高考生物一轮复习 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

第五章细胞的能量供应和利用 第1 2节降低化学反应活化能的酶细胞的能量 通货 atp 本节目录 回归教材 夯实基础 知能演练 强化闯关 高频考点 深度剖析 易错辨析 技法提升 实验探究 专项突破 基础盘点一 酶1 酶的作用和本质 判一判 1 细胞代谢的主要场所是细胞核 2 酶在生物体内具有催化作用 3 酶催化作用的原理是降低化学反应的活化能 4 酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质 5 活细胞都能产生酶 有些酶是核酸 6 酶都是在核糖体上产生的 2 酶的特性 1 酶的催化效率大约是无机催化剂的107 1013倍 2 专一性 每一种酶只能催化 化学反应 3 作用条件较温和 在 的条件下 都会使酶的空间结构遭到破坏而失活 在 条件下 酶的活性降低 但不会失活 高效性 一种或一类 过酸 过碱或温度过高 低温 想一想酶在细胞外或在生物体还能发挥作用吗 提示 能 只要条件适宜 3 酶本质的探索 连一连 二 atp1 写出atp的结构简式和简式中a p所代表的含义 1 结构简式 2 a p 2 图中 是 其中 易形成和断裂 3 图中 为 的过程 其作用是 a p p p 腺苷 磷酸基团 高能磷酸键 远离a的高能磷酸键 高能磷酸键水解释放能量 为各项生命活动提供能量 巧记atp直接能源atp 五种元素来组成 腺苷磷酸高能键 易断重建行功能 4 写出atp与adp相互转化的反应式 5 atp的来源 1 动物和人 2 绿色植物 呼吸作用 呼吸作用和光合作用 提醒atp在各种细胞内含量都很少 若细胞代谢旺盛 atp转化快 知识导图 下列有关酶的叙述正确的是 a 凡是活细胞都能产生酶 酶可以由具分泌功能的细胞产生 也可以从食物中获取b 酶只有在细胞内才起作用 既能催化细胞内化学反应 又能在新陈代谢中和生长发育中起调控作用c 将淀粉酶溶液中加入双缩脲试剂发现溶液出现紫色 说明酶的化学本质一定是蛋白质d 将h2o2酶和蒸馏水同时等量加入h2o2溶液中 发现在有酶的试管中迅速出现大量气泡 说明酶的确降低了反应的活化能 具有催化作用 解析 酶一般由活细胞产生 在适宜条件下可在细胞外发挥催化作用 酶作为催化剂只起催化作用 降低反应的活化能 可以通过化学试剂来验证酶的本质 酶的化学本质绝大部分是蛋白质 极少部分是rna 答案 d提醒涉及到酶的概念理解要抓住这样几个关键词 一般由活细胞产生 适宜条件下起催化作用 降低活化能 绝大多数为蛋白质 跟踪训练以下关于酶的叙述正确的是 a 解旋酶在pcr扩增目的基因时也可正常发挥作用b 在细胞质内合成的酶也可在细胞核内发挥作用c 磷酸二酯键只能由dna聚合酶催化形成d 能合成酶的细胞一定能合成激素 解析 选b 本题考查部分酶的来源与作用 利用pcr技术扩增目的基因时是通过高温使氢键断裂 不需要解旋酶 dna聚合酶在细胞质中合成后可通过核孔进入细胞核中发挥作用 磷酸二酯键也可由dna连接酶催化形成 活细胞能合成酶 而内分泌器官或细胞才能合成激素 故能合成酶的细胞不一定能合成激素 能合成激素的细胞一定能合成酶 1 表示酶高效性的曲线 1 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的时间 不改变化学反应的平衡点 3 酶只能催化已存在的化学反应 2 影响酶促反应的因素 1 温度和ph 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 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 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 2 底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 甲图 在其他条件适宜 酶量一定的情况下 酶促反应速率随底物浓度增加而加快 但当底物达到一定浓度后 受酶数量和酶活性限制 酶促反应速率不再增加 乙图 在底物充足 其他条件适宜的情况下 酶促反应速率与酶浓度成正比 用某种酶进行有关实验的结果如图所示 下列有关说法错误的是 多选 a 该酶的最适催化温度为30 b 图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶c 由图4实验结果可知酶具有高效性d 由图4实验结果可知酶具有专一性 解析 本题考查酶的特性以及影响酶活性的因素 图1显示温度对酶活性的影响 但不能确定30 为该酶的最适催化温度 从图中能得到的结论是该酶的最适催化温度为30 左右 图2显示该酶的最适ph为7 而胃蛋白酶的最适ph为1 5 由图4可见该酶为麦芽糖酶 图3能说明cl 是酶的激活剂 cu2 是酶的抑制剂 图4说明酶具有专一性 答案 ac提醒 1 温度和ph是通过影响酶的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 跟踪训练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 选d 解题时需要注意纵坐标与横坐标表示的含义 温度与反应速率的关系如选项a曲线所示 过酸或过碱都会造成酶失活 从而影响反应速率 一般而言 当酶量加倍时 反应速率加快 但由于底物的量是一定的 最后产物量应相等 1 atp的分子结构 3 atp的去向 2012 高考北京卷 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 在线粒体内膜上会发生有氧呼吸的第三阶段 产生大量的atp 光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上 结果产生atp和 h 蓝藻 蓝细菌 虽然没有叶绿体 但有叶绿素等 其进行光反应的膜结构上也会产生暗反应所需的atp和 h 而选项c中的内质网是由膜连接而成的网状结构 是细胞内蛋白质合成和加工以及脂质合成的车间 atp不属于蛋白质和脂质 因此内质网的膜与atp合成无关 答案 c 互动探究 1 光反应产生的atp能用于核糖体合成蛋白质吗 2 线粒体内产生的atp能用于暗反应吗 提示 1 不能 2 不能 易错警示 化合物中 a 的含义辨析下列有关atp的叙述不正确的是 a 能进行有氧呼吸的细胞不一定含有线粒体但一定含有相关的酶b atp中的能量可以来源于光能 化学能 也可以转化为光能和化学能c atp中的 a 与构成dna rna中的碱基 a 不是同一物质d 人在寒冷时 肾上腺素和甲状腺激素分泌增多 细胞产生atp的量增加 细胞中atp与adp的含量难以达到动态平衡 解析 a项正确 能进行有氧呼吸的某些细菌细胞中不存在线粒体 但却含有与有氧呼吸有关的酶 b项正确 光合作用的光反应利用光能合成atp 细胞呼吸利用释放的化学能合成atp atp中的能量可以转化为光能和化学能 c项正确 atp中的 a 表示腺苷 由腺嘌呤和核糖组成 构成dna rna中的碱基 a 表示腺嘌呤 d项错误 正常情况下 细胞中atp与adp的含量一直保持动态平衡 这种平衡不会因为寒冷使肾上腺激素和甲状腺激素分泌增多而被打破 答案 d 纠错笔记 1 atp和adp的相互转化过程中 反应类型 反应所需酶以及能量的来源 去路和反应场所都不相同 因此atp和adp的相互转化不是可逆反应 但物质是可循环利用的 2 明确以下化合物中 a 的含义 方法体验 酶的本质 作用及特性的实验探究方法1 酶是蛋白质的实验探究对照组 标准蛋白质溶液 双缩脲试剂 出现紫色反应 实验组 待测酶溶液 双缩脲试剂 是否出现紫色 2 酶的催化作用实验探究对照组 反应物 清水 反应物不被分解 实验组 反应物 等量的相应酶溶液 反应物被分解 3 酶的专一性探究此实验中的自变量可以是不同反应物 也可以是不同酶溶液 因变量是反应物是否被分解 1 设计思路一 换反应物不换酶实验组 反应物 相应酶溶液 反应物被分解 对照组 另一反应物 等量相同酶溶液 反应物不被分解 2 设计思路二 换酶不换反应物实验组 反应物 相应酶溶液 反应物被分解 对照组 相同反应物 等量另一种酶溶液 反应物不被分解 4 酶的高效性实验探究对照组 反应物 无机催化剂 反应物分解速率 实验组 反应物 等量相应酶溶液 反应物分解速率 实验中自变量是无机催化剂和酶 因变量是反应物分解速率 2013 龙岩教学质检 关于探究酶特性实验的叙述中 正确的是 a 若探究ph对过氧化氢酶活性的影响 可选择可溶性淀粉溶液为底物b 若探究过氧化氢酶的高效性 可选择无机催化剂作为对照c 若探究温度对淀粉酶活性的影响 可选择斐林试剂对实验结果进行检测d 若用淀粉 蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性 可用碘液对实验结果进行检测 解析 酶具有专一性 若探究ph对唾液淀粉酶活性的影响 可选择可溶性淀粉溶液为底物 若探究过氧化氢酶的高效性 可选择无机催化剂作为对照 若探究温度对淀粉酶活性的影响 不能选择斐林试剂对实验结果进行检测 因为使用斐林试剂必须水浴加热 一般选择碘液来检测实验结果 若用淀粉 蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性 可用斐林试剂对实验结果进行检测 答案 b 探究影响酶活性的因素1 温度对酶活性的影响 1 原理解读 温度影响酶的活性 从而影响淀粉的水解 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 3 实验设计程序淀粉淀粉酶各自在所控制的温度下处理一段时间淀粉与相应温度的淀粉酶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 4 注意事项 本实验不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解 因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快 在温度对酶活性的影响实验中 只能运用碘液检测底物 不能利用斐林试剂检验产物的生成 因为利用斐林试剂检测时需水浴加热到50 65 导致低温下的实验组由于温度变化 影响实验结果 3 注意事项 1 在探究酶活性的最适温度时 需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间 2 在探究酶活性的最适ph时 需先将酶置于不同环境条件下 然后再加入反应物 如可溶性淀粉液 切记不能在加入酶后 先加入反应物 再加入盐酸或氢氧化钠 实战演练根据以下探究影响酶活性因素的实验 回答问题 为验证ph对唾液淀粉酶活性的影响 实验操作步骤如下 在1 5号试管中分别加入0 5 的唾液1ml 加完唾液后 向各试管中加入相应的缓冲液3ml 使各试管中的ph依次稳定在5 60 6 20 6 80 7 40 8 00 分别向1 5号试管中加入0 5 的淀粉液2ml 然后放入37 温水中恒温水浴 反应过程中 每隔1min从第3号试管中取出一滴反应液滴在比色板上 加1滴碘液显色 待呈橙黄色时 立即取出5支试管 加碘液显色并比色 记录结果如下表 注 表示蓝色程度 1 实验设计中 因变量是 实验过程中选择37 恒温的理由是 2 3号试管加碘液后出现橙黄色 说明 3 如果反应速率过快 应当对唾液进行怎样的处理 4 该实验得出的结论是 为探究高温对酶活性的影响 某同学设计了如下实验 实验步骤与结果 1 取两支洁净试管 编号为1和2 在1号试管中加入2ml3 的新鲜过氧化氢溶液 2号试管中加入1ml20 的新鲜肝脏研磨液 分别置于100 恒温水浴5分钟 将2号管中的肝脏研磨液加入1号管 振荡摇匀 再置于100 恒温水浴5分钟 结果未观察到气泡产生 2 结果分析 推断观察不到气泡产生的两种可能原因 解析 本实验的目的是验证ph对酶活性的影响 所以在实验过程中 ph是唯一的自变量 颜色变化是因变量 其他的条件都是无关变量 应保持一致 从实验结果分析 第三组是对照组 选择37 的原因有两个 一是保证温度恒定 排除温度对实验过程的干扰 二是37 是唾液淀粉酶的最适催化温度 颜色变化为因变量 通过观察颜色的变化来判断淀粉的分解情况 如果反应速率过快 应当适当地稀释酶溶液 降低反应速率 根据实验目的 从反应的结果分析 该实验的结论是唾液淀粉酶催化的最适ph是6