2020版高考浙江选考生物一轮课件:第5讲 细胞与能量及酶 .pdf
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1、栏目索引 第5讲 细胞与能量及酶 栏目索引总纲目录 知识1 ATP在能量代谢中的作用 知识2 酶的本质、特性和作用 知知 识识 梳梳 理理 栏目索引总纲目录 考点一 ATP在细胞代谢中的作用 考点二 酶的功能与特性 考考 点点 突突 破破 考点三 酶的特性实验探究 栏目索引教材研读 知识知识1 1 ATPATP在能量代谢中的作用在能量代谢中的作用 一、吸能反应和放能反应一、吸能反应和放能反应 1.吸能反应吸能反应 (1)细胞中的许多反应是吸能反应,因为其产物分子中的势能比反应物 分子中的势能 高 ,如由氨基酸合成蛋白质的反应就是吸能反应。 教材研读 栏目索引教材研读 (2)吸能反应所需要的能量
2、一般来自 放 能反应。 光合作用 是植物绿色细胞中最重要的吸能反应,这个吸能反应所需的能量来自 太阳光 。 栏目索引教材研读 2.放能反应放能反应 (1)所有细胞中最重要的放能反应是 糖的氧化 ,人们通常把这个 过程称为 细胞呼吸 。 (2) ATP 不仅是细胞中放能反应和吸能反应的纽带,更是 细 胞 中的能量通货。 栏目索引教材研读 二、二、ATP是细胞中的能量通货是细胞中的能量通货 1.ATP是由1个 核糖 、1个 腺嘌呤 和3个磷酸基团组成的。 2.核糖与腺嘌呤结合成的基团叫 腺苷 ,3个磷酸基团中的一个磷 酸基团连接在 糖 分子上,其余2个则相继连接在前一个磷酸基团 上。两个磷酸基团之
3、间的化学键称为 高能磷酸键 ,在酶的作用 下,该键容易断裂。 栏目索引教材研读 3.ATP在细胞中易于 再生 ,是细胞中普遍使用的 能量载体 。通过ATP的合成和水解使放能反应所释放的能量用于吸能反应的 过程称为 ATPADP循环 。 栏目索引教材研读 知识知识2 2 酶的本质、特性和作用 酶的本质、特性和作用 一、发现过程一、发现过程 栏目索引教材研读 二、本质二、本质 绝大多数酶是 蛋白质 ,少数酶是 RNA 。 三、特性三、特性 栏目索引教材研读 1.(2017浙江4月选考,11,2分)下列关于细胞中吸能反应和放能反应的叙 述,错误的是 ( D ) A.糖的氧化反应是放能反应 B.光合作
4、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 栏目索引教材研读 解析解析 糖的氧化反应是放能反应,A正确;光合作用的碳反应是吸能 反应,B正确;ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带,C正确;在氨基酸 合成蛋白质的过程中利用了ATP所提供的能量,属于吸能反应,D错误。 栏目索引教材研读 2.(2016浙江10月选考,18,2分)某同学进行有关酶的实验: 组1 1%淀粉溶液+新鲜唾液+本尼迪特试剂红黄色沉淀 组2 2%蔗糖溶液+新鲜唾液+本尼迪特试剂无红黄色沉淀 组3 2%蔗糖溶液+蔗糖酶溶液+本尼迪特试剂 下列叙述错误的是 ( C ) A.自
5、变量是底物和酶 B.组3的结果是红黄色沉淀 C.指示剂可用碘碘化钾溶液替代 D.实验结果证明酶有专一性 栏目索引教材研读 解析解析 新鲜唾液中含有唾液淀粉酶,三组实验的自变量是底物和酶, A正确;蔗糖水解后产生还原糖葡萄糖和果糖,可以与本尼迪特试剂 在水浴加热的条件下产生红黄色沉淀,B正确;碘碘化钾溶液不能用于 检验蔗糖是否被水解,C错误;实验结果证明淀粉酶只能催化淀粉水解, 蔗糖酶只能催化蔗糖水解,即酶有专一性,D正确。 栏目索引教材研读 3.(2016海南单科,11,2分)下列有关植物细胞能量代谢的叙述,正确的是 ( D ) A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一 B.加
6、入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加 C.无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成 D.光下在叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成 栏目索引教材研读 解析解析 ATP中含核糖,DNA中含有脱氧核糖,A项错误;呼吸抑制剂抑 制呼吸作用,会使ADP生成增加,ATP生成减少,B项错误;厌氧呼吸的第 二阶段不产生ATP,C项错误;光下叶肉细胞的细胞质和线粒体可以进行 细胞呼吸,叶绿体中可进行光合作用,均可产生ATP,D项正确。 栏目索引教材研读 4.温度对甲、乙两种酶活性的影响如图所示,下列叙述正确的是 ( D ) A.甲酶保持活性的温度范围大于乙酶 B.
7、甲酶的活性始终高于乙酶 C.乙酶在55 后完全失去活性 D.乙酶的最适温度高于甲酶 栏目索引教材研读 解析解析 由图可知,甲酶保持活性的温度范围为0 50 ,乙酶的范 围为10 70 ,因此甲酶保持活性的温度范围小于乙酶,A错误;甲酶 的活性约在45 之后小于乙酶,B错误;乙酶在55 后仍有较高的催化 活性,C错误;甲酶的最适温度在40 左右,乙酶的最适温度在60 左右, 乙酶的最适温度大于甲酶,D正确。 栏目索引考点突破 考点一 考点一 ATPATP在细胞代谢中的作用在细胞代谢中的作用 考点突破 1.ATP分子结构特点分子结构特点 栏目索引考点突破 (1)组成元素:C、H、O、N、P。 (2
8、)简称:腺苷三磷酸。 (3)各字母代表的含义:A腺苷(腺嘌呤+核糖);P磷酸基团; 高能磷酸键。一个ATP分子中含有一个普通磷酸键,两个高能磷酸键, 三个磷酸基。 (4)结构简式:APPP(远离腺苷的那个高能磷酸键容易断裂,也容易 形成)。 栏目索引考点突破 2.ATP与与ADP的相互转化及其生理意义的相互转化及其生理意义 (1)在有关酶的催化作用下,ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键很容易 水解,并释放能量。细胞内的绝大多数生命活动都以ATP作为直接能源 栏目索引考点突破 物质,但ATP不是唯一的直接能源物质,其他物质如CTP、TTP等都可作 为直接能源物质。 (2)在有关酶的催化作用下,AD
9、P可以接受能量,同时与磷酸结合,重新形 成ATP。细胞内的放能反应主要是细胞呼吸。 (3)ATP形成的能量来源:对于动物、人、真菌和大多数细菌来说,均来 自细胞呼吸;对于绿色植物来说,则来自光合作用和细胞呼吸。 栏目索引考点突破 转化场所生理过程 消耗ATP产生ATP 细胞膜主动转运、胞吞、胞吐等好氧细菌的呼吸作用 细胞溶胶转录过程细胞需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段 叶绿体碳反应;自身DNA复制、转录、蛋白质合成等光反应 线粒体自身DNA复制、转录、蛋白质合成需氧呼吸第二、第三阶段 核糖体蛋白质合成 细胞核DNA复制、转录等 细胞内产生细胞内产生ATP与消耗与消耗ATP的生理过程对比的生理过程对
10、比 栏目索引考点突破 知识拓展知识拓展 人体在不同运动状况下的能量供应问题 (1)在100米赛跑时,由ATP磷酸肌酸供能系统供能,维持时间仅为数 秒。 (2)在400米-800米赛跑时,ATP磷酸肌酸供能系统供能不够,但需氧呼 吸尚未达到峰值,整体看来,主要靠厌氧呼吸供能。 (3)在马拉松长跑过程中,由于厌氧呼吸产生了大量乳酸,内环境的pH下 降,厌氧呼吸减弱,但前两个供能系统供能时产生了大量的ADP和消耗 掉H后形成的NAD+,对需氧呼吸具有强烈的促进作用,使得需氧呼吸 速率提高,产生大量的ATP。 栏目索引考点突破 典例典例1 ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙 述
11、,错误的是 ( D ) A.酒精发酵过程中有ATP生成 B.ATP可为物质跨膜运输提供能量 C.ATP中高能磷酸键水解可释放能量 D.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成 解题关键解题关键 掌握ATP在生物体中的产生途径(如光合作用和呼吸作 用)、作用(为各项生命活动提供能量)、组成与水解。 栏目索引考点突破 解析解析 本题主要考查ATP的相关知识。酒精发酵即厌氧呼吸产生酒精 和二氧化碳,同时释放少量能量,该过程中有ATP生成,A项正确;物质跨 膜运输的方式如果是主动转运,需要消耗能量,这部分能量可由ATP提 供,B项正确;ATP中高能磷酸键水解可释放能量,C项正确;ATP由腺嘌 呤、核糖和磷酸
12、组成,D项错误。 栏目索引考点突破 1-1 如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法错 误的是 ( A ) A.图1中的A代表腺苷,b、c为高能磷酸键 B.图2中反应向右进行时,图1中的c键断裂并释放能量 C.ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用的高效性 D.图1方框部分是RNA结构单位之一 栏目索引考点突破 解析解析 图1中的A代表腺嘌呤,b、c为高能磷酸键,A错误;图2中反应向右 进行时,图1中的远离腺苷的c键断裂并释放能量,B正确;ATP与ADP快速 转化依赖于酶的高效催化作用,C正确;图1方框部分是腺嘌呤核糖核苷 酸,是RNA的组成单位之一,D正确。 栏目索引考点
13、突破 1-2 如图是生物界中能量“通货”ATP的循环示意图。下列相关 叙述正确的是 ( B ) A.图中的M指的是腺苷,N指的是核糖 B.食物为ATP“充电”指的是呼吸作用分解有机物 C.图中不同来源的ATP均可用于胞吞和胞吐 D.ATP的“充电”需要酶的催化,而“放能”不需要 栏目索引考点突破 解析解析 题图中M指的是腺嘌呤,A项错误;食物中稳定的化学能转化成 ATP中活跃的化学能,需通过呼吸作用来完成,B项正确;如果ATP来自光 反应,则这部分ATP只能用于碳反应,不能用于胞吞和胞吐,C项错误; ATP的合成和分解均需要酶的催化,D项错误。 栏目索引考点突破 考点二 酶的功能与特性考点二
14、酶的功能与特性 1.酶的本质及生理功能酶的本质及生理功能 类别知识要点 来源活细胞产生的具有生物催化作用的有机物 化学本质绝大多数酶是蛋白质少数酶是RNA 合成场所核糖体细胞核(真核生物) 生理功能起催化作用(生物催化剂) 作用原理降低化学反应的活化能 栏目索引考点突破 2.酶与无机催化剂的比较酶与无机催化剂的比较 栏目索引考点突破 3.有关酶的正确理解有关酶的正确理解 正确说法错误说法 产生场所活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等)具有分泌功能的细胞才能产生 化学本质有机物(大多数为蛋白质,少数为RNA)蛋白质 作用场所可在细胞内、细胞外、体外发挥作用只在细胞内起催化作用 温度影响低温只抑制
15、酶的活性,不会使酶变性失活低温和高温均使酶变性失活 作用酶只起催化作用酶具有调节、催化等多种功能 来源生物体内合成有的可来源于食物等 栏目索引考点突破 分类酶的名称酶的作用 消化 酶 唾液淀粉酶、胰淀粉酶、肠淀 粉酶 将淀粉分解为麦芽糖 胰麦芽糖酶、肠麦芽糖酶将麦芽糖分解为葡萄糖 胃蛋白酶、胰蛋白酶将蛋白质分解为多肽 肠肽酶将多肽分解为氨基酸 胰脂肪酶、肠脂肪酶将脂肪分解为脂肪酸和甘油 知能拓展知能拓展 栏目索引考点突破 DNA酶分解DNA 纤维素酶分解纤维素 果胶酶分解果胶 谷丙转氨酶将谷氨酸转化成丙氨酸 酪氨酸酶利用酪氨酸合成黑色素,衰老的细胞中酪氨 酸酶活性降低,白化病 人体内不能合成酪
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