高中生物酶与ATP课件

高能磷酸键
【深挖教材】
如图为ATP的结构简图,请思考: (1)图中框内“A”代表“腺苷”吗? (2)图示框a的名称是什么?它与DNA、RNA有何关系? 提示:(1)图中“A”代表腺嘌呤,“腺苷”应为A+五碳糖。 (2)图示框a为腺嘌呤核糖核苷酸,它是构成RNA的单位之一,当发生转录或 逆转录时,它可与DNA链中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸配对。
3.ATP的利用
主动运输 物质合成
重点透析
细胞内常见产生与消耗ATP生理过程的归纳
剖析考点 拓展深化
转化场所 细胞膜
细胞质基质
叶绿体
线粒体 核糖体 细胞核
常见的生理过程
消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐
产生ATP:细胞呼吸第一阶段 消耗ATP:一些吸能反应
产生ATP:光反应 消耗ATP:暗反应和自身DNA复制、转录,蛋白质合成等
第三单元 细胞的能量供应和利用 第8讲 酶与ATP
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最新考纲
1.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
全国卷六年考题统计
2016全国Ⅰ卷T3;2016全 国Ⅱ卷T29;2013全国Ⅱ卷 T6、T29;2011全国卷T2 2016全国Ⅰ卷T4、 T29;2014全国Ⅱ卷T1、T6
5.(2016·全国Ⅱ卷,29)为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实 验组:A组(20 ℃)、B组(40 ℃)和C组(60 ℃),测定各组在不同反应时间 内的产物浓度(其他条件相同),结果如图。回答下列问题:
(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是
组。
解析:(1)在60 ℃条件下,反应的最终产物浓度比20 ℃和 40 ℃ 条 件下小很多,说明酶在60 ℃条件下最终失活。20 ℃与40 ℃条件下 相比,40 ℃时酶促反应到达反应平衡的时间短,说明40 ℃条件下酶 活性较高。 答案:(1)B
2.ATP与ADP的相互转化
ATP ADP+Pi+能量
(1)进行②过程的生理过程和场所
①生理过程
植物：光合作用 动物： 细胞呼吸
、细胞呼吸
②场所:线粒体、 细胞质基质 、叶绿体。
(2)进行②过程的能量来源和去向
①来源: 光能、有机物中的化学能 。
②去向:用于形成ATP中的 高能磷酸键 。
【深挖教材】 ATP与ADP的相互转化中,物质和能量都是可逆的吗? 提示:不都是。物质(ATP、ADP和Pi)是可逆的,而能量不可逆(来源和去 路均不同)。
2.与酶的作用及特性相关的实验设计思路分析 (1)酶具有催化作用的实验设计思路 实验组：底物 相应酶液 检测底物被分解 对照组：底物 等量蒸馏水 检测底物不被分解
(2)酶的专一性实验设计思路
实验组：底物 相应酶液 检测底物被分解 对照组：另一底物 与实验组相同酶液 检测底物不被分解 或者
解析:若验证酶的作用,则酶的有无作为该实验的自变量;酶的高效性 是相对于无机催化剂而言的,所以探究过氧化氢酶的高效性时,可选 无机催化剂作为对照;斐林试剂鉴定还原糖时需要水浴加热,所以探 究温度对淀粉酶活性的影响时,不宜选择斐林试剂对实验结果进行检 测;用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性时,不宜用碘液对实验 结果进行检测,因为用碘液进行检测时,实验结果均相同,不能说明蔗 糖是否被水解。
提示:AC段表示在无催化剂条件下反应所需的活化能;BC段表示酶降低 的活化能。B点将向上移动。
重点透析
1.酶相关曲线解读 (1)酶的高效性
剖析考点 拓展深化
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时间,不改变化学反应的平衡点。
(2)酶的专一性
①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同,说明酶B不能催化 该反应。 ②而加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快,说明酶A能催化 该反应。 (3)影响酶促反应速率的因素 ①温度和pH
7.(2016·全国Ⅰ卷,3)若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的 实验中,下列操作顺序合理的是( C ) A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物 的量 B.加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物 的量 C.加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物 的量 D.加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物 的量
要适宜的温度和pH等。
答案:(2)加快 (3)不变 60 ℃条件下,t2时酶已失活,即使增加底物, 反应产物总量也不会增加
(4)蛋白质或RNA 高效性和专一性
方法突破 “四看法”分析酶促反应曲线
题组三 与酶相关的实验
6.(2016·广西贺州模拟)下列关于探究酶的作用及特性的实验叙述中,最 恰当的是( B ) A.若验证酶的作用,则酶的种类可作为该实验的自变量 B.若探究过氧化氢酶的高效性,可选择无机催化剂作为对照 C.若探究温度对淀粉酶活性的影响,可选择斐林试剂对实验结果进行检测 D.若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性,可用碘液对实验结果进行 检测
2.(2013·全国Ⅱ卷,6)关于酶的叙述,错误的是( B ) A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中 B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构 C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度 D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
解析:同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中,无论细胞分化到 何种程度,某些基本的代谢是细胞所共有的,如细胞呼吸、转录、翻 译等,这些生命活动过程中的酶就是分化程度不同的细胞中所共有的 酶,如呼吸酶、RNA聚合酶等。酶的作用条件比较温和,在最适温度和 pH下,酶的活性最强,低温使酶的活性降低,但不会破坏酶的空间结构, 使酶失活。酶在生化反应中起着催化作用,其作用机理降低了化学反 应的活化能,提高了化学反应速率。绝大多数酶的化学本质是蛋白质, 酶在一些化学反应中可作为催化剂,而在另一些化学反应中,则可作 为底物被相关的蛋白酶水解,如唾液淀粉酶可催化淀粉水解,又可以 被胃蛋白酶水解。
题组例练
分类例练 提炼方法
题组一 酶的本质、作用和特性的分析
1.(2016·河北唐山二模)胰腺细胞中某种酶能催化肽键形成,该酶经蛋 白酶处理后活性不受影响,下列叙述错误的是( B ) A.该酶在细胞核中形成 B.该酶的活性不受pH影响 C.该酶在核糖体中发挥作用 D.该酶的单体是核糖核苷酸
解析:该酶经过蛋白酶处理后活性不受影响,则该酶的化学本质为RNA, 在细胞核中形成,其单体是核糖核苷酸;酶的活性受pH影响;该酶能催 化肽键的形成,而肽键的形成场所是核糖体,因此该酶在核糖体中发 挥作用。
a.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。 b.过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,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。 c.从图丙可以看出:pH的变化不影响酶作用的最适温度。
②底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响:
4.图中甲曲线表示在最适温度下,某种酶促反应速率与反应物浓度之间 的关系。乙、丙两条曲线分别表示该酶促反应速率随温度、pH的变化趋 势。下列相关分析错误的是( D ) A.在B点适当增加酶的浓度,反应速率将增大 B.图中F点和J点酶的活性都很低,酶的结构可能都遭到一定的破坏 C.短期保存该酶,适宜条件对应于图中的D、H两点 D.将处于G点条件下的该酶溶液调整到H点条件下,酶活性显著升高
(2)在时间t1之前,如果A组温度提高10 ℃,那么A组酶催化反应的速度
会
。
(3)如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持
不变,那么在t3时,C组产物总量
,原因是。Leabharlann (4)生物体内酶的化学本质是
,其特性有
(答出两点即可)。
解析:(2)在时间t1前,如果A组温度提高10 ℃变成30 ℃,由该酶活性 随温度的变化规律可知,30 ℃条件下的该酶活性大于20 ℃条件下的,
题组二 影响酶促反应速率因素的分析
3.(2016·江西上饶一模)图甲表示某种酶催化底物水解的模型,图乙表 示在适宜条件下,相关酶的催化速率与底物量的关系。下列相关叙述正 确的是( C ) A.若图甲中C和D均为葡萄糖,则A为蔗糖酶 B.若图甲中A为蛋白质,则双缩脲试剂可检测酶A的催化效果 C.图乙中限制fg段酶促反应速率的因素为酶的用量 D.图乙中若温度升高10 ℃,f点上移,降低10 ℃,f点将下移
解析:甲曲线是在最适温度下测得的,B点限制反应速率的是酶浓度, 故B点适当增加酶的浓度,反应速率会增大;图中F点和J点酶的活性都 很低,是由于高温和碱性过强导致酶的结构遭到一定的破坏;酶的保 存应该在最适pH、低温下保存;G点条件下,由于酸性过强酶失去活性, 故将处于G点条件下的该酶溶液调整到H点条件下酶活性不变。
全国卷六年考题分值 统计
考点一 酶的本质、作用和特性
知识梳理
自主学习 夯实基础
1.酶的概念及作用
活细胞
催化
蛋白质
RNA
核糖核甘酸
细胞核 活化能
2.酶的特性[连线] 答案：
【深挖教材】 同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。下图为酶降低化学反应 活化能图解,AC和BC段的含义是什么?若将酶催化改为无机催化剂催化该反 应,则B点在纵轴上如何移动?
那么A组酶催化反应的速度会加快。(3)t2时C组的产物浓度已不再增 加,但由A和B组t2时的产物浓度可知,t2时C组底物并未全部被分解,C 组产物浓度不再增加是由于C组温度条件下t2时酶已经变性失活。因 此如果在时间t2时,向C组增加2倍量的底物,在其他条件不变的情况 下,t3时产物的总量也不会再增加。(4)生物体内酶的化学本质绝大 多数是蛋白质,极少数是RNA。酶具有高效性,专一性等特性,并且需