高考生物一轮复习讲义 31 细胞代谢中的酶和ATP课件 新人教版必修1

高考目标导航高考目标导航 方法警示探究方法警示探究 考情考点探究考情考点探究 基础知识探究基础知识探究方法警示探究方法警示探究课后强化作业课后强化作业 核心考点探究核心考点探究 高考目标导航高考目标导航 最最 新新 考考 纲纲 热热 点点 透透 视视 4光合作用与细胞呼吸过程中的物质转变及相互关系 5影响光合作用和细胞呼吸的因素分析及相关实验设计 6光合色素的种类、颜色、生理作用及实验 7细胞呼吸方式的检验以及粮食、果蔬贮存的原理与应用考情考点探究考情考点探究 考考 情情 回回 顾顾 题型年份及考卷考点选择题2010上海、2011年福建、新课标卷酶的本质、作用、特性2010上海、广东卷ATP的化学组成、作用及ATP与ADP的相互转化非选择题2010年上海、广东2011年全国卷酶的作用及特性 考考 点点 直直 击击 项目内容要求考点酶在代谢中的作用ATP在能量代谢中的作用重难点1.酶的发现、概念及酶的特性和作用2.ATP的结构、生理功能及ATP与ADP相互转化关系和ATP形成途径 高高 考考 回回 眸眸 A需要解旋酶 B属于水解反应 C会有能量变化 D反应速度与温度有关 答案A 解析分析图示可知：该图表示的是生物体内二肽的水解过程；需酶的催化，所以反应速度与温度有关；该过程发生在生物体内，故该蛋白质被水解时需消耗能量。而解旋酶催化的是DNA分子解旋的过程。 2(2010上海高考)下图表示细胞中某条生化反应链，图中E1E5代表不同的酶，AE代表不同的化合物。据图判断下列叙述中正确的是() A若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速度加快 B若E5催化的反应被抑制，则B积累到较高水平 C若E3的催化速度比E4快，则D的产量比E多 D若E1的催化速度比E5快，则B的产量比A多 答案C 解析据题干信息，可以看出：若E1催化的反应被抑制，则A转化为B的速度将会减慢，故A选项错误；虽E5催化的反应被抑制，但由于B还能继续转化为C，故B的积累并没有达到较高水平，所以B选项错误；若E3的催化速度比E4快，则C更多地转化为D，D的产量比E多，故C选项正确；若E1催化速度比E5快，则A更多转化为B，但又由于B还会转化为C，故B的产量不一定比A多，所以D选项错误。 3(2011福建高考，3)正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性，这三类物质都是() A在细胞内发挥作用 B由活细胞产生的蛋白质 C与特定分子结合后起作用 D在发挥作用后还能保持活性 答案C 解析考查激素、酶和神经递质的化学本质和功能。A激素和酶，有的在细胞内起作用，有的在细胞外起作用，但神经递质是在细胞外起作用即在突触间隙中作用于突触后膜。B激素和酶中有些不是蛋白质，神经递质都不是蛋白质。C都是与特定分子结合后起作用的，激素是与特定受体结合传递信息，酶是特定底物即反应物相结合催化反应的进行，神经递质是与突触后膜上的特定受体结合引起电位变化。D激素和神经递质发挥作用后就被分解了，只有酶还能保持活性。基础知识探究基础知识探究 自自 主主 梳梳 理理 互互 动动 探探 究究 1.(1)酶在化学反应中，能不能增加生成物的量？ (2)酶的组成成分中可能含有哪一种糖？该糖主要存在于细胞核中，还是细胞质中？ 2胃蛋白酶在肠道内还会有作用吗？ 3(1)ATP分子中去掉两个磷酸基团后形成的物质是什么？是组成哪种化合物的基本单位之一？ (2)ATP与ADP相互转化的反应是可逆反应吗？为什么？核心考点探究核心考点探究 要要 点点 归归 纳纳 化学本质绝大多数是蛋白质合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核(真核生物)来源一般来说，活细胞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作用原理降低化学反应的活化能 感感 悟悟 拓拓 展展 典典 例例 导导 悟悟 C绝大多数酶是在核糖体上合成的，生物体缺乏某种酶就可能出现这种酶缺乏症 D同一生物体内的各种酶要求的催化条件都相同 解析酶都是由活细胞产生的，其中绝大多数酶的合成包括转录和翻译两个过程。酶在细胞外也可以起催化作用，例如消化酶。同一生物体内的各种酶要求的催化条件不一定相同，例如人体胃蛋白酶和唾液淀粉酶要求的催化条件就不相同。 答案C 变式训练1 下列关于酶的叙述，正确的是() 酶是活细胞产生的酶都有消化功能蛋白质都是酶酶具有多样性酶可促进反应，与酸碱度无关淀粉酶能促进淀粉水解 A B C D 答案D 解析本题是一道组合选择题，考查同学们分析、解决问题的能力。酶是由活细胞产生的，其化学成分多数是蛋白质，少数是RNA，但不是所有酶都有消化功能；不同的酶具有催化不同化学反应的功能，如淀粉酶只能促进淀粉水解，这体现了酶的专一性，同时也说明酶具有多样性；酶的活性与pH和温度等因素有关。故是错误的。 要要 点点 归归 纳纳 考点2 影响酶活性的因素及相关曲线 (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，受酶数量和酶活性限制，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。 感感 悟悟 拓拓 展展 典典 例例 导导 悟悟 ApH为6时植物淀粉酶的活性最高 BpH由低到高时淀粉酶活性逐渐升高 C不同物种淀粉酶的最适pH有差异 D人的淀粉酶活性比植物淀粉酶活性高 解析由图示可知，pH为4时植物淀粉酶的活性最高；在一定范围内，随着pH增大，淀粉酶的活性升高，当达到最适pH后，随着pH增大，淀粉酶的活性降低；不同生物淀粉酶的最适pH不同。 答案C 变式训练2 酶的催化能力与温度有关。下列曲线中最可能是酶催化反应的图是() 答案B 解析酶的化学本质是蛋白质，温度、酸碱度等因素都会对酶的空间结构和化学结构产生影响，甚至是破坏性的影响。在一定温度范围内，酶的催化活性会随温度的升高而增强，某一温度是酶的最适温度时，酶的催化活性最强。当温度超过最适温度以后，随着温度的升高，酶的催化活性将逐渐下降。 考点3 实验专题酶特性的实验探究 要要 点点 归归 纳纳 实验步骤试管号3%过氧化氢溶液控制变量点燃的卫生香检测结果分析实验处理H2O2分解速度(气泡多少)12mL无助燃性H2O2自然分解缓慢22mL90水浴加热很少有助燃性加热能促进H2O2分解32mL滴加3.5%FeCl32滴较多助燃性较强Fe3能催进H2O2分解42mL滴加20%肝脏研磨液2滴很多助燃性更强过氧化氢酶有催化H2O2分解的作用且效率高 实验结论 (1)酶具有催化作用。 (2)酶具有高效性，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 2温度对酶活性的影响 (2)温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解。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。 实验流程 (1)取淀粉、淀粉酶分别放入试管 (2)各自在所控制的温度下处理一段时间 (3)淀粉与相应温度的淀粉酶混合 (4)在各自所控制的温度下保温一段时间 (5)滴加碘液，观察颜色变化 实验程度步骤实验操作内容试管1试管2试管31注入等量过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴2注入不同pH的溶液1 mL蒸馏水1 mL盐酸1 mLNaOH3注入等量的H2O2溶液2 mL2 mL2 mL4观察现象有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生 感感 悟悟 拓拓 展展 (2)滴加FeCl3和肝脏研磨液的滴管不能混用。否则，由于酶的高效性，少量的酶带入FeCl3溶液中，从而使对照组也有较多O2放出，会影响实验结果的准确性，甚至使人产生错觉，作出错误判断。 (3)实验现象不明显的原因 肝脏不够新鲜；H2O2溶液放置时间过长。 (4)H2O2具有一定腐蚀性，使用时不要让其接触皮肤。 典例3 取经过编号的5支试管分别加入2 mL 0.5 mol/L的过氧化氢溶液进行如下试验，根据实验内容，下列说法正确的是() 典典 例例 导导 悟悟 试管编号12345加入物质适量唾液锈铁钉生土豆块熟土豆块生土豆块稀盐酸实验结果几乎无气泡少量气泡大量气泡几乎无气泡几乎无气泡 A.说明酶具有高效性的是3号和4号试管 B1号和3号对照不能说明酶有专一性 C3号和5号对照可以说明酶的活性受pH的影响 D实验中不能体现酶的活性与温度之间的关系 解析通过分析，2号和3号试管能说明酶有高效性；1号和3号试管进行对照，过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解，而唾液淀粉酶不能催化该反应，说明了酶具有专一性；3号和4号试管对照说明了酶的活性与温度有关。 答案C 变式训练3 对盛有过氧化氢的试管加热和加入催化剂，都能够促进其分解，下列相关的叙述正确的是() A二者的基本原理是不同的 B前者是使过氧化氢分子的能量提高，而后者不影响过氧化氢分子的能量 C二者都可以降低过氧化氢分子的活化能 D酶和Fe3的作用原理是不同的 答案A 解析加热主要是使过氧化氢分子的能量提高，达到活化能，使反应进行；催化剂是降低过氧化氢分子的活化能，使分子原来具有的能量达到活化能，从而能够发生反应，二者的基本原理是不同的；酶和Fe3都是催化剂，它们的作用原理是相同的，只是效率不同。 考点4 ATP的结构、功能及相互转化 要要 点点 归归 纳纳 3ATP与ADP的相互转化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 由上表可看出：ATP和ADP的相互转化过程中，反应类型、反应所需酶以及能量的来源、去路和反应场所都不完全相同，因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应。但物质是可循环利用的。 感感 悟悟 拓拓 展展 (2)不含叶绿体的细胞通过细胞呼吸产生ATP。在氧气充足时通过有氧呼吸；在氧气相对不足时，有氧呼吸和无氧呼吸同时进行；在无氧时，暂时通过无氧呼吸产生ATP，长时间无氧呼吸，将产生大量的酒精或乳酸，使细胞中毒死亡。 (3)从ATP合成与分解的场所上看：ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体；而ATP分解的场所较多。因此其合成与分解的场所不尽相同，很显然上述反应并不是同时进行的。 典例4 在绿色植物生命活动中关于ATP的叙述，错误的是() AATP中含有C、H、O、N、P元素 B活细胞中ATP与ADP之间的转化时刻发生 CATP是生物体进行所有生命活动的能源 D动物形成ATP的途径主要是细胞呼吸 典典 例例 导导 悟悟 解析并非所有生命活动都消耗能量，如自由扩散和协助扩散以及CO2的固定都不消耗能量，不需ATP供能。 答案C 变式训练4 ATP转化为ADP可表示如下，式中X代表() AH2O BH CP DPi 答案D 解析ATP水解生成ADP和磷酸(Pi)并释放能量。方法警示探究方法警示探究 方方 法法 体体 验验 (1)验证或探究酶具有高效性：高效性是一种比较性概念，是指与无机催化剂相比具有高效性。因此应设置酶与无机催化剂对同一反应的催化效率的对照。不能用酶和蒸馏水做对照，若这样是验证酶的催化功能。 (2)验证或探究酶具有专一性：专一性是指一种酶只能催化一种或一类化合物的反应。因此验证酶具有专一性应设置一种酶对不同化合物反应的催化效果的对照。可用同一底物、两种不同酶，也可用不同底物、同一种酶来验证。 (3)验证或探究温度对酶活性的影响：自变量是温度，应设置具有一定梯度的多个不同温度条件，比较某种酶的催化效率。一般至少应设置“低温、适温、高温”三个指标。注意淀粉酶最适温度是65。 (4)验证或探究pH对酶活性的影响：自变量是pH、应设置具有一定梯度的多个不同pH条件，比较某种酶的催化效率，一般至少应设置“低pH、最适pH、高pH”三个指标。注意胃蛋白酶最适pH在1.5左右。 (5)验证某种酶的化学本质是蛋白质：蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应，也可用水解的方法使酶失活来证明。选项实验目的主要实验步骤A酶催化具有高效性实验组：2 mL 3%H2O21 mL过氧化氢酶，保温5 min对照组：2mL 3% H2O21 mL蒸馏水，保温5 minBpH影响酶的活性向A、B、C三支试管中分别加入2 mL 3%可溶性淀粉向A、B、C三支试管中依次加入1 mL不同pH的缓冲液向A、B、C三支试管中分别加入1 mL新鲜唾液A、B、C三支试管均在适宜温度下保持5 min，再用斐林试剂检验C探究酶作用的适宜温度2 mL 3%可溶性淀粉2 mL新鲜唾液碘液每隔5 min将溶液温度升高10，观察溶液颜色变化D酶催化具有专一性实验组：2 mL 3%可溶性淀粉1 mL新鲜唾液，保温5 min后，碘液检验对照组：2 mL 3%蔗糖溶液1 mL新鲜唾液，保温5 min后，碘液检验 答案B 解析A错误，酶催化具有高效性是指酶与无机催化剂相比较而言的，用酶与蒸馏水作对照，只能证明酶具有催化作用，不能证明酶催化具有高效性，C错误，应设置多支试管，分别设置不同的温度条件进行比较；D错误，蔗糖不与碘液反应，不应该用碘液检测，应用斐林试剂检测是否有还原糖产生。 易易 错错 警警 示示 绝大多数酶是蛋白质 有的酶是蛋白质有的是固醇 酶在代谢中有多种功能 在新陈代谢和生殖发育中起调控作用 酶只是起催化作用 只在细胞内发挥作用 A B C D 答案C 解析酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，即酶大多数是蛋白质类物质，少数为RNA，它只有催化功能，在个体发育中起调控作用的是激素。 错因分析对酶的产生场所、作用场所、来源、作用及受外界条件影响相关知识模糊不清，混淆了酶和激素的作用。 纠错笔记酶知识的正误辨析正确说法错误说法产生场所凡是活细胞都能产生(不考虑人的成熟红细胞)具有分泌功能的细胞才能产生化学本质有机物(或多数是蛋白质，少数为RNA)蛋白质基本单位氨基酸或核糖核苷酸氨基酸合成场所核糖体或细胞核核糖体作用场所既可在细胞内，也可在细胞外，体外发挥作用只在细胞内起催化作用温度影响低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，高温使酶变性失活低温引起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来源于食物答案答案D 解析蓝藻是原核生物，没有线粒体，其有氧呼吸是在细胞膜内陷形成的一个特殊结构中进行的；光合作用的光反应阶段将光能转换成活跃的化学能，储存于ATP和NADPH中，在暗反应阶段，ATP和NADPH中活跃的化学能转移为储存在糖类等有机物中的稳定的化学能；ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成，腺苷由腺嘌呤和核糖组成；细胞分裂需消耗ATP，即发生ATP到ADP的转换，而细胞中ATP的含量总是处于动态平衡中，随ATP的消耗，又不断发生ADP到ATP的转换，从而保证稳定的供能环境。 错因分析本题考查了ATP的结构、产生及利用。易错的原因在于不能正确理解ATP的结构，没有掌握不同生物体产生ATP的场所以及不了解ATP的生理作用。 纠错笔记(1)ATP可以简写为APPP，其中A代表腺苷(由腺嘌呤与核糖组成)，T表示“三个”P代表磷酸基因，代表高能磷酸键。去掉ATP中两个磷酸基团后形成的物质是腺嘌呤核糖核苷酸，它是组成RNA的基本单位之一。(2)ATP的形成途径和场所形成途径：在植物细胞内ATP产生的途径：光合作用的光反应阶段、有氧呼吸、无氧呼吸。在动物细胞内ATP产生的途径：有氧呼吸、无氧呼吸。形成场所：绿色植物：叶绿体类囊体的薄膜、线粒体和细胞质基质。人和动物：线粒体和细胞质基质。原核生物：细胞膜和细胞质基质。