第一、三節(jié)細(xì)胞與能量酶高三復(fù)習(xí)

第三章細(xì)胞的代謝第一、三節(jié)細(xì)胞與能量酶考點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)探究知識(shí)梳理題組演練知識(shí)梳理·溫故串知

透析實(shí)驗(yàn)分析誤差一、細(xì)胞與能量1.吸能反應(yīng)與放能反應(yīng)(1)吸能反應(yīng):產(chǎn)物分子中的勢(shì)能比反應(yīng)物分子中的勢(shì)能

。(2)放能反應(yīng):產(chǎn)物分子中的勢(shì)能比反應(yīng)物分子中的勢(shì)能

。(3)最重要的吸能反應(yīng)是

,最重要的放能反應(yīng)是

。(4)吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的紐帶是

。2.ATP是細(xì)胞中的能量通貨(1)

不僅是細(xì)胞中放能反應(yīng)和吸能反應(yīng)的紐帶,更是細(xì)胞中的能量通貨。(2)ATP是由1個(gè)

、1個(gè)

、3個(gè)

組成。一分子ATP含有

個(gè)高能磷酸鍵。高低光合作用細(xì)胞呼吸ATPATP核糖腺嘌呤磷酸基團(tuán)2二、酶1.酶的發(fā)現(xiàn)過程[連一連]2.酶的本質(zhì)、特性化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是

,少數(shù)是

1合成原料氨基酸或

1來源

1生理功能只有

作用催化機(jī)理酶分子具有

,恰好能和

1

結(jié)合影響因素

、pH和各種化合物等特性催化活性

、具

等蛋白質(zhì)RNA核糖核苷酸活細(xì)胞生物催化一定的形狀底物分子溫度極高專一性【思維激活】如何確定某酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA還是蛋白質(zhì)?提示:可用物質(zhì)檢測(cè)試劑來進(jìn)行鑒定。建網(wǎng)絡(luò)圖考點(diǎn)突破·悟法提能核心歸納重點(diǎn)突破ATP的結(jié)構(gòu)及其與ADP的相互轉(zhuǎn)化考點(diǎn)一問題引領(lǐng):(1)ATP中儲(chǔ)存的能量來源有哪些?(2)細(xì)胞內(nèi)哪些場(chǎng)所可以產(chǎn)生ATP?知識(shí)歸納1.ATP的結(jié)構(gòu)(1)組成元素:C、H、O、N、P。(2)簡稱:腺苷三磷酸。(3)ATP的結(jié)構(gòu)簡式和簡式中各部分代表的含義:ATP的結(jié)構(gòu)簡式:A—P～P～P?！癆”表示腺苷(腺嘌呤+核糖),“T”表示3個(gè),“P”表示磷酸基團(tuán),“～”表示高能磷酸鍵,“—”表示普通磷酸鍵。ATP分子中大量的能量就儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中。2.ATP與DNA、RNA、核苷酸的聯(lián)系A(chǔ)TP與DNA、RNA、核苷酸的結(jié)構(gòu)中都含有“A”,但在不同物質(zhì)中表示的含義不同,如圖:②DNA分子中的A為腺嘌呤脫氧核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子脫氧核糖和一分子磷酸組成。③RNA分子中的A為腺嘌呤核糖核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸組成。④核苷酸中的A為腺嘌呤?？梢?它們的共同點(diǎn)是都含有腺嘌呤。3.ATP合成與水解的比較4.ATP的形成途徑【例1】(2014·杭州學(xué)軍中學(xué)期中)下列有關(guān)ATP的敘述正確的是()A.一個(gè)ATP分子水解可以生成一個(gè)脫氧核苷酸分子和兩個(gè)磷酸分子B.在耗氧量相同的情況下,植物葉肉細(xì)胞和根尖細(xì)胞產(chǎn)生的ATP量可能相等C.植物葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)、葉綠體基質(zhì)和細(xì)胞溶膠中都能產(chǎn)生ATPD.長時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌細(xì)胞中平均每摩爾葡萄糖生成的ATP量與安靜時(shí)相等典例訓(xùn)練【解題指導(dǎo)】

ATP中的五碳糖是核糖,所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤;在耗氧量相同的情況下,植物葉肉細(xì)胞和根尖細(xì)胞都可進(jìn)行需氧呼吸,則產(chǎn)生的ATP相等,B選項(xiàng)正確;植物葉肉細(xì)胞的細(xì)胞溶膠、線粒體基質(zhì)和內(nèi)膜及葉綠體的基粒均可產(chǎn)生ATP,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;長時(shí)間的劇烈運(yùn)動(dòng)通常要進(jìn)行一定的厭氧呼吸產(chǎn)生ATP,而安靜狀態(tài)下只通過需氧呼吸提供ATP,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:B【前連后掛】

(1)植物細(xì)胞產(chǎn)生的ATP,均可用于一切生命活動(dòng)嗎?答案提示:不是,植物細(xì)胞葉綠體類囊體膜上產(chǎn)生的ATP只能用于碳反應(yīng),不能用于其他生命活動(dòng)。(2)細(xì)胞消耗能量的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式有哪些?答案提示:細(xì)胞消耗能量的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式除主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)外,還有胞吞作用和胞吐作用?！纠?】如圖表示生物體內(nèi)發(fā)生的兩個(gè)化學(xué)反應(yīng),請(qǐng)回答下列相關(guān)問題:(1)ATP分子水解時(shí),圖中所示的化學(xué)鍵

(填序號(hào))最易斷裂,產(chǎn)物ADP的分子結(jié)構(gòu)簡式是

。

(2)酶2在人體細(xì)胞內(nèi)分布在

(細(xì)胞結(jié)構(gòu))。

(3)細(xì)胞中的吸能反應(yīng)一般由

提供能量,放能反應(yīng)一般與

相聯(lián)系,釋放的能量貯存在

中。

(4)細(xì)胞內(nèi)

的能量供應(yīng)機(jī)制,是生物界的共性。

【解題指導(dǎo)】

(1)ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì),ATP水解時(shí),遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵斷裂,因此ADP的分子結(jié)構(gòu)簡式是A—P～P。(2)在人體細(xì)胞內(nèi)ATP主要來自細(xì)胞呼吸,因此酶2分布在細(xì)胞溶膠和線粒體中。(3)細(xì)胞中需要吸收能量的吸能反應(yīng)由ATP水解提供能量,而釋放能量的反應(yīng)(放能反應(yīng))將能量貯存在ATP中。(4)生物界的共性之一:細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制。答案:(1)④A—P～P(2)細(xì)胞溶膠和線粒體(3)ATP水解ATP合成ATP(4)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化誤區(qū)1誤以為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)。點(diǎn)撥:ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中,反應(yīng)類型、反應(yīng)所需酶以及能量的來源、去路和反應(yīng)場(chǎng)所都不完全相同,因此ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng),但物質(zhì)是可循環(huán)利用的。誤區(qū)2誤以為細(xì)胞中ATP的含量較多。點(diǎn)撥:ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量也很少,但ATP與ADP間能不斷地相互轉(zhuǎn)化,以滿足生命活動(dòng)對(duì)能量的需求。誤區(qū)3誤以為ATP中能量全在高能磷酸鍵中。點(diǎn)撥:ATP中能量不全在高能磷酸鍵中,只是大量能量貯存在高能磷酸鍵中,其他化學(xué)鍵中同樣含有能量,但“量”較少。走出誤區(qū)誤區(qū)4誤以為不同細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所一樣。點(diǎn)撥:不同細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有差異:動(dòng)物、植物細(xì)胞都能在細(xì)胞溶膠和線粒體中產(chǎn)生ATP,葉綠體也是植物細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所,而原核細(xì)胞只能在細(xì)胞溶膠中產(chǎn)生ATP。誤區(qū)5誤認(rèn)為產(chǎn)生ATP一定需要氧氣。點(diǎn)撥:光反應(yīng)階段、需氧呼吸第一階段及厭氧呼吸生成ATP,都不需要氧氣?？键c(diǎn)二與酶有關(guān)的圖、曲線解讀問題引領(lǐng):(1)酶的特性有哪些?(2)低溫和高溫對(duì)酶活性的影響機(jī)理一樣嗎?知識(shí)歸納1.表示酶高效性的曲線(1)曲線a和c比較,說明酶具有催化作用;曲線a和b比較,說明酶具有高效性。(3)酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。2.表示酶專一性的圖解(1)圖像(2)曲線3.酶促反應(yīng)與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系曲線解讀(1)甲、乙、丙三圖的時(shí)間t0、t1和t2是一致的。(2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行反應(yīng)物因被消耗而減少,生成物因生成而增多。(3)t2時(shí),反應(yīng)物被消耗干凈,生成物也不再增加,此時(shí)反應(yīng)速率為0。4.影響酶活性的曲線(3)反應(yīng)溶液酸堿度的變化不影響酶作用的最適溫度。5.底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響【例3】如圖甲是H2O2酶活性受pH影響的曲線,圖乙表示在最適溫度下,pH=b時(shí)H2O2分解產(chǎn)生的O2量隨時(shí)間的變化。若該酶促反應(yīng)過程中改變某一初始條件,以下敘述正確的是()典例訓(xùn)練A.pH=a時(shí),e點(diǎn)下移,d點(diǎn)左移B.pH=c時(shí),e點(diǎn)為0C.溫度降低時(shí),e點(diǎn)不移,d點(diǎn)右移D.H2O2量增加時(shí),e點(diǎn)不移,d點(diǎn)左移【解題指導(dǎo)】

pH=a時(shí),e點(diǎn)不變,d點(diǎn)應(yīng)該是右移;pH=c時(shí),e點(diǎn)不為0,因?yàn)檫^氧化氫不穩(wěn)定,所以過氧化氫酶即使是失效的,過氧化氫也會(huì)分解;由于乙圖是最適pH和最適溫度下的催化速率變化,因此溫度降低,d點(diǎn)右移,但e點(diǎn)不變;過氧化氫量增加時(shí),e點(diǎn)上移,d點(diǎn)右移。答案:C【例4】(2014·臨海模擬)如圖曲線b表示在最適溫度、最適pH條件下,反應(yīng)物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。據(jù)圖分析正確的是()A.酶量是限制曲線AB段反應(yīng)速率的主要因素B.酶量減少后,圖示反應(yīng)速率可用曲線a表示C.升高溫度后,圖示反應(yīng)速率可用曲線c表示D.減小pH,重復(fù)該實(shí)驗(yàn),A、B點(diǎn)位置都不變【解題指導(dǎo)】

在AB段,酶促反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大而增大,說明限制曲線AB段反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物濃度。酶量減少時(shí),在較低反應(yīng)物濃度下,即可達(dá)到最高催化速率。因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)是在最適溫度、最適pH條件下測(cè)得的相關(guān)數(shù)據(jù),所以升高溫度后,部分酶失活,酶促反應(yīng)速率會(huì)下降。減小pH,酶的活性也下降,A、B點(diǎn)位置會(huì)發(fā)生變化。答案:B走出誤區(qū)誤區(qū)1誤認(rèn)為酶的本質(zhì)只是蛋白質(zhì)點(diǎn)撥:酶的本質(zhì)多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)為RNA。誤區(qū)2誤認(rèn)為酶只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用。點(diǎn)撥:既可在細(xì)胞內(nèi),也可在細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用誤區(qū)3誤認(rèn)為只有具分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生酶。點(diǎn)撥:凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生(不考慮成熟紅細(xì)胞)。誤區(qū)4誤認(rèn)為酶在反應(yīng)前后發(fā)生了變化。點(diǎn)撥:酶催化化學(xué)反應(yīng)的過程是:酶與底物結(jié)合,形成酶—底物復(fù)合物,然后這個(gè)復(fù)合物會(huì)發(fā)生一定的形狀變化,使底物變成產(chǎn)物,并從復(fù)合物上脫落,同時(shí)酶分子又恢復(fù)原狀。誤區(qū)5誤把酶的活性等同于酶促反應(yīng)速率。點(diǎn)撥:酶的活性改變會(huì)影響酶促反應(yīng)速率,但酶促反應(yīng)速率的改變不全是由酶的活性改變引起的。溫度和pH是通過影響酶的活性來影響酶促反應(yīng)速率的,而底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸來影響酶促反應(yīng)速率的,并不影響酶的活性。不同因素對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響機(jī)理不同。誤區(qū)6誤認(rèn)為低溫對(duì)酶活性的影響與高溫對(duì)酶活性的影響相同。點(diǎn)撥:低溫下,酶活性只是受到抑制而下降,并未變性而失活,溫度升高時(shí)酶活性會(huì)逐漸恢復(fù)。高溫、過酸、過堿則不同,它們改變酶的結(jié)構(gòu),酶失去活性,直到喪失活性,即使恢復(fù)最適條件,酶也不會(huì)恢復(fù)活性。誤區(qū)7混淆酶與激素化學(xué)本質(zhì)、生理作用及來源。點(diǎn)撥:酶激素來源活細(xì)胞專門的內(nèi)分泌腺或具有內(nèi)分泌功能的細(xì)胞化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),極少數(shù)是RNA多肽、蛋白質(zhì)、氨基酸衍生物、脂質(zhì)等生理功能催化化學(xué)反應(yīng)調(diào)節(jié)新陳代謝考點(diǎn)三與酶相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究問題引領(lǐng):(1)如何驗(yàn)證酶的特性?(2)如何探究酶的最適溫度、最適pH?知識(shí)歸納1.驗(yàn)證酶的本質(zhì)驗(yàn)證酶是蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)組:待測(cè)酶溶液+雙縮脲試劑→是否出現(xiàn)紫色反應(yīng);對(duì)照組:標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液+雙縮脲試劑→紫色反應(yīng)。變量分析:自變量為待測(cè)酶溶液和標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液;因變量為是否有紫色反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析:通過對(duì)照,實(shí)驗(yàn)組若出現(xiàn)紫色,證明待測(cè)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì);不出現(xiàn)紫色,則該酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)。2.驗(yàn)證酶的催化作用實(shí)驗(yàn)組:底物+相應(yīng)的酶液→底物是否被分解;對(duì)照組:底物+等量蒸餾水→底物不被分解。變量分析:自變量為相應(yīng)的酶液的有無;因變量為底物是否被分解。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析:根據(jù)底物性質(zhì)利用相應(yīng)試劑檢測(cè),若底物被分解,則證明酶具有催化作用,否則不具有催化作用。3.驗(yàn)證酶的專一性(1)設(shè)計(jì)思路:常見的方案有兩種,即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同,最后通過觀察酶促反應(yīng)能否進(jìn)行得出結(jié)論。(2)設(shè)計(jì)方案項(xiàng)目方案一方案二實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組材料同種底物(等量)與酶相對(duì)應(yīng)的底物另外一種底物試劑與底物相對(duì)應(yīng)的酶另外一種酶同一種酶(等量)現(xiàn)象發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)結(jié)論酶具有專一性酶具有專一性4.驗(yàn)證酶的高效性(舉例——比較過氧化氫在不同條件下的分解)變量分析:注意事項(xiàng)(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)必須用新鮮的、剛從活的動(dòng)物體中取出的肝臟作實(shí)驗(yàn)材料。肝臟如果不新鮮,肝細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫酶等有機(jī)物就會(huì)在腐生細(xì)菌的作用下分解,使組織中酶分子的數(shù)量減少且活性降低。(2)實(shí)驗(yàn)中使用肝臟的研磨液,可以加大肝細(xì)胞內(nèi)過氧化氫酶與試管中過氧化氫的接觸面積,從而加速過氧化氫的分解。(3)滴加二氧化錳溶液和肝臟研磨液時(shí)不能共用一支滴管,因?yàn)槊傅拇呋示哂懈咝?少量酶帶入二氧化錳溶液中就會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,甚至使人產(chǎn)生錯(cuò)覺,作出錯(cuò)誤的判斷。5.探究某種酶的最適溫度典例訓(xùn)練【例5】下圖表示“比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)”。有關(guān)分析合理的是()A.本實(shí)驗(yàn)的因變量是不同的催化劑B.本實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量有溫度和酶的用量等C.1號(hào)與3號(hào),1號(hào)與4號(hào)可分別構(gòu)成對(duì)照實(shí)驗(yàn)D.分析1號(hào)、2號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知加熱能降低反應(yīng)的活化能【解題指導(dǎo)】

分析題圖可發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)自變量,即溫度和催化劑的種類;當(dāng)觀察溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響時(shí),除溫度外其他條件為無關(guān)變量,若觀察不同催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響時(shí),除催化劑的種類外其他均為無關(guān)變量;1號(hào)與3號(hào)相比,唯一不同的是沒有滴加FeCl3溶液,1號(hào)與4號(hào)相比,不同的是沒有滴加肝臟研磨液,因此它們都可構(gòu)成一組對(duì)照實(shí)驗(yàn);比較1號(hào)和2號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)2號(hào)試管中釋放的氣泡多,說明加熱能提高反應(yīng)速率,但不是降低反應(yīng)的活化能。答案:C【前連后掛】

(1)實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則是什么?答案提示:①遵循對(duì)照原則,如為驗(yàn)證酶具有催化作用,需要加酶的實(shí)驗(yàn)與無催化劑的實(shí)驗(yàn)形成對(duì)照;為驗(yàn)證酶具有高效性,需要加酶的實(shí)驗(yàn)與加無機(jī)催化劑的實(shí)驗(yàn)形成對(duì)照。②遵循單一變量原則,實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組間只有一個(gè)變量。③控制無關(guān)變量原則,不同組別的實(shí)驗(yàn)中,試劑應(yīng)加相同的量;應(yīng)在相同的外界條件下進(jìn)行等。④平行重復(fù)原則。(2)無關(guān)變量就是不起作用的變量嗎?答案提示:無關(guān)變量并不是不起作用的變量,在實(shí)驗(yàn)中無關(guān)變量需要保持最適狀態(tài),否則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。【例6】在“探究影響酶活性的因素”實(shí)驗(yàn)中正確的操作是()A.若探究pH對(duì)酶活性的影響,可選擇過氧化氫溶液為底物B.若探究溫度對(duì)酶活性的影響,可選擇過氧化氫溶液為底物C.若探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響,可將淀粉與淀粉酶兩溶液混合后再調(diào)控溫度D.若探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響,可選擇本尼迪特試劑對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)【解題指導(dǎo)】

過氧化氫加熱即可分解,如果用其探究溫度對(duì)酶活性的影響,則結(jié)果會(huì)不準(zhǔn)確,故A正確、B錯(cuò)誤。在探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí),必須將底物淀粉與淀粉酶分別先用相同溫度處理后再混合,如果先混合再處理,由于酶的高效性,底物與酶可能已經(jīng)反應(yīng),使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確,故C錯(cuò)誤。本尼迪特試劑反應(yīng)的條件需要熱水浴加熱,而加熱會(huì)對(duì)酶活性產(chǎn)生影響;可選用碘—碘化鉀溶液鑒定剩余淀粉的量來確定酶的活性,故D錯(cuò)誤。答案:A與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中相關(guān)試劑選擇的方法(1)酶的專一性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中,不能選用碘—碘化鉀溶液作檢測(cè)試劑,因?yàn)榈狻饣浫芤簾o法檢測(cè)蔗糖是否發(fā)生了水解;應(yīng)該用本尼迪特試劑檢測(cè)。(2)探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中,不宜選用過氧化氫酶催化過氧化氫分解,因?yàn)樵诩訜釛l件下,不加過氧化氫酶,過氧化氫分解也加快。(3)探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中,不宜選用本尼迪特試劑檢測(cè)淀粉分解情況,而應(yīng)選擇碘—碘化鉀溶液,因?yàn)楸灸岬咸卦噭┬枰脽崴〖訜岷蟛艜?huì)顯出紅黃色沉淀,而加熱會(huì)對(duì)酶活性產(chǎn)生影響。突破方法實(shí)驗(yàn):探究pH對(duì)過氧化氫酶的影響實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)探究·積累技能

透析實(shí)驗(yàn)分析誤差(2)pH影響酶的活性,從而影響氧氣的生成量,可用

1

來測(cè)量。2H2O+O2

倒置量筒中的氣體量【材料分析】(1)動(dòng)物肝臟細(xì)胞和馬鈴薯中過氧化氫酶的濃度很高,使用前要將新鮮的動(dòng)物肝臟或馬鈴薯制成勻漿,以釋放細(xì)胞中的

,并保證其活性。(2)量筒要灌滿水并倒置于水槽中,保證收集到的氣體只有過氧化氫分解產(chǎn)生的

。過氧化氫酶氧氣【實(shí)驗(yàn)步驟】設(shè)置實(shí)驗(yàn)裝置

將

放入反應(yīng)小室的一側(cè)內(nèi)壁上

向反應(yīng)小室中加入pH為5.0的緩沖液和H2O2溶液

將一個(gè)量筒充滿水倒置于水中,用一玻璃管與反應(yīng)小室相連

將反應(yīng)小室小心旋轉(zhuǎn)180°,使H2O2溶液接觸

1

記錄數(shù)據(jù)

分別選取pH為6.0、7.0、8.0的緩沖液重復(fù)實(shí)驗(yàn)浸有過氧化氫酶的濾紙片濾紙片透析實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)中使用鮮肝勻漿的原因是什么?透析:動(dòng)物肝臟細(xì)胞中過氧化氫酶的含量很高,使用前將新鮮的動(dòng)物肝臟制成勻漿,以釋放肝臟細(xì)胞中的過氧化氫酶,并保證過氧化氫酶的活性。2.本實(shí)驗(yàn)的自變量是什么?至少設(shè)計(jì)幾組實(shí)驗(yàn)?透析:自變量是pH,應(yīng)該設(shè)置具有一定梯度的多個(gè)不同的pH條件。至少設(shè)置“低pH、最適pH、高pH”三組實(shí)驗(yàn)。3.向反應(yīng)小室中加入各種液體時(shí),為什么不要接觸到貼在內(nèi)壁上的濾紙片?透析:濾紙片中含有過氧化氫酶,向反應(yīng)小室中加入液體時(shí)若接觸到貼在內(nèi)壁上的濾紙片,會(huì)導(dǎo)致過氧化氫酶催化液體中的過氧化氫分解,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。4.為什么每次實(shí)驗(yàn)前都要反復(fù)沖洗反應(yīng)小室?透析:所有的實(shí)驗(yàn)都要嚴(yán)格保證不混淆,不應(yīng)該有上一次反應(yīng)后的剩余溶液,每次實(shí)驗(yàn)完后,應(yīng)充分沖洗,然后用相應(yīng)的緩沖液再?zèng)_洗一遍。誤差分析誤差1:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。原因分析:過氧化氫不新鮮、肝臟的新鮮程度低、溫度的不適宜等。誤差2:量筒里面收集的氣體比實(shí)際釋放值高。原因分析:收集氣體前,沒有排盡量筒內(nèi)的空氣,或在收集過程中空氣再次進(jìn)入了量筒。命題設(shè)計(jì)根據(jù)以下探究影響酶活性因素的實(shí)驗(yàn),回答問題。Ⅰ.為驗(yàn)證pH對(duì)唾液淀粉酶活性的影響,實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:①在1～5號(hào)試管中分別加入0.5%的唾液1mL。②加完唾液后,向各試管中加入相應(yīng)的緩沖液3mL。使各試管中的pH依次穩(wěn)定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00。③分別向1～5號(hào)試管中加入0.5%的淀粉液2mL,然后放入37℃溫水中恒溫水浴。④反應(yīng)過程中,每隔1min從第3號(hào)試管中取出一滴反應(yīng)液滴在比色板上,加1滴碘液顯色。待呈橙黃色時(shí),立即取出5支試管,加碘液顯色并比色,記錄結(jié)果如下表:項(xiàng)目12345pH5.006.206.807.408.00顏色+++橙黃色+++注:“+”表示藍(lán)色程度。(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,因變量是

。

實(shí)驗(yàn)過程中選擇37℃恒溫的理由是

。

(2)3號(hào)試管加碘液后出現(xiàn)橙黃色,說明

。

(3)如果反應(yīng)速率過快,應(yīng)當(dāng)對(duì)唾液進(jìn)行怎樣的處理?

。

(4)該實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是

。

Ⅱ.為探究高溫對(duì)酶活性的影響,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)步驟與結(jié)果:(1)①取兩支潔凈試管,編號(hào)為1和2。②在1號(hào)管中加入2mL3%的新鮮過氧化氫溶液,2號(hào)管中加入1mL20%的新鮮肝臟研磨液,分別置于100℃恒溫水浴5分鐘。③將2號(hào)管中的肝臟研磨液加入1號(hào)管,振蕩搖勻,再置于100℃恒溫水浴5分鐘,結(jié)果未觀察到氣泡產(chǎn)生。(2)結(jié)果分析:推斷觀察不到氣泡產(chǎn)生的兩種可能原因:

,

。

解析:Ⅰ.本實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證pH對(duì)酶活性的影響,所以在實(shí)驗(yàn)過程中,pH是唯一的自變量,其他的條件都是無關(guān)變量,應(yīng)保持一致;從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,第三組是對(duì)照組,選擇37℃的原因有兩個(gè),一是保證溫度恒定,排除溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的干擾,二是37℃是唾液淀粉酶的最適催化溫度。酶活性高低為因變量,通過觀察顏色的變化來判斷淀粉的分解情況,顏色變化為觀察指標(biāo)。如果反應(yīng)速率過快,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)叵♂屆溉芤?降低反應(yīng)速率;根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?從反應(yīng)的結(jié)果分析,該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是唾液淀粉酶催化的最適pH是6.80,高于或低于此值,酶的活性都會(huì)降低。Ⅱ.由于過氧化氫具有熱不穩(wěn)定性,實(shí)驗(yàn)過程中高溫可使底物過氧化氫全部分解,從而觀察不到氣泡產(chǎn)生;也可能是因?yàn)楦邷厥惯^氧化氫酶變性失活,不能催化過氧化氫分解產(chǎn)生氣體。答案:Ⅰ.(1)酶活性高低保證溫度恒定,排除溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的干擾;37℃是唾液淀粉酶的最適催化溫度(2)淀粉已經(jīng)完全分解(3)適當(dāng)稀釋唾液(4)唾液淀粉酶催化的最適pH是6.80,高于或低于此值,酶的活性都會(huì)降低Ⅱ.(2)高溫使過氧化氫酶變性,失去活性高溫使底物過氧化氫全部分解(或既有過氧化氫酶變性,又有底物被全部分解)題組演練·科學(xué)高效

題組集訓(xùn)對(duì)點(diǎn)落實(shí)題組一ATP的組成、功能及ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化1.如圖ATP(甲)是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì),下列敘述正確的是()A.在主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中,乙的含量會(huì)顯著增加B.甲→乙和丙→乙過程,起催化作用的酶空間結(jié)構(gòu)相同C.丙中不含磷酸鍵,是RNA的基本組成單位之一D.丁由腺嘌呤和核糖組成,而戊可用于甲的合成解析:生物體內(nèi)ATP與ADP的含量比較少,且處于動(dòng)態(tài)平衡,A項(xiàng)錯(cuò)誤;甲→乙過程是水解酶起作用,而丙→乙過程是合成酶起作用,酶的種類不同,空間結(jié)構(gòu)不相同,B項(xiàng)錯(cuò)誤;丙中含有一個(gè)普通磷酸鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤;ATP合成時(shí)要消耗磷酸(戊),D項(xiàng)正確。D2.(2014·溫州聯(lián)考)圖示為生物界能量轉(zhuǎn)換關(guān)系圖解,下列敘述中正確的是()A.①在葉綠體基粒上進(jìn)行,②主要在線粒體中進(jìn)行B.⑥發(fā)生在動(dòng)物細(xì)胞中,且條件是細(xì)胞中ATP較多時(shí)C.對(duì)于能量代謝來說,③屬于能量的釋放和轉(zhuǎn)移D.⑦釋放的能量可以用于CO2的固定和膽固醇的吸收C解析:光合作用過程中的光反應(yīng)①可以將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中,ATP中的化學(xué)能又可通過②碳反應(yīng)(發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中)轉(zhuǎn)移到有機(jī)物(葡萄糖)中,葡萄糖再通過聚合反應(yīng)形成多糖,從而將能量轉(zhuǎn)存在多糖等有機(jī)物中。同理,多糖可通過④水解形成葡萄糖,然后通過③細(xì)胞呼吸作用,將有機(jī)物中的能量釋放出來,一部分轉(zhuǎn)移到ATP中,⑦指ATP可以通過水解釋放出高能磷酸鍵中的化學(xué)能,供各種需能的生命活動(dòng)利用。磷酸肌酸轉(zhuǎn)化成ATP的條件是細(xì)胞中ATP較少時(shí)。題組二酶的概念、本質(zhì)及作用機(jī)理3.關(guān)于酶的敘述,錯(cuò)誤的是()A.同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中B.低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)C.酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速度D.酶既可以作為催化劑,也可以作為另一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的底物解析:有些酶是生命活動(dòng)所必需的,比如與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶,在分化程度不同的細(xì)胞中都存在,A正確;導(dǎo)致酶空間結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞變形的因素有過酸、過堿、高溫等,低溫只能降低酶的活性,不會(huì)破壞其空間結(jié)構(gòu),B錯(cuò)誤;酶的作用實(shí)質(zhì)即為降低反應(yīng)所需活化能從而提高反應(yīng)速度,C正確;酶是蛋白質(zhì)或者RNA,本身是催化劑,也可作為底物被蛋白酶或者RNA酶降解,D正確。B4.如圖甲表示麥芽糖酶催化麥芽糖水解的模型,圖乙表示在最適溫度下,麥芽糖酶的催化速率與麥芽糖量的關(guān)系。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.該模型能解釋酶的催化作用具有專一性,其中a代表麥芽糖酶B.可用本尼迪特試劑鑒定麥芽糖酶是否完成對(duì)麥芽糖的催化水解C.如果溫度升高或降低5℃,f點(diǎn)都將下移D.限制f～g段上升的原因是酶的數(shù)量,故整個(gè)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)設(shè)置“麥芽糖酶