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1、生物 課標版,第8講酶與ATP,考點一酶,教材研讀,一、酶的作用與本質(zhì) 1.酶的作用 酶在細胞代謝中具有催化作用。,2.酶的作用機理 (1)活化能是分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。 (2)酶的催化作用機理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。,3.酶的本質(zhì) (1)酶的本質(zhì)與概念,(2)試劑檢測法鑒定酶的本質(zhì),二、酶的特性及影響因素 1.酶的特性,2.影響酶活性的因素 (1)溫度與酶活性:每種酶只能在一定限度的溫度范圍內(nèi)起作用。酶表現(xiàn)最大活性時的溫度叫做酶的最適溫度。低于這個溫度,酶活性受到抑制(或降低),溫度過高,酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,永久失活。 (2)pH與酶的活性:每種酶只能在一

2、定限度的pH范圍內(nèi)起作用。酶表現(xiàn)最大活性時的pH叫做酶的最適pH。過酸或過堿,會使酶的 空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活。,考點二ATP,一、ATP的結(jié)構(gòu)與功能 1.生物體中的能源物質(zhì) 細胞中的糖類、脂肪等有機物都儲存著化學(xué)能,但是直接給細胞的生命活動提供能量的卻是ATP。,2.ATP分子的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu),3.ATP分子的特點 ATP分子中遠離A的那個高能磷酸鍵容易水解斷裂,釋放出能量,也可以接受能量而重新形成。因此,ATP分子結(jié)構(gòu)具有不穩(wěn)定性。高能磷酸鍵水解時釋放的能量多達30.54 kJ/mol,所以說ATP是細胞內(nèi)的 一種高能磷酸化合物。,二、ATP與ADP的轉(zhuǎn)化 1.構(gòu)成生物體的活細胞,

3、內(nèi)部時刻進行著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,同時也就伴隨有能量的釋放和儲存,故把ATP比喻成細胞內(nèi)流通著的 能量“通貨”。,2.反應(yīng)式:ATPADP+Pi+能量。,3.植物細胞可以通過光合作用和細胞呼吸形成ATP,而動物細胞只能通過細胞呼吸形成ATP。,1.判斷下列有關(guān)酶的說法的正誤。 (1)(2015海南單科,4A)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA。() (2)(2015海南單科,4B)脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬砂焙虲O2。() (3)(2013課標,6D)酶既可以作為催化劑,也可以作為另一個反應(yīng)的底物。() (4)(2015海南單科,4C)蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類。() (5)(2015海南單科,4

4、D)纖維素酶能夠降解植物細胞壁和細菌細胞壁。() (6)(2013安徽理綜,2C)同一個體各種體細胞酶的種類相同、數(shù)量不同,代謝不同。() (7)高溫易使酶失活,因此冷水洗滌去污效果應(yīng)該比溫水好。(),2.判斷下列有關(guān)ATP與能源物質(zhì)說法的正誤。 (1)每個ADP分子中含有兩個高能磷酸鍵。() (2)(2015海南單科,3D)ATP由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成。() (3)(2015海南單科,3B)ATP可為物質(zhì)跨膜運輸提供能量。() (4)(2015海南單科,3C)ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量。() (5)(2014全國,2A)線粒體合成的ATP可在細胞核中發(fā)揮作用。() (6)(201

5、4全國,2B)機體在運動時消耗ATP,睡眠時則不消耗ATP。() (7)(2014課標,1C)ATP水解釋放的能量可用于細胞內(nèi)的吸能反應(yīng)。 () (8)線粒體內(nèi)膜上不能合成ATP。(),突破一有關(guān)“酶與ATP”的基礎(chǔ)判斷與曲線分析,考點突破,一、走出酶的“八個誤區(qū)”,二、突破ATP的“三個重難點” 1.規(guī)避ATP認識的四個誤區(qū) (1)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化不可逆:ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,從物質(zhì)方面來看是可逆的,從酶、進行的場所、能量方面來看是不可逆的。 (2)ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì),不可等同于能量:ATP是一種高能磷酸化合物,高能磷酸鍵水解時能夠釋放出高達30.54 kJ/mol的能量

6、。 (3)不可誤認為細胞中含有大量ATP,事實上,細胞中ATP含量很少,只是ATP與ADP轉(zhuǎn)化非常迅速及時。無論是飽食還是饑餓,ATP與ADP含量都保持動態(tài)平衡 (4)誤認為ATP轉(zhuǎn)化為ADP不消耗水:ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”,這一過程需ATP水解酶的催化,同時也需要消耗水。蛋白質(zhì)、 脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。,2.不同物質(zhì)結(jié)構(gòu)中“A”的含義不同,3.能源物質(zhì)的“一、一、一、二”,一、?？家族e的“三類酶曲線” 1.酶的作用原理 (1)由圖可知,酶的作用原理是降低反應(yīng)的活化能。,(2)若將酶變?yōu)闊o機催化劑,則b在縱軸上向上移動。用加熱的方法不能 降低活化能,但會提供活化

7、能。,2.酶的特性 (1)圖1中加酶的曲線和加無機催化劑的曲線比較表明酶具有高效性。 (2)圖2中兩曲線比較表明酶具有專一性。,3.影響酶促反應(yīng)速率的因素 (1)分析圖1和圖2:溫度或pH通過影響酶的活性來影響酶促反應(yīng)速率。 (2)分析圖3:OP段酶促反應(yīng)速率的限制因素是底物濃度,P點以后酶促反應(yīng)速率的限制因素則是酶濃度等。,二、“曲線法”分析ATP與O2供給量的關(guān)系 甲圖乙圖 1.甲圖表示ATP產(chǎn)生量與O2供給量的關(guān)系 (1)A點表示在無氧條件下,細胞可通過無氧呼吸分解有機物,產(chǎn)生少量ATP。,(2)AB段表示隨O2供給量增多,有氧呼吸明顯加強,通過有氧呼吸分解有 機物釋放的能量增多

8、,ATP的產(chǎn)生量隨之增加。 (3)BC段表示O2供給量超過一定范圍后,ATP的產(chǎn)生量不再增加,此時的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。,2.乙圖可表示哺乳動物成熟紅細胞,其ATP來自無氧呼吸,與O2無關(guān)。,考向一以基礎(chǔ)判斷的形式,考查酶與ATP知識 1.(2017湖北荊州中學(xué)摸底考,12)下列關(guān)于酶的敘述,正確的是() A.酶具有催化作用并都能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色 B.細胞代謝能夠有條不紊地進行與酶的專一性有關(guān) C.酶適宜在最適溫度及最適pH條件下長期保存 D.可用過氧化氫作底物來探究溫度對酶活性的影響 答案B大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色,而少數(shù)酶是RNA,RNA不能與雙縮脲反

9、應(yīng)呈現(xiàn)紫色,A錯誤;每一種酶只能催化一種或者一類化學(xué)反應(yīng),這是細胞代謝能夠有條不紊地進行的重要原因,B正確;在最適溫度和pH條件下,酶的活性最強,不適合酶的長期保存,C錯誤;過氧化氫高溫易分解,所以一般不選擇過氧化氫溶液作為底物來探究溫度對酶活性的影響,D錯誤。,,2.(2015海南單科,3,2分)ATP是直接為細胞生命活動提供能量的有機物。關(guān)于ATP的敘述,錯誤的是() A.酒精發(fā)酵過程中有ATP生成 B.ATP可為物質(zhì)跨膜運輸提供能量 C.ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量 D.ATP由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成 答案D本題主要考查ATP的相關(guān)知識。酒精發(fā)酵即無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳,同時

10、釋放少量能量,該過程中有ATP生成,A項正確;物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞饺绻侵鲃舆\輸,需要消耗能量,這部分能量可由ATP提供,B項正確;ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量,C項正確;ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸組成,D項錯誤。,,考向二借助曲線或模型,考查酶與ATP 3.(2016遼寧沈陽東北育才中學(xué)二模,13)下圖表示的是在最適溫度下,反應(yīng)物濃度對胃蛋白酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響。下列有關(guān)說法正確的是(),A.若在A點時溫度升高10 ,則反應(yīng)速率加快 B.若在A點時溫度升高10 ,則反應(yīng)速率不變 C.若在B點時往混合物內(nèi)加入少量胃蛋白酶,則反應(yīng)速率會加快 D.若在B點時往混合物內(nèi)加入少量胃蛋白酶,則

11、反應(yīng)速率不變 答案C圖中曲線為最適溫度下得到的,若溫度升高10 ,酶促反應(yīng)速率會下降,A、B錯誤;B點時限制反應(yīng)速率的因素包括酶的量,故往混合物內(nèi)加入少量胃蛋白酶,則反應(yīng)速率會加快,C正確、D錯誤。,,4.(2016河北定州中學(xué)第一次月考,13)據(jù)圖判斷,有關(guān)敘述錯誤的是() A.酶1能催化ATP甲,但不能催化甲乙,表明酶1具有專一性 B.圖中含有磷酸鍵的化合物有三種 C.丙物質(zhì)為腺苷,丁可用于某些脂質(zhì)的合成 D.ATP為生命活動提供能量需要經(jīng)過圖示的整個過程,答案D根據(jù)磷酸基團可判斷甲、乙、丙、丁分別為ADP、AMP、 腺苷和Pi,酶13分別催化ATP、ADP和AMP的水解。不同種酶對應(yīng)不同

12、底物,可反映酶的專一性,A正確;圖中ATP、物質(zhì)甲、物質(zhì)乙均含有磷酸鍵,B正確;丙物質(zhì)為腺苷,丁物質(zhì)為磷酸,磷酸可用于磷脂的合成,C正確;ATP為生命活動提供能量需經(jīng)過圖示的ATP甲過程,D錯誤。,突破二分類突破酶的本質(zhì)與特性的實驗探究 1.梯度法探究酶的最適溫度或最適pH (1)實驗設(shè)計思路,(2)實驗設(shè)計程序,2.對比法驗證酶的作用及高效性與專一性 (1)酶的催化作用實驗探究 對照組:反應(yīng)物+清水反應(yīng)物不被分解; 實驗組:反應(yīng)物+等量的相應(yīng)酶溶液反應(yīng)物被分解。 (2)酶的專一性實驗探究:此實驗中的自變量可以是不同反應(yīng)物,也可以是不同酶溶液,因變量是反應(yīng)物是否被分解。 設(shè)計思路一:換反應(yīng)物不

13、換酶 實驗組:反應(yīng)物+相應(yīng)酶溶液反應(yīng)物被分解; 對照組:另一反應(yīng)物+等量相同酶溶液反應(yīng)物不被分解。 設(shè)計思路二:換酶不換反應(yīng)物 實驗組:反應(yīng)物+相應(yīng)酶溶液反應(yīng)物被分解;,對照組:相同反應(yīng)物+等量另一種酶溶液反應(yīng)物不被分解。 (3)酶的高效性實驗探究 對照組:反應(yīng)物+無機催化劑底物分解速率; 實驗組:反應(yīng)物+等量酶溶液底物分解速率。 實驗中自變量是無機催化劑和酶,因變量是底物分解速率。,考向一借助實驗分析或基礎(chǔ)判斷,考查有關(guān)酶的對照實驗 1.(2016山東萊州一中第一次質(zhì)量檢測,20)下列有關(guān)酶的實驗設(shè)計正確的是() A.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液驗證酶的專一性 B.利用過氧化氫和過氧化氫酶探

14、究溫度對酶活性的影響 C.利用過氧化氫、鮮肝勻漿和FeCl3研究酶的高效性 D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為5、7、9的緩沖液驗證pH對酶活性的影響 答案C碘液不能用于檢測蔗糖是否水解,A錯誤;過氧化氫在高溫下分解加快,從而影響實驗結(jié)果,B錯誤;比較過氧化氫在過氧化氫酶(鮮肝中)和Fe3+(無機催化劑)作用下分解的快慢可證明酶的高效性,C正確;胃蛋白酶的最適pH為1.5,D項實驗設(shè)計缺乏最適pH的組別,D錯誤。,,2.(2016河北衡水中學(xué)四調(diào),10)在研究不同金屬離子對某水解酶活性的影響時,得到如表結(jié)果。下列分析不正確的是(),A.Mn2+降低了反應(yīng)過程的活化能 B.Co2+或Mg2+可能

15、導(dǎo)致酶結(jié)構(gòu)的改變使其活性降低 C.不同離子對酶的活性有提高或降低作用 D.該水解酶的用量是實驗的無關(guān)變量,答案AMn2+提高了酶的活性,從而使酶更有效地降低反應(yīng)的活化能, 而Mn2+本身不能降低反應(yīng)過程的活化能,A錯誤。,,考向二以實驗探究的形式考查探究影響酶活性的因素 3.(2016福建福州一中,41)為探究“影響酶活性的因素”,某同學(xué)設(shè)計了一個實驗方案,見表:,(1)請完成實驗設(shè)計:應(yīng)為。 (2)2、3號試管為一組對照實驗,本實驗中要探究的自變量是,請為該組實驗擬定一個課題名稱。 (3)本實驗的因變量可以通過觀察來確定。 (4)在1、2號試管所研究的問題中,溫度屬于變量。,答案(1)37 水浴;pH=1.5(2)溫度探究溫度對胃蛋白酶活性的影響 (3)相同時間內(nèi)瘦肉塊的體積變化(或記錄瘦肉塊消失所用的時間)(4)無關(guān) 解析(1)本實驗自變量為溫度和pH,1號和2號為一組自變量是pH的對照實驗,2號和3號為一組自變量是溫度的對照實驗,故應(yīng)為37 水浴;pH=1.5。(2)2、3號試管的單一變量是溫度,所以該組實驗研究的是溫度對胃蛋白酶活性的影響。(3)本實驗的因變量是胃蛋白酶的活性,可以通過觀察相同時間內(nèi)瘦肉塊的體積變化(或記錄瘦肉塊消失所用的時間)來確定。(4)1、2號試管組成的對照實驗中單一變量是pH,溫度等屬于無關(guān)變量。,