【优化方案】高考生物总复习 第三章第一、三节细胞与能量 酶课件 浙科版必修1.ppt

第一 三节细胞与能量 酶 高频考点突破 实验专题探究 即时达标训练 第一 三节细胞与能量 酶 基础自主梳理 命题视角剖析 基础自主梳理 一 能量的转化1 化学能活细胞中的各种分子 由于其中原子的排列而具有势能 这种势能通常被称为化学能 是细胞内最主要能量形式 2 能量转化能量只能从一种形式转变为 但不可以被消灭 也不能被创造 生物体内或细胞中发生的只是各种能量形式的相互转变 另一种形式 二 吸能反应和放能反应1 细胞中的吸能反应细胞中的反应 当产物分子中的势能比反应物分子中的势能高 反应就是吸能反应 如氨基酸合成蛋白质的反应 吸能反应所需的能量一般来自于放能反应 2 放能反应产生的能量的利用细胞中放能反应产生的能量通过 这个纽带被吸能反应利用 如细胞内葡萄糖氧化 腺苷三磷酸 分解过程中产生的atp中的能量就是放能反应所产生的能量 氨基酸合成蛋白质的过程中利用了atp所提供的能量 这就是吸能反应利用了放能反应所产生的能量 三 atp是细胞中的能量通货1 atp的组成结构atp是由 1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 其结构简式表示为 式中的 a 代表腺苷 p 代表 代表高能磷酸键 1个核糖 a p p p 磷酸基团 adp atp 思考感悟1 如果atp水解脱去了两个磷酸基后 该物质是组成何种化合物的基本单位之一 提示 rna 四 酶的发现及酶的特性1 酶的发现意大利的斯帕兰扎尼 用金属小笼子装着肉让老鹰吞食 实验说明胃液中有一种 的物质存在 德国的毕希纳证明无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵 说明使乙醇发酵的是酵母菌中的某种物质 酶 而不是酵母菌细胞本身 美国的萨母纳尔通过得到脲酶结晶 证明酶的本质是 能消化肉 蛋白质 20世纪80年代初 科学家发现极少数特殊的酶是 现在 我们称这一类酶为核酶 rna 思考感悟2 酶在催化反应前后 其数量和性质是否发生变化 提示 均不变化 2 本质绝大多数酶是 少数酶是 3 特性 1 高效性 酶的催化活性 2 专一性 一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应 3 酶作用需适宜条件 酶的作用受许多因素的影响 如 等 蛋白质 rna 极高 ph 温度 高频考点突破 1 atp的形成途径 2 atp与adp的相互转化 由上表可看出 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完全相同 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 3 与能量有关的知识归纳 1 主要能源物质 糖类 2 能源物质 糖类 油脂 蛋白质 3 主要贮能物质 油脂 4 直接能源物质 atp 5 根本能源 光能 即时应用 随学随练 轻松夺冠 1 下列关于atp的叙述中 正确的是 a atp分子由1个腺嘌呤脱氧核苷酸和2个磷酸基团组成b 线粒体内大量合成atp的部位是基质c 在剧烈运动时 肌细胞产生atp的速率增加d 叶绿体内atp的运输方向是基质 类囊体薄膜 解析 选c atp的组成中包括腺苷和3个磷酸 其中腺苷包括腺嘌呤和核糖 因此 可以说1个腺嘌呤核糖核苷酸和2个磷酸基团组成atp分子 在剧烈运动时 由于消耗能量多 产生的能量多才能满足生命活动的需要 叶绿体中通过光反应产生的atp 在碳反应中用于还原三碳化合物 因此atp的运输方向是从类囊体薄膜到基质 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 表示酶高效性的曲线 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反应平衡所需时间 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 3 表示酶专一性的曲线 1 在a反应物中加入酶a 反应速率较未加酶时明显加快 说明酶a催化底物a参加反应 2 在a反应物中加入酶b 反应速率和未加酶时相同 说明酶b不催化底物a参加反应 4 温度 ph影响酶活性的曲线 甲 乙两曲线表明 1 在一定温度范围内 随温度的升高 酶的催化作用增强 超过这一范围 酶的催化作用逐渐减弱 2 酶的催化能力的发挥有一个最适ph 在低于最适ph时 随着ph的降低 酶的催化能力逐渐降低 高于最适ph时 随着ph的升高 酶的活性逐渐下降 3 过酸 过碱 高温都会使酶失活 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 5 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 6 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 7 影响酶活性的曲线 1 纵坐标为反应物剩余量 剩的越多 生成物越少 反应速率越慢 2 图示ph 7时 反应物剩余量最少 应为最适ph 3 当ph改变时 最适温度保持不变 易误警示 温度和ph是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的 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的速率 并不影响酶的活性 解析 选c 影响酶促反应速率的因素包括温度 酸碱度 酶浓度 底物浓度等 由图可知 a b c三种情况下生成物的量相同 只是达到平衡的时间不同 因此可以推知与反应底物的量不同无密切关系 实验专题探究 与酶有关的探究实验1 探究酶的专一性 1 实验原理 2 方法步骤及结果分析 由上述实验分析可知 淀粉酶只能催化淀粉水解 蔗糖酶只能催化蔗糖水解 说明酶具有专一性 易误警示 证明酶的专一性实验中 可用不同的底物作自变量 如下 可用不同的酶作自变量 如下 实战演练 专项提能 小试牛刀 1 2010年北京东城区期末 某人进行有关酶特性的实验 操作如表所示 预计三支试管的颜色变化分别是 a 变蓝 不变蓝b 不变蓝 变蓝c 均不变蓝d 均为蓝色解析 选a 本题考查通过对表格的分析与综合 正确获取信息并作出正确判断的能力 由表格分析可知 因高温可以使酶变性 号试管中的淀粉均未被水解 加碘后变蓝 号试管中的淀粉被水解后加碘不变蓝 故选a 2 下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验设计及结果 注 表示有 表示无 此行 的多少表示颜色的深浅 根据实验结果 以下结论正确的是 a 蔗糖被水解成非还原糖b 上述 反应的自变量为温度c 淀粉酶活性在40 比60 高d 淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性 解析 选b 分析本题的实验设计可知 本实验研究酶的专一性及温度对酶活性的影响 淀粉酶只能催化淀粉水解为还原糖 不能催化蔗糖水解 通过 的结果说明 淀粉酶的活性在60 比40 高 命题视角剖析 视角1紧扣教材重点 atp的综合考查 2011年北京西城区抽查 下列有关atp的叙述不正确的是 a 能进行需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 尝试解答 d 解析 逐项分析如下 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能用于碳反应吗 提示 1 不能 光反应产生的atp只用于碳反应 2 不能 酶促反应链中酶对反应的影响 2010年高考上海卷 右图表示细胞中某条生化反应链 图中e1 e5代表不同的酶 a e代表不同的化合物 据图判断下列叙述中正确的是 视角2洞察高考热点 a 若e1催化的反应被抑制 则a的消耗速度加快b 若e5催化的反应被抑制 则b积累到较高水平c 若e3的催化速度比e4快 则d的产量比e多d 若e1的催化速度比e5快 则b的产量比a多 尝试解答 c 解析 若e1催化的反应被抑制 则a的消耗速度减慢 若e5催化的反应被抑制 则b的消耗速度减慢 但b因e2的影响 其积累不会达到较高水平 若e3的催化速度比e4快 则c d的速度比c e快 d的产量比e多 若e1的催化速度比e5快 则a的消耗小于积累 a的数量减少 而b因e2的影响 数量不一定增加 探规寻律 1 同一种酶针对不同的底物 在探索酶的专一性实验中 变量可以是酶作用的底物 如用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖的水解反应 再用本尼迪特试剂检测溶液中有无还原糖 从而判断淀粉酶是否只能催化特定的物质或化学反应 以证明酶的专一性 2 同一底物用不同的酶来催化 用不同酶对同一底物催化作用的比较来验证酶的专一性 此时实验变量为不同的酶 如用淀粉酶和蛋白酶对淀粉 或蛋白质 进行催化 互动探究 1 酶促反应链中 酶起调节作用吗 2 若产e3酶的基因发生突变 造成e3酶的缺乏 结果会怎样 提示 1 不起调节作用 起催化作用 2 e的产量增多 视角3突破易错疑点 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 本尼迪特试剂 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 请用这些符号完成下表实验设计 2 实验步骤 按照上表中的设计 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 出现红黄色试管中的颜色会比37 时的浅 其原因是 尝试解答 1 2 混匀 37 恒温水浴一段时间 取出试管 分别加入适量的本尼迪特试剂 混匀 沸水水浴一段时间 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红黄色沉淀 其他试管中不出现红黄色沉淀 4 酶的催化作用有专一性 5 20 低于酶的最适温度 酶活性低 水解产生的还原糖少 解析 酶具有专一性 一种酶只能催化一种或一类化学反应 唾液淀粉酶可以将淀粉分解为可溶性的还原糖 但不能分解蔗糖 蔗糖酶可将蔗糖分解为可溶性还原糖 但不能分解淀粉 可溶性还原糖遇本尼迪特试剂在沸水浴条件下出现红黄色沉淀 要通过实验验证蔗糖酶和唾液淀粉酶的专一性 在实验中要体现等量原则和对照原则 实验时可设置四支试管 甲和丙试管中添加等量的蔗糖溶液 乙和丁试 管中添加等量的淀粉溶液 然后再向甲和丁中加入等量的蔗糖酶溶液 向乙和丙中加入等量的唾液淀粉酶溶液 混合均匀后放在37 恒温水浴一段时间 然后用本尼迪特试剂来鉴定是否出现可溶性还原糖 哺乳动物的蔗糖酶和唾液淀粉酶的最适温度为37 当将水浴锅的温度由37 降至20 时 酶的活性会降低 分解速率减慢 产生的还原糖少 从而使出现红黄色试管中的颜色浅 视角4突破易错疑点 对酶与激素易于混淆 自我挑战 2010年高考上海卷 下列有关人体中酶和激素的叙述正确的是 a 酶和激素都是蛋白质b 酶和激素都与物质和能量代谢有关c 酶和激素都由内分泌细胞分泌d 酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用 尝试解答 b 解析 酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物 多数是蛋白质 少数是rna 大部分酶在细胞内发挥催化作用 消化酶需