高三生物一轮复习 生物的新陈代谢课件 中图版必修3

• 1．加酶洗衣粉为何用温水浸泡？这种洗衣 粉能否用于毛料、丝织品洗涤？ • 2．低温和高温条件下，酶的催化效率都很 低，甚至无效，两者有什么本质区别？
• 三、ATP • 1．结构简式：A－P～P～P，结构特点是 远离A 。 • 2．生理功能：是生物体进行各项生命活动 所需能量的 。 直接来源 • 3．ATP与ADP的相互转化 • 能量 。 ；此过程物质 可逆 ，
• (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表实验设计。
溶液 试管 甲 蔗糖溶 液 ＋ 淀粉溶 液 － 蔗糖酶溶 液 ＋ 唾液淀粉酶溶液
－
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(2)实验步骤： ①按照上表中的设计，取试管、加溶液。 (3)结果预测：_______________________。 (4)结论：______________________。 (5)在上述实验中，如果仅将37 ℃恒温水 浴锅的温度调到20 ℃，而在其他条件不 变的情况下重做上述实验，出现砖红色试 管中的颜色会比37 ℃时浅，其原因是 ____________________________________ ____________________________________。
• 【解析】 该题是要验证蔗糖酶和淀粉酶 的催化作用具有专一性，因此应遵循对照 性原则、科学性原则和单一变量原则。 • (1)因此表格中所填内容如下：
溶液
蔗糖溶液 淀粉溶液 蔗糖酶溶液
试管 甲 乙 丙 丁 ＋ － ＋ － － ＋ － ＋ ＋ － － ＋
唾液淀粉 酶溶液
－ ＋ ＋ －
• (2)实验步骤：①按照上表中的设计，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时间。③取 出试管，分别加入适量的斐林试剂，混合 均匀，再在沸水浴中保温一定时间。④观 察现象并记录实验结果。 • (3)应该在只有含蔗糖和蔗糖酶溶液的甲试 管以及含淀粉和淀粉酶溶液的乙试管出现 砖红色沉淀，其它试管不应该出现砖红色 沉淀。
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(2008年天津高考)下列有关ATP 的叙述，正确的是 ( ) • ①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 ②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 ③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 ④人在饥饿 时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动
• 2．ATP的形成途径
•
(2009年辽宁、宁夏卷)下图表示酶活性 与温度的关系。下列叙述正确的是 ( )
• A．当反应温度由t2调到最适温度时，酶 活性下降 • B．当反应温度由t1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
• (4)结论：说明酶的催化作用具有专一性。 • (5)如果将37 ℃恒温水浴锅的温度调到20 ℃，由于20 ℃低于酶的最适温度，酶的 活性会下降，水解产生的还原糖少，所以 出现砖红色试管中的颜色会比37 ℃时的 浅。
溶液 (1) • 【答案】
试管 甲
蔗糖溶液 淀粉溶液 蔗糖酶溶液 ＋ － ＋
唾液淀粉 酶溶液 －
乙
丙 丁－＋ －＋源自－ ＋－－ ＋
＋
＋ －
• (2)②混匀，37 ℃恒温水浴一段时间 ③ 取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混 匀，沸水水浴一段时间 ④观察实验现象 并记录实验结果 • (3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管，以及含 淀粉和淀粉酶溶液的试管中出现砖红色沉 淀，其他试管中不出现砖红色沉淀 • (4)酶的催化作用有专一性 • (5)20 ℃低于酶的最适温度，酶活性低， 水解产生的还原糖少
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(2009年全国卷Ⅱ)请用所给的实验材 料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗 糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要 求完成实验设计、补充实验步骤、预测试 验结果、得出结论，并回答问题。 • 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，斐林试 剂、37 ℃恒温水浴锅、沸水浴锅。
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7.细胞呼吸 (1)有氧呼吸和无氧呼吸 (2)细胞呼吸的意义 8.实验、学习与研究性学习 (1)比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率 (2)探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用 (3)叶绿体中色素的提取和分离 (4)观察植物细胞的质壁分离与复原
• 高频考点 • 1.以曲线、实验的形式考查酶的化学本质、催化 特性 • 2.设计实验验证或探究影响酶活性因素的实验 • 3.ATP生理功能的探究实验设计 • 4.叶绿体中色素的种类与光合作用的关系 • 5.以曲线、图表、实验的形式考查光合作用、呼 吸作用及二者的联系(光合作用过程及光照强度、 CO2浓度等因素的变化，呼吸作用过程及温度、 O2等因素的变化)； • 6.渗透作用的原理应用及实验探究设计与分析 • 7.植物细胞质壁分离与复原实验的拓展应用
的高能磷酸键易断裂和合成，利于能量释放和贮存
不可逆
• 4．ATP再生途径及场所 光合作用 • 植物体内ATP再生途径为 和 呼吸作用 ， 场所分别为 叶绿体 和 细胞质基质和线粒体 ； 动物体内ATP再生的途径为 呼吸作用 ，场所 基质和线粒体 细胞质 为 。
• 3．如果ATP水解脱去了两个磷酸基后， 该物质是组成何种化合物的成分？
• 3．底物浓物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增加而加快，但当 底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性 限制，酶促反应速率不再增加。 • (2)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。 • 影响酶促反应速率的因素可归纳如下：
• (2)研究影响酶作用的因素与方法：研究某 一因素对酶促反应速率的影响时，应在保 持其他因素不变的情况下，单独改变研究 的因素，即单一变量原则，如研究温度对 酶的活性影响时，除温度为实验变量外， 其他实验因素都应控制相同。 • 另外，在设计实验研究影响酶活性的因素 时，还应设置对照实验。
• 2．影响酶活性的外界因素 • (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。(如图所示)
• 二、酶 活细胞 生物催化作用 • 1．概念：酶是 产生的一类具有 蛋白质 的有机物。绝大多数是 ，少数是 RNA 。 • 2．酶的特性：(1) 高效性 ：酶的催化效率大约是无 机催化剂的107～1013倍。 • (2)专一性：一种酶只能催化 一种或一类化合物 的 化学反应。 • (3)酶需要适宜的条件。 • 过酸、过碱或高温都能使酶 分子结构破坏 而 失去活性；而低温使酶 活性降低 ，但不会失活。
• 8.影响植物蒸腾作用因素的实验设计与分析 • 9.必需、非必需矿质元素及生理功能的探究 实验设计与分析 • 10.矿质元素运输途径的实验验证 • 11.三大营养物质代谢过程的联系、比较分析 及与人体健康 • 12.细胞呼吸过程、原理分析及在农业生产中 的应用 • 13.光合作用与细胞呼吸的物质转化关系及与 光合作用、呼吸作用的计算 • 14.某些微生物代谢类型的探究实验设计与分 析 • 15.质壁分离与复原实验分析与运用
• 【解析】 在最适宜的温度下，酶的活性 最高。温度偏高或偏低，酶活性都会明显 降低。当反应温度t2调到最适温度时，酶 活性上升。温度过高，还会使酶的空间结 构遭到破坏，使酶永久失活，0 ℃左右的 低温虽然使酶的活性明显降低，但能使酶 的空间结构保持稳定，在适宜的温度下酶 的活性可以恢复，酶适于在低温下保存， 故C、D错误。 • 【答案】 B
课时1
新陈代谢与酶、ATP
• 一、酶的发现 • 1773年，意大利科学家斯帕兰札尼验证了胃液的 • 化学性消化 作用。 • 1926年，美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出 脲酶的结晶，并通过化学实验证实脲酶是一种 蛋白质 。
• 20世纪30年代，科学家们相继提取出多种 酶的蛋白质结晶，并且指出酶是一类 具有生物催化作用的蛋白质 。 • 20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼 发现 RNA 也具有生物催化作用。
化学本质 合成原料 绝大多数是蛋白质 氨基酸 少数是RNA 核糖核苷酸 细胞核(真核生 物)
合成场所
来源 生理功能 作用原理
核糖体
一般来说，活细胞都能产生酶 具有生物催化作用 降低化学反应的活化能
• 酶只能催化反应，改变反应速率，不改变 反应的平衡点。
• 3．酶的特性 • (1)高效性 • 表示酶高效性的曲线(如右下图)
• 三、ATP与ADP的相互转化 • 1．ATP与ADP的相互转化 • ATP分子中，远离A的那个高能磷酸键容 易水解和重新生成，这对于细胞中能量的 捕获、贮存和释放非常重要。ATP在细胞 内含量并不多，但可迅速转化，保证了生 命活动的顺利进行。如下图所示：
• 上式中ATP与ADP的相互转化实际上表示 细胞内ATP与ADP的循环过程，并不表示 化学上的可逆反应，这是因为： • (1)反应条件不同：酶2是水解酶，酶1是合 成酶。 • (2)能量来源不同：ATP水解释放出的能量 是储存在高能磷酸键中的化学能；而合成 ATP的能量则主要是有机物氧化分解释放 的化学能和太阳能。 • (3)ATP的合成与分解场所不同，ATP合成 的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体； 而ATP分解的场所较多，可在生命活动需
• (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的升高，酶的催化能力也相应升高； 高于最适pH时，随着pH的升高，酶的活 性逐渐下降。(如图所示)
• 溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温 度。 • (3)激活剂、抑制剂对酶的影响：激活剂可 使酶活性增强，抑制剂可使酶的催化活性 受到抑制。
• 思考探讨提示： • 1．温水浸泡加酶洗衣粉，酶的催化活性 最高，洗涤效果好。 • 2．低温没有破坏酶的空间结构，随温度 的升高，酶的活性逐步恢复；高温破坏了 酶分子的结构，失去活性。 • 3．核糖核苷酸。
• 一、酶的本质及特性 • 1．概念：活细胞产生的具有生物催化作 用的有机物
• 2．酶的本质及生理功能
• 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。
• (3)需要适宜的条件：温度、PH。
• 二、影响酶活性的因素 • 1．酶的活性 • 酶是一种高分子有机物，绝大多数是蛋白 质，蛋白质的分子结构和功能状态受到温 度、pH、抑制剂、激活剂等因素影响， 酶活性大小直接影响酶促反应速率。 • (1)酶催化活性的表示方法：酶催化活性的 强弱以单位时间内底物的减少量或产物的 生成量来表示。
• 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。 • ③酶只能催化自然条件下发生的化学反应。
• (2)专一性
• 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。
• (1)温度、pH等，通过影响酶的活性影响 酶促反应速度，进而影响生成物积累。 • (2)酶活性有最适温度和最适pH。 • (3)高温、过酸或过碱使酶分子结构受到破 坏而失活，低温仅抑制酶活性，结构并未 破坏，升高温度(最适温度以下)酶活性增 强。
• (4)酶能加快反应的本质原因是酶能降低反 应物的活化能，缩短反应达到平衡的时间， 但不改变平衡点。 • (5)分析此类曲线时首先要弄清横坐标纵坐 标表示的意义，其次是影响该曲线的因素 有几个，一般情况下，曲线未达到饱和时， 影响因素是横坐标的因素，达到饱和稳定 状态后限制因素是除横坐标因素之外的其 他因素。
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最新考纲 1.新陈代谢的概念、基本类型 2.酶和ATP 3.光合作用的发现、过程和意义 4.渗透作用原理，植物对水的吸收、运输、 利用和散失 • 5.植物必需矿质元素及其吸收、运输和利用， 合理灌溉、合理施肥
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6.人和动物体内糖类、脂质和蛋白质的代谢 (1)糖类、脂质、蛋白质代谢 (2)三大营养物质代谢的关系 (3)三大营养物质代谢与人体健康的关系