《2020高考生物人教（湖北）课件第三单元 第7讲》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考生物人教（湖北）课件第三单元 第7讲（106页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第7讲ATP和酶,1.解释ATP在能量代谢中的作用。 2.说明酶在代谢中的作用。 3.实验：探究影响酶活性的因素。,目标要求,内容索引,考点一ATP的结构与功能,考点二酶的本质、作用及特性,知识网络核心要语,考点三探究影响酶活性的因素,重温高考演练模拟,课时精练,01,ATP的结构与功能,知识自主梳理,1.ATP的结构 (1)图中各部分名称：A代表 ，P代表磷酸 基团，代表腺苷，代表AMP，代表 ， 代表ATP，代表 。 (2)特点 ATP分子中远离A的那个高能磷酸键容易水解 断裂，释放出大量的 ，ATP就转化为ADP。在有关酶的催化作用下，ADP也可以接受能量而重新形成ATP。 高能磷酸键
2、水解时释放的能量多达30.54 kJ/mol，所以说ATP是细胞内的一种_。,腺嘌呤,ADP,高能磷酸键,能量,高能磷酸化合物,2.ATP与ADP的相互转化,ATP合成酶,ATP水解酶,光能,化学能,高能磷酸键,细胞质基质、线粒体、叶绿体,3.ATP的功能与动物细胞、植物细胞的代谢,(1)植物细胞可以通过 形成ATP，而动物细胞只能通过_ 形成ATP。 (2)ATP水解释放的能量可用于主动运输、发光发电、肌肉收缩、物质合成、大脑思考等。,光合作用和细胞呼吸,细胞,呼吸,细胞内产生与消耗ATP的常见生理过程,归纳总结,正误辨析,(1)人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安
3、静时相等() (2)线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP() (3)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应() (4)无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源() (5)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生ATP的合成与水解 () (6)“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”(),(1)ATP是与能量有关的一种物质，不可等同于能量。 (2)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，因此不是可逆反应。 (3)吸能反应一般与ATP的水解反应相联系，需要ATP水解提供能量；放能反应一般与ATP的
4、合成相联系，释放的能量储存于ATP中。,易错警示,考向逐一突破,据图分析ATP的结构和特点 (1)图示a处应为“H”还是“OH”？,热点拓展,考向一ATP的结构和特点分析,提示图示a处应为“OH”，因为该五碳糖为核糖。,(2)图示框e中结构的名称是什么？它与DNA、RNA有何关系？,提示图示框e中结构的名称为腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位之一，当发生逆转录时，它可与DNA链中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸配对。,命题示例,1.(2019广西南宁三中开学考)下列有关细胞内ATP的叙述中，正确的是 A.在寒冷的环境中，人体细胞产生ATP的速率会下降 B.ATP中的“A”在DNA分子中通过氢键与“
5、T”相连 C.细胞中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 D.每个ATP分子中只含有一个高能磷酸键,解析在寒冷环境中，由于激素的调节作用，人体有机物氧化分解速度加快，以维持体温的相对稳定，细胞产生ATP的速率不会下降，A错误； ATP中的“A”是指腺嘌呤与核糖结合而成的腺苷，DNA分子中通过氢键与“T”相连的是腺嘌呤，二者不同，B错误； 每个ATP分子中含有两个高能磷酸键，D错误。,2.如图是人体细胞代谢部分简图。图中甲表示ATP，下列有关叙述，错误的是(多选) A.甲乙丙丁过程中，起催化作用的 酶空间结构不同 B.丙是DNA的基本组成单位之一 C.丁由腺嘌呤和核糖组成，而
6、戊可用于甲的合成 D.在红细胞吸收葡萄糖时，细胞中乙的含量会显著增加,长句应答,(1)人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP，以供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化，请分析原因：_。 (2)植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都以ATP作为能量“通货”，由此说明：_。,考向二ATP与ADP的相互转化和ATP的利用,ATP与ADP时刻不停地发生快速相互转化，并且处于动态平衡之中,生物界具有统一性，也说明种类繁多的生物有着共同的起源,命题示例,3.在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶腺苷酸激酶，它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸
7、(AMP)上而形成ADP。以下有关分析中错误的是 A.腺苷酸激酶催化1分子ATP分解伴随着2分子ADP的生成 B.腺苷酸激酶催化该反应一般与放能反应相联系 C.腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关 D.腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成,解析腺苷酸激酶催化该反应会释放能量，一般与吸能反应相联系，B错误。,4.ATP酶复合体是原核细胞与真核细胞内普遍具有的一类功能蛋白，该分子由若干亚基组成，主要功能是将生物膜一侧的H搬运到另一侧时推动其部分亚基运转，从而催化形成ATP。请回答下列问题： (1)该复合体的单体是_，合成场所是_。,解析由题意可知，ATP酶复合体是一类功能蛋白
8、，蛋白质的基本单位是氨基酸，合成场所是核糖体。,氨基酸,核糖体,(2)该复合体搬运H离子时是_(填“逆”或“顺”)浓度梯度的。叶绿体中ATP酶复合体最可能位于_上。,解析因为该过程是生成ATP，因此不可能是逆浓度梯度的主动运输，应该是顺浓度梯度的；叶绿体中形成ATP的场所是类囊体薄膜。,顺,类囊体薄膜,(3)ATP除了作为细胞生命活动的_物质外，高能磷酸键断裂后产生的AMP还可作为_过程的原料。,解析ATP除了作为细胞生命活动的直接能源物质外，高能磷酸键断裂后产生的AMP还可作为转录或RNA自我复制过程的原料。,直接能源,转录或RNA自我复制,02,酶的本质、作用及特性,知识自主梳理,1.酶的
9、作用 (1)酶的本质,蛋白质,RNA,氨基酸或核糖核苷酸,细胞核,生物催化作用,(2)酶的作用原理 表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。 表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。 酶降低的活化能是 段。 若将酶变为无机催化剂，则B点在纵轴上应向 移动。,AC,BC,AB,上,2.酶的特性 (1)高效性：酶的催化效率大约是 的1071013倍。 (2)专一性：每一种酶只能催化 化学反应。 (3)作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；_ 等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活； 条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。,无机催化剂,一种或一类,高温、过,酸、过碱,低温
10、,(1)控制变量：对照实验中，对照组和实验组只有一个因素(自变量)不同，其余因素(无关变量)要保持一致，从而保证实验结果(因变量)的不同是自变量引起的。(P79控制变量) (2)酶本质的探索历程(P81关于酶本质的探索) 巴斯德：酿酒中的发酵是由酵母细胞引起的。 李比希：引起发酵的是酵母细胞中的某种物质。 毕希纳：将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。 萨姆纳：提取到了第一种酶脲酶，并证明其是蛋白质。 切赫和奥特曼：发现少数RNA也具有生物催化功能。,教材拾遗,正误辨析,(1)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物() (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
11、应过程中所必需的活化能() (4)随着温度降低，酶促反应的活化能下降() (5)酶活性的发挥离不开其特定的结构() (6)蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类() (7)纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁() (8)同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同() (9)酶促反应速率与酶活性不同，温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性(),考向逐一突破,如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理 时间的关系，据图分析： (1)A、B两种酶的化学本质是否相同？,热点拓展,提示不相同。A酶活性不变，能抵抗该种蛋白酶的降解，
12、则化学本质不是蛋白质而是RNA；B酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则化学本质为蛋白质。,(2)B酶活性改变的原因是什么？,考向一酶的本质与特性的综合分析,提示B酶被降解的过程中其分子结构发生改变，从而使其活性丧失。,(3)欲让A、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种酶处理？,提示应选用RNA水解酶处理。,命题示例,5.(2019广东六校一模)下列有关酶的叙述，不正确的是 A.吞噬细胞的溶酶体中缺乏分解硅尘的酶 B.脲酶可与双缩脲试剂反应产生紫色络合物 C.溶菌酶能够溶解细菌中的各种成分，具有抗菌消炎的作用 D.基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状,解析吞噬细胞的溶酶体中缺乏分
13、解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺功能受损，A正确； 脲酶的化学本质是蛋白质，能够与双缩脲试剂反应产生紫色络合物，B正确； 细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，因此溶菌酶能够溶解大多数细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用，但酶具有专一性，不可能溶解各种成分，C错误； 基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状，D正确。,酶在生活中的实例 (1)人发烧时不想吃东西，原因是体温升高导致消化酶活性降低，食物在消化道中消化缓慢。 (2)唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，原因是唾液淀粉酶的最适pH为6.8，而胃液的pH为0.91.5
14、。 (3)胰岛素等蛋白质类或多肽类激素只能注射，不能口服，原因是口服会导致该类激素被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸而失效。固醇类激素(如性激素)和氨基酸衍生物类激素(如甲状腺激素)不会被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。,知识延伸,6.(2017全国，3)下列关于生物体中酶的叙述，正确的是 A.在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶 B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性 C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法 D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ,解析DNA主要在细胞核中合成，此外在线粒体和叶绿体中也能合成，因此细胞核、线粒体和叶绿体中都有参与DNA合成的酶，A项错误； 只
15、要给予适宜的温度、pH等条件，由活细胞产生的酶在生物体外也具有生物催化活性，B项错误； 盐析可使蛋白质在水溶液中的溶解度降低，但不影响蛋白质的活性，胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因此从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法，C项正确； 唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37 ，但是37 不是保存该酶的最适温度，酶应该在低温条件下保存，D项错误。,1.与酶有关的曲线分析 (1)酶高效性的曲线 与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 酶和无机催化剂一样，只能缩短到达化学平 衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。,考向二酶的相关曲线分析,重点剖析,(2)酶专一性的曲线 加入酶B的反应速率和无酶条件下的
16、反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。 加入酶A的反应速率比无酶条件下的反应速率明显加快，说明酶A对此反应有催化作用。,(3)影响酶活性因素的相关曲线 甲曲线分析： 在一定温度(pH) 范围内，随温度 (pH)的升高，酶 的催化作用增强， 超过最适温度(pH)，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，酶分子的结构未被破坏，温度升高可恢复活性。 乙曲线分析：纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反应速率越慢；图示pH7时，反应物剩余量最少，应为最适pH；反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。,(4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线 甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率先随底物浓度的增加而加快，当底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再加快。 乙图：在底物足量、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。,2.酶专一性的理论模型 (1)图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被A催化的物质。 (2)酶和被催化的反应物分子都有特定的、相契合的结构。,命题示例
