专题三 ATP、物质出入细胞的方式、酶.ppt

1、专题三 ATP、酶 与物质出入细胞的方式,关于吸能反应与放能反应,放能反应：,吸能反应：,糖的氧化分解（呼吸作用）,光合作用、 蛋白质的合成、肌肉收缩等,ATP,直接能源,关于ATP,腺苷三磷酸,A P P P,1、中文名称： 2、结构简式： 3、分子构成：,腺嘌呤核糖核苷酸,细胞溶胶和线粒体,细胞呼吸,光合作用,叶绿体,物质运输 物质合成 细胞分裂 肌肉收缩 神经传导 生物电 ,碳反应,ATP的存在特点：含量少，转化快， 保持动态平衡。,ATP与ADP的转化是否表示化学上的可逆反应？为什么？,在叶绿体中，ATP 与ADP的运动方向如何？,高频考点突破,1ATP的形成途径,2ATP与ADP的相

2、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。,3与能量有关的知识归纳 (1)主要能源物质糖类。 (2)能源物质糖类、油脂、蛋白质。 (3)主要贮能物质油脂。 (4)直接能源物质ATP。 (5)根本能源光能。,即时应用(随学随练，轻松夺冠) 1下列关于ATP的叙述中，正确的是() AATP分子由1个腺嘌呤脱氧核苷酸和2个磷酸基团组成 B线粒体内大量合成ATP的部位是基质 C在剧烈运动时，肌细胞产生ATP的速率增加 D叶绿体内ATP的运输方向是基质类囊体薄膜,C

3、,下列有关ATP的叙述不正确的是() A能进行需氧呼吸的细胞不一定含有线粒体但一定含有相关的酶 BATP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,CATP的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”不是同一物质 D人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡 【尝试解答】D,互动探究(1)光反应产生的ATP能用于核糖体合成蛋白质吗？ (2)线粒体内产生的ATP能用于碳反应吗？ 【提示】(1)不能，光反应产生的ATP只用于碳反应。 (2)不能。,关于酶：酶的发现,1巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。 3毕希

4、纳：利用无细胞的酵母汁就可以进行酒精发酵，所以促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质，而不是酵母菌本身。 4萨姆纳尔：1926年用丙酮酸提取出了刀豆种子中的_，并证明了脲酶是_。 5切赫和奥特曼：20世纪80年代，发现少数_也具有催化功能。,酵母细胞,某些物质,关于酶：酶的发现,1、概念：,酶是活细胞产生的一类具有 生物催化作用的有机物。,绝大多数酶是蛋白质，少数的酶是RNA。,2酶是生物催化剂：酶具有促使反应物发生化学变化，本身却_的特点。受酶催化的反应物分子叫_。其反应过程是：酶与底物结合，形成_复合物，然后这个复合物会发生一定的形状变化，使底物变成产物并从复合物上脱落，同时酶分子又恢复原状。

5、,不发生化学反应,底物,酶底物,3酶催化作用的机理：降低化学反应的_。,活化能,极高,专一性,一种,少数几种,温度,pH,判断题 1.所有活细胞都能产生酶、酶只能在细胞内起作用 2.酶合成的场所是核糖体 3.所有酶的合成都包括转录和翻译两个过程 4.酶合成的原料是氨基酸，合成过程都有碱基互补配对,蛋白质,激素,酶,酶、激素和蛋白质的关系,A,B,C,2、酶的特性,（1）高效性 （2）专一性多样性 （专一性的物质还有哪些？） 激素、载体、抗体、tRNA,研究证明，酶促反应的速率与pH、温度、酶的浓度、底物的浓度、时间等有密切关系,由酶催化的化学反应称为酶促反应,1酶催化活性的表示方法 单位时间内

6、底物的减少量或产物的生成量。,高频考点突破,2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反应平衡所需时间，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。,3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。,4温度、pH影响酶活性的曲线 甲、乙两曲线表明： (1)在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。 (2)酶的催化能力的发挥

7、有一个最适pH，在低于最适pH时，随着pH的降低，酶的催化能力逐渐降低；高于最适pH时，随着pH的升高，酶的活性逐渐下降。 (3)过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。,5底物浓度 酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量和酶活性的限制。,6酶浓度 在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。,即使在最适温度和pH值的条件下，酶的催化能力也不是一成不变的，酶在“工作”了一段时间后会发生钝化现象，即催化能力开始下降，最后失去催化能力，因为任何蛋白质分

8、子都有一定的寿命。 这些严重钝化或失去催化能力的酶在细胞中水解酶的作用下会被分解成氨基酸，氨基酸可以再度合成蛋白质。,6、时间：,7影响酶活性的曲线分析,(1)纵坐标为反应物剩余量， 剩的越多，生成物越少， 反应速率越慢。 (2)图示pH7时，反应物剩余量最少，应为最适pH。 (3)当pH改变时，最适温度保持不变。 【易误警示】温度和pH是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的。 底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应的速率，并不影响酶的活性。,(2010年高考上海卷)下列有关人体中酶和激素的叙述正确的是() A酶和激素都是蛋白质 B酶和激素都与物质和能量代谢有关 C酶和激素都

9、由内分泌细胞分泌 D酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用 【尝试解答】B,C,(2010年高考上海卷)右图表示细胞中某条生化反应链，图中E1E5代表不同的酶，AE代表不同的化合物。据图判断下列叙述中正确的是(),A若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速度加快 B若E5催化的反应被抑制，则B积累到较高水平 C若E3的催化速度比E4快，则D的产量比E多 D若E1的催化速度比E5快，则B的产量比A多 【尝试解答】C,实验专题探究,一) 与酶有关的探究实验 1探究酶的专一性 (1)实验原理,(2)方法步骤及结果分析,由上述实验分析可知，淀粉酶只能催化淀粉水解，蔗糖酶只能催化蔗糖水解，说明酶具有专一性。,

10、【易误警示】证明酶的专一性实验中： 可用不同的底物作自变量，如下： 可用不同的酶作自变量，如下：,实战演练(专项提能，小试牛刀) 1(2010年北京东城区期末)某人进行有关酶特性的实验，操作如表所示。预计三支试管的颜色变化分别是(),A、变蓝；不变蓝 B、不变蓝；变蓝 C、均不变蓝 D、均为蓝色 解析：选A。,2下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验设计及结果。,注：“”表示有；“”表示无；*此行“”的多少表示颜色的深浅。 根据实验结果，以下结论正确的是() A蔗糖被水解成非还原糖 B上述反应的自变量为温度 C淀粉酶活性在40 比60 高 D淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性,B,高频考点突破,1

11、渗透系统的组成(如图)及条件,(1)需具备半透膜。半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。 (2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差，即物质的量浓度之差。,渗透作用 与植物的吸水和失水,考点三,2渗透作用发生的条件(溶质分子不能通过半透膜) (1)当S1浓度S2浓度时，由S2S1的水分子数多于由S1S2的水分子数，漏斗(S1)液面上升。 (2)当S1浓度S2浓度时，由S1S2的水分子数多于由S2S1的水分子数，漏斗(S1)液面下降。 (3)当S1浓度S2浓度时，由S1到S2的水分子与由S2到S1的水分子数相等，此时扩散达

12、到动态平衡，漏斗(S1)液面保持不变。,【易误警示】若溶质分子能通过半透膜，则先是浓度高的一侧液面升高，随后另一侧液面上升，最后达到渗透平衡。 上图中，在达到渗透平衡后，只要存在液面差h，则S1溶液的浓度仍大于S2溶液的浓度。,C,3渗透作用原理的应用 (1)验证渗透作用发生的条件 具有半透膜：,具有浓度差：,(2)比较不同溶液浓度大小,4植物细胞是一个渗透系统 (1)原生质层(选择透性)相当于半透膜 (2)细胞液与外界溶液具有浓度差 由以上两点可知，植物细胞构成一个渗透系统。,即时应用(随学随练，轻松夺冠) 1如图所示，烧杯内装有蒸馏水，下部封有半透膜的长颈漏斗内装有淀粉和食盐溶液，漏斗颈内

13、的液面与烧杯内蒸馏水的液面相同。过一段时间后用碘水和硝酸银溶液分别检测蒸馏水中的物质。整个实验过程中所观察到的现象是(),漏斗颈内的液面下降 漏斗颈内的液面上升 烧杯内的液体遇硝酸银溶液有白色沉淀生成 烧杯内的液体遇碘水变蓝 AB C D,B,解析：选B。淀粉是大分子物质，不能透过半透膜，使漏斗内与烧杯中蒸馏水之间渗透压不平衡，水分子通过半透膜进入漏斗，使其液面上升；烧杯内的水中无淀粉，遇碘也不变蓝。食盐溶液中的离子可以透过半透膜，所以烧杯内的液体遇硝酸银溶液有白色沉淀生成。,物质进出细胞的方式,扩散、易化扩散和主动转运的比较,考点四,高频考点突破,物质出入细胞的方式 实例及影响因素 1.被动

14、转运 (1)扩散:物质由高浓度低浓度。如O2、CO2、 甘油、乙醇、苯、水、脂溶性维生素等。见下图。 影响转运速度的因素:浓度差或分压差。 (2)易化扩散:物质由高浓度低浓度,需载体、不需能 量。说明:易化扩散速率快，但质膜上的载体蛋白具 有饱和性。如下图: 影响转运速度的因素: 浓度差和载体种类、数量。,2.主动转运 (1)一般情况,物质由低浓度高浓度,需载体、能量。 若物质由低浓度高浓度，则必为主动转运，但主 动转运不一定都是由低浓度高浓度。如葡萄糖、 氨基酸等有机小分子和各种离子(矿质离子、有机 基团)。 (2)意义:主动地选择吸收所需要的营养物质,排出 新陈代谢产生的废物和对细胞有害的

15、物质,对完成 各项生命活动有重要作用。,拓展提升 影响主动转运的因素 (1)载体蛋白的种类和数量,它决 定所转运的物质种类和数量。载 体具有饱和性:当细胞膜上的载体 已达饱和时,细胞吸收该载体运载 的物质的速度不再随物质浓度增大而增大。主动转运 中物质运输的方向可以逆浓度梯度运输，也可以顺浓 度梯度运输,如A图。 (2)能量,凡是影响细胞内产生能量的因素,都能影响 主动转运,如氧气浓度、温度等,如B图。,(3)主动转运速度还与物质浓度有关。它们的关系可用 C 图表示。 3.胞吞作用和胞吐作用:大分子和颗粒性物质进出细胞 （结构基础？特点？）,练一练 科学家在研究细胞膜转运物质时发现有下 列四种

16、关系,分别用四种曲线表示：在研究具体的 物质X时,发现与曲线和相符,试问:细胞膜运 输物质X的方式是 ( ) A.主动转运 B.简单扩散 C.胞吞和胞吐 D.无法判断,A,【易误警示】同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同，如红细胞吸收葡萄糖为易化扩散，小肠细胞吸收葡萄糖则是主动转运。 在跨膜运输方式中，只有主动转运需要能量，且能逆浓度梯度运输。,(2010年高考上海卷)如图表示一种物质的跨膜运输方式，下列叙述中正确的是(),A该膜中载体也能运输蔗糖 B碘以该方式进入海带细胞 C该方式不会出现饱和现象 D该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时 【尝试解答】D,【解析】从图中得出，该过程需

17、要载体蛋白协助，不需要能量，属于被动转运中的易化扩散，只能进行顺浓度梯度运输，D项正确。载体蛋白具有特异性，因此载体蛋白只能运输一种或一类化合物，A项错；碘进出细胞的方式为主动转运，B项错；细胞膜上载体蛋白的数量是有限的，所以易化扩散和主动转运过程均存在一个最大运输速率，C项错。,【探规寻律】(1)据分子大小判断 (2)根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动转运。,实验专题探究,二) 植物细胞的吸水和失水的实验探究及应用 1实验原理 成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，细胞液具有一定的浓度，能够渗透失水和吸水。 2实验流程,3质壁分离的原因分析,4实验结论 成熟植物细胞能与外界

18、溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。,5,植物细胞质壁分离与复原的应用,(1),判断细胞的死活,(2),测定细胞液浓度范围,(3),比较未知浓度的溶液浓度大小,(4),比较不同植物细胞的细胞液浓度,(5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液) 成熟植物细胞不同种类溶液,【探规寻律】(1)从细胞角度分析 具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。 死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。 (2)从溶液角度分析,在溶质可穿膜的溶液中细胞会发生先质壁分离后自动复原现象。 在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁

19、分离现象，不能自动复原。 在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，但会因过度失水而死亡不再复原。,变式训练(2011年台州中学第一次考试)某同学在做植物细胞质壁分离实验时，观察到紫色洋葱表皮细胞的中央液泡逐渐缩小，这说明() A洋葱表皮细胞是活细胞 B细胞液的溶质透出细胞 C蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度 D细胞壁收缩导致中央液泡失水,A,解析：选A。植物细胞质壁分离实验中，由于蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，又因为原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，所以可观察到紫色洋葱表皮细胞的中央液泡逐渐缩小。细胞膜和液泡膜是选择透过性膜，细胞液的溶质不能透出细胞。如果洋葱表皮细胞失活，原生质层失去选择透过性，细胞不能质壁分离。所以选A。,视角3 突破易错疑点,实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液，本尼迪特试剂、试管、37 恒温水浴锅、沸水浴锅。 (1)若“”代表加入适量的溶液，“”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下