第三单元第一讲酶和ATP
2019版必修1第3单元第1讲酶和ATP
第『3;单元细胞的能量供应和利用第1讲酶和ATP考点一酶的本质、作用和特性(对应学生用书第39页)[识记一基础梳理]1. 酶的本质及作用(1) 本质与作用(2)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。
2. 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[辨析与识图]1. 判断正误(1) 酶的基本组成单位是氨基酸。
(X)【提示】酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。
(2) 酶提供了反应过程所必需的活化能。
(X)【提示】酶的作用是降低活化能。
(3) 酶在催化反应前后,其分子结构不变。
(V)(4) 酶活性的发挥离不开其特定的结构。
(V)(5) 高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。
(X)【提示】低温不破坏酶的结构。
(6) 酶活性最高时的温度不适合酶的保存。
(V)(7) 人体在发热感冒时,常出现厌食现象,这与人体内酶的活性有关,说明酶活性的发挥离不开适宜的温度。
(V)(8) 在稀蛋清液中加入蛋白酶后,再加入双缩脲试剂,由于蛋清液中的蛋白质被分解,因此不再发生紫色反应。
(X)【提示】蛋白酶本身也是蛋白质。
2. 据图思考下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) 无酶催化的反应曲线是—②__。
(2) 有酶催化的反应曲线是—①__。
(3) ca段的含义是在无催化剂的条件下,反应所需要的活化能。
(4) ba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。
[理解一深化探究]1 •如图表示未加催化剂时,生成物浓度随时间的变化曲线,请在图中绘出加酶和加无机催化剂的条件时的变化曲线。
酶与ATP
第三单元细胞的能量供应和利用第一讲酶和ATP知识点一酶的本质作用和特性1.酶的本质和作用2.酶的特性知识点二细胞的能量“通货”——ATP1.A TP的结构2.A TP的转化和利用考点一酶的作用原理及特性1.酶的作用原理(1)原理:酶降低反应的活化能。
(2)图示及解读:①没有酶催化的反应曲线是b。
②有酶催化的反应曲线是a。
③AC段的含义是在无催化剂的条件下,反应所需要的活化能。
④BC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。
2.酶的特性(1)高效性: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。
(2)专一性:Ⅰ.物理模型:①图中A表示酶,B表示被A催化的底物,E、F表示B被分解后产生的物质,C、D 表示不能被A催化的物质。
②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。
Ⅱ.曲线模型: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对此反应无催化作用。
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可催化该反应,即酶具有专一性。
(3)酶的作用需要适宜的温度和pH: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。
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。
[归纳串记]具有专一性的物质归纳(1)酶:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
如限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子。
(2)载体:某些物质通过细胞膜时需要载体协助,不同物质所需载体不同,载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。
(3)激素:激素特异性地作用于靶细胞、靶器官,其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。
(4)tRNA:tRNA有61种,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
人教版生物中职3.1酶和ATP在新陈代谢中的作用课件13张PPT
演示实验 酶在催化作用中所需要的外界条件
试管内的物质 浆糊
小麦淀粉酶滤液
pH 温度 斐林试剂 实验结果
1
2
2
2
2 中性 0 2 无
2
中性
35 2
砖红色 沉淀
3
2 2 酸性 35 2 无
4
2 2 碱性 35 2 无
5
6
2
2
2(加过热) 无(清水)
中性 35 2 无
中性 35 2 无
演示实验说明:
酶的催化作用 所需要的外界条件是:
适宜的温度 pH
酶发生催化作用的本质是降低化学反应的活化能 (分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态 所需要的能量成为活化能)
的活性最高
(二)酶的特性
1、高效性 是指酶的催化效率很高,是无机催
化剂的107-1013倍
2、专一性 每一种酶只能对一种或一类化学物
质产生催化作用
3、多样性 生物体内酶的种类非常多,已经知
道的酶有4000种以上
4、需要合适的条件 温度、pH值
二 ATP在新陈代谢中的作用
ATP是细胞内普遍存在的一种储存有高 能量的有机化合物,属于高能化合物。
ATP是生物体维持各项生命活动所 需要能量的直接来源。
(一)ATP的结构简式
1、ATP是三磷酸腺苷的英文缩写。 2、ATP的结构简式为A—P~P~P
其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表 特殊的化学键(高能磷酸键)。—代表普通 的化学键
注:ATP分子中较多的化学能储存在高能磷 酸键中。
最新一5第1讲酶、ATP
实验设计:探究温度对酶活性的影响(P43)
3.实验分析 ①必须用同样温度处理淀粉溶液或酶溶液,防止混合时 ,由于两种溶液的温度不同而使混合后温度发生变化, 影响实验结果。 ②探究温度对酶活性影响的实验中,不能用过氧化氢酶 催化过氧化氢分解,因为过氧化氢在加热的条件下分解 会加快。 ③探究温度对酶活性影响的实验中,鉴定试剂只能用碘 液而不能用斐林试剂。
植物细胞形成细胞壁,动物细胞 形成分泌物等
内质网
否
消耗ATP 有机物的合成、运输等
细胞核
否
消耗ATP DNA的复制、转录等
细胞质 基质
产生ATP
消耗ATP
产生ATP:细胞呼吸 消耗ATP:许多生化反应的进行
叶绿体
产生的活化能来提高化学反应
速度 D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个化学
反应的底物
随堂练习
(2013安徽卷) 细胞代谢受酶的调节和控制。下列叙 述正确的是
A.激素都是通过影响细胞内酶活性来调节细胞代谢
√B.代谢的终产物可反馈调节相关酶活性,进而调节
代谢速度 C.同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同,
(3)放在适宜且相同的条件下培养,一段时间后观察现 象和结果 具体表述为:将两套装置放在适宜且相同的环境中, 培养一段时间(或相应方法处理,如振荡、加热等), 观察(并记录)…… 。
随堂练习
(2013新课标卷II)关于酶的叙述,错误的是 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
实验设计:探究pH对酶活性的影响(P43)
1.实验原理 ①pH影响酶的活性。 ②淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖(还原 性糖)。斐林试剂与还原性糖反应形成砖红色沉淀。 2.实验分析:在 pH 对酶活性影响实验中鉴定试剂只能 用斐林试剂而不能用碘液。 3.实验步骤
【导学教程】高考生物一轮总复习 第三单元 第一讲 酶和ATP课件
高频考点 ·精研细剖
考点一 【核心突破】
1.酶是蛋白质的验证实验
酶的作用和特性
(1)实验设计思路:
实验组:待测酶液+双缩脲试剂 →是否出现紫 色反应
考向预测二
通过读图析图考查酶的催化机理
2 .下图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质 A 在无催化条件 和有酶催化条件下生成物质 P所需的能量变化过程。下 列相关叙述正确的是
A . ad 段表示在无催化剂条件下,物质 A 生成 物质P需要的活化能
B .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 C .若仅增加反应物 A 的量,则图中曲线的原 有形状均发生改变 D .若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线,改变 酶促条件后,则b在纵轴上将向上移动
对照组:已知蛋白液+双缩脲试剂→紫色反应
(2)实验结果分析:通过对照,实验组若出现紫色, 证明待测酶液的化学本质是蛋白质;不出现紫色,则该
酶液的化学本质不是蛋白质。
(3)实验变量:自变量为待测酶液和已知蛋白液,因 变量为是否有紫色反应。
2.酶的高效性
(1)实验验证
小、少、慢
燃烧
大、多、快
剧烈燃烧
[自主检测]
判断下列说法的正误
1.酶在生物体内有催化调节作用。( × ) 2 .酶催化作用的实质是提高化学反应的活化 能,使化学反应顺利进行。( × ) 3 .高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活 性。(2009·重庆卷)( × )
4.不同酶的最适温度可能相同。(2013·海南卷) (√ )
5.酶活性最高时的温度不适合酶的保存。
高中生物教案《酶和ATP》
《酶和ATP》高中生物教案教学目标1.知识与技能:o理解酶作为生物催化剂的基本特性和作用。
o掌握ATP(腺苷酸三磷酸)的结构和功能,以及它在细胞能量代谢中的重要作用。
o能够通过实验观察酶的特性以及ATP的作用。
2.过程与方法:o通过实验观察和探究,培养学生的科学探究能力和实验操作能力。
o通过讨论和分析,培养学生的逻辑思维能力和问题解决能力。
3.情感态度与价值观:o激发学生对生物科学的兴趣和好奇心。
o培养学生的团队合作精神和尊重科学事实的态度。
教学重难点•重点:酶的特性、ATP的结构和功能及其在细胞能量代谢中的作用。
•难点:理解酶的催化机制以及ATP在细胞内的能量转换过程。
教学准备•实验材料:酶溶液(如唾液淀粉酶)、底物溶液(如淀粉溶液)、ATP溶液、荧光素-荧光素酶试剂盒等。
•实验设备:试管、滴管、恒温水浴、分光光度计或荧光计等。
•多媒体课件,包含酶和ATP的结构示意图、动画演示等。
教学过程一、导入新课•通过生活实例(如消化食物)引出酶的概念,提问学生酶在日常生活中的作用。
•引出ATP作为细胞内能量“货币”的重要性。
二、新课讲解1.酶的基本特性和作用o介绍酶是生物催化剂,具有高效性、专一性和温和性等特点。
o通过图示和动画演示酶与底物的结合以及催化反应过程。
o举例说明酶在生物体内的广泛应用(如消化酶、代谢酶等)。
2.ATP的结构和功能o介绍ATP的分子结构,强调其高能磷酸键的特点。
o解释ATP在细胞内能量转换和传递中的核心作用,如光合作用和细胞呼吸过程中的能量转换。
o通过图示和动画演示ATP的合成与水解过程。
三、实验操作1.酶的特性实验o分组进行酶的特性实验,如温度对酶活性的影响、pH对酶活性的影响等。
o观察并记录实验现象,分析实验结果,验证酶的高效性、专一性和温和性等特点。
2.ATP的作用实验o利用荧光素-荧光素酶试剂盒进行ATP的发光实验,观察ATP水解时释放的能量。
o通过实验现象理解ATP在细胞内能量转换中的作用。
高考生物第1讲 酶和ATP
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.乙酶的化学本质是蛋白质 D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变 【解题指导】解答本题的关键是:根据坐标图中酶活性的变化, 判断甲酶和乙酶的化学本质。基本思路是:
【解析】选B。本题以坐标图为信息载体,主要考查酶的本质、 特点及功能的相关知识。观察曲线图看出,甲酶的活性始终保 持不变,说明甲酶能抗该种蛋白酶的降解;从酶的化学成分上 来看,绝大多数是蛋白质,极少数是RNA,甲酶也可能是具有 生物催化作用的RNA;乙酶的活性不断降低,说明能被该种蛋 白酶降解,其本质为蛋白质;乙酶被降解的过程中其分子结构 会发生改变。
3.ATP的形成途径与供能 (1)ATP的形成途径:
(2)ATP合成与水解的比较:
(3)生物界中能量代谢过程:
【热点考向1】酶的概念与特性 高考频次3年6考 预测指数☆☆☆
角度一:酶活性曲线分析 【典题训练1】(2011·全国课标卷)甲、乙两种酶用同一蛋白酶 处理,酶活性与处理时间关系如图所示,下列分析错误的是( )
④由图2可以看出,当温度从15 ℃~18 ℃梯度变化过程中, 随着温度的升高,蛋白酶的活性一直在增强,没有出现下降的 拐点,因此,不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在15 ℃~ 18 ℃; (3)大菱鲆消化道中淀粉酶和脂肪酶含量少,活性低,说明大 菱鲆几乎不分解淀粉和脂肪,因此饲料中不要添加过多的淀粉 和脂肪。
【归纳总结】 分析与酶活性相关的问题
(1)温度和pH是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的。 (2)底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促 反应速率的,并不影响酶的活性。 (3)分析与酶有关曲线时首先要弄清横坐标、纵坐标表示的意 义,其次再分析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。
高考生物一轮复习 第3单元 第1讲 酶和ATP教学案 新人教版-新人教版高三全册生物教学案
第1讲 酶和ATP [考纲展示] 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 考点一| 酶的本质、作用和特性1.酶的作用和本质(1)酶的本质与合成:酶的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)(2)作用:具有催化作用,反应前后性质和数量不变。
(3)作用场所及条件:在细胞内、外及离开生物体都可以发挥作用,但需要相对温和的条件。
(4)来源:一般活细胞都能产生。
(5)催化机理:降低反应活化能,提高反应速率,但不改变反应的方向和平衡点。
2.酶的特性(1)高效性①曲线分析:酶对应曲线A ,无机催化剂对应曲线B ,未加催化剂对应曲线C 。
(填字母) ②结论:与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而酶的催化效率更高。
(2)专一性①图形分析:a .写出图中所示的化学反应:B ――→A E +F 。
b .图中C 、D 表示不能(填“能”或“不能”)被该酶催化的物质。
②结论: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①酶活性:酶对化学反应的催化效率称为酶活性。
②曲线分析:如图为温度、pH对酶活性的影响。
Ⅰ.甲、乙两图横坐标分别表示温度、pH,b点表示最适温度,e点表示最适pH。
Ⅱ.甲图中,温度由a变为b时,酶活性升高;由c变为b时,酶活性不变,原因是高温时酶的空间结构被破坏且不可恢复。
Ⅲ.乙图中,pH由d变为e或由f变为e时,酶活性均不变,原因是过酸、过碱都会导致酶的空间结构破坏且不可恢复。
③结论:在适宜的温度、pH条件下,酶的活性最高。
(4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响甲乙①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,受酶数量的限制,酶促反应速率不再增加。
②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。
第一讲 酶和ATP
⑧酶只是起催化作用 A.①②⑤ C.③⑤⑧ B.①⑤⑧ D.①③⑤
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第一讲
酶和ATP
结束
解析:酶是由活细胞产生的,具有生物催化作用的有机物。就 酶的化学本质而言,主要是蛋白质,还有 RNA,④错、⑤对; 就酶作用的场所而言,有胞内酶和胞外酶,活细胞一般都能产 生胞内酶,①错、③对;代谢是细胞内全部有序化学变化的总 称,在这一过程中,需要酶的催化,⑥、⑦错,⑧对。
第一讲
酶和ATP
结束
考点二 以能量代谢为依托,考查ATP的结构与功能
1.ATP的结构及组成部分的含义
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第一讲
酶和ATP
结束
2.ATP的再生和利用
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第一讲
酶和ATP
结束
3.细胞内产生与消耗ATP的生理过程
常见的生理过程 消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐 细胞膜 产生ATP:细胞呼吸第一阶段 细胞质基质 消耗ATP:一些需能反应 产生ATP:光反应 消耗ATP:暗反应和自身DNA复制、转录,蛋白 叶绿体 质合成等 产生ATP:有氧呼吸第二、三阶段 线粒体 消耗ATP:自身DNA复制、转录,蛋白质合成等 消耗ATP:蛋白质的合成 核糖体 消耗ATP:DNA复制、转录等 细胞核
第一讲
酶和ATP
结束
一、理解运用能力 1.判断下列有关酶说法的正误。
(1)酶提供了反应过程所必需的活化能 (2011· 海南卷T14A)(×) (2)酶是活细胞产生的并具有催化作用的蛋白质 (2009· 重庆卷T1B)( ×) (3)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性 (2009· 重庆卷T1A)(×)
ATP和酶
第1讲ATP和酶A TP的结构、功能和利用[基础突破——抓基础,自主学习]1.A TP的结构与功能(1)结构:(2)功能:生命活动的物质。
2.A TP与ADP的相互转化(1)植物细胞可以通过形成ATP,而动物细胞只能通过形成A TP。
(2)植物光合作用光反应阶段产生的ATP专用于,不用于其他生命活动;植物或动物细胞呼吸产生的A TP才能用于多种生命活动。
[重难突破——攻重难,名师点拨]1.A TP结构的相关分析:2.细胞内产生与消耗A TP的生理过程[特别提醒](1)ATP与ADP的相互转化不可逆:A TP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。
(2)ATP是与能量有关的一种物质,不可等同于能量:ATP是一种高能磷酸化合物,高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54 kJ/mol的能量。
(3)不可误认为细胞中含有大量ATP,事实上,细胞中ATP的含量很少,只是A TP与ADP 的转化非常迅速及时。
无论是饱食还是饥饿,ATP与ADP的含量都保持着动态平衡。
(4)误认为ATP转化为ADP不消耗水:ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”,这一过程需ATP水解酶的催化,同时也需要消耗水。
蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。
酶的本质、特性及相关实验探究[基础突破——抓基础,自主学习]1.酶的本质及作用2.酶的特性(1)高效性:酶的催化效率大约是的107~1013倍。
(2)专一性:每一种酶只能催化化学反应。
(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的遭到破坏,使酶永久失活;低温时,酶的活性减弱,但不会失活。
[重难突破——攻重难,名师点拨]与酶相关的曲线解读(1)酶的高效性曲线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)酶的专一性曲线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。
暑期预习2023高中生物:酶和ATP在能量代谢中的作用知识精讲新人教版必修1
第三单元生命系统的代谢基础专题07酶和ATP在能量代谢中的作用☆知识脑图☆☆目标导航☆1.了解酶的本质和作用;2.理解酶发挥催化作用的特性;3.理解ATP在细胞能量代谢中的作用。
☆知识点贯通☆一、酶的本质与作用1.酶的本质与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生物催化作用2.酶的作用机理酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能。
(1)图中ac和bc段分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能。
(2)若将酶变为无机催化剂,则b在纵轴上向上移动。
用加热的方法不能降低活化能,但会提供活化能。
3.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: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:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
二、ATP的结构与功能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:由结构式可看出,ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结,即一个腺苷、二个高能磷酸键。
ATP的结构简式可表示为A-P~P~P。
4.ATP的合成和利用(1)合成:①途径:光合作用、细胞呼吸。
②场所:细胞质基质、线粒体、叶绿体。
(2)反应式:(3)利用:主动运输、生物发光发电、肌肉收缩、物质合成、大脑思考等生命活动。
☆重难点突破☆(一)变量与对照实验分析1.要点精析(1)控制变量:实验过程中可以变化的因素称为变量。
其中人为改变的变量称作自变量,上述实验中氯化铁溶液和肝脏研磨液,都属于自变量,随着自变量的变化而变化的变量称作因变量,上述实验中酶的活性(以过氧化氢分解速率来表示)就是因变量。
除自变量外,实验过程中可能还存在一些可变因素,会对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。
2022届高考生物大一轮复习教师用书:第3单元 第1讲 ATP和酶 Word版含解析
第1讲ATP和酶考纲要求全国卷六年考题统计1.酶在代谢中的作用Ⅱ2.ATP在能量代谢中的作用Ⅱ3.试验:探究影响酶活性的因素2022·卷ⅠT3,2022·卷ⅡT29,2021·卷ⅠT1A,2021·卷ⅡT1C,2022·卷ⅡT6A,2021·卷ⅡT6,2011·T2ATP的结构、功能和利用授课提示:对应同学用书第37页[基础突破——抓基础,自主学习]1.A TP的结构与功能(1)组成元素:C、H、O、N、P。
(2)分子结构:①分子结构式:A—P~P~P(简写)。
a.1分子ATP=1分子腺苷(A)+3分子磷酸基团。
b.腺苷=腺嘌呤+核糖。
c.含有2个高能磷酸键。
②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。
(3)功能:生命活动的直接能源物质。
2.A TP与ADP的相互转化(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A TP。
(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A TP才能用于多种生命活动。
[链接教材]________________________________________________________________________(1)教材P89图5-5中左侧能量在根尖细胞中来源于什么过程?提示:细胞呼吸。
(2)教材P89倒数其次自然段,萤火虫发光的直接能源物质是什么?提示:ATP。
[重难突破——攻重难,名师点拨]1.细胞内产生与消耗A TP的生理过程转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐细胞质基质产生ATP:细胞呼吸第一阶段叶绿体产生ATP:光反应消耗ATP:暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等线粒体产生ATP:有氧呼吸其次、三阶段消耗ATP:自身DNA复制、转录、翻译等核糖体消耗ATP:蛋白质的合成细胞核消耗ATP:DNA复制、转录等2.ATP产生量与O2供应量的关系分析(1)甲图表示ATP产生量与O2供应量的关系①A点表示在无氧条件下,细胞可通过无氧呼吸分解有机物,产生少量A TP。
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内容
解释
酶的功能
催化
反应前后酶量和化学性质不变
按存 胞内酶:合成后在细胞内起作用,如有氧呼吸酶
在部
种 位分 胞外酶:合成后分泌到细胞外起作用,如消化酶
类 按功
水解酶:在物质水解时起催化作用
能分
合成酶:在物质合成时起催化作用
考点一
考点一
(2)酶化学本质的实验验证
考点二 考点三
实验变量:自变量为待测酶液和已知蛋白样液或 RNA 样液, 因变量为是否有紫色反应或红色反应。
[巧记助学] ATP 的结构特点可用“一、二、三”来总结,即一个腺
苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团。 3.ATP 分子的特点 ATP 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 , 也可以接受能量而重新形成。因此,ATP 分子结构具有 不稳定性 。 高能磷酸键水解时释放的能量多达 30.54 kJ/mol,所以说 ATP 是细胞 内的一种 高能磷酸化合物 。
错误说法
正确理解
产生场所
具有分泌功能的细 胞才能产生
活细胞(不考虑哺乳动物成 熟红细胞等)
化学本质
蛋白质
有机物(大多数为蛋白质, 少数为RNA)
考点一
考点一 考点二 考点三
错误说法
正确理解
作用 场所
只在细胞内起催化作用
可在细胞内、细胞外、体外 发挥作用
温度 影响
低温和高温均使酶变性 失活
低温只抑制酶的活性,不会 使酶变性失活,高温使酶变 性失活
作用
酶具有调节、催化等多 种功能
考点一
考点一
酶的本质和特性 1.酶的本质 (1)酶的产生部位、本质、功能
内容
解释
考点二 考点三
产生部位
一般来说,活细 胞都能产生酶
活细胞(哺乳动物成熟红细胞等 除外)一定能产生,可在细胞内、 细胞外(或体外)发挥作用
大多数是蛋白质,
酶的本质
合成原料:氨基酸或核糖核苷酸
少数是RNA
考点一
考点一 考点二 考点三
四、ATP 的结构、功能和利用 1.生物体中的能源物质 细胞中的糖类、脂肪等有机物都储存着化学能,但是直接给细胞的生命活动 提供能量的却是 ATP 。 2.ATP 分子的化学组成和结构 ATP 的组成元素为 C、H、O、N、P,ATP 是三磷酸腺苷的英文名称缩写, 其分子结构简式为 A—P~P~P 。其中 A 代表 腺苷 ,“~”表示 高能磷 酸键 ,P 代表磷酸基团。
三、酶的特性及影响酶活性的因素 1.酶的特性 (1)高效性:催化效率约是无机催化剂的 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:在最适温度和 pH 条件下,酶的活性最高。
2.影响酶活性的因素 (1)低温抑制酶活性,而 高温、强酸、强碱 则会使酶的 空间结构破坏 ,从 而发生不可逆转的变性失活。 (2)一般来说,动物体内的酶 最适温度 在 35~40 ℃之间,植物体内的酶最 适温度在 40~50 ℃之间。 (3)动物体内的酶 最适 pH 大多在 6.5~8.0 之间,但也有例外,如胃蛋白 酶的最适 pH 为 1.5 。植物体内的酶最适 pH 大多在Leabharlann 4.5~6.5 之间。考点一
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(3)酶的催化作用实验验证 对照组:反应物+清水→反应物不被分解。 实验组:反应物+等量的相应酶溶液→反应物被分解。 实验变量:自变量是相应酶液的有无,因变量是底物是否被分解。
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2.酶的高效性——比较过氧化氢在不同条件下的分解
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(1)实验过程中的理论分析
3.酶的作用机理分析
(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催化条件下,反应所需活化能 。 (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 点将 上移 。
[巧记助学] 巧记酶的“二、一、一、一”
[网络构建]
(3)在探究酶的最适温度(最适 pH)时,底物和酶 应达到相同温度(pH)后才混合,以使反应一开 始便达到预设温度(pH)。 (4)误认为 ATP 等同于能量:ATP 是一种高能 磷酸化合物,其分子式可以简写为 A—P~P~ P,高能磷酸键水解时能够释放出高达 30.54 kJ/mol 的能量,所以 ATP 是与能量有关的一 种物质,不可将两者等同起来。
3.酶的本质和来源
化学本质 绝大多数是_蛋__白__质___
少数是__R_N__A__
合成原料
_氨___基__酸___
_核__糖__核___苷__酸__
合成场所
_核__糖__体___
细__胞__核__、线粒体、叶绿体(真核生物)
来源
一般来说,_活__细__胞__都能产生酶
二、酶在细胞代谢中的作用 1.酶的作用:酶在细胞代谢中具有催化 作用。 2.酶的作用机理 (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 。
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(2)酶具有高效性的机理是其能够显著降低反应活化能,缩短反应 达到平衡点的时间,并使细胞代谢在温和条件下快速进行。
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(1)酶和无机催化剂一样,都只能改变化学反应速率,而不改变化 学反应方向和平衡点,在反应前后数量和性质不变。 (2)明确酶的正确理解与错误说法,对比如下:
4.ATP 与 ADP 的转化 (1)构成生物体的活细胞,内部时刻进行着 ATP 与 ADP 的相互转化, 同时也就伴随有能量的 释放和储存 ,故把 ATP 比喻成细胞内流通着 的 能量通货 。 (2)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。
[网络构建]
[易混易错] 关于酶和 ATP 的 4 个易混易错点 (1)酶促反应速率不等同于酶活性。 ①温度和 pH 通过影响酶活性,进而影响酶促反 应速率。 ②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。 (2)分析与酶有关曲线时首先要弄清横坐标、纵坐 标表示的意义,其次再分析影响该曲线的因素有 几个,一般情况下,曲线未达到平衡时,影响因 素是横坐标所示的因子,曲线达到平衡状态后限 制因素是除横坐标因子之外的其他因素。