高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第五章 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課件 新人教版必修1.ppt

《高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第五章 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課件 新人教版必修1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第五章 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課件 新人教版必修1.ppt（58頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

細胞的能量供應(yīng)和利用,第5章,1．本章內(nèi)容較多，是高考的熱點，主要考點有呼吸作用和光合作用的基本過程、影響光合作用速率的因素、酶與ATP在細胞代謝中的作用等。高考中涉及的實驗主要有三個，分別是探究影響酶活性的因素、探究酵母菌的呼吸方式、葉綠體色素的提取和分離。 2．預(yù)計本章內(nèi)容依然是2016年高考的熱點，命題時趨向于以生活實例或圖表曲線為載體，考查對細胞呼吸和光合作用原理的理解與應(yīng)用，或結(jié)合酶活性的影響因素，考查實驗與探究能力。,本章內(nèi)容是必修1的核心內(nèi)容之一，在知識方面的要求較高，都屬于理解或應(yīng)用層次。在復(fù)習(xí)備考中要注意以下幾個方面： 1．理解酶和ATP的作用原理；在理解細胞呼吸和光合作用的原理的基礎(chǔ)上熟悉有氧呼吸和光合作用的過程，以及有氧呼吸與無氧呼吸的聯(lián)系，細胞呼吸與光合作用的聯(lián)系；做到理論聯(lián)系實際，掌握細胞呼吸和光合作用在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用。 2．高考對本章的能力考查主要考查學(xué)生的文字理解能力；圖表、曲線的分析能力；對細胞呼吸和光合作用的綜合運用能力以及實驗探究能力。,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,一、酶的作用和本質(zhì) 1．酶的作用 (1)細胞代謝：細胞中每時每刻都進行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為①_________。細胞代謝是細胞②_________的基礎(chǔ)。 (2)活化能：分子從③________轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的④___________所需要的能量。 (3)催化劑(酶及無機催化劑)的作用機理是⑤______________________。,細胞代謝,生命活動,常態(tài),活躍狀態(tài),降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,(4)實驗：通過“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗，證明酶具有⑥_____能力，而且酶比無機催化劑降低活化能的作用更顯著，具有⑦_______。 (5)作用意義：細胞代謝能在⑧_____條件下快速進行，是由于酶的催化作用。,催化,高效性,溫和,2．酶本質(zhì)的探索過程 (1)1857年，法國微生物學(xué)家巴斯德認為：沒有⑨____________的參與，糖類是不可能變成酒精的。 (2)德國化學(xué)家李比希認為：引起發(fā)酵的物質(zhì)是⑩______________裂解后釋放出來的。 (3)畢希納把從酵母細胞中提取出的引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為?______。,酵母活細胞,酵母細胞死亡,釀酶,(4)1926年，美國的薩姆納第一個提取出?______，并證明了脲酶是?________，其作用是分解?______。 (5)20世紀80年代，美國科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)?______也具有生物催化功能。 3．酶的本質(zhì)(歸納)：酶是?________產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是?________，少數(shù)酶為RNA。,脲酶,蛋白質(zhì),尿素,RNA,活細胞,蛋白質(zhì),高效性,專一性,較溫和,最適宜,明顯降低,A—P～P～P,高能磷酸鍵,磷酸基團,提供能量,細胞的主動運輸,肌肉收縮,遠離腺苷,一個游離的磷酸(Pi),呼吸作用,呼吸作用和光合作用,共性,1．酶的化學(xué)本質(zhì)及作用,酶的化學(xué)本質(zhì)及生理功能,2．酶化學(xué)本質(zhì)的實驗驗證 (1)證明某種酶是蛋白質(zhì) ①實驗組：待測酶液＋雙縮脲試劑→是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)。 ②對照組：已知蛋白液＋雙縮脲試劑→出現(xiàn)紫色反應(yīng)。 (2)證明某種酶是 RNA ①實驗組：待測酶液＋吡羅紅染液→是否呈現(xiàn)紅色。 ②對照組：已知 RNA 溶液＋吡羅紅染液→呈現(xiàn)紅色。,3．酶與激素的比較,酶、激素、載體、抗體與蛋白質(zhì)關(guān)系如下圖所示,,下列有關(guān)酶的敘述，正確的是( ) ①是由有分泌功能的細胞產(chǎn)生的 ②有的從食物中獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來 ③凡是活細胞都能產(chǎn)生酶 ④酶都是蛋白質(zhì) ⑤有的酶是蛋白質(zhì) ⑥酶在代謝中有多種功能 ⑦酶在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用 ⑧酶只是起催化作用，其催化作用的實質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 ⑨病毒也能合成酶 A．③⑤⑧ B．⑤⑧⑨ C．①②③④⑥ D．①③⑤⑥⑦,解析 酶是由活細胞產(chǎn)生的，食物中的酶經(jīng)消化后變成氨基酸，所以酶本身不能被直接吸收；絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA；酶只是起催化作用，其催化作用的實質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，對生命活動起調(diào)節(jié)作用的是激素；病毒只有核酸和蛋白質(zhì)，其所需的酶在宿主細胞中合成。 答案 A,(2013·貴州模擬)下面關(guān)于酶的表述中，全面而準確的是( ) A．酶不能脫離生物體起作用 B．酶都是蛋白質(zhì) C．酶與無機催化劑沒有本質(zhì)區(qū)別 D．酶是活細胞產(chǎn)生的有催化作用的有機物 【答案】D 【解析】酶在體外也能起催化作用。,常見的有關(guān)酶的錯誤說法,(2013·安徽馬鞍山二模)關(guān)于酶的性質(zhì)，下列敘述錯誤的是( ) A．一旦離開活細胞，酶就失去催化能力 B．酶的催化效率很高，但受溫度和酸堿度的影響 C．化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量保持不變 D．酶與雙縮脲試劑不一定發(fā)生紫色反應(yīng),解析 在適宜的條件下，酶離開活細胞也有催化作用，如動物體內(nèi)的消化酶。蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。 答案 A,糾錯 有關(guān)酶的幾種說法辨析,(2013·課標Ⅱ)關(guān)于酶的敘述，錯誤的是( ) A．同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中 B．低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu) C．酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速度 D．酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應(yīng)的底物 【答案】B 【解析】低溫只能降低酶的活性，并沒有改變酶的空間結(jié)構(gòu)，當(dāng)溫度回復(fù)到最適溫度時，酶的催化效率仍然可以達到最大；而高溫、強酸和強堿會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致酶活性的降低甚至喪失，所以B錯。,1．表示酶催化作用實質(zhì)的曲線,與酶有關(guān)的曲線解讀,,(1)酶催化化學(xué)反應(yīng)的過程，降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)物中的活化分子增多，反應(yīng)更容易進行。 (2)沒有催化劑時，化學(xué)反應(yīng)需要的活化能最多。 (3)同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。 2．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)平衡所需的時間，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)。 3．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)表示酶專一性的圖解 ①A表示酶，B表示被催化的反應(yīng)物。 ②酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。,,4．影響酶活性的因素 (1)底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響 ①在其他條件適宜，酶量一定的條件下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度的增加而加快；當(dāng)?shù)孜餄舛冗_到一定限度時，受酶量及酶活性的限制，酶促反應(yīng)速率達到最大后不再增加。 ②在底物足夠，其他條件不變且理想的條件下，酶促反應(yīng)的速率與酶濃度成正比。,,(2)溫度和pH對酶活性的影響 ①在一定的溫度范圍內(nèi)，酶活性隨溫度的升高而升高。酶活性最高時的溫度，為酶的最適溫度，若超過最適溫度，酶活性隨溫度的升高而逐漸下降，甚至失活。 ②酶活性最強時的pH，為該酶的最適pH。若超過或低于最適pH，酶活性降低，甚至喪失。,,③每一種酶都有一個最適溫度和最適pH。低溫及溫度略高和pH略微偏高或偏低都可抑制酶的活性；高溫、過酸、過堿都會破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，將使酶永久失活，而低溫只是抑制酶活性，酶的分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)其活性。 ④反應(yīng)液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。,(2013·泉州質(zhì)檢)下圖甲是H2O2酶活性受pH影響的曲線，圖乙表示在最適溫度下，pH＝b時H2O2分解產(chǎn)生的O2量隨時間的變化。若該酶促反應(yīng)過程中改變某一初始條件，以下變化正確的是( ),,A．pH＝a時，e點下移，d點左移 B．pH＝c時，e點為0 C．溫度降低時，c點不移，d點右移 D．H2O2量增加時，e點不移，d點左移 解析 甲圖中的b點是其最適pH，a、c點的酶活性受到影響，乙圖中的d點是氧氣生成量達到最高值(e)所需的最少時間。當(dāng)pH＝a時，酶活性下降，e點不變，d點右移。當(dāng)pH＝c時，酶失活，e點將趨于0，但仍有少量O2來自于自然狀態(tài)下的分解。當(dāng)溫度降低時，同樣影響酶活性，但不影響pH對酶活性的影響，c點不移，d點右移。當(dāng)H2O2量增加時，e點上移，d點右移。 答案 C,(2015屆廣州調(diào)研)(雙選)用某種酶進行有關(guān)實驗的結(jié)果如圖所示，下列有關(guān)說法錯誤的是( ),,A．該酶的最適催化溫度為30℃左右 B．圖2和圖4能說明該酶一定不是胃蛋白酶 C．由圖4實驗結(jié)果可知酶具有高效性 D．由實驗結(jié)果可知酶具有高效性 【答案】CD 【解析】圖1顯示溫度對酶活性的影響，從圖中能得到的結(jié)論是該酶的最適催化溫度為30℃左右。圖2顯示該酶的最適pH為7，而胃蛋白酶的最適pH為1.5，由圖4可見該酶為麥芽糖酶。圖3能說明Cl－是酶的激活劑、Cu2＋是酶的抑制劑。圖4說明酶具有專一性。,1．ATP的結(jié)構(gòu)特點及生理功能 (1)ATP的結(jié)構(gòu),細胞的能量通貨——ATP,,(1)ATP、DNA和RNA相關(guān)結(jié)構(gòu)簡式中“A”的含義。 下圖中圓圈部分所代表的分別是：①腺苷、②腺嘌呤、③腺嘌呤脫氧核苷酸、④腺嘌呤核糖核苷酸。 (2)生物體內(nèi)的能源物質(zhì)：能源物質(zhì)—糖類、脂肪、蛋白質(zhì)；主要能源物質(zhì)—糖類；主要儲能物質(zhì)—脂肪；直接能源物質(zhì)—ATP(不是唯一的直接能源物質(zhì))；根本能源—光能；植物細胞內(nèi)的儲能物質(zhì)—淀粉；動物細胞內(nèi)的儲能物質(zhì)—糖原。,,(2)ATP的生理功能 細胞代謝所需的能量主要是由細胞內(nèi)的ATP直接提供的，ATP是新陳代謝所需能量的直接來源。 2．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化和ATP的利用 (1)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化圖解及ATP的利用,3．細胞中ATP的來源、去路以及含量變化 (1)來源 ①植物：通過光合作用和細胞呼吸兩條途徑生成ATP。 ②動物、微生物：通過細胞呼吸途徑生成ATP。 (2)去路 ①光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP，用于暗反應(yīng)過程中C3化合物的還原。,②呼吸作用中產(chǎn)生的ATP，用于生物的各種生命活動，如腺體的分泌、物質(zhì)的合成、肌肉收縮、神經(jīng)傳導(dǎo)、細胞分裂等。 (3)細胞中ATP的含量變化 細胞中ATP的含量很少，但是卻不斷發(fā)生著ATP與ADP之間的轉(zhuǎn)化。因此，一般情況下細胞中ATP的含量相對穩(wěn)定。一個成年人安靜狀態(tài)下，24 h內(nèi)有40 kg的ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化。,(2013·清遠二模)ATP是細胞的能量“通貨”，有關(guān)說法正確的是( ) A．細胞需要儲備大量的ATP B．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是生物界生物能量利用的共性 C．ATP的合成總是伴隨著有機物的氧化分解 D．黑暗條件下，只有線粒體可以產(chǎn)生ATP,解析 細胞需要大量的ATP，ATP可由ADP轉(zhuǎn)化而來，細胞中不儲備大量的ATP；生物界的共性有很多，如：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化、核酸、細胞膜、核糖體等；合成ATP的能量來源：有機物的氧化分解、光能的吸收、無機物分解等；真核細胞在黑暗條件下，產(chǎn)生ATP的場所有線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)。 答案 B,(2014·連州質(zhì)檢)ATP是細胞內(nèi)直接的能源物質(zhì)，可通過多種途徑產(chǎn)生，如圖所示。以下說法正確的是( ) A．a(chǎn)過程和b過程都有[H]的生成 B．a(chǎn)過程和b過程都要在細胞器中進行 C．O2由紅細胞進入肝臟細胞的線粒體使肝臟細胞內(nèi)的ADP含量迅速下降 D．①、②在物質(zhì)和能量上都可成為互逆反應(yīng) 【答案】A,,實驗：探究影響酶活性的因素 實例1：比較過氧化氫酶和Fe3＋的催化效率。 1．實驗原理 鮮肝提取液中含有過氧化氫酶，過氧化氫酶和Fe3＋都能催化H2O2分解放出O2。,2．方法步驟,,3．實驗結(jié)論 酶具有高效性。酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，使生物化學(xué)反應(yīng)盡快達到平衡點，并使細胞代謝在溫和條件下快速進行。,實例2：溫度(pH)對酶活性的影響。 1．實驗原理 (1)環(huán)境中的一些因素，如溫度、pH、溶液濃度等對酶的催化作用有一定影響。 (2)淀粉遇碘后，形成藍色的復(fù)合物。 (3)淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麥芽糖和葡萄糖(淀粉水解過程中，不同階段的中間產(chǎn)物遇碘后，會呈現(xiàn)紅褐色或紅棕色)。麥芽糖和葡萄糖遇碘后不顯色。 注：市售α-淀粉酶的最適溫度約60 ℃。,2．方法步驟 (1)溫度對酶活性的影響,(2)pH對酶活性的影響,3．實驗結(jié)論 溫度(或pH)會影響酶活性，酶活性有一定的最適溫度(或pH)。 4．注意問題 實驗中要保證單一變量，即除了溫度(或pH)是自變量外，其他條件均應(yīng)一致。實驗一般要求設(shè)計三組對比(即適宜、過高、過低三種情況)，實驗成功的關(guān)鍵應(yīng)是先確保反應(yīng)所要求的條件，然后才讓酶與底物混合。,(2014·廣東東莞檢測)下表是某同學(xué)為驗證酶的專一性而設(shè)計的實驗方案，a～d表示4支試管，①～⑦表示實驗步驟。對該實驗方案的有關(guān)評價，錯誤的是( ),解釋 此題考查與酶有關(guān)的實驗設(shè)計。此實驗的自變量是所加底物不同，酶量屬于無關(guān)變量，A項錯誤；不能將斐林試劑改為碘液，因為碘液無法檢測蔗糖，且碘液只能證明淀粉的存在，對淀粉沒有被水解和淀粉未完全水解的檢測結(jié)果不容易區(qū)分，B項錯誤；⑥處的溫度應(yīng)為50℃～65℃，C項正確；第②步操作省略不影響實驗結(jié)果，D項正確。 答案 AB,(2013·南京一模)加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉。請回答下列問題： (1)由下圖推知，該實驗的目的是__________________。50 ℃時加酶洗衣粉中堿性蛋白酶的最適含量是________%。,,(2)下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗滌效果的實驗記錄，請據(jù)表回答問題：,①該實驗設(shè)計體現(xiàn)了____________________原則。 ②若實驗組1號洗凈所需時間接近7 min，最可能的原因是________。 (3)下列衣料不適宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗滌的有________。 ①棉織品 ②毛織品 ③腈綸織品 ④蠶絲織品 (4)根據(jù)以上實驗結(jié)果，寫出兩項提高加酶洗衣粉洗滌效果的措施___________________________________________。,【答案】(1)探究溫度、堿性蛋白酶含量對去污力的影響 0．6 (2)①對照、單一變量 ②酶失活 (3)②、④ (4)用溫水浸泡；延長浸泡時間；增加洗衣粉的用量等(寫出兩項合理答案即可),【解析】由題圖可知，實驗中存在兩個變量：溫度與堿性蛋白酶含量，即實驗探究的是溫度、堿性蛋白酶含量對去污力的影響。在50 ℃時，洗衣粉的去污力在堿性蛋白酶含量為0.6%時達到最大。由表中數(shù)據(jù)可知，1、3號為實驗組，2、4號為對照組，1、2號與3、4號中只有是否加酶一個變量，該實驗過程體現(xiàn)了對照原則和單一變量原則。若實驗組1號加酶后洗凈時間接近7 min，很可能的原因是酶已經(jīng)失活。蛋白酶可分解蛋白質(zhì)，故毛織品、蠶絲織品等以蛋白質(zhì)為主要成分的衣料不能用含蛋白酶的加酶洗衣粉洗滌。用溫水浸泡(提高酶的活性)、延長浸泡時間(增加酶的催化時間)、增加酶的用量等都可以提高加酶洗衣粉的洗滌效果。,