第1讲 降低化学反应活化能的酶 细胞的能量“通货”——ATP1-3-1.ppt
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1、双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练第三单元细胞的能量供应和利用 双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练第第1讲降低化学反应活化能的酶讲降低化学反应活化能的酶 细细 胞胞 的的 能能 量量“通通 货货”ATP双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练酶酶在代在代谢谢中的作用中的作用()ATP在能量代在能量代谢谢中的作用中的作用()实验实验:探究影响:探究
2、影响酶酶活性的因素活性的因素双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练知识点一酶的作用和本质知识点一酶的作用和本质1酶的作用酶的作用(1)细细胞胞代代谢谢:细细胞胞中中每每时时每每刻刻都都进进行行着着许许多多化化学学反反应应,统称为统称为_。细胞代谢是细胞。细胞代谢是细胞_的基础的基础(2)活活化化能能:分分子子从从_转转变变为为容容易易发发生生化化学学反反应应的的_所所需需要要的的能能量量。催催化化剂剂(酶酶及及无无机机催催化化剂剂)的的作用机理是作用机理是_细细胞代胞代谢谢 生命活生命活动动 常常态态 活活跃跃状
3、状态态 降低化学反降低化学反应应的活化能的活化能 双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练(3)实实验验:通通过过“比比较较过过氧氧化化氢氢在在不不同同条条件件下下的的分分解解”实实验验,证证明明酶酶具具有有_能能力力,而而且且酶酶比比无无机机催催化化剂剂降降低低活活化化能能的的作用更作用更显显著,具有著,具有_(4)作作用用意意义义:细细胞胞代代谢谢能能在在_条条件件下下快快速速进进行行,是是由由于于酶酶的催化作用的催化作用催化催化 高效性高效性 温和温和 双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项
4、突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练酵母活酵母活细细胞胞 酵母酵母细细胞死亡胞死亡 酿酿酶酶 双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练脲脲酶酶 蛋白蛋白质质 尿素尿素 RNA 双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练3酶的本质酶的本质(归纳归纳)酶酶是是_产产生生的的具具有有催催化化作作用用的的有有机机物物,其其中中绝绝大大多数酶是多数酶是_,少数酶为,少数酶为RNA活活细细胞胞 蛋白蛋白质质 双基自主落实双
5、基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练知识点二酶的特性知识点二酶的特性(1)_:酶酶催化效率大催化效率大约约是无机催化是无机催化剂剂的的1071013倍倍(2)_:每一种:每一种酶酶只能催化一种或一只能催化一种或一类类化学反化学反应应(3)酶酶的的作作用用条条件件_:酶酶在在_的的温温度度和和pH条条件件下下,其其活活性性最最高高。温温度度和和pH偏偏高高或或偏偏低低,酶酶的的活活性性都都_议议一一议议:加加酶酶洗洗衣衣粉粉为为何何用用温温水水浸浸泡泡?这这种种洗洗衣衣粉粉能能否否用用于于毛料、丝织品的洗涤?毛料、丝织品的洗涤
6、?答答案案:温温水水为为酶酶发发挥挥洗洗涤涤作作用用提提供供最最适适温温度度(冷冷水水抑抑制制酶酶活活性,热水则使酶丧失活性性,热水则使酶丧失活性)。不能。不能。高效性高效性 专专一性一性 较较温和温和 最适宜最适宜 明明显显降低降低 双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练知识点三知识点三ATP的结构、功能、利用和转化的结构、功能、利用和转化1ATP的结构、功能和利用的结构、功能和利用(1)结结构构:ATP的的结结构构简简式式是是_,一一个个ATP分分子中含有一个腺苷、两个子中含有一个腺苷、两个_、三个、三个_(
7、2)功功能能:是是一一种种高高能能磷磷酸酸化化合合物物,直直接接给给细细胞胞的的生生命命活活动动_(3)利利用用:ATP可可用用于于_、生生物物发发电电和和发发光、光、_、大、大脑脑思考及各种吸能反思考及各种吸能反应应APPP 高能磷酸高能磷酸键键 磷酸基磷酸基团团 提供能量提供能量 细细胞的主胞的主动动运运输输 肌肉收肌肉收缩缩 双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练2ATP与与ADP的相互转化的相互转化(1)ATP水水解:在有关解:在有关酶酶的催化作用下,的催化作用下,ATP分子中分子中_的高能磷酸的高能磷酸
8、键键很容易水解,并很容易水解,并释释放出大量的能量放出大量的能量(2)ATP形成:在有关形成:在有关酶酶的催化作用下,的催化作用下,ADP可以接受能量,可以接受能量,同同时时与与_结结合,重新形成合,重新形成ATP(3)ATP形成的能量来源形成的能量来源对对于于动动物、人、真菌和大多数物、人、真菌和大多数细细菌来菌来说说,均来自,均来自_,对对于于绿绿色植物来色植物来说说,则则来自于来自于.细细胞内胞内ATP与与ADP相互相互转转化的能量供化的能量供应应机制,是生物界的机制,是生物界的_远远离腺苷离腺苷 一个游离的磷酸一个游离的磷酸(Pi)和光合作用和光合作用 细细胞呼吸胞呼吸细细胞呼吸胞呼吸
9、共性共性 双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练看一看:看一看:ATP中末端的高能磷酸键有何特点?中末端的高能磷酸键有何特点?答案:答案:ATP中末端的高能磷酸键易断裂和再生成,断裂时释中末端的高能磷酸键易断裂和再生成,断裂时释放出大量的自由能,是一般化学键放出能量的放出大量的自由能,是一般化学键放出能量的2倍以上。例倍以上。例如:每摩尔的高能磷酸键放出的能量约是如:每摩尔的高能磷酸键放出的能量约是30.54 kJ,而一般,而一般的的PO键只放出能量键只放出能量8.3720.92 kJ。双基自主落实双基自主落实核
10、心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练诱导契合模型诱导契合模型酶酶与与反反应应物物的的契契合合关关系系在在某某种种程程度度上上像像锁锁与与钥钥匙匙的的关关系系,酶酶改改变变形形状状,使使反反应应物物与与酶酶的的活活性性部部位位相相契契合合(称称为为诱诱导导契契合合),这这种种结结合使反合使反应应更快地更快地进进行。行。双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范
11、训练限时规范训练实验变量分析与对照实验设置实验变量分析与对照实验设置1自自变变量:是指人量:是指人为为改改变变的的变变量,如量,如氯氯化化铁铁和肝和肝脏脏研磨液。研磨液。2因因变变量量:是是指指随随着着自自变变量量的的变变化化而而变变化化的的变变量量,如如H2O2的分解速率或的分解速率或酶酶活性。活性。3无无关关变变量量:是是指指除除自自变变量量外外,其其他他对对实实验验结结果果能能造造成成影影响的可响的可变变因素,如因素,如H2O2浓浓度、肝度、肝脏脏研磨液新研磨液新鲜鲜程度等。程度等。4对对照照实实验验:除除了了一一个个因因素素以以外外,其其余余因因素素都都保保持持不不变变的的实验实验叫做
12、叫做对对照照实验实验。它一般要。它一般要设设置置对对照照组组和和实验组实验组。双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练巧记:能源物质的三个巧记:能源物质的三个“一一”与一个与一个“二二”根本能源:太阳光能。根本能源:太阳光能。主要能源物主要能源物质质:糖:糖类类。直接能源物直接能源物质质:ATP。双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练酶的本质、生理功能及其实验验证酶的本质、生理功能及其实验验证 高考地位:高考地位:5年年13考考(20
13、12天津卷、海南卷、全国卷、天津卷、海南卷、全国卷、福建卷,福建卷,2011全国课标卷、天津全国课标卷、天津卷、海南卷卷、海南卷)双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练1酶的本质及生理功能酶的本质及生理功能来源及化学来源及化学本本质质活活细细胞胞产产生的具有生物催化作用的有机物生的具有生物催化作用的有机物绝绝大多数大多数酶酶是蛋白是蛋白质质少数少数酶酶是是RNA合成合成场场所所核糖体核糖体细细胞核胞核(真核真核生物生物)生理功能生理功能催化作用催化作用(生物催化生物催化剂剂)作用原理作用原理降低化学反降低化学反应
14、应的活化能的活化能双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练与无与无机催机催化化剂剂对对比比 双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练4酶的高效性酶的高效性比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不
15、同条件下的分解 双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练(1)实验过实验过程中的理程中的理论论分析:分析:(2)酶酶具有高效性的机理是其能具有高效性的机理是其能够显够显著降低反著降低反应应活化能,活化能,缩缩短短反反应应达到平衡点的达到平衡点的时间时间,并使,并使细细胞代胞代谢谢在温和条件下快速在温和条件下快速进进行。行。双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练本考点高考命题多以选择题形式出现,命题时往往联本考点高考命题多以选择题形式出
16、现,命题时往往联系不同章节涉及的具体酶促反应,或者给以文字、图表曲线系不同章节涉及的具体酶促反应,或者给以文字、图表曲线信息考查学生分析问题和解决问题的能力。信息考查学生分析问题和解决问题的能力。双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练【典例典例1】下下列有关列有关酶酶的叙述,正确的是的叙述,正确的是()。是是有有分分泌泌功功能能的的细细胞胞产产生生的的有有的的从从食食物物中中获获得得,有有的的从从体体内内转转化化而而来来凡凡是是活活细细胞胞都都能能产产生生酶酶绝绝大大多多数数酶酶是是蛋蛋白白质质有有的的酶酶是是蛋
17、蛋白白质质,有有的的酶酶是是固固醇醇酶酶在在代代谢谢中中有有多多种种功功能能在在新新陈陈代代谢谢和和生生殖殖发发育育中中起起调调控控作作用用酶酶只只是是起起催催化化作作用用酶酶只只在在细细胞胞内内发发挥挥作作用用酶酶在在体体内内不不能能更更新新酶酶制制剂剂通通常常在在低低温温下下保存保存双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练A BC D解解析析酶酶是是活活细细胞胞产产生生的的具具有有催催化化作作用用的的有有机机物物;酶酶大大多多数数是是蛋蛋白白质质,少少数数为为RNA;酶酶只只有有催催化化功功能能,在在个个体体发
18、发育育中中起起调控作用的是激素。调控作用的是激素。答案答案C双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练酶知识的正误辨析酶知识的正误辨析正确正确说说法法错误说错误说法法来源来源生物体内合成生物体内合成有的来源于食物有的来源于食物产产生生场场所所凡是活凡是活细细胞都能胞都能产产生生(不考不考虑虑人的成熟人的成熟红细红细胞胞)具有分泌功能的具有分泌功能的细细胞才能胞才能产产生生化学化学本本质质有机物有机物(或多数是蛋白或多数是蛋白质质,少数少数为为RNA)蛋白蛋白质质双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项
19、突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练作用作用场场所所既可在既可在细细胞内,也可在胞内,也可在细细胞外、体外胞外、体外发挥发挥作用作用只在只在细细胞内起催胞内起催化作用化作用作用作用条件条件酶酶的作用条件的作用条件较较温和,当温和,当酶酶处处于高温、低温、于高温、低温、过过酸、酸、过过碱碱环环境境时时,酶酶的催化效率可能会低的催化效率可能会低于无机催化于无机催化剂剂作用作用酶酶只起催化作用只起催化作用酶酶具有具有调节调节、催、催化等多种功能化等多种功能双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训
20、练【训练训练1】(2013黄冈联考黄冈联考)下下列有关列有关酶酶的叙述,正确的是的叙述,正确的是()。A酶酶提供使反提供使反应应开始所必需的活化能开始所必需的活化能B在叶在叶绿绿体体类类囊体薄膜上存在囊体薄膜上存在ATP合成合成酶酶C低温下低温下酶酶的活性降低是因的活性降低是因为为酶酶的空的空间结间结构被破坏构被破坏D酶酶的催化效率的催化效率总总是高于无机催化是高于无机催化剂剂双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练解解析析酶酶能能够够降降低低反反应应的的活活化化能能,而而不不是是提提供供活活化化能能;在在叶叶绿绿
21、体体内内ATP的的合合成成是是在在光光反反应应阶阶段段发发生生的的,叶叶绿绿体体的的类类囊囊体体薄薄膜膜上上存存在在有有ATP合合成成酶酶;低低温温只只是是暂暂时时抑抑制制酶酶的的活活性性,其其空空间间结结构构并并没没有有被被破破坏坏;酶酶的的作作用用条条件件较较温温和和,当当酶酶处处于于高高温温、低低温温、过过酸酸、过过碱碱环环境境时时,酶酶的的催催化化效效率率可可能能会会低低于于无无机催化剂。机催化剂。答案答案B双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练1表示酶高效性的曲线表示酶高效性的曲线(1)催催化化剂剂可可
22、加加快快化化学学反反应应速速率率,与与无无机机催催化化剂剂相相比比,酶酶的催化效率更高。的催化效率更高。(2)酶酶只只能能缩缩短短达达到到化化学学平平衡衡所所需需时时间间,不不改改变变化化学学反反应应的平衡点。的平衡点。(3)酶只能催化自然条件酶只能催化自然条件下能发生的化学反应。下能发生的化学反应。与酶相关的曲线解读与酶相关的曲线解读 高考地位:高考地位:5年年6考考(2011海南卷、全国新课标卷,海南卷、全国新课标卷,2010全国卷,全国卷,2009宁夏卷宁夏卷)双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练2表示酶
23、专一性的曲线表示酶专一性的曲线加加入入酶酶B的的反反应应速速率率与与无无酶酶A或或空空白白对对照照条条件件下下的的反反应应速速率率相相同同,而而加加入入酶酶A的的反反应应速速率率随随反反应应物物浓浓度度增增大大明明显显加加快快,说说明明酶酶B对对此此反反应应无无催催化化作作用用。进进而而说说明明酶酶具具有有专专一一性。性。双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练(1)甲、乙曲甲、乙曲线线表明:表明:在在一一定定温温度度(pH)范范围围内内,随随温温度度(pH)的的升升高高,酶酶的的催催化化作作用增用增强强,超,超过
24、这过这一范一范围围,酶酶的催化作用逐的催化作用逐渐渐减弱。减弱。过过酸酸、过过碱碱、高高温温都都会会使使酶酶失失活活,而而低低温温只只是是抑抑制制酶酶的的活活性,性,酶酶分子分子结结构未被破坏,温度升高可恢复活性。构未被破坏,温度升高可恢复活性。(2)从从丙丙图图可可以以看看出出:反反应应溶溶液液pH的的变变化化不不影影响响酶酶作作用用的的最最适温度。适温度。3影响酶活性的曲线影响酶活性的曲线双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练(1)在在其其他他条条件件适适宜宜,酶酶量量一一定定的的条条件件下下,酶酶促促反反应
25、应速速率率随随底底物物浓浓度度增增加加而而加加快快,但但当当底底物物达达到到一一定定浓浓度度后后,受受酶酶数数量量和和酶酶活性限制,活性限制,酶酶促反促反应应速率不再增加。速率不再增加。(2)在在底底物物充充足足,其其他他条条件件适适宜宜的的条条件件下下,酶酶促促反反应应速速率率与与酶酶浓浓度成正比。度成正比。4底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响双基自主落实双基自主落实核心互动突破核心互动突破实验专项突破实验专项突破高考真题集训高考真题集训限时规范训练限时规范训练以曲线图表形式综合考查考生对酶的特性的理解能力及以曲线图表形式综合考查考生对酶的特性的理解能力及探究影
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