高三生物新课标名师精选教案第4讲酶和ATP

1、名校名 推荐新课标高三生物（人教版）第一轮复习单元讲座第四讲酶和 ATP课时安排： 1 课时教学目标：1说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。2简述 ATP 的化学组成和特点、写出ATP 的分子简式。3通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。4进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。5解释 ATP 在能量代谢中的作用。本讲重点：1酶的作用、本质和特性。2 ATP 化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。3 ATP 与 ADP 的相互转化。本讲难点：1酶降低化学反应活化能的原理。2 ATP 化学组成的特点及其在能

2、量代谢中的作用。3 ATP 与 ADP 的相互转化。4控制变量的科学方法。考点点拨：一、相关知识（一）基本概念细胞代谢、活化能、酶、酶的高效性、酶的专一性；ATP、 ADP 、 Pi、高能磷酸键、高能磷酸化合物。（二）知识网络酶的本质酶酶的高效性比较过氧化氢在不同条件下的分解酶的特性酶的专一性酶的作用条件较温和影响酶活性的条件ATP 是细胞内的一种高能磷酸化合物ATPATP 和 ADP 可以相互转化ATP 的利用（三）疑难解析1酶催化作用的机理一个化学反应的发生，其反应物分子首先要获得足够的能量变到激活状态，这样的分子叫做活化分子，其所需要的能量称为活化能。增加活化分子的数目就能加快反应的速度

3、。酶的催化作用就是降低反应的活化能，从而提高了活化分子的数量，加快了反应1名校名 推荐速度。现在认为，酶进、行催化作用时，首先要和底物结合，形成一中间络合物，它很容易转变为产物和酶。该过程可表示为：S（底物） E（酶） SE（中间络合物）E（酶） P（反应产物）2酶的特性：3 ATP是直接的供能物质，生物体内ATP的再生途径如下图所示：在 100米赛跑时，由 ATP Pi 肌酸供能系统供能，维持时间约为20 25 秒；在 400米 800 米跑时， Pi 肌酸供能不够，但有氧呼吸尚未达到峰值，主要靠无氧呼吸供能；在马拉松长跑过程中，由无氧呼吸产生了大量乳酸，内环境pH 下降，无氧呼吸减弱，但前

4、两个供能系统供能时产生了大量的ADP和消耗掉 H 后形成的+NADP，对有氧呼吸具有强烈的促进作用，使得有氧呼吸速率提高，产生大量的ATP。三 考点例析例 1：（ 2004 年高考江苏卷） ATP 转化为 ADP 可表示如下：式中X 代表（）A H2OB HC PD Pi 解析 本题考查了 ADP 和 ATP 的相互转化条件： ATPH 2O水解酶ADP Pi能量。答案 D2名校名 推荐例 2：（ 05 年上海卷）右图为某酶在不同温度下反应曲线和时间的关系，从图中不能获得的信息是（）4030A 酶反应的最适温度B 酶因热而失活5020C酶反应生成物量与时间的关系D 酶反应速度和酶量的关系60

5、解析 本题考查酶的作用条件较温和，答案：D70四 自我检测时间1能使唾液淀粉酶水解的酶是（）A 淀粉酶B脂肪酶C蛋白酶D肽酶2在测定胃蛋白酶活性时，将溶液pH 由 10 降至 2 的过程中，胃蛋白酶的活性将（）A 不断上升B 没有变化C先升后降D先降后升3下列对人体细胞内关于ATP 的叙述中，正确的是（）A ATP 主要在线粒体中生成B 它含有三个高能磷酸键C ATP 转变为 ADP 的反应是不可逆的D 细胞内储有大量 ATP，以供生理活动需要4下列叙述中正确的是（）A ATP 分子聚集能量和释放能量过程中都与磷酸分子有关B 在生态系统中能量往往伴随着物质而循环利用C在光合作用中，光能以它原来

6、的形式储存于糖类中D 叶绿体既进行光合作用又进行呼吸作用5经测定，某人在某种状态中的ADP 比 ATP 的含量显著增高，这时他体内发生的变化是（）磷酸肌酸数量减少细胞内葡萄糖氧化分解将加快外呼吸和内呼吸将减弱细胞中葡萄糖多数将合成糖元A B CD6.1 分子 ATP中，含有腺苷、磷酸基和高能磷酸键的数目依次是（）A.1 2 3B.1 3 2C.2 2 2D.2 3 37. 在剧烈运动时，人体内骨骼肌所需要的能量直接来源于（）A. 肌糖元B. 磷酸肌酸C. 葡萄糖D. 三磷酸腺苷8. 生物体在新陈代谢过程中，最具有重要作用的两类物质是（）A. 有机酸和糖类B. 酶和 ATPC. 核酸和 ATPD

7、. 三磷酸腺苷9. 高等植物体内产生ATP的生理过程有（）A. 呼吸作用、渗透作用B. 呼吸作用、蒸腾作用C. 光合作用、主动运输D. 光合作用、呼吸作用10. 生物体主要储能物质、最终能源、主要能源和直接能源依次是（）A. 淀粉、阳光、葡萄糖B.脂肪、 ATP、糖类、阳光C. 脂肪、阳光、糖类、ATPD.蛋白质、阳光、葡萄糖、ATP11下列关于酶的叙述，不正确的是（）A 酶的催化效率很高B 酶大多数是蛋白质，少量是RNAC酶只有在细胞内才具有催化功能D 淀粉酶不能催化麦芽糖分解成葡萄糖12如果酶的数量一定，下列哪个图示最确切地反映了反应速率与底物数量之间的关系（）3名校名 推荐13请根据下列

8、材料设计一个证明酶是蛋白质的实验。实验材料： 5%的 NaOH溶液、 3%的 CuSO4溶液、鸡蛋、人的口腔唾液、水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管和滴瓶、脱脂棉。实验原理：蛋白质在碱性溶液中与硫酸铜反应产生紫色物质( 蛋白质的双缩脲反应) ，如能证明酶也能发生双缩反应，证明酶的本质是蛋白质。实验步骤： (1)(2)(3)(4) 结果观察：结论：。14新采摘的玉米果穗具有甜味，但放置一段时间后甜味便降低，如果采摘后放在沸水里浸泡一段时间再存放，甜味要保留时间长一些。请回答：放一段时间后甜味降低的原因是_ 。沸水浸泡一段时间后再存放，甜味可保留较长时间的原因是_ 。通过上述实验可以证明_ 。15根据

9、 ATP 与 ADP 相互转变的反应条件，能量来源和反应场所的不同回答下列问题： ADP 转变成 ATP 时，属于合成反应， 需要的酶属于 _酶，所需能量是 _能或 _ 能，其合成场所是 _ 。 ATP 转变成 ADP 时，属于水解反应，需要的酶属于_ 酶，所释放的化学能来自_键，其水解场所是 _。_条件下同时发生的。因此ATP化学中可逆反应的特性是：正逆反应是在与 ADP 可相互转变，而能量则不可逆。16工业上常用发酵罐生产淀粉酶，现用发酵罐研究碳水化合物的种类对于微生物产生淀粉酶的影响，将多种不同碳水化合物用于研究，实验中，pH 值维持在 7 8之间，其它条件保持稳定，测定淀粉酶的产量(相

10、对值 )，结果如下表所示：碳水化合物的来源玉米淀粉麦芽糖葡萄糖蔗糖乳糖不含糖淀粉酶产量 ( 相对值 )235179521700(1)关于碳水化合物种类对于微生物产生淀粉酶的影响，你有何结论?根据这一结论再做出一项假说。(2)说明淀粉酶的一项商业用途。(3)为什么说微生物能利用多种碳水化合物是其具有的生存优势?(4)进一步研究酸碱度对于微生物淀粉酶产量的影响，只用一种碳水化合物，结果如下表所示：pH6.06.57.07.58.08.5淀粉酶产量 ( 相对值 )0413181411这项研究中使用哪一类碳水化合物最为合适?评价酸碱度是如何影响微生物产生淀粉酶的?17. 某实验小鼠适宜生活在25左右的

11、环境中，为探究低于适宜温度的环境( 如 10 ) 对小鼠4名校名 推荐能量代谢的影响 ( 能量代谢的强弱用单位时间的耗氧量表示 ) ，请依据所给的实验装置 ( 如图 ) 、实验材料和用品，在给出的实验方法步骤的基础上，继续完成探究实验，预测可能的实验结果和结论，并回答问题。实验室温度： 25左右材料和用品：小鼠、冰袋、秒表等方法和步骤：步骤 1：将小鼠放入广夹子（ A）橡温鼠广皮度口塞计笼瓶水检压计（ 水中混有墨水）夹子（ B）氢氧化钠口瓶的笼子内，加塞密闭。打开夹子 (A) 、 (B) 、(C) ，片刻后关闭夹子 (B) ，用注射器抽取计液面左右平齐。步骤 2：步骤 3：结果预测和结论：该实

12、验最可能的结果和结论应是原因是氧气袋夹子（ C）20ml 注射器（有刻度）10 毫升氧气备用。关闭夹子(C) ，打开夹子 (B) ，使水检压。参考答案1解析：大多数酶是有催化能力的一类特殊蛋白质。水解蛋白质必须是蛋白酶，因为酶具有专一性的特性。答案：C2解析：酶是生物催化剂，它的活性受环境中温度和pH 影响很大。每种酶的催化作用都有一个最适 pH，此时酶的活性最大。酶所处的环境偏酸或偏碱都会明显地降低酶的活性。并且，如果溶液过酸或过碱还会使酶的分子结构遭到破坏，即使酶失去活性。失去活性的酶即使再回到适宜的环境中，也无法再恢复活性。胃蛋白酶的最适pH 是 1.5 2.2，因此，在溶液的pH 由

13、10 降至 2 的过程中，胃蛋白酶不再有活性，所以活性不发生变化。答案：B3解析：此题是对有关ATP 知识的综合考查。我扣知道ATP 含有两个高能磷酸键；ATP 和ADP 转化反应是可逆的；ATP 在细胞内含量并不多。答案：A4解析：在生态系统中，能量是单向流动、逐级递减、不循环的。在光合作用过程中，是光能电能活跃的化学能（ ATP）稳定的化学能（贮存在有机物中） ，不可能以其原来的形式贮存在糖类中。叶绿体是进行光合作用的场所，呼吸作用的主要场所是线粒体。由于 ATP 是三磷酸腺苷的总称，其生成和释放能量可用下式表示：ADP Pi能量 ATP，可见 ATP 分子聚集能量和释放能量过程中都与磷酸

14、分子有关。答案：A5解析：当ADP 比 ATP 含量增高时，人体处于高耗能状态，这时机体呼吸作用加快，同时部分的磷酸肌酸分解释放能量供ATP形成时所需能量。答案：A5名校名 推荐6解析：解决本题要注意高能磷酸键与磷酸键的区别. 答案： B7解析：生物体内各种生命活动所需能量的直接来源主要为ATP。答案： D8解析：生物体内的新陈代谢离不开能量的供应，而且都需要接受酶的催化。答案：B9解析：光合作用的光反应可以形成ATP，在呼吸作用的各个阶段皆有ATP 的产生，其中有氧呼吸的第三个阶段产生的最多。答案：D10解析：考察生物体内能量的名称，答案：C11解析：本题是对酶的基本性质的考查。酶是活细胞产

15、生的具有催化能力的化学物质，具有三个特性。酶虽然是活细胞产生的，但酶不仅在细胞内具有催化作用，在细胞外的适宜环境中也同样具有催化作用，典型的如消化道内的消化酶作用。答案：C12解析：酶具有高效性的特点，但高效性也是有一定限度的，底物浓度过高对速度无太大影响。答案： B13解析：注意前后实验步骤不要有干扰。答案：实验步骤：(1) 制备蛋清：取少量蛋清于小烧杯中，加水30mL 调匀 (2) 取唾液：将口漱净，含一块脱脂棉，片刻后取出，将唾液挤入小烧杯中 (3) 对比实验：取两支试管，编上号，在1 号试管中注入2mL 蛋清液， 2 号中注入唾液，然后各加入23 滴 5%的氢氧化钠溶液，振荡，再向两支

16、试管加入2 3 滴 3%的硫酸铜溶液，振荡均匀(4)结果观察：振荡均匀后，静置一会后，可看到两支试管中都出现了紫色。结论：该实验说明唾液中存在着与蛋清中同样的成分(蛋白质 )，而唾液中除水外主要成分是酶，故唾液中的酶是蛋白质。14解析：甜味的存在说明玉米果穗中含有双糖，一段时间后甜味降低，原因是双糖在酶的催化作用下分解。如果采摘后放在沸水中浸泡一段时间，甜味能保留较长一段时间，其原因是沸水使分解双糖的酶失去活性。答案：（ 1）双糖被分解（2）高温使水解双糖的酶失去活性（ 3）酶的催化作用受温度影响，温度过高可使酶失去活性15答案：（ 1）合成太阳化学细胞质基质，线粒体和叶绿体（2）水解高能磷酸

17、每个活细胞内（ 3）同一种贮存在食物中的能量，正是由于ATP 而成为可被人体利用的各种能量形式。因此，在能量的转换中是以ATP 为轴心的。16解析： 该题材料比较新颖，通过本题要知道酶的专一性特点和影响酶活性的因素。答案：(1) 在以多糖为原料的情况下，产生的淀粉酶多，单糖和二糖都不理想。淀粉可诱导微生物产生淀粉酶。( 说明：假说本身内容是否科学并不重要，其它合理答案亦可) (2)淀粉甜度小而麦芽糖甜度大，故食品工业上常用淀粉酶水解淀粉成为麦芽糖，以提高食品甜度(3) 能利用多种碳水化合物作为碳源，使微生物可以在多种环境中生存，适应能力强(4)淀粉 在微碱性环境中 ( 如表中 pH=7.5 时) 产生淀粉酶最多；酸性环境下产生的淀粉酶相对较少；碱性环境下产生的淀粉酶相对较多。17答案：步骤2：待小鼠安静后，关闭夹子(A) ，记下时间，将注射器向前推进5 亳升 ( 推进的数量合理即可 ) ，水检压计液面左侧升高，关闭夹子 (B) ，待水检压计的液面左右平齐时，记录时间。得到在 25环境中小鼠消耗 5 毫升氧气所用时间。步骤 3：将冰袋放在广口瓶周围，调节距离，使瓶内的温度稳定在10，待小鼠安静后，重复步骤