海南省2011屆高三生物第一輪復(fù)習(xí)：降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶細胞的能量通貨-ATP新人教版必修1課件

考綱下載1.酶在代謝中的作用Ⅱ2.探究影響酶活性的因素3.ATP在能量代謝中的作用Ⅱ4.葉綠體色素的提取和分離5.光合作用的基本過程Ⅱ6.影響光合作用速率的環(huán)境因素7.細胞呼吸Ⅱ8.實驗:探究酵母菌的呼吸方式第五章細胞的能量供應(yīng)和利用熱點提示1.酶的化學(xué)本質(zhì)、催化特性的實驗探究2.影響酶活性的曲線、圖表分析及相關(guān)實驗設(shè)計與分析3.結(jié)合光合作用與細胞呼吸考查ATP與能量代謝的關(guān)系4.光合作用與細胞呼吸過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)變及相互關(guān)系5.影響光合作用和細胞呼吸的因素分析及相關(guān)實驗設(shè)計6.光合色素的種類、顏色、生理作用及實驗7.細胞呼吸方式的檢驗以及糧食、果蔬貯存的原理與應(yīng)用第1、2節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 細胞的能量“通貨”——ATP答案：議一議：酶的催化作用有何特點？議一議：①酶與無機催化劑一樣，能顯著地降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率，縮短達到平衡的時間，但并不改變反應(yīng)的方向和平衡常數(shù)。②反應(yīng)前后酶的性質(zhì)和數(shù)量均沒有變化。③高效性、專一性和易變失活性。答案：ATP的結(jié)構(gòu)O、功能和利用答案：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化答案：1．酶本質(zhì)的探索過程

(人民教育出版社)2．ATP－ADP循環(huán)（浙江科技版）（中國地圖版） 通過ATP的合成和水解使放能反應(yīng)所釋放的能量用于吸能反 應(yīng)的過程稱為ATP－ADP循環(huán)。3．酶與疾?。ńK教育版） 人體內(nèi)的許多酶能促進體內(nèi)代謝活動的順利進行。如果遺傳 因素或環(huán)境因素影響了酶的合成或活性，就會引起疾病，甚 至危及生命。許多遺傳病的發(fā)生與酶缺陷有關(guān)1.酶的化學(xué)本質(zhì)是什么？如何檢驗?！咎崾尽棵附^大多數(shù)是蛋白質(zhì)，用雙縮脲試劑檢驗為紫色。少數(shù)是RNA，用吡羅紅檢驗呈紅色。2．ATP中的能量如何被利用？

【提示】ATP水解時形成二磷酸腺苷，釋放一個磷酸基團，同時釋放能量用于另一吸能反應(yīng)。例如，在肌肉收縮過程中，ATP先將組成肌肉的蛋白質(zhì)磷酸化，使其中的能量增加從而改變形狀，這是吸能反應(yīng)。然后磷酸化的蛋白質(zhì)做功，失去磷酸基團，恢復(fù)原狀，這就是放能反應(yīng)。上述兩個過程可用下圖表示。3．酶作為藥物有哪些治療作用？ 【提示】酶作為藥物可以用于治療多種疾病： ①淀粉酶、蛋白酶用于助消化； ②胰蛋白酶等用于化膿性傷口的凈化； ③纖溶酶和尿激酶用于治療血栓； ④天冬酰胺酶具有抑癌功能。2.酶化學(xué)本質(zhì)的實驗驗證(1)證明某種酶是蛋白質(zhì)

實驗組：待測酶液+雙縮脲試劑→是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)。對照組：已知蛋白質(zhì)液+雙縮脲試劑→出現(xiàn)紫色反應(yīng)。

(2)證明某種酶是RNA實驗組：待測酶液+吡羅紅染液→是否呈現(xiàn)紅色。對照組：已知RNA溶液+吡羅紅染液→出現(xiàn)紅色。3．酶的催化作用及高效性的實驗驗證 對照組：H2O2溶液在常溫下幾乎不分解。

知識拓展： (1)證明酶是蛋白質(zhì)的其它證據(jù) ①酶經(jīng)酸、堿水解后的最終產(chǎn)物是氨基酸。

②酶是具有空間結(jié)構(gòu)的生物大分子，凡是能使蛋白質(zhì)變性的因素都可使酶變性失活。

③酶和蛋白質(zhì)一樣，具有不能通過半透膜的膠體性質(zhì)。④酶也有蛋白質(zhì)所具有的化學(xué)呈色反應(yīng)。⑤與蛋白質(zhì)的分子量相似，結(jié)構(gòu)相似。⑥在物理、化學(xué)因素的作用下，也可變性沉淀。⑦做元素分析，與蛋白質(zhì)的元素含量相似，可以用氨基酸人工合成。(2)證明酶是RNA的其它證據(jù)將某種酶液用核糖核酸酶處理，根據(jù)酶液是否被水解予以判斷。2．(2010·廣州檢測)酶的水解產(chǎn)物是() A．氨基酸 B.葡萄糖 C．核糖核苷酸 D．氨基酸或核糖核苷酸 解析：從酶的化學(xué)本質(zhì)來分析，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸。少數(shù)酶是RNA，RNA的基本組成單位是核糖核苷酸。要綜合考慮該問題，不要有遺漏。 答案：D1．表示酶高效性的曲線 (1)催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。 (2)酶只能縮短達到化學(xué)平衡所需時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。 (3)酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。2．表示酶專一性的曲線 (1)在A反應(yīng)物中加入酶A，反應(yīng)速率較未加酶時明顯加快，說明酶A催化底物A參加反應(yīng)。 (2)在A反應(yīng)物中加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時相同，說明酶B不催化底物A參加反應(yīng)。3．影響酶活性的曲線 (1)甲、乙曲線表明： ①在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。(2)乙圖：在底物充足，其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。規(guī)律總結(jié)：①溫度和pH是通過影響酶活性而影響酶促反應(yīng)速率的。②底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸而影響酶促反應(yīng)的速率，并不影響酶的活性。③分析此類曲線時首先要弄清橫坐標縱坐標表示的意義，其次再分析影響該曲線的因素有幾個，一般情況下，曲線未達到飽和時，影響因素是橫坐標的因素，達到飽和穩(wěn)定狀態(tài)后限制因素是除橫坐標因素之外的其它因素。3．下圖表示在不同條件下，酶催化反應(yīng)的速率(或生成物量)的變化曲線圖，有關(guān)敘述不正確的是() A．圖①虛線表示酶量加一倍后，底物濃度和反應(yīng)速率關(guān)系 B．圖②虛線表示增加酶濃度，其他條件不變時，生成物量與時 間的關(guān)系 C．圖③不能表示在反應(yīng)開始后的一段時間內(nèi)，反應(yīng)速率與時間 的關(guān)系 D．若圖②中的實線表示Fe3＋的催化效率，則虛線可表示過氧 化氫酶的催化效率ATP的合成ATP的水解反應(yīng)式ADP＋Pi＋能量ATPATPADP＋Pi＋能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量來源光能(光合作用)，化學(xué)能(細胞呼吸)儲存在高能磷酸鍵中的能量能量去路儲存于形成的高能磷酸鍵中用于各項生命活動反應(yīng)場所細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體生物體的需能部位2．ATP合成與水解的比較由上表可看出，ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中，反應(yīng)類型、反應(yīng)所需酶以及能量的來源、去路和反應(yīng)場所都不完全相同，因此ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)。但物質(zhì)是可循環(huán)利用的。3．ATP中能量的應(yīng)用4．在生物體活細胞內(nèi)，不斷進行著下面的化學(xué)反應(yīng)：ATP

ADP＋Pi＋能量請回答下列問題：(1)在動物細胞中，形成ATP需要能量，該能量主要由________來提供，也可以由________提供。(2)在植物葉肉細胞內(nèi)，形成ATP的場所是________、________、________。(3)合成ATP的能量的主要來源是________作用，而分解ATP釋放的能量用于_________________________________________________________________。解析：考查ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。在動物體內(nèi)，ATP可以通過有氧呼吸、無氧呼吸形成。結(jié)合細胞代謝過程不難理解，在植物體內(nèi)形成ATP的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體。答案：(1)有氧呼吸無氧呼吸(2)細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體葉綠體(3)呼吸生物體的各項生命活動【例1】下列關(guān)于酶的敘述中，正確的是() A．人體中酶的活性受溫度、pH的影響，并只能在人體的內(nèi)

環(huán)境中起作用 B．酶的形成都要經(jīng)過核糖體的合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的 加工等幾個階段 C．酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，因此能加快化學(xué)反應(yīng)速率 D．酶均是由具有分泌功能的腺細胞合成的，具有高效性和 專一性本題主要考查酶的作用條件、本質(zhì)及特性，具體分析如下：自主解答：________答案：C題后反思：酶和動物激素的比較比較項目酶動物激素來源所有活細胞產(chǎn)生動物專門的內(nèi)分泌腺產(chǎn)生化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)或RNA多肽或蛋白質(zhì)、固醇類、氨基酸衍生物生理功能催化作用調(diào)節(jié)代謝分布部位大部分在細胞內(nèi)(胞內(nèi)酶)，有些在細胞外(胞外酶)主要分布在內(nèi)環(huán)境中【例2】如圖為生物體的新陳代謝與ATP關(guān)系的示意圖，請回答：(1)海洋中的電鰻有放電現(xiàn)象，其電能是由圖中的________過程釋放的能量轉(zhuǎn)變而來的。(2)某人感冒發(fā)燒，其體溫上升所需要的熱量是由圖中____________________過程釋放出來的。(3)用圖中的數(shù)字依次表示光能轉(zhuǎn)變?yōu)楣趋兰∈湛s所需能量的過程：_________。(4)醫(yī)藥商店出售的ATP注射液可治心肌炎。若人體靜脈滴注這種藥物，ATP到達心肌細胞內(nèi)最少要通過細胞膜有()A．1層B．2層C．3層D．4層(5)經(jīng)測定，正常成年人靜止狀態(tài)下24h將有40kgATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細胞內(nèi)ADP、ATP的總量僅為2～10mmol/L，為滿足能量需要，生物體內(nèi)解決這一矛盾的合理途徑是__________________________________________________________________。思路點撥：在綠色植物體內(nèi)，光能轉(zhuǎn)變成ATP中的化學(xué)能，然后再轉(zhuǎn)移到有機物中，有機物被動物消化吸收后，可以氧化分解釋放出其中的能量，這些能量的大部分以熱能的形式散失，維持生物體的體溫，少部分能量轉(zhuǎn)移到ATP中之后可以用于各種生命活動，如生物放電、肌肉收縮等。靜脈滴注ATP時，ATP要到達組織細胞內(nèi)，首先要通過毛細血管的管壁細胞(2層膜)，然后進入組織細胞(1層膜)，共通過3層細胞膜。自主解答：_______________________________________________答案：(1)④(2)③(3)①②③④(4)C(5)ATP與ADP之間進行相互轉(zhuǎn)化(全國Ⅰ理綜)已知2H2O2===2H2O＋O2↑，可以通過觀察反應(yīng)過程中O2的生成速度(即氣泡從溶液中釋放的速度)來判斷H2O2分解反應(yīng)的速度。請用所給的實驗材料和用具設(shè)計實驗，使其能同時驗證過氧化氫酶具有催化作用和高效性。要求寫出實驗步驟、預(yù)測實驗結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問題。

實驗材料與用具：適宜濃度的H2O2溶液，蒸餾水，3.5%FeCl3溶液，0.01%過氧化氫酶溶液，恒溫水浴鍋，試管。

本題以教材實驗為載體，考查考生實驗設(shè)計能力和分析能力。由于對教材實驗把握不好，導(dǎo)致答題時忽略了對照實驗的對照原則，除自變量外，其余所加液體的量都要強調(diào)“等量”，而考生在這方面失分較多，另外對于實驗分析的原因，表述不夠全面，也是失分的重要原因。(1)實驗步驟：____________________________________________________(2)實驗結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：整個實驗中，不同處理的試管中O2的釋放速度從快到慢依次是____________。由此可得出的結(jié)論是_______________________________________。(3)如果僅將實驗中的恒溫水浴改為80℃，重做上述實驗，O2釋放的速度最快的是____________________________________________，原因是__________________________________________________。錯答案例：正確思路：該實驗期望達到兩個目的：一是驗證酶具有催化作用，可通過設(shè)置有酶和無酶的兩組實驗進行研究；二是驗證酶具有高效性，結(jié)合實驗材料，可通過酶與無機催化劑的比較來實現(xiàn)。因此，本實驗需要設(shè)置3組：H2O2溶液

＋蒸餾水、H2O2溶液＋過氧化氫酶溶液、H2O2溶液＋FeCl3溶液。由于該實驗屬于驗證性實驗，實驗結(jié)果是確定的，即加酶的一組中O2釋放速度最快。高溫使酶變性失活，故經(jīng)80℃處理后加有FeCl3溶液的試管中，O2釋放速度最快。

正答示范：(1)①取3支試管，各加入等量且適量的H2O2溶液，放入37℃恒溫水浴鍋中保溫適當時間②分別向上述3支試管加入等量且適量的蒸餾水、FeCl3溶液和過氧化氫酶溶液③觀察各管中釋放氣泡的快慢(2)加酶溶液的試管、加FeCl3溶液的試管、加蒸餾水的試管酶具有催化作用和高效性(3)加FeCl3溶液的試管在此溫度下，F(xiàn)eCl3催化作用加快，而過氧化氫酶因高溫變性而失去了活性。酶的專一性及影響酶活性條件的實驗探究1．酶的專一性 (1)實驗原理 ①還原糖 ②用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后，再用斐林試劑鑒 定，根據(jù)是否有磚紅色沉淀生成來判斷淀粉酶是否對二 者都有催化作用，從而探究酶的專一性。(2)實驗操作程序序號項目試管121注入可溶性淀粉溶液2mL/2注入蔗糖溶液/2mL3注入新鮮的淀粉酶溶液2mL振蕩2mL振蕩460℃熱水保溫5min5min5加斐林試劑2mL振蕩2mL振蕩6將試管下半部放入熱水中加熱煮沸1min1min7觀察實驗結(jié)果有磚紅色沉淀無磚紅沉淀色結(jié)論淀粉酶只能催化淀粉的水解，不能催化蔗糖的水解2．溫度對酶活性的影響(1)實驗原理②溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍色及藍色的深淺來判斷酶的活性。(2)實驗設(shè)計思路(3)實驗設(shè)計程序

提別提醒:本實驗不宜選用過氧化氫酶催化H2O2分解，因為過氧化氫酶催化的底物過氧化氫在加熱的條件下分解也會加快。

淀粉淀粉酶↓

↓各自在所控制的溫度下處理一段時間↓淀粉與相應(yīng)溫度的淀粉酶混合↓在各自所控制的溫度下保溫一段時間↓滴加碘液，觀察顏色變化3.pH對酶活性的影響(1)實驗原理①2H2O22H2O＋O2②PH可影響酶活性，從而影響O2的產(chǎn)生量，根據(jù)O2產(chǎn)生量的多少可判斷PH對酶活性的影響序號實驗操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴2注入等量不同pH的溶液1mL蒸餾水1mL鹽酸1mLNaOH3注入等量的H2O2溶液2mL2mL2mL4觀察現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生(2)實驗程序5．以下是某同學(xué)研究酶特性的實驗操作步驟，請根據(jù)要求回答：步驟操作方法試管Ⅰ