第5章细胞的能量供应和利用一二节基础知识-高一上学期生物人教版必修1.docx

第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶一、 酶的基础知识化学本质： 大多数是蛋白质，少数是RNA ，来源： 活细胞 作用： 催化作用 ，作用机理： 显著降低化学反应所需活化能 酶的特性：1. 高效性 2. 专一性 3. 作用条件较温和 二、影响酶促反应速率的因素(难点)1. 酶的浓度/量 2. 底物的浓度/量 3. PH ：过酸、过碱使酶失活4. 温度 ： 高温 使酶失活。 低温 降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复，可用于保存酶制剂。三、实验基础知识对照实验需要满足什么原则： 对照原则、单一变量原则 自变量： 实验需要探究的，人为改变的因素 因变量： 随着自变量改变而发生改变的因素 无关变量： 不需要探究，但对实验结果有重要影响的因素 ，无关变量要遵循： 相同且适宜 四、跟酶有关重点实验1. 探究酶的专一性实验试剂： 蔗糖、淀粉、淀粉酶 检验试剂： 斐林试剂 ，检验结果： 淀粉的试管出现砖红色，蔗糖的试管没有出现砖红色 不能用碘液检验的原因： 碘液不能检验蔗糖有没有被淀粉酶催化分解 2. 探究温度对酶活性的影响实验试剂： 淀粉、淀粉酶 ，不能选用过氧化氢酶的原因： 过氧化氢分解受温度影响 检验试剂： 碘液 ，检验结果： 常温的试管溶液不变蓝，高温和低温的试管溶液变蓝 不能用斐林试剂检验的原因： 斐林试剂的使用需要加热，温度会改变 先将反应物和酶分别用相同温度处理再混合的原因： 为了使淀粉和淀粉酶在反应一开始就处于实验要探究的温度 3. 探究PH值对酶活性的影响实验试剂： 过氧化氢、过氧化氢酶 ，不能选用淀粉酶的原因： 淀粉在酸性条件下会分解 先加酶再创设反应条件最后添加反应物的原因： 为了使酶完全被所创设的PH条件所影响 4.探究酶的高效性（自己看书）第2节细胞的能量“货币”ATP一、 ATP是一种高能磷酸化合物ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。中文名称叫 腺苷三磷酸 结构简式:,  A-PPP A代表 腺苷 P代表 磷酸基团 -代表 普通磷酸键 代表 高能磷酸键 2. ATP与RNA的关系： ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一 3. ATP的结构特点：ATP分子中远离A的那个高能磷酸键容易 断裂和重建 二、ATP和ADP之间的相互转化ADP+Pi+能量  ATP，此过程一般与细胞中 放能 反应相联系，能量来源： 呼吸作用、光合作用 ATP ADP+Pi+能量，此过程一般与细胞中吸能反应相联系，能量去向：用于细胞中绝大多数需要能量的生命活动 该反应 不属于 （属于/不属于）可逆反应，原因： 两个过程所需酶不同，且能量不可逆 三、ATP的利用ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子 磷酸化 这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后, 空间结构 发生变化, 活性 也被改变,因而可以参与各种化学反应。一、易错辨析(1)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸( × )(2)酶可降低过氧化氢分解反应的活化能而无机催化剂不能( × )(3)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物( )(5)蛋白酶能催化多种蛋白质水解，因此蛋白酶不具有专一性( × )(6)“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”( × )(7)人成熟红细胞无细胞核和众多的细胞器，所以不能合成ATP( × )(8)人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等( × )(9)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应( )(10)无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源( × )(11)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成(2017·海南卷，5A)( ×)二、选择题1. 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，下列相关叙述错误的是（   D     ） A.酶与无机催化剂比较具有高效性，原因是其能明显降低化学反应的活化能B.过酸、过碱都可能导致酶分子空间结构的改变C.研究温度对酶活性的影响，不可采用过氧化氢作底物D.酶的基本组成单位是氨基酸，在核糖体上合成2. 如图甲表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解的模型，图乙表示在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。下列相关叙述错误的是（   D   ） A.该模型能解释酶的催化具有专一性，其中a代表麦芽糖酶B.限制fg段上升的原因是酶的数量，故整个实验中应设置“麦芽糖酶的量一定”C.如果温度升高或降低5，f点都将下移D.可用斐林试剂鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解3. 下列有关酶与ATP的叙述，正确的是（  B   ） A.酶的合成往往需要ATP，但ATP的合成一般不需要酶B.酶可以催化反应的进行，ATP可以直接为细胞代谢提供能源C.酶在高温、低温、过酸、过碱条件下，空间结构都会被破坏D.只有真核细胞才有ATP与ADP相互转化的能量供应机制4. 在下列四种化合物的化学组成中，“”中所对应的含义最接近的是（  C   ） A.和B.和C.和D.和6一般情况下，生物体的主要能源物质、直接能源物质、储备能源物质及最终能源依次是（  C  ）A太阳能、糖类、脂肪、蛋白质BATP、糖类、脂肪、太阳能C糖类、ATP、脂肪、太阳能D糖类、ATP、淀粉、太阳能7ATP中大量的化学能储存在（  D  ）A腺苷内 B磷酸基团内 C腺苷和磷酸基团连接的键内 D高能磷酸键内8.如图为用同一种酶进行的不同实验结果，下列有关叙述正确的是( B )A.图1曲线可以证明酶具有高效性 B.实验结果表明，该酶活性在30左右、pH为7时比较高C.pH2与温度为20条件下酶活性减弱的原因相同 D.本实验研究的酶是胃蛋白酶三、综合题9. 图甲是物质出入细胞的示意图，图乙为ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图，据图完成下列问题： （1）由图甲可知，细胞膜的外侧是图中磷脂双分子层的上方（填“上方”或“下方”）。细胞膜的功能特点是选择透过性，实现该功能主要与_蛋白质_有关。（2）若图甲表示肾集合管管壁细胞，则其重吸收水的主要方式是_协助扩散_可用_c_（填字母）表示。（3）若图甲表示哺乳动物成熟红细胞，下图能表示葡萄糖进入该细胞的速率与O2浓度的关系的曲线是_A_。（4）ATP的结构简式是A-PPP_。由图乙可知，在生物体中，ATP合成所需要的能量来源分别是a_呼吸作用_和b_光合作用_。ATP水解释放的能量去向是_用于细胞中绝大多数需要能量的生命活动_。（5）研究发现，正常成年人安静状态下24小时有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为210mmol/L ，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是_细胞内ATP与ADP相互转化迅速_。 10.在生物化学反应中，当底物与酶的活性位点形成互补结构时（如甲图A所示），可催化底物发生变化。酶抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子，其中竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶对底物的催化效应；非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，能改变酶的构型，使酶不能与底物结合，从而使酶失去催化活性。 酶的抑制剂的作用机理如下甲图所示，乙图表示在不同条件下底物浓度与反应速度的关系。 （1）将细胞内的酶彻底水解，可以得到 _氨基酸或核糖、磷酸和含氮碱基_。（2）由甲、乙两图可知，影响酶反应速率的因素有_酶的抑制剂和底物浓度_。（3）图乙是为探究不同种类抑制剂对相同酶促反应速率的影响曲线。其中曲线_a_表示对照组的实验结果。请列举实验中三个的无关变量：相同的酶的种类、相同的酶的含量、相同的反应时间、相同的温度、相同的pH_。（4）与无机催化剂相比，酶的催化功能有三个特性，即_酶具有高效性、专一性、作用条件比较温和_。（5）乙图中曲线_c_表示非竞争性抑制剂和酶结合后的反应速率变化曲线，这是由于这种抑制剂与酶结合后，能改变酶的构型，使酶不能与底物结合 ，所以增加底物浓度不能提高反应速度。11.细胞在代谢过程中会产生 H2O2 ，它对细胞有毒害作用，但体内有 H2O2 酶，能使 H2O2分解为无毒物质。据此回答下列问题： （1）H2O2 酶存在于动物的各个组织中，特别在肝脏中以高浓度存在。研究 H2O2 酶在生物体内的合成和运输常用的科学方法为_同位素标记法_。（2）H2O2 酶能促进 H2O2 分解的作用机理是_H2O2 酶能显著降低H2O2 分解的活化能_。（3）在温度 37 的条件下，取等量肝脏研磨液分别加到五支盛有等量 H2O2 溶液的试管中，再滴加盐酸或氢氧化钠使各试管pH分别为3、5、7、9、11，以探究pH对 H2O2酶活性的影响。实验不能得出正确结论的原因是_ 控制 pH 之前 H2O2 已在酶的催化下分解 _。（4）某同学为验证 H2O2 酶的化学本质是蛋白质而不是 RNA ，根据实验室提供的以下材料进行实验，请帮他补充完整：实验材料和试剂：新配制的体积分数为 3% 的过氧化氢溶液，过氧化氢酶溶液，蛋白酶， RNA水解酶。试管，量筒，滴管，试管架，试管夹等。实验步骤：取三支试管，分别编号为A、B、C，分别加入_等量的新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液_；向A试管中滴加两滴过氧化氢酶溶液，B、C两只试管分别加入等量的_用蛋白酶、 RNA 水解酶处理过的H2O2  酶溶液_；观察三支试管中气泡产生的速率。预期实验结果：_ A、C试管气泡产生速率快，B试管产生气泡速率慢或无气泡 _。12. 下图中曲线甲是某同学在最适温度、pH条件下测定的底物浓度对酶促反应速率影响的曲线，图乙、丙分别表示改变不同条件时测定的底物浓度对酶促反应速率影响的曲线。分析并回答下列问题： （1）AB段限制酶促反应速率的主要因素是_底物浓度_；A、B两点酶降低化学反应活化能的作用_相等_（填“相等”或“不相等”）。在C点时要提高最大反应速率，可采取的措施是_增加酶的浓度 _。（2）要使图中曲线甲向左移动变成曲线乙应该如何操作？_增加酶的浓度_。（3）仅加入某化学物质后，图中曲线由甲变为丙，则该化学物质对此反应的影响是_降低反应速率_。除此之外如何操作能使图中曲线甲变成曲线丙？_改变温度和PH_（至少答出两项）。（4）若要探究pH对该酶促反应速率的影响，则实验中的无关变量为_相同的温度、相同的反应时间、等量的底物和底物浓度及等量的酶和酶的浓度_（至少答出两项）学科网（北京）股份有限公司