高考生物二轮复习 专题二　细胞的代谢精品课件.ppt

专题二细胞的代谢 第一讲酶与atp 主干知识回扣 一 酶的本质及作用 活细胞 催化作用 蛋白质 rna 活化能 二 酶的特性1 同无机催化剂相比 酶降低的作用更显著 体现酶的 2 生物体内各种复杂的代谢反应之所以能有条不紊地进行 是因为酶具有的特性 每种酶只能催化一种或一类化学反应 3 酶所催化的化学反应一般是在的条件下进行的 在的条件下 都会导致酶的空间结构遭到破坏 使酶永久失活 而在低温条件下 酶的活性降低 但不会失活 活化能 高效性 专一性 比较温和 过酸 过碱或温度过高 三 atp的结构 功能及与adp的相互转化1 atp的结构与功能 1 atp分子的结构简式是 其中a代表 p代表 代表高能磷酸键 2 atp是生物体进行各项生命活动的物质 a p p p 腺苷 磷酸基团 直接能源 2 atp与adp的相互转化 核心要点突破 要点突破1 利用双缩脲试剂和吡罗红染液探究酶的本质 2 探究酶具有专一性的实验设计思路方法一 酶相同 底物不同 方法二 底物相同 酶不同 名师点睛 如何选择可观测指标 1 选择好检测反应物的试剂 如反应物选择淀粉和蔗糖 酶溶液为淀粉酶 验证酶的专一性 检测反应物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂 不能选用碘液 因为碘液无法检测蔗糖是否被水解 2 保证蔗糖的纯度和新鲜程度是做好实验的关键 3 探究酶作用的最适温度或ph 1 实验设计思路 2 操作步骤 名师点睛 在加入酶之前 让底物先在各自温度下处理至少5分钟 以确保试管内外温度一致 同时要注意酶与底物作用前 要确保其ph已经调至所要验证的ph 4 影响酶促反应的因素 1 温度和ph 低温时 酶分子活性受到抑制 但并未失活 若恢复最适温度 酶的活性也升至最高 高温 过酸 过碱都会导致酶分子结构被破坏而使酶失活 温度或ph是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的 2 底物浓度和酶浓度 图甲中op段的限制因素是底物浓度 而p点之后的主要限制因素是酶浓度 底物浓度和酶浓度不改变酶分子的活性 二 atp的合成 利用与能量代谢 核心整合 要点突破1 植物产生atp的场所是叶绿体 细胞质基质和线粒体 而动物产生atp的场所是细胞质基质和线粒体 2 光合作用的光反应产生的atp只用于暗反应中c3的还原 而细胞呼吸产生的atp用于除c3还原之外的各项生命活动 3 光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源 而atp是生命活动的直接能量来源 4 光能进入生物群落后 以化学能的形式储存于有机物中 以有机物为载体通过食物链而流动 5 能量在生物群落中具有单向流动 不可重复利用以及逐级递减的特点 6 atp产生量与o2供给量之间的关系曲线 1 生物细胞可通过无氧呼吸分解有机物 产生少量atp 因此在氧气为零情况下 atp产生量仍然有一定数值 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 3 当横坐标表示呼吸强度时 atp产生量曲线应从原点开始 7 atp和adp的瞬间含量变化和分子的移动方向是高考对atp的常考点 消耗atp的过程使atp含量减少 同时使adp和磷酸的量增加 消耗adp的过程使atp含量增加 同时使磷酸的量减少 atp移向耗能处 adp和磷酸移向atp的产生处 2009年高考宁夏卷 如图表示酶活性与温度的关系 下列叙述正确的是 a 当反应温度由t2调到最适温度时 酶活性下降b 当反应温度由t1调到最适温度时 酶活性上升c 酶活性在t2时比t1时高 故t2时更适合酶的保存d 酶活性在t1时比t2时低 表明t1时酶的空间结构破坏更严重 解析 解答本题应首先明确低温和高温对酶活性影响的区别 低温 t1 只是酶活性受到抑制 空间结构并未受到破坏 调至最适温度时 酶活性逐渐增强 选项b正确 选项d错误 高温导致酶分子空间结构破坏而失活 酶更适于在低温下保存 选项c错误 答案 b 热点考向探究 影响酶活性的因素 2009年高考上海卷 下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中 正确的是 a 适宜光照下 叶绿体和线粒体合成atp都需要o2b 只要提供o2 线粒体就能为叶绿体提供co2和atpc 无光条件下 线粒体和叶绿体都产生atpd 叶绿体和线粒体都有atp合成酶 都能发生氧化还原反应 解析 光合作用的光反应产生o2和atp 但不消耗o2 在线粒体中进行的有氧呼吸消耗o2 线粒体产生的atp并不用于光合作用 但线粒体可为叶绿体提供co2 无光条件下 不进行光反应 因此叶绿体不产生atp 线粒体和叶绿体都能产生atp 都有atp合成酶 答案 d atp的形成 探究酶特性的实验分析 2009年高考全国卷 请用所给的实验材料和用具 设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性 要求完成实验设计 补充实验步骤 预测实验结果 得出结论 并回答问题 实验材料与用具 适宜浓度的蔗糖酶 唾液淀粉酶 蔗糖 淀粉4种溶液 斐林试剂 试管 37 恒温水浴锅 沸水浴锅 1 若 代表加入适量的溶液 代表不加溶液 甲 乙等代表试管标号 请用这些符号完成表中实验设计 2 实验步骤 按照表中的设计 取试管 加溶液 3 结果预测 4 结论 5 在上述实验中 如果仅将37 恒温水浴锅的温度调到20 而在其他条件不变的情况下重做上述实验 出现砖红色的试管中的颜色会比37 时的浅 其原因是 解析 1 要验证酶的专一性 可根据底物相同酶不同 或底物不同而酶相同两种设计思路 再根据是否产生还原糖来确定酶是否发挥催化作用 由于要验证蔗糖酶和唾液淀粉酶两种酶的专一性 因此实验应分四组 2 验证性实验的结果是已知的 即该实验的实验目的 3 酶的催化作用需要适宜的温度 低于最适温度 酶活性降低 产生的还原糖减少 因此砖红色较浅 答案 1 见下表 2 将上述溶液混合均匀 在37 恒温水浴锅中保温适当时间 取出试管 分别加入适量的斐林试剂 混匀 沸水浴一段时间 观察实验现象并记录实验结果 3 含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管以及含淀粉和淀粉酶溶液的试管中出现砖红色沉淀 其他试管中不出现砖红色沉淀 4 酶的催化作用具有专一性 5 20 低于酶的最适温度 酶活性低 水解产生的还原糖少 高考真题体验 1 2009年高考重庆卷 下列有关酶的叙述 正确的是 a 高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性b 酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质c 细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶d 细胞质中没有作用于dna的解旋酶解析 考查酶的相关知识 大多数酶是蛋白质 少数酶是rna 温度影响酶的活性 但低温不破坏酶的结构 葡萄糖在细胞质中分解成丙酮酸需要酶的催化 细胞质中有少量dna 也有相应的解旋酶 答案 c 2 2009年高考上海卷 将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻 可保持其甜味 这是因为加热会 a 提高淀粉酶活性b 改变可溶性糖分子结构c 防止玉米粒发芽d 破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶解析 考查酶的特性 高温可使酶变性失活 用沸水处理刚采摘下来的甜玉米 会破坏将可溶性糖转化成淀粉的酶的结构 使其失去活性 从而使可溶性糖不能转化成淀粉 使甜玉米的甜味得以保留 答案 d 3 2008年高考广东卷 关于叶肉细胞在光照条件下产生atp的描述 正确的是 a 无氧条件下 光合作用是细胞atp的唯一来源b 有氧条件下 线粒体 叶绿体和细胞质基质都能产生atpc 线粒体和叶绿体合成atp都依赖氧d 细胞质中消耗的atp均来源于线粒体和叶绿体解析 考查atp的有关知识 细胞内进行各种生命活动所利用的atp主要来自细胞呼吸 而光合作用光反应中产生的atp只供暗反应使用 a项中无氧条件下 atp可来自细胞的无氧呼吸 c项中在线粒体内进行的有氧呼吸的第二阶段和在叶绿体进行的光反应阶段中合成atp不依赖氧 d项中细胞质中消耗的atp来自细胞质基质和线粒体 答案 b 4 2008年高考天津卷 下列有关atp的叙述 正确的是 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 若细胞内na 浓度偏高 为维持na 浓度的稳定 细胞消耗atp的量增加 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 人在饥饿时 细胞中atp与adp的含量难以达到动态平衡a b c d 解析 考查atp在各种条件下含量的变化 安静状态时 骨骼肌细胞进行有氧呼吸 长时间剧烈运动时 既进行有氧呼吸 也进行无氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸 分解1mol葡萄糖所形成的atp分别为38mol 2mol na 过膜是以主动运输的方式进行的 需要消耗atp 人在寒冷时 甲状腺激素与肾上腺素的分泌增加 使基础代谢率提高 有机物分解加快 atp产生量增加 atp与adp的总量是一个恒值 如果atp含量增加 adp含量一定下降 反之亦然 答案 b 5 2009年高考全国卷 如图是某种微生物体内某一物质代谢过程的示意图 下列有关酶活性调节的叙述 错误的是 a 丁物质既是酶 催化生成的产物 又是酶 的反馈抑制物b 戊物质通过与酶 结合导致酶 结构变化而使其活性下降c 当丁物质和戊物质中任意一种过量时 酶 的活性都将受到抑制d 若此代谢途径的终产物不断排出菌体外 则可消除丙物质对酶 的抑制作用解析 考查酶活性调节的相关知识 由题图可知 丁物质是由酶 催化生成 且又可与酶 结合 致使酶 结构产生变化 抑制酶 的活性 同理 戊物质可以通过与酶 结合导致酶 结构变化而使其活性下降 故a b项叙述正确 若此代谢途径的终产物不断排出菌体外 则丙物质不断被消耗 从而可消除丙物质对酶 的抑制作用 故d项叙述正确 只有当丁物质和戊物质同时过量时 丙物质才会大量积累 丙物质与酶 结合 使酶 活性受抑制 故c项叙述错误 答案 c 6 2010年高考宁夏理综 将某种玉米子粒浸种发芽后研磨匀浆 过滤 得到提取液 取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后 分为3组并分别调整到不同温度 如下图所示 然后在每支试管中加入少许等量的玉米子粒提取液 保持各组温度30分钟后 继续进行实验 提取液中还原性物质忽略不计 1 若向a c e三支试管中分别加入适量的班氏试剂或斐林试剂 沸水浴一段时间 观察该三支试管 其中液体颜色呈砖红色的试管是 砖红色较深的试管是 颜色较深的原因是 不变色的试管是 不变色的原因是 2 若向b d f三支试管中分别加入等量的碘液 观察三支试管 发现液体的颜色都是蓝色 产生该颜色的原因是 3 以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度 你怎样设计实验才能确定最适温度 只要求写出设计思路 解析 本题通过探究酶活性的最适温度实验考查同学们分析实验能力和设计实验能力 酶的催化反应需要适宜的温度 在最适宜温度条件下 酶的活性最高 当温度低于最适温度时 随着温度的升高酶活性增强 当温度高于最适温度时 随着温度的升高酶活性减弱 当达到一定温度后酶将失活 商庖饪芍 艹鱿肿 焐 恋淼氖怨苁a和c 由于