必修1第三单元细胞的能量供应和利用第一讲酶和A
人教版高中生物必修一《细胞呼吸的原理和应用》细胞的能量供应和利用PPT(第1课时)
细胞呼吸是否都需要氧？ 生物在有氧和无氧条件下 是否都能进行细胞呼吸呢？
酵母菌：一种单细胞的真菌 （真核生物），在有氧和无氧 条件下都能生存，属于兼性厌 氧菌。
我们喝的啤酒、白酒、米酒、医院里的 酒精、化妆品中的甘油，都是用酵母菌生产的。
人们通常用酵母和面， 放置一段时间后就会成为 发面，发面可以用来做包 子馒头等。为了促进发面， 有时还会向其中加入一点 蔗糖。发面时，早期并没 有酒味，而后期会有酒味。
完成【探究案3】
探究课题 自变量控制 无关变量控制
自变量 因变量 无关变量
有氧呼吸
无氧呼吸
通入空气、保证O2的 充分供应
空气先通入NaOH溶 液中,除去CO2
先将锥形瓶内的O2消耗完,再 连通盛有澄清石灰水的锥形瓶
排除有氧呼吸的干扰
O2的有无
酵母菌的呼吸产物,即产生CO2的多少、酒精的有无
酵母菌的菌种，培养液的浓度和体积，温度、PH等培 养条件等
酶
C6H12O6
2C2H5OH（酒精）+ 2CO2+ 少量能量
例：大多数植物（如水稻根、苹果果实）、酵母菌。
➢ 乳酸发酵
C6H12O6 酶
2C3H6O3（乳酸）+少量能量
例：高等动物（如肌细胞）、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯 块茎、甜菜块根、玉米胚等）。
注：微生物的无氧呼吸叫做发酵。但工业上的发酵并非完全无氧，比如醋酸发酵。
转化为ATP 的ADP 为：977.28/30.54=32mol 2.与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的， 这对于生物体来说具有什么意义？
燃烧是一种迅速释放能量的过程,而有氧呼吸过程则是 逐步缓慢释放能量,这种方式保证有机物中的能量得到最充 分的利用,主要表现在两个方面:可以使有机物中的能量逐 步地转移到ATP中;能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞 的相对稳定状态。
高三生物总复习第三单元细胞的能量供应和利用31酶与atp课件高三全册生物课件
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解析 根据题意和图示分析可知：酶 1 与产物 B 结合后失活， 与有活性时相比结构发生了变化，说明酶的功能由其空间结构决 定；酶 1 只催化两种底物合成产物 A 的反应，具有专一性；同一 种酶，氨基酸的种类和数目相同，所以酶 1 的变构位点和活性位 点的结构取决于特定的氨基酸序列；酶 1 与产物 B 结合使酶 1 无 活性，合成产物 A 的反应会中断，这样可以防止细胞生产过多的 产物 A。
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……… 过关训练 ……… 1．判断正误：酶的作用、本质和特性。 (1)酶是活细胞产生的并具有催化作用的蛋白质。( ) (2)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。( ) (3)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。( ) (4)酶提供了反应过程所必需的活化能。( ) (5)随着温度降低，酶促反应的活化能下降。( ) (6)酶是由活细胞产生的，因此酶只能在细胞内发挥作用。 ()
(1)底物浓度、酶浓度与酶促反应速率的关系(图1、2) ①图1：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，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 ________限制，酶促反应速率不再增加。 ②图2：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速 率与酶浓度呈________。 (2)温度和pH与酶促反应速率的关系(图3) ①图3：温度和pH是通过影响________来影响酶促反应速 率的；底物浓度和酶浓度是通过影响________来影响酶促反应 速率的，并不影响酶的活性。
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2．判断正误：ATP 的结构与功能。
(1)1 个 ATP 分子中只含有 1 个腺嘌呤和 3 个磷酸基团。( )
高中生物必修一细胞的能量供应和利用
第五章细胞的能量供应和利用第一节降低反应活化能的酶一、细胞代谢与酶1、细胞代谢的概念：细胞内每时每刻进行着许多化学反应，统称为细胞代谢.2、酶的发现：发现过程，发现过程中的科学探究思想，发现的意义3、酶的概念：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
4、酶的特性：专一性，高效性，作用条件较温和5、活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
二、影响酶促反应的因素（难点）1、底物浓度2、酶浓度3、PH值：过酸、过碱使酶失活4、温度：高温使酶失活。
低温降低酶的活性，在适宜温度下酶活性可以恢复。
三、实验1、比较过氧化氢酶在不同条件下的分解（过程见课本P79）实验结论：酶具有催化作用，并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多控制变量法：变量、自变量、因变量、无关变量的定义。
对照实验：除一个因素外，其余因素都保持不变的实验。
2、影响酶活性的条件（要求用控制变量法，自己设计实验）建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响。
第二节细胞的能量“通货”——ATP一、什么是ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，中文名称叫做三磷酸腺苷二、结构简式：A-P~P~PA代表腺苷P代表磷酸基团～代表高能磷酸键三、ATP和ADP之间的相互转化ADP+Pi+能量ATPATPADP+Pi+能量ADP转化为ATP所需能量来源：动物和人：呼吸作用绿色植物：呼吸作用、光合作用第三节ATP的主要来源——细胞呼吸1、概念：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。
2、有氧呼吸总反应式：CHO+6O6CO+6HO+大量能量第一阶段：细胞质基质CHO2丙酮酸+少量[H]+少量能量第二阶段：线粒体基质2丙酮酸+6HO6CO+大量[H]+少量能量第三阶段：线粒体内膜24[H]+6O12HO+大量能量3、无氧呼吸产生酒精：CHO2CHOH+2CO+少量能量发生生物：大部分植物，酵母菌产生乳酸：CHO2乳酸+少量能量发生生物：动物，乳酸菌，马铃薯块茎，玉米胚反应场所：细胞质基质注意：无机物的无氧呼吸也叫发酵，生成乳酸的叫乳酸发酵，生成酒精的叫酒精发酵讨论：1有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路有氧呼吸：所释放的能量一部分用于生成ATP，大部分以热能形式散失了。
2021高考生物一轮复习第3单元细胞的能量供应和利用第1讲酶和ATP教学案新人教版必修1
第1讲酶和ATP1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)2.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)3.实验：探究影响酶活性的因素1.ATP是生命活动的直接能源物质(生命观念)2.根据实验总结酶的化学本质与特性(科学思维)3.探究温度、pH对酶促反应的影响(科学探究)4.酶在生产和生活中的应用(社会责任)酶的本质、作用和特性1．酶的本质和作用(1)酶本质的探索历程(连线)科学家主要观点或成就①巴斯德a．引起发酵的是酵母细胞中的某些物质,细胞死亡并裂解后才能起作用②李比希b．少数RNA也具有生物催化功能③毕希纳c．把从酵母细胞中提取出的能引起发酵的物质叫酿酶④萨姆纳d．从刀豆种子中提取出脲酶(第一个)⑤切赫和奥特曼e．证明脲酶的化学本质(蛋白质)和作用(分解尿素)f．糖类变成酒精必须有酵母活细胞的参与提示：①—f ②—a ③—c ④—d、e ⑤—b(2)酶的本质和作用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主要是细胞核(真核细胞)来源一般来说,活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶作用场所细胞内、外或生物体外均可生理功能催化作用(3)作用机理①活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
②作用机理：降低化学反应的活化能。
③如图曲线表示在无酶催化和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。
Ⅰ.无酶催化与有酶催化的反应曲线分别是②①。
Ⅱ.ca段与ba段的含义分别是无催化剂的条件下反应所需要的活化能、酶降低的活化能。
Ⅲ.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。
2．比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验过程(2)变量分析3．酶的特性(1)高效性：催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。
(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高。
高温、过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏而失活；低温条件下酶的活性很低,但空间结构稳定。
高一 生物 张振强 必修一 第三单元 细胞的能量供应和利用 第一讲 酶与ATP
专一性 一种酶只能催化一种或一类化 合物的反应（锁钥原理）。
二、关于ATP 1．分子结构
2．特点 ATP中远离腺苷的高能磷酸键
特别容易水解和重新生成。
酶1 ATP ADP Pi+能量 酶2
3．能量来源与利用
ATP是生物体的直接能源物质
走出误区
1．不要认为酶只在细胞内发挥作用
2．酶只改变反应速率，不改变反应平衡点
4．ATP与ADP的相互转化不是可逆反应
5．正确区分A的含义
6．ATP≠能量
典例剖析
例1 用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸 的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是（ A．蛋白酶 B．RNA聚合酶 C．RNA ）
D．逆转录酶
例2 细胞中不能合成ATP的部位是（ A．线粒体的内膜 C．内质网的膜 【解析】 ） B．叶绿体中进行光反应的膜结构 D．蓝藻（蓝细菌）中进行光反应的膜结构
例3
下列生命活动中不需要ATP提供能量的是（ A．叶肉细胞合成的糖运输到果实 C．淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖 【解析】 ）
B．吞噬细胞吞噬病原体的过程 D．细胞中由氨基酸合成新的肽链
酶与ATP
讲师：张老师
课标解读
一、说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。
知识精讲
一、关于酶
1．酶在细胞代谢中起催化作用
酶能显著地降低反应的活化能。
2．酶的本质 化学本质 合成原料 合成场所
蛋白质 绝大多数是________
氨基酸 ________ 核糖体 ________
RNA 少数是________ 核糖核苷酸 ____________
新教材苏教版高中生物必修1第三章细胞中能量的转换和利用教学课件
小思考 1.底物浓度对酶促反应速率有什么影响? 提示:在一定的反应物浓度范围内,酶促反应速率随反应物浓度的增加而增加;当 反应物浓度达到某一定值后,再增加反应物浓度,反应速率也不再上升。这是受 酶活性或酶浓度的限制。 2.酶浓度对酶促反应速率有什么影响? 提示:当反应物浓度大大超过酶浓度时(底物充足),酶浓度与酶促反应的速率成 正比。
点易错 1.两者的相互转化不是可逆反应:ATP和ADP相互转化时,反应所需要的酶、能量 的来源和去路、反应的场所不同,可以总结为物质是可逆的,但能量不可逆。 2.ATP和ADP的相互转化过程与水的消耗和形成: (1)ATP转化为ADP是ATP的水解反应,消耗水; (2)ADP转化为ATP的过程是合成反应,有水的生成。
②AB段表示随O2供给量增多,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的产生量随之增加。 ③BC段表示O2供给量超过一定范围后,ATP的产生量不再增加,此时的限制因素 可能是酶、ADP、磷酸等。 (2)乙图可表示哺乳动物成熟的红细胞中ATP来自无氧呼吸,与O2无关。
小思考 1.当人体处于饥饿状态时,ATP与ADP的含量还能保持着动态平衡吗?为什么? 提示:能。ATP与ADP之间可相互转化,其含量在生物体中都保持着动态平衡。 2.ATP中的能量都储存在磷酐键中吗? 提示:不是。ATP的普通化学键和磷酐键中都储存着能量,只不过大量的能量储存 于磷酐键中。
拓思维
多酶片
1.组成:多酶片是双层糖衣片,外层是普通糖衣,内层为肠溶片。 2.作用:进入胃后不被胃酸溶解,直至进入小肠接触到碱性的肠液后才溶解,使药 物在小肠发挥作用。若咀嚼服用,消化酶在胃中会被胃酸破坏而失去作用。 3.用途:多酶片中含多种消化酶,用于治疗消化不良症。
细胞的能量供应与利用酶与APPT课件
蛋白质
尿素
酵母活细胞 酵母细胞死亡
脲酶
酿酶 RNA
酶的本质、生理功能及其实验验证
1．酶的本质及生理功能
化学本质 合成原料 合成场所 来源 作用场所 生理功能 作用原理
绝大多数酶是蛋白质
少数酶是RNA
氨基酸
核糖核苷酸
核糖体
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
实验淀设粉计（非还原糖） 淀粉酶 麦芽糖（还原糖） 请设蔗计糖实（验非验还证原酶糖的）专一淀性粉酶 蔗糖 ②实用验淀材粉料酶：分淀别粉作、用蔗于糖淀粉、和淀蔗粉糖酶后、，蔗再糖用酶斐林试剂鉴
定，根据是否有砖红色沉淀生成来判断淀粉酶是否对二 者都有催化作用，从而探究酶的专一性。
补充：
1、蔗糖的纯度是实验的关键。不纯或放置久了 被细菌分解，也会与斐林试剂反应，产生砖红 色沉淀。 2、能否用碘液检测？ 不能用碘液检测。碘液与蔗糖作用反应前后都 无颜色变化，不能证明蔗糖是否被分解。
三、酶的概念和特性
1．概念：酶是
产生的具有
作用的有机物，其中绝
大多数酶是
(极少数是 RNA)。
2．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：每一种酶只能催化 一种或一类 化学反应。
(3)酶的作用条件较 温和 ：在 最适宜 的温度和 pH 条件下，酶
3、植物淀粉酶的最适温度65℃；
唾液淀粉酶的最适温度37℃.
淀粉酶 蔗糖酶
3．影响酶活性的曲线
(1)甲、乙曲线表明： ①在一定温度(或 pH)范围内，随温度(或 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。
高中生物(新人教版)必修第一册课后习题：酶的作用和本质(课后习题)【含答案及解析】
第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶第1课时酶的作用和本质课后篇巩固提升合格考达标练1.下列有关酶的叙述,正确的是()A.酶提供了使反应能进行所必需的活化能B.酶在催化反应时与温度和pH有关,而酶的活性与温度和pH无关C.若酶的空间结构被破坏,则其活性就会丧失D.一个酶分子只能起一次催化作用,不是提供能量;酶的催化作用与酶的活性受温度、pH 等多种因素的影响;酶的空间结构被破坏,酶会发生永久性失活;酶可以多次重复利用。
2.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,下列相关叙述正确的是()A.二者的基本原理是相同的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.两者都可以降低过氧化氢分子的活化能D.酶和F e3+的作用原理是不同的,达到活化能,使反应能够进行;催化剂则是降低过氧化氢分子的活化能,从而使反应能够发生,二者的基本原理是不同的。
酶和F e3+都是催化剂,它们的作用原理是相同的,只是效率不同。
3.下列实验所采取的措施,不涉及“降低化学反应活化能”原理的是()A.利用果胶酶提高水果的出汁率B.滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解C.滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率D.利用水浴加热提高过氧化氢的分解速率,从而使果汁更易榨出;肝脏研磨液中含过氧化氢酶,可催化过氧化氢水解;FeCl3可作为无机催化剂降低化学反应的活化能,从而提高过氧化氢的分解速率;利用水浴加热提高过氧化氢的分解速率是利用温度升高,以提供能量使反应分子达到活化态的原理来加快过氧化氢的分解。
4.下图为某化学反应在有酶催化和无酶催化条件下的能量变化过程,假设酶的环境条件适宜,对于图中曲线分析错误的是()A.曲线①表示无酶条件下的能量变化B.若使用无机催化剂,则图中B点在纵轴上向上移C.该图体现出酶能提供活化能D.曲线中纵坐标所示的AB段为酶所降低的活化能①曲线为无酶催化条件,②曲线是有酶催化条件,A项正确;酶降低活化能的能力比无机催化剂强,若使用无机催化剂,则图中B点在纵轴上向上移,B项正确;酶不能提供活化能,但是酶可以降低活化能,C项错误;根据题图分析可知,CA段表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能,CB段表示在有酶催化的条件下化学反应需要的活化能,AB段为有酶催化时降低的活化能,D项正确。
高考生物 一轮复习 第三章 细胞的能量供应和利用 第1讲 ATP和酶
4．酶的特性
[深度思考]
(1)请纠正酶的几种错误说法。 提示：
错误说法
正确说法
具有分泌功能的 凡是活细胞都能产生(不考虑哺
产生场所
细胞才能产生
乳动物的成熟红细胞)
化学本质
蛋白质
有机物(绝大多数是蛋白质，少 数是 RNA)
组成单位
氨基酸
氨基酸或核糖核苷酸
作用场所
只在细胞内 发挥作用
可在细胞内、细胞外、体外发 挥作用
3．ATP≠能量。 ATP 是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物质，不能 将两者等同起来。 4．误认为细胞中含有大量 ATP。 生命活动需要消耗大量能量，但细胞中 ATP 含量很少。由于 ADP、Pi 等可重复利用，只要提供能量(光能或化学能)，生物体就 可不断合成 ATP，满足生物体的需要。
源和去路不同，但物质是可以循环利用的。
(2)比较 ATP 形成与水解的相关不同点。
提示：
转化
场所
相关生理过程
细胞质基质 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段
ATP 形成 线粒体
有氧呼吸的第二、三阶段
叶绿体基粒
光合作用的光反应阶段
叶绿体基质
光合作用的暗反应
细胞膜等
ATP 水解
生物膜 细胞核
物质跨膜运输(不包括被动运输) 核酸合成的过程中
2．(2012·高考北京卷)细胞中不能合成 ATP 的部位是( ) A．线粒体的内膜 B．叶绿体中进行光反应的膜结构 C．内质网的膜 D．蓝藻(蓝细菌)中进行光反应的膜结构
解析：选 C。光合作用和细胞呼吸过程中都有 ATP 合成。线 粒体内膜是有氧呼吸第三阶段反应的场所，这个阶段会产生大量的 ATP；光反应阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜上，有 ATP 产生；内 质网是蛋白质加工和脂质合成的车间，只能消耗 ATP，不能合成 ATP；蓝藻的片层结构膜上进行光合作用的光反应，能产生 ATP。
2022版高考生物一轮复习 第三单元 细胞的能量供应和利用 第1课 ATP和酶课件 新人教版
【概念活用】教材命题源
1.教材原文:必修1P89“萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。荧 光素接受ATP提供的能量后就被激活。在荧光素酶的催化作用下,__激__活___的__荧__光 __素__与___氧__发___生__化___学__反__应___,形___成__氧___化__荧并光且素发出荧光。” 思考:萤火虫发光需要的ATP主要在细胞中的__线__粒__体___内__膜(填具体的生物膜结构) 产生,其发挥作用的机理是__远___离__由___腺__嘌__呤___和__核___糖__构___成__的__腺___苷__的___高__能__磷酸键水 __解__,_释__放___能__量。
时要少。
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你们休息一下眼睛， 看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动，久坐对身体不好哦~
(7)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。 ( ×)
分析:线粒体内膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP,而内质网膜 中不能合成ATP。
体__、___叶__绿___体_
ATP的水解 ATP释放末端的磷酸基团,伴随 能量转移
ATP水解酶
生物体的需能部位
反应式 AD_P__+_P__i+__能__量_________A_TP ATP ADP+Pi+能量
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__呼形吸成ATP,而动物细胞只能通过 _细___胞__呼__吸_形成ATP。 (2)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。
18年高考生物大一轮复习第三单元细胞的能量供应和利用第1讲ATP和酶课件
题型 2 ATP 与 ADP 的相互转化 3.如图为细胞内 ATP 与 ADP 相互转化的示意 图，下列相关叙述不正确的是( )
A． 过程①所需能量来自有机物分解时释放或 叶绿体利用光能时转换 B．能量通过 ATP 分子在吸能反应和放能反应间循环流通 C．活细胞中 ATP 与 ADP 相互转化速率会受到温度和 pH 的影响 D．吸能反应一般与①过程相联系，放能反应一般与②过程相联系
2.(2017· 安徽六校联考 )如图表示 某反应进行时，有酶参与和无酶 参与的能量变化，则下列叙述正 确的是( )
解析
答案
曲线 Ⅱ是有酶催化条件下的能 量变化， 其降低的活化能为 E4， 反应前后能量的变化应为 E3， 反应 产物的能量 值比原料的 高，反应应为吸能反应。
A．此反应为放能反应 B．曲线Ⅰ表示有酶参与 C． E1 为反应前后能量的变化 D．酶参与反应时，所降低的活化能为 E4
②底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响：
a．甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，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。 b．乙图：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓 度成正比。
[特别提醒] (1)同一个体不同细胞中，酶的种类和数量会不完全相同， 对于同一个细 胞而言，在不同的时期或生理状态下，细胞中酶的种类和数量也会发生 改变。 (2)酶促反应速率与酶活性不同。温度和 pH 通过影响酶活性，进而影响 酶促反应速率。底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变 酶活性。
)
所有活细胞都能产生酶，而激 素仅由内分泌腺细胞产生， A 正确，B、D 错误；酶可在细胞 内、细胞外发挥作用，在体外 也能发挥作用，C 错误。