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1、,第1讲 酶和ATP,考点突破题型透析,实验探究素能提升,考点二 ATP的组成、结构与功能,探究温度和pH对酶活性的影响,考纲原生态,备选素材,第三单元 细胞的能量供应和利用,考 纲 原 生 态,1.酶在代谢中的作用2.ATP在能量代谢中的作用3.实验：探究影响酶活性的因素,考点一酶的本质、作用及特性,知识梳理 考能诊断,1酶的本质,蛋白质,核糖体,RNA,核糖核苷酸,活化能,催化,氨基酸,2.酶的作用机理分析(1)没有酶催化的反应曲线是_。(2)有酶催化的反应曲线是_。(3)AC段的含义是_。(4)BC段的含义是_。(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将如何移动？_。,知
2、识梳理 考能诊断,考点一酶的本质、作用及特性,在无催化剂条件下，反应所需的活化能,酶降低的活化能,B点向上移动,3表示酶高效性的曲线(1)曲线模型：与无机催化剂相比，酶的催化效率_。酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的_。,知识梳理 考能诊断,考点一酶的本质、作用及特性,更高,平衡点,4表示酶专一性的曲线曲线模型：加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明_。而加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶_。,知识梳理 考能诊断,考点一酶的本质、作用及特性,酶B对此反应无催化作用,具有专一性,5影响酶促反应的因素(1)温度和pH：,知识梳理 考能诊断,考点一酶的
3、本质、作用及特性,在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用_，超过这一范围，酶的催化作用_。过酸、过碱、高温都会使酶_，而_只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。从丙图可以看出：反应溶液_的变化不影响酶作用的最适温度。,知识梳理 考能诊断,考点一酶的本质、作用及特性,增强,逐渐减弱,变性失活,低温,pH,(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响：甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶_ _限制，酶促反应速率不再增加。乙图：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成_。,知识梳
4、理 考能诊断,考点一酶的本质、作用及特性,数量和酶,活性,正比,(1)酶通过降低活化能加快化学反应速率。(2)在反应前后，酶的化学性质和数量将保持不变。(3)酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥催化作用。(4)由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。(5)影响酶促反应速率的因素不同，其作用机理也不同。温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的；底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。,知识梳理 考能诊断,考点一酶的本质、作用及特性,(1)细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与。(2014高考新课标全国卷)()(2)酶是活细胞产生的并具有催
5、化作用的蛋白质。(2009高考重庆卷)()(3)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。(2009高考重庆卷)()(4)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。(2011高考海南卷)(),知识梳理 考能诊断,考点一酶的本质、作用及特性,(5)酶提供了反应过程所必需的活化能。(2011高考海南卷)()(6)随着温度降低，酶促反应的活化能下降。(2013高考海南卷)()(7)酶活性最高时的温度不适合酶的保存。(2013高考海南卷)(),考点一酶的本质、作用及特性,具有专一性的物质归纳(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
6、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。,题组设计 解题技法,酶的本质、功能与特性的判断,考点二 ATP的组成、结构与功能,知识梳理 考能诊断,1结构简式_，其中“A”代表_，“”代表_。2ATP的形成途径,APPP,腺苷,高能磷酸键,3ATP与ADP的相互转化,知识梳理 考能诊断,考点二 ATP的
7、组成、结构与功能,ATP,ADPPi,能量,ATP合成酶,ATP水解酶,化学能,光能,高能磷酸键,用于各项生命活动,细胞质基质、线粒体、叶绿体,(1)ATP转化为ADP也需要消耗水ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需酶的催化，同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。(2)ATP能量ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物质，不能将两者等同起来。(3)误认为细胞中含有大量ATP生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重复利用，只要提供能量(光能或化学能)，生物体就可不断合成ATP，满足生物体的需要。,
8、知识梳理 考能诊断,考点二 ATP的组成、结构与功能,(1)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。(2014高考新课标全国卷)()(2)1个ATP分子中只含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团。(2015广州模拟)()(3)线粒体内膜上不能合成ATP。(2012高考北京卷)()(4)无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源。(2008高考广东卷)()(5)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。(2008高考天津卷)()(6)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生ATP的合成与分解。(2013高考四川卷)(),知识梳理 考能诊断,考点二 ATP的组成、结构与功能
9、,1(2015云南师大附中模拟)下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。有关说法不正确的是()A图甲中的A代表腺苷，b、c为高能磷酸键B图乙中进行过程时，图甲中的c键断裂并释放能量CATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效性D夜间有O2存在时，图乙中过程主要发生在线粒体,A项中A代表的是腺嘌呤，ATP水解一般是远离A的高能磷酸键断裂，也就是c键；ATP水解产生的能量来自ATP的高能磷酸键的水解，合成ATP的能量来自细胞呼吸和光合作用；酶的催化作用具有高效性。夜间有O2存在时，ATP合成的主要场所是线粒体。,题组设计 解题技法,题组ATP的结构与功能,解析,答案,图显/隐,A,
10、2(2015长安模拟)在下列四种化合物的化学组成中，“”中所对应的含义最接近的是()A和B和C和 D和,根据题意知“”中所对应的含义分别为：一磷酸腺苷AMP，腺嘌呤，DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸，RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，腺苷，腺苷。,题组设计 解题技法,题组ATP的结构与功能,解析,答案,图显/隐,D,ADP与ATP形成的场所及相关生理过程,题组设计 解题技法,题组ATP的结构与功能,探究温度和pH对酶活性的影响,实验探究 规范步骤,1温度对酶活性的影响实验原理温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，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。,实验设计淀粉淀粉酶 各自在所控
11、制的温度下处理一段时间淀粉与相应温度的淀粉酶混合在各自所控制的温度下保温一段时间滴加碘液，观察颜色变化本实验不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解，因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。,实验探究 规范步骤,探究温度和pH对酶活性的影响,2pH对酶活性的影响实验原理,实验探究 规范步骤,探究温度和pH对酶活性的影响,pH影响酶的活性，从而影响O2的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验O2生成量的多少。实验设计,实验探究 规范步骤,探究温度和pH对酶活性的影响,实验归纳(1)在验证酶专一性实验中，若反应物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，则适宜选用斐林试剂检测反应物是
12、否被分解，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。(2)在探究温度对酶活性影响的实验中，若选取淀粉和淀粉酶，则不宜选用斐林试剂，因为斐林试剂需加热，而温度是自变量。(3)设计实验程序时，不能将底物和淀粉酶液先混合再控制温度，否则在温度未达到所预设温度时酶已发生作用。,1某生物课外活动小组在探究酶的特性时，实验员为其提供了如下材料用具：质量分数为3%的淀粉溶液、质量分数为5%的NaOH溶液、质量分数为5%的盐酸、质量分数为2%的淀粉酶溶液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液、质量分数为1%的碘液、蒸馏水、90热水、冰水、试管、量筒、小烧杯、大烧杯、胶头滴管、试
13、管夹、酒精灯、三脚架、石棉网、温度计、pH试纸、火柴、标签纸等。结合所学知识回答下列问题。(1)探究pH对酶活性的影响。本实验选用的反应物和酶制剂分别是_。该实验应该设置_组。,题组设计 解题技法,题组一探究pH、温度对酶活性的影响,在每组试管中加入药品或试剂的顺序是(用带的语句表述)_。(2)探究温度对酶活性的影响。本实验选用的反应物和酶制剂分别是_。用带有标注文字的装置简图呈现分组情况。本实验的观测指标是_，酶活性最高的一组的现象是_。(3)用上述实验材料还能探究酶的特性_，选用的反应物和酶制剂的分组情况是_(用甲、乙表示分组情况)。,题组设计 解题技法,题组一探究pH、温度对酶活性的影响
14、,(1)根据酶具有专一性的特点，选择试剂时注意底物和催化剂要对应。由于实验材料中给出了质量分数均为5%的NaOH溶液和盐酸，因此应设置3组实验，其中一组是空白对照组，滴加等量的蒸馏水。研究pH对酶活性的影响时，必须先将酶和酸或碱溶液混合，然后再与底物混合。(2)探究温度对酶活性的影响的实验中，不能用过氧化氢溶液作为底物，因为加热会加快过氧化氢的分解，干扰实验现象的分析。画装置简图的时候，要特别注意将底物和酶同时、分别保温在三种温度下，而不能只保温底物。由材料用具中的碘液可知，本实验的观测指标是淀粉溶液的颜色变化。(3)若要探究酶的专一性，设计思路应是“相同的底物，不同的酶溶液”或“相同的酶溶液
15、，不同的底物”。,题组设计 解题技法,解析,题组一探究pH、温度对酶活性的影响,(1)体积分数为3%的过氧化氢溶液、新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液(或质量分数为3%的淀粉溶液、质量分数为2%的淀粉酶溶液)3等量新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液等量质量分数为5%的NaOH溶液(或盐酸或蒸馏水)等量体积分数为3%的过氧化氢溶液或等量质量分数为2%的淀粉酶溶液等量质量分数为5%的NaOH溶液(或盐酸或蒸馏水)等量质量分数为3%的淀粉溶液等量质量分数为1%的碘液(前两步颠倒顺序也可)(2)质量分数为3%的淀粉溶液、质量分数为2%的淀粉酶溶液如下图所示,题组设计 解题技法,题组一探究pH、温度对酶
16、活性的影响,答案,淀粉溶液的颜色变化溶液不变蓝(或蓝色最浅)(3)专一性甲组：体积分数为3%的过氧化氢溶液和新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液，乙组：体积分数为3%的过氧化氢溶液和质量分数为2%的淀粉酶溶液(合理即可),题组设计 解题技法,题组一探究pH、温度对酶活性的影响,答案,关于酶特性的实验题的解题方法(1)认真审题，准确找出变量，围绕变量设置对照。如：探究酶作用的专一性时，应围绕底物或酶制剂设置变量。探究酶作用的高效性时，应围绕无机催化剂和酶制剂这一单一变量设置对照。探究温度(pH)对酶活性的影响时，应设置不同温度(pH)处理进行对照，并确保变量控制的有效性，即应在底物与酶混合之前，先
17、进行同温处理(或先用pH缓冲液调节酶和底物的pH)，后混合酶和底物。(2)设置实验步骤时，应注意：根据试题要求，确定单一变量、依据实验变量进行合理分组；根据实验材料，结合实验原理，确定实验现象的观测手段；除单一变量外，确保其他实验条件相同且适宜；合理确定操作程序，确保程序合理、表达准确。,题组设计 解题技法,题组一探究pH、温度对酶活性的影响,2为验证酶的专一性，采用的最佳实验方案是(),解析,答案,题组设计 解题技法,题组二有关酶特性的实验设计,C,A选项中，由于麦芽糖和葡萄糖都是还原糖，因此使用斐林试剂鉴定，a、b两组都会有砖红色沉淀生成。B选项中，蔗糖虽然没有还原性，但是被蔗糖酶水解后会
18、有还原糖生成，因此也不合理。D选项中，淀粉可被淀粉酶催化水解，因此，反应完成后，a、b两组都没有淀粉存在，用碘液检测也不合理。C选项中的淀粉和蔗糖都不具有还原性，在淀粉酶的催化下，淀粉水解生成麦芽糖和葡萄糖，而蔗糖不会被水解，因此可用斐林试剂进行检测。,3下列有关酶特性的实验设计最科学、严谨的是(),题组设计 解题技法,题组二有关酶特性的实验设计,答案,B,题组设计 解题技法,题组二有关酶特性的实验设计,A错误，酶具有高效性是指酶与无机催化剂相比，用酶与蒸馏水的作用进行对照，只能证明酶具有催化作用，不能证明酶具有高效性；C错误，应取多支试管，分别设置不同的温度进行比较；D错误，蔗糖不与碘液反应
19、，不应该用碘液检测，应用斐林试剂检测是否有还原糖生成。,解析,1实验设计应遵循单一变量原则，同时还要设置对照实验。实验设计的一般思路：分析课题把握原理确认变量设置对照实验步骤；关键点：实验变量如何操作、无关变量如何控制、反应变量如何检测。,题组设计 解题技法,题组二有关酶特性的实验设计,2评价实验的答题技巧(1)看有无对照实验，如果有，看对照实验设计是否合理。(2)看实验是否遵循了单一变量原则。如研究温度对酶活性的影响实验中，温度为自变量。除自变量外，其他条件应完全一样。包括：实验对象的一致性；等量原则每次实验所加试剂的量要相等；实验控制时间的一致性；实验条件的一致性等。(3)看实验步骤是否完
20、整，顺序是否合理。(4)看实验仪器、药剂的使用是否合理，包括药剂的配备、使用及用量的多少等。(5)看实验结果的验证是否合理。,题组设计 解题技法,题组二有关酶特性的实验设计,基础知识检测,1.ATP的全称是什么？每个字母的代表含义是什么？2.写出ATP的结构简式3.写出ATP与ADP相互转化的反应式。4.形成（合成）ATP时的能量来源是什么？ATP水解后的能量去向是怎样的？5.ATP含有几个高能磷酸键？如果一个高能磷酸键的能量是30.54KJ/mol，则1molATP含有的能量是多少？6.请分别说出三项动植物细胞利用ATP的例子。7.归纳总结“A”代表的含义8.形成ATP的细胞结构有哪些？9.画出ATP产生量与氧浓度之间的曲线关系。,
