2012届高三生物二轮复习课件：2-3酶与ATP

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(2)自变量的控制： 在确定了自变量是温度梯度后，应将脂肪酶置于温度 梯度下，如：25℃、26℃、27℃„„ 控制变量的方法，常用的有“施加”“改变”“去 除”等。
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一、选择题 1．(2011· 海南高考)关于酶的叙述，正确的是( A．酶提供了反应过程所必需的活化能 B．酶活性的变化与酶所处环境的改变无关 C．酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失 D．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸 )
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A．甲 C．丙
B．乙 D．丁
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【解析】 酶能降低化学反应的活化能，提高反应速 率，缩短反应时间，但不改变反应结果。甲曲线反应速率 减慢， 不正确； 乙曲线同样未能体现酶的高效性， 不正确； 丙曲线反应物浓度不可能迅速下降后又上升，不正确；丁 曲线反应物浓度迅速下降且达到一定浓度后保持平衡状 态，正确。 【答案】 D
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②底物浓度和酶浓度
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1)图甲中 OP 段的限制因素是底物浓度，而 P 点之后 的主要限制因素是酶浓度。 2)底物浓度和酶浓度不改变酶分子的活性。
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感悟经典 1．(2011· 海南高考)某一不可逆化学反应(S→P＋W) 在无酶和有酶催化时均可以进行，当该反应在无酶条件下 进行到时间 t 时，向反应液中加入催化该反应的酶。图中 能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲 线是( )
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③探究酶的适宜温度的实验中不宜选择过氧化氢酶 催化 H2O2 分解， 因为底物 H2O2 在加热的条件下分解会加 快，从而影响实验结果。
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2．与酶有关的图表、曲线解读 (1)表示酶专一性的图解
①图中 A 表示酶，B 表示被催化的反应物。 ②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。
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(5)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。 (6)能量在生物群落中是单向流动，不能重复利用。
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感悟经典 2．(2007· 海南高考)下面关于 ATP 的叙述，错误的是 ．． ( ) A．细胞质和细胞核中都有 ATP 的分布 B．ATP 合成所需的能量由磷酸提供 C．ATP 可以水解为一个核苷酸和两个磷酸 D．正常细胞中 ATP 与 ADP 的比值在一定范围内变 化
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【解析】 主要考查 ATP 的综合知识和考生获取信 息的能力。有能量消耗的地方就有 ATP 的存在；ATP 的 合成需要磷酸，磷酸不提供能量。 【答案】 B
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网 络 构 建
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考向 1
酶的本质及作用
【例 1】 (2011· 天津理综)下列有关酶的叙述正确的是 ( ) A．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸 B．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应 速率 C．在动物细胞培养中，胰蛋白酶可将组织分散成单个 细胞 D．DNA 连接酶可连接 DNA 双链的氢键，使双键延伸
【答案】 B
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【答案】 (1)脂肪
缓冲
(2)蛋白质
(3)在一定温度范围(包括 55℃～65℃)内设置温度梯 度，分别测定酶活性。若所测得的数据出现峰值，则峰值 所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否则，扩大 温度范围，继续实验，直到出现峰值。
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方法规律 自变量的确定和控制 根据实验目的， 确定实验变量， 进而确定控制的措施。 例如：“探索脂肪酶的最适温度”的实验。 (1)变量的确定： 自变量是相同的酶处在不同温度下即温度梯度，即要 “探究什么”，则“什么”就是自变量。
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A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解 B．甲酶不可能是具有催化功能的 RNA C．乙酶的化学本质为蛋白质 D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
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【解析】 酶具有专一性， 蛋白酶能催化蛋白质降解。 在蛋白酶的作用下，甲酶没有变化，因此甲酶能够抗该种 蛋白酶降解，故甲酶的化学本质不是蛋白质，有可能是具 有催化功能的 RNA，故 A 项正确，B 项错误；因为用该 种蛋白酶处理后，乙酶活性逐渐降低，所以乙酶的化学本 质是蛋白质，C 项正确；在蛋白酶的作用下，蛋白质的空 间结构受到破坏，进而使蛋白质的分子结构发生改变，D 项正确。
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整合拓展 ATP 与 ADP 的相互转化图解
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(1)“物质合成”如细胞分裂间期蛋白质的合成和 DNA 的复制、葡萄糖合成糖原、甘油和脂肪酸合成脂肪 等。需注意的是：蛋白质在消化道内被消化为氨基酸是产 生能量的过程，不消耗 ATP。 (2)“神经传导”在神经纤维上表现为动作电位， 需要 消耗 ATP；在突触上，进行神经递质的合成与释放，需要 消耗 ATP。
ATP 的水解
酶 ATP――→ADP＋Pi＋ 能量
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ATP 的合成 能量 ①光能(光合作用) 来源 ②化学能(细胞呼吸) 能量 去向 反应 场所 储存于 ATP 中 ①植物： 细胞质基质、线粒体 、
ATP 的水解 ATP 中 远离 A 的高
能磷酸键 水解
用于各项生命活动
叶绿体
需能部位
细胞质基质和 线粒体 ②动物：
【答案】
C
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方法规律 1．酶的本质及生理功能 化学本质 绝大多数是蛋白质 合成原料 合成场所 来源 作用场所 生理功能 作用原理 氨基酸 核糖体 少数是 RNA 核糖核苷酸 细胞核(真核生物)
一般来说，活细胞都能产生酶 细胞内、外或生物体外均可 生物催化作用 降低化学反应的活化能
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【答案】 B
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3．(2010· 上海高考)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
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【解析】 本题考查酶和激素的相关知识。绝大多数 的酶化学本质是蛋白质，少数为 RNA， 而激素一部分是蛋 白质，A 错；活细胞都能合成酶，不一定是内分泌细胞， C 错；胞内酶在细胞内起作用，D 错。
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一、酶在代谢中的作用 知识链接 1．酶的本质及作用 来源：活细胞产生 活细胞 (1)本质作用：具有生物催化作用 成分：大多数是蛋白质，少数是RNA 蛋白质 RNA (2)作用实质：降低化学反应的 活化能 。
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2．酶的特性 (1) 高效性：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用 更显著。 (2) 专一性 ：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温和的条件下进行， 在
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【解析】 酶能降低化学反应所需要的活化能；酶本 身是活细胞产生的具有催化作用的有机物，多数酶是蛋白 质，催化反应结束后，酶本身不发生变化；酶的活性与温 度、pH 有关，高温、pH 过高或过低都会影响酶分子的结 构，使酶活性降低甚至失活。 【答案】 C
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2．(2011· 课标全国理综)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶 处理，酶活性与处理时间的关 系如右图所示。下列分析错误 ．． 的是( )
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(3)病毒等少数种类的生物不具有独立代谢能力， 其增 殖或复制过程也要消耗 ATP，但这些 ATP 是由宿主细胞 代谢产生的。ATP 与 ADP 相互转化的供能机制是生物界 的共性。 (4)植物光合作用光反应阶段产生的 ATP 用于暗反应 阶段 C3 的还原，不用于其他生命过程；植物或动物细胞 呼吸产生的 ATP 才能用于多种生命过程。
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专题二
细胞的代谢
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第3讲 酶与ATP
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目标了然于胸，让讲台见证您的高瞻远瞩
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关注新考纲 (1)酶在代谢中的作用
(Ⅱ)
把握新考情 1.酶的实质、特点及其实验验证
和探究。
(2)ATP在能量代谢中的 2．ATP与能量的关系及与新陈代 作用(Ⅱ) 谢的关系。
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二、ATP 在能量代谢中的作用 知识链接 1．ATP 的分子结构 (1)中文名称： 三磷酸腺苷 。
(2)结构简式： A—P～P～P，其中 A 代表 腺苷 ，P 代 表 磷酸基团 ，～代表 高能磷酸键 。
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2．ATP 与 ADP 的相互转化
ATP 的合成 反 应 式
酶 ADP＋Pi＋能量――→ ATP
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(2)要鉴定该酶的化学本质， 可将该酶液与双缩脲试剂 混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为________。 (3)根据该细菌的生活环境， 简要写出测定该酶催化作 用最适温度的实验思路。
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【解析】
(1)该脂肪酶是从温度为 55℃～65℃的泉水中筛
选出来的，其作用是催化脂肪的水解，所以应选用脂肪作为该 酶作用的物质。酶的作用需要适宜的温度和酸碱度，反应液中 应加入缓冲溶液以维持其酸碱度稳定。(2)蛋白质与双缩脲试剂 发生反应， 使溶液呈现紫色， 所以该酶的化学本质为蛋白质。 (3) 该细菌生活在温度为 55℃～65℃的泉水中，如果要测定该酶催 化作用的最适温度，应该在 55℃～65℃的范围内设置一系列温 度梯度的对照组，分别测定该酶的活性。若所测得的数据出现 峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否 则，扩大温度范围，继续实验，直到出现峰值。
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【解析】
酶的化学本质是蛋白质或 RNA，其基本
组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，A 项错误。酶在酶促反 应前后不发生变化，可通过降低化学反应的活化能来提高 化学反应速率，但不能提供能量，B 项错误。胰蛋白酶可 分解动物组织细胞间的物质从而将组织分散成单个细胞， C 项正确。DNA 连接酶可连接两个 DNA 片段形成磷酸二 酯键，D 项错误。
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(2)表示酶的高效性的曲线
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平衡所需时间，不改变化学反 应的平衡点。
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(3)影响酶促反应的曲线 ①温度和 pH
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1)低温时，酶分子活性受到抑制，但并未失活，若恢 复最适温度，酶的活性也升至最高；高温、过酸、过碱都 会导致酶分子结构被破坏而使酶失活。 2)温度或 pH 是通过影响酶的活性来影响酶促反应速 率的。
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实验名称
对照组
实验组
衡量标准
探 究 酶 的 适 温度梯度下的同一温度分别 底物的分 宜温度 处理的底物和酶液混合 解速率或
探 究 酶 的 最 pH 梯度下的同一 pH 分别处 底物的剩 适 pH 理的底物和酶液混合 余量
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特别提醒：①若底物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉 酶，验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用 斐林试剂，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被 水解。 ②若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物 被分解的试剂宜选用碘液，不应该选用斐林试剂，因斐林 试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
2.酶化学本质的实验验证
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考向 2
有关酶的实验探究
【例 2】 (2011· 大纲全国理综)某同学从温度为 55～ 65℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中 提取了脂肪酶。回答问题： (1)测定脂肪酶活性时， 应选择________作为该酶作用 的物质，反应液中应加入____________溶液以维持其酸碱 度稳定。
待测酶液＋双 是否出现 缩脲试剂 紫色
验 证 酶 具 有 底 物 ＋ 适 量 底物＋等量的 底物是否 催化作用 蒸馏水 相应酶溶液 分解
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实验名称
来自百度文库对照组
实验组 同一底物＋另
衡量标准
验 证 酶 具 有 底 物 ＋ 相 应 一酶液或另一 底物是否 专一性 酶液 底物＋相同酶 分解 液 验 证 酶 具 有 底 物 ＋ 无 机 底物＋等量的 底物是否 高效性 催化剂 相应酶溶液 分解
高温、过酸、过碱 的条件下，都会使酶失活，而在
低温下，酶活性下降，但不会失活。
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整合拓展 1．酶概念的理解及有关实验探究 (1)酶的本质和特性
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(2)有关酶的本质和生理特性等实验的设计思路 实验名称 对照组 实验组 衡量标准
验证某种酶 已知蛋白 液 的本质是蛋 ＋双缩脲 试 白质 剂