专题酶与ATP讲义
第9讲:酶与ATP
【命题趋势】 从近几年各地区高考生物试题看,知识点主要分布及命题趋势表现以下
几个方面:
1.以图表的形式联系生产生活实际综合考查酶的特性实验分析和影响酶 的活性的曲线分析较多,更早些年考查实验设计较多,实验设计的重点 注意 2. ATP知识点命题角度始终和细胞内的能量供应系统结合,有关产生和 消耗ATP的生理过程总结是近几年的知识热点。 3.细胞呼吸和光合作用内容是综合性试题的命题材料,命题多以光合作
2.验证实验设计及现象分析
【必修充分领会自变量、因变量、无关变量、对 照组与实验组,在题目中会应用】
探究变量 试管号 3%过氧 化氢量 实验处理 H 2 O2 分 解速度( 气泡多 少) 点燃的卫 生香检测 结果分析
1
2 mL
无助燃性
H2O2自然分 解缓慢
2
3
2 mL
2 mL
90℃水浴加 热
滴加3.5% FeCl32滴
4(2013海南3.)关于温度对酶活性影响的叙述,错误 的是 A.不同酶的最适温度可能相同 B.随着温度降低,酶促反应的活化能下降 C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存 D.高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果 5(2013海南4.)关于真核细胞中生命活动与能量关系 的叙述,错误的是 A.DNA复制需要消耗能量 B.光合作用的暗反应阶段需要消耗能量 C.物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATP D.细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生
例题 1、对盛有过氧化氢的试管加热和加入催化剂,都能够促进 其分解,下列相关的叙述正确的是 A.二者的基本原理是不同的 B.前者是使过氧化氢分子的能量提高,而后者不影响过氧 化氢分子的能量 C.二者都可以降低过氧化氢分子的活化能 D.酶和Fe3+的作用原理是不同的 2、向过氧化氢溶液中投入哪种猪肝能产生大量气泡 A.冰冻猪肝 B.煮熟猪肝 C.新鲜猪肝 D.醋渍猪肝
第一讲酶与ATP
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 分子的结构简式是 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。 (2)ATP 是生物体进行各项生命活动的 直接能源 物质。
第一讲酶与ATP
2.ATP 与 ADP 的相互转化
训练1 证明生物酶具有催化性、特异性、高效性
实验,选用的对照条件分别是
(B )
A.化学催化剂,同一物质,自然条件
B.自然条件,不同物质,化学催化剂
C.自然条件,同一物质,化学催化剂
D.化学催化剂,不同物质,自然条件 解析 证明酶具有催化性,自变量是有无酶,
对照条件是自然条件;证明酶的高效性,是酶
与化学催化剂对照。
度的关系,则③④可表示加入抑制剂后的反应
速度与底物浓度关系 解析 图(1)纵坐标若是 K+吸收量,横坐标应是有
氧呼吸强度。图(2)纵坐标若是酶活性,横坐标若
是温度,低温时酶活性不能为零。等量酶在不同温
度下的最大反应速度是不同的,而图(3)中①②最
大反应速度相同,故错误。若图(3)中横坐标表示
底物浓度,纵坐标表示反应速度,①表示正常情况
第一讲酶与ATP
3.探究酶具有专一性的实验设计思路 方法一:酶相同,底物不同 实验组:淀粉+淀粉酶 斐林试剂 砖红色沉淀 对照组:蔗糖+淀粉酶 斐林试剂 无砖红色沉淀 方法二:底物相同,酶不同 实验组:淀粉+淀粉酶 斐林试剂 砖红色沉淀 对照组:淀粉+蔗糖酶 斐林试剂 无砖红色沉淀
第一讲酶与ATP
ATP 的合成
ATP 的水解
反应式
ADP+Pi+能量 酶 ATP
ATP 酶 ADP+ Pi+能量
2020年高考生物必修必考知识详细解读讲义:专题四 酶与ATP
专题四酶与ATP考点一酶的本质及其在代谢中的作用一、酶——降低反应活化能细胞的新陈代谢:活细胞内全部有序化学反应的总称。
活化能:分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
1.发现①巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命活动无关。
②巴斯德(法、微生物学家):发酵与活细胞有关;发酵是整个细胞。
③利比希(德、化学家):引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。
④比希纳(德、化学家):酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样。
⑤萨姆纳(美、科学家):从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。
⑥许多酶是蛋白质。
⑦切赫与奥特曼(美、科学家):少数RNA 具有生物催化功能。
2.定义:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。
注:①由活细胞产生(与核糖体有关)②催化性质:A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能,提高化学反应速度。
B.反应前后酶的性质和数量没有变化。
③成分:绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
3.特性 ① 高效性:催化效率很高,使反应速度很快② 专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
③ 需要合适的条件(温度和pH 值) 酶的催化作用需要适宜的温度、pH 值等,过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。
低温也会影响酶的活性,但不破坏酶的分子结构. 二、酶的本质及生理功能 化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成场所 核糖体细胞核(真核细胞)来源 一般来说,活细胞都能产生酶 作用场所 细胞内、外或生物体外均可 生理功能 生物催化作用 作用原理降低化学反应的活化能三、酶与激素的比较 酶 激素来源活细胞产生专门的内分泌腺或特定部位细胞产生 化学本质绝大多数是蛋白质,少数是RNA 固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸、脂质等 生物功能 催化作用 调节作用共性在生物体内均属高效能物质,即含量少、作用大、生物代谢不可缺少考点二 影响酶活性的因素(1)甲、乙曲线表明:①在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)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。
高中生物必修一讲义——ATP和酶
第7讲ATP 和酶课标一、ATP 1.ATP 的结构※易错不同化合物中A 代表的含义不同例1(2016·高考全国卷乙节选)在有关DNA 分子的研究中,常用32P 来标记DNA 分子。
用α、β和γ表示ATP或dATP(d 表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A -P α~P β~P γ或dA -P α~P β~P γ)。
回答下列问题:(1)某种酶可以催化ATP 的一个磷酸基团转移到DNA 末端上,同时产生ADP 。
若要用该酶把32P 标记到DNA 末端上,那么带有32P 的磷酸基团应在ATP 的________(填“α”“β”或γ”)位上。
(2)若用带有32P 的dATP 作为DNA 生物合成的原料,将32P 标记到新合成的DNA 分子上,则带有32P 的磷酸基团应在dATP 的________(填“α”“β”或γ”)位上。
2.ATP 的功能①ATP 与ADP 的相互转化项目ATP 的合成ATP 的水解能量来源光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)储存在高能磷酸键中的能量能量去路储存于高能磷酸键中用于各项生命活动反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位※易错(1)ATP是与能量有关的一种物质,不可等同于能量。
(2)ATP与ADP的相互转化,从物质方面来看是可逆的,从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的,因此不是可逆反应。
(3)ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”,这一过程需要酶的催化,同时也消耗水。
(4)吸能反应一般与ATP的水解反应相联系,需要ATP水解提供能量;放能反应一般与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中。
(5)人体内ATP的含量很少,但ATP与ADP时刻不停地发生快速相互转化,并且处于动态平衡之中。
②ATP的功能与动、植物细胞代谢※易错(1)植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP,而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP。
(2)植物光合作用光反应阶段产生的ATP专用于暗反应,不用于其他生命活动;植物或动物细胞呼吸产生的ATP才能用于多种生命活动。
第1讲酶和ATP
第一专题 细胞的能量供应和利用第1讲 ATP 和酶[考纲要求] 1.ATP 在能量代谢中的作用(Ⅱ)。
2.酶在代谢中的作用(Ⅱ)。
3.实验:探究影响酶活性的因素。
考点一 ATP 的结构与功能1.A TP 的结构(1)图中各部分名称:A 腺嘌呤,①腺苷,②一磷酸腺苷,③ADP ,④A TP ,⑤普通化学键,⑥高能磷酸键。
(2)ATP 与RNA 的关系:A TP 去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA 的基本单位之一。
(3)结构特点①A TP 分子中远离A 的那个高能磷酸键容易水解断裂,释放出能量,A TP 就转化为ADP ,ADP 也可以接受能量而重新形成ATP 。
②高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54 kJ/mol ,所以说A TP 是细胞内的一种高能磷酸化合物。
2.A TP 项目 ATP 的合成 ATP 的水解反应式 ADP +Pi +能量――→酶ATP +H 2OATP +H 2O ――→酶ADP +Pi +能量所需酶 ATP 合成酶ATP 水解酶能量来源 光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)储存在高能磷酸键中的能量能量去路 储存于高能磷酸键中 用于各项生命活动 反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位3.ATP 的功能与动、植物细胞代谢(1)植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP ,而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP 。
(2)植物光合作用光反应阶段产生的ATP 专用于暗反应,不用于其他生命活动;植物或动物细胞呼吸产生的ATP 才能用于多种生命活动。
(3)ATP 水解释放的能量可用于主动运输、发光发电、肌肉收缩、物质合成、大脑思考等。
(1)人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成A TP 的量与安静时相等( × ) (2)线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP( × ) (3)ATP 是生命活动的直接能源物质,但它在细胞中的含量很少,ATP 与ADP 时刻不停地进行相互转化( √ ) (4)ATP 水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应( √ )(5)无氧条件下,光合作用是叶肉细胞产生A TP 的唯一来源( × )(6)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中,不会同时发生A TP 的合成与水解( × )据图分析ATP 的结构和特点(1)图示a 处应为“—H ”还是“—OH ”?提示图示a处应为“—OH”,因为该五碳糖为“核糖”。
第八讲 酶和ATP
基础梳理
考点二:酶的作用及特性
3.与无机催化剂的共同点
①改变化学反应速率,本身不被消耗。 ②降低活化能,使反应速率加快。 ③缩短达到平衡的时间,并不改变化学反应的平衡点;
4.酶的特性 高效性:催化效率高于无机催化剂(更显著降低活化能) 专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应。 需要温和的条件:
基础梳理
自变量:人为改变的变量。
因果关系 因变量: 随自变量的改变而改变的变量。 (无关变量需要控制) 无关变量: 除自变量外,还存在其他一些因素对实验结果有干扰 因变量往往有一定的检测手段(例如:酶的高效性实验中, 反应速率用产生气泡的多少,卫生香的燃烧猛烈程度来衡量)
例如:研究酶的高效性,催化剂类型为自变量,反应速率为 因变量,温度、PH、催化剂浓度、底物浓度等为无关变量。 例如:研究PH对酶活性影响,PH为自变量,反应速率为因变量, 温度、酶浓度、底物浓度、试管的洁净程度、反应时间等为无关 变量。
基础梳理
考点四:酶的有关实验设计
2.相关实验及设计 (2)验证酶的专一性:
因变量的检测指标
实验组:淀粉(非还原糖)+淀粉酶+斐林试剂→ 出现砖红色 对照组:蔗糖(非还原糖)+淀粉酶+斐林试剂→ 不出现砖红色
本实验可以用底物作自变量,也可以用酶作自变量即:
淀粉酶的来源不同,则所需控制的条件(温度)也不同。
A.ab 段表示在有酶催化条 件下,使物质 A 生成物质 P 反应发生需要的活化能 B.ad 段表示在无催化剂催 化条件下,使物质 A 生成物质 P 反应发生需要的活化能 C.若将酶催化改为无机催化 剂催化该反应,则 b在纵轴上 将向下移动 D.若只改变反应的温度或PH 条件,则图中的曲线原有形状 可发生改变
ATP和酶专题知识讲座
酶旳高效性旳意义:
确保细胞中化学反应迅速进行
能力目的 1、学会设计试验。 2、培养学生动手试验能力、分析试验能力。
一.什么是酶?
酶:一般是由活细胞产生旳,具有催化活性 旳一类特殊蛋白质,又称生物催化剂。
1.产生部位: 活细胞; 2.作 用: 催化;
3.化学本质: 有机物。
绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。 问题:构成酶旳基本单位是什么?
1号试管 2号试管 3号试管
一 实 验二 步三 骤
四
• 试验现 象
加2mlHCl溶 液
加2ml蒸馏水
加2mlNaOH 溶液
分别加入淀粉酶溶液2滴,处理5min
分别在各试管中各加入2ml淀粉溶液, 振荡反应5min
各加入2滴斐林试剂,振荡
蓝色
砖红色沉淀 蓝色
只有在最适PH下酶旳催化效率最佳
PH影响酶旳活性试验成果分析:
试验三:探究温度对酶活性旳影响
1号试管
2号试管 3号试管
•试 一
验二 •环
节 三
各加入淀粉酶溶液2滴
60℃水中处 0℃水中处 100℃水中
理5min
理5min 处理5min
试管中各加入2ml淀粉溶液,振荡,反应 5min 能否用斐林试剂替代?
四
各加入2滴碘液,振荡
• 试验现 象
无明显现象 蓝色
蓝色
只有在一定温度下酶旳催化效率最佳
据以上资料回答有关问题:
• 1、为何该生物活性洗衣粉较易清除衣物旳 血渍和奶渍?
血渍和奶渍中具有蛋白质,蛋白质酶能够水解 蛋白质
• 2、试解释为何此洗衣粉不能用于丝质及羊 毛衣料?
丝质和羊毛衣料中具有蛋白质
• 3、为何不能在60℃以上旳水中使用此洗衣 粉? 温度影响酶旳活性
原创2:第8讲 酶和ATP
2.酶的高效性
(1)实验验证:
(2)曲线模型:
①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的时间,不能改变化学 反应的平衡点。
3.酶的专一性
(1)实验验证:
淀粉非还原糖)―酶―→ 麦芽糖
蔗糖非还原糖―酶―→葡萄糖+果糖
还原糖 +
斐林试剂
⇓加热
砖红色沉淀
用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后,再用斐林试剂鉴定, 根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作 用,从而探索酶的专一性。
结合所学知识回答下 列问题:
(1)探究温度对酶活性
的影响。 ①本实验选用的反应物
和酶制剂分别是 质量分数为 3%的淀粉溶液、质量分数 为 2%的淀粉酶溶液 。
考查温度对酶活性影响实验 的材料选择
(1)
2温度影响酶的活性,从而 影响淀粉的水解,滴加碘 液,根据是否出现蓝色及蓝 色的深浅来判断酶的活性。
细胞核 消耗ATP:DNA复制、转录等
4.ATP 产生速率与 O2 供给量之间的关系
(1)A点表示在无氧条件下,细胞可进行无氧呼吸分解有机 物,产生少量ATP。
(2)AB段表示随O2供应量增多,有氧呼吸明显加强,通过有 氧呼吸分解有机物释放的能量增多,ATP的产生速率随之增加。
(3)BC段表示O2供应量超过一定范围后,ATP的产生速率不 再加快,此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。
酶具有调节、催化等
作用
酶只起催化作用
多种功能
来源 有的可来源于食物等 酶只在生物体内合成
2.易混淆实验试剂的选择 (1)在验证酶专一性实验中,若反应物选择淀粉和蔗糖, 酶溶液为淀粉酶,则适宜选用斐林试剂检测反应物是否被分 解,不能选用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。 (2)在探究温度对酶活性影响的实验中,若选取淀粉和 淀粉酶,则不宜选用斐林试剂,因为斐林试剂需加热,而 温度是自变量。
原创1:第8讲 酶和ATP
A.蔗糖被水解成非还原糖 B.淀粉在淀粉酶的作用下
水解成还原糖
试管①②③与试管④⑤⑥形成 对照淀粉酶只能催化淀粉分解 成还原糖,酶具有专一性
C.淀粉酶的活性在60℃时比40℃时低 ①②③相互对照证明了淀粉酶在60℃时比40℃时活性高
D.淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性 淀粉
下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果 注:“+”的多少代表颜色深浅
2 mL 3%蔗糖溶液 - - - + + +
1 mL 2%的新鲜淀粉 + + + ++ +
酶溶液
反应温度(℃)
40 60 80 40 60 80
2 mL斐林试剂
+ + + ++ +
砖红色深浅*
++ +++ + - - -
注:“+”表示有;“-”表示无。 *:此行“+”的多少代
表颜色的深浅。根据实验结果,以下结论正确的是( B )
时间变化趋势的曲线是( D )
由于酶的高效性,将
促进化学反应的进行,
反应物浓度迅速降低,
最后反应物浓度降为0
A.甲 C.丙
B.乙 D.丁
2. 下图表示在不同条件下,酶催化反应速率(或生成物量)的变 化。下列有关叙述中,不正确的是 ( )
A.图①虚线可表示酶量增加一倍时,底物浓度和反应速率的关
系 底物浓度充足时,酶量增加一倍,反应速率则增加一倍
3.影响酶活性的曲线
说明:(1)甲、乙曲线表明: ①在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)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。 (2)从丙图可以看出:反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温 度。
课件2:第8讲 酶和ATP
7.ATP与ADP的相互转化不是可逆反应。( √ ) 【分析】因为ATP与ADP相互转化时其正方向与逆方向的 酶、场所、能量来源不同。 8.细胞内含有大量的ATP,用于细胞的各项生命活动。( ×) 【分析】ATP在细胞内的含量很少,但在细胞内会迅速产 生, 也会迅速被利用。
考点突破
考点 一 ATP的结构和转化 1.ATP的结构 (1)元素组成:C、H、O、N、P。 (2)化学组成:1分子腺苷和3分子磷酸基团。 (3)结构式:
实验操作内容
烧杯① 烧杯②
烧杯③
(1) 将若干小滤纸片浸入酵___母__菌___液_中,然后取出晾干、备用
取三个相同烧杯,各
(2) 注入等量的2%不同pH _p_H_=_5_
的H2O2溶液
pH=7
(3)
将滤纸片逐片放入三个烧杯中
p__H_=_9_
实验操 步骤
作内容
烧杯①
烧杯②
烧杯③
观察并 (4) 记录现
考点 二 酶作用原理和酶的特性 1.酶的作用原理 如图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学 反应的能量变化过程。
(1)没有酶催化的反应曲线是②。 (2)有酶催化的反应曲线是①。 (3)AC段的含义是在无催化剂的条件下,反应所需要的活 化能。 (4)BC段的含义是酶降低的活化能。 (5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则B点在纵 轴上将向上移动,即反应需要的活化能要增大。
第三单元
第8讲 酶和ATP
基础回扣
一、生命活动的能量“通货”——ATP
1.写出ATP的结构简式和简式中A、P所代表的含义 (1)结构简式:_A_-_P_~__P_~__P_。 (2)A:__腺__嘌__呤__核__苷_; P:_磷__酸__基__团__。 2.图中①是_高__能__磷__酸__键__,其中远离A的高能磷酸键易形成和断裂
专题3 酶与ATP
方法技巧
方法 常考的“酶的实验探究”三例
1.酶的专一性的实验探究方法——对比法 (1)设计思路:常见的方案有两种,即底物相同但酶不同或底物不同但酶相 同,最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。 (2)设计方案
项目
材料 试剂 现象 结论
方案一
实验组
对照组
同一种底物(等量)
与底物相 对应的酶 发生反应 酶具有专一性
产生ATP:需氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP:DNA复制、转录、蛋白质合成等 消耗ATP:蛋白质的合成 消耗ATP:DNA复制、转录等
基础知识
考点二 酶的本质及特性
酶的发现及其特性
1.发现过程
18世纪末:意大利科学家斯帕兰扎尼的实验说明了
胃液中有一种能消化肉的物质。
19世纪50年代:巴斯德提出酒精发酵是① 酵母菌代谢活动 的结果。李比希
重难突破 ATP的结构与相关代谢的关系 1.ATP分子的结构
2.ATP与光合作用及细胞呼吸的关系 (1)与光合作用的关系:
(2)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ细胞呼吸的关系:
3.细胞内产生与消耗ATP的生理过程
转化场所 细胞膜 细胞溶胶 叶绿体
线粒体
核糖体 细胞核
常见的生理过程
消耗ATP:主动转运、胞吞、胞吐 产生ATP:细胞呼吸第一阶段 产生ATP:光反应 消耗ATP:碳反应和DNA复制、转录、蛋白质合 成等
二、实验变量分析 1.变量:实验过程中可以变化的因素。 2.自变量:人为改变的变量。 3.⑤ 因变量 :随着自变量的变化而变化的变量。 4.无关变量:除自变量外,其他能对实验结果造成影响的可变因素。 5.对照实验:除了一个因素,其余因素都相同的实验,一般要设置实验组和⑥
对照组 。 6.对比实验:设置两个或两个以上的⑦ 实验组 ,通过对结果的比较分析, 来探究某种因素与实验对象的关系。如探究温度或pH对酶活性的影响实 验,通过设置0 ℃、37 ℃、100 ℃三种不同的温度,pH=2、pH=7、pH=12 三种不同的pH来探究温度或pH对酶活性的影响,其中每一组均为实验组, 各组实验形成相互对照。
5_专题4 酶与ATP(讲解部分)
检验蓝色的
栏目索引
(3)实验步骤
栏目索引
2.探究酶的最适pH (1)实验原理
a.2H2O2
2H2O+O2↑
b.pH影响酶的活性,从而影响氧气的生成速率,可用点燃但无火焰的卫生香
燃烧的情况来检验氧气生成速率。
(2)实验探究思路 (3)实验步骤
栏目索引
栏目索引
实践探究
应用 生物催化剂的另类——核酶
提升二 酶的本质与特性的实验探究
一、对照法探究酶的本质与特性 1.酶的本质探究
栏目索引
2.酶的高效性探究 对照组:反应物+无机催化剂 实验组:反应物+等量酶溶液
底物分解速率; 底物分解速率。
栏目索引
实验中自变量是无机催化剂和酶,因变量是底物分解速率。 3.酶的专一性探究 此实验中的自变量可以是不同反应物,也可以是不同酶溶液,因变量是反应 物是否被分解。 (1)设计思路一:换反应物不换酶 实验组:反应物+相应酶溶液 反应物被分解; 对照组:另一种反应物+等量相同酶溶液 反应物不被分解。 (2)设计思路二:换酶不换反应物 实验组:反应物+相应酶溶液 反应物被分解; 对照组:相同反应物+等量另一种酶溶液 反应物不被分解。
栏目索引
要点点拨 (1)科学家用蛋白酶处理P酶,其目的是探究P酶的化学本质。 (2)蛋白酶处理后的P酶仍然具有活性,可以推测P酶的化学本质不是蛋白 质,有可能是RNA。为了进一步证明P酶是RNA,可以使用RNA酶处理P酶, 观察P酶的活性是否还存在。
一、ATP的结构与功能 1.ATP分子的结构
考点二 ATP
栏目索引
特点:远离腺苷的高能磷酸键易水解,释放出能量,也可以接受能量而重新形成。 2.功能:生命活动的④ 直接能源 物质。
第3讲酶与ATP课件
【例1】 (原创题)下列关于酶的叙述中,正确的是
()
A. 所有酶用双缩脲试剂进行检测都可以呈现紫色反应
B. 生长激素与呼吸酶不可能来自同一个细胞
C. 消化酶要经过核糖体的合成,内质网和高尔基体的加工等阶段,分
泌到细胞外才发挥作用
D. 与蓝藻光合作用有关的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜上和基质中
审题关键:“所有”、“双缩脲试剂”、“同一”、“消化酶”、 “核糖体”、“内质网”、“高尔基体”、“蓝藻”、“光合作 用”、“叶绿体”
在A反应物中加入酶A,反应速 度较未加酶时明显加快,说明酶 A能够催化该反应。 在A反应物中加入酶B,反应速 度与未加酶时相同,说明酶B不 能催化该反应
影 右图 响 两个 酶 曲线 促 是表 反 示影 应 响酶 速 活性 率 的曲 的线 因 素
酶的活性一般可用酶促反应的速率 表示:在一定的温度(pH)范围内, 随着温度(pH)升高,酶的催化作用 增强,在最适温度(pH)时,酶的活 性最大,超过这一最适温度(pH), 酶的催化作用逐渐减弱 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,酶经低温处理后再 升高温度其活性可恢复
影 右图曲线 响 表示底物 酶 浓度对酶 促 促反应影 反 响的曲线 应
速 率 右图曲线 的 表示酶浓 因 度对酶促 素 反应影响
的曲线
在其他条件适宜,酶量一定的条件 下,酶促反应速率随底物浓度增加 而加快,此时限制因素是底物浓度; 当底物浓度达到一定限度时,所有 的酶与底物结合,反应速率达到最 大,再增加底物浓度,反应速率不
2.(2009·重庆理综,1)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
第08讲 酶和ATP(第一课时)(讲义)(解析版)
第08讲酶和ATP(第一课时)目录01考情透视.目标导航 (2)02知识导图.思维领航 (3)03考点突破.考法探究 (3)考点一酶的本质和作用 (3)知识点1 酶的本质和作用 (3)知识点2关注教材涉及中酶及其作用(常考点) (8)考向1 结合酶的本质、作用和特性,考查生命观念 (9)考点二酶的特性及酶相关实验 (11)知识点1 酶的高效性 (11)知识点2 酶的专一性及验证专一性实验 (12)知识点3 教材中具有“专一性”的物质总结(常考点) (13)知识点4 探究影响酶活性的条件 (14)知识点5 影响酶促反应速率的因素的曲线分析 (17)考向1 结合酶的特性,考查科学探究 (18)考向2 结合外界因素对酶活性的影响,考查科学思维 (20)考向3 结合与酶有关的实验探究,考查科学探究 (21)04真题练习.命题洞见 (22)05长句分析.规范作答 (25)一、教材知识链接 (25)二、教材深挖拓展 (26)三、长句规范作答 (26)由高考知核心知识点预测考点考点一酶的本质和作用知识点1 酶的本质和作用1.酶与细胞代谢的关系:(1)细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。
细胞代谢的主要场所:细胞质基质(2)细胞代谢是细胞生命活动的基础,但细胞代谢中也会产生代谢废物,甚至会产生对细胞有害的物质,如过氧化氢。
(3)代谢类型:①物质代谢②能量代谢注意:细胞代谢离不开酶的催化2.酶的催化作用实验验证:比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验目的:通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢,了解过氧化氢酶的作用。
(2)实验原理:2H 2O 2―――――→过氧化氢酶2H 2O +O 2↑ ①加热是化学反应常见的条件; ②Fe 3+是无机催化剂;③新鲜肝脏中含有过氧化氢酶。
(3)判断H 2O 2的分解快慢依据:O 2的产生量 ①点燃的卫生香的复燃情况; ②气泡冒出情况 (4)实验过程和现象(5)实验结论:①1、4号试管对照,说明酶具有催化作用,同无机催化剂一样都可以加快化学反应速率。
第8讲 酶和ATP(讲义)(学生版)
第8讲 酶和ATP1.概述酶的作用和本质。
理解酶的功能是由其独特的空间结构决定的,建立结构与功能观。
2.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质,酶活性受到环境因素(如pH 和温度等)的影响。
通过建立温度、pH 对酶活性的影响等数学模型,理解影响的规律和实质,形成科学思维。
3.能够根据实验目的,设计比较过氧化氢在不同条件下的分解实验,分析结果得出结论进行科学探究。
4.结合酶的探索历程,理解科学在探索中发展。
5.解释ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
6.结合ATP 与ADP 相互转化模型,认识ATP 在细胞中作为能量“货币”的原因。
7.ATP 生理作用与其结构相适应。
考点要求 考题统计考情分析降低化学反应活化能的酶2022,广东,选T10、13, 2、4分 2022,湖南,选T3, 2分2022,辽宁,非选T22(3)(4), 2021,辽宁,选T18,3分2021,湖北,选T2、10、非选21, 16分 2020,山东,选T1,2分本专题知识难度较低、基础性强。
考查学生对细胞整体性的认识,或结合一些情景信息或表格信息设置题目,考查学生的应变能力、获取信息和综合分析能力。
细胞的能量“货币”ATP2022,广东,选T13, 4分2021,湖北,非选T21,(1) 2分考点一 降低化学反应活化能的酶1.酶的本质绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA(核酶)核糖体的rRNA 就是催化肽键形成的酶(P 二65)酶是活细胞产生的具有催化活性的有机物。
胞外酶与胞内酶【教材拾遗】 教材隐性知识:源于必修1 P79“关于酶本质的探索”:巴斯德认为酿酒中的发酵是由酵母菌细胞的存在所致,没有活细胞就不能产生酒精;李比希却认为引起发酵的只是酵母菌细胞中的某些物质,不一定需要活的细胞。
请你利用酵母菌细胞、研磨和过滤装置、葡萄糖溶液等材料设计一个实验来结束这一争论。
提示:将酵母菌细胞研磨粉碎、加水搅拌后过滤,将提取液加入葡萄糖溶液中,也能产生酒精,说明引起发酵的是一种化学物质(模拟毕希纳的实验)。
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第二单元生命系统的代谢基础专题一:酶与ATP第一关:测基础判正误1.酶都是在核糖体上以氨基酸为原料合成的( )2.若要长期保存酶,应将其放在低温环境下( )3.酶在催化反应完成后立即被降解为氨基酸( )4.水稻细胞内合成的某物质,能够在常温下高效分解淀粉,该物质含有羧基( )5.溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的( )6.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速率的,并不影响酶的活性( )7.ATP和腺嘌呤脱氧核苷酸都含腺嘌呤和脱氧核糖( )8.在缺氧的条件下,细胞质基质也能形成ATP( )9.几乎所有ATP中的能量最终都来自光能( )10.ATP与ADP在细胞中不停地进行转化( )11.ATP中含有一个高能磷酸键( )12.具有分泌功能的细胞才能产生酶( )13.酶在催化反应前后,其分子结构不变( )14.与激素及载体蛋白等一样,酶起到调节作用后并不失活( )15.在探究温度对酶活性的影响的实验中,温度和pH是自变量( )16. 在探究氧气浓度对酵母菌细胞呼吸速率的影响的实验中,温度可以随便控制( )17.在做温度影响酶的活性的实验中,若某两支试管的反应速率相同,在其他条件均相同的条件下,可判断这两支试管的所处的环境温度也一定是相同的。
( )18.如果以淀粉、淀粉酶为实验材料探究温度影响酶活性的实验,则酶促反应的速率既可以通过碘液检测淀粉的分解速率,也可以通过斐林试剂检测淀粉水解产物的生成速率。
( ) 19.竞争性抑制剂与非竞争性抑制剂均会影响酶促反应的速率,竞争性抑制剂会与底物竞争酶的活性部位,非竞争性抑制剂则是与酶活性部位以外部位结合而改变活性部位的结构,使酶活性下降。
据此可判断,在其他条件不变的情况下,随着底物浓度的增加,抑制作用越来越弱的是加入的竞争性抑制剂。
( )20.ATP在细胞内含量并不高,活细胞都能产生ATP,也都会消耗ATP。
( )21.肌肉细胞中的线粒体比脂肪细胞含量多,是因为肌肉收缩需要消耗大量的能量( )22.活细胞中的线粒体往往可以定向地运动到代谢比较旺盛的部位( )23.有氧呼吸的三个阶段都有ATP产生,但第三阶段产生的ATP最多( )24.人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量比安静时多( )25. 酶的催化作用能改变化学反应的方向和平衡点( )26.无氧呼吸产物不同是由于催化反应的酶的种类不同( )27.探究温度对酶活性的影响时,将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温( )28.人的成熟红细胞无线粒体,不产生ATP( )29.酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率( )30对于一个细胞来说,酶的种类和数量不会发生变化( )第二关:练规范强素质1.利用坐标曲线展示化学反应中非催化、无机催化和酶催化过程的作用机理。
①由图可知,酶的作用原理是___________________________________。
②若将酶变为无机催化剂,则b在纵轴上________移动。
2. (1)酶的特性的曲线①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较表明:______________________________。
②图2中两曲线比较表明:___________________________________。
(2)酶的影响因素①温度和pH图甲和图乙显示:____________________使酶失活,而低温_____________________,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。
从图丙和图丁可以看出:反应溶液pH(温度)的变化不影响____________________________。
②底物浓度和酶浓度图甲中OP段的限制因素是________________,而P点之后的限制因素有_________________;图乙对反应底物的要求是________________。
3..下列关于酶的叙述正确的是( )A.酶是由腺细胞合成的具有催化作用的有机物B.所有酶用双缩脲试剂进行检测都可以呈现紫色反应C.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸D.消化酶在消化腺细胞内合成并分泌到细胞外的过程中共穿过0层磷脂双分子层4.图中的新鲜土豆片与H2O2接触后,产生的现象及推测错误的是( )A.若有大量气体产生,可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶B.若增加新鲜土豆片的数量,量筒中产生气体的速度加快C.一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限D.为保证实验的严谨性,需要控制温度等无关变量5.如图表示在最适温度、最适pH等条件下,反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。
下列说法错误的是( )A.曲线的AB段表明,随着反应物浓度的增加,反应速率逐渐加快B.如果温度升高10 ℃重复实验,则图中A点的位置将下移C.如果从乙点开始,往反应混合物中加入少量同样的酶,曲线中B点会上升D.曲线BC段反应速率不变,说明随着反应浓度的增加,酶已经完全被分解了6.某同学将马铃薯磨碎、过滤得到提取液进行以下实验。
Ⅰ.在30 ℃的条件下,取等量提取液分别加到4支盛有等量过氧化氢溶液,pH分别为3、5、7、9的试管中,结果发现每支试管都产生气体。
请回答下列问题:(1)该实验的课题是___________________________________________________。
(2)该实验中的自变量是____________。
(3)各实验组均在30 ℃下进行的原因是:①__________________________;②__________________________________。
Ⅱ.将加入4支试管中的马铃薯提取液的量减半,重复实验Ⅰ。
分别测定实验Ⅰ、Ⅱ中过氧化氢的含量在相同时间内的变化,绘制成如图所示曲线,请回答下列问题。
(4)曲线a是实验________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的结果。
(5)曲线a和b中,过氧化氢含量的最低点基本位于横坐标同一位置的原因是________________________________________________________________________。
7.下列操作中,不.可能导致淀粉酶活性发生变化的是( )A.淀粉酶溶液中加入强酸B.淀粉酶溶液中加入蛋白酶C.淀粉酶溶液中加入淀粉溶液D.淀粉酶经高温烘干制成粉剂8.下列关于ATP的叙述中不.正确的是( )A.一分子ATP水解掉两个磷酸基团后即成为组成RNA的基本单位之一B.细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性C.在生命活动旺盛的细胞中,线粒体和ATP的含量都较多D.ATP是细胞内流通的能量“通货”,因为能量可以通过ATP在吸能反应和放能反应之间循环流通第三关核心提示1.辨清与酶相关实验设计的5个易错点(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。
另外在酶溶液和反应物混合前,需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间。
(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。
(4)在酶的最适pH探究实验中,操作时必须先将酶和底物分别置于不同pH条件下,然后再将同一pH条件下处理的底物和酶液混合,而不能把酶加入反应物中后,再加入盐酸或氢氧化钠。
(5)探究酶的高效性时,对照组应为无机催化剂;探究酶的催化作用时,对照组应为不加催化剂;探究酶的专一性时,既可用同一种酶作用于不同底物,也可用不同酶作用于同一底物。
2.常考必记的7类酶(1)DNA聚合酶——催化脱氧核苷酸间缩聚形成磷酸二酯键,用于DNA复制(2)RNA聚合酶——用于转录时DNA解旋及核糖核苷酸间的连接(3)(4)DNA解旋酶——用于DNA复制时双链间氢键打开(5)(6)各种消化酶——可对应催化相关大分子的水解,如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等(7)细胞工程工具酶:纤维素酶和果胶酶(除去细胞壁)、胰蛋白酶(动物细胞培养)3.与ATP相关的6个易错点(1)ATP≠能量,ATP是一种高能磷酸化合物,是一种储能物质,不能将两者等同起来。
(2)生命活动需要消耗大量能量,但细胞中ATP含量很少。
其供应取决于ATP与ADP间快速转化。
(3)ATP合成时可产生水、ATP水解时需消耗水。
(4)ATP并非“唯一”的直接能源物质,直接能源物质除ATP外,还有GTP、CTP、UTP等。
(5)除光能、有机物中化学能之外,硝化细菌等化能合成作用的细菌可利用体外无机物(如NH3)氧化时所释放能量来合成ATP。
(6)ATP产生与O2间的关系:第二单元生命系统的代谢基础专题一:酶与ATP答案第一关:测基础判正误正确题目:2.4.5.6.8.9.10.13.19.20.21.22.23.26.第二关:练规范强素质1.①降低化学反应的活化能②向上2.(1)①酶具有高效性②酶具有专一性(2)①过酸、过碱、高温都会,只是抑制酶的活性,酶作用的最适温度(pH)。
②底物浓度,酶浓度和酶活性;底物足量。
3.D 4.C 5.D 6.(1)探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响(2)pH (3)①30 ℃是过氧化氢酶的适宜温度②排除温度变化(无关变量)对实验结果的影响(4)Ⅱ (5)同一种酶的最适pH是一定的7.C 8.C。