高考生物一轮复习必修细胞的能量供应和利用降低化学反应活化能的酶.pptx
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1、考考 纲纲 下下 载载1.酶在代谢中的作用 2.探究影响酶活性的因素3.ATP在能量代谢中的作用 4.叶绿体色素的提取和分离5.光合作用的基本过程 6.影响光合作用速率的环境因素7.细胞呼吸 8.实验:探究酵母菌的呼吸方式第五章第五章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用热热 点点 提提 示示1.酶的化学本质、催化特性的实验探究2.影响酶活性的曲线、图表分析及相关实验设计与分析3.结合光合作用与细胞呼吸考查ATP与能量代谢的关系4.光合作用与细胞呼吸过程中的物质转变及相互关系5.影响光合作用和细胞呼吸的因素分析及相关实验设计6.光合色素的种类、颜色、生理作用及实验7.细胞呼吸方式的检验以及
2、粮食、果蔬贮存的原理与应用第1、2节 降低化学反应活化能的酶细胞的能量“通货”ATP答案:议一议:议一议:酶的催化作用有何特点?酶的催化作用有何特点?议一议:议一议:酶与无机催化剂一样,能显著地降低反应的活化能,提高酶与无机催化剂一样,能显著地降低反应的活化能,提高反应速率,缩短达到平衡的时间,但并不改变反应的方向和平衡常数。反应速率,缩短达到平衡的时间,但并不改变反应的方向和平衡常数。反应前后酶的性质和数量均没有变化。反应前后酶的性质和数量均没有变化。高效性、专一性和易变失活性。高效性、专一性和易变失活性。答案:答案:ATP的结构O、功能和利用答案:答案:ATP与ADP的相互转化答案:答案:
3、看一看:看一看:ATP中的高能磷酸健有何特点?中的高能磷酸健有何特点?答案:答案:ATP中末端的高能磷酸键易断裂和再生成,断裂时释放出大量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的自由能,是一般化学键放出能量的2倍以上。例如:每摩尔的高能磷倍以上。例如:每摩尔的高能磷酸键放出的能量约是酸键放出的能量约是30.54 kJ,而一般的,而一般的PO键只放出能量键只放出能量8.3720.92 kJ。思一思思一思:ATP是生命活动唯一直接供能物质吗?是生命活动唯一直接供能物质吗?答案:答案:直接供能物质还有三磷酸胞苷直接供能物质还有三磷酸胞苷(CTP)、三磷酸鸟
4、苷、三磷酸鸟苷(GTP)、三磷、三磷酸尿苷酸尿苷(UTP)。1酶本质的探索过程酶本质的探索过程(人民教育出版社人民教育出版社)2ATPADP循环(浙江科技版)(中国地图版)循环(浙江科技版)(中国地图版)通通过ATP的合成和水解使放能反应所释放的能量用于吸能反应的过程称为ATPADP循环。3酶与疾病(江苏教育版)酶与疾病(江苏教育版)人人体内的许多酶能促进体内代谢活动的顺利进行。如果遗传因素或环境因素影响了酶的合成或活性,就会引起疾病,甚至危及生命。许多遗传病的发生与酶缺陷有关例如:白化病 黑色素合成酶,苯丙酮尿症 苯丙氨酸羟化酶,导致苯丙氨酸代谢异常,产生对大脑有损害的苯丙酮酸,病人表现智力
5、障碍。某些有机磷农药,如敌敌畏等,能与神经组织中胆碱酯酶的活性中心结合,使酶失去活性,导致人体出现肌肉震颤、瞳孔缩小、多汗、心跳减慢等症状。1.酶的化学本质是什么?如何检验。【提提示示】酶酶绝绝大大多多数数是是蛋蛋白白质质,用用双双缩缩脲脲试试剂剂检检验验为为紫紫 色色。少数是少数是RNA,用吡罗红检验呈红色。,用吡罗红检验呈红色。2ATP中的能量如何被利用?中的能量如何被利用?【提提示示】ATP水水解解时时形形成成二二磷磷酸酸腺腺苷苷,释释放放一一个个磷磷酸酸基基团团,同同时时释释放放能能量量用用于于另另一一吸吸能能反反应应。例例如如,在在肌肌肉肉收收缩缩过过程程中中,ATP先先将将组组成成
6、肌肌肉肉的的蛋蛋白白质质磷磷酸酸化化,使使其其中中的的能能量量增增加加从从而而改改变变形形状状,这这是是吸吸能能反反应应。然然后后磷磷酸酸化化的的蛋蛋白白质质做做功功,失失去去磷磷酸酸基基团团,恢恢复复原状,这就是放能反应。上述两个过程可用下图表示。原状,这就是放能反应。上述两个过程可用下图表示。3酶作为药物有哪些治疗作用?酶作为药物有哪些治疗作用?【提示提示】酶作为药物可以用于治疗多种疾病:酶作为药物可以用于治疗多种疾病:淀粉酶、蛋白酶用于助消化;淀粉酶、蛋白酶用于助消化;胰蛋白酶等用于化脓性伤口的净化;胰蛋白酶等用于化脓性伤口的净化;纤溶酶和尿激酶用于治疗血栓;纤溶酶和尿激酶用于治疗血栓;
7、天冬酰胺酶具有抑癌功能。天冬酰胺酶具有抑癌功能。1酶的本质及生理功能酶的本质及生理功能化学化学本质本质绝大多数绝大多数是蛋白质是蛋白质少数是少数是RNA合成合成原料原料氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸合成合成场所场所核糖体核糖体细胞核细胞核(真核真核生物生物)来来源源一般来说,活细胞都能一般来说,活细胞都能产生酶产生酶作用作用场所场所细胞内、外或生物体外细胞内、外或生物体外均可均可生理生理功能功能生物催化作用生物催化作用作用作用原理原理降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能2.酶化学本质的实验验证酶化学本质的实验验证 (1)证证明某种酶是蛋白质 实验组:待测酶液+双缩脲试剂是否出现紫色反应。
8、对照组:已知蛋白质液+双缩脲试剂出现紫色反应。(2)证明某种酶是RNA 实验组:待测酶液+吡罗红染液是否呈现红色。对照组:已知RNA溶液+吡罗红染液出现红色。3酶的催化作用及高效性的实验验证酶的催化作用及高效性的实验验证对照组:对照组:H H2 2O O2 2溶液在常温下几乎不分解。溶液在常温下几乎不分解。知识拓展:知识拓展:(1)证明酶是蛋白质的其它证据证明酶是蛋白质的其它证据酶经酸、碱水解后的最终产物是氨基酸。酶经酸、碱水解后的最终产物是氨基酸。酶是具有空间结构的生物大分子,凡是能使蛋白质变性的因素都可使酶变性失活。酶是具有空间结构的生物大分子,凡是能使蛋白质变性的因素都可使酶变性失活。酶
9、和蛋白质一样,具有不能通过半透膜的胶体性质。酶和蛋白质一样,具有不能通过半透膜的胶体性质。酶也有蛋白质所具有的化学呈色反应。酶也有蛋白质所具有的化学呈色反应。与蛋白质的分子量相似,结构相似。与蛋白质的分子量相似,结构相似。在物理、化学因素的作用下,也可变性沉淀。在物理、化学因素的作用下,也可变性沉淀。做元素分析,与蛋白质的元素含量相似,可以用氨基酸人工合成。做元素分析,与蛋白质的元素含量相似,可以用氨基酸人工合成。(2)证明酶是证明酶是RNA的其它证据的其它证据将某种酶液用核糖核酸酶处理,根据酶液是否被水解予以判断。将某种酶液用核糖核酸酶处理,根据酶液是否被水解予以判断。1(2010绵阳诊断测
10、试绵阳诊断测试)下下列关于酶的叙述,不正确的是()A酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物B酶的催化作用具有专一性和高效性C过酸、过碱的外界条件都能使酶的分子结构遭到破坏而失 去活性D酶的组成元素均为C、H、O、N解析:解析:酶是活细胞产生的具生物催化功能的有机物,酶的催酶是活细胞产生的具生物催化功能的有机物,酶的催化化具具有有高高效效性、专一性及作用条件温和等特性,酶的化学本性、专一性及作用条件温和等特性,酶的化学本质质一一般般为为蛋蛋白白质质,极极少少数数的的酶酶为为RNA,RNA的组成元素应为的组成元素应为C、H、O、N、P,故,故D选项不正确。选项不正确。答案:答案:D2(201
11、0广州检测广州检测)酶酶的水解产物是()A氨基酸 B.葡萄糖 C核糖核苷酸 D氨基酸或核糖核苷酸 解解析析:从从酶酶的的化化学学本本质质来来分分析析,绝绝大大多多数数酶酶是是蛋蛋白白质质,蛋蛋白白质质的的基基本本组组成成单单位位是是氨氨基基酸酸。少少数数酶酶是是RNA,RNA的的基基本本组组成成单单位是核糖核苷酸。要综合考虑该问题,不要有遗漏。位是核糖核苷酸。要综合考虑该问题,不要有遗漏。答案:答案:D1表示酶高效性的曲线表示酶高效性的曲线(1)催催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。(3)酶只能催化已存在的
12、化学反应。2表示酶专一性的曲线表示酶专一性的曲线(1)在A反应物中加入酶A,反应速率较未加酶时明显加快,说明酶A催化底物A参加反应。(2)在A反应物中加入酶B,反应速率和未加酶时相同,说明酶B不催化底物A参加反应。3影响酶活性的曲线影响酶活性的曲线(1)甲甲、乙曲线表明:在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围,酶的催化作用逐渐减弱。过过酸、过碱、高温都会使酶失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。(2)从丙图可以看出:反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。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
13、 (1)甲甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率随底物浓度增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加。(2)乙图:在底物充足,其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。规律总结:规律总结:温度和温度和pH是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的。是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的。底底物物浓浓度度和和酶酶浓浓度度是是通通过过影影响响底底物物与与酶酶的的接接触触而而影影响响酶酶促促反反应应的的速速率,并不影响酶的活性。率,并不影响酶的活性。分分析析此此类类曲曲线线时时首首先先要要弄弄清清横横坐坐标标纵纵坐坐标标表表示示的的意意义义,其其次次
14、再再分分析析影影响响该该曲曲线线的的因因素素有有几几个个,一一般般情情况况下下,曲曲线线未未达达到到饱饱和和时时,影影响响因因素素是是横横坐坐标标的的因因素素,达达到到饱饱和和稳稳定定状状态态后后限限制制因因素素是是除除横横坐坐标标因因素素之之外的其它因素。外的其它因素。3下图表示在不同条件下,酶催化反应的速率(或生成物量)的变化曲线图,有关叙 述不正确的是()A图虚线表示酶量加一倍后,底物浓度和反应速率关系 B图虚线表示增加酶浓度,其他条件不变时,生成物量与时 间的关系 C图不能表示在反应开始后的一段时间内,反应速率与时间 的关系 D若图中的实线表示Fe3的催化效率,则虚线可表示过氧 化氢酶
15、的催化效率解解析析:图图可可以以表表示示反反应应的的底底物物量量一一定定时时,在在反反应应开开始始后后的的一一段段时时间间内内,随随反反应应的的进进行行,底底物物不不断断减减少少,反反应应速速率率逐渐降低。逐渐降低。答案:答案:C1结构式及各组分的含义结构式及各组分的含义(2)相关物质的关系ATP的的合成合成ATP的水解的水解反应反应式式ADPPi能量能量 ATPATP ADPPi能量能量所需所需酶酶ATP合成酶合成酶ATP水解酶水解酶能量能量来源来源光能光能(光合作用光合作用),化学能,化学能(细胞呼细胞呼吸吸)储存在高能储存在高能磷酸键中的磷酸键中的能量能量能量能量去路去路储存于形成的高储
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