细胞的能量利用和供应新人教版.pptx

本章包括本章包括4节：第：第1节降低化学反降低化学反应活化能的活化能的酶、第、第2节细胞的能量胞的能量“通通货”ATP、第、第3节ATP的主的主要来源要来源细胞呼吸胞呼吸、第、第4节能量之源能量之源光与光合光与光合作用作用。第第1节内容不是很多，主要包括内容不是很多，主要包括酶的本的本质、特性及作用和、特性及作用和酶特性特性实验分析、分析、设计，但在高考，但在高考试题中中频繁出繁出现。第第2节主要包括主要包括ATP的的结构与构与转化以及在化以及在细胞内胞内稳定能定能量供量供应系系统中的作用，中的作用，经常与光合作用、常与光合作用、细胞呼吸等胞呼吸等知知识联系起来作系起来作为能量代能量代谢的基的基础间接考接考查。细胞呼吸是高中生物的基胞呼吸是高中生物的基础内容，在命内容，在命题角度上常常和角度上常常和光合作用光合作用结合考合考查。主要包括有氧呼吸和无氧呼吸的。主要包括有氧呼吸和无氧呼吸的异同，以及异同，以及细胞呼吸原理在生胞呼吸原理在生产和生活中的和生活中的应用。用。“探究酵母菌的呼吸方式探究酵母菌的呼吸方式”考点主要包括酵母菌的呼吸考点主要包括酵母菌的呼吸特点和酵母菌呼吸方式探究特点和酵母菌呼吸方式探究实验中有氧与无氧条件的中有氧与无氧条件的控制方法。控制方法。光合作用是高考的重点、光合作用是高考的重点、热点，也是教材中的点，也是教材中的难点之一，点之一，是高考必考的内容之一。光合作用和是高考必考的内容之一。光合作用和细胞呼吸是最基胞呼吸是最基本的能量代本的能量代谢，是生物体，是生物体进行各行各项生命活生命活动的能量基的能量基础，该专题高考考点主要分布在光合作用高考考点主要分布在光合作用细胞呼吸的胞呼吸的过程以及二者之程以及二者之间的的联系、系、细胞呼吸和光合作用的影胞呼吸和光合作用的影响因素的分析及相关响因素的分析及相关实验的分析与的分析与设计。从近几年新从近几年新课标地区生物地区生物试题看，知看，知识点主要分布及命点主要分布及命题趋势表表现以下几个方面：以下几个方面：1以以图表的形式表的形式联系生系生产生活生活实际综合考合考查酶的特性的特性实验分析和影响分析和影响酶的活性的曲的活性的曲线分析分析较多，如多，如2010上海上海生物生物17、22,2009宁夏、广宁夏、广东等都等都对这方面方面进行考行考查。2ATP知知识点命点命题角度始角度始终和和细胞内的能量供胞内的能量供应系系统结合，有关合，有关产生和消耗生和消耗ATP的生理的生理过程程总结是近几年的是近几年的知知识热点。点。3细胞呼吸和光合作用内容是胞呼吸和光合作用内容是综合性合性试题的命的命题材料，材料，命命题多以光合作用与多以光合作用与细胞呼吸的关系胞呼吸的关系为例，考例，考查两两项生理作用的生理作用的过程、程、产物、影响因素及彼此的制物、影响因素及彼此的制约关系，关系，通通过实验数据、数据、图表及条件表及条件变化，考化，考查分析分析现象抓住象抓住本本质的能力。从的能力。从总体体趋势上上说，注重了，注重了实验推理能力推理能力的考的考查，以，以实验数据、数据、图表等形式表等形式综合考合考查辩证思思维能力、分析能力、分析说明能力以及明能力以及图文文转化等多化等多项能力。能力。1酶的特性及影响的特性及影响酶活性的因素活性的因素通通过与无机催化与无机催化剂对比，理解比，理解酶的特性。以曲的特性。以曲线形式表形式表示示环境因素境因素对酶活性的影响。活性的影响。2光合作用与光合作用与细胞呼吸胞呼吸(1)运用运用图文文结合法使光合作用与合法使光合作用与细胞呼吸的胞呼吸的场所、物所、物质变化的关系形象化、直化的关系形象化、直观化，便于理解和化，便于理解和记忆。(2)以以图表、曲表、曲线形式表示形式表示环境因素境因素对光合作用和光合作用和细胞呼胞呼吸的影响，吸的影响，强化坐化坐标曲曲线的分析，关注曲的分析，关注曲线特殊点和特殊点和线段的意段的意义，掌握分析曲，掌握分析曲线的的规律方法。律方法。(3)归纳有关光合作用和有关光合作用和细胞呼吸的胞呼吸的实验设计的的规律律方法，注重方法，注重实验过程中程中实验变量的确定与控制，量的确定与控制，以及以及实验预测、推断及相关、推断及相关结论分析。分析。项目项目内容内容要要求求考点考点酶在代谢中的作用酶在代谢中的作用ATP在能量代谢中的在能量代谢中的作用作用重难点重难点1.酶的发现、概念及酶的特性和作用酶的发现、概念及酶的特性和作用2.ATP的结构、生理功能及的结构、生理功能及ATP与与ADP相互转相互转化关系和化关系和ATP形成途径形成途径题型题型年份及考卷年份及考卷考点考点选择题选择题2010上海、上海、2009年广东、宁夏卷年广东、宁夏卷酶的本质、作用、特性酶的本质、作用、特性2010上海、广东上海、广东ATP的化学组成、作用的化学组成、作用及及ATP与与ADP的相互转的相互转化化非选非选择题择题2010年上海、广东年上海、广东2009年江苏、年江苏、全国全国卷卷酶的作用及特性酶的作用及特性1(2010上海高考上海高考)下下图表示生物体内的某化学反表示生物体内的某化学反应，下，下列有关列有关该反反应的叙述中的叙述中错误的是的是()A需要解旋需要解旋酶B属于水解反属于水解反应C会有能量会有能量变化化D反反应速度与温度有关速度与温度有关答案答案A解析解析分析图示可知：该图表示的是生物体内二肽的水分析图示可知：该图表示的是生物体内二肽的水解过程；需酶的催化，所以反应速度与温度有关；该解过程；需酶的催化，所以反应速度与温度有关；该过程发生在生物体内，故该蛋白质被水解时需消耗能过程发生在生物体内，故该蛋白质被水解时需消耗能量。而解旋酶催化的是量。而解旋酶催化的是DNA分子解旋的过程。分子解旋的过程。2(2010上海高考上海高考)下列有关人体中下列有关人体中酶和激素的叙述正确和激素的叙述正确的是的是()A酶和激素都是蛋白和激素都是蛋白质B酶和激素都与物和激素都与物质和能量代和能量代谢有关有关C酶和激素都由内分泌和激素都由内分泌细胞分泌胞分泌D酶和激素都要和激素都要释放到血液中才能放到血液中才能发挥作用作用答案答案B解析解析酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物(多多数是蛋白质，少数是数是蛋白质，少数是RNA)。大部分酶在细胞内发挥催。大部分酶在细胞内发挥催化作用化作用(消化酶需分泌到消化道内消化酶需分泌到消化道内)。激素是由内分泌细。激素是由内分泌细胞分泌的，产生后释放到血液中，进而运输到靶细胞胞分泌的，产生后释放到血液中，进而运输到靶细胞或靶器官发挥调节作用。激素不全是蛋白质。酶直接或靶器官发挥调节作用。激素不全是蛋白质。酶直接催化物质与能量代谢过程；而激素对物质和能量代谢催化物质与能量代谢过程；而激素对物质和能量代谢过程有调节作用。过程有调节作用。3(2010上海高考上海高考)下下图表示表示细胞中某条生化反胞中某条生化反应链，图中中E1E5代表不同的代表不同的酶，AE代表不同的化合物。据代表不同的化合物。据图判断下列叙述中正确的是判断下列叙述中正确的是()A若若E1催化的反催化的反应被抑制，被抑制，则A的消耗速度加快的消耗速度加快B若若E5催化的反催化的反应被抑制，被抑制，则B积累到累到较高水平高水平C若若E3的催化速度比的催化速度比E4快，快，则D的的产量比量比E多多D若若E1的催化速度比的催化速度比E5快，快，则B的的产量比量比A多多答案答案C解析解析据题干信息，可以看出：若据题干信息，可以看出：若E1催化的反应被抑制，催化的反应被抑制，则则A转化为转化为B的速度将会减慢，故的速度将会减慢，故A选项错误；虽选项错误；虽E5催催化的反应被抑制，但由于化的反应被抑制，但由于B还能继续转化为还能继续转化为C，故，故B的的积累并没有达到较高水平，所以积累并没有达到较高水平，所以B选项错误；若选项错误；若E3的催的催化速度比化速度比E4快，则快，则C更多地转化为更多地转化为D，D的产量比的产量比E多，多，故故C选项正确；若选项正确；若E1催化速度比催化速度比E5快，则快，则A更多转化为更多转化为B，但又由于，但又由于B还会转化为还会转化为C，故，故B的产量不一定比的产量不一定比A多，多，所以所以D选项错误。选项错误。4(2009广广东高考高考)正常精正常精细胞形成精子的胞形成精子的过程中，程中，细胞的很多胞的很多结构退化消失，但保留了大量构退化消失，但保留了大量线粒粒体，因体，因为线粒体可以合成精子运粒体可以合成精子运动所需的所需的()A乙醇乙醇BATPC胰胰岛素素 D淀粉淀粉答案答案B解析解析ATP是生命活动的直接能源物质。是生命活动的直接能源物质。自主梳理自主梳理一、酶在细胞代谢中的作用一、酶在细胞代谢中的作用1细胞代胞代谢：细胞中每胞中每时每刻都每刻都进行行着着许多多，是，是细胞胞的基的基础。2酶的作用：通的作用：通过“比比较过氧化氧化氢在在不同条件下的分解不同条件下的分解”实验，可以，可以说明明酶在在细胞代胞代谢中具有中具有 作用，同作用，同时证明，与明，与相比，相比，酶具有具有 的特性。的特性。化学反应化学反应生命活动生命活动催化催化无机催化剂无机催化剂高效性高效性3酶的作用机理的作用机理(1)活化能：分子从活化能：分子从转变为容易容易发生生化学反化学反应的的 状状态所需的能量。所需的能量。(2)催化催化剂的作用：提高反的作用：提高反应速率，促速率，促进 的的进行。行。(3)作用机理：降低化学反作用机理：降低化学反应的的。与无机催。与无机催化化剂相比，相比，酶降低降低 的作用更的作用更显著。著。常态常态活跃活跃化学反应化学反应活化能活化能活化能活化能二、酶的本质二、酶的本质1酶本质的探索过程酶本质的探索过程(1)巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。关。(2)争论争论巴斯德巴斯德(法国法国)1857年提出：只有年提出：只有 参与才能进行发参与才能进行发酵。酵。李比希李比希(德国德国)认为：酵母细胞死亡裂解后释放出认为：酵母细胞死亡裂解后释放出，引起发酵。，引起发酵。(3)比希纳比希纳(德国德国)：获得不含酵母细胞的提取液，但：获得不含酵母细胞的提取液，但未能分离鉴定出酶。未能分离鉴定出酶。酵母细胞酵母细胞某些物质某些物质(4)萨姆姆纳(美国美国)：1926年用丙年用丙酮提取出了刀豆种提取出了刀豆种子中的子中的 ，并，并证明了明了脲酶是是。(5)酶的本的本质：酶是是 产生的具有催化功能的生的具有催化功能的有机物，其有机物，其绝大多数大多数酶是是 ，少数，少数酶是是。互动探究互动探究1.酶在化学反应中，能不能增加生成酶在化学反应中，能不能增加生成物的量？物的量？提示提示不能。不能。酶只是降低活化能，加快反只是降低活化能，加快反应速度，速度，缩短达到平衡的短达到平衡的时间，但不会使生成物的量增，但不会使生成物的量增加。加。脲酶脲酶蛋白质蛋白质活细胞活细胞蛋白质蛋白质RNA2酶的组成成分中可能含有哪一种糖？该糖主要存在于酶的组成成分中可能含有哪一种糖？该糖主要存在于细胞核中，还是细胞质中？细胞核中，还是细胞质中？提示提示核糖。主要存在于核糖。主要存在于细胞胞质中。中。要点归纳要点归纳一、酶的本质及实验验证一、酶的本质及实验验证酶的本的本质及作用及作用酶是活是活细胞胞产生的具有催化功能的有机物，其中生的具有催化功能的有机物，其中绝大多大多数数酶是蛋白是蛋白质，少数，少数酶是是RNA。在。在细胞代胞代谢中具有催中具有催化作用，具体化作用，具体见下表：下表：化学本质化学本质绝大多数是蛋白质绝大多数是蛋白质少数是少数是RNA合成原料合成原料氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸合成场所合成场所核糖体核糖体细胞核细胞核(真核生物真核生物)来源来源一般来说，活细胞都产生酶一般来说，活细胞都产生酶生理功能生理功能生物催化作用生物催化作用作用原理作用原理降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能2验证实验设计及及现象分析象分析试管号试管号3%过氧化过氧化氢量氢量探究变量探究变量点燃的卫生点燃的卫生香检测香检测结果分析结果分析实验处理实验处理H2O2分解分解速度速度(气泡气泡多少多少)12 mL无助燃性无助燃性H2O2自然分解缓自然分解缓慢慢22 mL90水浴加热水浴加热很少很少有助燃性有助燃性加热能促进加热能促进H2O2分解分解32 mL滴加滴加3.5%FeCl32滴滴较多较多助燃性较强助燃性较强Fe3能催化能催化H2O2分解分解42 mL滴加滴加20%肝脏研肝脏研磨液磨液2滴滴很多很多助燃性更强助燃性更强过氧化氢酶有催过氧化氢酶有催化化H2O2分解分解的作用，且的作用，且效率高效率高3.实验过程的程的变量及量及对照分析照分析自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量对照对照组组实验实验组组2号：号：90水水浴加热浴加热3号：加入号：加入3.5%FeCl3溶液溶液2滴滴4号：加入号：加入20%肝脏研肝脏研磨液磨液2滴滴H2O2分解分解速率用产速率用产生气泡的生气泡的数目多少数目多少表示表示加入加入H2O2的量；的量；实验室的温度；实验室的温度；FeCl3和肝脏研和肝脏研磨液的新鲜程磨液的新鲜程度度1号号试管试管2、3、4号试号试管管4.实验结论(1)酶具有催化作用，同无机催化具有催化作用，同无机催化剂一一样都可加快都可加快化学反化学反应速率。速率。(2)酶具有高效性，与无机催化具有高效性，与无机催化剂相比，相比，酶的催化的催化效率更高。效率更高。酶的催化效率大的催化效率大约是无机催化是无机催化剂的的1071013倍。倍。5表示表示酶高效性的曲高效性的曲线(1)催化催化剂可加快化学反可加快化学反应速率，与无机催化速率，与无机催化剂相比，相比，酶的催化效率更高。的催化效率更高。(2)酶只能只能缩短达到化学平衡所需短达到化学平衡所需时间，不改，不改变化学反化学反应的平衡点。的平衡点。(3)酶只能催化已存在的化学反只能催化已存在的化学反应。感悟拓展感悟拓展1酶仅能改能改变反反应的速率，并不能改的速率，并不能改变化学反化学反应的平衡的平衡点，且性点，且性质在化学反在化学反应前后不前后不变。凡是活。凡是活细胞都能胞都能够产生生酶，这是是细胞代胞代谢所必需的。所必需的。2实验的注意事的注意事项：点燃点燃卫生香的生香的时间一般一般为实验(加入加入试剂)后的后的23 min，这一一时间要因气温和要因气温和试剂的新的新鲜程度程度而定，不可千篇一律。而定，不可千篇一律。本本实验成功的关成功的关键是是实验用的肝用的肝脏要新要新鲜，肝，肝脏必必须进行研磨，使行研磨，使过氧化氧化氢酶释放出来。放出来。H2O2有腐有腐蚀性，不要使其接触皮肤。性，不要使其接触皮肤。卫生香不要插到气泡中，以免生香不要插到气泡中，以免卫生香因潮湿而生香因潮湿而熄熄灭。典例导悟典例导悟1对盛有过氧化氢的试管加热和加入催化剂，对盛有过氧化氢的试管加热和加入催化剂，都能够促进其分解，下列相关的叙述正确都能够促进其分解，下列相关的叙述正确的是的是()A二者的基本原理是不同的二者的基本原理是不同的B前者是使过氧化氢分子的能量提高，而前者是使过氧化氢分子的能量提高，而后者不影响过氧化氢分子的能量后者不影响过氧化氢分子的能量C二者都可以降低过氧化氢分子的活化能二者都可以降低过氧化氢分子的活化能D酶和酶和Fe3的作用原理是不同的的作用原理是不同的解析解析加热主要是使过氧化氢分子的能量提高，加热主要是使过氧化氢分子的能量提高，达到活化能，使反应进行；催化剂是降低过氧达到活化能，使反应进行；催化剂是降低过氧化氢分子的活化能，使分子原来具有的能量达化氢分子的活化能，使分子原来具有的能量达到活化能，从而能够发生反应，二者的基本原到活化能，从而能够发生反应，二者的基本原理是不同的；酶和理是不同的；酶和Fe3都是催化剂，它们的作都是催化剂，它们的作用原理是相同的，只是效率不同。用原理是相同的，只是效率不同。答案答案A向向过氧化氧化氢溶液中投入哪种猪肝能溶液中投入哪种猪肝能产生大量气泡生大量气泡()A冰冰冻猪肝猪肝 B煮熟猪肝煮熟猪肝C新新鲜猪肝猪肝 D醋醋渍猪肝猪肝答案答案C解析解析新鲜猪肝组织中酶数量多，且活性高。新鲜猪肝组织中酶数量多，且活性高。自主梳理自主梳理1高效性：高效性：酶的催化效率大的催化效率大约是无机催化是无机催化剂的的倍。倍。2专一性：每一种一性：每一种酶只能催化只能催化 化学反化学反应。3酶的作用条件的作用条件较温和：温和：酶所催化的化学反所催化的化学反应一一般是在般是在 的条件下的条件下进行的，行的，过酸、酸、过碱或温度碱或温度过高，都会使高，都会使酶的的遭到破坏，使遭到破坏，使酶永久失活；而在低温下，永久失活；而在低温下，酶的活性的活性，但不，但不会失活会失活。1071013一种或一类一种或一类比较温和比较温和空间结构空间结构明显降低明显降低互动探究互动探究胃蛋白酶在肠道内还会有作用胃蛋白酶在肠道内还会有作用吗？吗？提示提示不会。人体内胃蛋白不会。人体内胃蛋白酶的最适的最适pH在在2.0左右，但它流入左右，但它流入肠道后会自道后会自动丧失其功失其功能，因能，因为肠道内的道内的pH为碱性。碱性。要点归纳要点归纳一、酶的专一性的验证实验分析一、酶的专一性的验证实验分析1实验原理实验原理(2)用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定。用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定。根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索酶的专一性。催化作用，从而探索酶的专一性。2实验程序程序序号序号项目项目试管试管121注入可溶性淀粉注入可溶性淀粉2 mL无无2注入蔗糖溶液注入蔗糖溶液无无2 mL3注入新鲜淀粉酶溶液注入新鲜淀粉酶溶液2 mL振荡振荡2 mL振荡振荡450温水保温温水保温3 min3 min5加斐林试剂加斐林试剂1 mL振荡振荡1 mL振荡振荡6将试管下部放入将试管下部放入60热水中热水中2 min2 min7观察实验结果观察实验结果有砖红色沉淀有砖红色沉淀无砖红色沉淀无砖红色沉淀结论结论淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解3.表示表示酶专一性的曲一性的曲线(1)在在A反反应物中加入物中加入酶A，反，反应速率速率较未加未加酶时明明显加快，加快，说明明酶A催化底物催化底物A参加参加反反应。(2)在在A反反应物中加入物中加入酶B，反，反应速率和未加速率和未加酶时相同，相同，说明明酶B不催化底物不催化底物A参加反参加反应。(4)实验的的变量分析量分析自变自变量量因变量因变量无关变量无关变量温度温度淀粉分解量的多淀粉分解量的多少少(用是否出现蓝用是否出现蓝色及蓝色深浅表色及蓝色深浅表示示)淀粉和淀粉酶的量、淀粉和淀粉酶的量、溶液的溶液的pH、反应时、反应时间等间等(2)实验设计程序程序取取n支支试管管分分别加入等量的加入等量的质量分数量分数为3%的的过氧化氧化氢溶液溶液用用盐酸或酸或NaOH溶液溶液调整出不同整出不同的的pH(如如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)分分别滴加等量的同种新滴加等量的同种新鲜的的质量分数量分数为20%的肝的肝脏研磨液研磨液用点燃但无火焰的用点燃但无火焰的卫生香生香来来检验氧气的生成情况。氧气的生成情况。3影响影响酶活性的曲活性的曲线(1)在一定温度范在一定温度范围内，随温度的升高，内，随温度的升高，酶的催化的催化作用增作用增强，超，超过这一范一范围酶催化作用将减弱。催化作用将减弱。(2)在最适在最适pH时，酶的催化作用最的催化作用最强，高于或低于，高于或低于最适最适pH，酶的催化作用都将减弱。的催化作用都将减弱。(3)过酸、酸、过碱、高温都会使碱、高温都会使酶失活，而低温只是失活，而低温只是抑制抑制酶的活性，的活性，酶分子分子结构未被破坏，温度升构未被破坏，温度升高可恢复活性。高可恢复活性。(4)反反应溶液溶液pH的的变化不影响化不影响酶作用的最适温度。作用的最适温度。感悟拓展感悟拓展1酶的的专一性一性实验证明明酶的的专一性一性实验中，既可以用不同的底物中，既可以用不同的底物作自作自变量，也可以用不同的量，也可以用不同的酶作自作自变量量(底物相底物相同同)。实验所用淀粉所用淀粉酶的来源不同，的来源不同，则所需控制的温所需控制的温度也不同，若来源于植物，其最适温度度也不同，若来源于植物，其最适温度为4050；若来自人体，；若来自人体，则最适温度最适温度为37左右。左右。2影响影响酶的活性的条件的活性的条件实验本本实验不宜不宜选用斐林用斐林试剂，因，因为斐林斐林试剂与与还原糖只有在加原糖只有在加热的条件下才有的条件下才有砖红色沉淀生成，色沉淀生成，而而该实验需需严格控制不同的温度。格控制不同的温度。本本实验不宜不宜选用用过氧化氧化氢酶催化催化H2O2分解，因分解，因为过氧化氧化氢催化的底物催化的底物过氧化氧化氢在加在加热的条件的条件下分解也会加快。下分解也会加快。3底物底物浓度和度和酶浓度度对酶促反促反应的影响的影响(1)在其他条件适宜、在其他条件适宜、酶量一定的条件下。量一定的条件下。酶促反促反应速率速率随底物随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定度增加而加快，但当底物达到一定浓度后。度后。受受酶数量和数量和酶活性限制，活性限制，酶促反促反应速率不再增加。速率不再增加。(2)在底物充足，其他条件适宜的条件下，在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反促反应速率速率与与酶浓度成正比。度成正比。典例导悟典例导悟2取经过编号的取经过编号的5支试管分别加入支试管分别加入2 mL0.5 mol/L的过氧化的过氧化氢溶液进行如下试验，根据实验内容，下列说法正确氢溶液进行如下试验，根据实验内容，下列说法正确的是的是()试管试管编号编号12345 加入加入 物质物质适量唾适量唾液液锈铁钉锈铁钉生土豆生土豆块块熟土豆熟土豆块块生土豆块生土豆块稀盐酸稀盐酸 实验实验 结果结果几乎无几乎无气泡气泡少量气少量气泡泡大量气大量气泡泡几乎无几乎无气泡气泡几乎无气泡几乎无气泡A.说明明酶具有高效性的是具有高效性的是3号和号和4号号试管管B1号和号和3号号对照不能照不能说明明酶有有专一性一性C3号和号和5号号对照可以照可以说明明酶的活性受的活性受pH的影响的影响D实验中不能体中不能体现酶的活性与温度之的活性与温度之间的关系的关系解析解析通过分析，通过分析，2号和号和3号试管能说明酶有高效性；号试管能说明酶有高效性；1号号和和3号试管进行对照，过氧化氢酶能催化过氧化氢的分号试管进行对照，过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解，而唾液淀粉酶不能催化该反应，说明了酶具有专解，而唾液淀粉酶不能催化该反应，说明了酶具有专一性；一性；3号和号和4号试管对照说明了酶的活性与温度有关。号试管对照说明了酶的活性与温度有关。答案答案C酶的催化能力与温度有关。下列曲的催化能力与温度有关。下列曲线中最可能是中最可能是酶催化反催化反应的的图是是()答案答案B解析解析酶的化学本质是蛋白质，温度、酸碱度等酶的化学本质是蛋白质，温度、酸碱度等因素都会对酶的空间结构和化学结构产生影响，因素都会对酶的空间结构和化学结构产生影响，甚至是破坏性的影响。在一定温度范围内，酶甚至是破坏性的影响。在一定温度范围内，酶的催化活性会随温度的升高而增强，某一温度的催化活性会随温度的升高而增强，某一温度是酶的最适温度时，酶的催化活性最强。当温是酶的最适温度时，酶的催化活性最强。当温度超过最适温度以后，随着温度的升高，酶的度超过最适温度以后，随着温度的升高，酶的催化活性将逐渐下降。催化活性将逐渐下降。自主梳理自主梳理一、一、ATP的结构和功能的结构和功能1结构：构：ATP是是 的英文名称的英文名称缩写，其写，其结构构简式是式是，一个，一个ATP分子中分子中含有一个腺苷，三个含有一个腺苷，三个 ，两个，两个 ，ATP分子中大量的化学能分子中大量的化学能储存在存在 中。中。2功能：功能：ATP是是细胞内的一种胞内的一种化合物，直化合物，直接接给细胞生命活胞生命活动提供能量提供能量。三磷酸腺苷三磷酸腺苷APPP磷酸基团磷酸基团高能磷酸键高能磷酸键高能磷酸键高能磷酸键高能磷酸高能磷酸二、二、ATP与与ADP的相互转化的相互转化1ATP水解：在有关水解：在有关酶的催化作用下，的催化作用下，ATP分子分子中中 的的 很容易水解，并很容易水解，并释放能量。放能量。2ATP形成：在有关形成：在有关酶的催化作用下，的催化作用下，ADP可以可以接受能量，同接受能量，同时与一个与一个结合，重新形成合，重新形成ATP。3ATP形成的能量来源形成的能量来源(1)对于于动物、人、真菌和大多物、人、真菌和大多细菌来菌来说，均来自，均来自于于，对于于绿色色细胞来胞来说，则来自于来自于。远离腺苷远离腺苷(A)高能磷酸键高能磷酸键游离的磷酸游离的磷酸(Pi)细胞呼吸细胞呼吸细胞呼吸和光合作用细胞呼吸和光合作用(2)细胞内胞内ATP与与ADP相互相互转化的能量供化的能量供应机制，机制，是是 的共性。的共性。三、三、ATP的利用的利用1ATP可用于可用于细胞的主胞的主动运运输、生物、生物发电和和发光、光、肌肉收肌肉收缩、大、大脑思考等。思考等。2细胞内的胞内的 反反应总是与是与ATP 的反的反应相相联系，放能反系，放能反应总是与是与ATP的的相相联系。系。能量通能量通过ATP分子在吸能反分子在吸能反应和放能反和放能反应之之间循循环流通。因此，可以形象地把流通。因此，可以形象地把ATP比比喻成成细胞内流通的胞内流通的。生物界生物界吸能吸能合成合成水解水解能量能量“通货通货”互动探究互动探究1.ATP分子中去掉两个磷酸基团后形成的物分子中去掉两个磷酸基团后形成的物质是什么？是组成哪种化合物的基本单位之一？质是什么？是组成哪种化合物的基本单位之一？提示提示腺嘌呤核糖核苷酸；腺嘌呤核糖核苷酸；RNA。2ATP与与ADP相互转化的反应是可逆反应吗？为什么？相互转化的反应是可逆反应吗？为什么？提示提示不是可逆反不是可逆反应。可逆反。可逆反应是指正逆反是指正逆反应都能在同都能在同一条件下一条件下进行。而行。而ATP和和ADP的相互的相互转化反化反应进行的行的反反应条件、条件、场所、能量来源和用途不同。所、能量来源和用途不同。要点归纳要点归纳1ATP的形成途径的形成途径2ATP与与ADP的相互的相互转化化ATP的合成的合成ATP的水解的水解反应式反应式ADPPi能量能量ATPATP ADPPi能量能量所需酶所需酶ATP合成酶合成酶ATP水解酶水解酶能量来源能量来源光能光能(光合作用光合作用)，化学能，化学能(细胞呼吸细胞呼吸)储存在高能磷酸键中储存在高能磷酸键中的能量的能量能量去路能量去路储存于形成的高能磷酸键储存于形成的高能磷酸键中中用于各项生命活动用于各项生命活动反应场所反应场所细胞质基质、线粒体、叶细胞质基质、线粒体、叶绿体绿体生物体的需能部位生物体的需能部位由上表可看出：由上表可看出：ATP和和ADP的相互的相互转化化过程中，反程中，反应类型、反型、反应所需所需酶以及能量的来源、去路和反以及能量的来源、去路和反应场所都所都不完全相同，因此不完全相同，因此ATP和和ADP的相互的相互转化不是可逆反化不是可逆反应。但物。但物质是可循是可循环利用的。利用的。感悟拓展感悟拓展高等植物不同部位的高等植物不同部位的细胞胞结构基本相同，分析其构基本相同，分析其产生生ATP过程的差异主要有以下几点：程的差异主要有以下几点：(1)含有叶含有叶绿体的体的细胞可通胞可通过光合作用、光合作用、细胞呼吸胞呼吸产生生ATP。但是，在无光的条件下，只能通。但是，在无光的条件下，只能通过细胞呼吸胞呼吸产生生ATP。(2)不含叶不含叶绿体的体的细胞通胞通过细胞呼吸胞呼吸产生生ATP。在氧气充足在氧气充足时通通过有氧呼吸；在氧气相有氧呼吸；在氧气相对不足不足时，有氧呼吸和无氧呼吸同，有氧呼吸和无氧呼吸同时进行；行；在无氧在无氧时，暂时通通过无氧呼吸无氧呼吸产生生ATP，长时间无氧呼吸，将无氧呼吸，将产生大量的酒精或乳生大量的酒精或乳酸，使酸，使细胞中毒死亡。胞中毒死亡。典例导悟典例导悟3在绿色植物生命活动中关于在绿色植物生命活动中关于ATP的叙述，错误的的叙述，错误的是是()AATP中含有中含有C、H、O、N、P元素元素B活细胞中活细胞中ATP与与ADP之间的转化时刻发生之间的转化时刻发生CATP是生物体进行所有生命活动的能源是生物体进行所有生命活动的能源D动物形成动物形成ATP的途径主要是细胞呼吸的途径主要是细胞呼吸解析解析并非所有生命活动都消耗能量，如自由扩并非所有生命活动都消耗能量，如自由扩散和协助扩散以及散和协助扩散以及CO2的固定都不消耗能量，的固定都不消耗能量，不需不需ATP供能。供能。答案答案CATP转化化为ADP可表示如下，式中可表示如下，式中X代表代表()AH2O BHCP DPi答案答案D解析解析ATP水解生成水解生成ADP和磷酸和磷酸(Pi)并释放能量。并释放能量。命题热点命题热点1关于实验设计的考查关于实验设计的考查实验设计的关的关键找准找准变量量根据根据实验目的和要求，首先确定好四个目的和要求，首先确定好四个变量即自量即自变量、因量、因变量、量、无关无关变量和量和额外外变量四者之量四者之间的关系。的关系。变量，亦称因子，指量，亦称因子，指实验操操纵控制的特定因素或条件。按性控制的特定因素或条件。按性质不不同，通常有以下两同，通常有以下两类共共4种种变量：量：(1)实验变量与反量与反应变量。量。实验变量，亦称自量，亦称自变量，指量，指实验中由中由实验者所操者所操纵、给定的因素或条件。反定的因素或条件。反应变量，亦称因量，亦称因变量或量或应变量，指量，指实验中由于中由于实验变量而引起的量而引起的变化和化和结果。通常，果。通常，实验变量是原因，反量是原因，反应变量是量是结果，二者具有因果关系。果，二者具有因果关系。实验的的目的即在于解目的即在于解释这种前因后果。种前因后果。例如，在例如，在“唾液淀粉唾液淀粉酶水解淀粉水解淀粉”的的实验中，所中，所给定的定的低温低温(冰冰块)、适温、适温(37)、高温、高温(沸水浴沸水浴)就是就是实验变量。量。而由于低温、适温、高温条件而由于低温、适温、高温条件变化，唾液淀粉化，唾液淀粉酶水解水解淀粉的反淀粉的反应也随之也随之变化，化，这就是反就是反应变量，量，该实验即即在于捕在于捕获解解释温度温度变化化(实验变量量)与与酶的活性的活性(反反应变量量)的因果关系及其的因果关系及其实验事事实。(2)无关无关变量与量与额外外变量。无关量。无关变量，亦称控制量，亦称控制变量，指量，指实验中除中除实验变量以外的影响量以外的影响实验变化和化和结果的因素果的因素或条件。或条件。额外外变量，亦称干量，亦称干扰变量，指量，指实验中由于无中由于无关关变量所引起的量所引起的变化和化和结果。果。显然，然，额外外变量会量会对反反应变量起干量起干扰作用。作用。例如，上述例如，上述实验中除中除实验变量量(低温、适温、高温低温、适温、高温)以外，以外，试管管洁净程度、唾液新程度、唾液新鲜程度和稀程度和稀释浓度、可溶性淀度、可溶性淀粉溶液粉溶液浓度、度、试剂溶液的溶液的剂量和量和浓度、度、实验操作程序、操作程序、温度温度处理的理的时间长短等等，都属于无关短等等，都属于无关变量，要求量，要求对低温、适温、高温低温、适温、高温3组实验是等同、均衡、是等同、均衡、稳定的；如定的；如果无关果无关变量中的任何一个或几个因素及条件，量中的任何一个或几个因素及条件，对3个个实验组的的给定不等同、不均衡、不定不等同、不均衡、不稳定，定，则会在会在实验结果中果中产生生额外外变量，出量，出现干干扰，造成，造成误差。差。实验的关的关键之一在于控制无关之一在于控制无关变量和减少量和减少额外外变量。量。【例例1】为了探究口腔的分泌液中是否有蛋白了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶，某学生，某学生设计了两了两组实验，如，如图所示。在所示。在37水浴中保温一段水浴中保温一段时间后，后，1、2中加入适量双中加入适量双缩脲试剂，3、4不加任何不加任何试剂，下列，下列实验能达到目的的是能达到目的的是()A实验B实验C实验、实验都能都能D实验、实验都不能都不能答案答案A解析解析双缩脲试剂检测的是蛋白质，蛋白酶也是蛋白质，双缩脲试剂检测的是蛋白质，蛋白酶也是蛋白质，故本题无法从化学特性上达到目的，只有考虑物理特故本题无法从化学特性上达到目的，只有考虑物理特性，如蛋白块的变小或消失。性，如蛋白块的变小或消失。方法点击方法点击(1)在探究酶活性的最适温度时，需要把两者先分在探究酶活性的最适温度时，需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间，如图甲，别放在各自所需温度下保温一段时间，如图甲，在探究酶活性的最适在探究酶活性的最适pH时，需先将酶置于不同时，需先将酶置于不同环境条件下，然后再加入反应物如可溶性淀粉环境条件下，然后再加入反应物如可溶性淀粉液，如图乙。切记不能在加入酶后，先加入反液，如图乙。切记不能在加入酶后，先加入反应物，再加入盐酸或氢氧化钠。应物，再加入盐酸或氢氧化钠。(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测反应物若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测反应物被分解的试剂宜选用碘液，不应该选用斐林试剂，因被分解的试剂宜选用碘液，不应该选用斐林试剂，因斐林试剂须水浴加热，而该实验中须严格控制温度。斐林试剂须水浴加热，而该实验中须严格控制温度。【例例2】(2010广州广州)研究研究证实ATP既是既是“能量通能量通货”，也，也可作可作为神神经细胞胞间信息信息传递中的一种信号分子，其作中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如信号分子的作用机理如图所示。所示。请分析回答：分析回答：(1)神神经细胞中的胞中的ATP主要来自主要来自_(生理生理过程程)，其，其结构构简式是式是_。研究。研究发现，正常成年人安静状，正常成年人安静状态下下24小小时有有40 kg ATP发生生转化，而化，而细胞内胞内ADP、ATP的的浓度度仅为210 mmol/L，为满足能量需要，人足能量需要，人体解决体解决这一矛盾的合理途径是一矛盾的合理途径是_。(2)由由图可知，可知，细胞胞间隙中的隙中的ATP在有关在有关酶的作用下，磷的作用下，磷酸基酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是逐个脱离下来，最后剩下的是_。(3)一些神一些神经细胞不胞不仅能能释放典型神放典型神经递质，还能能释放放ATP，两者均能引起受体，两者均能引起受体细胞的膜胞的膜电位位变化。据化。据图分析，科学家当初推分析，科学家当初推测ATP可作可作为神神经细胞胞间传递信息的信号分子的信息的信号分子的实验思路是思路是_。(4)为了研究了研究X物物质对动物物细胞的影响，某研究小胞的影响，某研究小组用不用不同同浓度的度的X物物质将将细胞胞处理理24小小时，然后，然后测量各量各组细胞胞内内ATP的的浓度和度和细胞死亡的百分率，胞死亡的百分率，经过多次多次实验后，后，所得数据如下表所示：所得数据如下表所示：实验组编号实验组编号浓度浓度抑浓度抑浓度死亡百分率死亡百分率A0801B2703C45010D82025E16570F32195该实验的因的因变量是量是_。实验数据表明，数据表明，该实验的因的因变量之量之间有何有何联系？系？_。若用混有若用混有浓度度为2 ngmL1的的X物物质的的饲料料饲喂大鼠，喂大鼠，其小其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是_。答案答案(1)细胞呼吸细胞呼吸APPPATP与与ADP相互迅相互迅速转化速转化(2)腺苷腺苷(3)科学家用化学物质阻断典型神经递质在神科学家用化学物质阻断典型神经递质在神经细胞间的信息传递后，发现受体细胞仍能接受到部经细胞间的信息传递后，发现受体细胞仍能接受到部分神经信号；分神经信号；科学家寻找到靶细胞膜上有科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的受的受体体(4)细胞中细胞中ATP的浓度和细胞死亡的百分率的浓度和细胞死亡的百分率细胞内细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细