高三一轮复习生物【知识建构+备课精研】细胞和能量、酶课件

第5讲

细胞与能量、酶第二单元细胞的代谢ATP考点一1.吸能反应与放能反应知识梳理(1)吸能反应概念：产物分子中的势能比反应物分子中的势能___实例：

是植物绿色细胞中最重要的吸能反应，

该反应所需的能量来自_______高光合作用太阳光(2)放能反应概念：产物分子中的势能比反应物分子中的势能___实例：所有细胞中最重要的放能反应是糖的_____低氧化分解(3)吸能反应和放能反应的纽带是ATP;ATP是细胞内的能量通货(4)吸能反应通常是合成反应；放能反应通常是分解反应。例.（2020·浙江杭州质量检测）ATP的结构示意图如下，①③表示组成ATP的物质或基团，②④表示化学键。下列有关叙述正确的是（）A.物质①表示鸟嘌呤B.化学键②断裂的化学反应属于吸能反应C.在ATP—ADP循环中③可重复利用D.若化学键④断裂，则左边的化合物是ADP√ATP的结构式1.据图填写ATP的化学组成(1)写出数字代表的含义：①

；②

；③

；④

；⑤

；⑥

。(2)ATP与ADP相互转化的关系式为：

。腺嘌呤核糖磷酸基团高能磷酸键腺苷ADP特别提醒：ATP在细胞中含量很少；但转化速度很快；转化速度与代谢强度呈正比2.下图为ATP的结构简图，请分析：(1)图中A表示

，P代表

。腺嘌呤磷酸基团提示(2)图示b、c、d所示化学键是否相同？其中最易断裂和重建的是哪一个？提示图示b为普通磷酸键，c、d为高能磷酸键，其中d处的键最易断裂和重建。(3)图示框e的名称是什么？提示图示框e为腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位之一。(4)催化d断裂的酶与催化d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。不是叶绿体的类囊体膜、细胞溶胶和线粒体3.据图归纳梳理细胞内常见的产生与消耗ATP的生理过程转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP：

、胞吞、胞吐细胞溶胶产生ATP：细胞呼吸第

阶段消耗ATP：一些需能反应叶绿体产生ATP：

反应消耗ATP：

反应以及自身DNA的复制和转录、蛋白质的合成等主动转运一光碳线粒体产生ATP：需氧呼吸第

阶段消耗ATP：自身DNA的复制和转录、蛋白质的合成等核糖体消耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：DNA的复制、转录等二、三题型一ATP的化学组成和特点1.（2018·浙江4月选考）ATP是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是（） A.ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量 B.ATP—ADP循环使得细胞储存了大量的ATP C.ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团 D.ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解

解题探究答案解析√2.如图为ATP的结构示意图，下列相关叙述中，正确的是A.图中①也是构成DNA和RNA的五碳糖B.图中②指的是高能磷酸键，在ATP分子中共有3个C.图中③是mRNA与质粒共有碱基之一D.图中④是构成DNA的基本组成单位之一答案解析√√归纳提升辨析“A”含义的小技巧ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都含有“A”，在不同物质中表示的含义差别较大，结合下图作简要分析：(1)ATP中的A为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。(2)DNA中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。(3)RNA中的A为腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成。(4)核苷酸中的A为腺嘌呤。题型二ATP与ADP的相互转化3.如图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图，下列相关叙述中正确的是A.过程①不能发生在线粒体中B.过程②不能发生在叶绿体中C.过程①所需的能量一定是来自有机物分解D.过程②释放的能量来自高能磷酸键答案解析√解析过程①为ATP的合成，可以发生在线粒体和细胞溶胶中，也可以发生在叶绿体中，A错误；过程②表示ATP水解释放能量，可以发生在光合作用碳反应过程中，场所为叶绿体基质，B错误；过程①所需要的能量可以来自光能，C错误；过程②释放的能量来自ATP中的高能磷酸键，D正确。题型三结合吸能反应与放能反应考查物质和能量观1.（2018·温州市六校协作体联考）下列关于吸能反应和放能反应的叙述，正确的是（） A.吸能反应所需的能量都来自放能反应 B.细胞内的吸能反应一般和ATP的合成有关 C.放能反应释放的能量一定有少部分转移到储能物质ATP中 D.在肌肉收缩过程中，ATP先使肌肉中的能量增加，改变形状，这是吸能反应解析光合作用过程吸收光能，属于吸能反应，该反应需要的能量不是来自放能反应，而是来自光能，A错误；吸能反应一般与ATP的水解相联系，由ATP水解提供能量，B错误；

放能反应不一定合成ATP，如肌肉收缩过程中，ATP先使肌肉中的能量增加，改变形状，这是吸能反应.然后肌肉做功，失去能量，恢复原状，这是放能反应，这个放能反应中没有ATP的产生，C错误。答案

D2.（2018·名校高考联盟联考）下列关于吸能反应和放能反应的叙述，正确的是（） A.所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化 B.吸能反应所需要的能量全部来自于放能反应 C.在肌肉收缩过程中，肌肉做功，失去能量，恢复原状，是吸能反应 D.因为ATP所含能量较多，所以能作为细胞中普遍使用的能量载体

√酶的本质、作用和特性考点二1.酶的发现(连线)知识梳理2.酶是生物催化剂催化机理：酶与底物结合，形成

复合物，然后复合物会发生形状变化，使底物变成产物，并从复合物上脱落，同时酶分子

。酶—底物恢复原状酶活性：单位质量的酶在单位时间内使多少质量的底物消耗。酶促反应速率：单位时间内底物的消耗量或产物的生产量。思考：温度对酶促反应的影响？3.酶活性和酶促反应速率4.酶的专一性原理模型——锁钥学说(1)图中A表示

，B表示

，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示

的物质。(2)酶和被催化的反应物分子都有特定的空间结构。

、过酸、过碱均会使酶的空间结构被破坏，而

不破坏酶分子的空间结构，只是抑制酶活性,酶制剂常在低温下保存。被A催化的底物酶不能被A催化高温低温5.酶的特性高效性专一性温和性酶活性思考讨论1.归纳酶的本质、作用蛋白质RNA氨基酸或核糖核苷酸细胞核生物催化作用2.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如图所示，请思考：(1)甲、乙两种酶的化学本质是否相同？提示观察曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解，则甲酶的化学本质不是蛋白质而是RNA，乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶为蛋白质。(2)乙酶活性改变的机制是什么？提示乙酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。提示3.与酶有关的曲线模型分析(1)酶高效性的曲线由曲线可知：酶比无机催化剂的催化效率

；酶只能缩短达到______

所需的时间，

(填“改变”或“不改变”)化学反应的平衡点。因此，酶

(填“能”或“不能”)改变最终生成物的量。化学更高平衡不改变不能(2)酶专一性的曲线①在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时的变化是

，说明酶A能催化该反应。②在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明____________

。明显加快酶B不能催化该反应(3)酶活性影响因素的曲线①分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性

。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会

。②分析图C中的曲线，反应溶液中pH的变化

(填“会”或“不会”)影响酶作用的最适温度。最高明显降低不会提示4.归纳总结具有专一性的五类物质有哪些？提示酶、载体、激素、tRNA、抗体等。题型一酶的本质、特性及其在细胞代谢中的作用1.（2018·浙江11月选考）酶是生物催化剂，其作用受pH等因素的影响。下列叙述错误的是（） A.酶分子有一定的形状，其形状与底物的结合无关 B.绝大多数酶是蛋白质，其作用的强弱可用酶活性表示 C.麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖的水解 D.将胃蛋白酶加入到pH=10的溶液中，其空间结构会改变解题探究√答案解析答案解析√√题型二影响酶作用的因素√√活动：探究酶特性考点三少许鸡肝匀浆少许MnO2实验一：酶的催化效率酶的特性之一：高效性注意：试管口要塞上橡胶塞设计好实验步骤和记录表格,再进行实验操作是一个良好的习惯,有利于统筹安排实验.实验记录表格试管H2O2溶液鸡肝匀浆MnO2带火星的卫生香检测实验结果1号2号3mL3mL少许少许（1）自变量：催化剂的种类（2）因变量：催化效率的高低检测方法：1.点燃但无明火的卫生香复燃程度，火焰大小2.气泡产生的速度、多少（3）无关变量：过氧化氢溶液的体积、浓度、配制的时间，试管大小等。实验一：比较过氧化氢酶与MnO2催化效率三、酶的催化活性极高例1.（2018·绍兴9月选考诊断）“验证酶的催化效率”的实验结果如下图。实线表示在最适温度下过氧化氢酶催化，虚线表示相同温度下二氧化锰催化。下列有关叙述错误的是（）A.过氧化氢酶能提供过氧化氢分子活化所需的能量B.在酶催化下，过氧化氢分解速率先快后慢C.若降低温度，M点右移D.该实验可以说明酶具有高效性A实验二：比较唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用材料用具:稀释200倍的新鲜唾液，质量分数为2%的蔗糖溶液,溶于质量分数为0.3%NaCl溶液中的淀粉溶液(其中淀粉含量为1%),蔗糖酶溶液，本尼迪特试剂，水浴锅，量筒，试管，试管架等。实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖（麦芽糖、葡萄糖、果糖）。还原糖能够与本尼迪特试剂发生反应，生成红黄色沉淀。自变量因变量底物的不同酶种类不同底物是否被水解如何检测？思考：淀粉溶液中为什么要加0.3%NaCl？防止微生物污染，引起淀粉水解和变质，提高实验效果。实验步骤试管1234561%淀粉溶液3mL－3mL－3mL－2%蔗糖溶液－3mL－3mL－3mL新鲜唾液－－__________－－蔗糖酶溶液－－－－__________温度处理

℃恒温水浴保温15min本尼迪特试剂2mL2mL2mL2mL2mL2mL1mL1mL1mL1mL37水浴加热沸水浴2～3min实验结果蓝色蓝色蓝色蓝色红黄色沉淀红黄色沉淀思考讨论1.上面的实验步骤中，1、2号试管在本实验中的作用是什么？提示检测淀粉和蔗糖溶液中是否含有还原糖2.为什么要在37℃恒温水浴中保温？提示37℃是唾液淀粉酶的最适温度，保证淀粉被分解为麦芽糖。3.如果5号试管内呈现轻度阳性反应，你认为该怎样解释？你能设计一个实验来检验自己的假设吗？提示

这是由于蔗糖酶溶液本身含有少量还原性杂质的缘故再取l支试管，加入蔗糖酶1毫升和蒸馏水3毫升，混匀，加入本尼迪特试剂2毫升，摇匀，在沸水浴中煮2~3分钟，检测是否出现轻度阳性反应。4.如果用淀粉，蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘-碘化钾溶液对实验结果进行检测吗？5.如果用淀粉，蔗糖酶和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘-碘化钾溶液对实验结果进行检测吗？提示：不可以，碘-碘化钾溶液不能检测蔗糖是否水解，实验结果是相同的。提示：可以，碘-碘化钾溶液可以检测淀粉是否水解，实验结果是不同的。