《大一轮高考总复习生物（人教版）课件：第三单元 细胞的能量供应与利用 第7讲 ATP与酶》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大一轮高考总复习生物（人教版）课件：第三单元 细胞的能量供应与利用 第7讲 ATP与酶（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 细胞的能量供应与利用 第三单元 第7讲ATP与酶 1 ATP在能量代谢中的作用 2 酶在代谢中的作用 3 实验 探究影响酶活性的因素 栏 目 导 航 考点一ATP的结构与功能考点二酶的本质 特性及相关实验探究 1 ATP的结构 考点一ATP的结构与功能 ADP Pi 光合作用 细胞呼吸 细胞呼吸 线粒体 细胞质基质 叶绿体 光能和有机物氧化释放的能量 高能磷酸键 1 含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一 2016 海南卷 T11A 命题来源于必修一教材P88 89ATP与ADP可以相互转化2 DNA与ATP中所含元素的种类相同 2015 全国卷 T1A 命题来源于必修一教材P
2、88ATP的化学组成旁栏相关信息3 机体在运动时消耗ATP 睡眠时则不消耗ATP 2014 全国卷 T2B 命题来源于必修一教材P88 90ATP的利用 1 动植物体内ATP的合成与水解 2 ATP产生量与O2供给量之间的关系 1 在无氧条件下 生物细胞可通过无氧呼吸分解有机物 产生少量ATP 2 随O2供应量增多 有氧呼吸明显加强 ATP产生量随之增加 但当O2供应量达到一定值后 ATP产生量不再增加 此时的限制因素可能是酶 有机物 ADP 磷酸等 3 当横坐标表示呼吸强度时 ATP产生量曲线应从原点开始 关于ATP的2个易错提醒 1 ATP转化为ADP又称 ATP的水解反应 这一过程需要酶
3、的催化 同时也需要消耗水 凡是大分子有机物 如蛋白质 糖原 淀粉等 的水解都需要消耗水 2 ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能 可直接用于各项生命活动 光反应阶段合成的ATP只用于暗反应 而合成ATP所需能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用中吸收的光能 1 判断正误 1 无氧条件下 光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源 2 1个ATP分子中只含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团 3 ATP在细胞内含量很少 但是ATP与ADP在细胞内转化十分迅速的 4 细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制 是生物界的共性 5 人在饥饿时 细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡 6
4、 吸能反应总是与ATP水解反应相联系 放能反应总是与ATP合成反应相联系 2 2018 河池联考 下列关于ATP的叙述 正确的是 A A代表腺嘌呤脱氧核苷B ATP中的糖是五碳糖C ATP的结构简式可表示为A P P PD 细胞生命活动均需ATP直接供能 B 解析 ATP中A代表腺苷 由腺嘌呤和核糖组成 A错误 ATP中的糖是核糖 属于单糖中的五碳糖 B正确 ATP的结构简式可表示为A P P P C错误 ATP是细胞的直接能源物质 但并不是唯一的直接能源物质 如NADPH H 也可以直接供能 D错误 ATP DNA RNA 核苷酸结构中 A 的含义辨析 1 ATP结构中的A为腺苷 由腺嘌呤和
5、核糖组成 2 DNA结构中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸 由一分子腺嘌呤 一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成 3 RNA结构中的A为腺嘌呤核糖核苷酸 由一分子腺嘌呤 一分子核糖和一分子磷酸组成 4 核苷酸结构中的A为腺嘌呤 可见 它们的共同点是都含有腺嘌呤 3 2017 重庆模拟 下图为ATP与ADP相互转化的关系式 以下说法错误的是 A ATP中的 A 与ATP彻底水解后生成的 A 表示不同物质B ATP中的能量可来自光能和化学能 也可转化为化学能 但无法转化为光能C ATP与ADP快速转化依赖于酶的高效性D 酶1和酶2的作用机理都是降低反应的活化能 B 解析 ATP中的 A 为腺苷 ATP彻底水解后生
6、成的 A 表示腺嘌呤 A项正确 ATP中的能量可来自光能和化学能 也可转化为光能和化学能 B项错误 ATP在细胞中的含量很低 快速转化依赖于酶的高效性 C项正确 酶的作用原理是降低反应的活化能 从而提高反应速率 D项正确 4 2018 江西临川一中质检 经研究证实ATP是细胞的能量 通货 请分析回答问题 1 ATP分子结构简式是 研究发现 正常成年人安静状态下24h有40kgATP发生转化 而细胞内ADP ATP的浓度仅为2 10mmol L 为满足能量需要 人体解决这一矛盾的合理途径是 2 细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下 3个磷酸基团逐个脱离下来 最后剩下的是 A P P P ATP与A
7、DP相互迅速转化 腺苷 3 为了研究X物质对动物细胞的影响 某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24h 然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率 经过多次实验后 所得数据如表所示 该实验的因变量是 实验数据表明 该实验的因变量之间有何联系 若用混有浓度为2mg mL 1的X物质的饲料饲喂大鼠 其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是 细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率 细胞内ATP的浓度下降 能量供应减少 细胞死亡的百分率增加 X物质阻碍消化酶的合成和分泌 影响消化 X物质 妨碍主动运输 影响营养物质的吸收 解析 1 ATP分子结构简式是A P P P 细胞中的ATP的含量非常少
8、 但是ATP与ADP能迅速发生相互转化 所以能满足细胞对能量的需要 2 ATP全名叫三磷酸腺苷 若3个磷酸基团逐个脱离下来 最后剩下的结构为腺苷 3 由题目中信息 研究X物质对动物细胞的影响 和 测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率 可知该实验的自变量是X物质的浓度 因变量是细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率 分析实验数据可知 细胞内ATP的浓度下降 能量供应减少 使细胞死亡率增加 若用混有浓度为2mg mL 1的X物质的饲料饲喂大鼠 其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因可能是X物质阻碍消化酶的合成和分泌 影响消化 抑制主动运输 影响营养物质的吸收 1 ATP与ADP相互转化不可
9、逆 ATP与ADP的相互转化 从物质方面来看是可逆的 从酶 进行的场所 能量方面来看是不可逆的 2 ATP是与能量有关的一种物质 不可等同于能量 ATP是一种高能磷酸化合物 高能磷酸键水解时能够释放出高达30 54kJ mol的能量 3 不可误认为细胞中含有大量ATP 事实上 细胞中ATP含量很少 只是ATP与ADP转化非常迅速及时 无论是饱食还是饥饿 ATP与ADP含量都保持动态平衡 4 误认为ATP转化为ADP不消耗水 ATP转化为ADP又称为 ATP的水解反应 这一过程需ATP水解酶的催化 同时也需要消耗水 蛋白质 脂肪 淀粉等的水解也都需要消耗水 1 酶的本质和作用 考点二酶的本质 特
10、性及相关实验探究 蛋白质 RNA 氨基酸 核糖核苷酸 核糖体 催化 降低化学反应的活化能 2 酶的本质的探索 连线 3 酶的特性和原理 连线 1 由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性 2017 全国卷 T3B 命题来源于必修一教材P81资料分析关于酶本质的探索2 酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度 2013 全国卷 T6C 命题来源于必修一教材P80酶降低化学反应活化能的图解3 生物体内酶的化学本质是 其特性有 答出两点即可 2016 全国卷 T29 4 提示 蛋白质或RNA高效性和专一性命题来源于必修一教材P83酶的概念和特性 1 酶的本质和作用 1 酶的本质 有机物 绝大多数酶
11、是蛋白质 极少数酶是RNA 蛋白质类酶 是由相关基因控制 经转录和翻译 在核糖体上合成的 另外 胞外酶 如消化酶 的合成与分泌还需要高尔基体 内质网 线粒体的参与 RNA类酶 主要是在细胞核中完成的 以核糖核苷酸为原料的转录过程 2 酶的作用 催化作用 酶是生物催化剂 酶的催化作用原理是降低化学反应所需的活化能 图中a c段和b c段分别表示无催化剂催化时和酶催化时反应进行所需要的活化能 若将酶变为无机催化剂 则b点在纵轴上向上移动 用加热的方法不能降低化学反应的活化能 但会提供活化能 2 酶特性及相关曲线分析 1 高效性 下图表示酶高效性的曲线 与无机催化剂相比 酶的催化效率更高 酶只能缩短
12、达到化学平衡所需的时间 不能改变化学反应的平衡点 且酶在反应前后的质量和性质无变化 酶只能催化已存在的化学反应 2 专一性 下图表示酶专一性的曲线加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同 说明酶B对此反应无催化作用 而加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快 说明酶具有专一性 3 受温度和pH的影响下图表示温度和pH对酶促反应速率的影响 在一定温度 pH 范围内 随温度 pH 的升高 酶的催化作用逐渐增强 超过这一范围 酶的催化作用逐渐减弱 过酸 过碱 高温都会使酶变性失活 而低温只是抑制酶的活性 酶分子结构并未被破坏 温度在一定范围内升高 酶可恢复活性 从图丙可以看出 反应溶液pH的
13、变化不影响酶作用的最适温度 4 其他因素对酶促反应速率的影响除了温度和pH外 底物浓度和酶浓度也会影响酶促反应速率 如下列曲线所示 图甲 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的增加而加快 但当底物达到一定浓度后 受酶数量和酶活性的限制 酶促反应速率不再增加 图乙 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正比 1 判断正误 1 酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸 2 酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸 3 酶提供了反应过程所必需的活化能 4 随着温度降低 酶促反应的活化能下降 5 酶是由活细胞产生的 因此酶只能在细胞内发挥作用 6 酶活性的发挥离不
14、开其特定的结构 2 2013 全国卷 关于酶的叙述 错误的是 A 同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B 低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C 酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D 酶既可以作为催化剂 也可以作为另一个反应的底物 B 解析 低温只能降低酶的活性 并没有改变酶的空间结构 当温度回到最适温度时 酶的催化效率仍然可以达到最大 而高温 强酸和强碱会破坏酶的空间结构 从而导致酶活性的降低甚至丧失 所以B错误 3 下表是关于酶专一性的实验设计 相关叙述正确的是 C A 该实验的自变量是酶的种类 无关变量是底物的用量 反应温度等B 步骤3只能选用新鲜的淀粉酶C 若步骤3
15、选用新鲜的淀粉酶 则现象A是产生砖红色沉淀 现象B是无砖红色沉淀D 该实验还可以选用碘液作为检测试剂解析 本实验用同种酶催化两种不同的物质来研究酶的专一性 自变量是底物种类 A项错误 酶可以选择新鲜的淀粉酶或蔗糖酶 B项错误 若选用新鲜的淀粉酶 试管 中的淀粉被水解成还原糖 所以现象A是产生砖红色沉淀 现象B是无砖红色沉淀 C项正确 蔗糖及蔗糖水解产物都不能与碘液发生颜色反应 故用碘液无法判断蔗糖是否被催化水解 D项错误 4 2018 洛阳模拟 关于探究酶特性的实验叙述中 最恰当的是 A 若探究pH对酶活性的影响 可选择可溶性淀粉溶液为底物B 若探究过氧化氢酶的高效性 可选择无机催化剂作为对照
16、C 若探究温度对淀粉酶活性的影响 可选择斐林试剂对实验结果进行检测D 若用淀粉 蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性 可用碘液对实验结果进行检测 B 解析 探究pH对酶活性的影响时 不能选择可溶性淀粉溶液为底物 因为淀粉在酸性条件下也会发生水解反应 A项错误 分解过氧化氢时 过氧化氢酶比无机催化剂 FeCl3溶液 分解的速率快 可证明酶具有高效性 B项正确 若探究温度对淀粉酶活性的影响 可选择碘液检测 根据颜色的深浅来判断酶的活性 不能用斐林试剂 因为它需要水浴加热 改变温度条件 C项错误 若用淀粉 蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性 不能用碘液检测实验结果 因为碘液不能检测蔗糖的分解 应用斐林试剂检测 D项错误 若底物选择淀粉和蔗糖 用淀粉酶来验证酶的专一性时 检测底物是否被分解的试剂 宜 选用斐林试剂 不宜 选用碘液 因为碘液无法检测蔗糖是否被分解 5 2018 石家庄二中联考 如图所示 abc与abd为不同类型的酶促反应实验曲线 有关曲线的判断错误的是 A 曲线abd 若X为时间 Y可表示某一化学反应产物的产量 B 若曲线abc为温度影响酶活性的曲线 则c点时酶结构中的肽键数与b点时相同C 曲
