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1、第三单元细胞的能量供应和利用第三单元细胞的能量供应和利用第第8 8讲酶与讲酶与ATPATP考情分析备考导航考情分析备考导航考考纲纲解解读读全国卷五年考全国卷五年考题统计题统计最新考最新考纲纲核心内容核心内容酶酶在代在代谢谢中的作用中的作用()()1.1.酶酶的本的本质质及作用及作用2.2.酶酶的特性的特性20132013全国全国卷卷T6T6、T29;T29;20112011全国卷全国卷T2T2ATPATP在能量代在能量代谢谢中的作中的作用用()()1.ATP1.ATP的的结结构和功能构和功能2.ATP2.ATP与与ADPADP的相互的相互转转化化20152015全国全国卷卷T1;T1;2015
2、2015全国全国卷卷T1;T1;20142014全国全国卷卷T1T1、T4T4实验实验:探究影响探究影响酶酶活性活性的因素的因素1.1.影响影响酶酶活性的因素活性的因素2.2.实验变实验变量量(自自变变量、因量、因变变量、无关量、无关变变量量)的控制的控制考点一酶的本质、作用和特性考点一酶的本质、作用和特性知识梳理知识梳理 自主学习自主学习 夯实基础夯实基础1.1.酶的概念及作用酶的概念及作用2.2.酶的特性酶的特性【深挖教材深挖教材】同无机催化剂相比同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。下图为酶降低化学反应酶降低活化能的作用更显著。下图为酶降低化学反应活化能图解活化能图解,AC,AC和
3、和BCBC段的含义是什么段的含义是什么?若将酶催化改为无机催化剂催化该若将酶催化改为无机催化剂催化该反应反应,则则B B点在纵轴上如何移动点在纵轴上如何移动?提示提示:ACAC段表示在无催化剂条件下段表示在无催化剂条件下,反应所需的活化能反应所需的活化能;BC;BC段表示酶降低的段表示酶降低的活化能。活化能。B B点将向上移动。点将向上移动。重点透析重点透析 剖析考点剖析考点 拓展深化拓展深化1.1.与酶相关的曲线解读与酶相关的曲线解读(1)(1)酶的高效性曲线酶的高效性曲线与无机催化剂相比与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。酶的催化效率更高。酶只能缩短达到化学平衡所需时间酶只能缩短达到化学平
4、衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。不改变化学反应的平衡点。(2)(2)酶专一性的曲线酶专一性的曲线加入酶加入酶B B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同的反应速率和无酶条件下的反应速率相同,说明酶说明酶B B不能催化该不能催化该反应。反应。而加入酶而加入酶A A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快的反应速率随反应物浓度的增大明显加快,说明酶说明酶A A能催化该能催化该反应。反应。(3)(3)影响酶促反应速率的因素影响酶促反应速率的因素温度和温度和pHpHa.a.在一定温度在一定温度(pH)(pH)范围内范围内,随温度随温度(pH)(pH)的升高的升高,酶的催化作用增强酶的催化作用增强,超过这
5、超过这一范围一范围,酶的催化作用逐渐减弱。酶的催化作用逐渐减弱。b.b.过酸、过碱、高温都会使酶变性失活过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,而低温只是抑制酶的活性而低温只是抑制酶的活性,酶分酶分子结构未被破坏子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。温度升高可恢复活性。c.c.从丙图可以看出从丙图可以看出:反应溶液反应溶液pHpH的变化不影响酶作用的最适温度。的变化不影响酶作用的最适温度。底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响:a.a.甲图甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率随底物浓度酶促反应速率随底物浓度增加而加快增加
6、而加快,但当底物达到一定浓度后但当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性限制受酶数量和酶活性限制,酶促反应酶促反应速率不再增加。速率不再增加。b.b.乙图乙图: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,酶促反应速率与酶浓度成酶促反应速率与酶浓度成正比。正比。【深化拓展深化拓展】反应时间与反应物、生成物的量及反应速率的关系反应时间与反应物、生成物的量及反应速率的关系曲线分析曲线分析:随着反应的进行随着反应的进行,反应物因被消耗而减少反应物因被消耗而减少,生成物因积累而增生成物因积累而增多。多。t t0 0t t1 1段段,因反应物较充足因反应物较充足,所以反应速率较高所以反
7、应速率较高,反应物消耗较快反应物消耗较快,生成物生成物生成速率快。生成速率快。t t1 1t t2 2段段,因反应物含量较少因反应物含量较少,所以反应速率降低所以反应速率降低,反应物消反应物消耗较慢耗较慢,生成物生成速率较慢。生成物生成速率较慢。t t2 2时时,反应物被消耗干净反应物被消耗干净,生成物也不再增生成物也不再增加加,此时反应速率为此时反应速率为0 0。2.2.与酶的作用及特性相关的实验设计思路与酶的作用及特性相关的实验设计思路(1)(1)酶具有催化作用的实验设计思路酶具有催化作用的实验设计思路(2)(2)酶的专一性实验设计思路酶的专一性实验设计思路或者或者(3)(3)酶的高效性实
8、验设计思路酶的高效性实验设计思路【深化拓展深化拓展】“实验设计思路实验设计思路”与与“实验步骤实验步骤”的区别的区别实验设计思路字面上理解就是做实验的大致想法。其与传统的实验步骤实验设计思路字面上理解就是做实验的大致想法。其与传统的实验步骤的主要区别是实验设计思路不需要写出细致而具体的可供直接实验操作的主要区别是实验设计思路不需要写出细致而具体的可供直接实验操作的步骤的步骤,而只要有一个大致的实验过程的设计。实验设计思路的要点是答而只要有一个大致的实验过程的设计。实验设计思路的要点是答出自变量、因变量及实验对象出自变量、因变量及实验对象,而不是具体可操作性的设计。并且不同的而不是具体可操作性的
9、设计。并且不同的人也许实验思路大致相同人也许实验思路大致相同,但是实验步骤可能是不相同的。但是实验步骤可能是不相同的。题组例练题组例练 分类例练分类例练 提炼方法提炼方法题组一题组一 酶本质与作用的判定酶本质与作用的判定1.(20151.(2015安徽淮北二模安徽淮北二模)下列有关酶的叙述正确的是下列有关酶的叙述正确的是()是有分泌功能的细胞产生的是有分泌功能的细胞产生的有的从食物中获得有的从食物中获得,有的在体内转化而有的在体内转化而来来凡是活细胞凡是活细胞,一般都能产生酶一般都能产生酶酶都是蛋白质酶都是蛋白质有的酶不是蛋有的酶不是蛋白质白质酶在代谢中有多种功能酶在代谢中有多种功能在新陈代谢
10、和生长发育中起调控作在新陈代谢和生长发育中起调控作用用酶只是起催化作用酶只是起催化作用A.A.B.B.C.C.D.D.解析解析:酶是由活细胞产生的酶是由活细胞产生的,不能来源于食物不能来源于食物,错误错误;凡是活细胞都进凡是活细胞都进行新陈代谢行新陈代谢,新陈代谢离不开酶新陈代谢离不开酶,所以活细胞一般都能产生酶所以活细胞一般都能产生酶,正确正确;少少数酶是数酶是RNA,RNA,错误、错误、正确正确;酶在代谢中只有催化一种功能酶在代谢中只有催化一种功能,没有调控作没有调控作用用,错误错误,正确。正确。C C2.(20152.(2015上海虹口区一模上海虹口区一模)用同一种用同一种蛋白酶蛋白酶处
11、理甲、乙处理甲、乙两种酶两种酶,蛋白酶蛋白酶活性与处理时间的关系如图。下列叙述错误的是活性与处理时间的关系如图。下列叙述错误的是()A.A.甲酶已失活甲酶已失活B.B.甲酶能够抗蛋白酶的降解甲酶能够抗蛋白酶的降解C.C.乙酶的化学本质是蛋白质乙酶的化学本质是蛋白质D.D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变A A【解题关键解题关键】1.1.酶具有专一性酶具有专一性,蛋白酶能水解蛋白质。蛋白酶能水解蛋白质。2.2.绝大多数酶是蛋白质绝大多数酶是蛋白质,少数酶是少数酶是RNARNA。解析解析:由图可知由图可知,甲酶的活性不变甲酶的活性不变;甲酶用蛋白酶处理后甲酶
12、用蛋白酶处理后,酶的活性不变酶的活性不变,说说明甲酶能够抗该种蛋白酶降解明甲酶能够抗该种蛋白酶降解;乙酶用蛋白酶处理后乙酶用蛋白酶处理后,随时间推移酶的活随时间推移酶的活性降低性降低,说明乙酶的化学本质是蛋白质说明乙酶的化学本质是蛋白质;蛋白酶使乙酶分子结构改变蛋白酶使乙酶分子结构改变,从而从而降低了乙酶的活性。降低了乙酶的活性。题组二题组二 酶作用原理的考查及作用特性的实验分析酶作用原理的考查及作用特性的实验分析3.(20153.(2015河北保定月考河北保定月考)细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如图所细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如图所示。下列有关叙述不正确的是示。下列有关叙述不
13、正确的是()A.A.酶酶1 1与产物与产物B B结合后失活结合后失活,说明酶的功能由其空间结构决定说明酶的功能由其空间结构决定B.B.酶酶1 1有两种底物且能与产物有两种底物且能与产物B B结合结合,因此酶因此酶1 1不具有专一性不具有专一性C.C.酶酶1 1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列D.D.酶酶1 1与产物与产物B B的相互作用可以防止细胞产生过多的产物的相互作用可以防止细胞产生过多的产物A AB B解析解析:根据题意和图示分析可知根据题意和图示分析可知,酶酶1 1与产物与产物B B结合后失活结合后失活,与有活性时相比与有
14、活性时相比结构发生了变化结构发生了变化,说明酶的功能由其空间结构决定说明酶的功能由其空间结构决定,A,A正确正确;酶酶1 1只催化两种只催化两种底物合成产物底物合成产物A A的反应的反应,具有专一性具有专一性,B,B错误错误;同一种酶同一种酶,氨基酸种类和数目氨基酸种类和数目相同相同,所以酶所以酶1 1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列,C,C正确正确;酶酶1 1与产物与产物B B结合使酶结合使酶1 1无活性无活性,合成产物合成产物A A的反应会中断的反应会中断,这样可以防这样可以防止细胞产生过多的产物止细胞产生过多的产物A,DA,
15、D正确。正确。4.(20154.(2015黑龙江绥化一模黑龙江绥化一模)下列有关酶的特性及相关实验的叙述正确的是下列有关酶的特性及相关实验的叙述正确的是()A.pHA.pH过高或过低以及温度过高或过低都能使酶变性失活过高或过低以及温度过高或过低都能使酶变性失活B.B.在温度影响酶活性实验中在温度影响酶活性实验中,不适宜选择过氧化氢酶作为研究对象不适宜选择过氧化氢酶作为研究对象C.C.在研究温度影响淀粉酶活性实验中在研究温度影响淀粉酶活性实验中,可以用斐林试剂检测实验结果可以用斐林试剂检测实验结果D.D.与无机催化剂相比与无机催化剂相比,酶提高反应活化能的作用更明显酶提高反应活化能的作用更明显,
16、因而酶催化效率因而酶催化效率更高更高B B解析解析:pHpH过高或过低以及温度过高都能使酶变性失活过高或过低以及温度过高都能使酶变性失活,但温度过低时但温度过低时,酶不酶不会失活会失活;温度会影响过氧化氢的分解温度会影响过氧化氢的分解,因此在温度影响酶活性实验中因此在温度影响酶活性实验中,不适不适宜选择过氧化氢酶作为研究对象宜选择过氧化氢酶作为研究对象;斐林试剂使用时需要水浴加热斐林试剂使用时需要水浴加热,因此在因此在研究温度影响淀粉酶活性实验中研究温度影响淀粉酶活性实验中,不宜用斐林试剂检测实验结果不宜用斐林试剂检测实验结果,应该用应该用碘液检测实验结果碘液检测实验结果;与无机催化剂相比与无
17、机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更酶降低化学反应活化能的作用更明显明显,因而酶催化效率更高。因而酶催化效率更高。题组三题组三 影响酶促反应因素的曲线分析影响酶促反应因素的曲线分析5.(20155.(2015黑龙江大庆模拟黑龙江大庆模拟)下图甲表示某酶促反应过程下图甲表示某酶促反应过程,图乙表示图甲的反应过程图乙表示图甲的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线中有关物质浓度随时间变化的曲线(物质物质a a的起始浓度为的起始浓度为10 10 mmolmmol/L)/L)。下列叙述错。下列叙述错误的是误的是()A.A.物质物质a a可能是麦芽糖但不可能是蔗糖可能是麦芽糖但不可能是蔗糖B.B.
18、在该实验条件下物质在该实验条件下物质a a在在2 min2 min内可被完全分解内可被完全分解C.C.若曲线若曲线表示不同温度下酶促反应速率表示不同温度下酶促反应速率,则曲线则曲线温度低于曲线温度低于曲线和和D.D.若曲线若曲线表示不同酶浓度下酶促反应速率表示不同酶浓度下酶促反应速率,则曲线则曲线酶浓度大于曲线酶浓度大于曲线和和C C解析解析:由图甲可知由图甲可知,物质物质a a水解为两个相同的物质水解为两个相同的物质c;c;由图乙可知由图乙可知,曲线曲线表表示物质示物质a a的水解情况的水解情况;由于高于或低于最适温度由于高于或低于最适温度,酶的活性都降低酶的活性都降低,所以曲所以曲线线温度
19、高于或低于曲线温度高于或低于曲线的温度的温度,即曲线即曲线温度可能低于或高于曲线温度可能低于或高于曲线和和;由于酶浓度与酶促反应速率成正相关由于酶浓度与酶促反应速率成正相关,所以曲线所以曲线酶浓度高于曲酶浓度高于曲线线和和。6.(20166.(2016湖南株洲月考湖南株洲月考)如图曲线如图曲线b b表示在最适温度、最适表示在最适温度、最适pHpH条件下条件下,反应反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是()A.A.酶量是限制曲线酶量是限制曲线ABAB段反应速率的主要因素段反应速率的主要因素B.B.酶量减少后酶量减少后,图示反应速率可用曲线图示
20、反应速率可用曲线a a表示表示C.C.升高温度后升高温度后,图示反应速率可用曲线图示反应速率可用曲线c c表示表示D.D.减小减小pH,pH,重复该实验重复该实验,A,A、B B点位置都不变点位置都不变B B解析解析:ABAB段随着反应物浓度升高段随着反应物浓度升高,反应速率加快反应速率加快,限制因素是反应物的浓度限制因素是反应物的浓度,A,A项错误项错误;酶量减少酶量减少,在反应物浓度一定的条件下在反应物浓度一定的条件下,反应速率下降反应速率下降,可用曲可用曲线线a a表示表示,B,B项正确项正确;图中曲线图中曲线b b是最适温度、最适是最适温度、最适pHpH下的曲线下的曲线,因此因此,升高
21、温升高温度度,减小减小pH,pH,酶活性下降酶活性下降,反应速率下降反应速率下降,C,C、D D项错误项错误。方法突破方法突破 “四看法四看法”分析酶促反应曲线分析酶促反应曲线考点二考点二ATPATP的结构、功能和利用的结构、功能和利用知识梳理知识梳理 自主学习自主学习 夯实基础夯实基础1.ATP1.ATP分子的结构和功能分子的结构和功能【深挖教材深挖教材】如图为如图为ATPATP的结构简图的结构简图,请思考请思考:(1)(1)图中框内图中框内“A A”代表代表“腺苷腺苷”吗吗?(2)(2)图示图示a a处应为处应为“H H”还是还是“OHOH”?(3)(3)图示框图示框c c的名称是什么的名
22、称是什么?它与它与DNADNA、RNARNA有何关系有何关系?提示提示:(1)(1)图中图中“A A”代表腺嘌呤代表腺嘌呤,“腺苷腺苷”应为应为A+aA+a所在的五碳糖。所在的五碳糖。(2)(2)图示图示a a处应为处应为“OHOH”,即该五碳糖为即该五碳糖为“核糖核糖”。(3)(3)图示框图示框c c为腺嘌呤核糖核苷酸为腺嘌呤核糖核苷酸,它是构成它是构成RNARNA的单位之一的单位之一,当发生转录或当发生转录或逆转录时逆转录时,它可与它可与DNADNA链中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸配对。链中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸配对。场所场所:线粒体、线粒体、叶绿体。、叶绿体。(2)(2)进行进行过程的能量来源和去
23、向过程的能量来源和去向来源来源:。去向去向:用于形成用于形成ATPATP中的中的 。3.ATP3.ATP的利用的利用主动运输、发光发电、肌肉收缩、物质合成、大脑思考等。主动运输、发光发电、肌肉收缩、物质合成、大脑思考等。细胞质基质细胞质基质光能、有机物中的化学能光能、有机物中的化学能高能磷酸键高能磷酸键重点透析重点透析 剖析考点剖析考点 拓展深化拓展深化1.1.细胞内产生与消耗细胞内产生与消耗ATPATP的生理过程归纳的生理过程归纳转转化化场场所所常常见见的生理的生理过过程程细细胞膜胞膜消耗消耗ATP:ATP:主主动动运运输输、胞吞、胞吐、胞吞、胞吐细细胞胞质质基基质质产产生生ATP:ATP:
24、细细胞呼吸第一胞呼吸第一阶阶段段消耗消耗ATP:ATP:一些吸能反一些吸能反应应叶叶绿绿体体产产生生ATP:ATP:光反光反应应消耗消耗ATP:ATP:暗反暗反应应和自身和自身DNADNA复制、复制、转录转录,蛋白蛋白质质合成等合成等线线粒体粒体产产生生ATP:ATP:有氧呼吸第二、三有氧呼吸第二、三阶阶段消耗段消耗ATP:ATP:自身自身DNADNA复制、复制、转录转录,蛋白蛋白质质合成等合成等核糖体核糖体消耗消耗ATP:ATP:蛋白蛋白质质的合成的合成细细胞核胞核消耗消耗ATP:DNAATP:DNA复制、复制、转录转录等等2.ATP2.ATP产生速率与产生速率与O2O2供给量之间的关系分析
25、供给量之间的关系分析(1)A(1)A点表示在无氧条件下点表示在无氧条件下,细胞可进行无氧呼吸分解有机物细胞可进行无氧呼吸分解有机物,产生少量产生少量ATPATP。(2)AB(2)AB段表示随段表示随O O2 2供给量增多供给量增多,有氧呼吸明显加强有氧呼吸明显加强,通过有氧呼吸分解有机通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多物释放的能量增多,ATP,ATP的产生速率随之增加。的产生速率随之增加。(3)BC(3)BC段表示段表示O O2 2供给量超过一定范围后供给量超过一定范围后,ATP,ATP的产生速率不再加快的产生速率不再加快,此时的此时的限制因素可能是酶、限制因素可能是酶、ADPADP、磷酸等
26、。、磷酸等。【清错破疑清错破疑】(1)ATP(1)ATP转化为转化为ADPADP也需要消耗水也需要消耗水ATPATP转化为转化为ADPADP又称又称“ATPATP的水解反应的水解反应”,这一过程需要酶的催化这一过程需要酶的催化,同时也需要消同时也需要消耗水。凡是大分子有机物耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、淀粉等如蛋白质、淀粉等)的水解都需要消耗水。的水解都需要消耗水。(2)ATP(2)ATP能量能量ATPATP是一种高能磷酸化合物是一种高能磷酸化合物,是与能量有关的一种物质是与能量有关的一种物质,不能将两者等同起来。不能将两者等同起来。(3)(3)细胞中并非含有大量细胞中并非含有大量ATPA
27、TP生命活动需要消耗大量能量生命活动需要消耗大量能量,但细胞中但细胞中ATPATP含量很少且含量较稳定。细胞可以含量很少且含量较稳定。细胞可以通过通过ATPATP与与ADPADP的相互转化不断合成的相互转化不断合成ATP,ATP,满足生物体的需要。满足生物体的需要。(4)(4)正确区分正确区分ATPATP、DNADNA、RNARNA、核苷酸结构中核苷酸结构中“A A”的含义的含义ATPATP结构中的结构中的A A为腺苷为腺苷,DNA,DNA结构结构中的中的A A为腺嘌呤脱氧核苷酸为腺嘌呤脱氧核苷酸,RNA,RNA结构中的结构中的A A为腺嘌呤核糖核苷酸为腺嘌呤核糖核苷酸,核苷酸结构中的核苷酸结
28、构中的A A为腺嘌呤。为腺嘌呤。可见可见,它们的共同点是都含有腺嘌呤它们的共同点是都含有腺嘌呤。题组例练题组例练 分类例练分类例练 提炼方法提炼方法题组一题组一 以图例为载体考查以图例为载体考查ATPATP分子的结构和相互转化分子的结构和相互转化1.(20151.(2015四川德阳一诊四川德阳一诊)ATPATP是细胞是细胞的能量的能量“通货通货”,是生命活动的直是生命活动的直接能源物质接能源物质,如图为如图为ATPATP的结构和的结构和ATPATP与与ADPADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是相互转化的关系式。下列说法不正确的是()A.A.图图1 1中的中的A A代表腺苷代表腺苷,b,b
29、、c c为高能磷酸键为高能磷酸键B.B.图图2 2中进行中进行过程时过程时,图图1 1中的中的c c键断裂并释放能量键断裂并释放能量C.ATPC.ATP与与ADPADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效性快速转化依赖于酶催化作用具有高效性D.D.夜间有夜间有O O2 2存在时存在时,图图2 2中过程中过程主要发生在线粒体主要发生在线粒体解析解析:图图1 1中中A A与核糖构成腺苷与核糖构成腺苷,其中的其中的A A代表腺嘌呤代表腺嘌呤;ATP;ATP水解时水解时,远离腺苷远离腺苷的高能磷酸键的高能磷酸键(c(c键键)断裂并释放能量断裂并释放能量;由于酶具有高效性由于酶具有高效性,使使ATPATP与
30、与ADPADP快速快速转化得以完成转化得以完成,保证细胞需要的能量供应保证细胞需要的能量供应;有氧条件下有氧条件下,线粒体是合成线粒体是合成ATPATP的主要场所。的主要场所。A A题组二题组二 结合代谢实例对结合代谢实例对ATPATP分子的来源和利用进行判定分子的来源和利用进行判定2.(20162.(2016黑龙江齐齐哈尔月考黑龙江齐齐哈尔月考)细胞中不能合成细胞中不能合成ATPATP的部位是的部位是()A.A.内质网的膜内质网的膜B.B.叶绿体中进行光反应的膜结构叶绿体中进行光反应的膜结构C.C.线粒体的内膜线粒体的内膜D.D.蓝藻蓝藻(蓝细菌蓝细菌)中进行光反应的膜结构中进行光反应的膜结
31、构解析解析:内质网是蛋白质的加工和脂质合成的场所内质网是蛋白质的加工和脂质合成的场所,消耗消耗ATP;ATP;叶绿体中进行光反叶绿体中进行光反应的场所是类囊体薄膜应的场所是类囊体薄膜,能够形成能够形成ATP;ATP;线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所所,能够产生大量的能够产生大量的ATP;ATP;蓝藻属于原核生物蓝藻属于原核生物,没有叶绿体没有叶绿体,但是可以进行光合但是可以进行光合作用作用,光合作用中的光反应是在膜上进行的光合作用中的光反应是在膜上进行的,也能够产生也能够产生ATPATP。A A3.(20153.(2015河南信阳一模河南信阳一模)下列所述内容
32、均需要下列所述内容均需要ATPATP参与的是参与的是()A.A.生长素的极性运输、生长激素的合成及释放过程生长素的极性运输、生长激素的合成及释放过程B.B.离子的跨膜运输、大分子和颗粒性物质的囊泡运输离子的跨膜运输、大分子和颗粒性物质的囊泡运输C.C.酶催化的生化反应、抗原与抗体的识别及结合过程酶催化的生化反应、抗原与抗体的识别及结合过程D.D.洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离及复原过程洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离及复原过程解析解析:生长素的极性运输属于主动运输方式生长素的极性运输属于主动运输方式,消耗能量消耗能量,生长激素的合成及生长激素的合成及释放过程都需要消耗能量释放过程都需要消耗能量;
33、某些离子通过协助扩散的方式进出细胞膜某些离子通过协助扩散的方式进出细胞膜,不不需要消耗能量需要消耗能量;有些酶催化的生化反应如细胞呼吸过程有些酶催化的生化反应如细胞呼吸过程,属于放能反应属于放能反应,产产生生ATP;ATP;质壁分离及复原过程中水分子通过自由扩散进出细胞质壁分离及复原过程中水分子通过自由扩散进出细胞,不需要消化不需要消化能量。能量。A A考点三实验考点三实验:探究影响酶活性的条件探究影响酶活性的条件实验基础实验基础 吃透原理吃透原理 掌握步骤掌握步骤蓝色蓝色温度影响酶的活性温度影响酶的活性,从而影响淀粉的水解从而影响淀粉的水解,滴加碘液滴加碘液,根据是否出现蓝色根据是否出现蓝色
34、及蓝色的深浅来判断酶的活性。及蓝色的深浅来判断酶的活性。H H2 2O+OO+O2 2pHpH影响酶的活性影响酶的活性,从而影响从而影响O O2 2的生成量的生成量,可用点燃但无火焰的卫生香燃烧可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检测的情况来检测 的多少。的多少。O O2 2生成量生成量2.2.实验步骤实验步骤 (1)(1)温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响步步骤骤项项目目试试管管1 1试试管管2 2试试管管3 31 1加入可溶性淀粉溶液加入可溶性淀粉溶液 .2 2 mLmL2 2 mLmL2 2放置在不同温度放置在不同温度环环境中境中0 0 100 100 60 60 3 3加入新配制的加
35、入新配制的 淀粉淀粉酶酶溶液溶液1 1 mLmL1 1 mLmL1 1 mLmL4 4完成反完成反应应5 min5 min5 min5 min5 min5 min5 5滴入碘液滴入碘液2 2滴滴2 2滴滴2 2滴滴6 6观观察察结结果果变蓝变蓝 .2 2 mLmL变蓝变蓝不变蓝不变蓝(2)pH(2)pH对酶活性的影响对酶活性的影响步步骤骤3 3项项目目试试管管1 1试试管管2 2试试管管3 31 1注入等量注入等量过过氧氧化化氢氢酶酶溶液溶液2 2滴滴 .2 2滴滴2 2注入不同注入不同pHpH的的溶液溶液1 1 mLmL蒸蒸馏馏水水1 1 mLmL盐盐酸酸 1 1 mLNaOHmLNaOH溶
36、液溶液3 3注入等量的注入等量的H H2 2O O2 2溶液溶液2 2 mLmL2 2 mLmL2 2 mLmL4 4观观察察现现象象 .几乎无气几乎无气泡泡产产生生几乎无气几乎无气泡泡产产生生2 2滴滴有大量气泡产生有大量气泡产生透析实验透析实验 积累技巧积累技巧 理解方法理解方法1.1.在探究温度或在探究温度或pHpH对酶活性影响的实验中对酶活性影响的实验中,步骤步骤2 2和步骤和步骤3 3为什么一定不能颠倒为什么一定不能颠倒顺序顺序?透析透析:若颠倒顺序若颠倒顺序,则在未达到预设温度或则在未达到预设温度或pHpH时时,酶已发生作用。故应先控制条件酶已发生作用。故应先控制条件,再将酶与底物
37、混合。再将酶与底物混合。2.2.在探究温度对酶活性影响的实验中在探究温度对酶活性影响的实验中,为什么不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢为什么不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解分解?在选用淀粉酶分解淀粉时在选用淀粉酶分解淀粉时,为什么不选用斐林试剂进行检测为什么不选用斐林试剂进行检测?透析透析:过氧化氢在加热的条件下会加快分解。斐林试剂与还原糖只有在加热的条过氧化氢在加热的条件下会加快分解。斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下件下,才能生成砖红色沉淀才能生成砖红色沉淀,但实验需要控制温度。但实验需要控制温度。3.3.为什么不选用淀粉酶催化淀粉的水解为什么不选用淀粉酶催化淀粉的水解,来探究来探究pHpH
38、对酶活性的影响对酶活性的影响?透析透析:底物淀粉在酸性条件下会发生水解反应。底物淀粉在酸性条件下会发生水解反应。4.4.整个实验过程中整个实验过程中,除温度或除温度或pHpH之外之外,其余的变量为什么相等或相同其余的变量为什么相等或相同?透析透析:实验设计遵循单一变量原则实验设计遵循单一变量原则,这样可以排除无关变量对实验结果的影响。这样可以排除无关变量对实验结果的影响。【误差分析误差分析】误差误差:探究温度和探究温度和pHpH对酶活性影响的实验结果不明显对酶活性影响的实验结果不明显原因分析原因分析:可能变量梯度设置不合适可能变量梯度设置不合适:三组温度应分别是高温、低温、三组温度应分别是高温
39、、低温、最适温度最适温度;三组三组pHpH应分别是过酸、过碱、最适应分别是过酸、过碱、最适pHpH。可能实验步骤操作有误可能实验步骤操作有误:应将酶和反应物放置在不同条件下处理后再混应将酶和反应物放置在不同条件下处理后再混合。合。酶本身活性降低或失活酶本身活性降低或失活:实验中的实验中的-淀粉酶由于贮存条件不佳或生产淀粉酶由于贮存条件不佳或生产时间过长而导致活性丧失时间过长而导致活性丧失;肝脏不新鲜肝脏不新鲜,肝脏研磨液中过氧化氢酶数量减肝脏研磨液中过氧化氢酶数量减少且活性降低。少且活性降低。迁移应用迁移应用 知识迁移知识迁移 变式应用变式应用某小组在探究某小组在探究“影响酶活性的条件影响酶活
40、性的条件”的实验时的实验时,提出提出“过氧化氢酶的活性过氧化氢酶的活性是否受是否受pHpH影响影响”的问题的问题,并设计实验的操作步骤如下并设计实验的操作步骤如下:向甲、乙试管内各加入向甲、乙试管内各加入2 2 mLmL新配制的体积分数为新配制的体积分数为3%3%的过氧化氢溶液的过氧化氢溶液;向甲、乙试管内各加入向甲、乙试管内各加入2 2滴新鲜的质量分数为滴新鲜的质量分数为20%20%的猪肝研磨液的猪肝研磨液;向甲试管内加入向甲试管内加入1 1 mLmL质量分数为质量分数为5%5%的盐酸的盐酸,向乙试管内加入向乙试管内加入1 1 mLmL质量质量分数为分数为5%5%的氢氧化钠溶液的氢氧化钠溶液
41、;观察试管中发生的变化。观察试管中发生的变化。请依据该小组设计的实验操作步骤请依据该小组设计的实验操作步骤,回答下列问题回答下列问题:(1)(1)过氧化氢分解速率是本实验的因变量过氧化氢分解速率是本实验的因变量,可观测的指标是可观测的指标是。(2)(2)找出上述操作步骤中存在的缺陷找出上述操作步骤中存在的缺陷,并写出改进方案并写出改进方案:。在完成改进方案后在完成改进方案后,预期可能的实验结果及结论预期可能的实验结果及结论:若若,则则。若若,则则。(3)(3)在与其他小组进行交流时在与其他小组进行交流时,有同学建议进行定量实验有同学建议进行定量实验,以不同以不同pHpH下出现同一结果所需要的下
42、出现同一结果所需要的时间来表示酶的活性时间来表示酶的活性,并根据实验数据绘制不同条件下酶活性的曲线图。该建议中并根据实验数据绘制不同条件下酶活性的曲线图。该建议中,所需的所需的时间越长时间越长,酶的活性越酶的活性越。(4)(4)能否用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响能否用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响?如能如能,请写出实验思路请写出实验思路,如不能如不能,请写出请写出理由。理由。解析解析:(1)(1)判断过氧化氢的分解速率可用生成物的产生量来表示判断过氧化氢的分解速率可用生成物的产生量来表示,即单位时间内产生气泡的数即单位时间内产生气泡的数量。量。(2)(2)由于酶具有高效性由于酶具有高效性
43、,过氧化氢溶液和猪肝研磨液混合时反应已经开始过氧化氢溶液和猪肝研磨液混合时反应已经开始,则变量的处理就失则变量的处理就失去了意义去了意义,应先调节应先调节pHpH后将底物和酶混合后将底物和酶混合;在设计实验时要遵循单一变量原则和对照原则在设计实验时要遵循单一变量原则和对照原则,设设置空白对照置空白对照,即增加丙试管即增加丙试管,加入加入1 1 mLmL蒸馏水作为对照。蒸馏水作为对照。(3)(3)所需时间越长所需时间越长,说明酶的活性越低。说明酶的活性越低。(4)(4)过氧化氢受热易分解过氧化氢受热易分解,会影响实验结果。会影响实验结果。答案答案:(1)(1)单位时间内试管中产生的气泡数量单位时
44、间内试管中产生的气泡数量(2)(2)实验步骤实验步骤、互换互换(应该分别调整猪肝研磨液和过氧化氢的应该分别调整猪肝研磨液和过氧化氢的pHpH后后,再再将两者混合将两者混合;或应先调或应先调pHpH再加猪肝研磨液再加猪肝研磨液););再增加丙试管再增加丙试管,在修正后的第在修正后的第二步中加入二步中加入1 1 mLmL蒸馏水蒸馏水,其他步骤与题述步骤同其他步骤与题述步骤同甲、乙两试管中产生的气泡数量少甲、乙两试管中产生的气泡数量少,丙试管中产生大量的气泡过氧化丙试管中产生大量的气泡过氧化氢酶的活性受氢酶的活性受pHpH影响影响甲、乙、丙三支试管中产生气泡的情况基本一样过氧化氢酶的活性甲、乙、丙三
45、支试管中产生气泡的情况基本一样过氧化氢酶的活性不受不受pHpH影响影响(3)(3)低低(或弱或弱)(4)(4)不能。温度能影响过氧化氢的分解速率。不能。温度能影响过氧化氢的分解速率。构建知识网络强化答题语句构建知识网络强化答题语句【建网络图建网络图】填充填充:.A-PA-PP PP P光合作用光合作用蛋白质蛋白质RNARNA高效性高效性专一性专一性作用条件较温和作用条件较温和降低活化能降低活化能【要语强记要语强记】1.1.一个本质一个本质酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质其中绝大多数酶是蛋白质,少数是少数是RNARNA。2.2.两个
46、必清两个必清(1)ATP(1)ATP是细胞生命活动的直接能源物质。是细胞生命活动的直接能源物质。(2)(2)细胞内细胞内ATPATP与与ADPADP相互转化的能量供应机制相互转化的能量供应机制,是生物界的共性。是生物界的共性。3.3.三个特性三个特性(1)(1)专一性专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应。一种酶只能催化一种或一类化学反应。(2)(2)高效性高效性:与无机催化剂相比与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。酶的催化效率更高。(3)(3)作用条件较温和作用条件较温和:酶能催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。酶能催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。4.4.四个条件四个条件(1)(1)低温抑制酶的活性低温抑制酶的活性,但不破坏酶的分子结构。但不破坏酶的分子结构。(2)(2)高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构破坏而永久失去活性。高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构破坏而永久失去活性。