高考生物二轮专题突破 第4讲 酶与ATP课件.ppt

第四讲酶与atp 考纲点击1 酶在代谢中的作用 2 atp在能量代谢中的作用 3 实验 探究影响酶活性的因素 思维激活1 人体在剧烈运动时atp的分解速率远大于合成速率 对吗 提示不对 人体在剧烈运动时atp消耗量大增 但其合成速率也加快 从而使atp合成与atp分解处于动态平衡中 2 在任何状况下 生物催化剂酶的催化效率总会高于无机催化剂 对吗 提示不对 与无机催化剂相比 酶的催化不仅具专一性 还具温和性特点 当反应条件不适宜时 酶的催化效率将低于无机催化剂 甚至不具催化能力 1 酶是产生的一类具有的 胃蛋白酶 唾液淀粉酶等绝大多数的酶是 合成场所为 合成方式为 少数的酶是 合成场所为细胞核 合成方式为 2 酶的特性 在过酸 过碱 高温下 酶的结构被破坏活性不可恢复 而在低温下酶的活性 3 下图表示酶的哪种特性 其中代表酶的字母是 反应物是 自查 活细胞 催化作用 有机物 蛋白质 核糖体 脱水缩合 rna 转录 高效性 专一性 需要适宜的条件 失去 降低 专一性 b c 4 在做酶催化h2o2分解的实验时 通过观察火柴火焰燃烧程度或单位时间内产生数量研究酶的高效性 5 atp的中文名称叫 在细胞内atp含量很 而且转化很 6 细胞质中代谢消耗的均来源于呼吸作用 无氧呼吸和有氧呼吸 光合作用的光反应阶段产生的atp均用于反应 7 安静状态下 骨骼肌细胞只进行呼吸 而在剧烈运动 寒冷等条件下 机体和的分泌增多 细胞的代谢增强 产生atp的量增加 猛烈 气泡 三磷酸腺苷 少 快 atp 暗 有氧 肾上腺素 甲状腺激素 1 酶活性最高时的温度不适合该酶的保存 随着温度降低 酶促反应的活化能下降 2013 海南卷 3bc 2 不同酶的最适温度可能相同 高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果 2013 海南卷 3ad 3 强酸 蛋白酶分别与淀粉酶混合 都能导致淀粉酶活性降低 而淀粉溶液与淀粉酶混合后 不可能导致淀粉酶活性降低 2012 海南 4改编 自纠 4 如图所示 甲 乙两种酶用同一种蛋白酶处理 酶活性与处理时间的关系 由图可知甲酶不可能是具有催化功能的rna 而乙酶的化学本质为蛋白质 2011 新课标全国 2改编 5 线粒体的内膜 叶绿体中进行光反应的膜结构和蓝藻 蓝细菌 中进行光反应的结构中都能产生atp 而内质网的膜不能产生atp 2012 北京 1改编 答案1 2 3 4 5 6 2013 安徽理综 2 细胞代谢受酶的调节和控制 下列叙述正确的是 a 激素都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢b 代谢的终产物可反馈调节相关酶活性 进而调节代谢速率c 同一个体各种体细胞酶的种类相同 数量不同 代谢不同d 对于一个细胞来说 酶的种类和数量不会发生变化 解析激素可以通过影响靶细胞内酶的合成和数量来调节细胞代谢 a项错误 代谢的终产物可反馈调节相关酶活性 进而调节代谢速率 b项正确 同一个体的各种体细胞由于基因的选择性表达 酶的种类 数量均不同 代谢也不同 c项错误 每一个细胞都经历产生 生长 衰老 凋亡的过程 不同时期酶的种类和数量也会发生变化 d项错误 答案b 典例1 重组题 如图表示人体内酶的特性 下列对其生物学含义的叙述不正确的是 必考点一酶相关曲线模型解读 a 图1 图2分别反映了酶的高效性和专一性b 使用酶和化学催化剂 均能降低图2中b所参与的化学反应的活化能c 图3表明在不同ph条件下 催化化学反应的最适温度相同d 图4中若在b点增加酶的浓度 则酶促反应的速率不变 解析图1中 加酶 加化学催化剂和不加催化剂三种条件下结果的对比可以说明 酶的作用效果具有高效性 图2中a表示酶 b表示反应物 两者间的对应关系说明了酶具有专一性 a项正确 酶和无机催化剂均能降低化学反应的活化能 酶降低活化能的效果更显著 b项正确 图3中曲线最低点对应的温度为最适温度 c项正确 图4曲线表示酶促反应速率与底物浓度间的关系 ab段限制酶促反应速率增大的主要因素是酶浓度 因此b点增加酶浓度 酶促反应速率加快 d项错误 答案d 链接提升 解读曲线模型1 酶的功能与特性 模型1 1 该模型表示酶具有和 2 酶只能缩短 而不改变 催化作用 高效性 达到化学平衡所需时间 化学反应的平衡点 2 影响酶促反应速率的因素 1 温度和ph 模型2 温度或ph是通过影响来影响酶促反应速率的 温度和ph对酶的影响机理完全一样吗 酶的活性 低温时 酶分子活性受到抑制 但并未失活 若恢复最适 温度 酶的活性也升至最高 高温 过酸 过碱都会导致 酶分子结构被破坏而使酶永久失活 2 多种因素对酶促反应的影响 模型3 分析丙图可知 反应溶液中温度的变化不影响酶作用的 分析丁图可知 反应溶液中的变化不影响酶作用的 最适ph 酸碱度 最适温度 3 底物浓度和酶浓度 图甲中op段的限制因素是 而p点之后的主要限制因素是 图乙对反应底物的要求是 底物浓度 酶浓度与温度 ph对酶促反应速率的影响一样吗 底物浓度 酶浓度 底物足量 不一样 底物浓度和酶浓度不改变酶分子的活性 温度 ph通过影响酶分子的活性来影响酶促反应速率 应用1 2013 试题调研 如图表示淀粉酶在不同实验条件下催化淀粉水解反应时 淀粉的剩余量和反应时间的关系 关于此图的解读 正确的是 a 若a b c表示温度 则b曲线对应的温度为最适温度b 若a b c表示ph 则c曲线对应的ph条件下 酶已失活c 若a b c表示酶的浓度 则a曲线对应的酶浓度最大d 若k mg2 对淀粉酶的活性分别有促进 抑制作用 则c曲线对应的是加k 的实验解析a选项中 a曲线剩余量减少最快 反应速率应最快 a错误 b选项中 a b c对应的ph条件下 酶均具有活性 b错误 c选项中 酶浓度越大 反应速率越快 正确 d选项中 a曲线对应的应该是加k 的 c曲线对应的应该是加mg2 的 答案c 必考点二atp的来源 去路及能量代谢过程 典例2 2013 湖南十校联考 下列有关atp的叙述中错误的是 a 人体内成熟的红细胞中没有线粒体 不能产生atpb atp中的能量可以来源于光能和化学能 也可以转化为光能和化学能c 在有氧与缺氧的条件下 细胞质基质都能形成atpd atp中的 a 与构成dna rna中的碱基 a 表示的不是同一物质 解析人体内成熟的红细胞能通过无氧呼吸产生atp 光合作用中光能转化成atp中的化学能 细胞呼吸中有机物中的化学能转化成atp中的化学能 atp中的能量也可以转化为光能和化学能 细胞质基质中可进行有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段 产生少量的atp atp中的 a 表示腺苷 碱基 a 表示腺嘌呤 答案a 链接提升 1 来源和去路 1 正常状态下 细胞中的atp和adp含量总是处于平衡 细胞内部时刻进行着atp与adp的相互转化 同时也就伴随着能量的和 2 生物不能直接利用有机物中的 只有有机物氧化分解并将能量转移到atp中 才能被利用 3 整个生物界 是生物体进行各项生命活动的根本能量来源 植物的光合作用是生物界中最基本的物质代谢和能量代谢 动态 贮存 释放 化学能 光能 2 明确下列图示中 a 的含义 中的a为 中的a为 中的a为 中的a为 腺苷 由腺嘌呤和核糖组成 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 应用2 如图是与生命活动相关的几种能源的关系图解 请据图回答下列问题 1 f代表的生理过程为 2 图中h代表的物质是 3 在高等动物体内进行b过程时的产物除co2和h2o外 还可能有 4 在高等动物体内发生c过程的条件是 d过程主要在 器官中进行的 5 从代谢类型来看 进行a或f生理过程的生物 叫做 生物 解析由题图可知 a是光合作用 f是化能合成作用 它们的同化类型是自养型 葡萄糖在高等动物体内的肝脏中转化为多糖 葡萄糖的氧化分解和光合作用的光反应均能产生atp 当高等动物体内atp大量消耗时 高能化合物磷酸肌酸中的能量可转移给atp 答案 1 化能合成作用 2 atp 3 乳酸 4 atp大量消耗时肝脏 5 自养型 必考点三与酶相关的实验探究1 酶的专一性的实验探究方法 对比法 1 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 2 设计方案 3 实例 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验原理 方案二定量测定 此方案可探究酶的适宜温度 2 探究ph对酶活性影响的实验设计思路方案一定性测定 以h2o2酶为例 方案二定量测定 此方案可探究酶适宜的ph 实验的注意事项 研究酶的适宜温度实验时 不宜选用过氧化氢酶催化h2o2的分解 因为过氧化氢在加热的条件下分解会加快 鉴定淀粉是否分解用碘液 不应选用斐林试剂 因为斐林试剂需水浴加热 而该实验中需严格控制温度 研究酶的适宜ph实验时 由于酸对淀粉有分解作用 并且碘 碘化钾可与碱反应 所以一般不选用淀粉和淀粉酶作为实验材料 常选用h2o2和过氧化氢酶 典例3 2012 福建卷 26 回答下列题目 大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类 研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究 1 查询资料得知 18 时 在不同ph条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1 由图可知 在各自最适ph下 三种蛋白酶催化效率最高的是 2 资料表明 大菱鲆人工养殖温度常年在15 18 之间 学习小组假设 大菱鲆蛋白酶的最适温度在15 18 之间 他们设置15 16 17 18 的实验温度 探究三种酶的最适温度 探究实验中以干酪素为底物 干酪素的化学本质是 可用 试剂鉴定 胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的ph应分别控制在 为了控制实验温度 装有酶和底物的试管应置于 中以保持恒温 单位时间内 可以表示蛋白酶催化效率的高低 实验结果如图2 据此能否确认该假设成立 理由是 3 研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少 活性低 所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低 的比例 以减少对海洋的污染 解析 1 从图1可知 三种蛋白酶在各自最适ph下 幽门盲囊蛋白酶对应的酶活性最大 所以其催化效率最高 2 酶具有专一性 蛋白酶只能催化蛋白质的水解 干酪素的化学本质为蛋白质 可用双缩脲试剂鉴定 要验证大菱鲆蛋白酶的最适温度 要遵循单一变量 对照等原则 并控制其他无关变量相同且适宜 由题意可知 此实验温度为自变量 ph等为无关变量 为了得到准确的结果 ph应为相对应蛋白酶的最适值 由图1可知 胃蛋白酶最适ph为2 幽门盲囊蛋白酶最适ph为8 为了控制实验温度 底物和酶都应放在恒温箱中保温一段时间 酶的催化效率可以用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示 由图2可以看出 当温度在15 18 范围内时 随着温度的升高 蛋白酶的活性一直在增强 但没有出现下降的拐点 因此 不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在15 18 之间这一结论 3 大菱鲆消化道内淀粉酶和脂肪酶含量少 活性低 影响对淀粉和脂肪的消化 所以在人工投放饲料时要注意降低淀粉和脂肪的比例 以减少对海洋的污染 答案 1 幽门盲囊蛋白酶 2 蛋白质双缩脲 2和8 恒温箱底物消耗量 或产物生成量 不能据图可知 随着温度提高 酶活性逐步升高 酶活性峰值未出现 3 淀粉 脂肪 方法技巧 因果法 分析实验变量 1 自变量与因变量 自变量是实验中由实验者所操纵的因素或条件 因变量是实验中由于实验变量而引起的变化和结果 通常 自变量是原因 因变量是结果 二者具有因果关系 2 无关变量与因变量 无关变量是实验中除自变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件 无关变量所引起的