高考生物总复习 151、2降低化学反应活化能的酶细胞的能量“通货” ATP配套课件 新人教版必修1.ppt

第1 2节降低化学反应活化能的酶细胞的能量 通货 atp 判断下列说法是否正确 1 2011 天津理综卷 1 b 酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率 2 2011 海南卷 14 c 酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失 3 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 4 atp中的能量可来自光能和化学能 也可转化为光能和化学能 5 atp中 a 与构成dna rna中的碱基 a 表示不同物质 6 酶只能在细胞内发挥催化作用 一 酶在细胞代谢中的作用1 细胞代谢 细胞中每时每刻进行着的许多 是细胞生命活动的基础 2 酶的作用 在细胞代谢中具有作用 3 酶的作用机理 1 活化能是分子从转变为容易发生化学反应的所需要的能量 2 酶的催化作用机理是 化学反应 催化 常态 活跃状态 降低化学反应的活化能 细胞代谢的顺利进行离不开水和酶 二 酶的特性1 酶的本质 酶是产生的具有催化作用的有机物 其中绝大多数酶是 2 特性 连线 b a c 活细胞 蛋白质 三 atp的结构和功能1 结构 atp是三磷酸腺苷的英文名称缩写 其结构简式是 一个atp分子中含有一个腺苷 三个磷酸基团 两个高能磷酸键 atp分子中大量的化学能储存在中 2 功能 atp是细胞生命活动的 a p p p 高能磷酸键 直接能源物质 四 atp与adp的相互转化1 atp水解 在有关酶的催化作用下 atp分子中的高能磷酸键很容易水解 并释放能量 2 atp形成 在有关酶的催化作用下 adp接受能量 同时与磷酸结合 重新形成atp 3 atp形成的途径 1 对于人和动物来说 能量均来自于 2 对于绿色植物来说 能量来自于 远离腺苷 细胞呼吸 细胞呼吸和光合作用 1 atp中 a 是什么 由什么组成的 2 植物细胞中叶绿体与线粒体相比 哪个产生的atp多 提示 1 a是腺苷 是由腺嘌呤和核糖组成的 2 叶绿体产生的atp多 2 酶的特性 1 高效性 2 专一性 3 需要适宜的条件 温度 动物体内酶的最适温度为35 40 之间 植物体内酶的最适温度为40 50 ph 最适ph动物体内酶大多在6 5 8 0 植物为4 5 6 5 酶的本质及生理作用的验证实验 1 酶是蛋白质的验证实验 实验设计思路 实验结果分析 通过对照 实验组若出现紫色 证明待测酶的化学本质是蛋白质 不出现紫色 则该酶液的化学本质不是蛋白质 实验变量 自变量是待测酶液和已知蛋白液 因变量是是否有紫色反应 2 酶的催化作用 实验设计思路 实验结果分析 根据底物性质利用相应试剂检测 若底物被分解 则证明酶具有催化作用 否则不具有催化作用 实验变量 自变量是相应酶液的有无 因变量是底物是否被分解 1 酶不能改变化学反应的平衡点 只能改变达到平衡点的时间 2 酶和无机催化剂一样 在反应前后性质和数量保持不变 但酶并非能终生发挥作用 酶和其他物质一样也需要更新 3 有的酶存在于细胞外 如消化酶 有的存在于细胞内 如呼吸酶 1 下列关于酶的叙述中 正确的是 a 人体中酶的活性受温度 ph的影响 并只能在人体的内环境中起作用b 酶的形成都要经过核糖体的合成 内质网和高尔基体的加工等几个阶段c 与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中d 酶均是由腺细胞合成的 具有高效性 专一性 解析 酶的活性受温度 ph的影响 消化酶在消化道内起催化作用 消化道不属于内环境 有的酶是rna 不在核糖体上合成 活细胞都能合成酶 哺乳动物成熟的红细胞除外 用于自身代谢需要 因此a b d所述错误 光合作用光反应的酶分布在类囊体薄膜上 暗反应的酶分布在叶绿体基质中 c正确 答案 c 2 2012 湖北黄冈模拟 向5支试管中分别加入2ml0 5mol l 1的过氧化氢溶液 进行如下实验 据此判断下列说法正确的是 a 能说明酶具有专一性的是1号试管和3号试管的实验b 能说明酶具有高效性的是3号试管和4号试管的实验c 2号试管和5号试管的实验说明生物催化剂和化学催化剂具有同等的催化效率d 5号试管的实验说明酶的催化效率不受溶液酸碱度的影响解析 题干所述实验1和3证明酶的专一性 2号试管和3号试管的实验相比较 证明了酶具有高效性 2号试管和5号试管的实验相比较 酶的活性会受到温度和酸碱度等条件的影响 答案 a 1 酶的催化活性的表示方法酶的催化活性的强弱以单位时间内 每分钟 底物减少量或产物生成量来表示 2 研究影响酶作用的因素的方法研究某一因素对酶促反应速率的影响 应在保持其他因素不变的情况下 单独改变研究的因素 1 影响酶活性的因素 影响酶促反应的因素常有酶的浓度 底物浓度 ph 温度 抑制剂 激活剂等 其变化规律有以下特点 1 温度 在一定温度范围内 酶的活性随温度升高而升高 酶活性最高时的温度 为酶的最适温度 若超过最适温度 酶活性随温度升高而逐渐下降 甚至停止 酶失活 如图所示 2 ph 酶活性最强时的ph 为该酶的最适ph 若超过或低于最适ph 酶活性降低 甚至丧失 如右图所示 反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度 如下图所示 2 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 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成正比 3 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 4 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 1 高温 过酸或过碱使酶变性失活 活性不能恢复 低温仅降低活性 不失活 活性可恢复 2 影响酶促反应速率的因素 3 2012 山东青岛一模 图甲是h2o2酶活性受ph影响的曲线 图乙表示在最适温度下 ph b时h2o2分解产生的o2量随时间的变化 若该酶促反应过程中改变某一初始条件 以下叙述正确的是 a 温度降低时 e点不移 d点右移b h2o2量增加时 e点不移 d点左移c ph c时 e点为0d ph a时 e点下移 d点左移解析 温度降低时 酶活性下降 反应变慢 生成的氧气量不变 e点不移 达到平衡的时间变长 d点右移 h2o2量增加时 生成的氧气量增多 e点上移 反应时间变长 d点右移 ph c时 酶失活 反应无酶催化仍能进行 e点不为0 ph a时酶活性下降 e点不移 d点右移 答案 a 1 atp的分子结构与功能 2 atp的形成途径 3 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 atp产生量与o2供应量 呼吸强度的关系甲图表示atp产生量与o2供应量的关系 a点表示在无氧条件下 细胞可通过进行无氧呼吸分解有机物 产生少量atp 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的产生量随之增加 bc段表示o2供应量超过一定范围后 atp的产生量不再增加 此时的限制因素可能是酶 adp 磷酸等 乙图表示atp产生量与呼吸强度的关系 4 2012 山东淄博一模 下列对生物体内atp的叙述中 错误的是 a 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b 在线粒体中产生atp时 一定伴随着氧气的消耗c atp中的 a 与构成dna rna中的碱基 a 不是同一物质d 细胞内各种形式的能量转换都是以atp为中心环节的 解析 线粒体是有氧呼吸的主要场所但不是唯一场所 呼吸作用第二 三阶段分别在线粒体的基质和内膜上完成 都有atp的产生 但只是在内膜上才把前两个阶段产生的还原性氢氧化 这时才有氧气的消耗 答案 b 5 在下列四种化合物的化学组成中 中所对应的含义最接近的是 a 和 b 和 c 和 d 和 答案 d 酶的本质和作用 2011 天津卷 下列有关酶的叙述正确的是 a 酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸b 酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率c 在动物细胞培养中 胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞d dna连接酶可连接dna双链的氢键 使双链延伸 解析 答案 c 1 2012 淮南二中模拟 随着生物技术的发展 酶在社会生产 生活中的应用越来越广泛 下列说法不正确的是 a 利用酶生产某些化工产品 能显著降低能耗 减少污染 节约成本b 参与蛋白酶合成 分泌的具膜细胞器有核糖体 内质网 高尔基体和线粒体c 用于治疗消化不良症的多酶肠溶片含有多种消化酶 但嚼服后会失去疗效d 要较长时间保持酶活性 各种酶制剂都应保存在低温的条件下 解析 酶具有催化效率高的特点 利用酶生产某些化工产品 能显著降低能耗 减少污染 节约成本 核糖体没有膜结构 消化酶的本质是蛋白质 嚼服后会失去疗效 酶大多数是蛋白质 高温易失活 应保存在低温条件下 答案 b 不同化合物中 a 的含义下列a代表含义的区别为 2012 襄阳模拟 下列关于细胞生命活动过程中atp adp的说法中 不正确的是 a 细胞耗能时总是与atp水解的反应相联系 细胞释放能量时反应总是伴随atp的合成b atp的a代表腺嘌呤 t代表三个 代表高能磷酸键 p代表磷酸基团c 光反应过程中 叶绿体中adp由叶绿体基质向类囊体膜运动 atp则向相反方向运动d 动物细胞有氧呼吸过程中 产生大量atp的阶段需要氧气参与 解析 细胞内的反应分为耗能反应 吸能反应 和产能反应 放能反应 耗能反应总是与atp水解的反应相联系 产能反应总是伴随atp的合成 atp的a代表腺苷不是腺嘌呤 光反应过程中 叶绿体中atp由类囊体膜向叶绿体基质运动 供给暗反应的需要 暗反应产生的adp则由叶绿体基质向类囊体膜运动供给光反应产生atp 细胞呼吸作用产生大量能量的是有氧呼吸 有氧呼吸过程前两阶段产生的 h 和氧气结合生成水 同时释放大量的能量 答案 b 1 合成atp的能量来源有哪些 2 在光照条件下 叶肉细胞哪些结构产生atp 提示 1 植物细胞中合成atp的能量来自光能和有机物氧化分解释放的化学能 动物细胞合成atp所需能量来自有机物氧化分解释放的化学能 2 叶绿体 线粒体 细胞质基质 影响酶活性的曲线分析在认识和解答坐标曲线题型时 要注意以下 四看 1 看两坐标轴的含义 了解两个变量的关系 2 看曲线的变化 掌握变量的增减快慢的生物学意义 3 看 五点 即起点 终点 顶点 转折点 交叉点 理解特殊点的意义 4 看不同曲线的变化 理解曲线之间的内在联系 2011 新课标卷 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 下列分析错误的是 a 甲酶能够抗该种蛋白酶降解b 甲酶不可能是具有催化功能的rnac 乙酶的化学本质为蛋白质d 乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变解析 分析曲线可知 甲酶在蛋白酶的作用下 酶活性不改变 说明甲酶能够抗该种蛋白酶降解 其化学本质不是蛋白质 应是rna 乙酶在蛋白酶的作用下 酶活性降低 说明该种蛋白酶能改变其分子结构 所以乙酶的化学本质是蛋白质 答案 b 2 2012 浙江五校联考 如图表示某种酶在不同处理条件 a b c 下催化某反应反应物的量和反应时间的关系 据图可获得的信息是 a 若a b c表示温度 则一定a b cb 若a b c表示酶的浓度 则a b cc 若a b c表示底物的浓度 则a b cd 若a b c表示ph 则一定是a b c解析 由图示曲线知 a b c最大反应速率依次减小 故a可表示相对最适温度 相对最适ph或较大的酶浓度 答案 b 酶特性的实验探究1 比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验原理 实验步骤 实验结论 1 酶具有催化作用 2 酶具有高效性 同无机催化剂相比 酶的催化效率更高 应用指南 1 肝脏必须是新鲜的刚从活体动物中取出的 因为过氧化氢酶是蛋白质 放置久了会受到腐生细菌作用使组织中的酶分子数量减少或活性降低 将肝脏研磨成液 目的是使细胞内的过氧化氢酶充分释放出来 增大与h2o2的接触面积 2 实验现象不明显的原因 肝脏不够新鲜 h2o2溶液放置时间过长 3 h2o2具有一定腐蚀性 使用时不要让其接触皮肤 2 温度对酶活性的影响 实验原理 2 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 实验流程 1 取淀粉 淀粉酶分别放入试管 2 各自在所控制的温度下处理一段时间 3 淀粉与相应温度的淀粉酶混合 4 在各自所控制的温度下保温一段时间 5 滴加碘液 观察颜色变化 应用指南 1 本实验不宜选用过氧化氢酶催化h2o2分解 因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快 2 本实验不宜选用斐林试剂鉴定 温度是干扰条件 3 本实验中第 步一定不能颠倒顺序 否则会使实验失败 即先控制条件再混合 3 ph对酶活性的影响 实验原理 实验步骤 1 在 比较过氧化氢在不同条件下的分解实验 中 对实验的处理如表所示 对该实验的有关分析不正确的是 对该实验的有关分析不正确的是 a 在上表的实验处理中 研究了温度和催化剂两个自变量b 试管2中因为没有加入任何试剂 所以应为空白对照组c 若试管4和试管1组成对照实验 可说明酶具有催化作用d 若要研究酶的高效性 可选用的实验组合是试管4和试管3 解析 根据表格信息 试管1和试管2的变量为温度 试管3和试管4的变量为催化剂种类 二者均是自变量 其他因素如反应物浓度 ph等为无关变量 试管2虽没有添加任何试剂 但是温度与试管1不同 因此也是实验组 试管1和试管4的不同点为是否添加了酶 由此可以证明酶具有催化作用 试管3和试管4的不同点是催化剂的种类 酶或无机催化剂 因此可以证明酶的高效性 答案 b 2 已知淀粉酶可以水解淀粉为麦芽糖 蛋白酶可以水解蛋白质为多肽 为了研究酶之间的相互影响 某同学设计如下实验 实验中所涉及酶的化学本质都是蛋白质 请分析回答 1 该实验所依据的两个颜色变化原理是 a b 2 请简述双缩脲试剂的使用方法 3 实验过程中 试管1 2还要分别加入2ml的蒸馏水 其目的是 4 处预期的颜色变化为 理由是 解析 1 淀粉遇碘液变蓝色 蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应 2 双缩脲试剂使用方法 双缩脲试剂a液与双缩脲试剂b液要分开使用 双缩脲试剂b液加入要少量 若过多 溶液颜色会变成蓝色而不是紫色 3 实验设计要遵循等量原则 以避免加入量不同对实验结果的干扰 4 据表格分析 3号试管中 因淀粉酶的化学本质是蛋白质 和蛋白酶混合之后 被蛋白酶催化水解而丧失催化淀粉水解功能 因此3号试管中 淀粉依然存在 故加入碘液后呈蓝色 答案 1 淀粉遇碘液变蓝色蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应 2 先向试管中注入双缩脲试剂a液1ml 摇匀 再向试管中注入双缩脲试剂b液4滴 摇匀 最后观察试管内的颜色变化 3 保证各试管中液体的体积相同 防止液体体积的差异影响对颜色的观察 4 蓝色淀粉酶被蛋白酶分解 淀粉没有被水解 1 2011 海南卷 下列关于酶的叙述 正确的是 a 酶提供了反应过程所必需的活化能b 酶活性的变化与酶所处环境的改变无关c 酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失d 酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸 解析 酶能够降低化学反应的活化能 故a错 酶的活性受温度 酸碱度等外界因素的影响 故b错 过酸 过碱 温度过高都能使酶的结构发生改变 使酶的活性丧失 故c正确 酶分子在催化反应完成后仍保持活性 并不被降解成氨基酸 故d错 答案 c 2 2011 辽宁葫芦岛四校联考 下列有关酶的说法 错误的是 a 不是所有的酶都在核糖体上合成b 酶在化学反应前后自身化学性质不发生改变c 酶都是由活细胞产生的d 细胞环境是酶正常发挥催化作用的必要条件答案 d 3 2011 海南卷 某一不可逆化学反应 s p w 在无酶和有酶催化时均可以进行 当该反应在无酶条件下进行到时间t时 向反应液中加入催化该反应的酶 下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是 a 甲b 乙c 丙d 丁解析 酶能加快反应的进行 该反应不可逆 加入酶后使反应物很快反应掉 答案 d 4 2012 郑州模拟 下图表示在不同条件下 酶催化反应的速率 或生成物 变化 下列有关叙述中 不正确的是 a 图 虚线表示酶量增加一倍时 底物浓度和反应速率的关系b 图 虚线表示