广东省高考生物一轮复习 第7讲 酶与ATP精品课件.ppt

第三单元细胞的能量供应和利用 第三单元 考试说明 第三单元 知识框架 分析近几年新课标地区高考题 可知本单元是高考的高频考点 也是高考的热点 命题呈现的形式是 1 知识综合 本单元中酶与atp多以酶的本质 特性及活性变化 atp的作用和再生途径为重要考查内容 且常与光合作用 呼吸作用等重要的生理过程相联系 如光合作用多围绕过程进行扩展 通过对过程中的反应物 生成物 反应场所 条件和影响因素及与呼吸作用的关系进行考查 如2010 四川卷3题 2010 海南卷2题等 第三单元 复习策略 1 分析近几年来本单元广东高考试题 基本都是以选择题和多选题的形式出现 题目的灵活性较大 因此 教师在组织学生进行复习时一定要仔细 同时注重学生分析问题 解决问题能力的提升 建议 1 把握好知识内容的联系 教师要对核心概念 主干知识内容把握好 注意知识之间的联系 充分利用好知识网络进行复习讲解 如光合作用与呼吸作用的场所 影响因素与相关实验等 尤其注意呼吸作用与光合作用的比较和联系 细胞呼吸的过程及影响因素与酶活性的关系等 第三单元 使用建议 2 找出相关章节知识的交叉点 本章知识与组成细胞的分子 蛋白质 细胞的结构基础 线粒体 叶绿体 生态系统 微生物的利用等都有密切的联系 理顺知识之间的关系 有利于提高分析归纳能力 提高解答简答题和新情境题的能力 3 实验复习 在平时复习过程中 教师要对本单元的实验进行梳理 特别要注意实验原理 过程和实验分析 在讲解相关知识内容时渗透进去 如讲解 酶在细胞代谢中的作用 时 结合复习 比较过氧化氢在不同条件下的分解 的实验 并注意哪些实验需要重点复习 做到有的放矢 第三单元 使用建议 2 实验探究 本单元实验与探究内容较多 要求能掌握包括实验目的 原理 方法和操作步骤 能将这些实验涉及的方法及技能进行迁移应用 如 比较过氧化氢在不同条件下的分解 考查实验设计原则中的单一变量原则 借助于测量呼吸速率的装置 探究不同因素对细胞呼吸速率的影响 叶绿体色素的提取和分离 如2010 全国卷 31题 2010 江苏卷23题等 与光合作用的影响因素有关的实验设计 尤其关注实验装置 实验材料及实验分析的描述指标和相关曲线图的解读 如2010 浙江卷29题 2010 福建卷26题和2010 安徽卷29题等 第三单元 备课札记 3 知识运用 本单元常考查运用所学知识解决实际问题的能力 该内容的题目一般综合性强 联系实际紧密 如2010 福建卷第3题综合考查蛋白酶的化学本质 组成 结构及鉴定等 再如光能在叶绿体中的转换过程 光合作用过程及光反应与暗反应的区别和呼吸作用在生产中的应用等 由于本单元涉及的概念多 知识内容 图表也比较多 因此学生在复习时要注意老师的核心讲解与分析 复习要点是 1 狠抓基础 加强对基础知识的理解 记忆 注意图文转换能力的提高 以图表形式概括酶的特性和影响酶活性的因素 光合作用过程图解 有氧呼吸过程图解 提高从题干中获取信息的能力 第三单元 备课札记 2 加强实验复习 教材以酶的实验为背景考查实验探究能力 实验探究或验证酶的高效性 温度和ph对酶活性的影响 探究酵母菌呼吸作用的类型 环境因素对光合作用的影响及叶绿体中色素的提取和分离 3 抓住高频考点 近几年高考题以光合作用 呼吸作用为中心考查知识的综合运用和理解能力较多 针对本单元的考查主要有 光合作用中关于影响光合作用的因素以及色素的功能 光合作用过程中相关的运算 图文转换 数据处理等有关题型 并且呼吸作用是综合性试题的命题材料 尤以生产实践为材料背景的综合性试题更为常见 一直是高考的关注点 第三单元 备课札记 第7讲 酶与atp 第7讲酶与atp 第7讲 考点整合 酶的作用和本质 细胞代谢 生命活动 活跃状态 降低活化能 保持不变 对照组 第7讲 考点整合 活酵母细胞 死亡裂解后 脲酶 rna 第7讲 考点整合 活细胞 有机物 第7讲 考点整合 细胞内的能量 通货 atp atp 三磷酸腺苷 远离a的那个高能磷酸键 细胞呼吸 探究点一实验验证酶的本质及功能 第7讲 要点探究 第7讲 要点探究 第7讲 要点探究 例1 双选 占人类基因组中近一半的 垃圾 dna之前一直被认为是没有意义的 然而在2009年7月12日的 细胞 杂志刊登的一项研究表明 科学家新发现一种酶 该酶能在基因组的任何位置中 剪切 和 粘贴 垃圾 dna 而 垃圾 dna的移动对细胞会产生影响 下列关于该酶的叙述错误的是 a 该酶的成分可以是蛋白质 rna或脂质b 该酶作用于氢键c 该酶是细胞产生的具有催化作用的有机物d 该酶的催化作用具有高效性和专一性 第7讲 要点探究 ab 解析 该酶的化学本质是蛋白质 在切割dna时作用于磷酸二酯键 具有高效性和专一性 点评 酶知识的正误辨析 第7讲 要点探究 第7讲 要点探究 探究点二有关酶作用的特点 原理和特性 1 酶的作用 降低活化能更显著 催化效率更高 1 在催化某一反应时 与其他一般无机催化剂一样 能显著降低反应的活化能 提高反应效率 缩短达到平衡的时间 但并不改变反应的方向和平衡常数 第7讲 要点探究 第7讲 要点探究 2 反应前后酶的性质和数量均没有变化 2 酶的作用图解 第7讲 要点探究 1 图中a表示酶 b表示被催化的底物 e f表示b分解后的物质 c d表示不能被该酶催化的物质 2 酶和被催化的底物分子都有特定的空间结构 3 酶的作用特性 高效性 专一性 作用条件较温和 4 酶的专一性的验证实验 1 实验原理 第7讲 要点探究 第7讲 要点探究 用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后 再用斐林试剂鉴定 根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用 从而探索酶的专一性 或者用淀粉酶和蛋白酶分别与淀粉混合后 再用斐林试剂鉴定 根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶有催化淀粉水解的作用 而蛋白酶不能催化淀粉水解 2 实验程序 第7讲 要点探究 第7讲 要点探究 易错点 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 第7讲 要点探究 例2 2011 水城中学 在生物化学反应中 当底物与酶的活性位点形成互补结构时 可催化底物发生变化 如图甲 所示 酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子 竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点 非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合 从而抑制酶的活性 如图甲 所示 图乙表示发生竞争性抑制和非竞争性抑制时 底物浓度与起始反应速率的变化曲线图 请据图回答下列问题 第7讲 要点探究 第7讲 要点探究 第7讲 要点探究 1 当底物与酶活性位点具有互补的结构时 酶才能与底物结合 这说明酶的催化作用具有 2 青霉素的化学结构与细菌合成细胞壁的底物相似 故能抑制细菌合成细胞壁的相关酶的活性 其原因是 3 据图乙分析 随着底物浓度升高 抑制效力变得越来越小的是 抑制剂 原因是 4 唾液淀粉酶在最适温度条件下的底物浓度与起始反应速率的变化如图丙所示 若将温度提高5 请在图丙中绘出相应变化曲线 第7讲 要点探究 1 专一性 2 青霉素能与这些酶的活性位点结合 或酶活性位点被封闭 使细菌合成细胞壁的底物与酶活性位点结合的机会下降 3 竞争性底物浓度越高 底物与酶活性位点结合的机会越大 竞争性抑制剂与酶活性位点结合的机会越小 4 见图 第7讲 要点探究 解析 本题是用图解的形式考查酶的专一性及抑制剂 温度对酶活性的影响 考查角度较新 在第 4 小题要特别注意题干中的关键词语 在最适温度条件下 1 酶具有专一性 是由于酶的活性部位与底物结构互补时 酶才能与底物结合 2 结合题干信息可知 青霉素可竞争性与酶活性部位结合 从而导致合成细胞壁的底物失去了与酶结合的机会 3 竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性部位 随着底物浓度增大 底物与酶分子结合的机会增大 竞争性抑制剂的抑制效力会变得越来越小 4 在最适温度下 酶促反应速率最大 再提高温度 酶促反应速率会下降 第7讲 要点探究 点评 1 酶促反应的机制 酶的作用机制 锁钥学说 和 诱导契合假说 回答专一性问题 解决酶在发挥催化作用之前 与底物结合的问题 锁钥学说 1890年fischer提出 认为底物结构与酶活性中心结构非常吻合 像锁与钥匙一样 两者紧密互补 诱导契合假说 酶与底物相互接近时 其结构相互诱导 相互变形和相互适应 进而相互结合 2 酶的作用特点具有高效性 与无机催化剂相比 专一性 锁钥学说 可证明 和作用条件较温和 高温 强酸 强碱 抑制剂 促进剂的影响 第7讲 要点探究 探究点三探究影响酶活性因素的实验 1 温度对酶活性的影响 1 原理解读 第7讲 要点探究 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 2 实验设计思路 第7讲 要点探究 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 第7讲 要点探究 第7讲 要点探究 易错点 操作时必须先将酶置于不同环境条件下 加蒸馏水 加氢氧化钠 加盐酸 然后再加入反应物 如可溶性淀粉溶液 不能在加入酶后 先加入反应物 再加入盐酸或氢氧化钠 这样容易使反应物在酶的作用下水解 无法证实环境过酸和过碱对酶活性的影响 第7讲 要点探究 例3某小组在完成探究 温度是否会影响酶的活性 这个实验后提出一个问题 酶活性受温度影响示意图 是否真的如教材所示 呈规则的 左右对称的抛物线 希望通过定量实验进行探究 以下是小组内同学们的讨论 甲同学提出 可通过测单位时间内反应物的消耗量来测定酶的反应速率 乙同学提出 先用酒精灯加热来制造高温条件 用排水法记录反应速率 实验装置如图1 丙同学指出乙同学提出的实验方案有不合理的地方 温度过高酶会失活 他经过重新思考 定出了新的实验方案 先让酶由低到高预热成系列温度梯度 并与之相对应地加入过氧化氢 用排水法记录反应速率 实验装置如图2所示 第7讲 要点探究 第7讲 要点探究 请回答 1 你认为甲同学的方案是否可行 因为 2 小组采用了丙同学的实验方案 用系列温度梯度进行实验 得出不同温度下的反应速率 结果见下表 第7讲 要点探究 第7讲 要点探究 3 若用新鲜土豆研磨液代替上述新鲜猪肝脏研磨液 能否会出现上述表格中类似的数据 4 以上实验说明酶的催化作用需要 5 本实验得出的结论是 第7讲 要点探究 1 不可行不具有可测性 2 如图 第7讲 要点探究 3 会出现 4 适宜的温度 5 过氧化氢酶活性受温度影响的示意图不像课本所画的那样是规则对称的抛物线 第7讲 要点探究 解析 本题是在教材实验基础上进行的拓展实验 颇具新意 1 反应物的消耗量难以测量 2 根据数据描点 用平滑曲线连接 3 新鲜土豆研磨液中也含有过氧化氢酶 5 注意题中给出的实验目的 根据实验目的写出结论 第7讲 要点探究 点评 数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式 对研究对象的生命本质和运动规律进行具体的分析 综合 用适当的数学形式如数学方程式 关系式 曲线图和表格等来表达 从而依据现象作出判断和预测 例如 细菌繁殖n代以后的数量nn 2n 孟德尔的杂交实验 高茎 矮茎 3 1 酶活性受温度影响示意图等 第7讲 要点探究 探究点四与酶有关的曲线解读 1 表示酶高效性的曲线 第7讲 要点探究 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 影响酶活性的曲线 第7讲 要点探究 1 在一定温度 ph 范围内 随温度 ph 的升高 酶的催化作用增强 超过这一范围酶催化作用逐渐减弱 2 过酸 过碱 高温都会使酶遭到破坏 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 3 反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度 3 底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 第7讲 要点探究 1 在其他条件适宜 酶量一定的条件下 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 2 在底物充足 其他条件适宜的条件下 酶促反应速率与酶浓度成正比 第7讲 要点探究 例4 2011 淮南期中 图7 10表示在不同条件下 酶催化反应的速率 或生成物量 的变化曲线图 有关叙述不正确的是 第7讲 要点探究 a 图 虚线表示酶量加一倍后 底物浓度和反应速率的关系b 图 虚线表示增加酶浓度 其他条件不变时 生成物量与时间的关系c 图 不能表示在反应开始后的一段时间内 反应速率与时间的关系d 若图 中的实线表示fe3 的催化效率 则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率 第7讲 要点探究 c 解析 图 可以表示反应的底物量一定时 在反应开始后的一段时间内 随反应的进行 底物不断减少 反应速率逐渐降低 第7讲 要点探究 点评 规律总结 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而影响酶促反应的速率 并不影响酶的活性 分析此类曲线时首先要弄清横坐标纵坐标表示的意义 其次再分析影响该曲线的因素有几个 一般情况下 曲线未达到饱和时 影响因素是横坐标的因素 达到饱和稳定状态后限制因素是除横坐标因素之外的其他因素 第7讲 要点探究 探究点五atp与adp的相互转化 发生的场所及相关生理过程 1 atp与adp的相互转化 第7讲 要点探究 由上表可看出 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 atp与adp的相互转化的生理意义atp水解释放的