高考生物一轮复习 专题4 酶和ATP课件.ppt

专题4酶和atp 高考生物 考点一酶 知识清单 一酶的本质及生理作用 二酶的特性1 高效性 酶的催化效率大约是无机催化剂的107 1013倍 2 专一性 每一种酶只能催化一种或一类化学反应 3 作用条件较温和 在最适温度和ph条件下 酶的活性最高 高 温 过酸 过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活 低温条件下酶的活性很低 但空间结构稳定 三影响酶促反应速率的因素1 酶的活性 影响酶活性的外界因素主要有温度和ph 2 酶的浓度 底物充足时 与酶促反应速率成正比 3 反应物 底物 浓度 既影响酶促反应速率 又影响生成物的量 1 有关酶理解的6个易错点 例1 2015海南单科 15 2分 关于人体内激素和酶的叙述 错误的是 a 激素的化学本质都是蛋白质b 酶可以降低化学反应的活化能c 高效性是酶的重要特性之一d 激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢 解析本题考查激素和酶的相关知识 激素的化学本质并非都是蛋白质 如性激素为固醇类物质 a错误 酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能 b正确 酶具有高效性 专一性等重要特性 c正确 激素具有调节作用 激素与靶细胞结合后 可以调节靶细胞的代谢 d正确 答案a 知能拓展归纳比较 酶 与 激素 2 生物对照实验中3个变量和5个原则 实例 比较过氧化氢在不同条件下的分解实验 例2 2017河北衡水中学上学期二调 14 下图表示 比较过氧化氢在不同条件下的分解实验 相关分析合理的是 a 本实验的自变量是不同的催化剂b 本实验的无关变量有温度和酶的用量等c 分析1号 2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能d 1号与3号 1号与4号可分别构成对照实验 解析本实验的第2组并没有加入催化剂 自变量应为不同的处理条件 a错误 温度也为该实验的自变量之一 b错误 加热不能降低活化能 但可为反应提供能量 从而使反应加快 c错误 1号与3号对照证明了fe 3具有催化作用 1号与4号对照证明了过氧化氢酶具有催化作用 d正确 答案d 方法1 四看法 分析酶促反应曲线 方法技巧 1 ca段的含义是在无催化剂的条件下 反应所需要的活化能 2 ba段的含义是酶降低的活化能 3 若将酶催化改为无机催化剂催化该反应 则b值在纵轴上将向上移动 1 表示酶作用机理的曲线 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时间 不改变化学反应的平衡点 2 表示酶高效性的曲线 3 表示酶的专一性的模型 1 物理模型 锁 钥学说 图中所示的化学反应为 be f 酶和被催化的反应物分子都有特定的结构 物质c d不能被酶a催化分解 2 数学模型 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 说明酶b不能催化底物a的反应 1 甲 乙 丙三图的时间t0 t1和t2是一致的 2 随着反应的进行 反应物因消耗而减少 生成物因生成而增多 3 t0 t1段 因反应物较充足 所以反应速率较高 反应物消耗较快 生成物生成也较快 t1 t2段 因反应物含量较少 所以反应速率降低 反应物消耗较慢 生成物生成也较慢 t2时 反应物被消耗干净 生成物也不再增加 此时反应速率为0 4 酶促反应中的关系曲线 5 表示影响酶促反应因素的曲线 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 酶的分子结构未遭到破坏 温度升高可恢复活性 不同酶的最适ph可以不同 如图乙中的胃蛋白酶和胰蛋白酶 从丙图可以看出 反应溶液温度的变化不影响酶作用的最适ph 同理 反应溶液ph的变化也不影响酶作用的最适温度 2 底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响 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的增加而加快 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 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 例3 2017江苏无锡上学期期中 19 如图为用同一种酶进行的不同实验结果 下列有关叙述正确的是 a 本实验研究的酶是淀粉酶b 图1曲线是研究该酶具有高效性的结果c 实验结果表明 该酶活性的最适温度是30 最适ph是7d ph 2与温度为20 条件下酶活性减弱的原因不同 解析根据图3可知该酶可催化麦芽糖的分解 可确定该酶为麦芽糖酶 a错误 证明酶的高效性应与无机催化剂相比较 图1曲线是研究温度影响酶活性的结果 b错误 实验结果表明该酶的最适ph是7 最适温度是30 左右 但不能确定最适温度就是30 c错误 强酸 ph 2 可破坏酶的空间结构 使酶失活 而20 的温度只是抑制了酶的活性 酶的空间结构未被破坏 所以两者条件下酶活性减弱的原因不同 d正确 答案d 思维点拨对反应速率影响因素的理解由上图可以看出 影响反应速率的因素主要有 1 反应物的浓度 2 酶的活性 受温度 ph 酶的抑制剂等因素的影响 3 酶的浓度 4 无机催化剂或酶的激活剂等 方法2 对照实验法 设计酶的相关实验1 试剂检测法 探究酶的化学本质2 对比实验法 探究酶的催化作用对照组 反应物 清水 反应速率慢或无反应 实验组 反应物 等量的相应酶溶液 反应速率快 3 对比实验法 探究酶的高效性对照组 反应物 无机催化剂 反应速率慢 实验组 反应物 等量酶溶液 反应速率快 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 4 对比实验法 探究酶的专一性 1 设计思路一 换反应物不换酶实验组 反应物 相应酶溶液 反应物被分解 对照组 另一反应物 等量相同酶溶液 反应物不被分解 2 设计思路二 换酶不换反应物实验组 反应物 相应酶溶液 反应物被分解 对照组 相同反应物 等量另一种酶溶液 反应物不被分解 5 梯度法 探究影响酶活性的因素 温度或ph 1 探究温度对酶活性影响的实验设计思路方案一 以唾液淀粉酶为例 方案二 此方案可探究酶的适宜温度 2 探究ph对酶活性影响的实验设计思路方案一 以h2o2酶为例 方案二 此方案可探究酶适宜的ph 知能拓展有关酶活性实验探究中的 五不宜 1 反应物和酶的选择方面 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会分解 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 所以不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料 常选用h2o2和过氧化氢酶 2 检测时试剂的选择方面 研究温度对酶活性影响的实验时 鉴定淀粉是否分解用碘液 不宜选用斐林试剂 因为斐林试剂需水浴加热 而该实验中需严格控制温度 若物质反应前后均能与试剂发生反应 例如麦芽糖以及其水解后形成的葡萄糖均能与斐林试剂反应 再如蛋白质以及其水解后形成的多肽均能与双缩脲试剂反应 此类试剂不宜选用 若物质反应前后均不能与试剂反应 例如蔗糖以及其水解后的单糖均不能与碘液反应 此类试剂也不宜选用 例4 2017山东淄川一中第一次月考 25 为了探究温度 ph对酶活性的影响 下列实验设计合理的是 a 实验 b 实验 c 实验 d 实验 解析过氧化氢在高温下易分解 因此不能用过氧化氢作为底物来探究温度对酶活性的影响 a错误 可以利用新制的淀粉酶溶液 可溶性淀粉溶液 碘液来探究温度对酶活性的影响 b正确 根据酶的专一性 蔗糖酶不能使淀粉水解 c错误 淀粉在酸性条件下易分解 因此不能用淀粉作为底物探究ph对酶活性的影响 d错误 答案b 考点二atp 一atp的结构与功能1 组成元素 c h o n p 2 中文全称 三磷酸腺苷 简称atp 3 分子结构 1 结构简式 a p p p 其中 a 代表 腺苷 代表 高能磷酸键 p 代表 磷酸基团 2 特点 远离腺苷的高能磷酸键易水解释放能量 也易接受能量而重新形成 4 主要功能 atp是生命活动的 直接能源物质 5 拓展辨析 写出下列物质中 a 的含义 1 atp中的 a 代表 腺苷 由腺嘌呤和核糖组成 2 dna中的 a 代表 腺嘌呤脱氧核苷酸 由一分子腺嘌呤 一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成 3 rna中的 a 代表腺嘌呤核糖核苷酸 4 核苷酸中的 a 代表腺嘌呤 二atp与adp的相互转化1 atp的合成 1 合成atp的生理过程 光合作用和细胞呼吸 2 合成atp的场所 细胞质基质 线粒体 叶绿体 3 atp合成的反应式 adp pi 能量atp 2 转化特点 atp在细胞内含量很少 代谢旺盛的细胞内atp含量不会 会 不会 明显增加 atp与adp之间的转化速度会 会 不会 明显加快 以满足细胞对能量的需求 1 atp的分子结构 1 结构式 2 结构特点 1分子腺苷 2分子高能磷酸键 3分子磷酸基团 3 atp的一个高能磷酸键水解 形成adp 二磷酸腺苷 两个高能磷酸键水解 形成amp 一磷酸腺苷 即为构成rna的基本单位之一 2 atp和adp的相互转化过程比较 知能拓展atp理解的4个误区 1 atp与adp相互转化不可逆 atp与adp的相互转化 从物质方面来看是可逆的 从酶 进行的场所 能量方面来看是不可逆的 2 atp是与能量有关的一种物质 不可等同于能量 atp是一种高能磷酸化合物 高能磷酸键水解时能够释放出高达30 54kj mol的能量 3 误认为细胞中含有大量atp 事实上 细胞中atp含量很少 只是atp与adp转化非常迅速 无论是饱食还是饥饿时 atp与adp含量都保持动态平衡 4 误认为atp转化为adp不消耗水 atp转化为adp又称为 atp的水解反应 这一过程需atp水解酶的催化 同时也需要消耗水 蛋白质 脂肪 淀粉等的水解也都需要消耗水 3 atp产生量与o2供给量的关系分析 4 细胞内产生与消耗atp的生理过程 例5 2018黑龙江大庆实验中学期初考 5 用 表示atp上三个磷酸基团所处的位置 a p p p 下列相关叙述不正确的是 a atp的 位磷酸基团脱离 剩余部分可用于基因的转录b atp的 位磷酸基团脱离 剩余部分可用