细胞的能量供应与利用.ppt

专题五细胞的能量供应和利用 新叶伸向和煦的阳光蚱蜢觊觎绿叶的芬芳他们为生命而获取能量能量在细胞里流转激荡 主要场所 细胞质基质 降低活化能 使反应更容易进行 所以反应更快 酶降低活化能的作用更显著 意义 细胞代谢高效进行 意义 细胞代谢有条不紊进行 酶质量和化学性质在反应前后都没有变化 酶只是改变反应速率 并不改变化学平衡 胰蛋白酶 最适pH在7 8 8 5 P83 催化脂肪酶水解的酶是 A 肽酶B 蛋白酶C 脂肪酶D 淀粉酶 1 酶是生物催化剂 下列有关酶的叙述不正确的是 A 所有酶都含有C H O N四种元素B 酶不一定只在细胞内起催化作用C 高温 低温 过酸 过碱都会使酶永久失活D 一般说来 活细胞都能产生酶 解析 选C 本质 合成场所 作用场所 作用 特点 来源 3 酶的催化作用的实验验证 1 原理 2H2O2酶2H2O O2 肝细胞中含有过氧化氢酶 对照组 实验组 自变量 因变量 4 实验结论 酶具有催化作用 同无机催化剂一样 都可以加快化学反应速率 酶具有高效性 同无机催化剂相比 酶的催化效率更高 自变量 无关变量 因变量 蓝色的深浅 能否先将淀粉与淀粉酶混合后再进行温度处理 自变量 无关变量 因变量 无关变量 1 在探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的催化作用时 实验人员设置了如下方案 下列叙述正确的是 P40 二 影响酶促反应的曲线分析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 酶活性 酶浓度和底物浓度 酶活性 单位时间内底物的消耗量或产物的生成量 在测定胃蛋白酶的活性时 将溶液PH值由10降到2的过程中 胃蛋白酶的活性将 A 不断上升B 没有变化C 先升后降D 先降后升 B 2 底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 酶有限 底物足量 1 温度和pH是通过影响酶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 例证2 2011 杭州模拟 如图表示在不同条件下 酶催化反应的速度 或生成物 变化情况 以下有关叙述正确的是 图 能用来表示反应物浓度与反应时间的关系 图 虚线表示增加酶浓度后 其他条件不变时 生成物量与反应时间关系的变化情况 若图 中的实线表示过氧化氢酶对H2O2分解的催化效率 则虚线表示Fe3 的催化效率 图 也可以用来表示不同温度下 反应速度与时间的关系A B C D 反应物浓度 时间 反应速度 例证1 2010 江苏高考改造 某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质 下列叙述正确的是A 该蛋白酶分子结构中至少含有129个氨基和129个羧基B 该蛋白酶溶液与双缩脲试剂发生作用 产生紫色反应C 该蛋白酶的催化效率总是高于无机催化剂D 用含该蛋白酶的洗衣粉洗除油渍 效果比其他类型加酶洗衣粉好 解题关键 抓住蛋白酶的化学本质是蛋白质这一要点 来分析蛋白酶的结构 检测方法及酶的特性等 典例1 如图表示人体内某种酶促反应速率受温度和pH的影响情况 下列解释不正确的是A 在a点 将酶的浓度增大一倍 反应速率可能增大B 在b点 将酶的浓度增大一倍 反应速率不可能增大C 在c点 将酶的浓度增大一倍 反应速率可能增大D 该图不能反映唾液淀粉酶催化能力的变化特征 影响酶促反应速率的因素 底物浓度 酶浓度 酶活性 2010 上海高考 下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 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 减慢 P38 难以确定 3 2009 全国卷 改造 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 底物不同 酶相同 底物相同 酶不同 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 60 恒温水浴锅 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 乙 丙 丁 2 实验步骤 按照表中的设计 取试管 加溶液 混匀 37 恒温水浴一段时间 取出试管 分别加入适量的斐林试剂 混匀 60 水浴一段时间 观察实验现象并记录实验结果 3 结果 4 结论 哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性 3 2009 全国卷 改造 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 实验现象描述 2 双选 2011 泰州模拟 如图表示某反应物剩余量随pH及温度的变化情况 正确的是 A 该酶的最适温度是35 左右B 随着pH的升高 酶的活性先降低后升高C 随着温度的升高 酶的最适pH不变D 随着温度的升高 酶的活性逐渐降低 解析 选A C P40 3 为探究 影响酶活性的条件 某同学设计了一个实验方案 见下表 37 水浴 pH为8 9 1mL蒸馏水 pH为8 9 实验设计时的一般步骤 1 取材 分组 编号2 变量处理3 根据需要可进行进一步相同处理4 检测 观察 统计 比较 酶具有催化作用和高效性 1 实验步骤 1 取3支洁净试管 编号A B C 各加入等量且适量的H2O2溶液 放入37 恒温水浴锅中保温适当时间 分别A B C支试管中加入等量且适量的蒸馏水 FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液 观察各试管中释放气泡的快慢 2 实验结果预测及结论 整个实验中 经过不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是加酶溶液的试管 加FeCl3溶液的试管 加蒸馏水的试管 由此可得出的结论是酶具有催化作用和高效性 取两只洁净的试管 编号为1 2 往1号试管注入2ml可溶性淀粉溶液 往2号试管注入2ml蔗糖溶液 分别往两支试管中注入2ml新鲜淀粉酶溶液 置于60 下保温5min 往两支试管中各注入1ml斐林试剂 振荡 置于50 60 水浴保温2min 观察实验结果 核糖 腺嘌呤 腺苷 腺嘌呤核糖核苷酸 三磷酸腺苷 时刻不停 动态平衡 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 4 在鸡胚细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子 短时间内分离出细胞的ATP 发现其含量变化不大 但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记 该现象能够说明的是 ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离 32P标记的ATP是新合成的 ATP是细胞内的直接能源物质 该过程中ATP既有合成又有分解A B C D 例证3 2011 安徽名校联考 人体细胞进行正常的生命活动 每天需要水解200 300摩尔ATP 但人体细胞中ATP的总量只有约0 1摩尔 下列有关ATP的叙述错误的是A ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求B ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成C 有氧呼吸的第三阶段为人体细胞活动提供的ATP最多D 人体细胞内形成ATP的场所是细胞质基质和线粒体 互动探究 1 ATP是进行生命活动所需的直接能量吗 提示 不是 ATP是直接能源物质 而不是能量 其水解可释放能量 供生命活动的需要 2 若将D项人体细胞改成生物细胞 试分析ATP的形成场所是什么 提示 真核细胞 线粒体 叶绿体 细胞质基质 原核细胞 只有细胞质基质 典例2 下列关于ATP的叙述 正确的是A ATP脱去2分子磷酸后 剩余部分是构成DNA分子的基本单位之一B 人长时间剧烈运动时骨骼肌细胞中生成ATP的量比安静时少C 细胞连续分裂时 伴随着ATP与ADP的相互转化D 长期不进食的病人 细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡 8 反应式ADP Pi 能量ATP是在所有活细胞中均发生的反应 下列与反应式中 能量 相关的叙述正确的是 A 向右反应需要的能量可以来自细胞内蛋白质水解为氨基酸的过程B 向右反应所需要的能量可以来自乳酸的氧化分解C 向左反应产生的能量可以用于叶绿体中H2O的分解或CO2的固定D 向左反应产生的能量可以用于组织细胞吸收CO2和O2 光能 12 下列有关ATP的叙述不正确的是 A 能进行有氧呼吸的细胞一定含有线粒体且一定含有相关的酶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 3 下列关于酶和激素的叙述 正确的是 A 同一个体的不同组织细胞中 激素种类不同 而酶的种类相同B 酶能降低化学反应的活化能 缩短反应时间 但不改变反应平衡点C 产生酶的细胞一定能产生激素D 解旋酶几乎存在于所有的细胞中 其化学本质是蛋白质或RNA 基因选择性表达 动物细胞中的内分泌细胞才产生激素 4 2011 长春模拟 有关酶和ATP的正确叙述是 A 基因表达过程需要酶参与但不消耗ATPB 酶的催化效率总是高于无机催化剂C 温度会影响ATP与ADP相互转化的速率D 酶氧化分解的产物是氨基酸 CO2 H2O 尿素或尿酸 6 2011 中山模拟 如图是生物体内常见的一种生理作用图示 下列叙述不正确的是 A a具有专一性 反应完成后 a的性质未发生改变B a成分是蛋白质或RNAC 在人体或植物体细胞内都有此类反应进行D 温度过高对a的影响比温度过低对a的影响小 7 如图表示某酶在不同处理条件 a b c 下催化某反应生成物的量和反应时间的关系 解读此图可获得的信息是 A 三个处理中b是此酶促反应的最适条件B 三个处理条件的差异不可能是酶制剂的量的不同C 三个处理条件的差异可能是反应底物的量的不同D 三个处理条件的差异很可能是处理温度的不同 9 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 人在寒冷时细胞产生ATP的量增加 人在饥饿时 细胞中ATP含量降低 ADP的含量增加 的分解大于合成A B C D 11 某同学在研究化合物P对淀粉酶活性的影响时 得到如图所示的实验结果 下列有关叙述不正确的是 A 在一定范围内 底物浓度对酶促反应速率无影响B 曲线 作为实验对照C P对该酶的活性有抑制作用D 若反应温度不断升高 则A点持续上移 三 非选择题 包括2题 共49分 13 23分 2011 深圳模拟 萌发的禾谷类种子中淀粉酶活性较强 主要有 淀粉酶和 淀粉酶 淀粉酶不耐酸 较耐热 在pH为3 6以下迅速失活 而 淀粉酶不耐热 在70 15min后失活 根据它们的这种特性 可分别测定一种酶的催化效率 请协助完成 测定小麦种子中 淀粉酶催化效率 的实验 实验材料 萌发3天的小麦种子 芽长约1cm 主要试剂及仪器 1mg mL的标准麦芽糖溶液 5 淀粉溶液 斐林试剂 蒸馏水 石英砂 恒温水浴锅等 实验步骤 步骤一 制备麦芽糖标准液 取7支干净的具塞刻度试管 编号 按表加入试剂 再将试管置于60 水浴中加热2min 取出后按试管号顺序排列 1 8 1 4 1 0 0 6 0 4 0 比色法 步骤三 将装有淀粉酶溶液的试管置于70 水浴中15min 取出后迅速冷却 步骤四 另取4支试管 编号A