高考生物复习第3单元细胞的能量供应和利用第1讲酶和ATP必修全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课特等奖.pptx

单击此处编辑母版文本样式,必修1分子与细胞,高考一轮总复习生物,必修1分子与细胞,第三单元细胞能量供给和利用,第1讲酶和ATP,基础扎实,必备试验,直击高考,考点精研,课堂归纳,课时作业,第1页,一、酶作用与本质、特征,1,酶本质及生理功效,基础夯实,【知识梳理】,化学本质,绝大多数是_,少数是_,合成原料,_,_,合成场所,核糖体,细胞核(真核细胞),起源,普通来说，活细胞(哺乳动物成熟红细胞除外)都能产生酶,作用场所,细胞内外或生物体内外均可,生理功效,含有生物_,蛋白质,RNA,氨基酸,核糖核苷酸,催化作用,第2页,2,酶作用机理分析,(1)没有酶催化反应曲线是_。,(2)有酶催化反应曲线是_。,(3)AC段含义是_。,(4)BC段含义是_。,(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将怎样移动？_。,B点将向上移动,在无催化剂条件下，反应所需要活化能,酶降低活化能,第3页,3,酶本质探索历程,科学工家,主要观点或成就,巴斯德,糖类变酒精必需酵母活细胞参加,李比希,糖类变酒精必需酵母细胞死亡并释放其中物质,毕希纳,从酵母细胞中提取发酵物质酿酒,萨姆纳,从刀豆种子中提取出脲酶(第一个),证实脲酶化学本质(蛋白质)和作用(分解尿素),切赫和奥特曼,少数RNA也有生物催化功效,第4页,4.酶特征,特征,原理,高效性,酶降低活化能作用更显著,专一性,普通酶只能催化一个或一类化学反应,作用条件温和,高温、过酸、过碱使酶变性失活,第5页,APPP,腺苷,高能磷酸键,磷酸基团,直接能源,第6页,不是。酶1是ATP水解酶，酶2是ATP合成酶,储存在ATP高能磷酸键中能量,用于各项生命活动,第7页,在动、植物体内由酶2催化反应式中能量起源是什么？,植物：_；动物：_。,合成ATP和ATP分解场全部哪些？,合成ATP：_；,分解ATP：生物体内需能部位，如细胞膜、叶绿体基质、细胞质基质、细胞核等。,光能和细胞呼吸产生化学能,细胞呼吸产生化学能,细胞质基质、线粒体、叶绿体,第8页,1判断正误,(1)探究温度对酶活性影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不一样温度下保温。年山东),(),(2)酶经过降低化学反应活化能来提升化学反应速率。,(年新课标,),(),(3)同一个体各种体细胞酶种类相同、数量不一样、代谢不一样。,(年安徽),(),(4)同一个酶可存在于分化程度不一样活细胞中。,(年新课标,),(),【自练自测】,第9页,(5)酶基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。(),(6)高温下酶失活是酶空间结构被破坏结果。(),(7)1个ATP分子中只含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团。,(年广东广州模拟),(),(8)线粒体内膜上不能合成ATP。,(年北京),(),(9)无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP唯一起源。(),(10)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP含量难以到达动态平衡。(),【答案】,(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10),第10页,2相关酶和ATP说法，正确是(),A全部酶均在核糖体上合成,B检测蛋白酶催化作用可用双缩脲试剂检验反应物是否完全分解,C有机物氧化分解释放出能量少部分转移到ATP中,D在ATP中A代表腺苷，P代表磷酸基团，T代表三个高能磷酸键,【答案】,C,第11页,【解析】,酶本质是有机物，大多数酶是蛋白质，合成场所是核糖体，极少数酶本质是RNA，合成场所不是核糖体；蛋白酶催化蛋白质水解，蛋白酶本质是蛋白质，也能够与双缩脲试剂发生紫色反应，所以不能用双缩脲试剂检验蛋白酶催化反应物是否完全分解；有机物氧化分解释放出来能量大部分以热能形式释放，少部分转移到ATP中；ATP中A代表腺苷，P代表磷酸基团，T代表三个。,第12页,3,以下相关酶叙述正确结论有(),产生酶细胞都有分泌功效,部分从食物中取得，部分在体内转化,酶基本单位是氨基酸或核糖核苷酸,酶是生物催化剂,生长激素与呼吸酶可来自同一个细胞,A3个B4个,C5个D6个,【答案】,A,第13页,【解析】,错误，绝大多数活细胞都会产生酶，但不一定有分泌功效，如肌细胞。,错误，酶不能从食物中取得，原因是食物都是在消化道内降解成小分子物质后被吸收。,正确，酶本质为蛋白质或RNA。,正确，酶是生物体内产生一个催化剂。,正确，产生生长激素细胞一样也需要呼吸酶。,第14页,4,(年辽宁沈阳模拟),酶能显著降低化学反应活化能，适合在细胞内催化化学反应。相关叙述正确是(),A细胞中几乎全部化学反应都是由酶来催化,B酶形成都要经过核糖体合成、内质网和高尔基体加工等几个阶段,C酶含有高效性主要是因为酶一旦生成能够屡次发挥作用,D人体中酶活性受温度、pH影响，只能在人体内环境中起作用,【答案】,A,第15页,【解析】,细胞中化学反应几乎都需要酶催化；少数酶本质是RNA，其合成不需要核糖体、内质网和高尔基体；酶含有高效性是因为酶能够显著降低化学反应活化能；酶能够在体内外发挥作用。,第16页,5,如图所表示为过氧化氢被分解曲线，说明了酶哪一个特征(),专一性,高效性,催化特征,在温和条件下进行,A,B,C,D,【答案】,B,【解析】,加入酶与未加催化剂对比，抵达反应平衡所需时间缩短，反应速度加紧，说明酶含有催化特征；而加入酶与加入Fe,3,对比，反应速度加紧，说明酶含有高效性。,第17页,1,酶与激素比较,考点精研,酶本质、作用及试验验证,项目,酶,激素,起源及作用场所,活细胞产生；细胞内或细胞外发挥作用,专门内分泌腺或特定部位细胞产生；细胞外发挥作用,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、脂质等,生物功效,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18页,2.酶作用机理,酶与无机催化剂降低化学反应活化能作用比较，如图所表示：,(1)无催化剂催化反应是曲线a。,(2)有没有机催化剂催化反应是曲线b。,(3)有酶催化反应是曲线c。,(4)从三条曲线来看，发生反应所需活化能：曲线a曲线b曲线c。,(5)不论是否有催化剂催化，反应最终止果是不变。,第19页,第20页,第21页,第22页,第23页,考查酶本质和作用特征,(年江苏南京质检),关于酶叙述，错误是(),A同一个酶可存在于分化程度不一样活细胞中,B低温能降低酶活性原因是其破坏了酶空间结构,C酶经过降低化学反应活化能来提升化学反应速度,D酶既能够作为催化剂，也能够作为另一个反应底物,【答案B,第24页,【解析】,本题主要考查酶相关知识。细胞生命活动所必需酶，如呼吸氧化酶，会存在于分化程度不一样各类细胞中(哺乳动物成熟红细胞除外)；低温抑制酶活性，在一定范围内，当温度升高后，酶活性能够恢复，但酶空间结构一旦被破坏，其活性将无法恢复，低温没有破坏酶空间结构；酶提升化学反应速度是靠降低化学反应活化能实现；酶在化学反应中充当催化剂，也能够作为另一个反应底物，如化学本质为蛋白质酶可被相关蛋白酶分解。,第25页,规律方法,含有专一性物质归纳,(1)酶：每一个酶只能催化一个或一类化学反应。如限制性核酸内切酶只能识别特定核苷酸序列，并在特定切割位点上切割DNA分子。,(2)载体：一些物质经过细胞膜时需要载体帮助，不一样物质所需载体不一样，载体专一性是细胞膜选择透过性基础。,(3)激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于靶细胞膜或细胞内存在与该激素特异性结合受体。,(4)tRNA,tRNA有61种，每种tRNA只能识别并转运一个氨基酸。,(5)抗体：一个抗体只能与对应抗原发生特异性结合。,第26页,考查酶相关试验设计与分析,(原创),如图为四支装有等量等浓度H,2,O,2,溶液试管在不一样条件下，相同时间内释放氧气量柱状图。以下相关叙述，错误是(),第27页,A组与组中H,2,O,2,分解反应活化能相同，组与组中该反应活化能相同,B与组相比较，组水浴加热为H,2,O,2分解提供能量,C综合分析组、组和组，说明过氧化氢酶含有高效性,D如要验证过氧化氢酶专一性，则试验自变量应为底物种类,【答案】,A,第28页,【解析】,加热能为过氧化氢分解提供能量，但不会改变该反应活化能大小，而催化剂能降低活化能，其中酶降低活化能效果更为显著，A错误，B、C正确；要验证某种特定酶专一性，设计思绪只能是同一个酶加不一样底物，所以对应试验自变量为底物种类，D正确。,第29页,1,酶高效性曲线,(1)图中曲线a、b分别表示加入酶和未加催化剂时，生成物浓度随时间改变情况。,与酶相关曲线解读,第30页,酶只能催化已存在化学反应。,酶不能改变最终生成物量。,2,酶专一性曲线,(1)加入酶A，反应速率较无酶条件下速率显著加紧，说明酶A能催化该反应。,(2)在该反应物中加入酶B，反应速率和无酶条件下反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。,(3)综合(1)(2)说明酶含有专一性。,第31页,第32页,分析甲、乙图曲线起止点可知：过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶活性，酶空间结构未被破坏，温度升高可恢复活性。,分析丙图可知：反应溶液pH改变不影响酶作用最适温度。,第33页,第34页,考查对与酶相关曲线分析,1,(年河北保定二模),某种酶化学本质为蛋白质，以下符合其催化反应改变规律曲线是(),【答案】,D,第35页,【解析】,酶活性随温度升高先升高，超出最适温度后，随温度升高活性降低，直至变性失活，故产物量先增加，后不变，A错误；超出最适pH后，伴随pH升高，酶活性应该逐步降低，甚至失活，B错误；底物充分时，酶浓度越高，化学反应速率越快，所以酶量为2X时反应速率大于酶量为X时反应速率，所以两条曲线开始时不能重合，且最终产物量相等，故曲线最终应重合，C错误；在一定范围内，伴随底物浓度升高，酶促反应速率逐步加紧，底物浓度到达一定值后，因为酶数量有限，伴随底物浓度升高，酶促反应速率不再改变，D正确。,第36页,2,(年辽宁沈阳东北育才学校一模),下列图表示在最适温度和最适pH条件下，反应物浓度等与酶促反应速率关系。据图分析不正确是(),A形成曲线c原因可能是乙点时酶量增加或适当升温所致,B限制曲线bAB段反应速度主要原因为反应物浓度,C曲线a可表示酶量降低后底物浓度和反应速率关系,D若适当升高温度条件下重复该试验，图中A点位置将下降,第37页,【答案】,A,【解析】,曲线b表示在最适温度和最适pH条件下反应物浓度等与酶促反应速率关系，适当提升温度，酶活性会下降，反应速率下降，所以形成曲线c原因不可能是适当升温。,第38页,解法提炼,“,四看法,”,分析酶促反应曲线,一看两坐标轴含义：分清自变量与因变量，了解两个变量关系。,二看曲线改变：利用数学模型法观察同一条曲线升、降或平改变，掌握变量改变生物学意义。如在分析影响酶促反应原因时，普通情况下，生成物量未到达饱和时，限制原因是横坐标所表示原因，当到达饱和后，限制原因是除横坐标所表示原因之外其它原因。,三看特殊点：即曲线起点、终点、顶点、转折点、交叉点等五点，了解特殊点意义。,四看不一样曲线改变：了解曲线之间内在联络，找出不一样曲线异同及改变原因。,第39页,ATP结构与功效,1,ATP与DNA、RNA、核苷酸联络,ATP与DNA、RNA、核苷酸结构中都含有“A”，但在不一样物质中表示含义不一样，如图：,第40页,(1)ATP中A为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成；,(2)DNA分子中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分子中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)核苷酸中A为腺嘌呤。可见，它们共同点是都含有腺嘌呤。,第41页,2,ATP与ADP相互转化,第42页,3.ADP与ATP转化发生场所及相关生理过程,转化场所,ADP,ATP,ATP,ADP,主要生理功效,细胞膜,否,消耗ATP,物质主动运输与胞吞、胞吐,核糖体,否,消耗ATP,氨基酸合成蛋白质等消耗ATP,高尔基体,否,消耗ATP,植物细胞形成细胞壁，动物细胞形成份泌物等需消耗ATP,内质网,否,消耗ATP,有机物合成、运输等消耗ATP,第43页,转化场所,ADP,ATP,ATP,ADP,主要生理功效,细胞核,否,消耗ATP,DNA复制、转录等消耗ATP,细胞质,基质,产生ATP,消耗ATP,呼吸作用产生ATP，许多生化反应进行消耗ATP,叶绿体,产生ATP,消耗ATP,光反应产生ATP，暗反应消耗ATP，本身DNA复制等消耗ATP,线粒体,产生ATP,消耗ATP,呼吸作用第二、三阶段产生ATP，本身DNA复制等消耗ATP,第44页,考查ATP结构及生理作用,(年辽宁抚顺模拟),在某细胞培养液中加入被,32,P标识磷酸分子，短时间内分离出细胞ATP，发觉其含量改变不大，但部分ATP末端P已带上放射性标识(,32,P)，该现象能够说明(),ATP中远离AP轻易脱落部分被,32,P标识ATP是重新合成ATP是细胞内直接能源物质该过程中ATP现有合成又有分解,AB,CD,第45页,【答案】,C,【解析】,因为部分ATP末端P被标识(,32,P)，说明这部分ATP是新合成；同时只有末端P被标识(,32,P)，说明ATP消耗和合成过程就是远离AP脱落和连接过程；试验前后ATP含量改变不大，说明ATP在细胞中是不停地被消耗并不停地合成；题干中没有包括能量，不能说明ATP是直接能源物质。,第46页,结合生物体中发生生理过程，考查ATP相关知识,(原创),下列图为ADP与ATP相互转化关系图，则相关说法错误是(),第47页,【答案】,B,【解析】,ATP与ADP相互转化中物质是可逆，能量是不可逆；ATP中含有两个高能磷酸键，ADP中含有一个高能磷酸键；反应,是ATP合成，需要ATP合成酶催化，反应,是ATP水解，需要ATP水解酶催化；反应,所需能量主要来自光合作用吸收光能及细胞呼吸中有机物氧化分解释放化学能，将能量储存在ATP高能磷酸键中。,第48页,必备实验,探究影响酶活性原因,第49页,第50页,2,试验流程,(1)温度对酶活性影响,步骤,试验操作内容,试管1,试管2,试管3,1,加入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,加入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,加入等量碘液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(较浅),第51页,(2)pH对酶活性影响,步骤,试验操作内容,试管1,试管2,试管3,1,注入等量过氧化氢酶溶液,2滴,2滴,2滴,2,注入等量不一样pH溶液,1 mL蒸馏水,1 mL 5%HCl,1 mL 5%NaOH,3,注入等量3%H2O2溶液,2 mL,2 mL,2 mL,4,观察试验现象,有大量气泡产生,无气泡产生,无气泡,产生,5,将带火星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52页,3.试验结论,温度和pH都会影响酶活性，酶活性发挥需要较温和条件；温度过高或过低、pH过大或过小都会影响酶活性。,第53页,1,试验变量分析,(1)自变量和无关变量,含义：试验要研究引发试验结果改变原因。,确定方法：试验“验证什么”“探究什么”，其中“什么”所表示原因即为自变量，如“验证淀粉酶能分解淀粉，而蔗糖酶不能分解淀粉”试验中，酶种类为自变量；“探究不一样pH对酶活性影响”试验中，不一样pH为自变量。,第54页,控制方法：设置几组自变量不一样试验。如“探究温度影响酶活性”试验中，其控制自变量方法为设置几个不一样温度进行试验。,(2)无关变量,含义：可影响试验结果但不是试验要研究原因。如“探究温度影响酶活性”试验中，pH、试管大小、试验试剂量等都是无关变量。,控制方法：“等同法”，即各组试验除自变量不一样外，其它条件均要相同。如“探究不一样pH对酶活性影响”试验中，不一样组之间除pH不一样外，其它条件如温度、试验器具、试验试剂量等都是无关变量，均要相同且适宜。,第55页,2,温度和pH对酶活性影响试验中变量分析,项目,自变量,因变量,无关变量,温度对酶活性影响,温度,淀粉分解量多少，用是否出现蓝色及蓝色深浅表示,淀粉和淀粉酶用量、溶液pH、反应时间等,pH对酶活性影响,溶液pH,过氧化氢分解多少，用O2产生量多少表示,肝脏研磨液新鲜度、温度等,第56页,1,(改编),以下相关探究温度、pH对酶活性影响试验设计合理是(),试验编号,探究课题,选取材料与试剂,温度对酶活性影响,过氧化氢溶液，新鲜肝脏研磨液,温度对酶活性影响,新制淀粉酶溶液，可溶性淀粉溶液，碘液,pH对酶活性影响,新制蔗糖酶溶液，可溶性淀粉溶液，碘液,pH对酶活性影响,新制淀粉酶溶液，可溶性淀粉溶液，斐林试剂,第57页,A.试验B试验,C试验D试验,【答案】,B,【解析】,过氧化氢受热会加紧分解，不宜用于探究温度对酶活性影响；探究pH对酶活性影响时若加入蔗糖酶溶液，底物应加蔗糖，检验时用斐林试剂需水溶加热会影响酶活性。,第58页,2,某同学进行了温度对酶活性影响研究，设计了以下试验。,试验原理：温度影响淀粉酶活性，从而影响淀粉水解，滴加碘液，依据是否出现蓝色及蓝色深浅来判断酶活性。,试验步骤：,步骤一：取三支试管，分别加入质量分数为3%可溶性淀粉溶液。另取3支试管，分别注入新鲜唾液淀粉酶溶液。,第59页,步骤二：将装有淀粉溶液和酶溶液试管分成三组分别放入100、60 水中和冰水混合物中，维持各自温度5 min。分别将淀粉酶溶液注入相同温度下淀粉溶液中，前两支试管中pH6.8，第三支试管中pH4，摇匀后维持各自温度5 min。,步骤三：在三支装有淀粉溶液试管中各滴一滴碘液，并摇匀。,观察并统计：(略),结论：温度过高或过低都影响酶活性。,第60页,请回答：,(1)该试验能否得出上述试验结论？,_。,(2)指出步骤中不正确之处，并在此基础上加以纠正或补充对应内容。,_，改进办法：_。,_，改进办法：_。,_，改进办法：_。,_，改进办法：_。,第61页,【答案】,(1)不能(2),试管上没有做标识应用字母或数字进行标识，如六支试管上分别标识A、B、C、D、E、F,步骤一中加入试管中两种溶液没有量描述应改为,“,3%可溶性淀粉溶液2 mL,”,和,“,新鲜唾液淀粉酶溶液1 mL,”,步骤二中没有设置最适温度应把60,改为37,试验组与对照组未遵照单一变量标准试管中淀粉溶液pH应均保持在6.8,第62页,【解析】,(1)按此步骤不能得出以上试验结论，因为试验中有温度和pH两个自变量。(2)在试验中用到两个或两个以上器皿时候，一定要对器皿进行编号，这么不论是描述还是统计都比较方便，不轻易犯错；另外试验中要掌握单一变量标准，防止无关变量对试验影响，普通情况下，除自变量外，其它条件均为最适，高中阶段基本包括这几点，所以对试验纠错要从以下几个角度入手：,试管(试验用具等)是否标识；,没有尤其要求时加入底物量普通为2 mL，酶溶液量普通为1 mL或2 mL；,无关变量如温度或pH是否为最适(或适宜)等；,是否遵照单一变量标准；,反应时间是否充分；,判定用试剂是否适当，判定试剂使用方法是否得当等。,第63页,课堂归纳,【网控全局】,第64页,第65页,1,相关酶6项正误辨析,【易混必明】,项目,正确说法,错误说法,起源,生物体内合成,有起源于食物,产生场所,凡是活细胞都能产生(不考虑哺乳动物成熟红细胞等),含有分泌功效细胞才能产生,化学本质,有机物(或多数是蛋白质，少数为RNA),蛋白质,作用场所,既可在细胞内，也可在细胞外、体外发挥作用,只在细胞内起催化作用,作用,酶只起催化作用,酶含有调整、催化等各种功效,温度影响,低温只抑制酶活性，不会使酶变性失活,低温和高温均使酶变性失活,第66页,2.影响酶促反应3个常见易错点,(1)影响酶活性和酶促反应速率原因并不完全相同：,高温、pH过高或过低会破坏酶空间结构，使酶活性降低或失去活性，反应减慢或停顿，酶促反应速率也随之减小或变为零；低温不破坏酶空间结构，只会使酶活性降低，酶促反应速率减小。,底物浓度和酶浓度影响酶促反应速率，但不影响酶活性。,第67页,(2)酶不能改改变学反应平衡点：,酶只能加紧化学反应速率，缩短化学反应到达平衡时间，但不能改改变学反应平衡点。,(3)抑制剂、激活剂也会影响酶活性。,3,ATP相关3个注意点,(1)ATP转化为ADP也需要消耗水,ATP转化为ADP又称“ATP水解反应”，这一过程需酶催化，同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、脂肪、淀粉等)水解都需要消耗水。,第68页,(2)ATP,能量,ATP是一个高能磷酸化合物，是与能量相关一个物质，不能将二者等同起来。,(3)误认为细胞中含有大量ATP,生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含量极少。因为ADP、Pi等可重复利用，只要提供能量(光能或化学能)，生物体就可不停合成ATP，满足生物体需要。,第69页,直击高考,第70页,课时作业,第71页,谢谢观看,第72页,