高考生物专项复习酶和ATP教学课件

第7讲ATP和酶1.解释ATP在能量代谢中的作用。2.说明酶在代谢中的作用。3.活动：探究酶的高效性、专一性及影响酶活性的因素。目标要求内容索引考点一

ATP的结构与功能考点二

酶的本质、作用及特性考点三探究影响酶活性的因素ATP的结构与功能0111.ATP的结构1、说出A、P、~、①、②、③、④、⑤分别表示什么结构2、ATP中的能量储存在哪里？如何释放出来？3、写出ATP与ADP的转换方程式1.ATP的结构(1)图中各部分名称：A代表

，P代表磷酸基团，①代表腺苷，②代表AMP，③代表

，④代表ATP，⑤代表

。(2)特点①ATP分子中远离A的那个高能磷酸键容易水解断裂，释放出大量的

，ATP就转化为ADP。在有关酶的催化作用下，ADP也可以接受能量而重新形成ATP。②高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54kJ/mol，所以说ATP是细胞内的一种_______________。腺嘌呤ADP高能磷酸键能量高能磷酸化合物2.ATP与ADP的相互转化项目ATP的合成ATP的水解反应式ADP＋Pi＋能量

ATPATPADP＋Pi＋能量所需酶______________________能量来源

(光合作用)、

(细胞呼吸)储存在高能磷酸键中的能量能量去路储存在

中用于各项生命活动反应场所___________________________生物体的需能部位ATP合成酶ATP水解酶光能化学能高能磷酸键细胞质基质、线粒体、叶绿体不是可逆反应3.ATP的功能与动物细胞、植物细胞的代谢(1)植物细胞可以通过

形成ATP，而动物细胞只能通过_____

形成ATP。(2)ATP水解释放的能量可用于主动运输、发光发电、肌肉收缩、物质合成、大脑思考等。光合作用和细胞呼吸细胞呼吸细胞内产生与消耗ATP的常见生理过程归纳总结转化场所常见的生理过程细胞质基质产生ATP：细胞呼吸第一阶段线粒体产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段消耗ATP：自身DNA复制、转录、翻译等叶绿体产生ATP：光反应（类囊体薄膜）消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等细胞膜消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐核糖体消耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：DNA复制、转录等正误辨析(1)人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等(

)(2)线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP(

)(3)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应(

)(4)无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源(

)(5)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生ATP的合成与水解(

)(6)“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”(

)××√×××命题示例1.(2019·广西南宁三中开学考)下列有关细胞内ATP的叙述中，正确的是A.在寒冷的环境中，人体细胞产生ATP的速率会下降B.ATP中的“A”在DNA分子中通过氢键与“T”相连C.细胞中ATP中的能量可来自光能和化学能，也可转化为光能和化学能D.每个ATP分子中只含有一个高能磷酸键√解析在寒冷环境中，由于激素的调节作用，人体有机物氧化分解速度加快，以维持体温的相对稳定，细胞产生ATP的速率不会下降，A错误；ATP中的“A”是指腺嘌呤与核糖结合而成的腺苷，DNA分子中通过氢键与“T”相连的是腺嘌呤，二者不同，B错误；每个ATP分子中含有两个高能磷酸键，D错误。2.如图是人体细胞代谢部分简图。图中甲表示ATP，下列有关叙述，错误的是(不定项)A.甲→乙→丙→丁过程中，起催化作用的

酶空间结构不同B.丙是DNA的基本组成单位之一C.丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成D.在红细胞吸收葡萄糖时，细胞中乙的含量会显著增加√√长句应答(1)人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有0.5kg的ATP转化为ADP，以供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化，请分析原因：___________________________________________________________。(2)植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都以ATP作为能量“通货”，由此说明：______________________________________________________。考向二ATP与ADP的相互转化和ATP的利用ATP与ADP时刻不停地发生快速相互转化，并且处于动态平衡之中生物界具有统一性，也说明种类繁多的生物有着共同的起源酶的本质、作用及特性0221.酶的作用(1)酶的本质蛋白质RNA氨基酸或核糖核苷酸细胞核生物催化作用哺乳动物成熟的红细胞除外作用场所细胞内、细胞外、体外反应前后酶的量和化学性质不变发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德李比希毕希纳萨姆纳争论其他科学家切赫和奥特曼发酵与死细胞中的物质有关发酵与活细胞有关

死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵脲酶是蛋白质胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质少数酶是RNA1.酶的作用(1)酶的本质下列有关酶的叙述，正确的是(

)

①是有分泌功能的细胞产生的②有的从食物中获得，有的从体内转化而来③酶是由活细胞产生的④绝大多数酶是蛋白质⑤有的酶是蛋白质，有的酶是固醇⑥酶在代谢中有多种功能⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用⑧酶只是起催化作用⑨酶只在细胞内发挥作用⑩酶在体内不能更新⑪酶制剂通常在低温下保存

A．①②⑤⑪B．③⑦⑨⑩

C．③④⑧⑪D．④⑤⑥⑩C

1.酶的作用(1)酶的本质(2010·上海卷，17)下列有关人体中酶和激素的叙述，正确的是(

)

A．酶和激素都是蛋白质B．酶和激素都与物质和能量代谢有关

C．酶和激素都由内分泌细胞分泌D．酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用B

酶激素来源及作用场所活细胞产生；细胞内或细胞外专门的内分泌腺或特定部位细胞产生；细胞外发挥作用化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸、脂质等生物功能催化作用调节作用共性在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少1.酶的作用(1)酶的本质(2)酶的作用原理①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是

段。②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是

段。③酶降低的活化能是

段。④若将酶变为无机催化剂，则B点在纵轴上应向

移动。ACBCAB上作用原理：降低反映所需要的活化能2.酶的特性(1)高效性：酶的催化效率大约是

的107～1013倍。无机催化剂①②

③酶比无机催化剂化学平衡平衡点不能2.酶的特性(2)专一性：每一种酶只能催化

化学反应。一种或一类(1)在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时，说明酶A催化底物A参加反应。(2)在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明

。。酶B不催化底物A参加反应明显加快(1)图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被A催化的物质。(2)酶和被催化的反应物分子都有特定的、相契合的结构。2.酶的特性(2)酶专一性的理论模型（物理模型——锁和钥匙学说）

(1)酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应，如限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。(2)载体：某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。(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：tRNA有61种，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。具有专一性的物质归纳(3)温度和PH值对酶促反应速率的影响。①甲曲线分析：在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用

，超过最适温度(pH)，酶的催化作用逐渐

；过酸、过碱、高温都会使酶

，而低温只是

酶的活性，酶分子的结构未被破坏，温度升高可

。增强减弱变性失活抑制恢复活性(4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线①甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率先随底物浓度的增加而加快，当底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再加快。②乙图：在底物足量、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。正误辨析(1)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物(

)(2)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸(

)(3)酶提供了反应过程中所必需的活化能(

)(4)随着温度降低，酶促反应的活化能下降(

)(5)酶活性的发挥离不开其特定的结构(

)(6)蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类(

)(7)纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁(

)(8)同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同(

)(9)酶促反应速率与酶活性不同，温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性(

)√×××√√××√命题示例7.(2019·福建厦门湖滨中学第一次阶段检测)某人通过实验研究化合物X对淀粉酶活性的影响，结果如图。曲线Ⅰ为只在底物中加入淀粉酶，曲线Ⅱ为在底物中加入淀粉酶和化合物X。下列分析不正确的是A.化合物X未影响淀粉酶活性的最适温度B.曲线Ⅰ作为实验对照组C.化合物X对淀粉酶的活性有抑制作用，但未使

酶完全失活D.若底物溶液的pH升高，则曲线Ⅱ的顶点上移√解析曲线Ⅰ、Ⅱ的酶促反应的最适温度一样，表明化合物X未影响淀粉酶活性的最适温度，A正确；加入化合物X的组别Ⅱ为实验组，未加化合物X的组别Ⅰ为对照组，同一温度下，曲线Ⅱ在底物中加入淀粉酶和化合物X比曲线Ⅰ只在底物中加入淀粉酶的酶促反应速率低，表明化合物X对淀粉酶的活性有抑制作用，但未使酶完全失活，B、C正确；图示只给了酶促反应速率和温度的关系，未给出该反应所处的pH条件，因此若底物溶液的pH升高，则曲线Ⅱ的顶点可能上移，也可能下移，D错误。8.用某种酶进行实验，其实验结果如图所示。下列有关说法错误的是(不定项)A.该酶的最适催化温度是30℃B.图2和图4能说明该酶一定不

是胃蛋白酶C.由图4实验结果可知酶具有

高效性D.由图3实验结果可知Cl－是该

酶的激活剂√√解析图1显示温度对酶活性的影响，图中结果只能显示30℃比较适宜，但温度梯度太大，不能确定该酶的最适催化温度，A项错误；图2显示该酶的最适pH为7，而胃蛋白酶的最适pH为1.5，由图4可知该酶为麦芽糖酶，B项正确；图4可说明酶具有专一性，C项错误；图3能说明Cl－是该酶的激活剂，Cu2＋是该酶的抑制剂，D项正确。03与酶有关的实验探究1剂量剂量2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3鲜肝研磨液2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃反应条件自变量因变量无关变量变量对照组对照实验无关变量人为改变的变量1.高温可以加快过氧化氢分解(1.2对比)2.FeCl3能催化过氧化氢分解(1.3对比)3.过氧化氢酶能催化过氧化氢分解(1.4对比)4.过氧化氢酶的催化效率比FeCl3高(3.4对比)1234H2O2浓度剂量剂量随自变量的变化而变化的变量单一变量原则等量原则等量原则实验组1、探究酶的高效性——比较过氧化氢在不同条件下的分解步骤试管编号

说明

一

二

结果气泡产生带火星木条结论①淀粉(非还原糖)——→麦芽糖(还原糖)

蔗糖(非还原糖)——→蔗糖

②用淀粉酶分别作用于淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀生成来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性。淀粉酶淀粉酶①淀粉(非还原糖)——→麦芽糖(还原糖)

淀粉(非还原糖)——→淀粉

②再用斐林试剂鉴定，从而探究酶的专一性。方案一：用同一种酶催化两种不同物质方案二：用两种不同酶催化同一种物质蔗糖酶淀粉酶实验材料：淀粉、蔗糖、淀粉酶、蔗糖酶、斐林试剂、碘液2、探究酶的专一性1.实验原理(1)探究温度对酶活性的影响①反应原理②鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响_____

，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。(2)探究pH对酶活性的影响①反应原理(用反应式表示)：2H2O2

2H2O＋O2。②鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，可用___________

的情况来检验O2的生成速率。淀粉的水解带火星的卫生香燃烧3．探究温度对酶活性的影响实验材料：淀粉、淀粉酶、H2O2、过氧化氢酶、斐林试剂、碘液、水浴锅、氢氧化钠、盐酸、蒸馏水等序号实验操作内容试管1试管2试管31加入等量的可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL2控制不同的温度条件60℃热水(5分钟)沸水(5分钟)冰块(5分钟)3加入等量的新鲜淀粉酶溶液1mL(5分钟)1mL(5分钟)1mL(5分钟)4加入等量的碘液1滴1滴1滴5观察实验现象

(呈现碘液颜色)__________不出现蓝色蓝色蓝色10.探究温度对酶活性影响最合理的实验步骤是①取3支试管，编号，各注入2mL淀粉溶液；另取3支试管，编号，各注入1mL新鲜的淀粉酶溶液②将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液试管中，维持各自的温度5min

③向各试管中滴一滴碘液④将6支试管分成三组，每组各有一份淀粉溶液和一份淀粉酶溶液，分别放在60℃的热水、沸水和冰水中⑤观察实验现象A.①②④③⑤

B.①③②④⑤

C.①③④②⑤

D.①④②③⑤√解析探究温度对酶活性影响的实验步骤为：分组→酶与底物在各自温度下处理一段时间→酶与底物混合，保温一段时间→检测→观察实验现象，D正确。序号实验操作内容试管1试管2试管31注入等量的过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴2注入等量的不同pH的溶液1mL蒸馏水1mL5%的HCl1mL5%的NaOH3注入等量的体积分数为3%的H2O2溶液2mL2ml2ml4观察实验现象____________________________________5将带火星的卫生香插入试管内(液面的上方)燃烧剧烈燃烧较弱燃烧较弱有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生4．探究pH对酶活性的影响实验材料：淀粉、淀粉酶、H2O2、过氧化氢酶、斐林试剂、碘液、水浴锅、氢氧化钠、盐酸、蒸馏水等5、若要探究某种酶的最适温度，实验又该如何设计（思路）？1、下列有关酶特性的实验设计最科学、严谨的是()选项实验目的主要实验步骤A酶催化具有高效性实验组：2mL3%H2O2＋1mL过氧化氢酶，保温5min对照组：2mL3%H2O2＋1mL蒸馏水，保温5minBpH对酶活性的影响①向A、B、C三支试管中分别加入1mL过氧化氢酶溶液②向A、B、C三支试管中依次加入1mL蒸馏水、盐酸、氢氧化钠溶液③向A、B、C三支试管中分别加入2mL3%的过氧化氢溶液④观察气泡产生的情况C探究酶作用的适宜温度2mL3%可溶性淀粉＋2mL新鲜唾液＋碘液→每隔5min将溶液温度升高10℃，观察溶液颜色变化D酶催化具有专一性实验组：2mL3%可溶性淀粉＋1mL新鲜唾液，保温5min后，碘液检验对照组：2mL3%蔗糖溶液＋1mL新鲜唾液，保温5min后，碘液检验B9.(2020·河北衡水中学质检)下列有关酶的实验设计思路，正确的是A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性C.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的影响D.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性√考向一影响酶活性的因素的基础实验分析解析过氧化氢的分解受温度影响，所以不能用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，A错误；蔗糖及其水解产物均不能与碘液发生显色反应，故不能利用淀粉、蔗糖、