高考生物一轮复习 专题4 酶和ATP课件

专题四酶和ATP 考 点 一 酶 的 本 质 、 作 用 及 特 性 1.酶的本质和作用蛋 白 质 RNA氨 基 酸核 糖 体 活 细 胞催 化 2.用“试剂检测法”鉴定酶的本质实 验 原 理 和 方 法 双 缩 脲 蛋 白 质吡 罗 红 3.酶的特性专 一 性 温 度 pH 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，14A）（ ）（ 2） 酶 是 活 细 胞 产 生 的 并 具 有 催 化 作 用 的 蛋 白 质（重庆卷，1B）（ ）（ 3） 高 温 和 低 温 均 能 破 坏 酶 的 结 构 使 其 失 去 活 性（重庆卷，1A）（ ）（ 4） 酶 分 子 在 催 化 反 应 完 成 后 立 即 被 降 解 成 氨 基 酸 2011海南卷，14D）（ ）（ 5） 淀 粉 酶 溶 液 中 加 入 蛋 白 酶 不 会 导 致 淀 粉 酶 活 性 发 生 变 化（ ） 2.连线：酶的特性和原理 酶 作 用 及 原 理 的 两 种 表 示 方 法1.实验法验证酶具有催化作用 2.曲线法表示酶的作用原理 没 有 酶 催 化 的 反 应 曲 线 是 b。 有 酶 催 化 的 反 应 曲 线 是 a。 AC段 的 含 义 是 在 无 催 化 剂 的 条 件 下 ， 反 应 所 需 要 的 活 化 能 。 BC段 的 含 义 是 酶 降 低 的 活 化 能 。 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 。 模 型 构 建 法 表 示 酶 的 特 性1.高效性曲线模型 与 无 机 催 化 剂 相 比 ， 酶 的 催 化 效 率 更 高 。 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（ 1） 物 理 模 型 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 。 酶 和 被 催 化 的 反 应 物 分 子 都 有 特 定 的 结 构 。 （ 2） 曲 线 模 型 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 。 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.影响酶促反应的因素（ 1） 温 度 和 pH 对 酶 促 反 应 的 影 响 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 。 从 丙 图 可 以 看 出 ： 反 应 溶 液 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 的 影 响 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 。 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 。 酶 实 验 中 底 物 与 检 测 剂 的 选 择 对酶产生场所、化学本质、作用、来源等存在系列误区点拨防范“酶”的错误说法（1）活细胞（不考虑哺乳动物成熟红细胞等）都能产酶，切不可认为具有分泌功能的细胞才能产生。（2）酶是“有机物”（绝大多数为蛋白质，少数为RNA），切不可以认为酶都是蛋白质。 （3）酶可在细胞内、细胞外、体外发挥作用，切不可误认为酶只在细胞内起催化作用。（4）低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活，高温才会使酶变性失活。（5）酶只具有催化作用，切不可认为酶具有调节、催化等多种功能。（6）酶只在生物体内合成，切不可认为酶有的可来源于食物等。 （1）混淆酶探究实验中的变量与对照组设置点拨设置对照实验可以排除无关变量的干扰，增加实验的可信度。要想正确设置对照，自变量的确定是关键。常见的与酶有关的实验设计思路总结如下表。 实 验 目 的 自 变 量 实 验 组 对 照 组验证酶具有催化作用相应酶液的有无底物相应酶液底物等量蒸馏水验证酶的高效性催化剂的种类（无机催化剂和酶）底物相应酶液底物无机催化剂验证酶的专一性不同的底物或不同的酶液底物相应的酶液同一底物另一酶液或另一底物同一酶液验证某种酶是蛋白质待测酶液和标准蛋白质溶液待测酶液双缩脲试剂标准蛋白质溶液双缩脲试剂 验证某种酶是RNA待测酶液和标准RNA溶液待测酶液吡罗红染液标准RNA溶液吡罗红染液 （2）混淆“酶促反应速率”与“酶活性”点拨酶促反应速率不同于酶活性：温度、pH都能影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响酶促反应速率。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。 考 点 二 代 谢 与 ATP1.ATP的结构及组成部分的含义 2.ATP的再生和利用 3.巧记能源物质的三个“一”与一个“二” 1.判断正误（ 1） DNA与 ATP中 所 含 元 素 的 种 类 相 同 。（2015课标卷，1A）（ ）（ 2） 每 个 ADP分 子 中 含 有 两 个 高 能 磷 酸 键 。（2014江苏，1B）（ ）（ 3） 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 和 分 解 。（2013四川理综，1C）（ ）（ 4） 细 胞 代 谢 所 需 的 ATP可 在 细 胞 质 基 质 中 产 生 。 （ ）（ 5） 人 在 饥 饿 时 ， 细 胞 中 ATP与 ADP的 含 量 照 样 达 到 动 态 平 衡 。（ ） 2.识图析图下 图 表 示 ATP水 解 产 生 ADP的 过 程 。 请 据 图 回 答 下 列 问 题 ：（ 1） 图 中 A表 示 腺 苷 ， P代 表 _。（ 2） 图 中 表 示 _， 其 中 蕴 藏 着 。磷 酸 基 团高 能 磷 酸 键 大 量 化 学 能 （ 3） 图 中 为 的 过 程 ， 其 作用 是 。（ 4） 催 化 该 过 程 的 酶 与 催 化 ATP生 成 的 酶 （ 填 “是 ”或“不 是 ”） 同 一 种 酶 ， 高 等 植 物 细 胞 内 ATP在 _等 部 位 生 成 。高 能 磷 酸 键 水 解 释 放 能 量为 生 命 活 动 提 供 能 量 不 是叶 绿 体 类 囊 体 的薄 膜 、 细 胞 质 基 质 和 线 粒 体 细 胞 内 产 生 与 消 耗 ATP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 、 蛋 白 质 合 成 等线 粒 体 产 生 ATP： 有 氧 呼 吸 第 二 、 三 阶 段消 耗 ATP： 自 身 DNA复 制 、 转 录 、 蛋 白 质 合 成 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 正 确 理 解 ATP与 ADP相 互 转 化 为 何 不 是 可 逆 反 应 ATP的 合 成 ATP的 水 解反 应 式 ADP Pi 能 量 ATP ATP ADP Pi 能 量所 需 酶 ATP合 成 酶 ATP水 解 酶能 量 来 源 光 能 （ 光 合 作 用 ） 、 化 学 能 （ 细胞 呼 吸 ） 储 存 在 高 能 磷 酸 键 中 的 能 量能 量 去 路 储 存 于 形 成 的 高 能 磷 酸 键 中 用 于 各 项 生 命 活 动 反 应 场 所 细 胞 质 基 质 、 线 粒 体 、 叶 绿 体 生 物 体 的 需 能 部 位酶 酶 由 表 可 以 看 出 ， ATP的 合 成 和 ATP的 水 解 在 所 需 的 酶 、 能 量来 源 、 能 量 去 路 和 反 应 场 所 方 面 不 相 同 ， 因 此 ATP和 ADP的相 互 转 化 并 不 是 可 逆 反 应 。 （1）化合物中“A”的辨析 （2）与ATP相关的三个易错点 ATP的一个高能磷酸键水解，形成ADP和Pi；两个高能磷酸键水解，形成AMP和2Pi。 ATP中去掉2个磷酸基团即是构成RNA的基本单位之一腺嘌呤核糖核苷酸。 ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能，可直接用于各项生命活动（光反应阶段合成的ATP只用于暗反应）；而合成ATP所需能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用中吸收的光能。 （1）ATP产生量与O2供给量之间的关系在无氧条件下，生物细胞可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。 随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，ATP产生量随之增加；但当O2供应量达到一定值后，ATP产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、有机物、ADP、磷酸等。当横坐标表示呼吸强度时，ATP产生量曲线应从原点开始。（2）误认为细胞中ATP含量很多，或误认为剧烈运动或饥饿或代谢旺盛时ATP分解量大于ATP合成量或ATP合成量大于ATP分解量点拨ATP在细胞中含量很少，但转化很迅速，ATP与ADP“循环”速度随细胞代谢状况的不同而有差异，但二者总处于“动态平衡”中，不可说成ATP的合成大于分解或分解大于合成。 综 合 研 判 模 板【典例】 为 了 研 究 温 度 和 pH 对 酶 活 性 的 影 响 ， 某 兴 趣 小 组 进行 了 相 关 实 验 。 表 1为 探 究 温 度 对 酶 活 性 影 响 的 实 验 步 骤 ， 表2为 探 究 某 种 过 氧 化 氢 酶 的 最 适 pH 的 实 验 结 果 。探 究 温 度 对 酶 活 性 影 响 的 实 验 （ 实 验 一 ）实 验 步骤 分 组 甲 组 乙 组 丙 组淀 粉 酶 溶 液 1 1 1可 溶 性 淀 粉 溶 液 5 5 5控 制 温 度 / 0 60 90 将 新 鲜 淀 粉 酶 溶 液 与 可 溶 性 淀 粉 溶 液 混 合 后 做 恒 温 处 理测 定 单 位 时 间 内 淀 粉 的 分 解 量表1 表2探 究 某 种 过 氧 化 氢 酶 的 最 适 pH 的 实 验 （ 实 验 二 ）组 别 A组 B组 C组 D组 E组pH 5 6 7 8 9H 2O2溶 液 完 全 分解 所 需 时 间 （ 秒 ） 300 180 90 192 284 据 此 回 答 问 题 。（ 1） 在 实 验 一 中 温 度 与 pH 分 别 属 于 变 量 和 变 量 。（ 2） 在 实 验 一 的 操 作 中 有 一 处 明 显 的 错 误 ， 请 加 以 更 正 ： _。（ 3） 如 将 实 验 一 的 新 鲜 淀 粉 酶 溶 液 和 可 溶 性 淀 粉 溶 液 换 为 新鲜 肝 脏 研 磨 液 和 H 2O2溶 液 ， 你 认 为 是 否 科 学 ？ ， 为 什么 ？ 。（ 4） 通 过 对 实 验 二 结 果 的 分 析 ， 可 得 到 的 结 论 是 _ ， 要 在 该 （ 填 “预 ”、 “对 照 ”或 “对 比 ”） 实验 的 基 础 上 要 进 一 步 探 究 该 过 氧 化 氢 酶 的 最 适 pH ， 可 在 pH 为 之 间 设 置 pH 梯 度 进 行 研 究 。 【解题流程】 【模板构建】 三 大 方 法 突 破 “酶 实 验 ”1.用“试剂检测法”鉴定酶的本质实 验 原 理 和 方 法 2.用“对比实验法”探究或验证酶的高效性、专一性及影响酶活性的因素（ 1） 验 证 酶 的 高 效 性设 计 思 路验 证 酶 高 效 性 的 方 法 是 “对 比 法 ”， 实 验 变 量 为 不 同 类 型 催 化 剂 ，因 变 量 为 底 物 的 反 应 速 率 进 行 比 较 。（ 2） 酶 的 专 一 性 的 实 验 探 究 方 法 对 比 法设 计 思 路 ： 常 见 的 方 案 有 两 种 ， 即 底 物 相 同 但 酶 不 同 或 底 物 不同 但 酶 相 同 ， 最 后 通 过 观 察 酶 促 反 应 能 否 进 行 得 出 结 论 。 3.用“梯度法”探究影响酶活性的因素（温度或pH）（ 1） 设 计 思 路 ： 设 计 实 验 时 需 设 置 一 系 列 不 同 温 度 （ 或 pH ）的 实 验 组 进 行 相 互 对 照 ， 最 后 根 据 实 验 现 象 得 出 结 论 。 酶 促 反应 所 需 时 间 最 短 的 一 组 对 应 的 温 度 （ 或 pH ） 最 接 近 最 适 温 度（ 或 pH ） 。 相 邻 组 间 的 差 值 （ 即 梯 度 值 ） 越 小 ， 测 定 的 最 适温 度 （ 或 pH ） 就 越 精 确 。 （ 2） 设 计 方 案组 别 编 号 1 2 n实 验 材 料 等 量 的 同 种 底 物 和 酶温 度 （ 或 pH ） t1（ 或 a1） t2（ 或 a2） tn（ 或 an）衡 量 指 标 相 同 时 间 内 ， 各 组 酶 促 反 应 中 生 成 物 量 的 多少 ， 或 底 物 剩 余 量 的 多 少实 验 结 论 生 成 物 量 最 多 的 一 组 ， 或 底 物 剩 余 量 最 少 的一 组 对 应 的 温 度 （ 或 pH ） 最 接 近 最 适 温 度 （或 pH ）