高考生物复习第3单元细胞的能量供应和利用第1讲酶和ATP市赛课公开课一等奖省名师课获奖课件

走向高考·生物路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·高考总复习1/98细胞能量供给和利用必修一第三单元2/98第一讲酶和ATP第三单元3/98基础回顾2考点突破3课时作业4考纲要求14/98考纲要求5/981．酶在代谢中作用(Ⅱ)。2．ATP在能量代谢中作用(Ⅱ)。3．试验：探究影响酶活性原因。6/98基础回顾7/98一、降低化学反应活化能酶1．酶在细胞代谢中作用(1)细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多__________。是细胞生命活动基础。(2)活化能：分子从________转变为轻易发生化学反应_______状态所需要能量。化学反应常态活跃8/98蛋白质RNA氨基酸核糖核苷酸核糖体催化活化能9/983.酶特征(1)________：酶催化效率大约是无机催化剂107～1013倍。(2)专一性：一个酶只能催化___________化学反应。(3)作用条件较温和：在__________________条件下，酶会变性失活。巧学妙记酶起源与特征：活细胞内来合成，降低化能是本事，高效专一需温和，催化反应属它行。高效性一个或一类高温、过酸、过碱10/98二、细胞能量“通货”——ATP1．结构简式______________，其中“A”代表________，“～”代表___________。2．ATP与ADP相互转化反应式________________________。A－P～P～P腺苷高能磷酸键11/983．ATP主要功效细胞内一个________________，是细胞生命活动所需能量_________。4．ATP主要起源(1)动物、人、真菌和大多数细菌_________。(2)绿色植物__________和____________。高能磷酸化合物直接起源呼吸作用呼吸作用光合作用12/9813/981．甲、乙两种酶用同一个蛋白酶处理，酶活性与处理时间关系如右图所表示，请思索：(1)甲、乙两种酶化学本质是否相同？(2)乙酶活性改变机制是什么？[提醒]

(1)观察曲线图可知，甲酶活性一直保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶降解，则甲酶化学本质不是蛋白质而是RNA，乙酶能被蛋白酶破坏活性降低，则乙酶为蛋白质。(2)乙酶被降解过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。14/982．与动物相比，绿色植物ATP合成场所及其合成ATP在用途上有何不一样之处？[提醒]

与动物相比，ATP合成场所除线粒体外，绿色植物还可在叶绿体类囊体膜上产生ATP，但此处产生ATP只可用于还原C3化合物，不可用于其它生命活动。15/9816/98(4)酶形成都要经过核糖体合成、内质网和高尔基体加工等几个阶段。()(5)ATP脱去两个磷酸基团后是RNA基本组成单位。()(6)ATP水解为ADP释放能量来自于高能磷酸键。()(7)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP含量难以到达动态平衡。()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√(7)×17/9818/98A．ab段表示在无催化剂条件下，物质A生成物质P需要活化能B．若将酶改为无机催化剂催化该反应，则a高度将降低C．若仅增加反应物A量，则图中曲线原有形状均发生改变D．若曲线Ⅱ为最适酶促条件下曲线，改变酶促条件后，a高度将降低答案A19/98解析活化能是指分子从常态转变为轻易发生化学反应活跃状态所需能量，图中a段是有酶催化时物质A生成物质P所需活化能，ab段是无催化剂作用时所需活化能；若将酶改为无机催化剂时，反应所需活化能将增大，a高度将增加；增加反应物A量，只是加紧反应速率，曲线形状不发生改变；改变酶促反应条件，反应所需活化能不变，a高度不变。20/98答案A解析反应前后酶数量和性质均不变，故为①。21/9822/98解析本题考查了酶合成场所、特征及作用原理。有些酶是生命活动所必需，比如与呼吸作用相关酶，在分化程度不一样细胞中都存在，A正确；造成酶空间结构发生破坏变性原因有：过酸、过碱、高温等，低温只能降低酶活性，不会破坏酶结构，B错误；酶作用实质即为降低反应所需活化能从而提升反应速率，C正确；酶是蛋白质或者RNA，本身是催化剂，也可作为底物被蛋白酶或者RNA酶降解，D正确。23/98试验编号探究课题选取材料与试剂①温度对酶活性影响过氧化氢溶液、新鲜肝脏研磨液②温度对酶活性影响新制淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液③pH对酶活性影响新制蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液④pH对酶活性影响新制淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂24/98A.试验① B．试验②C．试验③ D．试验④答案B解析经过探究温度、pH对酶活性影响试验设计，考查学生试验分析能力。过氧化氢受热会加紧分解，不宜用于探究温度对酶活性影响；溶液pH会影响淀粉水解，而且碘液可与碱反应，斐林试剂可与酸反应，不宜用淀粉酶探究pH对酶活性影响；所以普通用过氧化氢酶探究pH对酶活性影响，用淀粉酶探究温度对酶活性影响，所以A、C、D错误。25/98答案D解析了解ATP结构、功效、特点是解题关键。ATP是细胞内直接能源物质，含量少，但能与ADP快速地转化，用以维持生命活动需要，ATP不是储能物质。26/98考点突破27/981．酶本质和作用酶本质和作用内容解释产生部位活细胞内产生除哺乳动物成熟红细胞外，其它细胞都能产生酶作用场所可在细胞内、细胞外、生物体外发挥作用可在生物体外发挥作用，但不能来自于体外，只能由细胞合成28/98内容解释酶本质大多数酶是蛋白质，少数是RNA合成原料是氨基酸或核糖核苷酸酶功效生物催化剂酶只起催化功效，且反应前后酶数量和化学性质不变作用机理降低化学反应活化能酶不能提供能量酶特征①高效性②专一性③作用条件较温和①相对于无机催化剂而言，酶催化效率非常高②一个酶只能催化一个或一类化学反应③高温、强酸、强碱都会使酶发生变性失活29/982.酶化学本质试验验证(1)证实某种酶是蛋白质试验组：待测酶液＋双缩脲试剂→是否出现紫色反应对照组：已知蛋白质溶液＋双缩脲试剂→出现紫色反应(2)证实某种酶是RNA试验组：待测酶液＋吡罗红染液→是否展现红色。对照组：已知RNA溶液＋吡罗红溶液→出现红色。(3)利用酶专一性原理来证实30/983．酶作用特点(1)酶不能改改变学反应平衡点，只能改变到达平衡点时间；(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，酶和其它物质一样也需要更新；(3)有酶存在于细胞外(如消化酶)，有存在于细胞内(如呼吸酶)。31/98[高考警示]酶作用机理酶和其它催化剂均能降低化学反应活化能，分析以下：(1)图中ac和bc段分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要活化能。(2)若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热方法不能降低活化能，但会提供活化能。32/9833/98解析绝大多数酶是蛋白质，在体内不能贮存，所以要不停更新。温度过高会使酶失活。酶能够在细胞内、细胞外、体外发挥催化作用。只要是活细胞(哺乳动物成熟红细胞除外)就能够合成酶，酶合成场所主要是核糖体，有是在细胞核中，所需原料为氨基酸或核糖核苷酸。酶催化作用含有专一性，故对底物有严格选择性。酶作用本质是降低化学反应活化能。低温和高温均可使酶活性降低，但机理不一样，低温只是抑制酶活性，不会使酶变性失活，而一定高温会使酶活性降低，温度过高会使酶变性失活。答案A34/9835/98解析激素不都是经过影响靶细胞内酶活性来调整细胞代谢，激素作用机理各不相同，有作用于细胞膜，改变细胞膜通透性或者改变膜蛋白质含量等；有作用于细胞核，影响基因表示等。有在细胞质中经过改变酶活性来调整细胞代谢，比如抗利尿激素，A项错误；代谢终产物能够经过反馈来调整相关酶活性，进而调整代谢速率，B项正确；同一个体各种体细胞中酶种类也不尽相同，C项错误；对于一个细胞来说，酶种类和数量会发生改变，比如细胞衰老，D项错误。答案B36/98[技巧点拨]比较酶与激素37/981．酶高效性曲线(1)与无机催化剂相比，酶催化效率更高。(2)酶只能缩短到达化学平衡时间，不改改变学反应平衡点。(3)酶只能催化已存在化学反应。与酶相关曲线和图形分析38/9839/9840/9841/9842/98①甲图：在其它条件适宜、酶量一定情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加紧，但当底物到达一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。②乙图：在底物充分、其它条件适宜情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。43/9844/98A．图①虚线能够表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率关系B．图②虚线能够表示增加酶浓度，其它条件不变时，生成物量与反应时间关系C．图③不能表示在反应开始一段时间内，反应速率与反应时间关系D．若图②中实线表示Fe3＋催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶催化效率45/98解析在适宜条件下，增加酶量(或浓度)，能够提升酶促反应速率，缩短酶促反应抵达平衡所需时间，故图①中虚线可表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率关系，图②中虚线可表示增加酶浓度，其它条件不变时，生成物量与反应时间关系；在酶促反应过程中，伴随反应时间延长，底物逐步降低，反应速率逐步降低，能够用图③表示；酶含有高效性，过氧化氢酶催化效率比Fe3＋催化效率高，故若图②中实线表示Fe3＋催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶催化效率。答案C46/9847/98解析题图能够反应温度和pH对酶促反应速率影响，不过影响酶促反应速率原因不但包含温度和pH，还有酶浓度等。在底物充分条件下，增大酶浓度，能够提升反应速率，所以A、C正确，B错误。题图显示，该酶最适pH为2(强酸性环境)左右，所以这种酶可能是胃蛋白酶，而不会是唾液淀粉酶，D正确。答案B48/98[技巧点拨]“四看法”分析酶促反应曲线一看两坐标轴含义：分清自变量与因变量，了解两个变量关系。二看曲线改变：利用数学模型法观察同一条曲线升、降或平改变，掌握变量改变生物学意义。如在分析影响酶促反应速率原因时，普通情况下，生成物量未到达饱和时，限制原因是横坐标所表示原因，当到达饱和后，限制原因是除横坐标所表示原因之外其它原因。三看特殊点：即曲线起点、终点、顶点、转折点、交叉点等五点，了解特殊点意义。四看不一样曲线改变：了解曲线之间内在联络，找出不一样曲线异同及改变原因。49/98ATP结构、功效及相互转化50/9851/983．ATP与ADP相互转化52/9853/984．细胞内产生与消耗ATP生理过程转化场所常见生理过程细胞膜消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐细胞质基质产生ATP：细胞呼吸第一阶段消耗ATP：细胞内生命活动，如物质运输叶绿体产生ATP：光反应消耗ATP：暗反应和本身DNA复制、转录，蛋白质合成等线粒体产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段消耗ATP：本身DNA复制、转录，蛋白质合成等核糖体消耗ATP：蛋白质合成细胞核消耗ATP：DNA复制、转录等54/9855/9856/98A．图甲中A代表腺苷，b、c为高能磷酸键B．图乙中进行①过程时，图甲中c键断裂并释放能量C．ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用含有高效性D．夜间有O2存在时，图乙中过程②主要发生在线粒体解析A项中A代表是腺嘌呤；ATP水解普通是远离A高能磷酸键断裂，也就是c键；酶催化作用高效性可使ATP与ADP进行快速转化。夜间有O2存在时，ATP合成主要场所是线粒体。答案A57/9858/98解析细胞内ATP与ADP含量极少且保持相对稳定；ATP分子结构中含有一个普通磷酸键和两个高能磷酸键，易断裂也易形成是高能磷酸键；有丝分裂后期着丝点分裂并非纺锤丝牵引所致。答案B59/9860/98(1)ATP结构中A为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。(2)DNA结构中A为腺嘌呤脱氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。(3)RNA结构中A为腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成。(4)核苷酸结构中A为腺嘌呤。可见，它们共同点是都含有腺嘌呤。61/981．对比法——验证酶高效性和专一性(1)验证酶高效性①设计思绪：验证酶高效性方法是“对比法”，即经过对不一样类型催化剂(主要是与无机催化剂作比较)催化底物反应速率进行比较，得出结论。试验：酶特征试验探究62/98②设计方案63/9864/98(2)验证酶专一性①设计思绪验证酶专一性方法也是“对比法”，常见有两种方案：底物相同但酶不一样或底物不一样但酶相同，最终经过观察酶促反应能否进行得出结论。65/98②设计方案项目方案一方案二试验组对照组试验组对照组材料底物相同(等量)与酶相对应底物另外一种底物试剂与底物相对应酶另外一个酶同一个酶(等量)现象发生反应不发生反应发生反应不发生反应结论酶含有专一性酶含有专一性66/9867/982．梯度法——探究酶最适温度和最适pH(1)设计思绪惯用“梯度法”来探究酶最适温度(或pH)，设计试验时需设置一系列不一样温度(或pH)试验组进行相互对照，最终依据试验现象得出结论：酶促反应时间最短一组所处温度(或pH)即最适温度(或pH)。相邻组间差值(即梯度值)越小，测定最适温度(或pH)就越准确。尤其注意：在设计试验过程中，依据“单一变量标准”，除自变量(如温度或pH等)成等差数列相互对照外，其它全部没有关变量都必须相同(包含材料大小、质量、生长情况等)。68/98(2)设计方案组别编号12…n试验材料等量同种底物pHa1a2…an温度T1T2…Tn衡量指标相同时间内，各组酶促反应中生成物量多少，或底物剩下多少试验结论生成物量最多一组，或底物剩下最少一组所处温度(或pH)为最适温度(或pH)69/9870/98②pH对酶活性影响序号试验操作内容试管1试管2试管31注入等量过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴2注入等量不一样pH溶液1mL蒸馏水1mL5%HCl1mL5%NaOH3注入等量3%过氧化氢溶液2mL2mL2mL4观察试验现象有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生5将点燃卫生香插入试管内液面上方燃烧猛烈燃烧较弱燃烧较弱71/98[高考警示]影响酶活性试验探究中注意事项(1)探究温度对酶活性影响①试验室使用α－淀粉酶最适温度为60℃。②本试验不宜选取H2O2酶，因为H2O2本身在不一样温度下分解速度不一样。③在温度对酶活性影响试验中，只能利用碘液检测底物，不能利用斐林试剂检验产物生成，因为利用斐林试剂检测时需水浴加热到50～65℃，造成低温下试验组因为温度改变，影响试验结果。72/98④设计试验程序时，不能将底物和淀粉酶液先混合再控制温度，不然在温度未到达所预设温度时酶已发生作用。(2)探究pH对酶活性影响①试验程序中2、3步一定不能颠倒，不然试验失败。②本试验中也可将过氧化氢酶和H2O2分别调至同一pH再混合，以确保反应一开始便到达预设pH。③本试验不宜选取淀粉酶催化淀粉水解，因为淀粉酶催化底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。73/9874/9875/98(2)试验步骤：①按照上表中设计，取试管、加溶液；②___________________________________________；③___________________________________________；④___________________________________________；(3)结果预测：_________________________________。(4)结论：_____________________________________。(5)在上述试验中，假如仅将37℃恒温水浴锅温度调到20℃，而在其它条件不变情况下重做上述试验，试管中出现颜色会比37℃时浅，其原因是___________________。76/98解析该题是要验证蔗糖酶和淀粉酶催化作用含有专一性，所以应遵照对照性标准、科学性标准和单一变量标准。(1)所以表格中所填内容以下：77/98(2)试验步骤：①按照上表中设计，取试管、加溶液。②将上述溶液混合均匀，在37℃恒温水浴锅中保温适当初间。③取出试管，分别加入适量斐林试剂，混合均匀，再在沸水浴中保温一定时间。④观察现象并统计试验结果。78/98(3)应该在只有含蔗糖和蔗糖酶溶液甲试管以及含淀粉和淀粉酶溶液乙试管出现砖红色沉淀，其它试管不应该出现砖红色沉淀。(4)结论：说明酶催化作用含有专一性。(5)假如将37℃恒温水浴锅温度调到20℃，因为20℃低于酶最适温度，酶活性会下降，水解产生还原糖少，所以出现砖红色试管中颜色会比37℃时浅。79/9880/98(2)②混匀，37℃恒温水浴一段时间③取出试管，分别加入适量斐林试剂，混匀，沸水水浴一段时间④观察试验现象并统计试验结果(3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液试管，以及含淀粉和淀粉酶溶液试管中出现砖红色沉淀，其它试管中不出现砖红色沉淀(4)酶催化作用有专一性(5)20℃低于酶最适温度，酶活性低，水解产生还原糖少81/98[技巧点拨]与酶相关试验设计“主关键点”(1)验证或探究酶含有高效性：高效性是一个比较性概念，是指与无机催化剂相比含有高效性。所以应设置酶与无机催化剂对同一反应催化效率对照。用酶和蒸馏水作对照，可用来验证酶含有催化功效。(2)验证或探究酶含有专一性：专一性是指一个酶只能催化一个或一类化学反应。所以验证或探究酶含有专一性应设置一个酶对不一样化学反应催化效果对照。可用同一底物、两种不一样酶，也可用不一样底物、同一个酶来验证或探究。82/98(3)验证或探究温度对酶活性影响：自变量是温度，应设置含有一定梯度多个不一样温度条件，比较某种酶催化效率。普通最少应设置“低温、适温、高温”三个指标。(4)验证或探究pH对酶活性影响：自变量是pH，应设置含有一定梯度多个不一样pH条件，比较某种酶催化效率。普通最少应设置“低pH、最适pH、高pH”三个指标。注意胃蛋白酶最适pH约为1.5。(5)验证某种酶化学本质是蛋白质：蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应，也可用蛋白酶水解方法使酶失活来证实。83/98思维导图84/98关键点强记1．加热使反应物取得了能量，加紧反应速率。2．同无机催化剂相比，酶降低活化能作用更显著，因而催化效率更高。3．酶是活细胞产生含有催化作用有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。4．酶含有专一性和高效性，作用条件较温和。85/985．低温抑制酶活性，但不破坏酶分子结构。6．高温、过酸、过碱都会造成酶分子结构破坏而永久失去活性。7．ATP是为细胞生命活动提供能量直接能源物质。8．细胞内ATP与ADP相互转化能量供给机制，是生物界共性。86/9887/98答案D解析了解酶本质和生理作用是解题关键。少数酶是RNA，其合成过程不需要核糖体，A错误；酶是在细胞内合成，经过胞吐排出细胞，不会经过胞吞进入细胞，B错误；DNA酶能催化DNA分子水解成脱氧核苷酸，C错误；胃蛋白酶最适pH约为1.5，在小肠中会失去活性，D正确。88/9889/98答案B解析此题中酶量是定值，反应物浓度为自变量。A点表示当反应物浓度一定时反应速率到达最大值。A点前限制原因为反应物浓度