2020版创新高三一轮复习系列选考总复习（浙江专版）生物课件：第4讲ATP与酶.ppt

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1、第4讲 ATP与酶,考点一 细胞与能量,1.吸能反应与放能反应,吸能,放能,2.ATP的结构与水解,(1)组成图解 (2)结构简式： (3)水解：在酶的催化下， 的高能磷酸键容易水解释放大量能量。,腺嘌呤,腺苷三磷酸,APPP,远离A,3.ATP的来源及在能量代谢中的作用,(1)细胞内的绝大多数生命活动都以ATP作为直接能源物质，ATP是细胞中的 。 (2)在有关酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与磷酸结合，重新形成ATP。细胞内的放能反应主要是 。 (3)ATP形成的能量来源：对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自于 ，对于绿色植物来说，则来自于 。,能量通货,细胞呼吸,细胞呼吸,

2、光合作用和细胞呼吸,(20174月浙江选考)下列关于细胞中吸能反应和放能反应的叙述，错误的是( ) A.糖的氧化反应是放能反应 B.光合作用的碳反应是吸能反应 C.ATP是吸能反应和放能反应的纽带 D.氨基酸合成蛋白质的过程是放能反应 解析 氨基酸合成蛋白质的过程是小分子变为大分子，所以是吸能反应，故选D。 答案 D,本题对应必修一P49吸能反应和放能反应，主要考查吸能反应和放能反应的实例。,1.吸能反应,(1)细胞中的许多反应是吸能反应，因为其产物分子中的势能比反应物分子中的势能 ，如由氨基酸合成蛋白质的反应就是吸能反应。 (2)吸能反应所需要的能量一般来自于 能反应。 是植物绿色细胞中最重

3、要的吸能反应，这个吸能反应所需的能量来自 。,高,放,光合作用,太阳光,2.放能反应,所有细胞中最重要的放能反应是 ，人们通常把这个过程称为 。,3. 不仅是细胞中放能反应和吸能反应的纽带，更是 中的能量通货。ATP的合成常与 反应相联系，ATP的水解常与 反应相联系。,糖的氧化,细胞呼吸,ATP,细胞,放能,吸能,角度1 吸能反应与放能反应 1.下列有关吸能反应与放能反应的叙述错误的是( ),A.吸能反应所需要的能量一般来自放能反应 B.放能反应的产物分子中的势能比反应物分子中的势能低 C.细胞呼吸是所有细胞中最重要的放能反应 D.所有植物细胞中最重要的吸能反应是光合作用 解析 光合作用属于

4、吸能反应，是细胞中最重要的吸能反应，但根尖细胞不能进行光合作用，D错误。 答案 D,2.ATP是细胞的能量“通货”，有关说法正确的是( ),A.细胞需要储备大量的ATP B.黑暗条件下，细胞溶胶可以产生ATP C.糖类氧化分解过程中的能量可以转化为热能和ATP D.ATP释放能量往往与某些放能反应相关联 解析 ATP是细胞内的直接能源物质，在细胞内含量很少，但是有着非常快的转化速度，A错误；黑暗条件下细胞溶胶中可进行细胞呼吸的第一阶段来产生ATP，B正确；糖类氧化分解的能量一部分以热能散失，一部分用于合成ATP，但并非转化成ATP，C错误；ATP释放能量提供给其他需要能量的吸能反应，D错误。

5、答案 B,角度2 ATP的结构、功能及与ADP的相互转化 1.(2017杭州市段考)下列关于ATP的叙述中，错误的是( ),A.在有氧与缺氧的条件下，细胞溶胶中都能形成ATP B.ATP中的A表示腺苷，由腺嘌呤和脱氧核糖组成 C.人体内成熟的红细胞中几乎没有线粒体，但也能产生ATP D.ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能,解析 在有氧与缺氧的条件下，细胞溶胶都能形成ATP，A正确；ATP中的“A”代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，B错误；人体内成熟的红细胞中没有线粒体，可通过厌氧呼吸产生ATP，C正确；ATP中的能量可用于各种生命活动，可以转变为光能、化学能等，但形成A

6、TP的能量来自于呼吸作用释放的能量或植物的光合作用中光反应阶段吸收的光能，D正确。 答案 B,2.(2017台州市高三10月模拟)如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。有关说法不正确的是( ),A.图甲中的A代表腺苷，c为高能磷酸键 B.图乙中进行过程时，图甲中的c键断裂 C.ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效性 D.绿色植物夜间有O2存在时，图乙中过程主要发生在线粒体,解析 图甲为ATP的结构简式，其中A代表腺嘌呤，A与核糖合成腺苷，A错误；图乙中反应向右进行时为ATP的水解，远离腺苷的高能磷酸键断裂并释放能量，B正确；ATP与ADP的快速转化依赖于酶催化作用的高效

7、性，C正确；绿色植物夜间有O2存在时，进行需氧呼吸，故在有氧的条件下，形成ATP主要发生在线粒体中，D正确。 答案 A,(1)ATP与ADP的相互转化，并非简单的可逆反应：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。 (2)ATP是与能量有关的一种物质，不可等同于能量：ATP是一种高能磷酸化合物，高能磷酸键水解时能够释放出高达 30.54 kJ/mol的能量。 (3)不可误认为细胞中含有大量ATP，也不可误认为饥饿时ATP分解速率大于ATP合成速率：事实上，细胞中ATP含量很少，只是ATP与ADP转化非常迅速及时。无论是饱食还是饥饿，ATP与ADP含量都保持动态平衡ATP

8、消耗(分解)多时，其合成也应多，反之，ATP分解少时其合成也少。,考点二 酶的作用特点及实验探究,1.酶的本质及作用,蛋白质,RNA,核糖体,活细胞,催化,助学巧记 巧记酶概念的“二、一、一、一”,2.酶是生物催化剂,(1)绝大多数酶是 ，少数酶是 。 (2)酶的催化机理 酶之所以能在常温下催化底物分子发生反应，是因为酶分子有 ，恰好能和底物分子结合。 酶与底物结合，形成 ，然后这个复合物发生一定的 ，使底物变成产物，并从复合物上脱落，同时酶又恢复 。,蛋白质,RNA,一定的形状,酶底物复合物,形状变化,原状,极高,一种底物或少数几 种相似底物,pH,温度,1.(201610月浙江选考)某同学

9、进行有关酶的实验：,组1：1%淀粉溶液新鲜唾液本尼迪特试剂红黄色沉淀 组2：2%蔗糖溶液新鲜唾液本尼迪特试剂无红黄色沉淀 组3：2%蔗糖溶液蔗糖酶溶液本尼迪特试剂 下列叙述错误的是( ) A.自变量是底物和酶 B.组3的结果是红黄色沉淀 C.指示剂可用碘碘化钾溶液替代 D.实验结果证明酶有专一性,解析 三组实验中，不同之处是酶的底物或酶的种类，所以该实验的自变量是底物种类或酶种类，A正确；由于蔗糖酶可以将蔗糖水解成还原糖，所以第三组的结果是产生红黄色沉淀，B正确；碘碘化钾溶液无法检测蔗糖是否分解，所以本实验不能用碘碘化钾溶液替代本尼迪特试剂，C错误；本实验的第一、二组和第二、三组对照可以说明酶

10、具有专一性，D正确。 答案 C,2.如图是验证“酶的催化效率”活动的示意图。甲、乙两试管中发生的现象可证明酶具有_。,答案 高效性,本题组对应必修一P62酶的催化效率实验；P65P68酶的作用受多种因素的影响。,1.酶的高效性实验(2题),(1)酶与无机催化剂相比，说明酶具有 。 (2)本实验用 的肝脏或生马铃薯块匀浆，因为所含的酶 。 (3)实验材料制成匀浆的目的是 。,高效性,新鲜,活性高,增加酶与底物的接触面积,2.探究酶的专一性(1题),(1)设计思路 (2)若选择淀粉、蔗糖、淀粉酶做酶的专一性实验，最好选用 检测底物是否被分解，一般不选用 溶液，因为碘碳化钾溶液无法检测蔗糖是否被分解

11、。,本尼迪特试剂,碘碘化钾,(3)“变量分析” 自变量： ； 因变量： 或有无产物生成； 无关变量：试剂量、反应温度、pH等。,不同底物,底物是否被分解,角度1 酶的本质、功能与特性 1.(2017嘉兴市3月模拟)如图是某种酶催化底物发生反应的过程示意图，下列叙述错误的是( ),A.图示反应过程还有水的产生 B.该图能体现酶催化作用的专一性 C.底物与酶能否结合与酶的结构有关 D.酶在催化过程中的形状改变是不可逆的,解析 氨基酸需要脱水缩合形成二肽，因此该过程中会产生水，A正确；图中酶和底物特异性结合，能体现酶催化作用的专一性，B正确；图中底物与酶能否结合与酶的结构有关，C正确；图中看出，酶在

12、催化过程中的形状改变是可逆的，D错误。 答案 D,2.(2017宁波市慈溪)下列关于酶的叙述，正确的是( ),A.酶的活性随着pH的增加而增强 B.酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸 C.酶作为催化剂，能提供化学反应所需的能量 D.酶的空间结构一旦发生改变，酶将失去生物学活性,解析 在最适宜pH条件下，酶的活性最高，pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低，在过酸、过碱条件下酶会变性失活，A错误；酶大部分是蛋白质、少量是RNA，所以酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，B正确；酶不能提供能量，而是降低化学反应所需的活化能，C错误；酶的空间结构发生改变，其催化能力有可能发生改变，但不一定失去生物学

13、活性，D错误。 答案 B,3.以下关于酶的叙述，正确的是( ),A.活的生物体内一定都能合成酶 B.酶经合成后一定分泌到细胞外起作用 C.所有的酶一定都在核糖体内合成 D.催化反应时酶的形状一定发生改变 解析 病毒也属于生物，但是病毒没有细胞结构，因此不能合成酶，A错误；有的酶要分泌到细胞外起作用，如消化酶，有的酶留在细胞内催化反应，如呼吸酶、解旋酶、DNA聚合酶等，B错误；酶大多数是蛋白质，少数是RNA，蛋白质是在核糖体上合成的，而核酶RNA是通过转录合成的，C错误；催化反应时酶的形状一定发生改变，D正确。 答案 D,酶的产生部位、本质、功能和特性,角度2 酶的高效性、专一性实验 1.(20

14、16浙江4月选考)为研究酶的特性，进行了实验，基本过程及结果如下表所示。,据此分析，下列叙述错误的是( ) A.实验的自变量是底物 B.检测指标是颜色的变化 C.酶的作用具有高效性 D.37 是该酶作用的最适温度 解析 实验结果说明唾液淀粉酶可以催化淀粉水解，而不是催化蔗糖水解，所以可以得出酶具有专一性的结论。 答案 C,2.(2017宁波市九校期末联考)在如图所示的实验中，属于自变量的是( ),A.过氧化氢分解的速率 B.催化剂种类 C.试管中的过氧化氢溶液的量 D.产生气泡量,解析 过氧化氢分解的速率的大小为因变量，A错误；在如图所示的实验中属于自变量的是无机催化剂“二氧化锰”与有机催化剂

15、“过氧化氢酶”，即催化剂不同，B正确；试管中的过氧化氢溶液的量为无关变量，C错误；单位时间内产生气泡的量是过氧化氢分解的速率，属于因变量，总体产生气泡的量取决于开始添加的过氧化氢的量，属于无关变量，D错误。 答案 B,3.(2017宁波期末测试)下列探究酶特性的相关实验设计中，最合理的是( ),解析 在较高温度下，过氧化氢自行分解产生氧气，因此过氧化氢通常不用于探究温度对酶活性的影响，A项错误；本尼迪特试剂在使用过程中需要水浴加热，不能用于探究温度对酶活性的影响，B项错误；淀粉在酸性条件下可发生水解，因此淀粉通常不用于探究pH对酶活性的影响，C项错误。 答案 D,结果分析：根据底物性质选用相应

16、试剂检测，若实验组底物被分解，对照组底物不被分解，则证明酶具专一性。 实验成功关键点 若选择淀粉、蔗糖、淀粉酶做酶的专一性实验，最好选用本尼迪特试剂检测反应物是否被分解，一般不选用碘碘化钾溶液，因其无法检测蔗糖是否被分解。,考点三 影响酶作用的因素及相关曲线分析,1.探究pH对过氧化氢酶的影响,O2,O2的生成量,(2)实验装置,(3)实验成功关键点 进行本实验时，应将底物溶液调节pH后再与酶溶液混合，不可将酶溶液和底物混合后再调节pH，以免调节pH前酶已发挥作用。 实验中所设置的溶液pH应有一定的酸碱梯度，以便从实验结果中发现pH对酶活性的影响规律。 本实验不宜选用淀粉酶催化淀粉水解，因为淀

17、粉酶作用的底物淀粉在酸性环境条件下也会发生水解反应。,(4)变量分析 自变量：一系列pH梯度(至少三组)； 因变量：底物的分解速度或剩余量(产物的生成速度或产生量)； 无关变量：底物浓度、试剂量、酶浓度、温度等。,2.影响酶促反应速率的因素分析,成正比,加快,最大,最强,不发生,会,不同,会,(2015浙江10月选考)温度对甲、乙两种酶活性的影响如图所示。下列叙述正确的是( ) A.甲酶保持活性的温度范围大于乙酶 B.甲酶的活性始终高于乙酶 C.乙酶在55 后完全失去活性 D.乙酶的最适温度高于甲酶,解析 甲酶保持活性的温度范围小于乙酶；低于45 时甲酶活性高，高于45 时乙酶活性高；5570

18、 时，乙酶并没有完全丧失活性；甲酶的最适温度约为40 ，乙酶的最适温度约为55 。 答案 D,本题对应教材必修一P6568酶的作用受许多因素的影响，图文结合是解决本题的关键。,酶促反应都有一个最适温度，在此温度以上或以下酶活性均要 (如下图)。,下降,(1)酶所催化的反应都是化学反应，化学反应的特点是温度升高，反应速度 ； (2)酶分子本身会随温度的 而发生热变性，温度升得越高，酶变性的速率也 ，升到一定温度，酶将完全 。这两个作用叠加在一起，便使得酶所催化的反应表现出 。大约在040 的范围内，一般酶的活性随温度的升高而升高。,加快,升高,越快,失去活性,最适温度,角度1 影响酶活性的曲线分

19、析 【典例】 为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20 )、B组(40 )和C组(60 )，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：,(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是_组。 (2)在时间t1之前，如果A组温度提高10 ，那么A组酶催化反应的速度会_。 (3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量_，原因是_。 (4)生物体内酶的化学本质是_，其特性有_ _(答出两点即可)。,慧眼识图,答案 (1)B (2)加快 (3)不变 60 条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总

20、量也不会增加 (4)蛋白质或RNA 高效性、专一性,“四看法”分析酶促反应曲线,【对点小练】 1.(2017温州市模拟)某同学在研究P物质对淀粉酶活性的影响时，实验结果如图所示，分析正确的是( ),A.在一定范围内，底物浓度影响酶促反应速率 B.曲线在实验中起对照作用 C.P物质对淀粉酶活性有促进作用 D.若反应温度不断升高，则Q点持续上移,解析 在曲线上升段，底物浓度增加，酶促反应速率上升，A正确；为实验组，对照组，B错误；曲线低于曲线，可见P物质对淀粉酶的活性有抑制作用，C错误；反应温度升高，酶的活性可能下降，Q点可能下移，D错误。 答案 A,2.(2017台州市质量评估试题)如图是在最适

21、的温度和pH条件下，人体内某种酶的酶促反应速率随底物浓度变化的示意图。下列有关叙述错误的是( ),A.底物浓度为a时，再增加底物浓度，反应速率加快 B.底物浓度为b时，再增加酶的浓度，反应速率加快 C.底物浓度为a时，适当提高温度，反应速率会加快 D.底物浓度为b时，适当提高pH，反应速率会减慢,解析 据图a点时，增加底物浓度，反应速率加快，A正确；b点时，曲线平行，底物浓度不再是限制因素，增加酶浓度可使反应速率加快，B正确；该图是在最适温度和pH条件下进行的，提高温度和pH，反应速率都会下降，C错误，D正确。 答案 C,角度2 影响酶促反应的因素 1.(2017浙江五校第一次联考)如图为底物

22、浓度、pH、温度与酶促反应速率之间关系的曲线图，下列相关叙述，正确的是( ),A.在A点或在B点适当增加酶的浓度，反应速率都将增大 B.在探究温度对胰蛋白酶活性影响的实验中，不宜选用本尼迪特试剂作为检测试剂 C.短期保存酶，适宜的条件对应于C、D两点 D.可利用过氧化氢作为底物来研究温度对酶活性的影响,解析 限制A点酶促反应速率的因素是底物的浓度，所以在A点增加酶的浓度，反应速率不会增大，A错误；本尼迪特试剂鉴定还原糖时需要水浴加热，所以探究温度对淀粉酶活性的影响时，不宜选择本尼迪特试剂对实验结果进行检测，B正确；温度越高，酶变性的速率也越快，因此，酶适合在低温下保存，C错误；不宜用过氧化氢来

23、探究温度对酶活性的影响，原因是过氧化氢在高温下会加速分解，D错误。 答案 B,2.(2017宁波市九校期末联考)如图表示其他因素均不变，只改变某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果，请据此分析，下列哪种因素不是本实验改变的因素( ),A.温度 B.pH C.淀粉溶液浓度 D.唾液浓度,解析 改变温度会影响酶的活性，从而影响化学反应速率，但不改变化学反应的平衡点，即产物的最终产量不变，若改变温度使酶的活性降低，则反应到达平衡点所需时间延长，符合柱形图所示，A错误；改变pH会影响酶的活性，从而影响化学反应速率，但不改变化学反应的平衡点，即产物的最终产量不变，若改变pH使酶的

24、活性降低，则反应到达平衡点所需时间延长，符合柱形图所示，B错误；图中反应到达平衡点所需时间延长，但产物的最终产量不变，则没有改变反应物浓度，即淀粉溶液浓度，因此改变淀粉溶液浓度不能获得图示中改变后的结果，C正确；改变唾液浓度，即唾液淀粉酶的浓度，会影响化学反应速率，但不改变化学反应的平衡点，即产物的最终产量不变，若减少唾液淀粉酶的浓度，则反应到达平衡点所需时间延长，符合柱形图所示，D错误。 答案 C,影响因素制约酶活性的机理 (1)高温、过酸、过碱可破坏酶分子空间结构而导致酶永久性失活(不可逆转)。 (2)低温仅抑制酶活性，并不破坏酶分子空间结构，当温度适当升高时活性尚可恢复。 (3)酶活性还受某些激活剂或抑制剂的影响，前者可提升酶活性，后者则降低酶活性。,