第07講酶和ATP-備戰(zhàn)2023年高考生物一輪復習精優(yōu)課件

酶與ATP生物一輪復習第三單元細胞代謝核心素養(yǎng)酶的本質(zhì)及作用原理酶的特性及影響酶活性的因素ATP的結構與功能酶的相關實驗拓展酶的本質(zhì)及作用原理酶本質(zhì)的探索歷程酶的作用及作用原理酶本質(zhì)的探索歷程必修一P761、斯帕蘭扎尼的經(jīng)典實驗證明了什么？不能證明什么？2、發(fā)現(xiàn)胃蛋白酶的科學家？3、細胞代謝？4、細胞代謝中一個重要條件？發(fā)酵是純化學反應，與生命活動無關巴斯德發(fā)酵與活酵母細胞有關，發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中某些物質(zhì)起作用引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用李比希畢希納酵母細胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣薩姆納1926年用丙酮作溶劑提取出了刀豆種子中的脲酶，并證明了脲酶是是蛋白質(zhì)切赫、奧特曼20世紀80年代，少數(shù)RNA也具有生物催化功能巴斯德之前酶本質(zhì)的探索歷程必修一P79酶本質(zhì)酶是有活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。少數(shù)酶是RNA。（注意：可在細胞內(nèi)、細胞外、體外發(fā)揮作用。酶不具有調(diào)節(jié)功能。)酶的定義化學本質(zhì)絕大多數(shù)_______少數(shù)是_____合成原料合成場所來源作用部位生理功能作用原理蛋白質(zhì)RNA氨基酸核糖核苷酸核糖體細胞核活細胞細胞內(nèi)外、體外生物催化作用降低化學反應的活化能酶本質(zhì)酶的本質(zhì)實驗驗證①探究酶的本質(zhì)是否為蛋白質(zhì)雙縮脲試劑可與蛋白質(zhì)產(chǎn)生紫色反應項目實驗組對照組材料待測酶溶液試劑

現(xiàn)象結論等量已知蛋白液呈現(xiàn)紫色是否呈現(xiàn)紫色分別加入等量的雙縮脲試劑若實驗組不呈現(xiàn)紫色該酶的化學本質(zhì)不是蛋白質(zhì)若實驗組呈現(xiàn)紫色說明該酶的化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)酶本質(zhì)酶的本質(zhì)實驗驗證①鑒定酶的本質(zhì)是否是RNA(2022·南京模擬)20世紀80年代，科學家發(fā)現(xiàn)了一種RNaseP酶，是由20%的蛋白質(zhì)和80%的RNA組成的，如果將這種酶中的蛋白質(zhì)除去，并提高Mg2＋的濃度，則留下來的RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性，這一結果表明(

)A．該RNA具有生物催化作用B．酶是由RNA和蛋白質(zhì)組成的C．酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)D．絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNAA比較過氧化氫在不同條件下的分解幾乎不分解對照少量促進過氧化氫發(fā)亮過氧化氫酶燃燒猛烈①加熱可提高反應速率②Fe3+和過氧化氫酶也能提高反應速率，但酶的催化效果更顯著催化作用效率高加快反應酶的作用及作用原理必修一P781、加熱加快化學反應的原理？2、活化能？3、酶起催化作用的本質(zhì)？條件加快反應的本質(zhì)加熱用FeCl3催化用H2O2酶催化為化學反應提供能量降低化學反應的活化能顯著降低化學反應的活化能酶的作用及作用原理對對碰1①加熱能提高反應速率的原理是降低化學反應的活化能。()②酶催化作用的本質(zhì)是降低化學反應的活化能。()對對碰2③比較H2O2在不同條件下的分解的實驗中，需設置對H2O2不做任何處理的對照組。()④比較H2O2在不同條件下分解的實驗中加酶的組為實驗組，其余均為對照組。()對對碰3⑤酶都是生物大分子。()⑥酶的合成都需要核酸作為模板。()×√√×√√(2021·湖北適應性測試)在生物體內(nèi)，酶是具有催化作用的有機物。下列關于酶的敘述，錯誤的是(

)A．過氧化氫酶、脲酶和麥芽糖酶的化學本質(zhì)都是蛋白質(zhì)B．DNA聚合酶和DNA連接酶都能催化磷酸二酯鍵的形成C．胰蛋白酶的合成及分泌與核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體有關D．淀粉酶和鹽酸通過降低反應物的活化能催化淀粉水解D酶的作用和本質(zhì)必修一P78概念單位時間內(nèi)氣泡的產(chǎn)生量表示為避免無關變量對實驗結果產(chǎn)生影響，應該保證無關變量相同且適宜對照實驗備考干貨為使反應物A→產(chǎn)物P，采取了酶催化(最適溫度和pH)和無機催化劑催化兩種催化方法，其能量變化過程用圖甲中兩條曲線表示；圖乙表示某酶促反應過程的示意圖，下列有關分析不合理的是(

)A．距離b可反映無機催化劑催化效率比酶催化效率低的原因B．適當升高溫度，酶催化的曲線Ⅱ對應的距離a將下降C．圖乙中②可代表蔗糖，那么③④可代表它的水解產(chǎn)物D．圖乙中若①代表胰蛋白酶，當pH稍低于最適值時，③④的生成速率也會下降B(2022·安徽合肥九中調(diào)研)某研究小組在研究不同金屬離子對某水解酶活性的影響時，得到如圖結果。下列分析不正確的是(

)A．Mn2＋降低了相應化學反應過程所必需的活化能B．Co2＋或Mg2＋可能導致酶結構的改變使其活性降低C．不同離子對酶的活性有提高或降低作用D．該水解酶的用量是實驗的無關變量A酶的特性及影響酶活性的因素酶的特性酶促反應的影響因素酶的特性①酶的高效性設計思路通過將不同類型催化劑(主要是酶與無機催化劑)催化底物的反應速率進行比較，得出結論。設計方案項目實驗組對照組材料等量的同一種底物試劑與底物相對應的酶溶液(如生物材料研磨液)等量的無機催化劑結果反應速率很快，或反應用時短反應速率較緩慢，或反應用時長結論酶具有高效性材料：H2O2，F(xiàn)eCl3，過氧化氫酶，驗證酶的高效性一定量的H2O2溶液適量的H2O2酶等量FeCl3（無機催化劑）產(chǎn)生氣泡，快且多產(chǎn)生氣泡，慢且少酶的特性①酶的高效性①催化劑可加快化學反應速率，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。②酶只能縮短達到化學平衡所需的時間，不改變化學反應的平衡點。加入酶、無機催化劑和不加催化劑時，化學反應達到平衡點時所需時間不同。酶的特性②酶的專一性每一種酶只能催化一種或一類化學反應鎖鑰模型酶被A催化的底物B被分解后產(chǎn)生的物質(zhì)不能被A催化的物質(zhì)注意：酶和被催化的反應物分子都有特定的、相契合的結構酶具有專一性的意義：使細胞代謝有條不紊地進行驗證酶的專一性酶的特性設計思路底物不同但酶相同，最后通過觀察酶促反應能否進行得出結論設計方案項目實驗組對照組材料與酶相對應的底物另外一種底物試劑同一種酶(等量)結果發(fā)生反應不發(fā)生反應結論酶具有專一性材料：淀粉，蔗糖，淀粉酶，驗證酶的專一一定量的淀粉溶液等量蔗糖溶液等量的淀粉酶溶液斐林試劑并水浴加熱產(chǎn)生磚紅色沉淀無磚紅色沉淀思考：能否用碘液檢測？不能，碘液無法檢測蔗糖是否被淀粉酶分解取若干試管分為兩組，A組加入2mL質(zhì)量分數(shù)為3%的可溶性淀粉溶液，B組加入2mL質(zhì)量分數(shù)為3%的蔗糖溶液，然后同時向兩組試管中加入等量的淀粉酶溶液。下列敘述中正確的是(

)A．可利用斐林試劑檢測兩組試管底物是否發(fā)生分解，從而驗證酶的專一性B．利用B組設置不同的溫度梯度，可探究淀粉酶作用的最適溫度C．利用A組設置不同的pH梯度，可探究淀粉酶作用的最適pHD．再取一組試管并只加入淀粉溶液，和A、B組比較以驗證酶的高效性A為探究影響酶活性的因素，驗證酶的專一性和高效性等，某同學設計了4套方案，如表所示。下列相關敘述正確的是(

)方案催化劑底物pH溫度①胃蛋白酶蛋白塊不同pH適宜②淀粉酶淀粉、蔗糖適宜適宜③蛋白酶蛋白質(zhì)適宜不同溫度④過氧化氫酶、氯化鐵溶液過氧化氫強酸性室溫A.方案①的目的是探究pH對酶活性的影響，自變量pH可設置為3、7、9B．方案②的目的是驗證淀粉酶的專一性，可用斐林試劑檢測C．方案③的目的是驗證溫度對酶活性的影響，可用雙縮脲試劑檢測D．方案④的目的是驗證酶的高效性，加酶的一組產(chǎn)生氣泡數(shù)較多B具有專一性的五類物質(zhì)酶的特性(1)酶：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。如限制性內(nèi)切核酸酶能識別特定的核苷酸序列，并在特定的切割位點上切割DNA分子。(2)轉運蛋白：某些物質(zhì)通過細胞膜時需要轉運蛋白協(xié)助，不同物質(zhì)所需轉運蛋白一般不同。(3)激素：激素特異性地作用于靶細胞、靶器官，其原因在于它的靶細胞膜或胞內(nèi)存在與該激素特異性結合的受體。(4)tRNA：每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸。(5)抗體：一種抗體只能與相應的抗原發(fā)生特異性結合。酶的特性③酶的作用條件較溫和必修一P84最適溫度最適PH酶的空間結構受到破壞，失活，不可逆溫酶的活性受到抑制，活性較低，升高溫度可恢復如何保存酶？低溫、最適PH酶的特性必修一P84能否用淀粉酶和淀粉來探究PH對酶活性的影響？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對酶活性的影響對對碰1①利用過氧化氫、過氧化氫酶和蒸餾水，可驗證酶的高效性。()②利用過氧化氫、過氧化氫酶等試劑，可探究pH對酶活性的影響。()對對碰2③過高的溫度會使耐熱的DNA聚合酶變性失活。()④高溫易使酶失活，因此利用加酶洗衣粉時冷水的去污效果應該比溫水好。()對對碰3⑤人體細胞產(chǎn)生的蛋白酶的最適pH均相同。()⑥同一個體不同細胞中，酶的種類和數(shù)量可能不同。()對對碰4⑦酶活性最高時的溫度不適合酶的保存。()⑧酶活性最高時的pH不適合酶的保存。()×√√××√√×酶的特性探究酶的最適溫度和最適PH設計思路

底物tn溫度(或pHn)下＋酶tn溫度(或pHn)下檢測(――→)底物的分解量(或剩余量)或產(chǎn)物的生成量底物t1溫度(或pH1)下＋酶t1溫度(或pH1)下底物t2溫度(或pH2)下＋酶t2溫度(或pH2)下︰︰︰︰︰︰︰︰酶的特性探究酶的最適溫度和最適PH設計方案注意事項1、必須在達到預設的溫度條件后，再讓反應物與酶接觸，避免在未達到預設的溫度時反應物與酶接觸發(fā)生反應，影響實驗結果2、探究溫度對淀粉酶活性影響的實驗時，最好不用斐林試劑來檢測淀粉是否在淀粉酶的催化下水解生成麥芽糖等還原糖(2022·鄭州模擬)某興趣小組的同學想要探究α－淀粉酶的最適pH，設計了相關實驗(所有溶液均用蒸餾水配制，實驗已證明25℃條件下，短時間內(nèi)H＋、OH－對淀粉的水解基本沒有影響)，主要包含如下操作：①取12支試管，分別標為1～12號，各加入0.5mL0.1%α－淀粉酶溶液；②25℃條件下保溫5分鐘；③向各試管中分別加入1mL3%的可溶性淀粉溶液；④向1～6號試管中分別加入1mLpH為1、2、3、4、5、6的HCl溶液，8～12號試管中分別加入1mLpH為8、9、10、11、12的NaOH溶液；⑤從各試管中取出0.5mL溶液，同時滴加碘液進行觀察，對比顏色變化。下列敘述錯誤的是(

)A．7號試管應加入1mL蒸餾水B．上述實驗操作的合理排序是①→④→③→②→⑤C．保溫時間、淀粉溶液濃度、酶濃度等都是實驗中的無關變量D．為了使結果更精準，每支試管中還應加入等量的同一種緩沖液D備考干貨教材中探究類實驗的變量分析實驗名稱自變量因變量無關變量探究溫度對淀粉酶活性的影響不同溫度(至少三種)酶的活性(加碘液后溶液顏色的變化)pH、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應時間、操作程序等探究pH對過氧化氫酶活性的影響不同pH(至少三種)酶的活性(氣泡的數(shù)量或帶火星的衛(wèi)生香燃燒的猛烈程度)溫度、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應時間、操作程序等探究酵母菌細胞呼吸的方式氧氣的有無CO2生成量(澄清石灰水的混濁程度)；酒精產(chǎn)生(用酸性重鉻酸鉀檢測)葡萄糖溶液的量、石灰水的量、溫度、pH、錐形瓶的潔凈程度等探究生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根的最適濃度不同濃度的生長素類調(diào)節(jié)劑扦插枝條的生根數(shù)量或長度實驗材料的一致性、生長素類調(diào)節(jié)劑濃度的準確性、處理時間的一致性等探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化時間酵母菌種群數(shù)量培養(yǎng)液的成分、培養(yǎng)條件、空間等設計制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性時間群落的變化生態(tài)缸的培養(yǎng)條件和環(huán)境等酶促反應的影響因素(1)兩個變量下對酶活性的影響曲線(溫度和pH）pH或溫度的變化不影響酶作用的最適溫度或pH酶促反應的影響因素（2）底物濃度和酶濃度P點之后的限制因素可能為酶濃度或酶活性對反應底物的要求是底物足量真菌分泌的植酸酶作為畜禽飼料添加劑，可提高飼料利用率?？蒲腥藛T對真菌產(chǎn)生的兩種植酸酶在不同pH條件下活性的差異進行研究，結果如圖。相關敘述錯誤的是(

)A．植酸酶只能在活細胞中產(chǎn)生，可在細胞外發(fā)揮作用B．真菌合成的植酸酶需要經(jīng)高爾基體參與，才能轉運到細胞外C．植酸酶A的最適pH為2或6，植酸酶B的最適pH為6D．兩種酶相比，植酸酶A更適合添加在家畜飼料中C大菱鲆是我國重要的經(jīng)濟魚類。有研究小組以干酪素為底物探究不同pH對大菱鲆消化道中蛋白酶活性的影響，其他條件保持最適，實驗結果如圖所示。有關敘述正確的是(

)A．蛋白酶的活性可用單位時間內(nèi)水解干酪素的量來表示B．本實驗中三種蛋白酶活性之間的差異僅由不同pH造成C．若將實驗溫度升高10℃，三種蛋白酶的最適pH會明顯下降D．幽門盲囊蛋白酶為干酪素水解提供的活化能比腸蛋白酶的多AATP的結構與功能ATP的結構與功能ATP與ADP的相互轉化ATP的結構與功能組成元素：C、H、O、N、P結構簡式：A—P～P～P特殊化學鍵必修一P86A核糖PPP~~腺苷腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷酸（ATP）A-P~P~P

腺嘌呤ATP的結構RNA組成單位之一ATP的結構與功能細胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量的

在生命活動中，ATP中的能量可轉化為不同形式的能量。實例：電鰩發(fā)電、物質(zhì)合成、肌細胞收縮、主動運輸和大腦思考等生命活動必修一P88磷酸基團的去向？脫落下來，參與ATP的合成(2022·合肥模擬)下圖為ATP參與Ca2＋主動運輸?shù)氖疽鈭D，相關描述錯誤的是(

)A．該載體蛋白是一種催化ATP水解的酶B．磷酸基團與載體蛋白發(fā)生了不可逆的結合C．Pi的結合導致了載體蛋白空間結構的改變D．載體蛋白磷酸化過程中伴隨著能量的轉移B(2021·山東省等級考試一模)雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP)與脫氧核苷三磷酸(dNTP)的結構如圖所示。已知ddNTP按堿基互補配對的方式加到正在復制的子鏈中后，子鏈的延伸立即終止。某同學要通過PCR技術獲得被32P標記且以堿基“C”為末端的、不同長度的子鏈DNA片段。在反應管中已經(jīng)有單鏈模板、引物、DNA聚合酶和相應的緩沖液等，還需要加入下列哪些原料(

)①dGTP，dATP，dTTP，dCTP

②dGTP，dATP，dTTP

③α位32P標記的ddCTP

④γ位32P標記的ddCTPA．①③

B．①④ C．②③ D．②④AATP與ADP的相互轉化細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體植物：光合作用、呼吸作用動物：呼吸作用各種生命活動ATP與ADP的相互轉化多角度理解ATP的合成與水解ATP與ADP的相互轉化1、細胞內(nèi)ATP含量？少2、原核生物的能量供應機制？3、ATP與ADP的相互轉化是可逆反應嗎？ATP和ADP相互轉化時，反應所需要的酶、能量的來源和去路、反應的場所不同，因此兩者的相互轉化不是可逆的ATP與ADP的相互轉化ATP是細胞內(nèi)流通的能量“貨幣”(1)化學反應中的能量變化與ATP的關系放能反應：一般與ATP的合成相聯(lián)系吸能反應：一般與ATP的水解相聯(lián)系（2）能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間流通ATP產(chǎn)生量與O2供給量的關系分析ATP與ADP的相互轉化ATP與ADP的相互轉化ATP與核苷酸的關系不同物質(zhì)中“A”的含義ATP與ADP的相互轉化對對碰1①ATP中的“A”與ATP徹底水解后生成的“A”表示不同物質(zhì)。()②ATP中的“A”與構成DNA、RNA中的堿基“A”表示相同物質(zhì)。()對對碰2③螢火蟲尾部發(fā)光所需的ATP是其細胞進行呼吸作用時產(chǎn)生的。()④螢火蟲能持續(xù)發(fā)光，是因為其發(fā)光細胞內(nèi)儲存了大量的ATP。()對對碰3⑤ATP水解下來的磷酸基團可以轉移到其他分子上。()⑥ATP水解掉兩個磷酸基團后可作為DNA的組成單位。()對對碰4⑦心肌細胞中的ATP含量明顯高于口腔上皮細胞。()⑧人成熟紅細胞無細胞核和眾多的細胞器，但也能合成ATP供細胞生命活動需要。()√×√×√××√細胞中時刻進行著許多化學反應，下圖表示ATP逐級水解的過程。下列敘述錯誤的是(

)A．ATP水解釋放的能量可用于細胞內(nèi)的吸能反應B．相同的底物量反應時，過程Ⅲ釋放的能量最多C．ATP中含有③，有些酶的分子結構中也可能含有③D．ATP與①相互轉化的能量供應機制是生物界的共性B(2022·肇慶模擬)ATP使細胞能及時而持續(xù)地