2019届高考生物一轮复习第三单元光合作用和细胞呼吸第8讲ATP和酶备考一体课件苏教版-PPT文档.ppt
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1、考纲要求 1.ATP在能量代谢中的作用()。 2.酶在代谢中的作用()。 3.实验:探究影响酶活性的因素。,考点一 ATP的结构与功能,考点三 探究影响酶活性的因素,考点二 酶的本质、作用及特性,矫正易错 强记长句,重温高考 演练模拟,内容索引,课时作业,ATP的结构与功能,考点一,1.ATP的结构,知识梳理,一分子ATP含有 个磷酸基团, 个高能磷酸键,其中_ 的那个高能磷酸键易水解,释放能量。,核糖,RNA,腺嘌呤核苷二磷酸,3,2,远离腺嘌呤核苷,2.ATP与ADP的相互转化,ATP合成酶,ATP水解酶,光能,化学能,高能磷酸键,高能磷酸键,各项生命活动,细胞质基质、线粒体、叶绿体,3.
2、ATP的功能与动、植物细胞代谢,(1)植物细胞可以通过 形成ATP,而动物细胞只能通过 形成ATP。 (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。,光合作用和细胞呼吸,细胞呼吸,暗反应,(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)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
3、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ATP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ATP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”。 (2)图示b、c、d所示化学键是否相同?其中最易断裂和重建的是哪一个? 提示 图示b为普通磷酸键,c、d则为高能磷酸键,其中d处的键最易断裂和重建。,提示,提示,(3)图示框e的名称是什么?它与DNA、RNA有何关系? 提示 图示框e为腺嘌呤核糖核苷酸,它
4、是构成RNA的基本单位之一,当发生逆转录时,它可与DNA链中的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸配对。,命题点一 ATP的结构和特点分析 1.下列关于生物体中ATP的叙述,其中正确的一项是 A.蓝藻细胞中的线粒体、叶绿体分别通过有氧呼吸、光合作用产生ATP B.ATP与ADP是同一种物质的两种形态 C.ATP中存在2个高能磷酸键,在一定条件下均可释放其中的能量 D.生物体内ATP的含量很多,从而保证了生命活动所需能量的持续供应,命题探究,答案,解析,解析 蓝藻细胞是原核细胞,不含线粒体和叶绿体,A项错误; ATP和ADP是两种不同的物质,B项错误; ATP中存在2个高能磷酸键,在一定条件下均可释放其中的能
5、量,C项正确; 生物体内ATP的含量很少,但ATP与ADP转化非常迅速,从而保证了生命活动所需能量的持续供应,D项错误。,2.如图是人体细胞代谢部分简图。图中甲表示ATP,下列有关叙述错误的是 A.甲乙丙丁过程中,起催化作用的酶空间结构不同 B.丙是RNA的基本组成单位之一 C.丁由腺嘌呤和核糖组成,而戊可用于甲的合成 D.在红细胞吸收葡萄糖时,细胞中乙的含量会显著增加,答案,解析,解析 甲乙丙丁表示ATP的逐步水解,每一次水解反应的酶都不同,A项正确; 丙由1分子核糖、1分子腺嘌呤和1分子磷酸构成,为1分子腺嘌呤核糖核苷酸,B项正确; 丁表示腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,戊表示磷酸,是ATP的组
6、成成分,C项正确; 红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,不需要消耗ATP,故乙(ADP)的含量不会增加,D项错误。,命题点二 ATP与ADP的相互转化和ATP的利用 3.(2018郑州模拟)下列有关ATP的叙述错误的是 A.ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求 B.图中两次ATP的水解,后者能量可用于各项生命活动 C.图中两次合成ATP,前者能量来源于光能且在人体细胞中不会发生 D.ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成,答案,解析,解析 细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中,保证了机体对能量的需求,A项正确; 图中两次ATP的水解,前者能量储存在有机物中,后
7、者能量可用于各项生命活动,B项正确; 图中两次合成ATP,前者ATP的合成是通过光合作用,所需能量来源于光能,在人体细胞中不会发生,C项正确; ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤核苷(由腺嘌呤和核糖结合而成)构成,D项错误。,答案,解析,4.ATP是细胞内的直接能源物质,可通过多种途径产生,如图所示。以下说法正确的是 A.O2由红细胞进入肝脏细胞,使ATP含量迅速下降 B.a过程和b过程都在细胞器中进行 C.绿色植物通过b过程形成的ATP不能用于吸收矿质元素 D.、在物质和能量上都可成为互逆反应,解析 O2由红细胞进入肝脏细胞属于自由扩散,不需要载体和能量,因此ATP含量基本不变,A项错误; a
8、表示细胞呼吸,细胞呼吸的场所有细胞质基质、线粒体,B项错误; b过程为光合作用,其形成的ATP只能用于暗反应,不能用于其他生命活动,C项正确; 、分别为ATP的合成和水解过程,其中物质是可逆的,能量是不可逆的,D项错误。,细胞内产生与消耗ATP的生理过程,题后归纳,酶的本质、作用及特性,考点二,1.酶的本质与作用 (1)酶的本质和功能,知识梳理,蛋白质,RNA,氨基酸或核糖核苷酸,细胞核,生物催化作用,(2)酶的作用原理,表示无酶催化时反应进行需要的活化能的是 段。 表示有酶催化时反应进行所需要的活化能的是 段。 酶降低的活化能是 段。 若将酶变为无机催化剂,则B在纵轴上向 移动。,AC,BC
9、,AB,上,2.酶的特性(连线),相关视频,关于酶的8个易错点,归纳总结,(1)酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物( ) (2)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸( ) (3)酶提供了反应过程所必需的活化能( ) (4)随着温度降低,酶促反应的活化能下降( ) (5)酶是由活细胞产生的,因此酶只能在细胞内发挥作用( ) (6)酶活性的发挥离不开其特定的结构( ),(7)蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类( ) (8)纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁( ) (9)同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同,代谢不同( ),如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的
10、关系,据图分析: (1)A、B两种酶的化学本质是否相同? 提示 不相同。A酶能抵抗该种蛋白酶的降解,化学本质不是蛋白质而是RNA;B酶能被蛋白酶破坏,活性降低,化学本质为蛋白质。,提示,(2)B酶活性改变的原因是什么? 提示 B酶被降解的过程中其分子结构会发生改变,从而使其活性丧失。,提示,(3)欲让A、B两种酶的变化趋势换位,应用哪种酶处理? 提示 应选用RNA水解酶处理。,重点剖析,1.与酶有关的曲线分析 (1)酶高效性的曲线,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。 酶和无机催化剂一样,只能缩短达到化学平衡所需要的时间,不能改变化学反应的平衡点。,(2)酶专一性的曲线,加入酶B的反应速率和无
11、酶条件下的反应速率相同,说明酶B对此反应无催化作用。 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对此反应有催化作用。,(3)影响酶活性因素的相关曲线,甲图曲线分析: 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,酶分子的结构未被破坏,温度升高可恢复活性。,乙图曲线分析: 纵坐标为反应物剩余量,剩余量越多,生成物越少,反应速率越慢;图示pH7时,反应物剩余量最少,应为最适pH;反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。,(4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线,甲图:
12、在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率先随底物浓度增加而加快,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。 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。,2.酶专一性的理论模型,(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。,命题点一 酶的本质与特性的综合分析 1.(2017全国,3)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是 A.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶 B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性 C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析
13、的方法 D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ,命题探究,答案,解析,解析 DNA的合成主要发生在细胞核中,此外在线粒体和叶绿体中也能合成,因此细胞核、线粒体和叶绿体中都有参与DNA合成的酶,A项错误; 只要给予适宜的温度、pH等条件,由活细胞产生的酶在生物体外也具有生物催化活性,B项错误; 盐析可使蛋白质在水溶液中的溶解度降低,但不影响蛋白质的活性,胃蛋白酶的化学本质是蛋白质,因此从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法,C项正确; 唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37 ,但是37 不是保存该酶的最适温度,酶应该在低温条件下保存,D项错误。,2.下列关于酶的叙述正确的是 A.酶适于
14、低温下保存,因为低温时虽然酶的活性很低,但酶的空间结 构稳定 B.Fe3和酶促使过氧化氢分解,是因为它们降低了化学反应的活化能, 同时给过氧化氢提供能量 C.酶是由内分泌腺细胞合成的、具有催化作用的有机物 D.酶与激素一样使用后立即被灭活,所以活细胞中需要源源不断地合 成酶,答案,解析,解析 低温下酶的活性被抑制,而空间结构稳定,不会变性失活,因此酶适于低温下保存,A项正确; Fe3和酶均促使过氧化氢分解,是因为它们均能降低化学反应的活化能,但不能给过氧化氢的分解提供能量,B项错误; 酶是由活细胞产生的、具有催化作用的有机物,C项错误; 酶在化学反应后不被灭活,不需源源不断地合成,D项错误。,
15、前挂后连,具有专一性或特异性的五类物质 (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只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。 (5)抗体:一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。,命题点二 酶的相关曲线分析 3.用某种酶进行有关实验的结果如下图所示,下列有关说法错误的是,A
16、.该酶的最适催化温度不确定 B.图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶 C.由图4实验结果可知酶具有高效性 D.由图3实验结果可知Cl是该酶的激活剂,答案,解析,解析 图1显示温度对酶活性的影响,图中结果只能显示30 比较适宜,但温度梯度太大,不能确定最适催化温度,A项正确; 图2显示该酶的最适pH为7,而胃蛋白酶的最适pH为1.5,由图4可知该酶为麦芽糖酶,B项正确; 图3能说明Cl是该酶的激活剂,Cu2是该酶的抑制剂,D项正确; 图4可说明酶具有专一性,C项错误。,4.向装有5 mL体积分数为3%的H2O2溶液的密闭容器中,加入2滴新鲜的肝脏研磨液,每隔一段时间测定容器中O2的浓度,得到如图
17、中曲线a(实线)所示结果。下列相关叙述错误的是,A.曲线a表明,随着时间的推移,H2O2分解速率呈现由快转慢直到停止的 特点 B.在t1时,向容器内再加入2滴新鲜肝脏研磨液,可以得到曲线b所示结果 C.在t1时,向容器内再加入2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液,可以得到曲 线c所示结果 D.在t2时,向容器内再加入5 mL体积分数为3%的H2O2溶液,可以得到曲 线d所示结果,答案,解析,解析 由图可知,曲线a表明,随着时间的推移,H2O2分解速率由快转慢直到停止,A项正确; 在t1时,向容器内再加入新鲜肝脏研磨液,提高了反应速率,但没有改变反应底物的量,最终生成的O2量不变,即O2浓度不
18、变,得到曲线b所示结果,B项正确; 在t1时,向容器内再加入FeCl3溶液,没有改变反应底物的量,O2的最终浓度不变,不可能得到曲线c所示结果,C项错误; 在t2时,向容器内再加入H2O2溶液,增加了反应底物的量,O2的最终浓度增加,得到曲线d所示结果,D项正确。,方法归纳,解答坐标曲线题的“三步曲”,探究影响酶活性的因素,考点三,1.实验原理 (1)探究温度对酶活性的影响 反应原理,实验解读,鉴定原理:温度影响酶的活性,从而影响 ,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。,淀粉的水解,(2)探究pH对酶活性的影响 反应原理(用反应式表示): 。 鉴定原理:pH影响酶的活性,从而
19、影响 ,记录滤纸片从进入各烧杯液面到浮出液面这一过程所用的时间(t),再转化为1/t作为酶促反应速率。,2H2O2 2H2OO2,氧气的生成量,2.实验步骤 (1)探究温度对酶活性的影响,不出现蓝色,蓝色,蓝色,(2)pH对酶活性的影响,(1)为什么不用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响? 提示 过氧化氢酶催化的底物是H2O2,H2O2在高温时分解,这样实验中就存在两个变量,使实验结果受到干扰。 (2)在探究温度对酶活性的影响实验中,能否用斐林试剂来检测实验产物? 提示 不能。斐林试剂与还原性糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成,而该实验需严格控制不同的温度。,提示,(3)探究温度、pH对酶活
20、性的影响实验中,自变量和因变量分别是什么? 提示 探究温度对酶活性的影响实验中,自变量是温度,因变量是淀粉水解程度。探究pH对酶活性的影响实验中,自变量是pH,因变量是过氧化氢的分解速率。 (4)整个实验过程中,除温度或pH之外,其余的变量为什么相等或相同? 提示 实验设计遵循单一变量原则,这样可以排除无关变量对实验结果造成影响。 (5)在探究温度或pH对酶活性影响的实验中,控制条件的步骤和酶量控制的步骤为什么一定不能颠倒顺序? 提示 若控制条件的步骤和酶量控制的步骤颠倒顺序,会在调节温度或pH的过程中,酶先将底物分解,导致实验失败。,提示,命题点一 实验基础 1.探究温度对酶活性影响最合理的
21、实验步骤是 取3支试管,编号,各注入2 mL淀粉溶液;另取3支试管,编号,各自注入1 mL新鲜的淀粉酶溶液 将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液试管中,维持各自的温度5 min 向各试管中滴一滴碘液 将6支试管分成三组,每组各有一份淀粉液和一份淀粉酶溶液,分别放在60 的热水、沸水和冰水中 观察实验现象 A. B. C. D.,命题探究,答案,解析,解析 探究温度对酶活性影响的实验步骤为:分组酶与底物在各自温度下处理一段时间酶与底物混合,保温一段时间检测观察实验现象。,2.下列关于探究酶活性实验的设计思路,最适宜的是 A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响 B.利用过氧化氢和过氧化
22、氢酶探究pH对酶活性的影响 C.利用淀粉、淀粉酶和斐林试剂探究温度对酶活性的影响 D.利用淀粉、淀粉酶和斐林试剂探究pH对酶活性的影响 解析 温度影响过氧化氢的分解,从而对过氧化氢酶活性测定造成干扰,A项错误; 利用过氧化氢和过氧化氢酶可探究pH对酶活性的影响,B项正确; 斐林试剂使用时需要水浴加热,会对实验结果造成干扰,C项错误; 酸能促进淀粉水解,会对实验结果造成干扰,D项错误。,答案,解析,命题点二 实验拓展 3.右表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果,据表分析,以下说法不正确的是 A.该实验的自变量为温度 B.该实验的因变量是还原性糖的 生成量 C.纤维素被水解成了还原性糖
23、D.该纤维素酶的最适温度为40 ,答案,解析,注:“”的多少代表颜色深浅。,解析 由表中数据可知,该实验中温度是自变量,A项正确; 还原性糖生成量通过颜色深浅体现出来,这与温度不同有关,是因变量,B项正确; 溶液中出现砖红色沉淀是因为纤维素被水解成了还原性糖,C项正确; 组与组的温度相比,40 较适宜,但温度梯度太大,故通过本实验不能说明该纤维素酶的最适温度为40 ,D项错误。,4.某研究小组在研究不同金属离子对 某水解酶活性的影响时,得到右图 结果。下列分析不正确的是 A.Mn2降低了相应化学反应过程所 必需的活化能 B.Co2或Mg2可能导致酶结构的改变 使其活性降低 C.不同离子对酶的活
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