3.1 细胞与能量、酶.ppt
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1、第三第三单单元元 细细胞的代胞的代谢谢第第6讲讲细细胞与能量、胞与能量、酶酶本讲目录本讲目录回回归归教教材材夯夯实实基基础础实实验验探探究究专专项项突突破破高高频频考考点点深深度度剖剖析析易易错错辨辨析析技技法法提提升升知知能能演演练练强强化化闯闯关关目录目录回回 归归 教教 材材夯夯 实实 基基 础础一、一、细细胞与能量胞与能量1能量能量转转化化(1)细细胞内最主要的能量形式是胞内最主要的能量形式是_。(2)植物植物绿绿色色细细胞内最重要的吸能反胞内最重要的吸能反应应是是_,所有,所有细细胞中最重要的放能反胞中最重要的放能反应应是是_。2ATP是是细细胞中的能量通胞中的能量通货货(1)ATP
2、中文名:中文名:_。(2)ATP的的组组成成结结构构化学能化学能光合作用光合作用糖的氧化糖的氧化腺苷三磷酸腺苷三磷酸目录目录ATP是由是由_、1个腺个腺嘌嘌呤和呤和3个磷酸基个磷酸基团组团组成。其成。其结结构构简简式表示式表示为为_;式中的;式中的“A”代表腺苷代表腺苷(由由核糖和腺核糖和腺嘌嘌呤合成呤合成),“P”代表代表_,“”代代表高能磷酸表高能磷酸键键。(3)ATPADP循循环环通通过过ATP的合成和水解使放能反的合成和水解使放能反应应所所释释放的能量用于放的能量用于_的的过过程,称程,称为为ATPADP循循环环。1个核糖个核糖APPP磷酸基磷酸基团团吸能反吸能反应应目录目录ATP和和
3、ADP相互相互转转化的反化的反应应式:式:_。循循环环示意示意图图ATPADP循循环环的意的意义义:可以提供源源不断的能量。:可以提供源源不断的能量。目录目录想一想想一想1如如果果ATP水水解解脱脱去去了了两两个个磷磷酸酸基基后后,该该物物质质是是组组成成何何种种化合物的基本化合物的基本单单位之一?位之一?【提示提示】RNA。目录目录二、二、酶酶1酶酶的的发现发现(1)18世世纪纪末末,意意大大利利科科学学家家斯斯帕帕兰兰扎扎尼尼的的实实验验说说明明了了胃胃液液中有一种能消化肉的物中有一种能消化肉的物质质。(2)19世世纪纪50年年代代,巴巴斯斯德德提提出出酒酒精精发发酵酵是是酵酵母母菌菌代代
4、谢谢活活动动的的结结果果。李李比比希希认认为为,酒酒精精发发酵酵最最多多只只需需要要酵酵母母菌菌中中某某种种物物质质的参与。的参与。(3)1897年年,德德国国毕毕希希纳纳证证明明促促使使酒酒精精发发酵酵的的是是酵酵母母菌菌中中的的某种物某种物质质酶酶,而不是酵母菌本身。,而不是酵母菌本身。(4)1926年年,美美国国的的萨萨姆姆纳纳尔尔得得到到脲脲酶酶的的结结晶晶后后,证证实实酶酶的的本本质质是蛋白是蛋白质质。(5)20世世纪纪80年代初年代初,科学家科学家发现发现极少数特殊的极少数特殊的酶酶是是RNA.目录目录想一想想一想2酶酶在催化反在催化反应应前后,其数量和性前后,其数量和性质质是否是
5、否发发生生变变化?化?【提示提示】均不均不变变化。化。目录目录蛋白蛋白质质RNA目录目录(2)影响影响酶酶促反促反应应的因素:的因素:目录目录高高 频频 考考 点点深深 度度 剖剖 析析考点一考点一ATP的的结结构、形成途径及与构、形成途径及与ADP的相互的相互转转化化1.ATP(腺苷三磷酸腺苷三磷酸)的的结结构及特点构及特点(1)结结构构:ATP是由一个核糖、一个腺是由一个核糖、一个腺嘌嘌呤和三个磷酸基呤和三个磷酸基团组团组成。其中腺苷一磷酸与成。其中腺苷一磷酸与RNA中腺中腺嘌嘌呤核苷酸呤核苷酸组组成相同。成相同。目录目录2ATP的形成途径的形成途径(1)(2)目录目录3ATP与与ADP的
6、相互的相互转转化化ATP分子中,分子中,远远离离A的那个高能磷酸的那个高能磷酸键键容易水解和重新生成,容易水解和重新生成,这对这对于于细细胞中能量的捕胞中能量的捕获获、贮贮存和存和释释放非常重要。放非常重要。ATP在在细细胞内含量并不多,但可迅速胞内含量并不多,但可迅速转转化循化循环环利用。如下利用。如下图图所示:所示:目录目录目录目录从上表可看出,从上表可看出,ATP和和ADP的相互的相互转转化化过过程中,反程中,反应类应类型、型、反反应应所需所需酶酶以及能量的来源、去路和反以及能量的来源、去路和反应场应场所都不完全相所都不完全相同,因此同,因此ATP和和ADP的相互的相互转转化不是可逆反化
7、不是可逆反应应。但物。但物质质是是可循可循环环利用的。利用的。目录目录例例例例1 1【解解析析】细细胞胞呼呼吸吸以以及及光光合合作作用用的的光光反反应应过过程程都都可可以以产产生生ATP,所所以以A、B、D三三个个选选项项所所涉涉及及的的部部位位均均可合成可合成ATP,而内,而内质质网的膜上不能合成网的膜上不能合成ATP。【答案答案】C目录目录目录目录解析:解析:选选A。本。本题题主要考主要考查查ATP代代谢谢,所有,所有细细胞都能合成胞都能合成ATP;Na运出运出细细胞是主胞是主动转动转运需要消耗能量;运需要消耗能量;ATP中的中的A是腺是腺嘌嘌呤和核糖而呤和核糖而DNA和和RNA中的中的A
8、只代表腺只代表腺嘌嘌呤;呤;质质壁分离和壁分离和质质壁分离复原壁分离复原实验过实验过程中不消耗程中不消耗ATP;ATP中的中的能量可以来源于光能、化学能,也可以能量可以来源于光能、化学能,也可以转转化化为为光能和化光能和化学能,所以以上都正确。学能,所以以上都正确。目录目录考点二考点二与酶有关的曲线分析与酶有关的曲线分析1酶酶催化活性的表示方法催化活性的表示方法单单位位时间时间内底物的减少量或内底物的减少量或产产物的生成量。物的生成量。2表示表示酶酶高效性的曲高效性的曲线线目录目录(1)催催化化剂剂可可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,酶酶的的催化效率更高。催
9、化效率更高。(2)酶酶只只能能缩缩短短达达到到化化学学反反应应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)酶酶只能催化已存在的化学反只能催化已存在的化学反应应。目录目录3表示表示酶酶专专一性的曲一性的曲线线(1)在在A反反应应物物中中加加入入酶酶A,反反应应速速率率较较未未加加酶酶时时明明显显加加快快,说说明明酶酶A催化底物催化底物A参加反参加反应应。(2)在在A反反应应物中加入物中加入酶酶B,反,反应应速率和未加速率和未加酶酶时时相同,相同,说说明明酶酶B不催化底物不催化底物A参加反参加反应应。目录目录4酶酶作用的影响因素作用的影响因素(1)温度影响温度影
10、响酶酶活性的曲活性的曲线线绝绝大多数的大多数的酶酶是蛋白是蛋白质质,酶酶的作用的作用存在一个最适温度,在此温度上下存在一个最适温度,在此温度上下酶酶的活性均会下降的活性均会下降.当温度当温度过过高高时时,酶酶的空的空间结间结构会被破坏,构会被破坏,导导致致酶酶失去失去活性,但低温只会降低活性,但低温只会降低酶酶的活性,适当温度下的活性,适当温度下酶酶的活性仍的活性仍然能然能够够恢复。恢复。值值得注意的是,温度得注意的是,温度对对酶酶活性的影响曲活性的影响曲线线在在最适温度的两最适温度的两侧侧是非是非对对称称变变化的。化的。目录目录(2)pH影响影响酶酶活性的曲活性的曲线线酶酶促反促反应应存在一
11、个最适存在一个最适pH,过过酸酸过过碱都会碱都会导导致致酶酶的活性降的活性降低,甚至破坏低,甚至破坏酶酶的空的空间结间结构使其失去活性。构使其失去活性。目录目录(3)底物底物浓浓度和度和酶酶浓浓度度对对酶酶促反促反应应速率的影响速率的影响甲甲图图:在其他条件适宜、:在其他条件适宜、酶酶量一定的情况下,量一定的情况下,酶酶促反促反应应速率随底物速率随底物浓浓度增加而加快,但当底物达到一定度增加而加快,但当底物达到一定浓浓度后度后,受受酶酶数量和数量和酶酶活性限制,活性限制,酶酶促反促反应应速率不再增加。速率不再增加。乙乙图图:在底物充足、其他条件适宜的情况下,:在底物充足、其他条件适宜的情况下,
12、酶酶促反促反应应速率与速率与酶酶浓浓度成正比。度成正比。目录目录特特别别提醒提醒(1)温度和温度和pH是通是通过过影响影响酶酶活性而影响活性而影响酶酶促反促反应应速率的。速率的。(2)底物底物浓浓度和度和酶酶浓浓度是通度是通过过影响底物与影响底物与酶酶的接触面的接触面积积而影而影响响酶酶促反促反应应的速率,并不影响的速率,并不影响酶酶的活性。的活性。目录目录 (2011高考海南卷高考海南卷)某一不可逆化学反某一不可逆化学反应应(SPW)在无在无酶酶和有和有酶酶催化催化时时均可以均可以进进行。当行。当该该反反应应在无在无酶酶条件下条件下进进行到行到时间时间t时时,向反,向反应应液中加入催化液中加
13、入催化该该反反应应的的酶酶。如。如图图中中能正确表示加能正确表示加酶酶后反后反应应物物浓浓度随反度随反应时间变应时间变化化趋势趋势的曲的曲线线是是()例例例例2 2目录目录A甲甲 B乙乙C丙丙 D丁丁【解解析析】当当反反应应进进行行到到t时时加加入入催催化化该该反反应应的的酶酶,由由于于酶酶的的高高效效性性,将将促促进进化化学学反反应应的的快快速速进进行行,反反应应物物浓浓度度迅迅速速降低,最后反降低,最后反应应物物浓浓度降度降为为0。【答案答案】D目录目录变变式式训练训练(2013广广东东揭阳揭阳调调研研)下下图图表示在不同条件下,表示在不同条件下,酶酶催化反催化反应应情况。以下有关叙述情况
14、。以下有关叙述错误错误的是的是()A图图实实线线、虚虚线线可可依依次次表表示示增增加加酶酶量量前前后后,生生成成物物量量与反与反应时间应时间的关系的关系B图图实线实线、虚、虚线线可依次表示可依次表示H2O2在在Fe3、过过氧化氧化氢氢酶酶作用下的分解速率作用下的分解速率目录目录C图图能用来表示反能用来表示反应应物物浓浓度与反度与反应时间应时间的关系的关系D图图能用来表示能用来表示酶酶活性与活性与pH的关系的关系解析:解析:选选D。本。本题题主要考主要考查查酶酶的催化速率与各种影响因素的催化速率与各种影响因素的关系。当底物一定的关系。当底物一定时时,增加,增加酶酶的的浓浓度,可度,可缩缩短到达反
15、短到达反应应平衡的平衡的时间时间,A正确;正确;酶酶与无机催化与无机催化剂剂相比催化效率更高,相比催化效率更高,B正确;当正确;当酶酶一定一定时时,反,反应应物物浓浓度越高,达到反度越高,达到反应应平衡的平衡的时时间间越越长长,可用,可用图图表示,表示,C正确;在最适正确;在最适pH下,下,酶酶的活性的活性最高,低于或高于最高,低于或高于这这个个pH值值,酶酶的活性都会降低的活性都会降低,图图曲曲线线不能正确表示不能正确表示酶酶活性与活性与pH的关系,的关系,D错误错误。目录目录易易 错错 辨辨 析析 技技 法法 提提 升升易易错错警示警示有关有关酶酶促反促反应应的曲的曲线图线图分析不到位分析
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