高考生物復習第3單元細胞的能量供應和利用第1講酶和ATP必修全國公開課一等獎百校聯(lián)賽示范課賽課特等獎

必修1分子與細胞第三單元細胞能量供給和利用第1講酶和ATP基礎扎實必備試驗直擊高考考點精研課堂歸納課時作業(yè)第1頁一、酶作用與本質(zhì)、特征1．酶本質(zhì)及生理功效基礎夯實【知識梳理】

化學本質(zhì)絕大多數(shù)是________少數(shù)是______合成原料__________________合成場所核糖體細胞核(真核細胞)起源普通來說，活細胞(哺乳動物成熟紅細胞除外)都能產(chǎn)生酶作用場所細胞內(nèi)外或生物體內(nèi)外均可生理功效含有生物__________蛋白質(zhì)RNA氨基酸核糖核苷酸催化作用第2頁2．酶作用機理分析(1)沒有酶催化反應曲線是______。(2)有酶催化反應曲線是______。(3)AC段含義是________________________________。(4)BC段含義是________________。(5)若將酶催化改為無機催化劑催化該反應，則B點在縱軸上將怎樣移動？______________。B點將向上移動②①在無催化劑條件下，反應所需要活化能酶降低活化能第3頁3．酶本質(zhì)探索歷程科學工家主要觀點或成就巴斯德糖類變酒精必需酵母活細胞參加李比希糖類變酒精必需酵母細胞死亡并釋放其中物質(zhì)畢希納從酵母細胞中提取發(fā)酵物質(zhì)釀酒薩姆納從刀豆種子中提取出脲酶(第一個)證實脲酶化學本質(zhì)(蛋白質(zhì))和作用(分解尿素)切赫和奧特曼少數(shù)RNA也有生物催化功效第4頁4.酶特征特征原理高效性酶降低活化能作用更顯著專一性普通酶只能催化一個或一類化學反應作用條件溫和高溫、過酸、過堿使酶變性失活第5頁A—P～P～P腺苷高能磷酸鍵磷酸基團直接能源第6頁不是。酶1是ATP水解酶，酶2是ATP合成酶儲存在ATP高能磷酸鍵中能量用于各項生命活動第7頁③在動、植物體內(nèi)由酶2催化反應式中能量起源是什么？植物：____________________________；動物：______________________。④合成ATP和ATP分解場全部哪些？合成ATP：___________________________；分解ATP：生物體內(nèi)需能部位，如細胞膜、葉綠體基質(zhì)、細胞質(zhì)基質(zhì)、細胞核等。光能和細胞呼吸產(chǎn)生化學能細胞呼吸產(chǎn)生化學能細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體第8頁1．判斷正誤(1)探究溫度對酶活性影響時，將酶與底物溶液在室溫下混合后于不一樣溫度下保溫。(年山東)()(2)酶經(jīng)過降低化學反應活化能來提升化學反應速率。(年新課標Ⅱ)()(3)同一個體各種體細胞酶種類相同、數(shù)量不一樣、代謝不一樣。(年安徽)()(4)同一個酶可存在于分化程度不一樣活細胞中。(年新課標Ⅱ)()【自練自測】

第9頁(5)酶基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸。()(6)高溫下酶失活是酶空間結(jié)構(gòu)被破壞結(jié)果。()(7)1個ATP分子中只含有1個腺嘌呤和3個磷酸基團。(年廣東廣州模擬)()(8)線粒體內(nèi)膜上不能合成ATP。(年北京)()(9)無氧條件下，光合作用是葉肉細胞產(chǎn)生ATP唯一起源。()(10)人在饑餓時，細胞中ATP與ADP含量難以到達動態(tài)平衡。()【答案】(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)√(7)×(8)×(9)×(10)×第10頁2．相關(guān)酶和ATP說法，正確是()A．全部酶均在核糖體上合成B．檢測蛋白酶催化作用可用雙縮脲試劑檢驗反應物是否完全分解C．有機物氧化分解釋放出能量少部分轉(zhuǎn)移到ATP中D．在ATP中A代表腺苷，P代表磷酸基團，T代表三個高能磷酸鍵【答案】C第11頁【解析】酶本質(zhì)是有機物，大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，合成場所是核糖體，極少數(shù)酶本質(zhì)是RNA，合成場所不是核糖體；蛋白酶催化蛋白質(zhì)水解，蛋白酶本質(zhì)是蛋白質(zhì)，也能夠與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，所以不能用雙縮脲試劑檢驗蛋白酶催化反應物是否完全分解；有機物氧化分解釋放出來能量大部分以熱能形式釋放，少部分轉(zhuǎn)移到ATP中；ATP中A代表腺苷，P代表磷酸基團，T代表三個。第12頁3．以下相關(guān)酶敘述正確結(jié)論有()①產(chǎn)生酶細胞都有分泌功效②部分從食物中取得，部分在體內(nèi)轉(zhuǎn)化③酶基本單位是氨基酸或核糖核苷酸④酶是生物催化劑⑤生長激素與呼吸酶可來自同一個細胞A．3個 B．4個C．5個 D．6個【答案】A第13頁【解析】①錯誤，絕大多數(shù)活細胞都會產(chǎn)生酶，但不一定有分泌功效，如肌細胞。②錯誤，酶不能從食物中取得，原因是食物都是在消化道內(nèi)降解成小分子物質(zhì)后被吸收。③正確，酶本質(zhì)為蛋白質(zhì)或RNA。④正確，酶是生物體內(nèi)產(chǎn)生一個催化劑。⑤正確，產(chǎn)生生長激素細胞一樣也需要呼吸酶。第14頁4．(年遼寧沈陽模擬)酶能顯著降低化學反應活化能，適合在細胞內(nèi)催化化學反應。相關(guān)敘述正確是()A．細胞中幾乎全部化學反應都是由酶來催化B．酶形成都要經(jīng)過核糖體合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工等幾個階段C．酶含有高效性主要是因為酶一旦生成能夠?qū)掖伟l(fā)揮作用D．人體中酶活性受溫度、pH影響，只能在人體內(nèi)環(huán)境中起作用【答案】A第15頁【解析】細胞中化學反應幾乎都需要酶催化；少數(shù)酶本質(zhì)是RNA，其合成不需要核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體；酶含有高效性是因為酶能夠顯著降低化學反應活化能；酶能夠在體內(nèi)外發(fā)揮作用。第16頁5．如圖所表示為過氧化氫被分解曲線，說明了酶哪一個特征()①專一性②高效性③催化特征④在溫和條件下進行A．①④ B．②③

C．①② D．③④【答案】B【解析】加入酶與未加催化劑對比，抵達反應平衡所需時間縮短，反應速度加緊，說明酶含有催化特征；而加入酶與加入Fe3＋對比，反應速度加緊，說明酶含有高效性。第17頁1．酶與激素比較考點精研酶本質(zhì)、作用及試驗驗證項目酶激素起源及作用場所活細胞產(chǎn)生；細胞內(nèi)或細胞外發(fā)揮作用專門內(nèi)分泌腺或特定部位細胞產(chǎn)生；細胞外發(fā)揮作用化學本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA固醇類、多肽、蛋白質(zhì)、氨基酸衍生物、脂質(zhì)等生物功效催化作用調(diào)整作用共性在生物體內(nèi)均屬高效能物質(zhì)，即含量少、作用大、生物代謝不可缺乏第18頁2.酶作用機理酶與無機催化劑降低化學反應活化能作用比較，如圖所表示：(1)無催化劑催化反應是曲線a。(2)有沒有機催化劑催化反應是曲線b。(3)有酶催化反應是曲線c。(4)從三條曲線來看，發(fā)生反應所需活化能：曲線a>曲線b>曲線c。(5)不論是否有催化劑催化，反應最終止果是不變。第19頁第20頁第21頁第22頁第23頁 考查酶本質(zhì)和作用特征(年江蘇南京質(zhì)檢)關(guān)于酶敘述，錯誤是()A．同一個酶可存在于分化程度不一樣活細胞中B．低溫能降低酶活性原因是其破壞了酶空間結(jié)構(gòu)C．酶經(jīng)過降低化學反應活化能來提升化學反應速度D．酶既能夠作為催化劑，也能夠作為另一個反應底物【答案】B第24頁【解析】本題主要考查酶相關(guān)知識。細胞生命活動所必需酶，如呼吸氧化酶，會存在于分化程度不一樣各類細胞中(哺乳動物成熟紅細胞除外)；低溫抑制酶活性，在一定范圍內(nèi)，當溫度升高后，酶活性能夠恢復，但酶空間結(jié)構(gòu)一旦被破壞，其活性將無法恢復，低溫沒有破壞酶空間結(jié)構(gòu)；酶提升化學反應速度是靠降低化學反應活化能實現(xiàn)；酶在化學反應中充當催化劑，也能夠作為另一個反應底物，如化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)酶可被相關(guān)蛋白酶分解。第25頁規(guī)律方法——含有專一性物質(zhì)歸納(1)酶：每一個酶只能催化一個或一類化學反應。如限制性核酸內(nèi)切酶只能識別特定核苷酸序列，并在特定切割位點上切割DNA分子。(2)載體：一些物質(zhì)經(jīng)過細胞膜時需要載體幫助，不一樣物質(zhì)所需載體不一樣，載體專一性是細胞膜選擇透過性基礎。(3)激素：激素特異性地作用于靶細胞、靶器官，其原因在于靶細胞膜或細胞內(nèi)存在與該激素特異性結(jié)合受體。(4)tRNA∶tRNA有61種，每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一個氨基酸。(5)抗體：一個抗體只能與對應抗原發(fā)生特異性結(jié)合。第26頁 考查酶相關(guān)試驗設計與分析(原創(chuàng))如圖為四支裝有等量等濃度H2O2溶液試管在不一樣條件下，相同時間內(nèi)釋放氧氣量柱狀圖。以下相關(guān)敘述，錯誤是()第27頁A．①組與②組中H2O2分解反應活化能相同，③組與④組中該反應活化能相同B．與①組相比較，②組水浴加熱為H2O2分解提供能量C．綜合分析①組、③組和④組，說明過氧化氫酶含有高效性D．如要驗證過氧化氫酶專一性，則試驗自變量應為底物種類【答案】A第28頁【解析】加熱能為過氧化氫分解提供能量，但不會改變該反應活化能大小，而催化劑能降低活化能，其中酶降低活化能效果更為顯著，A錯誤，B、C正確；要驗證某種特定酶專一性，設計思緒只能是同一個酶加不一樣底物，所以對應試驗自變量為底物種類，D正確。第29頁1．酶高效性曲線(1)圖中曲線a、b分別表示加入酶和未加催化劑時，生成物濃度隨時間改變情況。與酶相關(guān)曲線解讀第30頁③酶只能催化已存在化學反應。④酶不能改變最終生成物量。2．酶專一性曲線(1)加入酶A，反應速率較無酶條件下速率顯著加緊，說明酶A能催化該反應。(2)在該反應物中加入酶B，反應速率和無酶條件下反應速率相同，說明酶B對此反應無催化作用。(3)綜合(1)(2)說明酶含有專一性。第31頁第32頁②分析甲、乙圖曲線起止點可知：過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，而低溫只是抑制酶活性，酶空間結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復活性。③分析丙圖可知：反應溶液pH改變不影響酶作用最適溫度。第33頁第34頁 考查對與酶相關(guān)曲線分析1．(年河北保定二模)某種酶化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)，以下符合其催化反應改變規(guī)律曲線是()【答案】D第35頁【解析】酶活性隨溫度升高先升高，超出最適溫度后，隨溫度升高活性降低，直至變性失活，故產(chǎn)物量先增加，后不變，A錯誤；超出最適pH后，伴隨pH升高，酶活性應該逐步降低，甚至失活，B錯誤；底物充分時，酶濃度越高，化學反應速率越快，所以酶量為2X時反應速率大于酶量為X時反應速率，所以兩條曲線開始時不能重合，且最終產(chǎn)物量相等，故曲線最終應重合，C錯誤；在一定范圍內(nèi)，伴隨底物濃度升高，酶促反應速率逐步加緊，底物濃度到達一定值后，因為酶數(shù)量有限，伴隨底物濃度升高，酶促反應速率不再改變，D正確。第36頁2．(年遼寧沈陽東北育才學校一模)下列圖表示在最適溫度和最適pH條件下，反應物濃度等與酶促反應速率關(guān)系。據(jù)圖分析不正確是()A．形成曲線c原因可能是乙點時酶量增加或適當升溫所致B．限制曲線bAB段反應速度主要原因為反應物濃度C．曲線a可表示酶量降低后底物濃度和反應速率關(guān)系D．若適當升高溫度條件下重復該試驗，圖中A點位置將下降第37頁【答案】A【解析】曲線b表示在最適溫度和最適pH條件下反應物濃度等與酶促反應速率關(guān)系，適當提升溫度，酶活性會下降，反應速率下降，所以形成曲線c原因不可能是適當升溫。第38頁解法提煉——“四看法”分析酶促反應曲線①一看兩坐標軸含義：分清自變量與因變量，了解兩個變量關(guān)系。②二看曲線改變：利用數(shù)學模型法觀察同一條曲線升、降或平改變，掌握變量改變生物學意義。如在分析影響酶促反應原因時，普通情況下，生成物量未到達飽和時，限制原因是橫坐標所表示原因，當?shù)竭_飽和后，限制原因是除橫坐標所表示原因之外其它原因。③三看特殊點：即曲線起點、終點、頂點、轉(zhuǎn)折點、交叉點等五點，了解特殊點意義。④四看不一樣曲線改變：了解曲線之間內(nèi)在聯(lián)絡，找出不一樣曲線異同及改變原因。第39頁ATP結(jié)構(gòu)與功效1．ATP與DNA、RNA、核苷酸聯(lián)絡ATP與DNA、RNA、核苷酸結(jié)構(gòu)中都含有“A”，但在不一樣物質(zhì)中表示含義不一樣，如圖：第40頁(1)ATP中A為腺苷，由腺嘌呤和核糖組成；(2)DNA分子中A為腺嘌呤脫氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脫氧核糖和一分子磷酸組成；(3)RNA分子中A為腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸組成；(4)核苷酸中A為腺嘌呤。可見，它們共同點是都含有腺嘌呤。第41頁2．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化第42頁3.ADP與ATP轉(zhuǎn)化發(fā)生場所及相關(guān)生理過程轉(zhuǎn)化場所ADP→ATPATP→ADP主要生理功效細胞膜否消耗ATP物質(zhì)主動運輸與胞吞、胞吐核糖體否消耗ATP氨基酸合成蛋白質(zhì)等消耗ATP高爾基體否消耗ATP植物細胞形成細胞壁，動物細胞形成份泌物等需消耗ATP內(nèi)質(zhì)網(wǎng)否消耗ATP有機物合成、運輸?shù)认腁TP第43頁轉(zhuǎn)化場所ADP→ATPATP→ADP主要生理功效細胞核否消耗ATPDNA復制、轉(zhuǎn)錄等消耗ATP細胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生ATP消耗ATP呼吸作用產(chǎn)生ATP，許多生化反應進行消耗ATP葉綠體產(chǎn)生ATP消耗ATP光反應產(chǎn)生ATP，暗反應消耗ATP，本身DNA復制等消耗ATP線粒體產(chǎn)生ATP消耗ATP呼吸作用第二、三階段產(chǎn)生ATP，本身DNA復制等消耗ATP第44頁 考查ATP結(jié)構(gòu)及生理作用(年遼寧撫順模擬)在某細胞培養(yǎng)液中加入被32P標識磷酸分子，短時間內(nèi)分離出細胞ATP，發(fā)覺其含量改變不大，但部分ATP末端P已帶上放射性標識(32P)，該現(xiàn)象能夠說明()①ATP中遠離AP輕易脫落②部分被32P標識ATP是重新合成③ATP是細胞內(nèi)直接能源物質(zhì)④該過程中ATP現(xiàn)有合成又有分解A．①②③④ B．①②③C．①②④ D．②③④第45頁【答案】C【解析】因為部分ATP末端P被標識(32P)，說明這部分ATP是新合成；同時只有末端P被標識(32P)，說明ATP消耗和合成過程就是遠離AP脫落和連接過程；試驗前后ATP含量改變不大，說明ATP在細胞中是不停地被消耗并不停地合成；題干中沒有包括能量，不能說明ATP是直接能源物質(zhì)。第46頁 結(jié)合生物體中發(fā)生生理過程，考查ATP相關(guān)知識(原創(chuàng))下列圖為ADP與ATP相互轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，則相關(guān)說法錯誤是()第47頁【答案】B【解析】ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化中物質(zhì)是可逆，能量是不可逆；ATP中含有兩個高能磷酸鍵，ADP中含有一個高能磷酸鍵；反應①是ATP合成，需要ATP合成酶催化，反應②是ATP水解，需要ATP水解酶催化；反應①所需能量主要來自光合作用吸收光能及細胞呼吸中有機物氧化分解釋放化學能，將能量儲存在ATP高能磷酸鍵中。第48頁必備實驗探究影響酶活性原因第49頁第50頁2．試驗流程(1)溫度對酶活性影響步驟試驗操作內(nèi)容試管1試管2試管31加入等量可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL2控制不一樣溫度條件60℃熱水(5分鐘)沸水(5分鐘)冰塊(5分鐘)3加入等量新鮮淀粉酶溶液1mL(5分鐘)1mL(5分鐘)1mL(5分鐘)4加入等量碘液1滴1滴1滴5觀察試驗現(xiàn)象不出現(xiàn)藍色(展現(xiàn)碘液顏色)藍色藍色(較淺)第51頁(2)pH對酶活性影響步驟試驗操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴2注入等量不一樣pH溶液1mL蒸餾水1mL5%HCl1mL5%NaOH3注入等量3%H2O2溶液2mL2mL2mL4觀察試驗現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生5將帶火星衛(wèi)生香插入試管內(nèi)液面上方燃燒猛烈燃燒較弱燃燒較弱第52頁3.試驗結(jié)論溫度和pH都會影響酶活性，酶活性發(fā)揮需要較溫和條件；溫度過高或過低、pH過大或過小都會影響酶活性。第53頁1．試驗變量分析(1)自變量和無關(guān)變量①含義：試驗要研究引發(fā)試驗結(jié)果改變原因。②確定方法：試驗“驗證什么”“探究什么”，其中“什么”所表示原因即為自變量，如“驗證淀粉酶能分解淀粉，而蔗糖酶不能分解淀粉”試驗中，酶種類為自變量；“探究不一樣pH對酶活性影響”試驗中，不一樣pH為自變量。第54頁③控制方法：設置幾組自變量不一樣試驗。如“探究溫度影響酶活性”試驗中，其控制自變量方法為設置幾個不一樣溫度進行試驗。(2)無關(guān)變量①含義：可影響試驗結(jié)果但不是試驗要研究原因。如“探究溫度影響酶活性”試驗中，pH、試管大小、試驗試劑量等都是無關(guān)變量。②控制方法：“等同法”，即各組試驗除自變量不一樣外，其它條件均要相同。如“探究不一樣pH對酶活性影響”試驗中，不一樣組之間除pH不一樣外，其它條件如溫度、試驗器具、試驗試劑量等都是無關(guān)變量，均要相同且適宜。第55頁2．溫度和pH對酶活性影響試驗中變量分析項目自變量因變量無關(guān)變量溫度對酶活性影響溫度淀粉分解量多少，用是否出現(xiàn)藍色及藍色深淺表示淀粉和淀粉酶用量、溶液pH、反應時間等pH對酶活性影響溶液pH過氧化氫分解多少，用O2產(chǎn)生量多少表示肝臟研磨液新鮮度、溫度等第56頁1．(改編)以下相關(guān)探究溫度、pH對酶活性影響試驗設計合理是()試驗編號探究課題選取材料與試劑①溫度對酶活性影響過氧化氫溶液，新鮮肝臟研磨液②溫度對酶活性影響新制淀粉酶溶液，可溶性淀粉溶液，碘液③pH對酶活性影響新制蔗糖酶溶液，可溶性淀粉溶液，碘液④pH對酶活性影響新制淀粉酶溶液，可溶性淀粉溶液，斐林試劑第57頁A.試驗① B．試驗②C．試驗③ D．試驗④【答案】B【解析】過氧化氫受熱會加緊分解，不宜用于探究溫度對酶活性影響；探究pH對酶活性影響時若加入蔗糖酶溶液，底物應加蔗糖，檢驗時用斐林試劑需水溶加熱會影響酶活性。第58頁2．某同學進行了溫度對酶活性影響研究，設計了以下試驗。試驗原理：溫度影響淀粉酶活性，從而影響淀粉水解，滴加碘液，依據(jù)是否出現(xiàn)藍色及藍色深淺來判斷酶活性。試驗步驟：步驟一：取三支試管，分別加入質(zhì)量分數(shù)為3%可溶性淀粉溶液。另取3支試管，分別注入新鮮唾液淀粉酶溶液。第59頁步驟二：將裝有淀粉溶液和酶溶液試管分成三組分別放入100℃、60℃水中和冰水混合物中，維持各自溫度5min。分別將淀粉酶溶液注入相同溫度下淀粉溶液中，前兩支試管中pH＝6.8，第三支試管中pH＝4，搖勻后維持各自溫度5min。步驟三：在三支裝有淀粉溶液試管中各滴一滴碘液，并搖勻。觀察并統(tǒng)計：(略)結(jié)論：溫度過高或過低都影響酶活性。第60頁請回答：(1)該試驗能否得出上述試驗結(jié)論？_____________________________________________。(2)指出步驟中不正確之處，并在此基礎上加以糾正或補充對應內(nèi)容。①_________________，改進辦法：_______________。②_________________，改進辦法：_______________。③_________________，改進辦法：_______________。④_________________，改進辦法：_______________。第61頁【答案】(1)不能(2)①試管上沒有做標識應用字母或數(shù)字進行標識，如六支試管上分別標識A、B、C、D、E、F②步驟一中加入試管中兩種溶液沒有量描述應改為“3%可溶性淀粉溶液2mL”和“新鮮唾液淀粉酶溶液1mL”

③步驟二中沒有設置最適溫度應把60℃改為37℃

④試驗組與對照組未遵照單一變量標準試管中淀粉溶液pH應均保持在6.8第62頁【解析】(1)按此步驟不能得出以上試驗結(jié)論，因為試驗中有溫度和pH兩個自變量。(2)在試驗中用到兩個或兩個以上器皿時候，一定要對器皿進行編號，這么不論是描述還是統(tǒng)計都比較方便，不輕易犯錯；另外試驗中要掌握單一變量標準，防止無關(guān)變量對試驗影響，普通情況下，除自變量外，其它條件均為最