第07讲酶和ATP-备战2023年高考生物一轮复习精优课件

酶与ATP生物一轮复习第三单元细胞代谢核心素养酶的本质及作用原理酶的特性及影响酶活性的因素ATP的结构与功能酶的相关实验拓展酶的本质及作用原理酶本质的探索历程酶的作用及作用原理酶本质的探索历程必修一P761、斯帕兰扎尼的经典实验证明了什么？不能证明什么？2、发现胃蛋白酶的科学家？3、细胞代谢？4、细胞代谢中一个重要条件？发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德发酵与活酵母细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用李比希毕希纳酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳1926年用丙酮作溶剂提取出了刀豆种子中的脲酶，并证明了脲酶是是蛋白质切赫、奥特曼20世纪80年代，少数RNA也具有生物催化功能巴斯德之前酶本质的探索历程必修一P79酶本质酶是有活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。少数酶是RNA。（注意：可在细胞内、细胞外、体外发挥作用。酶不具有调节功能。)酶的定义化学本质绝大多数_______少数是_____合成原料合成场所来源作用部位生理功能作用原理蛋白质RNA氨基酸核糖核苷酸核糖体细胞核活细胞细胞内外、体外生物催化作用降低化学反应的活化能酶本质酶的本质实验验证①探究酶的本质是否为蛋白质双缩脲试剂可与蛋白质产生紫色反应项目实验组对照组材料待测酶溶液试剂

现象结论等量已知蛋白液呈现紫色是否呈现紫色分别加入等量的双缩脲试剂若实验组不呈现紫色该酶的化学本质不是蛋白质若实验组呈现紫色说明该酶的化学本质为蛋白质酶本质酶的本质实验验证①鉴定酶的本质是否是RNA(2022·南京模拟)20世纪80年代，科学家发现了一种RNaseP酶，是由20%的蛋白质和80%的RNA组成的，如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2＋的浓度，则留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明(

)A．该RNA具有生物催化作用B．酶是由RNA和蛋白质组成的C．酶的化学本质是蛋白质D．绝大多数的酶是蛋白质，少数是RNAA比较过氧化氢在不同条件下的分解几乎不分解对照少量促进过氧化氢发亮过氧化氢酶燃烧猛烈①加热可提高反应速率②Fe3+和过氧化氢酶也能提高反应速率，但酶的催化效果更显著催化作用效率高加快反应酶的作用及作用原理必修一P781、加热加快化学反应的原理？2、活化能？3、酶起催化作用的本质？条件加快反应的本质加热用FeCl3催化用H2O2酶催化为化学反应提供能量降低化学反应的活化能显著降低化学反应的活化能酶的作用及作用原理对对碰1①加热能提高反应速率的原理是降低化学反应的活化能。()②酶催化作用的本质是降低化学反应的活化能。()对对碰2③比较H2O2在不同条件下的分解的实验中，需设置对H2O2不做任何处理的对照组。()④比较H2O2在不同条件下分解的实验中加酶的组为实验组，其余均为对照组。()对对碰3⑤酶都是生物大分子。()⑥酶的合成都需要核酸作为模板。()×√√×√√(2021·湖北适应性测试)在生物体内，酶是具有催化作用的有机物。下列关于酶的叙述，错误的是(

)A．过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质B．DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成C．胰蛋白酶的合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关D．淀粉酶和盐酸通过降低反应物的活化能催化淀粉水解D酶的作用和本质必修一P78概念单位时间内气泡的产生量表示为避免无关变量对实验结果产生影响，应该保证无关变量相同且适宜对照实验备考干货为使反应物A→产物P，采取了酶催化(最适温度和pH)和无机催化剂催化两种催化方法，其能量变化过程用图甲中两条曲线表示；图乙表示某酶促反应过程的示意图，下列有关分析不合理的是(

)A．距离b可反映无机催化剂催化效率比酶催化效率低的原因B．适当升高温度，酶催化的曲线Ⅱ对应的距离a将下降C．图乙中②可代表蔗糖，那么③④可代表它的水解产物D．图乙中若①代表胰蛋白酶，当pH稍低于最适值时，③④的生成速率也会下降B(2022·安徽合肥九中调研)某研究小组在研究不同金属离子对某水解酶活性的影响时，得到如图结果。下列分析不正确的是(

)A．Mn2＋降低了相应化学反应过程所必需的活化能B．Co2＋或Mg2＋可能导致酶结构的改变使其活性降低C．不同离子对酶的活性有提高或降低作用D．该水解酶的用量是实验的无关变量A酶的特性及影响酶活性的因素酶的特性酶促反应的影响因素酶的特性①酶的高效性设计思路通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。设计方案项目实验组对照组材料等量的同一种底物试剂与底物相对应的酶溶液(如生物材料研磨液)等量的无机催化剂结果反应速率很快，或反应用时短反应速率较缓慢，或反应用时长结论酶具有高效性材料：H2O2，FeCl3，过氧化氢酶，验证酶的高效性一定量的H2O2溶液适量的H2O2酶等量FeCl3（无机催化剂）产生气泡，快且多产生气泡，慢且少酶的特性①酶的高效性①催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。加入酶、无机催化剂和不加催化剂时，化学反应达到平衡点时所需时间不同。酶的特性②酶的专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应锁钥模型酶被A催化的底物B被分解后产生的物质不能被A催化的物质注意：酶和被催化的反应物分子都有特定的、相契合的结构酶具有专一性的意义：使细胞代谢有条不紊地进行验证酶的专一性酶的特性设计思路底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论设计方案项目实验组对照组材料与酶相对应的底物另外一种底物试剂同一种酶(等量)结果发生反应不发生反应结论酶具有专一性材料：淀粉，蔗糖，淀粉酶，验证酶的专一一定量的淀粉溶液等量蔗糖溶液等量的淀粉酶溶液斐林试剂并水浴加热产生砖红色沉淀无砖红色沉淀思考：能否用碘液检测？不能，碘液无法检测蔗糖是否被淀粉酶分解取若干试管分为两组，A组加入2mL质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，B组加入2mL质量分数为3%的蔗糖溶液，然后同时向两组试管中加入等量的淀粉酶溶液。下列叙述中正确的是(

)A．可利用斐林试剂检测两组试管底物是否发生分解，从而验证酶的专一性B．利用B组设置不同的温度梯度，可探究淀粉酶作用的最适温度C．利用A组设置不同的pH梯度，可探究淀粉酶作用的最适pHD．再取一组试管并只加入淀粉溶液，和A、B组比较以验证酶的高效性A为探究影响酶活性的因素，验证酶的专一性和高效性等，某同学设计了4套方案，如表所示。下列相关叙述正确的是(

)方案催化剂底物pH温度①胃蛋白酶蛋白块不同pH适宜②淀粉酶淀粉、蔗糖适宜适宜③蛋白酶蛋白质适宜不同温度④过氧化氢酶、氯化铁溶液过氧化氢强酸性室温A.方案①的目的是探究pH对酶活性的影响，自变量pH可设置为3、7、9B．方案②的目的是验证淀粉酶的专一性，可用斐林试剂检测C．方案③的目的是验证温度对酶活性的影响，可用双缩脲试剂检测D．方案④的目的是验证酶的高效性，加酶的一组产生气泡数较多B具有专一性的五类物质酶的特性(1)酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性内切核酸酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切割位点上切割DNA分子。(2)转运蛋白：某些物质通过细胞膜时需要转运蛋白协助，不同物质所需转运蛋白一般不同。(3)激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。(4)tRNA：每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。(5)抗体：一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。酶的特性③酶的作用条件较温和必修一P84最适温度最适PH酶的空间结构受到破坏，失活，不可逆温酶的活性受到抑制，活性较低，升高温度可恢复如何保存酶？低温、最适PH酶的特性必修一P84能否用淀粉酶和淀粉来探究PH对酶活性的影响？建议：用淀粉酶探究温度对酶活性的影响用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响对对碰1①利用过氧化氢、过氧化氢酶和蒸馏水，可验证酶的高效性。()②利用过氧化氢、过氧化氢酶等试剂，可探究pH对酶活性的影响。()对对碰2③过高的温度会使耐热的DNA聚合酶变性失活。()④高温易使酶失活，因此利用加酶洗衣粉时冷水的去污效果应该比温水好。()对对碰3⑤人体细胞产生的蛋白酶的最适pH均相同。()⑥同一个体不同细胞中，酶的种类和数量可能不同。()对对碰4⑦酶活性最高时的温度不适合酶的保存。()⑧酶活性最高时的pH不适合酶的保存。()×√√××√√×酶的特性探究酶的最适温度和最适PH设计思路

底物tn温度(或pHn)下＋酶tn温度(或pHn)下检测(――→)底物的分解量(或剩余量)或产物的生成量底物t1温度(或pH1)下＋酶t1温度(或pH1)下底物t2温度(或pH2)下＋酶t2温度(或pH2)下︰︰︰︰︰︰︰︰酶的特性探究酶的最适温度和最适PH设计方案注意事项1、必须在达到预设的温度条件后，再让反应物与酶接触，避免在未达到预设的温度时反应物与酶接触发生反应，影响实验结果2、探究温度对淀粉酶活性影响的实验时，最好不用斐林试剂来检测淀粉是否在淀粉酶的催化下水解生成麦芽糖等还原糖(2022·郑州模拟)某兴趣小组的同学想要探究α－淀粉酶的最适pH，设计了相关实验(所有溶液均用蒸馏水配制，实验已证明25℃条件下，短时间内H＋、OH－对淀粉的水解基本没有影响)，主要包含如下操作：①取12支试管，分别标为1～12号，各加入0.5mL0.1%α－淀粉酶溶液；②25℃条件下保温5分钟；③向各试管中分别加入1mL3%的可溶性淀粉溶液；④向1～6号试管中分别加入1mLpH为1、2、3、4、5、6的HCl溶液，8～12号试管中分别加入1mLpH为8、9、10、11、12的NaOH溶液；⑤从各试管中取出0.5mL溶液，同时滴加碘液进行观察，对比颜色变化。下列叙述错误的是(

)A．7号试管应加入1mL蒸馏水B．上述实验操作的合理排序是①→④→③→②→⑤C．保温时间、淀粉溶液浓度、酶浓度等都是实验中的无关变量D．为了使结果更精准，每支试管中还应加入等量的同一种缓冲液D备考干货教材中探究类实验的变量分析实验名称自变量因变量无关变量探究温度对淀粉酶活性的影响不同温度(至少三种)酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化)pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究pH对过氧化氢酶活性的影响不同pH(至少三种)酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度)温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究酵母菌细胞呼吸的方式氧气的有无CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度)；酒精产生(用酸性重铬酸钾检测)葡萄糖溶液的量、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度不同浓度的生长素类调节剂扦插枝条的生根数量或长度实验材料的一致性、生长素类调节剂浓度的准确性、处理时间的一致性等探究培养液中酵母菌种群数量的变化时间酵母菌种群数量培养液的成分、培养条件、空间等设计制作生态缸，观察其稳定性时间群落的变化生态缸的培养条件和环境等酶促反应的影响因素(1)两个变量下对酶活性的影响曲线(温度和pH）pH或温度的变化不影响酶作用的最适温度或pH酶促反应的影响因素（2）底物浓度和酶浓度P点之后的限制因素可能为酶浓度或酶活性对反应底物的要求是底物足量真菌分泌的植酸酶作为畜禽饲料添加剂，可提高饲料利用率。科研人员对真菌产生的两种植酸酶在不同pH条件下活性的差异进行研究，结果如图。相关叙述错误的是(

)A．植酸酶只能在活细胞中产生，可在细胞外发挥作用B．真菌合成的植酸酶需要经高尔基体参与，才能转运到细胞外C．植酸酶A的最适pH为2或6，植酸酶B的最适pH为6D．两种酶相比，植酸酶A更适合添加在家畜饲料中C大菱鲆是我国重要的经济鱼类。有研究小组以干酪素为底物探究不同pH对大菱鲆消化道中蛋白酶活性的影响，其他条件保持最适，实验结果如图所示。有关叙述正确的是(

)A．蛋白酶的活性可用单位时间内水解干酪素的量来表示B．本实验中三种蛋白酶活性之间的差异仅由不同pH造成C．若将实验温度升高10℃，三种蛋白酶的最适pH会明显下降D．幽门盲囊蛋白酶为干酪素水解提供的活化能比肠蛋白酶的多AATP的结构与功能ATP的结构与功能ATP与ADP的相互转化ATP的结构与功能组成元素：C、H、O、N、P结构简式：A—P～P～P特殊化学键必修一P86A核糖PPP~~腺苷腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷酸（ATP）A-P~P~P

腺嘌呤ATP的结构RNA组成单位之一ATP的结构与功能细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的

在生命活动中，ATP中的能量可转化为不同形式的能量。实例：电鳐发电、物质合成、肌细胞收缩、主动运输和大脑思考等生命活动必修一P88磷酸基团的去向？脱落下来，参与ATP的合成(2022·合肥模拟)下图为ATP参与Ca2＋主动运输的示意图，相关描述错误的是(

)A．该载体蛋白是一种催化ATP水解的酶B．磷酸基团与载体蛋白发生了不可逆的结合C．Pi的结合导致了载体蛋白空间结构的改变D．载体蛋白磷酸化过程中伴随着能量的转移B(2021·山东省等级考试一模)双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)与脱氧核苷三磷酸(dNTP)的结构如图所示。已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后，子链的延伸立即终止。某同学要通过PCR技术获得被32P标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链DNA片段。在反应管中已经有单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等，还需要加入下列哪些原料(

)①dGTP，dATP，dTTP，dCTP

②dGTP，dATP，dTTP

③α位32P标记的ddCTP

④γ位32P标记的ddCTPA．①③

B．①④ C．②③ D．②④AATP与ADP的相互转化细胞质基质、线粒体、叶绿体植物：光合作用、呼吸作用动物：呼吸作用各种生命活动ATP与ADP的相互转化多角度理解ATP的合成与水解ATP与ADP的相互转化1、细胞内ATP含量？少2、原核生物的能量供应机制？3、ATP与ADP的相互转化是可逆反应吗？ATP和ADP相互转化时，反应所需要的酶、能量的来源和去路、反应的场所不同，因此两者的相互转化不是可逆的ATP与ADP的相互转化ATP是细胞内流通的能量“货币”(1)化学反应中的能量变化与ATP的关系放能反应：一般与ATP的合成相联系吸能反应：一般与ATP的水解相联系（2）能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通ATP产生量与O2供给量的关系分析ATP与ADP的相互转化ATP与ADP的相互转化ATP与核苷酸的关系不同物质中“A”的含义ATP与ADP的相互转化对对碰1①ATP中的“A”与ATP彻底水解后生成的“A”表示不同物质。()②ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示相同物质。()对对碰2③萤火虫尾部发光所需的ATP是其细胞进行呼吸作用时产生的。()④萤火虫能持续发光，是因为其发光细胞内储存了大量的ATP。()对对碰3⑤ATP水解下来的磷酸基团可以转移到其他分子上。()⑥ATP水解掉两个磷酸基团后可作为DNA的组成单位。()对对碰4⑦心肌细胞中的ATP含量明显高于口腔上皮细胞。()⑧人成熟红细胞无细胞核和众多的细胞器，但也能合成ATP供细胞生命活动需要。()√×√×√××√细胞中时刻进行着许多化学反应，下图表示ATP逐级水解的过程。下列叙述错误的是(

)A．ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应B．相同的底物量反应时，过程Ⅲ释放的能量最多C．ATP中含有③，有些酶的分子结构中也可能含有③D．ATP与①相互转化的能量供应机制是生物界的共性B(2022·肇庆模拟)ATP使细胞能及时而持续地