酶、ATP、細胞呼吸-高三生物-成都

1、 高三生物第四次課專題四 酶、ATP、細胞呼吸一、考點、熱點解讀、考點歸類1、酶2、ATP3、細胞呼吸的過程及原理4、細胞呼吸的影響因素及實驗探究、考點詳讀 第一節(jié) 降低反應活化能的酶一、細胞代謝與酶1、細胞代謝的概念：細胞內(nèi)每時每刻進行著許多化學反應，統(tǒng)稱為細胞代謝.2、酶的發(fā)現(xiàn)：1857年， 巴斯德 畢希納 1926年， 薩姆鈉20世紀80年代，切赫和奧特曼3、酶的概念：酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。4、活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。6、酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)7、酶與無機催化劑比較：相同點： 反應前后，本身不發(fā)生改變； 只

2、催化熱力學允許進行的反應； 降低活化能，改變化學反應速率，但不改變化學反應平衡點；不同點：酶的特性 高效性：酶的催化效率比無機催化劑更高，使得反應速率更快； 專一性：一種酶只能催化一種或一類化合物，如蛋白酶只能催化蛋白 質(zhì)水解成多肽； 多樣性：生物體內(nèi)具有種類很多的酶。 反應條件溫和性：酶促反應一般是在較溫和的條件下進行的，即常溫、常壓、生理pH條件下 活性可調(diào)節(jié)性：包括抑制劑和啟動劑調(diào)節(jié)、回饋抑制調(diào)節(jié)、共價修飾調(diào)節(jié)和變構調(diào)節(jié)等。 有些酶的催化活性與輔因子有關。 易變性，由于大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，因而會被高溫、強酸、強堿等破壞。二、影響酶促反應的因素（難點）1、酶濃度對酶促反應速度的影響 當?shù)孜镒?/p>

3、夠，其它條件固定時，酶促反應速度與酶分子的濃度成正比。酶分子越多，底物轉(zhuǎn)化的速度越快。但事實上，當酶濃度很高時，并不保持這種關系，曲線逐漸趨向平緩。2、底物濃度對酶促反應速度的影響 在生化反應中，若酶的濃度為定值，底物的起始濃度較低時，酶促反應速度與底物濃度成正比，即隨底物濃度的增加而增加。當?shù)孜餄舛容^高時，反應速率加快，但不顯著。當?shù)孜餄舛冗_到最大時，反應速率幾乎不再變。3、溫度對酶促反應速度的影響 在一定的溫度范圍內(nèi)，酶促反應隨溫度升高而加快。當溫度達到一定限度時，酶促反應隨溫度升高而減慢。各種沒在某一溫度時，酶活性最強，酶促反應速度最大，稱為酶的最適溫度。注：低溫導致酶活性下降，高溫導致

4、酶活性喪失。 4、pH對酶促反應速度的影響 每一種酶只能在一定范圍限度的pH范圍內(nèi)表現(xiàn)出活性，超過范圍便失去活性。酶在某一個pH時活性最大，這個pH稱為最適pH。5、啟動劑對酶促反應速度的影響6、抑制劑對酶促反應速度的影響三、實驗1、 比較過氧化氫酶在不同條件下的分解（過程見課本P79） 實驗結論：酶具有催化作用，并且催化效率要比無機催化劑Fe3+高得多 控制變量法：變量、自變量、因變量、無關變量的定義。 對照實驗：除一個因素外，其余因素都保持不變的實驗。2、 影響酶活性的條件（要求用控制變量法，自己設計實驗） 建議用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，用過氧化氫酶探究PH對酶活性的影響。第二節(jié) 細

5、胞的能量“通貨”ATP一、 ATP：是細胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物，三磷酸腺苷的英文縮寫二、ATP的結構簡式：APPP，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基團，代表高能磷酸鍵，代表普通化學鍵。注意：ATP的分子中的高能磷酸鍵中儲存著大量的能量，所以ATP被稱為高能化合物。這種高能化合物化學性質(zhì)不穩(wěn)定，在水解時，由于高能磷酸鍵的斷裂，釋放出大量的能量。三、ATP的生理功能：直接給細胞的生命活動提供能量。四、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)換APPP 斷裂 水解 釋放能量水解酶、放能合成酶、儲能ATP ADP + pi（游離的磷酸）+ 能量 注：該反應是不可逆反應，因為催化劑（即所需酶）不同， 能量不同，進行場所不

6、同5、 ATP的利用： 1、滲透能：用于細胞主動運輸。 2、光能：生物發(fā)光（eg.螢火蟲）3、機械能：肌細胞收縮。 4、電能：用于生物發(fā)電、發(fā)光（eg.電鰩）5、熱能：人體恒溫。 6、生物電：大腦思考。酶、吸收能量、ATP的水解釋放能量、ATP的合成葡萄糖（小分子物質(zhì)）+ 果糖 蔗糖（大分子物質(zhì)）小結：1、ATP和ADP轉(zhuǎn)換圖解；2、 ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需能量的主要來源； 3ATP與ADP的轉(zhuǎn)化 ATP動態(tài)平 衡呼吸作用水解酶合成酶（線粒體） 吸 Pi（細胞質(zhì)基質(zhì)） 能 吸收分泌（滲透能）（葉綠體） 放 肌肉收縮（機械能）光合作用 Pi 能 神經(jīng)傳導、生物電（電能） ADP (每個活細胞)

7、合成代謝（化學能） 體溫（熱能） 螢火蟲（光能） 糖類主要能源物質(zhì) 熱能 散失太陽光能 脂肪主要儲能物質(zhì) 氧化（直接能源） 蛋白質(zhì)能源物質(zhì)之一 分解 化學能 ATP 水解酶、放 ATP ADP + Pi + 能量 合成酶、吸4能產(chǎn)生ATP： 線粒體、葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)能產(chǎn)生水： 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核能堿基互補配對： 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核第三節(jié)ATP 的主要來源細胞呼吸 一、細胞呼吸：有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其它產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。二、有氧呼吸酶總反應式：C6H12O6 +6O2 6CO2 +6H2O + 大量能量第一階段：葡萄糖的初

8、步分解 場所：細胞質(zhì)基質(zhì) 酶C6H12O6 2C3H4O3（丙酮酸）+4H+ 少量能量（2個ATP + 熱能）第二階段：丙酮酸的徹底分解 場所：線粒體基質(zhì) 酶2C3H4O3（丙酮酸）+ 6H2O 6CO2 + 20H + 少量能量（2個ATP + 熱能）第三階段：H的氧化 場所：線粒體內(nèi)膜 24H + 6O212H2O + 大量能量（34個ATP + 熱能）三、無氧呼吸 反應場所：細胞質(zhì)基質(zhì)第一階段：葡萄糖的初步分解 酶C6H12O6 2C3H4O3（丙酮酸）+4H+ 少量能量（2個ATP + 熱能）第二階段：產(chǎn)生酒精、CO2 或乳酸 酶C6H12O6 2C2H5OH（酒精） + 2CO2 +

9、 少量能量 發(fā)生生物：動物，乳酸菌，馬鈴薯塊莖，玉米胚酶C6H12O6 2C3H6O3（乳酸） + 2CO2 + 少量能量 發(fā)生生物：大部分植物，酵母菌注意：無機物的無氧呼吸也叫發(fā)酵，生成乳酸的叫乳酸發(fā)酵，生成酒精的叫酒精發(fā)酵討論：1 有氧呼吸及無氧呼吸的能量去路有氧呼吸：所釋放的能量一部分用于生成ATP，大部分以熱能形式散失了。無氧呼吸：能量小部分用于生成ATP，大部分儲存于乳酸或酒精中2 有氧呼吸過程中氧氣的去路：氧氣用于和H生成水四、有氧呼吸和無氧呼吸的比較呼吸類型有氧呼吸無氧呼吸呼吸場所細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)是否需氧是否分解產(chǎn)物CO2 、H2O酒精、CO2 或乳酸釋能情況大量少量

10、 五、影響細胞呼吸的因素1、溫度：溫度通過影響細胞內(nèi)與呼吸作用有關的酶的活性來影響細胞的呼吸作用。溫度過低或過高都會影響細胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越低，細胞呼吸越弱；溫度越高，細胞呼吸越強。 2、氧氣：氧氣充足，則無氧呼吸將受抑制；氧氣不足，則有氧呼吸將會減弱或受抑制。3、水分：一般來說，細胞水分充足，呼吸作用將增強。但陸生植物根部如長時間受水浸沒，根部缺氧，進行無氧呼吸，產(chǎn)生過多酒精，可使根部細胞壞死。4、CO2：環(huán)境CO2濃度提高，將抑制細胞呼吸，可用此原理來貯藏水果和蔬菜。六、判斷細胞呼吸方式 不消耗O2，釋放CO2，只進行酒精式無氧呼吸。 O2吸收量 = CO2釋放量，

11、進行有氧呼吸或乳酸式無氧呼吸。 O2吸收量 CO2釋放量，兩種呼吸方式同時進行，多余的CO2來自酒精式無氧呼吸。 酒精生成量 = CO2釋放量，只進行酒精式無氧呼吸。 酒精生成量 CO2釋放量， 兩種呼吸方式同時進行，多余的CO2來自有氧呼吸。小結：1、有氧呼吸與無氧呼吸對校表有氧呼吸無氧呼吸概念指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程。指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放出少量能量的過程。過程 C6H12O6 2丙酮酸 + H + 2ATP 2丙酮酸+ 6H2

12、O 6CO2 + H+ 2ATP H + 6O2 12H2O + 34ATP C6H12O6 2丙酮酸 + H + 2ATP 2C3H6O3 2丙酮酸 2C2H5OH + 2CO2反應式C6H12O6+6H2O+6O26CO2 + 12H2O + 38ATPC6H12O6 2C3H6O3 + 2ATP 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP不同點場所 ： 線粒體基質(zhì) 內(nèi)膜始終在細胞質(zhì)基質(zhì)條件 ： 除外，需分子氧、酶 不需分子氧、需酶產(chǎn)物 ： CO2 、H2O酒精和CO2或乳酸能量 ： 大量、合成38ATP（1161KJ）少量、合成2ATP(61.08KJ)相同點聯(lián)系 ： 從葡萄糖分解成丙酮

13、酸階段相同，以后階段不同實質(zhì) ： 分解有機物，釋放能量，合成ATP意義 ： 為生物體的各項生命活動提供能量；為體內(nèi)其他化合物合成提供原料2、有氧呼吸反應機理（了解）3、無氧呼吸反應機理（了解）4、 有氧呼吸與無氧呼吸關系三、 典型例題與拓展訓練 1.下列關于酶的論述錯誤的是（） A.酶的數(shù)量因參與化學反應而減少 B.有些酶是核酸 C.酶的活性受溫度和酸堿度的影響 D.離開活細胞，酶也能表現(xiàn)催化活性 2.下列關于酶的化學成分的敘述，哪一項是不正確的（） A.一般地說，酶的化學成分是蛋白質(zhì) B.酶是由蛋白質(zhì)和核酸組成的 C.絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA D.淀粉酶和過氧化氫酶都是蛋白質(zhì) 3、

14、加酶洗衣粉不能用沸水溶解，這說明了酶的作用（） A、適于低溫下催化 B、具有高效性 C、具有專一性 D、需要適宜的溫度 4、蛋白酶使蛋白質(zhì)水解為多肽，但不能使多肽水解為氨基酸，這說明酶有（） A、高效性 B、專一性 C、多樣性 D、穩(wěn)定性5、下列敘述不正確的是（） A、酶的主要作用是降低反應所需的活化能 B、酶以相同的能量能使更多的分子活化，從而加速反應的進行 C、酶加速反應的進行，使給反應物提供能量 D、酶同無機催化劑相比，降低活化能的能力顯著 6、下列有關酶的正確敘述是（） a、是有分泌功能的細胞產(chǎn)生的 b、有的從食物獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來 c、凡是活細胞都能產(chǎn)生酶 d、酶多數(shù)是蛋白質(zhì)

15、e、有的酶是蛋白質(zhì)，有的是固醇 f、酶在代謝中有多種功能 g、在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用 h、酶只是起催化作用 A、cdh B、abe C、cfg D、agh 7、下列有關酶的敘述錯誤的是（） A.組成大多數(shù)酶的基本單位是氨基酸 B.少數(shù)的酶是RNA C.每種酶都具有高效性，專一性 D.酶都具有消化功能 8酶具有極強的催化能力，其原因是（） 增加了反應物之間的接觸面積 提高反應物分子的活化能 提供了反應開始時所需得活化能 降低了化學反應的活化能 9. 同一個體內(nèi)的各類活細胞所含有的酶（） A、種類有差異，數(shù)量相同 B、種類有差異，數(shù)量不同 C、種類無差異，數(shù)量相同 D、種類無差異，數(shù)量不

16、同 10.細胞內(nèi)合成酶的主要的場所是（） A.細胞質(zhì)B. 線粒體 C.核糖體D. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)11.下列有關酶的說法，正確的是 ()能夠產(chǎn)生酶的細胞都能產(chǎn)生激素酶的基本單位是氨基酸生長激素與呼吸酶可來自于同一個細胞酶是生物催化劑A.1個 B.2個C.3個 D.4個12對的敘述，不正確的是（ ）A.該反應持續(xù)的在活細胞內(nèi)進行 B.上述過程存在著能量的釋放和儲存C.該過程保證了生命活動的順利進行 D.所有生物的細胞內(nèi)，ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需的能量均來自呼吸作用13水稻育秧期間，如果苗床長期被水淹，會導致爛秧，這是由于( )A水稻細胞吸水過多 B無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用C無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸過多

17、D呼吸作用停止14破傷風梭狀芽孢桿菌侵入了人體深部的組織細胞并大量繁殖，下列關于細菌的細胞呼吸類型和消滅該菌首先要通過的免疫途徑的敘述，正確的是（ ）A.無氧呼吸和體液免疫 B.無氧呼吸和細胞免疫 C.有氧呼吸和體液免疫 D.有氧呼吸和細胞免疫15關于無氧呼吸的特點，下列表述中正確的是（ ） A需要多種酶參與 B一定釋放二氧化碳 C徹底分解有機物 D生成大量ATP161下列關于酶及激素的敘述中，正確的是（ ）A.酶與激素在生物體新陳代謝過程中的作用特點都是微量.高效.促進B.生物體中能產(chǎn)生激素的細胞不一定能產(chǎn)生酶C.生物體中能產(chǎn)生酶的細胞一定能產(chǎn)生激素 D.激素產(chǎn)生后一般作用于其它細胞17AT

18、P 分子簡式和 18個 ATP 所具有的高能磷酸鍵數(shù)目分別是（ ） (A)APPP和18個 (B)APPP和36個 (C)APP和36個 (D)APPP和56個18下列有關ATP的敘述，正確的是（ ）ATP在細胞內(nèi)含量很多若細胞內(nèi)Na+濃度偏高，為維持Na+濃度的穩(wěn)定，細胞消耗ATP的量增加人在寒冷時，腎上腺素和甲狀腺素分泌增多，細胞產(chǎn)生ATP的量增加人在饑餓時，細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態(tài)平衡A. B. C. D.19酵母菌的有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生二氧化碳，其形成場所分別是( )細胞質(zhì)基質(zhì) 葉綠體 核糖體 線粒體A. B. C. D.20有氧呼吸過程中, 最后與氧結合的物質(zhì)是（ ）(A)丙酮酸 (B)二氧化碳 (C)還原態(tài)氫 (D)葡萄糖 21下列關于蘋果、西瓜、哈密瓜果實細胞的結構和生理功能的敘述正確的是（ ）A.三者均不含中心體，所有的細胞均有葉綠體和細胞周期B.遺傳物質(zhì)的載體都是染色體，無氧呼吸的產(chǎn)物與人的相同C.幼嫩的種子能為果實發(fā)育提供生長素，并提供大量促進果實成熟