高三生物二轮冲刺专题查补 专题2第1讲 酶与ATP课件 .ppt

考纲点击1 atp在能量代谢中的作用 2 酶的本质 特性 作用及其影响因素 3 探究酶的专一性 4 探究ph对过氧化氢酶的影响 第1讲酶与atp 1 人体在剧烈运动时atp的分解速率远大于合成速率 对吗 提示 不对 人体在剧烈运动时atp消耗量大增 但其合成速率也加快 从而使atp合成与atp分解处于动态平衡中 2 在任何状况下 生物催化剂酶的催化效率总会高于无机催化剂 对吗 提示 不对 与无机催化剂相比 酶的催化不仅具专一性 还具温和性特点 当反应条件不适宜时 酶的催化效率将低于无机催化剂 甚至不具催化能力 思维激活 自查1 atp水解掉两个磷酸基团后成为的组成单位之一 2 连接吸能反应与放能反应的纽带是 它是由1个 1个和3个组成的 3 绝大多数酶的化学本质是 极少数特殊的酶是 4 一种酶只能催化的反应 即酶的专一性 rna atp 核糖 腺嘌呤 磷酸基团 蛋白质 rna 一种底物或少数几种相似底物 5 影响酶作用的因素很多 和各种化合物等都能影响酶的作用 6 在比较唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用实验中可使用作检测剂 本实验可验证酶的性 ph 温度 本尼迪特试剂 专一 自纠1 在诱导菊花茎段形成幼苗的过程中不会同时发生atp的合成与分解 2013 四川 1c 2 分别向淀粉酶溶液中 加入强酸 加入蛋白酶 加入淀粉溶液 将淀粉酶烘干制成粉剂 以上四种措施中不可能导致淀粉酶活性发生变化的是 2012 海南 4 3 高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果 2013 海南 13d 4 同一个体各种体细胞酶的种类相同 数量不同 代谢不同 2013 安徽 2c 5 酶提供了反应过程所必需的活化能 2011 海南 14a 6 酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸 2011 海南 14d 7 线粒体内膜 叶绿体中进行光反应的膜结构 内质网膜 蓝藻中进行光反应的膜结构 以上结构中 不能合成atp的部位是 2012 北京 1 8 所有活细胞 包括哺乳动物成熟红细胞 均能产生atp 答案1 2 3 4 5 6 7 8 典例1 如图是与生命活动相关的几种能源的关系图解 请据图回答下列问题 必考点一细胞与能量 1 f代表的生理过程为 2 图中h代表的物质是 3 在高等动物体内进行b过程时的产物除co2和h2o外 还可能有 4 在高等动物体内发生c过程的条件是 d过程主要在 器官中进行的 5 从代谢类型来看 进行a或f生理过程的生物 叫做 生物 解析由题图可知 a是光合作用 f是化能合成作用 它们的同化类型是自养型 葡萄糖在高等动物体内的肝脏中转化为多糖 葡萄糖的氧化分解和光合作用的光反应均能产生atp 当高等动物体内atp大量消耗时 高能化合物磷酸肌酸中的能量可转移给atp 答案 1 化能合成作用 2 atp 3 乳酸 4 atp大量消耗时肝脏 5 自养型 归纳提炼 1 atp的分子结构与功能 c h o n p 腺苷 核糖 高能磷酸键 2 atp要点突破 1 植物产生atp的场所是 细胞溶胶和线粒体 而动物产生atp的场所是 2 光合作用的光反应产生的atp只用于 而细胞呼吸产生的atp用于除c3还原之外的各项生命活动 叶绿体 细胞溶胶和线粒体 碳反应中c3的还原 3 atp在能量代谢中的作用图解分析 应用1 2013 高考押题卷 如图表示生物体内发生的两个化学反应 请判断下列相关说法中正确的是 a atp分子水解时 图中所示的化学键 最易断裂b 图中酶1和酶2的化学本质相同 但是二者的种类不同c 细胞中的吸能反应一般与atp的合成反应相联系d atp与adp间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内 解析atp是生命活动的直接能源物质 atp水解时 远离a的高能磷酸键 最易断裂 图中酶1为atp水解酶 图2为atp合成酶 二者种类不同 但二者的化学本质均为蛋白质 细胞中吸能反应所需的能量由atp水解提供 而释放能量的反应 放能反应 则将能量储存在atp中 细胞内atp与adp间相互转化的能量供应机制是生物界的共性之一 也存在于原核细胞中 答案b 1 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 必考点二酶的特性及影响酶促反应的因素 2 表示酶的专一性的图象和曲线 1 图像 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表示不能被酶催化的物质 酶和被催化的反应物分子都有特定的结构 2 曲线 在a反应物中加入酶a 反应速率较未加酶时明显加快 酶a能催化底物a的反应 在a反应物中加入酶b 反应速率和未加酶时相同 说明不能催化底物a的反应 3 表示酶的温和性的曲线酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的 在过酸 过碱或温度过高的条件下 都会导致酶的空间结构遭到破坏而使酶永久失活 在低温条件下酶的活性降低 但不会失活 提醒 1 不同酶的最适温度不同 如唾液淀粉酶的为37 淀粉酶的为60 不同部位消化液的最适ph不同 进而使不同酶的最适ph不同 唾液的为6 2 7 4 胃液的为0 9 1 5 小肠液的为7 6 2 过酸 过碱或温度过高 会使酶的空间结构遭到破坏 使酶永久失活 0 左右时 酶的活性很低 但酶的空间结构稳定 在适宜的温度下酶的活性可以升高 因此 酶制剂适于在低温 0 4 下保存 4 底物浓度和酶浓度对酶促反应影响的曲线 提醒 温度和ph通过影响酶的活性来影响酶促反应速率 而底物浓度 酶浓度也能影响酶促反应速率 但并不改变酶的活性 典例2 2012 福建理综 26 大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类 研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究 图1 1 查询资料得知 18 时 在不同ph条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1 由图可知 在各自最适ph下 三种蛋白酶催化效率最高的是 2 资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15 18 之间 学习小组假设 大菱鲆蛋白酶的最适温度在15 18 之间 他们设置15 16 17 18 的实验温度 探究三种酶的最适温度 探究实验中以干酪素为底物 干酪素的化学本质是 可用 试剂鉴定 胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的ph应分别控制在 为了控制实验温度 装有酶和底物的试管应置于 中以保持恒温 单位时间内 可以表示蛋白酶催化效率的高低 实验结果如图2 据此能否确认该假设成立 理由是 图2 3 研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少 活性低 所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低 的比例 以减少对海洋的污染 解析 1 从图1可知 三种蛋白酶在各自最适ph值下 幽门盲囊蛋白酶对应的酶活性值最大 所以催化效率最高 2 酶具有专一性 蛋白酶只能催化蛋白质的水解 干酪素为蛋白质类化合物 可用双缩脲试剂检测 要验证大菱鲆蛋白酶的最适温度 要遵循单一变量 对照 重复等原则 并控制其他无关变量相同 由题意可知 此实验温度为自变量 ph值等为无关变量 为了得到准确的结果 ph应为相对应的蛋白酶的最适值 由图1可知 胃蛋白酶最适ph值为2 幽门盲囊蛋白酶最适ph值为8 为了控制温度保持不变 底物和酶都应放在恒温箱中保温 酶的催化效率可以用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示 由图2可以看出 当温度从15 18 梯度变化过程中 随着温度的升高 蛋白酶的活性一直在增强 没有出现下降的拐点 因此 不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在15 到18 3 大菱鲆消化道内淀粉酶和脂肪酶少 对淀粉和油脂的消化存在障碍 所以在人工投放饲料时要减少淀粉和油脂的比例 答案 1 幽门盲囊蛋白酶 2 蛋白质双缩脲 2和8 恒温箱底物消耗量 或产物生成量 不能在15 18 范围内 随着温度的升高 酶活性一直在增强 没有出现下降的拐点 所以不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度 3 淀粉和油脂 归纳拓展 几种重要酶归纳 应用2 2013 高考押题卷 如图表示人体内酶的特性 下列对其生物学含义的叙述不正确的是 a 图1 图2分别反映了酶的高效性和专一性b 使用酶和无机催化剂 均能降低图2中b所参与的化学反应的活化能c 图3表明在不同ph条件下 催化化学反应的最适温度相同d 图4中若在b点增加酶的浓度 则酶促反应的速率不变 解析图1中 加酶 加无机催化剂和不加催化剂三种条件下结果的对比可以说明 酶的作用效果具有高效性 图2中a表示酶 b表示反应物 两者间的对应关系说明了酶具有专一性 a项正确 酶和无机催化剂均能降低化学反应的活化能 酶降低活化能的效果更显著 b项正确 图3中曲线最低点对应的温度为最适温度 c项正确 图4曲线表示酶促反应速率与底物浓度间的关系 ab段限制酶促反应速率增大的主要因素是酶浓度 因此b点增加酶浓度 酶促反应速率加快 d项错误 答案d 1 酶的专一性的实验探究方法 对比法 1 设计思路 常见的方案有两种 即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同 最后通过观察酶促反应能否进行得出结论 必考点三与酶相关的实验探究 2 设计方案 3 实例 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验原理 2 酶的高效性实验探究实验中自变量是无机催化剂和酶 因变量是反应物分解速率 3 影响酶活性的外界因素的实验探究实验的自变量 即单一变量 为温度或ph 因变量是反应速率 可用生成物的量或反应物的剩余量表示 1 探究温度对酶活性影响的实验设计思路方案一定性测定 以 淀粉酶为例 2 探究ph对酶活性影响的实验设计思路方案一定性测定 以h2o2酶为例 方案二定量测定 此方案可探究酶适宜的ph 3 实验的注意事项 研究酶的适宜温度实验时 不宜选用过氧化氢酶催化h2o2的分解 因为过氧化氢在加热的条件下分解会加快 鉴定淀粉是否分解用碘液 不应选用本尼迪特试剂 因为本尼迪特试剂需水浴加热 而该实验中需严格控制温度 研究酶的适宜ph实验时 由于酸对淀粉有分解作用 并且碘 碘化钾可与碱反应 所以一般不选用淀粉和淀粉酶作为实验材料 常选用h2o2和过氧化氢酶 典例3 2013 浙江金华模拟 完成下列关于鉴定淀粉酶活性的实验设计 并解答有关问题 1 实验目的 探究某 淀粉酶的活性 2 实验原理 淀粉是非还原糖 在淀粉酶作用下能水解成 此糖能与本尼迪特试剂发生氧化还原反应 生成 填颜色 沉淀 通过比较该 淀粉酶和已知正常有活性淀粉酶的催化效率 可以鉴定出待测淀粉酶的活性 3 实验材料和用具 略 4 实验步骤 配制一定浓度的正常淀粉酶溶液 甲 和相同浓度的待测淀粉酶溶液 乙 取两个烧杯 分别编号为a b 分别加入适量的淀粉糊 再往a烧杯中加入适量甲溶液 b烧杯中加入 适当时间后 取两支试管分别编号为a1 a2 各加入a烧杯中的溶液2ml 另取两支试管分别编号为b1 b2 各加入b烧杯中的溶液2ml 5 已知试管a1中溶液为褐色 试管a2中出现红黄色沉淀 在下表中写出试管b1 b2中可能出现的实验结果及相应的实验结论 解析本题考查对照实验的相关知识 关键在于建立对照实验过程中要遵循单一变量原则的思想 利用题目提供的信息理解实验原理以及实验的检测手段 在淀粉酶的作用下 淀粉被分解成还原糖 淀粉可以用碘液检测 还原糖可以用本尼迪特试剂检测 检测到还原糖存在 说明反应发生了 即酶有活性 检测到淀粉存在 说明反应未发生或反应不完全 分别对应于酶完全失活或保留部分活性 答案 2 实验原理 还原糖 麦芽糖 葡萄糖 红黄色 4 等量的待测淀粉酶溶液 向试管a1 b1中加入等量碘液 向试管a2 b2中加入等量新配制的本尼迪特试剂 将试管a2 b2水浴加热 观察各试管中颜色变化 5 应用3 2013 湖北十校联合检测 某同学为验证ph对酶活性的影响 设计