果细胞提取液中含有dna和mrna 会对实验结果造成影响 a正确 实验一中的 uuc n序列中可能含有的密码子有uuc ucu和cuu 实验二中的 uuac n序列中可能含有的密码子有uua uac acu cuu b正确 实验一和实验二中共同含有的密码子是cuu 而实验一和实验二中合成的多肽中共同含有的氨基酸是亮氨酸 所以可推测出cuu为亮氨酸的密码子 d错误 实验二中的 uuac n序列中可能含有的密码子种类有uua uac acu cuu四种 而合成的多肽中所含有的氨基酸只有亮氨酸 苏氨酸 酪氨酸三种 说明mrna中不同的密码子有可能决定同一种氨基酸 c正确 5 2013 高考新课标全国 卷 已知大麦在萌芽过程中可以产生 淀粉酶 用ga 赤霉素 溶液处理大麦可使其不用发芽就产生 淀粉酶 为验证这一结论 某同学做了如下实验 注 实验结果中 越多表示颜色越深 表中液体量的单位均为ml 回答下列问题 1 淀粉酶催化 水