《2018年高考生物一轮总复习 第5章 第1-2节 降低化学反应活化能的酶、细胞的能量“通货” atp课件（必修1）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018年高考生物一轮总复习 第5章 第1-2节 降低化学反应活化能的酶、细胞的能量“通货” atp课件（必修1）（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5章,细胞的能量供应和利用,第1、2节,降低化学反应活化能的酶、,细胞的能量“通货”ATP,一、酶的本质、作用及特性,1酶的本质与作用：,活细胞,生物催化作用,降低化学反应的活化能,2.酶的特性：,高效性,专一性,温和,(1)_：催化效率是无机催化剂的 1071013 倍。 (2)_：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 (3)作用条件较温和：在_条件下，酶的活性最高。,腺苷,二、ATP 在能量代谢中的作用 1ATP 的结构及特点：,APPP,(1) 结 构简式： _ 。其中 “A” 代表 _ ， “”代表_。 (2)特点：末端的高能磷酸键容易断裂和重新生成。 (3)主要功能：细胞内的一种高
2、能磷酸化合物，是细胞生命,活动所需能量的_。,直接来源,高能磷酸键,2ATP 的形成与利用：,(CH2O)中稳定的化学能,3吸能反应和放能反应与 ATP 的关系：吸能反应一般与 ATP 的_反应相联系，由 ATP 水解提供能量；放能反 应一般与 ATP 的_相联系，释放的能量储存在_,中。,能量,水解,合成,ATP,热能(散失),判断正误,1若要长期保存酶，应将其放在低温环境下。( 2酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质。(,) ),3ATP 中含有一个高能磷酸键。(,),答案：1.,2.,3.,考点一,酶的催化作用的实验验证,2实验设计及现象：,3.实验结论：,(1)酶具有催化作用，和无机催
3、化剂一样，都可以加快化学,反应速率。,(2)酶具有高效性，和无机催化剂相比，酶的催化效率更高。,酶发挥作用的场所,(1)酶由活细胞产生，可以在细胞内发挥作用，如细胞内的 呼吸氧化酶；也可以分泌到细胞外发挥作用，如各种消化酶。 (2)在生物体外适宜的条件下也能发挥作用，如证明唾液淀,粉酶水解淀粉的实验。, 高考探究 ,考向,酶的概述,),典例(2013年新课标卷)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,解析有些酶是生命活动所
4、必须，如呼吸作用有关的酶， 那么在分化程度不同的活细胞中都存在，A 正确；导致酶空间 结构发生破坏变形的因素有：过酸、过碱、高温等，低温只能 降低酶的活性，不会破坏结构，B 错误；酶的作用实质是降低 反应所需活化能从而提高反应速率，C 正确；酶是蛋白质或者 RNA，本身是催化剂，也可作为底物被蛋白酶或RNA 酶降解， D 正确。,答案B,【考点练透】 1(2015 年广西柳州检测)下面三个图是某研究小组利用过 氧化氢酶探究 H2O2 分解条件而获得的实验结果。请回答下列有 关问题：,图 1,图 2,图 3,(1)图 1、2、3 所代表的实验中，实验自变量依次为_、,H2O2 浓度、pH。,(2
5、)根据图 1 可以得出的实验结论是_。 (3)图 2 曲线 bc 段产生的最可能原因是_。 (4)若进行图 2 所代表的实验时增加过氧化氢酶的含量，请,在图 2 中，利用虚线绘出曲线的变化情况。,(5)能否以 H2O2 为材料来探究温度对 H2O2 酶活性的影响？,解析：(1)分析图1：该实验的自变量是催化剂的种类，即过氧化氢酶和Fe3，过氧化氢酶的催化效率高于Fe3。分析图2：该实验的自变量是底物(H2O2)浓度，在一定范围内，随着H2O2浓度的升高，酶促反应速率加快，但最终趋于平衡。分析图3：该实验的自变量是pH，在最适pH前，随着pH的增大，酶促反应速率逐渐加快；达到最适pH后，酶促反应
6、速率达到最大值；超过最适pH后，随着pH的增大，酶促反应速率逐渐减慢。由以上分析可知，图1、2、3所代表的实验的自变量依次为催化剂种类、H2O2浓度、pH。(2)由图1可以看出过氧化氢酶的催化效率明显高于Fe3，说明酶的催化作用具有高效性。,(3)图2 曲线 bc 段，随着H2O2 浓度的升高，酶促反应速率不再 加快，最可能原因是过氧化氢酶的数量有限。(4)增加过氧化氢 酶的含量，能加快化学反应速率，因此其曲线比原来的曲线高。 (5)因为H2O2 在加热条件下会分解，所有不能以H2O2 为材料来 探究温度对H2O2 酶活性的影响。,答案：(1)催化剂种类(过氧化氢酶和 Fe3) (2)酶的催化
7、作用具有高效性 (3)过氧化氢酶数量(浓度)有限 (4)如右图,(5)不能，H2O2 在加热条件下会分解，影响实验结果的观测。,考点二,与酶有关的曲线分析,1表示酶高效性的曲线： (1)与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而 催化效率更高。 (2)酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应 的平衡点。 (3)酶只能催化已存在的化学反应。,2表示酶专一性的曲线：,在 b 反应中，加入酶 A 后的反应速率和无酶条件下的反应 速率相同，说明酶 A 不能催化 b 反应；在 a 反应中，加入酶 A 后，反应速率在一定浓度范围内，随反应物浓度增大，反应速 率明显加快；综上说明酶 A 只能催
8、化 a 反应，不能催化 b 反应， 即酶具有专一性。,3影响酶促反应的因素： (1)温度和 pH：,在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化 作用增强，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，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。 从图丙可以看出：反应溶液 pH 的变化不影响酶作用的,最适温度。,(2)底物浓度和酶浓度：,图甲：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应 速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶 数量和酶活性限制，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
9、率与酶浓度成正比。, 高考探究 ,考向,影响酶促反应的相关曲线,典例(2015年山东济南一模)图甲是 H2O2 酶活性受 pH 影 响的曲线，图乙表示在最适温度下，pHb 时 H2O2 分解产生的 O2 量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，,以下改变正确的是(,),ApHa 时，e 点下移，d 点左移 BpHc 时，e 点为 0,C温度降低时，c 点不移，d 点右移 DH2O2 量增加时，e 点不移，d 点左移,解析图甲的 b 点是其最适pH ，a、c 点的酶活性受到影 响；图乙的d 点是氧气生成量达到最高值(e)所需的最少时间。 当 pHa 时，酶的活性下降，e 点不变，d
10、点右移，A 项错误； 当 pHc 时，酶失去活性，e 点将趋于0，但仍有少量O2 来自 于自然状态下的分解，B 项错误；当H2O2 量增加时，达到反应 平衡时，产物增加，故e 点上移，反应时间延长，d 点右移， 故 D 项错误。,答案C,【考点练透】 2图甲表示温度对淀粉酶活性的影响，图乙是将一定量的 淀粉酶和足量的淀粉混合后，麦芽糖积累量随温度变化的情况。,下列说法中错误的是(,),甲,乙,A图甲中 T0 表示淀粉酶催化反应的最适温度 B图乙中温度超过 Tb 时，酶的活性达到最大 C图甲中 Ta 和 Tb 对酶活性的影响有区别 D图乙中 A 点可能对应图甲中的温度为 T0,解析：图甲中T0
11、时，淀粉酶的活性最高，所以T0 为淀粉酶 的最适温度，A 正确；图乙中TbTc 温度时酶已变性失活，此 时酶促反应已经停止，酶活性为0，B 错误；图甲中Ta 时温度 较低，抵制酶的活性，Tb 时温度较高，酶变性失活，两者原理 不同，C 正确；图乙A 点时麦芽糖的积累速度最快，说明A 点 可能对应的温度为T0，D 正确。,答案：B,3(2016 年湖北武汉模拟)下图表示的是在有酶催化和无酶 催化条件下某化学反应过程的能量变化，下列有关说法正确的,是(,),A曲线 A 表示有酶催化的化学反应 BE 表示酶降低的化学反应的活化能 C该化学反应常常伴随着 ATP 的合成 D该结果表示酶的催化作用具有专
12、一性 解析：曲线A表示没有酶催化时的化学反应；该化学反应 需要消耗能量，常常伴随着ATP 的水解；该结果不能表示酶的 催化作用具有专一性。 答案：B,考点三 ATP 来源与去路,(1)ATP 在生物体内含量少，但转化十分迅速，从而使细胞,中的 ATP 供应稳定。,(2)ATP 与 ADP 的相互转化不是可逆反应，因为转化过程 中的反应类型、所需酶、能量的来源和去路及反应场所都不完 全相同，但是物质是可循环利用的。,(3)ATP 的形成需要满足 4 个条件：2 种原料(ADP 和 Pi)、,能量和酶。另外合成 ATP 的过程中有水生成。,(4)ATP 初步水解只能断裂远离腺苷(A)的高能磷酸键；
13、若进,一步水解则两个高能磷酸键全断裂。, 高考探究 ,考向,ATP 的概述,典例(2015 年海南卷)ATP 是直接为细胞生命活动提供能,),量的有机物。关于 ATP 的叙述，错误的是( A酒精发酵过程中有 ATP 生成 BATP 可为物质跨膜运输提供能量 CATP 中高能磷酸键水解可释放能量 DATP 由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成,解析酒精发酵为无氧呼吸过程，第一阶段中有ATP 生成， A 正确；ATP 作为直接能源物质，可为物质跨膜运输提供能量， B 正确；ATP 中高能磷酸键水解可释放能量，用于各项生命活 动，C 正确；ATP 由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D 错误。,答案D,ATP 产生量
14、与O2 供给量之间的关系曲线解读,(1)A 点表示在无氧条件下，细胞可通过进行无氧呼吸分解,有机物，产生少量ATP。,(2)AB 段表示随O2 供应量增多，有氧呼吸明显加强。通过 有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP 的产生量随之增加。 (3)BC 段表示O2 供应量超过一定范围后，ATP 的产生量不 再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。,【考点练透】 4(2016 年甘肃兰州一模)下列关于 ATP 的叙述，正确的,是(,),A叶绿体中合成的 ATP 可以用于各项生命活动 BATP 合成酶通过为 ADP 提供能量来催化 ATP 合成 C细胞中的能量通过 ATP 在吸能和放能反应
15、之间的循环 实现流通 D剧烈运动时，骨骼肌细胞内 ATP 的水解速率显著大于 合成速率 答案：C,影响酶活性的条件,1实验原理：,(1)温度对酶活性的影响：,鉴定原理：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活性的大 小。,反应原理：2H2O22H2OO2。,(2)pH 对酶活性的影响：,酸/碱,鉴定原理：pH 影响酶的活性，从而影响氧气生成量。可 用带火星的卫生香燃烧情况来检验 O2 产生量的多少。,2实验步骤：,(1)温度对酶活性的影响：,(2)pH 对酶活性的影响：,(1)在探究温度对酶活性的影响的实验中，不宜选用过氧化 氢酶催化H2O2 分解，因为H2O2 在加热的条件下分解会加快。 (2)在探究温度对酶活性的影响的实验中，也不宜选用斐林 试剂检测，因为斐林试剂与还原糖需要在水浴加热到50 65 的条件下才能生成砖红色沉淀，但该实验需要控制的变量是 温度。,(3)实验中所用酶的来源不同，则最适温度也不同。若淀粉 酶为市售的淀粉酶，其最适温度为50 75 ；若淀粉酶 来自人体或生物组织，则最适温度为37 左右。,(4)在探究温度对酶活性影响的实验中，操作过程中第一步 与第二步不能颠倒；在探究pH 对酶活性影响的实验中，操作 步骤与一定不能颠倒顺序，否则在调节温度或pH 的过程
