高三生物一輪復習課件：酶和ATP

1、學業(yè)質量水平要求第2講酶和ATP1通過關于酶本質的探索和學習，認識酶的化學本質，總結出酶的作用，并能設計實驗證明酶的作用及化學本質。(生命觀念、科學思維、科學探究)2通過分析與綜合，明確酶的高效性和專一性的含義，并學會設計實驗，探究酶的專一性和溫度、pH等對酶促反應的影響，進而明確酶在生產和生活中的應用。(科學探究、科學思維、社會責任)3基于對細胞生命活動實例的分析，結合ATP的結構特點，認同結構和功能相適應的觀點。(生命觀念、科學思維)考點1 酶的本質和特性一、酶的作用和本質1、酶本質的探索歷程2、酶的本質和作用（實驗）3、酶作用機理4、比較過氧化氫在不同條件下的分解（實驗）二、酶的特性1、

2、酶的催化特性（實驗）2、探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用（實驗）考點2 探究影響酶活性的因素考點3 細胞的能量“貨幣”ATP第2講酶和ATP(2016全國，29)為了研究溫度對某種酶活性的影響，設置三個實驗組：A組(20 )、B組(40 )和C組(60 )，測定各組在不同反應時間內的產物濃度(其他條件相同)，結果如右圖。回答下列問題：(1)三個溫度條件下，該酶活性最高的是_組。B(2)在時間t1之前，如果A組溫度提高10 ，那么A組酶催化反應的速度會_。加快(3)如果在時間t2時，向C組反應體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產物總量_，原因是_。不變60 條件下，t2

3、時酶已失活，即使增加底物，反應產物總量也不會增加(4)生物體內酶的化學本質是_，其特性有_(答出兩點即可)。蛋白質或RNA高效性和專一性真題體驗解決曲線問題:識標、明點、析線回憶：細胞代謝1、什么是細胞代謝？細胞代謝的主要場所？2、細胞代謝和細胞生命活動的關系？3、為什么細胞代謝可以在溫和的條件下快速進行？細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統(tǒng)稱為細胞代謝絕大多數細胞代謝，需要酶的參與細胞代謝是細胞生命活動的基礎由于酶的催化作用細胞質基質1酶本質的探索歷程十九世紀，酒變酸1857年，發(fā)酵由于酵母細胞為什么？發(fā)酵由于酵母中的某些物質爭論誰對？酶的本質？提取液-釀酶化學本質？提取脲酶，成分為蛋白質

4、20世紀80年代，少數RNA有催化功能酶具有催化功能的有機物人們是如何發(fā)現酶的？生物學家巴斯德化學家李比?；瘜W家畢希納薩姆納切赫和奧特曼必1P79-80 考點1 酶的本質、作用和特性考點1 酶的本質、作用和特性2、什么是酶？酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA能產生激素的細胞不一定能產生酶能產生酶的細胞不一定能產生激素注意：內分泌腺細胞能進行新陳代謝，當然也能產生酶所以，能產生激素的細胞一定能產生酶。特性高效性、專一性、作用條件比較溫和（1）設計簡單的實驗驗證從大豆種子中提取的脲酶是蛋白質，請說明實驗思路。實驗設計1：酶本質鑒定的相關實驗向脲酶溶液和蛋白

5、質溶液中分別加入雙縮脲試劑，觀察溶液顏色變化。都出現紫色反應，說明脲酶是蛋白質。若推測其為RNA標準RNA溶液+吡羅紅試劑溶液變紅待測酶溶液+吡羅紅試劑溶液是否變紅試劑檢測法思路建模：設置對照分組編號控制自變量檢測因變量。如圖表示A、B兩種酶用同一種蛋白酶處理后酶活性與處理時間的關系，據圖分析：（1）A、B兩種酶的化學本質是否相同？實驗設計1：酶本質鑒定的相關實驗不相同。A酶能抵抗該種蛋白酶的降解，本質不是蛋白質而是RNA；B酶能被蛋白酶破壞，活性降低，本質為蛋白質。（2）B酶活性改變的原因是什么？（3）欲讓A、B兩種酶的變化趨勢換位，應用哪種酶處理？B酶被降解的過程中其分子結構會發(fā)生改變，從

6、而使其活性喪失應用RNA水解酶處理練習：新P49 素能提升2新P48 酶解法新P49實驗思路：甲組：將X酶用蛋白酶處理，再與糖原溶液混合，在適宜條件下保持一段時間后，檢測是否有還原糖產生。乙組：將X酶用RNA酶處理，再與糖原溶液混合，在適宜條件下保持一段時間后，檢測是否有還原糖產生。預期結果及結論：若甲組有還原糖生成，乙組沒有還原糖生成，則說明X酶的化學本質是RNA；若甲組沒有還原糖生成，乙組有還原糖生成，則說明X酶的化學本質是蛋白質 2某科研小組經研究得知X酶存在于人的肝細胞中，能將糖原分解為還原糖。酶必須保持正常的結構才能發(fā)揮催化作用，請利用這一原理設計實驗，探究X酶的化學本質究竟是蛋白質

7、還是RNA。簡要寫出實驗思路，并預期實驗結果及結論(要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)。_1與2對照：加熱能促進過氧化氫的分解，提高反應速率1與3對照：FeCl3在常溫下能促進過氧化氫的分解，提高反應速率1與4對照：過氧化氫酶在常溫下能促進過氧化氫的分解，提高反應速率實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解1、本實驗的自變量、因變量分別是？無關變量有哪些？自變量：因變量：無關變量：不明顯少量較多大量不復燃不復燃變亮復燃氣泡產生衛(wèi)生香燃燒3與4對照：過氧化氫酶比FeCl3的催化效率高對照實驗不同條件（單一變量）過氧化氫的分解情況觀測指標（氣泡生成情況）對實驗結果有影響的變量（相同且適宜，等量原

8、則）FeCl3過氧化氫酶必1P77結果對照實驗除了一個因素（自變量）以外，其余因素（無關變量）都保持不變的實驗叫作對照實驗，對照實驗一般要設置對照組和實驗組。1、類型：主要有空白對照、相互對照、自身對照和條件對照四種空白對照：是指對照組不做任何實驗處理，這里的“空白”絕不是什么影響因素都不給予，而是針對實驗組所要研究的實驗因素給予空白。自身對照：是指對照組和實驗組都在同一對象上進行，不另設對照組。相互對照：是指不另設對照組，而是幾個實驗組之間相互對照，其中的每一組既是實驗組也是其他組的對照組。條件對照：是指雖給對照組施以某種實驗因素的處理，但這種處理是作為對照因素的，不是所要研究的實驗因素。2

9、、加熱、加FeCl3 、加過氧化氫酶都可加快過氧化氫的分解，原理一樣嗎？不一樣。加熱是提供化學反應所需的活化能，而FeCl3、過氧化氫酶是降低化學反應所需活化能分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量什么是活化能？（1）用圖中字母怎樣表示無催化劑反應所需的活化能？（2）用圖中字母怎樣表示催化劑降低的活化能？a-ca-b（3）用b-c表示什么？用酶后化學反應所需的活化能（4）若要在圖中補充用FeCl3（無機催化劑） 的曲線，如何繪制？補充：酶的三大特性曲線分析（1）圖1中A、B、C分別代表什么情況下的反應情況？體現了酶的什么特性？（2）圖2曲線體現了酶的什么特性？高效性（與無機催化

10、劑相比，酶的催化效率更高）A 未加催化劑B 無機催化劑C 酶專一性（每一種酶只能催化一種或一類化學反應，“鎖鑰學說”）（3）圖3中a、b、c、d、e、f六點的活性分別是怎樣的？如何描述曲線？ 體現了酶的什么特性？作用條件溫和無機催化劑常常需要輔助以高溫、高壓、強酸、強堿等劇烈條件，細胞內化學反應需要在常溫，常壓，酸堿度中等的溫和條件下進行，而酶的作用條件溫和。抑制最大最大失活失活失活實驗設計2：酶高效性的實驗驗證新P49利用淀粉作為底物，如何設計實驗驗證酶具有高效性？利用淀粉作為底物，如何設計實驗驗證酶具有催化作用？對照組：反應物清水反應速率慢或無反應；實驗組：反應物等量的相應酶溶液反應速率快

11、對照組：反應物無機催化劑反應速率慢；實驗組：反應物等量的相應酶溶液反應速率快。實驗中自變量是無機催化劑和酶，因變量是反應速率實驗中自變量是有無酶，因變量是反應速率找到自變量和因變量實驗設計3：酶專一性的實驗驗證新P49此方案不能用碘液檢測思路2：相同反應物不同酶思路1：不同反應物相同酶利用淀粉、淀粉酶、蔗糖、蔗糖酶，如何設計實驗驗證酶具有專一性？實驗一實驗二B新P414(2021衡水中學二調)某科研小組將新鮮的蘿卜磨碎、過濾制得提取液，以等體積等濃度H2O2為底物，對提取液中過氧化氫酶的活性進行相關研究，得到如圖所示的實驗結果。下列說法錯誤的是()A從實驗一可以看出，與加Fe3相比，單位時間內

12、加蘿卜提取液產生的氧氣多，其原因是酶降低反應活化能的效果更顯著B若將實驗一中的蘿卜提取液換成等量的新鮮肝臟研磨液，則O2產生總量明顯增多C實驗二是在最適溫度下測定相同時間內H2O2的剩余量，引起A、B曲線出現差異的原因最可能是酶的含量不同D過氧化氫酶制劑的保存，一般應選擇低溫、pH為7的條件應用：挖掘教材(1)酶制劑適于在低溫(04 )下保存的原因是？在0 左右時，酶的活性很低，但酶的空間結構穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以升高，因此酶制劑適于在低溫(04 )下保存。不能。因為沒有了適宜的pH，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再發(fā)揮作用。原因是體溫升高導致消化酶活性降低，食物消化緩慢。（2）教

13、材中的隱性知識源于必修1 P83“探究”：已知胃蛋白酶的最適pH為1.5，小腸液的pH為7.6，胃蛋白酶隨食糜進入小腸后還能發(fā)揮作用嗎？為什么？（3）人發(fā)燒時不想吃東西？（4）臨床上溶菌酶和抗生素混合使用，可以增強抗生素的療效，溶菌酶的作用是什么？溶菌酶能夠溶細菌的細胞壁。(1)該圖為最適溫度下的物質變化，適當降低反應溫度，達到反應平衡的時間會延長，T2值會增大。新P40(2)T2后B增加緩慢的原因是A濃度降低導致反應速率下降。(3)T1時加入酶C后，酶促反應速率先快后慢。新P41(2)比較ba(淀粉酶的活性)與cb(淀粉酶的活性)數值的大小。(1)丙組；兩種淀粉酶在100 條件下均失去活性，

14、且降到25 活性不能恢復。作業(yè)：新P41-42考向突破考點2 影響酶活性的因素與相關實驗設計酶促反應速率酶活性溫度pH抑制劑激活劑,等底物濃度酶濃度,等影響強調：底物濃度和酶濃度通過影響底物與酶的接觸來影響反應速率，不會影響酶活性什么是酶活性？如何表示？指酶催化特定化學反應的能力（必修一P82）一定條件下，酶催化的某一化學反應的反應速度來表示單位時間內、單位體積中，反應物的減少量或產物的增加量影響底物濃度和酶濃度對酶促反應速率的影響酶促反應速率與酶量成正比受酶量限制AB淀粉的水解 是否出現藍 色及藍色的深淺 能用斐林試劑檢測嗎？2.探究pH對酶活性的影響(1)實驗原理： 。pH影響酶的活性，從

15、而影響氧氣的生成速率，可用 的情況來檢驗O2的生成速率。帶火星的衛(wèi)生香燃燒 實驗設計4：探究溫度（pH）對酶活性的影響（最適）實驗設計4：探究溫度（pH）對酶活性的影響（最適）（1）關于溫度（或pH）的設置？（2）保溫（或調pH）、混合的順序？（3）探究溫度對酶活性影響時，能不能用過氧化氫和過氧化氫酶做材料？（4）左實驗能不能用斐林試劑檢測？（5）探究pH對酶活性影響時，能不能用淀粉和淀粉酶做材料？（6）探究溫度（或pH）對酶活性影響時，pH（或溫度）應如何設置？（7）結論的描述？新P50必1P81段3探究酶的最適溫度或最適pH的實驗設計程序1(2021茂名一模)在探究溫度對酶活性影響的實驗設

16、計中，下列操作及材料的選取合理的是()A選用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液和碘液B選用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液和斐林試劑C選用過氧化氫溶液和新鮮的肝臟研磨液D將酶和底物在室溫下混合后置于不同溫度下保溫2探究溫度對酶活性影響最合理的實驗步驟是()取3支試管，編號，各注入2 mL淀粉液；另取3支試管，編號，各自注入1 mL新鮮的淀粉酶溶液將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉液試管中，維持各自的溫度5 min向各試管中滴一滴碘液將6支試管分成三組，每組各有一份淀粉液和一份淀粉酶溶液，分別放在60 的熱水、沸水和冰水中觀察實驗現象ABCDAD新P43新P43 3下表是某小組為探究“過氧化氫酶的活

17、性是否受pH的影響”而設計的實驗操作步驟(豬肝中含有過氧化氫酶)。請回答下列問題：操作步驟 操作方法 試管甲 試管乙1 加體積分數為3%的H2O2溶液 2 mL 2 mL2加質量分數為5%的鹽酸溶液 1 mL 3加質量分數為5%的氫氧化鈉溶液 1 mL4加質量分數為20%的豬肝研磨液 2滴 2滴5 觀察相同時間內試管中產生的氣泡數量(1)上述操作步驟中存在明顯的缺陷，請寫出改進方案：_，_(2)在完成改進方案后，若實驗結果為_，則說明過氧化氫酶的活性受pH的影響。(3)如果本實驗用出現一定氣泡數量所需要的時間來表示酶的活性，那么所需的時間越長，酶的活性越_。(4)如果將本實驗的自變量換成溫度來

18、探究“過氧化氫酶的活性是否受溫度的影響”你認為是否合適？_，原因是_。操作步驟1、4互換增加丙試管，在加入鹽酸或氫氧化鈉的步驟中換為加入1mL蒸餾水，其他步驟與修正后的步驟相同甲、乙兩試管中產生的氣泡數量少，丙試管中產生大量的氣泡低否(不合適)過氧化氫會隨著溫度的升高分解加快，從而對實驗結果造成干擾總結：實驗方案的評價歸納：教材中探究類實驗的變量分析實驗名稱自變量因變量無關變量探究溫度對淀粉酶活性的影響pH、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應時間、操作程序等探究pH對過氧化氫酶活性的影響溫度、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應時間、操作程序等探究酵母菌的呼吸方式葡萄糖溶液、石灰水的量、溫度、p

19、H、錐形瓶的潔凈程度等模擬探究細胞表面積與體積的關系NaOH溶液的量、浸泡的時間、測量的準確性等不同溫度(至少三種)酶的活性(加碘液后溶液顏色的變化)不同pH(至少三種)酶的活性(氣泡的數量或帶火星的衛(wèi)生香燃燒的猛烈程度)氧氣的有無CO2生成量(澄清石灰水的混濁程度)；酒精產生(用重鉻酸鉀檢測)瓊脂塊體積的大小物質運輸的效率探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度實驗材料的一致性、生長素類似物濃度的準確性、處理時間的一致性等探究培養(yǎng)液中酵母菌數量的動態(tài)變化培養(yǎng)液的成分、培養(yǎng)條件、空間等探究水族箱中的群落演替水族箱的培養(yǎng)條件和環(huán)境等實驗名稱自變量因變量無關變量不同濃度的生長素類似物扦插枝條的生根數

20、量或長度時間酵母菌種群數量時間群落的變化作業(yè)：新P44 實驗室里有螢火蟲尾部研磨粉、生理鹽水、葡萄糖溶液、ATP溶液，請設計實驗證明ATP是直接能源物質。寫出實驗步驟和實驗結果。思路建模：設置對照分組編號控制自變量檢測因變量。提示：將螢火蟲尾部研磨粉用生理鹽水配制成懸濁液；取兩支試管編號為甲、乙，分別加入等量的已配制的懸濁液；向甲試管中加入兩滴ATP溶液，向乙試管中加入兩滴葡萄糖溶液，在黑暗環(huán)境中觀察兩試管；觀察到甲試管發(fā)出熒光，乙試管沒有發(fā)出熒光。熒光素+O2+ATP氧化熒光素(發(fā)出熒光)熒光素酶新P46科學探究一ATP的結構 組成元素C、H、O、N、P化學組成1分子核糖+1分子腺嘌呤+3分

21、子磷酸基團結構簡式APPP腺苷(A)腺苷一磷酸（AMP）腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷酸（ATP）結構特點遠離腺苷的特殊的化學鍵易水解，釋放出能量，也可以接受能量而重新形成只有兩個特殊化學鍵RNA基本單位之一 (腺嘌呤核糖核苷酸) 含量特點在細胞中含量少，ATP與ADP的轉化快考點3 細胞的能量“貨幣”ATP教材隱性知識寫出圖中標出的“A”的含義： ； ； ； 。源于必修1 P86“相關信息”：腺苷腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸新P45教材挖掘2ATP特點(1)ATP不穩(wěn)定的原因是ATP中兩個相鄰的磷酸基團都_等原因，使得特殊的化學鍵不穩(wěn)定，末端磷酸基團有較高的_。(2)ATP的水解過程

22、就是_的過程，1 mol ATP水解釋放的能量高達30.54 kJ，所以說ATP是一種_。(3)ATP在_的作用下水解時，脫離下來的_挾能量與其他分子結合，從而使后者發(fā)生變化。帶負電荷而相互排斥 轉移勢能 釋放能量 高能磷酸化合物 末端磷酸基團 酶細胞質基質、線粒體葉綠體光能化學能特殊化學鍵二、ATP與ADP的相互轉化29（10分）2020全國卷參照表中內容，圍繞真核細胞中ATP的合成來完成下表。反應部位（1）葉綠體的類囊體膜線粒體反應物葡萄糖 丙酮酸等反應名稱（2）光合作用的光反應有氧呼吸的部分過程合成ATP的能量來源化學能（3）化學能終產物（除ATP外）乙醇、CO2（4）（5）（1）細胞質

23、基質 （2）無氧呼吸（3）光能（4）O2、NADPH（5）H2O、CO2三ATP的利用 酶活性吸能磷酸化空間結構放能P89教材隱性知識(1)源于必修1 P87“圖54”：ATP與ADP的相互轉化 (填“是”或“不是”)一個可逆反應。分析原因：_。人體內ATP的含量很少，但在劇烈運動時，每分鐘約有0.5 kg的ATP轉化為ADP釋放能量，以供運動之需，但人體內ATP總含量并沒有太大變化，請分析原因：_。不是從物質方面來看是可逆的，從酶、進行的場所、能量的來源等方面來看是不可逆的ATP與ADP時刻不停地發(fā)生快速相互轉化，并且處于動態(tài)平衡之中(2)源于必修1 P89“拓展應用”：在植物、動物、細菌和真菌的細胞內，都是以ATP作為能量“貨幣”的，由此說明：_。生物界具有統(tǒng)一性，也說明種類繁多的生物有著共同的起源 考向1 ATP的結構特點及ATP與ADP的轉化1(2021長沙