2020版生物新优化浙江大一轮课件:第三部分 细胞的代谢 5 .pdf
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1、第三部分第三部分 细胞的代谢细胞的代谢 第第5 5讲 细胞中的能量和酶讲 细胞中的能量和酶 考纲导学 -3- 考纲导学 -4- 教材梳理题型探究真题演练 细胞与能量 1.吸能反应与放能反应 (1)在植物绿色细胞中最重要的吸能反应 。 (2)在所有细胞中最重要的放能反应 。 (3)吸能反应与放能反应的纽带 (ATP)。 光合作用 细胞呼吸 腺苷三磷酸 考纲导学 -5- 教材梳理题型探究真题演练 2.ATP的结构 (1)结构 (3)结构特点:在酶的催化下, 的高能磷酸键容易水解 释放大量能量。 (4)再生特点:ATP在细胞中易于再生,可以作为源源不断的能源。 腺嘌呤 核糖 腺苷 磷酸基团 高能磷酸
2、键 ADP能量 Pi 能量 远离A 考纲导学 -6- 教材梳理题型探究真题演练 3.ATP在能量代谢中的作用 主动转运 一 光 碳 二、三 考纲导学 -7- 教材梳理题型探究真题演练 考向一考向一 吸能反应和放能反应吸能反应和放能反应 【典例1-1】 (2018浙江3月超级全能生考试)下列细胞内的反应 或变化过程不属于吸能反应的是( ) A.叶绿体类囊体的光反应 B.细胞溶胶中发生的糖酵解过程 C.叶绿体基质淀粉的合成 D.肌肉细胞受刺激后收缩的过程 答案解析解析 关闭 叶绿体类囊体的光反应,吸收光能,属于吸能反应,A项正确;细胞溶胶中 发生的糖酵解过程,释放能量产生ATP,属于放能反应,B项
3、错误;叶绿体基 质淀粉的合成需要消耗能量,属于吸能反应,C项正确;肌肉细胞受刺激后 收缩的过程,需要消耗能量,属于吸能反应,D项正确。 答案解析 关闭 B 考纲导学 -8- 教材梳理题型探究真题演练 易错提醒(1)吸能反应指反应物中的势能比产物中低,放能反应则 相反。前者一般指合成反应,后者一般指分解反应,ATP是吸能反应 与放能反应的纽带。 (2)常见能量转化与吸能反应、放能反应的关系:光合作用属于吸 能反应,细胞呼吸属于放能反应。 (3)ATP与吸能反应和放能反应的关系: 可总结为:ATP水解释放能量,用于吸能反应,如肌肉收缩;ATP合 成消耗能量,能量来自放能反应,如细胞呼吸。 考纲导学
4、 -9- 教材梳理题型探究真题演练 考向二考向二 ATP的结构与功能的结构与功能 【典例1-2】 (2018浙江名校协作体高三下学期3月考试)下列关 于ATP和ADP的叙述,错误的是( ) A.ATP合成过程中会生成水 B.ATP分子中共有3个磷酸键 C.ATP水解所释放的能量可用于吸能反应 D.蛋白质的可逆性形变一定会改变细胞中ADP含量 答案解析解析 关闭 ATP合成过程中会生成水,分解过程会有水的消耗,A项正确;ATP分子中共 有3个磷酸键,其中2个是高能磷酸键,B项正确;ATP水解所释放的能量可 用于吸能反应,C项正确;蛋白质的可逆性形变不消耗ATP,因此不影响细 胞中ADP含量,D项
5、错误。 答案解析 关闭 D 考纲导学 -10- 教材梳理题型探究真题演练 A.A表示腺苷三磷酸,含有三个高能磷酸键 B.B表示腺苷,由腺嘌呤和脱氧核糖组成 C.过程释放的能量用于一切生命活动 D.和不是可逆反应,物质可逆,能量不可逆 考向三考向三 ATP与与ADP之间的转化之间的转化 【典例1-3】 如图表示生物细胞内的重要反应,A、B代表化学结 构或物质,、代表反应过程。下列叙述中,正确的是( ) 答案解析解析 关闭 A表示腺苷三磷酸,含有两个高能磷酸键,A项错误。B表示腺苷,由腺嘌呤 和核糖组成,B项错误。过程释放的能量用于各种生命活动,并非是一 切生命活动,少数生命活动由其他高能磷酸化合
6、物提供,C项错误。和 反应由于酶和能量来源不同,故不是可逆反应,物质可逆,能量不可 逆,D项正确。 答案解析 关闭 D 考纲导学 -11- 教材梳理题型探究真题演练基础题型加试探究 归纳提升与ATP相关的生理过程 考纲导学 -12- 教材梳理题型探究真题演练 A.ATP推动细胞做功,存在吸能反应与放能反应过程 B.磷酸化的蛋白质做功,失去的能量主要用于再生ATP C.ATP水解与磷酸化的蛋白质做功均属于放能反应 D.肌肉在收缩过程中,肌肉中的能量先增加后减少 考向四考向四 基于基于ATP和和ADP转化的生理活动转化的生理活动 【典例1-4】 ATP可将蛋白质磷酸化,磷酸化的蛋白质会改变形 状做
7、功,从而推动细胞内系列反应的进行(机理如图所示)。下列说 法不正确的是( ) 答案解析解析 关闭 分析图示,ATP推动细胞做功,首先需ATP水解释放能量,这是一种放能反 应,能量用于蛋白质的磷酸化(吸能反应),磷酸化的蛋白质通过做功释放 能量,这是一种放能反应,通过两者的结合推动细胞做功,A、C两项正确。 磷酸化的蛋白质做功失去能量是一种放能反应,所释放的能量基本上以 热能形式散失,合成ATP所需的能量主要来自细胞呼吸和光合作用,B项错 误。通过上述作用机理可推知,肌肉收缩过程中,ATP先使肌肉中的能量 增加,改变形状,这是吸能反应,然后肌肉做功,失去能量,恢复原状,这是 放能反应,D项正确。
8、 答案解析 关闭 B 考纲导学 -13- 教材梳理题型探究真题演练 易错警示ATP和ADP转化过程中的一些认知误区 (1)ATP合成本身属于吸能反应,但是所需的能量来自放能反应,如 细胞呼吸。 (2)ATP水解本身属于放能反应,但释放的能量用于其他吸能反应, 如肌肉收缩、物质运输等一些耗能生理过程。 (3)并不是所有放能反应放出的能量都能用于ATP的再生,如二肽 的分解等,该过程中有能量释放,但不会贮存到ATP中,而是以热能 的形式散失。 考纲导学 -14- 教材梳理题型探究真题演练 A.过程中叶绿体中的四种色素都主要吸收蓝紫光和红光 B.过程只发生在叶绿体基质中,过程释放的能量用于三碳酸 的
9、还原 C.过程产生NADPH,过程消耗NADPH,过程既产生H也 消耗H D.若过程的速率大于过程的速率,则甘蔗的干重就会增加 【典例1-5】 如图所示为甘蔗叶肉细胞内的一系列反应过程,下 列有关说法正确的是( ) 答案解析解析 关闭 分析图示可知,是光反应,叶绿体中的叶绿素主要吸收蓝紫光和红光, 而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,A项错误。过程是碳反应,只发生在叶 绿体基质,过程释放的能量用于除了光合作用以外的各项生命活动,过 程释放的能量用于三碳酸的还原,B项错误。过程产生NADPH,用于过 程三碳化合物的还原,过程是细胞呼吸,需氧呼吸的第一、二阶段产 生H,用于第三阶段与氧气发生反应,因此既产
10、生也消耗H,C项正确。 甘蔗干重增加与否是由甘蔗植株的光合作用与细胞呼吸共同决定的,甘 蔗叶肉细胞光合作用大于细胞呼吸,甘蔗的干重不一定增加,D项错误。 答案解析 关闭 C 考纲导学 -15- 教材梳理题型探究真题演练 1.(2018浙江4月选考,10)ATP是细胞中的能量通货。下列叙述正 确的是( ) A.ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量 B.ATPADP循环使得细胞储存了大量的ATP C.ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团 D.ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解 答案解析解析 关闭 除了细胞呼吸可以产生ATP外,光合作用过程也可以产生ATP,A项错 误;ATP在细胞中易于
11、再生,含量少,可以作为源源不断的能源,ATPADP 循环不会使得细胞储存大量的ATP,B项错误;ATP水解形成ADP和磷酸基团, 同时释放能量,C项正确;ATP中距离A较远的高能磷酸键不稳定,易断裂,D 项错误。 答案解析 关闭 C 考纲导学 -16- 教材梳理题型探究真题演练 2.(2018浙江6月选考,22)ATPADP循环的示意图如下。下列叙 述正确的是( ) A.能量只能来自化学能 B.蛋白质的合成过程需要反应供能 C.反应中ATP中的高能磷酸键都断裂 D.能量可用于乳酸在人体肝脏再生成葡萄糖 答案解析解析 关闭 反应是吸能反应,形成ATP的能量可以来自化学能(细胞呼吸),也可来 自光
12、能(光合作用),A项错误;蛋白质的合成过程要吸收能量,需要反应 供能,B项错误;反应中ATP中距离A较远的高能磷酸键断裂,释放能量为 吸能反应供能,C项错误;乳酸在人体肝脏再生成葡萄糖时要消耗能量,能 量来自,D项正确。 答案解析 关闭 D 考纲导学 -17- 教材梳理题型探究真题演练 3.(2017浙江4月选考,11)下列关于细胞中吸能反应和放能反应的 叙述,错误的是( ) A.糖的氧化反应是放能反应 B.光合作用的碳反应是吸能反应 C.ATP是吸能反应和放能反应的纽带 D.氨基酸合成蛋白质的过程是放能反应 答案解析解析 关闭 糖的氧化分解是细胞中最重要的放能反应,A项正确。碳反应消耗ATP
13、和 NADPH中的能量合成有机物,属于吸能反应,B项正确。吸能反应和放能反 应联系的纽带是ATP,C项正确。氨基酸合成蛋白质属于吸能反应,D项错 误。 答案解析 关闭 D 考纲导学 -18- 教材梳理题型探究真题演练 酶 1.酶的发现过程 化学消化 酵母菌代谢活动 化学反应 某种物质 酶 考纲导学 -19- 教材梳理题型探究真题演练 蛋白质 RNA 考纲导学 -20- 教材梳理题型探究真题演练 2.酶的产生部位、本质、功能及常见种类 细胞内或细胞外 蛋白质 RNA 氨基酸或核糖核苷酸 核糖体或细胞核 催化剂 化学性质 考纲导学 -21- 教材梳理题型探究真题演练 需氧呼吸 消化 考纲导学 -2
14、2- 教材梳理题型探究真题演练 3.酶的催化机理及特性 (1)催化机理:酶与底物结合,形成 复合物,然后 复合物会发生形状变化,使底物变成产物,并从复合物上脱落,同时 酶分子 。 (2)酶的专一性原理模型 图中A表示 ,B表示 ,E、F表 示B被分解后产生的物质,C、D表示 的物 质。 酶和被催化的反应物分子都有特定的空间结构。 酶底物 恢复原状 酶 被A催化的底物 不能被A催化 考纲导学 -23- 教材梳理题型探究真题演练 (3)酶的特性 :催化效率大约是无机催化剂的1071013倍。 :一种酶只能催化 的 反应。 作用条件较温和:在 条件下, 酶的活性最高。 会使酶的空间结构遭 到破坏而失
15、活; 条件下酶的活性很低,但空间结构稳定。 4.活动:探究pH对过氧化氢酶的影响 (1)实验目的:通过实验了解pH对 的影响。 (2)方法步骤 将托盘中的水加到快满为止。 将大小 的8片滤纸片放入培养皿的鲜肝匀浆中(目的 是让滤纸片上粘有鲜肝匀浆中含有的 )。 高效性 专一性 一种底物或少数几种相似底物 最适宜的温度和pH 高温、过酸、过碱 低温 酶活性 相同 过氧化氢酶 考纲导学 -24- 教材梳理题型探究真题演练 将滤纸放入反应小室中,使其贴于小室内壁上。 将反应小室稍立起,使贴有滤纸片的一侧在 面,小心加 入pH为 的缓冲液2 mL,再加入2 mL 3%的H2O2溶液,切勿使 上述混合液
16、接触到贴在内壁上的滤纸片,以防 。 上 5.0 酶与底物反应 考纲导学 -25- 教材梳理题型探究真题演练 将25 mL量筒横放于盘中使之灌满水(若有气泡需赶出),将量 筒倒立,使筒口一直处于水中。 小心将反应小室平放于盘中水里,保持滤纸片一侧在上方,将 量筒移至反应小室口上伸出的玻璃管上方并扶好。 将反应小室小心旋转180,使 。 开始计时,分别在0.5 min和1 min时,读取 并 做好标记,且记录。 反复冲洗反应小室后,重复上述步骤,测量在pH 6.0、pH 7.0、 pH 8.0条件下过氧化氢在酶的催化下所释放的气体量。 H2O2溶液接触滤纸片 量筒中水平面的刻度 考纲导学 -26-
17、 教材梳理题型探究真题演练 记录实验结果。 考纲导学 -27- 教材梳理题型探究真题演练 考向一考向一 酶的发现过程酶的发现过程 【典例2-1】 酶的发现经过了许多科学家的研究,以下科学家及 其成果不对应的是( ) A.斯帕兰扎尼发现胃存在化学性消化 B.毕希纳证明促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质,而不是细 胞本身 C.李比希认为酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果 D.萨母纳尔提取脲酶结晶 答案解析解析 关闭 斯帕兰扎尼证实胃液具有化学性消化作用,A项正确。毕希纳证明促使酒 精发酵的是酵母菌中的某种物质,而不是细胞本身,B项正确。李比希认 为糖类变成酒精仅仅是一种化学反应,与酵母菌活动无关,最多
18、只是需要 酵母菌中某些物质的参与,C项错误。萨母纳尔提取出脲酶结晶,并证明 其化学本质为蛋白质,D项正确。 答案解析 关闭 C 考纲导学 -28- 教材梳理题型探究真题演练 考向二考向二 酶的本质、特性及在细胞代谢中的功能酶的本质、特性及在细胞代谢中的功能 【典例2-2】 (2018浙江温州高三第二次模拟)下列关于酶的叙述, 正确的是( ) A.鸡肝或马铃薯块茎是否制成匀浆对酶促反应速率没有影响 B.酶只能催化一种或几种相似底物的反应 C.H2O2溶液中加入H2O2酶后出现大量气泡,说明酶具有高效性 D.只比较唾液淀粉酶对蔗糖和淀粉的作用不能证明酶具有专一 性 答案解析解析 关闭 鸡肝或马铃薯
19、块茎制成匀浆后,与反应物的接触面积更大,将加快反应速 率,A项错误;酶的作用具有专一性,一种酶只能催化一种或几种相似底物 的反应,这与酶分子自身的形状有关,B项正确;要证明酶具有高效性,必 须将酶与无机催化剂比较才能得出,C项错误;唾液淀粉酶不能分解蔗糖, 而能分解淀粉,此实验能证明酶具有专一性,D项错误。 答案解析 关闭 B 考纲导学 -29- 教材梳理题型探究真题演练 【典例2-3】 (2018浙江宁波十校高三上学期期末联考)核酶能特 异地结合并切断特定的某RNA,且可重新结合和切割其他的RNA 分子。下列关于核酶的叙述,正确的是 ( ) A.向核酶滴加双缩脲试剂,水浴加热可发生紫色反应
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