高考生物一輪復(fù)習(xí)-第7講-酶和ATP課件-新人教版

分子與細(xì)胞第7講酶和ATP必修11．酶在代謝中的作用。2．ATP在能量代謝中的作用。3．探究影響酶活性的因素。1.(2010·上海)下圖表示生物體內(nèi)的某化學(xué)反應(yīng)，下列有關(guān)該反應(yīng)的敘述中錯誤的是()A.需要解旋酶B.屬于水解反應(yīng)C.會有能量變化D.反應(yīng)速度與溫度有關(guān)

A分析圖可知，該圖表示的是生物體內(nèi)二肽的水解過程；該反應(yīng)需要酶的催化，因此受溫度影響；蛋白質(zhì)水解需要消耗能量。2.

(2010·上海)下圖表示細(xì)胞中某條生化反應(yīng)鏈，圖中E1～E5代表不同的酶，A～E代表不同的化合物。據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是()A.若E1催化的反應(yīng)被抑制，則A的消耗速度加快B.若E5催化的反應(yīng)被抑制，則B積累到較高水平C.若E3的催化速度比E4快，則D的產(chǎn)量比E多D.若E1的催化速度比E5快，則B的產(chǎn)量比A多據(jù)題干信息可以看出：若E1催化的反應(yīng)被抑制，則A轉(zhuǎn)化為B的速度將會減慢，故A選項錯誤；雖然E5催化的反應(yīng)被抑制，但由于B還能繼續(xù)轉(zhuǎn)化為C，故B的積累并不一定能達(dá)到較高水平，所以B錯誤；若E3的催化速度比E4快，則C更多地轉(zhuǎn)化為D，D的產(chǎn)量比E多，故C選項正確；若E1的催化速度比E5快，則A更多地轉(zhuǎn)化為B，但由于B還會轉(zhuǎn)化成C，故B的產(chǎn)量不一定比A多，所以D錯誤。3.（2009·全國卷Ⅰ）桃果實成熟后，如果軟化快，耐貯運性就會差。下圖表示常溫下A、B兩個品種桃果實成熟后硬度等變化的實驗結(jié)果。

據(jù)圖回答：（1）該實驗結(jié)果顯示桃果實成熟后硬度降低，其硬度降低與細(xì)胞壁中的

降解有關(guān)，該物質(zhì)的降解與

的活性變化有關(guān)；也與細(xì)胞壁中的

降解有關(guān)，該物質(zhì)的降解與

的活性變化有關(guān)。（2）A、B品種中耐貯運的品種是

。（3）依據(jù)該實驗結(jié)果推測，桃果實采摘后減緩變軟的保存辦法應(yīng)該是

，因為

。纖維素纖維素酶果膠質(zhì)果膠酶A適當(dāng)降低溫度低溫可降低有關(guān)酶的活性，延緩果實軟化（湘—RJ）（4）采摘后若要促使果實提前成熟，可選用的方法有

和。（5）一般來說，果實成熟過程中還伴隨著綠色變淺，其原因是

。

用乙烯進(jìn)行處理適當(dāng)提高貯存溫度葉綠素含量降低曲線圖題型的一般解法，需要從三個方面進(jìn)行解讀：軸、線、點?！拜S”是指橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)所代表的生物學(xué)含義；“線”是指曲線所呈現(xiàn)出的變化趨勢；“點”是指把握曲線變化過程中，具有特定生物學(xué)含義的點或轉(zhuǎn)折點。（1）從圖中可以看出，果實成熟后硬度的變化與細(xì)胞壁中纖維素的含量變化一致，與果膠質(zhì)水解產(chǎn)物變化相反，可見，其硬度的降低與纖維素和果膠質(zhì)的降解有關(guān)，而纖維素的降解與纖維素酶的活性有關(guān)，果膠質(zhì)的降解與果膠酶的活性有關(guān)。（2）A品種在成熟后，其硬度變化比較小，應(yīng)耐貯運。（3）從（1）的分析可以看出：果實成熟采摘后要減緩變軟就是要降低酶的活性，而要降低酶的活性，就要適當(dāng)降低溫度，從而延緩果實軟化。（4）采摘后要使果實提前成熟，可以根據(jù)以上分析，適當(dāng)提高貯存的溫度或用乙烯進(jìn)行處理。（5）果實成熟過程中綠色變淺是因為葉綠素轉(zhuǎn)變成了其他色素，從而葉綠素含量降低。一、酶的作用和本質(zhì)(一)酶在細(xì)胞代謝中的作用1.細(xì)胞代謝的概念：細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行著

，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。許多化學(xué)反應(yīng)2.酶的作用原理：(1)活化能：分子從

轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的

所需要的能量。(2)原理：同無機催化劑相比，酶的作用更顯著，因此催化效率更高。(3)意義：使細(xì)胞代謝能在溫和條件下快速進(jìn)行。常態(tài)活躍狀態(tài)降低活化能(二)酶的本質(zhì)1.探索歷程2.酶的本質(zhì)產(chǎn)生部位活細(xì)胞本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是合成原料氨基酸或合成場所或細(xì)胞核功能生物催化作用RNA核糖核苷酸核糖體二、酶的特性：酶的催化效率是無機催化劑的107～1013倍。：每一種酶只能催化一種或一類的化學(xué)反應(yīng)。酶的作用條件

：酶在最適宜的溫度和pH條件下，其活性最高

。偏高或偏低，酶的活性都明顯降低。特性高效性專一性較溫和溫度和pH三、實驗變量分析(1)

：實驗過程中可以變化的因素。(2)

：人為改變的變量。(3)

：隨著自變量的變化而變化的變量。(4)無關(guān)變量：除自變量外，其他對實驗結(jié)果能造成影響的可變因素。(5)對照實驗：除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗，它一般要設(shè)置和

。實驗變量變量自變量因變量對照組實驗組四、細(xì)胞的能量通貨——ATP功能直接給細(xì)胞的生命活動提供能量中文名稱三磷酸腺苷分子結(jié)構(gòu)簡式A-P～P～P，其中：A代表

，P代表磷酸基團(tuán)，～代表

(水解釋放的能量多達(dá)30.54kJ/mol，所以說ATP是細(xì)胞內(nèi)的高能磷酸化合物)，-代表腺苷高能磷酸鍵普通化學(xué)鍵功能直接給細(xì)胞的生命活動提供能量與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程在

的作用下，ATP中

的高能磷酸鍵水解，釋放出其中的能量，同時生成ADP和Pi；在

的作用下，ADP接受能量與一個Pi結(jié)合轉(zhuǎn)化成ATP。參見教材圖5-5特點轉(zhuǎn)化時刻不停進(jìn)行，且處于

中，該機制是生物界的共性酶遠(yuǎn)離A另一種酶動態(tài)平衡功能直接給細(xì)胞的生命活動提供能量合成ATP時的能量來源動物、人、真菌、大多數(shù)細(xì)菌：植物：ATP的利用：ATP水解供能，如主動運輸、肌細(xì)胞收縮、生物發(fā)電和發(fā)光、大腦思考、物質(zhì)合成等：合成ATP，釋放的能量儲存在ATP中呼吸作用光合作用和呼吸作用吸能反應(yīng)放能反應(yīng)ATP的利用：1.高溫和低溫條件下酶催化效率都很低，兩者有什么本質(zhì)區(qū)別？從溫度對酶催化作用的影響的曲線圖中可以看出，高溫對酶的抑制作用要比低溫強。一般地說，超過60℃，絕大多數(shù)的酶已失去活性，失去活性的酶即使恢復(fù)到最適溫度，也不能起催化作用了。低溫僅抑制酶的活性，但不會使酶失去活性，如果恢復(fù)到最適溫度，又能恢復(fù)催化作用。2.除了溫度、pH外，影響酶催化作用的因素還有什么？它們是如何影響酶的催化作用的？酶的催化作用，受到酶的濃度、底物的濃度、pH、溫度和抑制劑和激活劑等因素的影響。酶催化活性最大時的pH稱為酶作用的最適pH。溶液的pH高于或低于最適pH時都會使酶的活性降低，遠(yuǎn)離最適pH時甚至導(dǎo)致酶的變性失活。（湘—RJ）在一定的溫度范圍內(nèi)，酶促反應(yīng)的速度隨溫度的增高而加快。由于絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，其本身因溫度升高而達(dá)到一定高度時會變性，破壞其活性中心的結(jié)構(gòu)，從而降低反應(yīng)速度或完全失去其催化活性。往往在某一溫度時，酶促反應(yīng)的速度最大，此時的溫度稱為酶作用的最適溫度。除了溫度、pH外，影響酶催化作用的因素還有酶的濃度和反應(yīng)物(底物)濃度等。（湘—RJ）在反應(yīng)物(底物)足夠且溫度、pH等條件適合時，酶的催化反應(yīng)速度與酶的濃度成正比(如圖所示)。（湘—RJ）在一定范圍內(nèi)，隨著反應(yīng)物濃度上升，酶的催化反應(yīng)速度上升，但當(dāng)與酶作用飽和后，其反應(yīng)速度幾乎不再改變而保持穩(wěn)定(如圖所示)。3.與能源物質(zhì)有關(guān)的名稱有哪些？各種生命活動的能源及其相互關(guān)系可表解如下：關(guān)系最終能源主要能源儲備能源直接能源能源太陽光能糖類脂肪ATP利用最終利用間接利用直接利用（湘—RJ）復(fù)習(xí)過程中，我們可以將一些與能源有關(guān)的名稱歸納整理在一起，有利于理解和記憶。如：①細(xì)胞內(nèi)常用能源物質(zhì)：葡萄糖(呼吸作用的底物)；②生物體內(nèi)的主要能源物質(zhì)：糖類；

③生命活動的直接能源：ATP(三磷酸腺苷)；④生命活動的最終能源：太陽能；⑤生物體內(nèi)的儲能物質(zhì)：脂肪(C、H比例高，釋放能量多)；⑥植物細(xì)胞內(nèi)儲能物質(zhì)：淀粉；⑦動物細(xì)胞內(nèi)儲能物質(zhì)：糖原。

4.ATP的形成途徑及與ADP的相互轉(zhuǎn)化

(1)ATP的形成途徑ATP的合成ATP的水解反應(yīng)式ADP+Pi+能量ATPATP

ADP+Pi+能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量來源光能(光合作用)，化學(xué)能(細(xì)胞呼吸)儲存在高能磷酸鍵中的能量能量去路儲存于形成的高能磷酸鍵中用于各項生命活動反應(yīng)場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體生物體的需能部位(2)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化酶酶由上表可看出ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中，反應(yīng)類型、反應(yīng)所需酶以及能量的來源、去路和反應(yīng)場所都不相同，因此ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)。但物質(zhì)是可循環(huán)利用的。酶的作用和本質(zhì)

(2010·上海)下列有關(guān)生物體中酶和激素的敘述正確的是()A．酶和激素都是蛋白質(zhì)B．酶和激素都與物質(zhì)和能量代謝有關(guān)C．酶和激素都由內(nèi)分泌細(xì)胞分泌D．酶和激素都要釋放到血液中才能發(fā)揮作用B酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機物，多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA；激素是由內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的，產(chǎn)生后釋放到血液中，進(jìn)而運輸?shù)桨屑?xì)胞或者靶器官發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。下列關(guān)于酶的敘述正確的是()①是有分泌功能細(xì)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(xì)胞，都能產(chǎn)生酶④酶都是蛋白質(zhì)⑤多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA⑥酶在代謝中有多種功能⑦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（湘—RJ）A.①②⑤B.②③⑦C.③⑤⑧D.④⑤⑥從科學(xué)家研究酶的本質(zhì)的歷程中可知：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化作用的有機物，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。有的酶產(chǎn)生后分泌出細(xì)胞起催化作用，如：各種消化酶；但有的酶并不分泌出細(xì)胞，而是在細(xì)胞內(nèi)起催化作用，如：呼吸酶證明酶是蛋白質(zhì)的證據(jù)：(1)酶經(jīng)水解后的最終產(chǎn)物是氨基酸。(2)酶是具有空間結(jié)構(gòu)的生物大分子，凡是使蛋白質(zhì)變性的因素都可以使酶變性失活。(3)酶具有蛋白質(zhì)所具有的化學(xué)顯色反應(yīng)。(4)在物理、化學(xué)因素的作用下，也可變性沉淀。(5)做元素分析，與蛋白質(zhì)的元素含量相似，可以用氨基酸人工合成。酶的特性

(2009·重慶)下列有關(guān)酶的敘述，正確的是()A.高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性B.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生并具有催化作用的蛋白質(zhì)C.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有催化葡萄糖分解的酶D.細(xì)胞質(zhì)中沒有作用于DNA的解旋酶C高溫能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性，低溫抑制酶的活性，但沒有破壞酶的結(jié)構(gòu)，當(dāng)溫度升高時，酶活性可以恢復(fù)；酶是活細(xì)胞產(chǎn)生并具有催化作用的有機物，大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA；細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有催化葡萄糖分解形成丙酮酸的酶(即細(xì)胞呼吸第一階段的酶)；細(xì)胞質(zhì)中線粒體和葉綠體中的DNA可復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，故其內(nèi)有解旋酶。為了認(rèn)識酶作用的特性，以20%過氧化氫溶液為反應(yīng)底物的一組實驗結(jié)果如下表所示，分析實驗結(jié)果，可以得出相應(yīng)的結(jié)論。在下列有關(guān)結(jié)論的描述中，從表中得不到實驗依據(jù)的一項是()方法觀察結(jié)果1常溫下自然分解氧氣泡少而小2常溫下加入Fe3+氧氣泡稍多而小3常溫下加入鮮肝提取液氧氣泡極多而大4加入煮沸后冷卻的鮮肝提取液氧氣泡少而小A.從催化條件看,酶有溫和性B.從催化活性看,酶變性后就失活C.從催化反應(yīng)效率看,酶有高效性D.從催化底物范圍看,酶有專一性該實驗中僅用到一種酶進(jìn)行實驗，未用其他的酶進(jìn)行對照實驗，不能說明酶具有專一性。

ATP的結(jié)構(gòu)和功能新陳代謝的進(jìn)行不僅需要酶，而且需要能量。下列關(guān)于ATP的描述不正確的是()A.酵母菌在有氧和無氧條件下，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATPB.放線菌細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場所是線粒體C.細(xì)胞連續(xù)分裂伴隨ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化D.ATP與RNA有相同的組成部分B酵母菌是兼性厭氧型生物，既可以進(jìn)行無氧呼吸，也可以進(jìn)行有氧呼吸；放線菌是原核生物，只有惟一的細(xì)胞器——核糖體；細(xì)胞在分裂過程中要消耗能量，正常情況下ATP與ADP處于動態(tài)平衡，所以在消耗ATP的同時，也在產(chǎn)生ATP；ATP中的A代表腺苷，T代表三個,P代表磷酸基團(tuán)，腺苷和一個磷酸基團(tuán)就構(gòu)成腺嘌呤核糖核苷酸，也是RNA的基本組成單位之一。

(2009·上海)下列關(guān)于葉肉細(xì)胞能量代謝的敘述中，正確的是(

)

A.適宜光照下，葉綠體和線粒體合成ATP都需要O2

B.只要提供O2，線粒體就能為葉綠體提供CO2和ATP

C.無光條件下，線粒體和葉綠體都產(chǎn)生ATP

D.葉綠體和線粒體都有ATP合成酶，都能發(fā)生氧化還原反應(yīng)D本題考查ATP的產(chǎn)生過程及條件。光照下，葉綠體通過光反應(yīng)產(chǎn)生ATP，釋放O2，不需要消耗O2；線粒體在提供丙酮酸和O2的前提下，不管有光還是無光均能進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生ATP，釋放CO2，產(chǎn)生ATP的過程中肯定有ATP合成酶的參與。

ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化下列與ATPADP+Pi+能量反應(yīng)式中“能量”相關(guān)的敘述，正確的是()A.向右反應(yīng)產(chǎn)生的能量可以用于葉綠體中H2O的分解或CO2的固定B.向右反應(yīng)產(chǎn)生的能量可以用于人體肺泡內(nèi)氣體的交換過程

酶1酶2C.向左反應(yīng)需要的能量可以來自細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)水解為氨基酸的過程D.向左反應(yīng)需要的能量可以來自乳酸的氧化分解生物體內(nèi)，ATP形成所需要的能量可來自有氧呼吸、無氧呼吸、光合作用等；蛋白質(zhì)的水解過程釋放能量，但不能形成ATP；光合作用過程的水光解和CO2的固定均不需要消耗AT