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*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,第,5,章 细胞能量供给和利用,第1页,复习向导,关键点探究,栏目导航,课前导学,试验平台,走近高考,第2页,复 习 向 导,考纲展示,高频考点,考纲解读,1.酶在代谢中作用(),知道酶概念、起源、化学本质,了解酶,作用及机理,2.ATP在能量代谢中作,用(),简述ATP结构和特点,结合详细生命活动,分析ATP起源、去路及ATP与ADP相互转,化关系,3,.,细胞呼吸,(,),阐述细胞呼吸类型和细胞呼吸过程,了解,细胞呼吸影响原因,探讨细胞呼吸原理在,实践中应用,4.光合作用基本过程(),说出众素种类和作用,了解人类对光合作,用认识过程,阐述光反应与暗反应中物,质和能量改变,第3页,5.影响光合作用速率环,境原因(),说出光合作用速率制约原因及提升植,物光合作用有效方法,会分析环境因,素对光合作用影响,6.探究影响酶活性原因,探究酶活性影响原因,掌握试验方法,并能对试验进行分析和评价,7.叶绿体色素提取和分离,掌握色素提取和分离原理和方法,并,会对试验中出现误差进行分析,8.探究酵母菌呼吸方式,了解试验目标和原理,掌握试验方法,并,用于其它类似问题探究,第4页,第,1,节降低化学反应活化能酶,第5页,基础梳理,一、酶在细胞代谢中作用,1.,细胞代谢,:,细胞中各种,化学反应,统称,是细胞生命活动基础。,2.,酶作用机理,(1),活化能,:,分子从,常态,转变为轻易发生化学反应,活跃,状态所需要能量。,(2),作用机理,:,降低化学反应,活化能,。,二、酶本质,1.,探索历程,第6页,第7页,2.,酶本质,:,酶是,活细胞,产生含有,催化,作用有机物,绝大多数是,蛋白质,少数是,RNA,。,【,思维激活,1】,活细胞内,酶合成场所在哪儿,?,提醒,:,主要在核糖体上,少数酶在细胞核、线粒体、叶绿体内转录形成。,三、酶特征,2.,专一性,:,每一个酶只能催化,一个或一类,化学反应。,3.,酶作用条件较温和,:,过酸、过碱或温度过高,都会使酶,空间结构,遭到破坏,使酶永久失活,;,而在低温下,酶活性,显著降低,但不会失活。,【,思维激活,2】,哪种酶能使脂肪酶水解,?,提醒,:,脂肪酶本质是蛋白质,因为酶具专一性,所以催化脂肪酶水解是蛋白酶。,第8页,知识导图,第9页,探究点 一,酶本质、作用及试验验证,问题引领:(1)怎样判定某种酶化学本质是蛋白质?,(2)怎样设计试验能证实酶具催化作用?,1.,酶本质及生理功效,化学本质,绝大多数是蛋白质,少数是,RNA,合成原料,氨基酸,核糖核苷酸,合成场所,核糖体,细胞核,(,真核生物,),起源,普通来说,活细胞都能产生酶,作用场所,细胞内、外或生物体外,均可,生理功效,生物催化作用,作用原理,降低化学反应活化能,要,点,探,究,第10页,2.,酶是蛋白质验证试验,(1),试验设计思绪,(2),试验结果分析,:,经过对照,试验组若出现紫色,证实待测酶液化学本质是蛋白,质,;,不出现紫色,则该酶液化学本质不是蛋白质。,(3),试验变量,:,自变量是待测酶液和已知蛋白液,因变量是是否有紫色反应。,3.,酶催化作用验证试验,(1),试验设计思绪,第11页,(2)试验结果分析:依据底物性质利用对应试剂检测底物是否被分解,而对照,组底物不被分解则证实酶含有催化作用。,(3)试验变量:自变量是对应酶液有没有,因变量是底物是否被分解。,酶与激素比较,酶,激素,起源,活细胞产生,专门内分泌腺或特定部,位细胞产生,化学本质,绝大多数是蛋白质,少数是,RNA,固醇类、多肽、蛋白质、,氨基酸衍生物等,生理功效,催化作用,调整作用,共性,在生物体内均属高效能物质,即含量少、作用大、生物代谢不可缺乏,第12页,【,例,1】(,上杭一中月考,),以下关于酶叙述中正确是,(,),A.,酶是由有分泌功效细胞产生而且能调整生物体生命活动,B.,活细胞都可产生酶,酶可在细胞外起作用,C.,酶都是在核糖体上合成,D.,全部酶与双缩脲试剂发生作用都可产生紫色反应,思维导引,:,酶化学本质及合成场所是,?,酶在生命活动中作用是,?,酶作用场全部哪些,?,解析,:,酶是活细胞产生,只起催化作用,不含有调整生物体生命活动作用,A,项错误,;,凡是活细胞都可产生酶,酶既可在细胞内起作用,也可在细胞外起作用,B,项正确,;,绝大多数酶是蛋白质,在核糖体上合成,少数酶是,RNA,由,DNA,转录形成,C,项错误,;,只有是蛋白质成份酶与双缩脲试剂作用才产生紫色反应,D,项错误。,答案,:B,。,第13页,探究点 二,酶作用特征及试验探究,问题引领:(1)怎样证实酶含有高效性?,(2)怎样设计试验来证实酶含有专一性?,1.酶高效性验证试验分析,(1)试验原理,2H,2,O,2,2H,2,O+O,2,比较,H,2,O,2,在常温、高温、过氧化氢酶、,Fe,3+,等不一样条件下气泡产生多少或卫生香燃烧猛烈程度,了解过氧化氢酶作用。,(2),试验过程变量及对照分析,自变量,2,号,:,90,水浴加热,3,号,:,加入,3.5%FeCl,3,溶液,2,滴,4,号,:,加入,20%,肝脏研磨液,2,滴,因变量,H2O2分解速度(用产生气泡数目多少表示),无关变量,加入H2O2量;试验室温度;FeCl3溶液和肝脏研磨液新鲜程度等,对照组,1,号试管,试验组,2,、,3,、,4,号试管,第14页,(3)试验结论,酶含有催化作用,同无机催化剂一样都可加紧化学反应速率。,酶含有高效性,与无机催化剂相比,酶催化效率更高。,2.酶专一性验证试验分析,(1)试验设计思绪,(2)结果分析:依据底物性质选取对应试剂检测,若试验组底物被分解,对照组底物,不被分解,则证实酶具专一性。,【例2】(天津宝坻区质检)以下相关酶特征试验设计中,最科学、严谨,一项是(),第15页,选项,试验目标,主要试验步骤,A,酶催化含有高效性,试验组:2 mL 3%H2O2+1 mL 过氧化氢酶,保温5 min,对照组:2 mL 3%H2O2+1 mL蒸馏水,保温5 min,B,酶催化含有专一性,试验组:2 mL,3%可溶性淀粉+1 mL新鲜唾液保温5 min,碘液检验,对照组:2 mL 3%,蔗糖+1 mL新鲜唾液保温:5 min碘液检验,C,探究酶作用适宜温度,5 mL 3%可溶性淀粉+2 mL新鲜唾液+碘液,每隔5分钟将溶液温度升高10,观察溶液,颜色改变,D,pH影响酶催化活性,向三支试管中依次各加入:2 mL 3%可溶性,淀粉、1 mL不一样pH缓冲溶液和1 mL新鲜唾,液,在适宜温度下保持5 min,斐林试剂检验,第16页,解析,:,酶催化含有高效性是指酶与无机催化剂相比较而言,用酶与蒸馏水作对照,只能证实酶含有催化作用,不能证实酶催化含有高效性,A,错误,;B,项,蔗糖不与碘液反应,不应该用碘液检测,应用斐林试剂检测是否有还原糖产生,B,错误,;C,项应设置多支试管,分别设置不一样温度条件进行比较,C,错误。,答案,:D,。,规律方法,与酶相关试验设计方法,(1),应遵照单一变量标准,同时还要设置对照试验。,(2),试验设计普通思绪,:,分析课题把握原理确认变量设置对照普通步骤。,其关键,:,试验变量怎样操纵、无关变量怎样控制、反应变量怎样检测。在此分析基础上,设计步骤、预测结果并得出结论。,探究点 三,与酶相关曲线分析,问题引领:(1)同种酶在不一样pH下,最适温度发生改变吗?,(2)你所知道影响酶促反应速率原因有哪些?,第17页,1.,与酶特征相关曲线,酶只能催化已存在化学反应,;,酶只能,缩短,到达化学平衡所需,时间,不改改变学反应平衡点。,2.,与酶活性相关曲线,(1),酶催化活性表示方法,:,单位时间内,底物降低许,或,产物生成量,。,(2),温度和,pH,对酶活性影响,第18页,(1),每一个酶都有一个最适温度和最适,pH,。低温及温度略高和,pH,略微偏高、偏低都可抑制酶活性,;,高温、过酸、过碱破坏酶分子结构,将使酶永久失活,而低温只是抑制酶活性,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。,(2),反应溶液,pH,改变不影响酶作用最适温度。,3.,其它原因影响酶促反应速率曲线,(1),底物浓度,第19页,酶量一定条件下,在,一定范围,内伴随底物浓度增加,反应速率也增加,但到达一定浓度后不再增加,原因是,受到酶数量和酶活性,限制。,(2),酶浓度,在底物充分、其它条件适宜且固定条件下,酶促反应速率与酶浓度成正比。,【,例,3】,甲图表示温度对淀粉酶活性影响,;,乙图是将一定量唾液淀粉酶和足量淀粉混合后麦芽糖积累量随温度改变情况。以下说法不正确是,(,),第20页,A.T,0,表示淀粉酶催化该反应最适温度,B.,图甲中,T,a,、,T,b,时淀粉酶催化效率都很低,但对酶活性影响却有本质区分,C.,图乙中,T,b,至,T,c,曲线表明随温度升高,麦芽糖积累量不再上升,酶活性已到达,最高,D.,图乙中,A,点对应温度为,T,0,思维导引,:,第21页,解析,:,图甲中,T,0,时淀粉酶活性最大,说明,T,0,是淀粉酶催化反应最适温度,A,项正确,;,低温,(T,a,),时酶活性降低,高温,(T,b,),时淀粉酶变性失活,B,项正确,;,图乙中麦芽糖积累量不再上升,说明温度过高酶已失活,C,项错误,;,图乙中,A,点斜率最大说明麦芽糖积累量增加最快,即酶活性最高,所以对应图甲,T,0,D,项正确。,答案,:C,。,规律方法,酶坐标曲线题解题方法,(1),熟记与酶相关几个曲线,据此准确识别题图,;(2),了解曲线纵、横坐标含义,;,(3),结合酶特征方面知识对曲线上主要点和段进行分析。,【,迁移应用,】(,安庆期末,),下面左图表示是,pH,对植物和人淀粉酶活性影响,;,右图表示是,3,种脱氢酶,(A,、,B,、,C),活性受温度影响情况。以下叙述正确是,(,B,),第22页,A.,从左图中能够知道,pH=6,时植物淀粉酶活性最高,B.,从右图中无法知道酶,C,最适温度,C.,从左图中能够知道若细胞由酸性变成碱性时,淀粉酶活性逐步升高,D.,从右图中能够知道酶活性温度范围最广酶是,B,解析,:,温度过高、过酸、过碱都能使酶彻底失活,且这种失活是不可逆转。从左图能够看出,植物淀粉酶最适,pH,在,5,和,6,之间,人淀粉酶最适,pH,在,6,和,7,之间。在右图中能够看出,酶活性温度范围最窄是酶,B,。酶,C,活性受温度影响曲线不完整,所以从右图中无法知道酶,C,最适温度。,第23页,试验,:,探究影响酶活性原因,试验基础,1.,试验原理,(1),环境中一些原因,如温度、,pH,、溶液浓度等对酶催化作用有一定影响。,(2),第24页,2.,试验流程,(1),温度对酶活性影响,序号,试验操作内容,试管,1,试管,2,试管,3,1,加等量可溶性淀粉溶液,2 mL,2 mL,2 mL,2,控制不一样温度条件,60,热水,(,5,分钟,),沸水,(,5,分钟,),冰块,(,5,分钟,),3,加等量,新鲜淀粉酶,溶液,1 mL,(,5,分钟,),1 mL,(,5,分钟,),1 mL,(,5,分钟,),4,加等量,碘液,1,滴,1,滴,1,滴,5,观察试验现象,不出现蓝色,(展现碘液颜色),蓝色,蓝色,(注:植物淀粉酶最适温度为55 65),第25页,(2)pH,对酶活性影响,序号,试验操作内容,试管,1,试管,2,试管,3,1,注入等量新,鲜肝脏研磨液,2,滴,2,滴,2,滴,2,注入等量不,同pH溶液,1 mL,蒸馏水,1 mL,NaOH,溶液,1 mL,盐酸,3,注入等量过,氧化氢溶液,2 mL,2 mL,2 mL,4,观察试验现象,气泡较多,气泡较少,或没有,气泡较少,或没有,5,将点燃卫生,香插入试管内,液面上方,燃烧猛烈,燃烧较弱,燃烧较弱,第26页,3.,试验结论,:,酶活性发挥需要,最适宜温度、,pH,;,温度过高或过低都影响酶活,性,;,过氧化氢酶在中性条件下活性最大。,方法透析,1.,变量概念,自变量,:,指试验中由试验者所操纵原因或条件,也称为试验变量。,因变量,:,指试验中因为试验变量而引发改变和结果。,无关变量,:,指试验中除试验变量以外影响试验结果原因或条件。,(,说明,:,自变量是原因,因变量是结果,二者含有因果关系,试验目标在于取得和解释这种前因后果。,),2.,本试验变量分析,自变量,因变量,无关变量,温度,淀粉分解速率,(,用相同时间内是否,出现蓝色及蓝色深浅表示,),淀粉和淀粉酶量、溶液,pH、反应时间等,pH,过氧化氢分解速率,(,用相同时间内,释放气泡数表示,),过氧化氢和肝脏研磨液量、反应,温度、反应时间等,第27页,3.,试验注意问题,(1),温度对酶活性影响,本试验不宜选取“过氧化氢酶催化,H,2,O,2,分解”,因为过氧化氢酶催化底物,H,2,O,2,在加热条件下分解也会加紧。,本试验不宜选取斐林试剂做判定试剂,因为斐林试剂与还原糖只有在加热条件下才有砖红色沉淀生成,而该试验需严格控制不一样温度。,本试验中第,1,、,2,步一定不能颠倒次序,不然会使试验失败,即先控制条件再混合。,(2)pH,对酶活性影响,本试验不宜选取“淀粉酶催化淀粉水解”,因为强酸也能催化淀粉水解,假如用淀粉酶来研究,pH,对酶活性影响,会造成无关变量对试验结果影响,试验结果不可信。,本试验应先将,H,2,O,2,酶和,H,2,O,2,分别调至不一样,pH,再混合,以确保反应一开始便到达预设,pH,。,第28页,命题设计,用,淀粉酶作试验材料,探索温度、,pH,、反应物浓度等对酶催化作用影响,试验,结果如图所表示,请依据图回答以下问题,:,(1),在探索温度对酶活性影响试验中,自变量是,除自变量和因变量外,还需要考虑,、,及,等原因。该试验需进行以下步骤,:,取,3,支试管,编号并注入,2 mL,淀粉溶液,;,向各试管注入,1 mL,淀粉酶溶液,;,向各试管滴,1,滴碘液,;,将,3,支试管分别放在,60,热水、沸水和冰块中维持温度,5 min;,观察试验现象。最合理试验次序应为,(,),A.B.,C.D.,第29页,(2),将装有酶和反应物甲、乙两试管分别放入冰水和,90,水浴锅中处理,10 min,后取出,加入碘液振荡后再转入,60,水浴锅中保温,5 min,两试管内溶液颜色改变分别为,:,甲,乙,。,(3),若用人唾液淀粉酶做试验,则图,A,中,a,点所对应温度应为,由此说明,。,(4),图,B,中,反应物到达某一浓度时,反应速度不再上升,其原因是,(5),图,C,曲线所表示酶活性与,pH,关系是,在该试验中用来检测试验结果试剂是,。,解析,:,探索温度对酶活性影响试验中,温度是自变量。底物浓度、,pH,、添加试剂量、酶浓度等是无关变量。做本类试验第一步应该先进行分组标号,所以先进行,其次应再进行,再进行、。这是为了先为酶反应营造不一样外界环境,不然会因为外界条件不确定,造成试验失败,碘液应在试验将要结束时加入,不然不能排除碘液对试验影响,最正确次序应为。因为低温只能暂时抑制酶,第30页,答案,:(1),温度,pH,酶浓度底物浓度,D,(2),溶液蓝色褪去溶液仍为蓝色,(3)37,不一样生物体中酶催化作用所需最适温度不一样,(4),受反应液中酶浓度限制,(5),在一定,pH,范围内,随,pH,增大,酶活性增强,反应速度加紧,超出最适,pH,随,pH,增大,酶活性下降斐林试剂,(,或用班氏试剂,不能用碘液,),活性,所以温度恢复后,酶活性恢复,分解淀粉,而高温可破坏酶空间结构,使酶发生不可逆转失活,即使温度恢复最适宜时,也不能催化淀粉分解。唾液淀粉酶、血液凝固酶等一系列人体内酶,最适温度应为人体体温,37,这表达了不一样酶所需最适温度是不一样。验证一系列,pH,对酶活性影响,主要检测不一样,pH,条件下淀粉分解多少,而碘液只能验证淀粉有没有,所以本试验不能选择碘液。,第31页,1.(,年海南高考,),关于酶叙述,正确是,(,C,),A.,酶提供了反应过程所必需活化能,B.,酶活性改变与酶所处环境改变无关,C.,酶结构改变可造成其活性部分或全部丧失,D.,酶分子在催化反应完成后马上被降解成氨基酸,解析,:,本题考查酶作用及特征。酶经过降低反应活化能加紧反应进行,但不为反应过程提供能量,A,错误。在酶促反应前后,酶数量和性质不变,D,错误。环境改变会引发酶活性改变,如高温、过酸、过碱条件下可使酶变性失活,故,B,错误、,C,正确。,2.(,年新课标全国高考,),甲、乙两种酶用同一个蛋白酶处理,酶活性与处理时间,关系如图所表示。以下分析错误是,(,B,),第32页,A.,甲酶能够抗该种蛋白酶降解,B.,甲酶不可能是含有催化功效,RNA,C.,乙酶化学本质为蛋白质,D.,乙酶活性改变是因为其分子结构改变,解析,:,由图能够看出,在蛋白酶作用下,甲酶活性没有改变,说明甲酶化学本质不是蛋白质,只能是,RNA;,乙酶活性逐步降低,说明该蛋白酶能使乙酶降解,则乙酶化学本质是蛋白质,;,蛋白酶催化水解肽键,破坏蛋白质分子结构。,第33页,3.(,年纲领全国高考,),某同学从温度为,55,65,泉水中筛选出能合成,脂肪酶细菌,并从该细菌中提取了脂肪酶。回答下列问题,:,(1),测定脂肪酶活性时,应选择,作为该酶作用物质,反应液中应加入,溶液以维持其酸碱度稳定。,(2),要判定该酶化学本质,可将该酶液与双缩脲试剂混合,若反应液呈紫色,则该酶化学本质为,。,(3),依据该细菌生活环境,简明写出测定该酶催化作用最适温度试验思绪。,解析,:(1),测定脂肪酶活性应选择脂肪作为该酶作用底物,反应液中应加入缓冲溶液以维持其酸碱度稳定。,(2),能与双缩脲试剂反应展现紫色,说明该酶化学本质为蛋白质。,(3),明确要求写出是“试验思绪”而不是试验步骤。主要描述自变量控制和操纵、因变量观察和检测。,答案,:(1),脂肪缓冲,(2),蛋白质,(3),在一定温度范围,(,包含,55,65,),内设置温度梯度,分别测定酶活性,若所测得数据出现峰值,则峰值所对应温度即为该酶催化最适温度。不然,扩大温度范围继续试验,直到出现峰值。,第34页,
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