2010生物二轮复习课件：酶与ATP高考资源网.ppt

1、1,专题二 细胞的代谢,第一讲 酶与ATP,一、酶的本质及作用 1.酶的本质 （1）来源： 产生。 （2）作用：具有 。 （3）成分：绝大多数是 ，少数为 。 2.酶的作用原理 （1）酶与无机催化剂的催化作用原理相同，都是 。 （2）同无机催化剂相比，酶降低 的作用更显著。,活细胞,催化作用,蛋白质,RNA,低反应的活化能,活化能,降,2,二、酶的特性 1.ATP和ADP能快速转化的一个重要原因是酶具有 。 2.生物体内各种复杂的代谢反应之所以能有条不紊地进行，与酶的 有关，每种酶只能催化一种或一类化学反应。 3.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 的条件下，都会导致酶的空间

2、结构遭到破坏，使酶永久失活；而在低温条件下，酶的活性降低，但不会失活。,高效性,专一性,过酸、过碱或温度过高,3,三、ATP的结构、功能及与ADP的相互转化 1.ATP的结构与功能 （1）ATP的结构简式是 ，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，代表 。 （2）ATP是生物体进行各项生命活动的直接能源物质。 2.ATP与ADP的相互转化,APPP,高能磷酸键,酶,酶,细胞质基质,叶绿体,光合作用,高能磷酸键,4,考点一 与酶有关的实验的设计思路总结,5,6,注意 高考考查此知识时常以实验的形式出现，解答时需首先明确实验目的，在确定实验设计思路后，选择准确的实验衡量标准。,（08广东卷）生产中使用的

3、普通淀粉酶的最适温度 在4060之间，而极端耐热淀粉酶在100仍能保持 较高的活性，因此具有更为广泛的应用前景。某同学正 在设计一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影响， 其中有些问题需要你的帮助。 （1）此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑 、 及 等因素。 （2）在此实验中，因变量可以用碘液和斐林试剂检 测，两种试剂各与何种物质发生颜色反应？检测的是底 物还是产物？ 。,7,（3）假设实验结果如下表，请在所给出的坐标纸上绘图反映实验结果：,8,解析 酶的活性受多方面因素的影响，简单地说影响因素有：酶和底物的浓度以及他们之间的相对浓度（即它们数量的比例）、温度、pH、激活剂、抑制剂等，实验

4、操作顺序也会产生一定的影响；对于实验结果来说，可能检测底物的剩余量或产物的生成量，碘液检测的是底物，斐林试剂检测的是产物；绘坐标图时注意：注明纵、横轴的含义及单位，准确定制单位大小，曲线尽量平滑等。,9,答案 （1）pH 酶浓度 底物浓度（或产物浓度） （2）碘液与淀粉反应，检测的是底物；斐林试剂与还原糖反应，检测的是产物 （3）正确绘图，指明曲线，正确标出自变量和因变量数值及单位,10,下列有关酶特性的实验设计中，最科学、严谨的一项是 （ ）,11,解析 A是为了证明酶的高效性，而酶的高效性是通过和无机催化剂的对比体现出来的，对照组应加入FeCl3溶液。B中变量的设计是正确的，但用碘液只能检

5、测淀粉的存在，对于蔗糖溶液是否反应无法检测，应用斐林试剂检测。C选项前后温度的变化对实验有影响，应设计多组装置控制在不同温度下进行实验。 答案 D,12,考点二 生物体内能源物质的相互关系及能量代谢 1.生物体内的能源物质总结 （1）细胞中重要的能源物质葡萄糖。 （2）植物细胞中储存能量的物质淀粉。 （3）动物细胞中储存能量的物质糖原。 （4）生物体内储存能量的重要物质脂肪。 （5）生物体进行各项生命活动的主要能源物质糖类。 （6）生物体进行各项生命活动的直接能源物质ATP。 （7）生物体进行各项生命活动的最终能源太阳光能。,13,2.生物体内能源物质的相互关系 脂肪 糖类 ATP （主要储能

6、物质）（主要能源物质） （直接能源物质） 3.能量代谢过程,转化,细胞呼吸,光合作用 的暗反应,14,（1）光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源，植物的光合作用是生物界中最基本的物质代谢和能量代谢。 （2）生物体不能直接利用有机物中的化学能，只有有机物氧化分解并将能量转移到ATP中才能被利用。 （3）光能进入生物群落后，以化学能的形式储存于有机物中，以有机物为载体通过食物链而流动。 （4）能量在生物群落中不能重复利用。 4.ATP的来源及去路 （1）来源 ATP在生物体内含量并不多，需要不断合成。其产生途径总结如下：,15,（2）去路 光合作用光反应过程中产生的ATP：用于叶绿体基质内暗

7、反应过程中C3化合物的还原，ATP中的能量将被转移至暗反应所生成的有机物中，从而实现了将ATP中活跃的化学能向有机物中稳定的化学能的转化。,16,细胞呼吸转化产生的ATP：细胞呼吸过程中分解有机物释放的部分能量，由ADP转化为ATP，作为细胞的能量通货，直接用于各项生命活动。 误区警示 高考考查此知识时可能会结合光合作用、细胞呼吸和能量流动过程来分析能量的代谢过程。,（08天津卷）下列有关ATP的叙述，正确的是 （ ） 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 若细胞内Na+浓度偏高，为维持Na+浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加 人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素

8、分泌增多，细胞产生ATP,17,的量增加 人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡 A.B. C.D. 解析 Na+进出细胞一般为主动运输，消耗能量；在体温调节中，肾上腺素和甲状腺激素是协同作用，都可以通过促进新陈代谢而达到增加产热的作用。 答案 B,18,（08广东卷）关于叶肉细胞在光照条件下产生 ATP的描述中，正确的是 （） A.无氧条件下，光合作用是细胞ATP的唯一来源 B.有氧条件下，线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生 ATP C.线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧 D.细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体 解析 叶肉细胞在光照条件下，叶绿体可通过光反应产 生ATP

9、，在有氧条件下，细胞质基质、线粒体可通过呼 吸作用产生ATP，因此选B。,B,19,考点三 影响酶促反应的因素分析 1.温度和pH （1）温度对酶的影响：在较低温度时，随着温度的升高，酶的活性也逐渐增强，达到最适温度时，酶的催化能力最高，但高于最适温度后酶的催化能力会迅速下降，最后完全失去催化能力。（如图甲所示） （2）pH对酶的影响：酶的催化能力的发挥有一个最适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。（如图乙所示）,20,2.底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 （1）在其他条件适宜，酶量一定条件下，酶促反应速率 随底物浓度

10、增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受 酶量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。 （2）在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。 （3）底物浓度或酶浓度没有改变酶分子的活性。,21,将一个土豆（含有过氧化氢酶）切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中（如下图所示），以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析答题。 （1）若土豆片为4片时，每隔5分 钟收集一次数据，根据数据绘制 出如下曲线图。20分钟后，气体 量不再增加的原因是 。,22,（2）若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线（实线）相比，实验结果的曲线可能是下列 图中的虚线。如

11、果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件下，可采取的方法是 ，其结果可用 图中的虚线表示。,23,解析 （1）土豆片中含有过氧化氢酶，能将过氧化氢催化分解产生水和氧气而出现气泡。20分钟后气体不再增加，说明过氧化氢已经被完全分解，即所给的过氧化氢的量是有限的。 （2）增加土豆片数量后，酶量增加，反应速率加快，但是酶只能改变反应的速率，不改变反应结果，因此会出现如图c所示的结果；要获得更多的气体，则必须增加反应底物的量，不能改变溶液的体积，因此只能增加过氧化氢的浓度，其结果是气体总量增加，即图a所示的结果。 答案 （1）过氧化氢的量有限 （2）c 增加过氧化氢浓度 a,24,例1 在某细胞培养

12、液中加入32P标记的磷酸分子，短时 间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部 分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象能 够说明的是（） ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离 32P标记的 ATP是新合成的 ATP是细胞内的直接能源物质 该过程中ATP既有合成又有分解 A.B. C.D.,25,解析 被标记的P在ATP中出现，但ATP含量变化不大， 说明ATP既有合成也有分解（两过程处于动态平衡）。 因放射性出现在ATP的末端磷酸基团中，说明该磷酸基 团容易脱离，否则就不会有放射性出现。 答案 C 得分策略 ATP与ADP之间的相互转化是细胞的供能机 制，该题结合同位素标记法对二者

13、之间的相互转化进行 考查，新颖又具有很好的区分度。复习时要正确理解 ATP与ADP之间的相互转化。同时根据高等植物不同部 分的细胞结构，分析产生ATP过程的差异。,26,例2 已知2H2O2 2H2O+O2，可以通过观察反应 过程中O2的生成速率（即气泡从溶液中释放的速率） 来判断H2O2分解反应的速率。请用所给的实验材料和 用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化 作用和高效性。要求写出实验步骤、预测实验结果、 得出结论，并回答问题。 实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水， 3.5%FeCl3溶液，0.01%过氧化氢酶溶液，恒温水浴 锅，试管。 （1）实验步骤： 。 。 。,

14、27,（2）实验结果预测及结论： 整个实验中，不同处理的试管中O2的释放速度从快 到慢依次是: 。 由此可得出的结论是 。 （3）如果仅将实验中的恒温水浴改为80,重做上 述实验，O2释放的速率最快的是 ,原因是 。,28,解析 （1）酶的高效性是指与无机催化剂相比而言的，所以该实验应分为三步：第一步，取三支试管，各加入等量的过氧化氢溶液，置于37恒温水浴中。第二步，向三支试管中分别加入3.5%的FeCl3溶液、等量的0.01%的过氧化氢酶溶液、等量的蒸馏水，最后观察气泡的释放速率。 （2）三支试管中氧气的释放速率由快到慢依次为加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管，所以酶的催

15、化效率最高。 （3）若将37的恒温水浴改为80后，过氧化氢酶因高温变性失活，而FeCl3催化活性受热增强，所以加FeCl3溶液的试管内氧气释放速率最快。,29,答案 （1）取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37恒温水浴锅中保温适当时间 分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液 观察各试管中释放气泡的快慢 （2）加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管酶具有催化作用和高效性 （3）加FeCl3溶液的试管在此温度下，FeCl3催化作用加快，而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性,方法点评 验证性实验设计应遵循单一变量原则、对照 原则、等量原

16、则，具体步骤的设计一般包括：实验组、 对照组分组、编号。对自变量处理的描述，注意体现 等量原则。对因变量的处理，写清是观察什么现象， 收集处理什么数据。,30,1.（09重庆卷）下列有关酶的叙述，正确的是（） A.高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性 B.酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质 C.细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶 D.细胞质中没有作用于DNA的解旋酶 解析 低温能够抑制酶的活性，但并不破坏其结构； 酶是具有催化作用的有机物，绝大多数为蛋白质，少 数为RNA；细胞质基质中能进行无氧呼吸和有氧呼吸 的第一阶段，有催化葡萄糖分解的酶；细胞质中的线 粒体和叶绿体中也含有少量的DNA，

17、能够进行自我复 制及转录，在此过程中需要解旋酶将DNA双链打开。,C,31,2.（09辽宁、宁夏卷）右图表示酶活性与温度的关系。下列 叙述正确的是 （ ） A.当反应温度由t1调到最适温度时， 酶活性下降 B.当反应温度由t2调到最适温度时， 酶活性上升 C.酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存 D.酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重 解析 酶活性受温度的影响，在低温时酶活性低，随着温度的升高，酶活性逐渐增强，到达最适宜温度后，再升高温度，酶活性下降，当温度过高时，酶的空间结构被破坏，酶变性失活，因此B项正确。酶在低温时活性降低，但空间结构不会被破坏，温度升高，

18、酶活性恢复，因此常在低温下保存酶。,B,32,3.（09济南模拟）下图表示不同温度下酵母菌发酵时气 体产生量与反应时间的关系。由图可知（） 有多种酶参与 最适pH是7 最适温度是40 50时酶逐渐失活 0时酶逐渐失活 A.B.C.D.,33,解析 分析坐标曲线图可知，40时气体产生最多且 平稳，可推断酶最适温度为40（仅限于实验数 值），50时逐渐失活；酶在0时只是活性低，并 未失活；图中无法知道有几种酶参与；本实验测定的 是温度对酶活性的影响，没有涉及pH对酶活性的影响。 答案 C,4.如图一表示温度对酶促反应速率的影响示意图，图二 的实线表示在温度为a的情况下生成物量与时间的关系 图。则当温度增加一倍时生成物量与时间的关系是 （ ）,34,A.曲线1B.曲线2C.曲线3D.曲线4 解析 最大生成物的量与温度无关。所以A错。从图一可以看到，温度为2a时反应速率比温度为a时要高，所以要比图二中的a曲线最先达到最大值，所以只有曲线2能表示温度为2a时生成物量与时间的关系。 答案 B,5.（09桂林模拟）为了认识酶作用的特性，以20%的过 氧化氢溶液为反应底物的一组实验方法及结果，通过 分析实验结果，不能得出的结论是（）,35,A.酶的催化效率有高效性B.酶的催化条件有温和性 C.酶的催