高考生物大一轮复习 第三单元 细胞的能量供应和利用 3.1 酶和ATP课件.ppt

考点研析 课堂归纳 随堂演练 课时规范训练 第1讲酶和atp 考点1酶在代谢中的作用1 酶的本质及作用 答案 1 蛋白质rna活细胞催化活化能 2 酶的作用原理如图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程 1 无酶催化的反应曲线是 2 有酶催化的反应曲线是 3 ca段的含义是在无催化剂的条件下 反应所需要的活化能 4 ba段的含义是酶 5 若将酶催化改为无机催化剂催化该反应 则b点在纵轴上将 移动 答案 2 1 2 4 降低的活化能 5 向上 答案 3 1 e 2 a 3 c 4 d 5 b 判断正误 1 细胞核中发生的转录过程有rna聚合酶的参与 2 酶是活细胞产生的并具有催化作用的蛋白质 3 高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性 4 酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸 5 酶提供了反应过程所必需的活化能 6 随着温度降低 酶促反应的活化能下降 7 酶活性最高时的温度不适合酶的保存 热图思考 1 依据酶作用原理 针对图 在t时加酶后反应曲线应由 变为 中的哪一条 答案 1 2 甲 乙两种酶用同一种蛋白酶处理 酶活性与处理时间的关系如图 所示 请思考 1 甲 乙两种酶的化学本质分别是什么 2 欲让甲 乙两种酶的变化趋势换位 应加入何类酶 答案 2 1 甲为rna 乙为蛋白质 2 rna水解酶 题型一酶的本质 作用酶 激素 神经递质和抗体的比较 例1如图表示某反应进行时 有酶参与和无酶参与的能量变化 则下列叙述正确的是 a 此反应为放能反应b 曲线 表示有酶参与c e1为反应前后能量的变化d 酶参与反应时 所降低的活化能为e4 解析 曲线 是有酶催化条件下的能量变化 其降低的活化能为e4 反应前后能量的变化为e3 反应产物的能量值比原料的高 反应应为吸能反应 答案 d 1 对酶在细胞代谢中作用的理解 1 酶只能催化热力学上允许进行的反应 2 酶通过降低活化能加快化学反应速率 3 在反应前后 酶的化学性质和数量将保持不变 2 高考常考的酶及其作用归纳 1 dna聚合酶 将单个的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成链 2 dna连接酶 将两个dna片段连接起来 3 rna聚合酶 将单个的核糖核苷酸连接成链 并能够在转录时打开dna碱基对间的氢键 4 解旋酶 在dna分子复制过程中打开dna碱基对之间的氢键 5 atp水解酶 能打开远离腺苷的高能磷酸键 6 atp合成酶 能连接远离腺苷的高能磷酸键 7 限制性核酸内切酶 识别特定的核苷酸序列 从固定的切点切开磷酸二酯键 8 蛋白酶 将蛋白质的部分肽键切断 得到不同的肽链和氨基酸 9 纤维素酶 果胶酶 水解纤维素 果胶 破坏植物细胞壁 题型二酶的特性及曲线分析1 高效性 酶的催化效率是无机催化剂的107 1013倍 这说明酶具有高效性的特点 酶的高效性是和无机催化剂相比较来说的 故如图曲线中只有曲线a b相比较才可说明酶催化的高效性 a c曲线的对比只可说明酶具有催化作用 2 专一性 一种酶只能催化一种或一类化学反应 1 每种酶都有特定的活性部位 只能与特定的底物结合 2 酶催化反应时 酶分子首先与底物分子结合 如图所示 底物能诱导酶分子的构象发生变化 使酶分子能与底物很好地结合 形成酶 底物复合物 从而发挥催化作用 3 作用条件较温和 绝大多数的酶是蛋白质 过酸 过碱和高温都能导致蛋白质分子空间结构被破坏 从而引起蛋白质分子变性 使酶永久失活 但低温只是使酶活性下降 适宜的温度下 酶活性可以恢复 4 影响酶促反应的因素曲线分析温度和ph对酶促反应的影响 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 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 例图1是对酶的某种特性的解释模型 图2 3 4 5 6 7是在不同条件下某种酶促反应的变化情况 据图分析下列说法不正确的是 a 图1可以解释酶具有专一性 由图5和图7可判断该酶很可能是麦芽糖酶b 图2说明酶具有催化作用 图3可判断该酶最适ph不受温度影响 由图4可判断该酶的最适温度不受ph的影响c 图6能说明cl 是该酶的激活剂 而cu2 是该酶的抑制剂d 图3和图4中温度和ph对酶的影响机理是完全一样的 解析 图1显示一种酶只能催化特定物质的反应 结合酶的本质和专一性 由图5 图7可判断该酶很可能是麦芽糖酶 图6中由几条曲线对比可知 相同底物浓度时 酶 cu2 反应速率较低 酶 cl 反应速率较高 说明cl 是该酶的激活剂 而cu2 是该酶的抑制剂 低温 高温和ph对酶的影响机理不同 答案 d 四看法 分析酶促反应曲线 题组精练 1 2017 河北保定月考 用某种酶进行有关实验 结果如下图所示 下列说法错误的是 a 由图1可知该酶的最适催化温度为30 b 图2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专一性d 由图3可知cl 和cu2 对该酶的影响不同 解析 选a 图1表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 a项错误 图2显示该酶的最适ph为7 而胃蛋白酶的最适ph为1 5左右 b项正确 分析图4可知 该酶能使麦芽糖的剩余量减少 但不影响蔗糖的剩余量 说明酶具有专一性 c项正确 图3能说明cl 是酶的激活剂 cu2 是酶的抑制剂 d项正确 2 在三支试管中加入等量的质量分数为5 的过氧化氢溶液 再分别加入适量的二氧化锰 新鲜猪肝研磨液 唾液 一段时间后测得底物含量变化如图所示 则下列叙述不正确的是 a 曲线乙表示二氧化锰的催化作用 曲线甲与曲线乙对照反映了无机催化剂具有专一性b 曲线丙表示猪肝中过氧化氢酶的催化作用 曲线甲与曲线丙对照能反映酶具有专一性c 曲线丙与曲线乙对照可以说明酶具有高效性d 曲线甲不下降的原因可能是唾液淀粉酶与该底物不能形成酶 底物复合物 解析 选a 从图中可分析出甲 乙 丙三曲线分别代表唾液 mno2 新鲜猪肝研磨液对h2o2的催化结果 a项中 甲是唾液中淀粉酶的作用结果 不能说明无机催化剂具有专一性 考点2 实验 探究影响酶促反应的因素1 探究温度对酶活性的影响 1 实验原理 反应原理 答案 1 1 蓝色不出现蓝色 淀粉水解蓝色及蓝色的深浅 2 实验步骤 答案 2 可溶性淀粉溶液淀粉酶 注意 在上述实验操作中 不能先加入等量淀粉酶再分别控制温度 因为酶具有高效性 先加入酶后 酶在常温下就可以发挥催化作用 影响实验结果 3 实验结论 答案 碘液 3 温度影响酶的活性 2 探究ph对酶活性的影响 1 实验原理 反应原理 反应式 鉴定原理 ph影响酶的活性 从而影响 可用 的卫生香燃烧的情况来检验产生o2的多少 2 实验步骤 注意 上述实验步骤中 不能把调节ph和注入等量的h2o2溶液这两个步骤调换 因为酶与底物一接触 就会发生催化作用 使h2o2分解 影响实验结果 3 实验结论 答案 3 ph能影响酶的活性 3 探究底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 1 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 但当底物达到一定浓度后 受 限制 酶促反应速率不再增加 2 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 答案 3 1 加快酶数量和酶活性 2 成正比 创新思考 1 温度 ph 底物浓度 酶浓度都对酶促反应速率有影响 但影响有什么不同 提示 1 温度 ph都能影响酶的空间结构 改变酶的活性 进而影响酶促反应速率 2 底物浓度与酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率的 并不影响酶的活性 2 高温与低温对酶促反应的影响有何不同 提示 高温与低温都是影响酶促反应中的酶活性 但高温使酶结构改变失活 而低温不使酶结构改变 不失活 只是酶活性较低 3 酶的加入 能使同样多的反应物产生较多的生成物吗 提示 不能 酶仅改变反应速率 而不增加生成物量 题组精练 1 2017 四川邻水检测 图一中曲线a表示在最适温度 最适ph条件下时间与生成物量的关系 图二中曲线b表示在最适温度 最适ph条件下 底物浓度与酶促反应速率的关系 据图分析正确的是 a 图一曲线a中 a点后 限制生成物量不再增加的因素是酶的数量不足b 图二中 酶减少后 反应速率可用曲线f表示c 分别在图二中取b c点的速率值 对应图一中的曲线c和dd 减小ph 重复该实验 图二中曲线b可能变为曲线f 增大ph 可能变为曲线e 解析 选b 图一曲线a中 a点后 限制因素为底物的浓度 a项错误 图二中 当底物浓度一定时 减少酶量 反应速率降低 b项正确 图二中b c点的反应速率是一个定值 图一中c d曲线表示的是生成物的量 无法用曲线c和d表示 c项错误 图二中曲线b是在最适ph下测定的反应物浓度与酶促反应速率的关系 无论ph增大还是减小 曲线b都可能变为曲线f 都不可能变为曲线e d项错误 2 图一表示温度对酶促反应速率的影响 图二的实线表示在温度为a 的情况下生成物量与时间的关系图 则可用来表示当温度为2a 时生成物量与时间关系的是 a 曲线1b 曲线2c 曲线3d 曲线4 解析 选b 酶不能改变反应的平衡点 能改变反应到达平衡所需要的时间 当温度由a 变为2a 时 酶促反应速率增大 达到平衡所需要的时间变短 故b项正确 与酶相关实验的解题技巧1 认真审题 准确找出变量 围绕变量设置对照 1 探究酶作用的专一性时 应围绕底物或酶制剂设置变量 2 探究酶作用的高效性时 应围绕无机催化剂和酶制剂这一单一变量设置对照 3 探究温度 或ph 对酶活性的影响时 应设置不同温度 或ph 处理进行对照 并确保变量控制的有效性 即应在底物与酶混合之前 先进行同温度处理 或先用ph缓冲液调节酶和底物的ph 后混合酶和底物 2 设置实验步骤时 应注意以下几点 1 根据试题要求 确定单一变量 依据实验变量进行合理分组 2 根据实验材料 结合实验原理 确定实验现象的观测方法 3 除单一变量外 确保其他实验条件相同且适宜 4 合理设置操作程序 确保程序合理 表达准确 3 2017 江苏盐城中学月考 将一个土豆 含有过氧化氢酶 切成大小和厚薄相同的若干片 放人盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中 如图所示 以探究酶促反应的相关问题 根据实验现象与数据分析答题 1 若土豆片为4片时 每隔5min收集一次数据 根据数据绘制出曲线图 如图 20min后 气体量不再增加的原因是 2 若土豆片为8片时 和上述实验所得的曲线 实线 相比 实验结果的曲线可能是下列 图中的虚线 如果要获得更多的气体 在不改变溶液体积的条件下 可采取的方法是 其结果可用 图中的虚线表示 3 为保证上述实验的科学性 需要控制的其他外界因素有 解析 过氧化氢酶广泛存在于植物的组织中 能将过氧化氢分解为氧和水 可使生物机体免受过氧化氢的毒害作用 过氧化氢酶和其他酶一样 也受底物浓度 温度等因素的影响 4片土豆片和8片土豆片含的酶量差一倍 会影响反应速度 但不会影响生成物的总量 答案 1 过氧化氢量有限 2 c增加过氧化氢浓度a 3 温度 或光照或气压等 考点3atp在代谢中的作用1 结构简式 其中 a 代表 代表 2 结构示意图 由结构式可看出 atp的结构特点可用 一 二 三 来总结 即一个 二个 三个 答案 1 a p p p腺苷高能磷酸键2 腺苷高腺苷高能磷酸键磷酸基团 3 atp与adp相互转化的反应式 4 atp的主要功能细胞内的一种 化合物 是细胞生命活动所需能量的 4 高能磷酸直接来源 5 atp的主要来源 答案 1 光合作用 呼吸作用呼吸作用 2 细胞质基质 判断正误 1 atp水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应 2 线粒体内膜上不能合成atp 提示 线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所 3 人在饥饿时 细胞中atp与adp的含量难以达到动态平衡 提示 细胞中的atp与adp的含量处于动态平衡状态 4 无氧条件下 光合作用是叶肉细胞产生atp的唯一来源 提示 无氧呼吸也能产生atp 5 活细胞内atp与adp的转化只能单向进行 提示 atp与adp的转化是双向进行的 热图思考 下图表示atp水解产生adp的过程 请据图回答下列问题 1 图中a表示 p代表 2 图中 表示 其中蕴藏着 3 图中 为 的过程 其作用是 4 催化该过程的酶与催化atp生成的酶 填 是 或 不是 同一种酶 高等植物细胞内atp在 等部位生成 答案 1 腺苷磷酸基团 2 高能磷酸键大量化学能 3 高能磷酸键水解释放能量为生命活动提供能量 4 不是叶绿体类囊体的薄膜 细胞质基质和线粒体 题型atp的结构及atp的合成和利用一 atp在能量代谢中的转化和利用1 能量代谢过程和atp的利用 2 atp和adp的相互转化 拓展对atp和adp之间的相互转化是不可逆反应的分析1 反应条件不同 atp分解是一种水解反应 催化该反应的酶属于水解酶 而atp合成是一种合成反应 催化该反应的酶属于合成酶 2 能量来源不同 atp水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能 供代谢消耗 这个能量不能再反过来用于合成atp 而合成atp的能量主要来自有机物中的化学能和太阳能 3 反应场所不同 atp合成的场所是细胞质基质 线粒体和叶绿体 而atp分解的场所较多 凡是生命活动需要能量的地方都有atp的分解 二 atp产生速率与o2供给量之间的关系 1 a点表示在无氧条件下 细胞可进行无氧呼吸分解有机物 产生少量atp 2 ab段表示随o2供应量增多 有氧呼吸明显加强 通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多 atp的产生速率随之增加 3 bc段表示o2供应量超过一定范围后 atp的产生速率不再加快 此时的限制因素可能是酶 adp 磷酸等 例1关于atp的叙述中 错误的是 a atp分子中含有三个高能磷酸键b 正常细胞中atp与adp的比值在一定范围内变化c atp分子水解掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸d atp中的 a 与构成dna rna中的碱基 a 表示的不是同一种物质 解析 atp分子是由一个腺苷和三个磷酸基团构成的 它含有一个普通磷酸键和两个高能磷酸键 水解掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸 a错误 c正确 细胞中atp的含量不多 但能不断地合成和水解 从而保证细胞中稳定的供能环境 b正确 atp分子中的 a 代表腺嘌呤和核糖组成的腺苷 而dna rna中的碱基 a 分别代表腺嘌呤脱氧核糖核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸 d正确 答案 a 例2atp是细胞中重要的高能磷酸化合物 下列有关atp的叙述 错误的是 a 线粒体合成的atp可在细胞核中发挥作用b 机体在运动时消耗atp 睡眠时则不消耗atpc 在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成atpd 植物根细胞吸收矿质元素离子所需的atp来源于呼吸作用 解析 呼吸作用产生的atp可以用于各项生命活动 a项正确 机体在睡眠时生命活动仍然进行 如细胞分裂 神经传导等 仍需要消耗atp b项错误 有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段均在细胞质基质中进行 均能合成atp c项正确 植物根以主动运输方式吸收矿质元素离