高考生物一輪復(fù)習(xí)-第7講-酶和ATP課件-新人教版

分子與細(xì)胞第7講酶和ATP必修11．酶在代謝中的作用。2．ATP在能量代謝中的作用。3．探究影響酶活性的因素。1.(2010·上海)下圖表示生物體內(nèi)的某化學(xué)反應(yīng)，下列有關(guān)該反應(yīng)的敘述中錯(cuò)誤的是()A.需要解旋酶B.屬于水解反應(yīng)C.會(huì)有能量變化D.反應(yīng)速度與溫度有關(guān)

A分析圖可知，該圖表示的是生物體內(nèi)二肽的水解過程；該反應(yīng)需要酶的催化，因此受溫度影響；蛋白質(zhì)水解需要消耗能量。2.

(2010·上海)下圖表示細(xì)胞中某條生化反應(yīng)鏈，圖中E1～E5代表不同的酶，A～E代表不同的化合物。據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是()A.若E1催化的反應(yīng)被抑制，則A的消耗速度加快B.若E5催化的反應(yīng)被抑制，則B積累到較高水平C.若E3的催化速度比E4快，則D的產(chǎn)量比E多D.若E1的催化速度比E5快，則B的產(chǎn)量比A多據(jù)題干信息可以看出：若E1催化的反應(yīng)被抑制，則A轉(zhuǎn)化為B的速度將會(huì)減慢，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；雖然E5催化的反應(yīng)被抑制，但由于B還能繼續(xù)轉(zhuǎn)化為C，故B的積累并不一定能達(dá)到較高水平，所以B錯(cuò)誤；若E3的催化速度比E4快，則C更多地轉(zhuǎn)化為D，D的產(chǎn)量比E多，故C選項(xiàng)正確；若E1的催化速度比E5快，則A更多地轉(zhuǎn)化為B，但由于B還會(huì)轉(zhuǎn)化成C，故B的產(chǎn)量不一定比A多，所以D錯(cuò)誤。3.（2009·全國卷Ⅰ）桃果實(shí)成熟后，如果軟化快，耐貯運(yùn)性就會(huì)差。下圖表示常溫下A、B兩個(gè)品種桃果實(shí)成熟后硬度等變化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

據(jù)圖回答：（1）該實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示桃果實(shí)成熟后硬度降低，其硬度降低與細(xì)胞壁中的

降解有關(guān)，該物質(zhì)的降解與

的活性變化有關(guān)；也與細(xì)胞壁中的

降解有關(guān)，該物質(zhì)的降解與

的活性變化有關(guān)。（2）A、B品種中耐貯運(yùn)的品種是

。（3）依據(jù)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測，桃果實(shí)采摘后減緩變軟的保存辦法應(yīng)該是

，因?yàn)?/p>

。纖維素纖維素酶果膠質(zhì)果膠酶A適當(dāng)降低溫度低溫可降低有關(guān)酶的活性，延緩果實(shí)軟化（湘—RJ）（4）采摘后若要促使果實(shí)提前成熟，可選用的方法有

和。（5）一般來說，果實(shí)成熟過程中還伴隨著綠色變淺，其原因是

。

用乙烯進(jìn)行處理適當(dāng)提高貯存溫度葉綠素含量降低曲線圖題型的一般解法，需要從三個(gè)方面進(jìn)行解讀：軸、線、點(diǎn)。“軸”是指橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)所代表的生物學(xué)含義；“線”是指曲線所呈現(xiàn)出的變化趨勢(shì)；“點(diǎn)”是指把握曲線變化過程中，具有特定生物學(xué)含義的點(diǎn)或轉(zhuǎn)折點(diǎn)。（1）從圖中可以看出，果實(shí)成熟后硬度的變化與細(xì)胞壁中纖維素的含量變化一致，與果膠質(zhì)水解產(chǎn)物變化相反，可見，其硬度的降低與纖維素和果膠質(zhì)的降解有關(guān)，而纖維素的降解與纖維素酶的活性有關(guān)，果膠質(zhì)的降解與果膠酶的活性有關(guān)。（2）A品種在成熟后，其硬度變化比較小，應(yīng)耐貯運(yùn)。（3）從（1）的分析可以看出：果實(shí)成熟采摘后要減緩變軟就是要降低酶的活性，而要降低酶的活性，就要適當(dāng)降低溫度，從而延緩果實(shí)軟化。（4）采摘后要使果實(shí)提前成熟，可以根據(jù)以上分析，適當(dāng)提高貯存的溫度或用乙烯進(jìn)行處理。（5）果實(shí)成熟過程中綠色變淺是因?yàn)槿~綠素轉(zhuǎn)變成了其他色素，從而葉綠素含量降低。一、酶的作用和本質(zhì)(一)酶在細(xì)胞代謝中的作用1.細(xì)胞代謝的概念：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著

，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。許多化學(xué)反應(yīng)2.酶的作用原理：(1)活化能：分子從

轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的

所需要的能量。(2)原理：同無機(jī)催化劑相比，酶的作用更顯著，因此催化效率更高。(3)意義：使細(xì)胞代謝能在溫和條件下快速進(jìn)行。常態(tài)活躍狀態(tài)降低活化能(二)酶的本質(zhì)1.探索歷程2.酶的本質(zhì)產(chǎn)生部位活細(xì)胞本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是合成原料氨基酸或合成場所或細(xì)胞核功能生物催化作用RNA核糖核苷酸核糖體二、酶的特性：酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107～1013倍。：每一種酶只能催化一種或一類的化學(xué)反應(yīng)。酶的作用條件

：酶在最適宜的溫度和pH條件下，其活性最高

。偏高或偏低，酶的活性都明顯降低。特性高效性專一性較溫和溫度和pH三、實(shí)驗(yàn)變量分析(1)

：實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的因素。(2)

：人為改變的變量。(3)

：隨著自變量的變化而變化的變量。(4)無關(guān)變量：除自變量外，其他對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果能造成影響的可變因素。(5)對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)，它一般要設(shè)置和

。實(shí)驗(yàn)變量變量自變量因變量對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組四、細(xì)胞的能量通貨——ATP功能直接給細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量中文名稱三磷酸腺苷分子結(jié)構(gòu)簡式A-P～P～P，其中：A代表

，P代表磷酸基團(tuán)，～代表

(水解釋放的能量多達(dá)30.54kJ/mol，所以說ATP是細(xì)胞內(nèi)的高能磷酸化合物)，-代表腺苷高能磷酸鍵普通化學(xué)鍵功能直接給細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程在

的作用下，ATP中

的高能磷酸鍵水解，釋放出其中的能量，同時(shí)生成ADP和Pi；在

的作用下，ADP接受能量與一個(gè)Pi結(jié)合轉(zhuǎn)化成ATP。參見教材圖5-5特點(diǎn)轉(zhuǎn)化時(shí)刻不停進(jìn)行，且處于

中，該機(jī)制是生物界的共性酶遠(yuǎn)離A另一種酶動(dòng)態(tài)平衡功能直接給細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量合成ATP時(shí)的能量來源動(dòng)物、人、真菌、大多數(shù)細(xì)菌：植物：ATP的利用：ATP水解供能，如主動(dòng)運(yùn)輸、肌細(xì)胞收縮、生物發(fā)電和發(fā)光、大腦思考、物質(zhì)合成等：合成ATP，釋放的能量儲(chǔ)存在ATP中呼吸作用光合作用和呼吸作用吸能反應(yīng)放能反應(yīng)ATP的利用：1.高溫和低溫條件下酶催化效率都很低，兩者有什么本質(zhì)區(qū)別？從溫度對(duì)酶催化作用的影響的曲線圖中可以看出，高溫對(duì)酶的抑制作用要比低溫強(qiáng)。一般地說，超過60℃，絕大多數(shù)的酶已失去活性，失去活性的酶即使恢復(fù)到最適溫度，也不能起催化作用了。低溫僅抑制酶的活性，但不會(huì)使酶失去活性，如果恢復(fù)到最適溫度，又能恢復(fù)催化作用。2.除了溫度、pH外，影響酶催化作用的因素還有什么？它們是如何影響酶的催化作用的？酶的催化作用，受到酶的濃度、底物的濃度、pH、溫度和抑制劑和激活劑等因素的影響。酶催化活性最大時(shí)的pH稱為酶作用的最適pH。溶液的pH高于或低于最適pH時(shí)都會(huì)使酶的活性降低，遠(yuǎn)離最適pH時(shí)甚至導(dǎo)致酶的變性失活。（湘—RJ）在一定的溫度范圍內(nèi)，酶促反應(yīng)的速度隨溫度的增高而加快。由于絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，其本身因溫度升高而達(dá)到一定高度時(shí)會(huì)變性，破壞其活性中心的結(jié)構(gòu)，從而降低反應(yīng)速度或完全失去其催化活性。往往在某一溫度時(shí)，酶促反應(yīng)的速度最大，此時(shí)的溫度稱為酶作用的最適溫度。除了溫度、pH外，影響酶催化作用的因素還有酶的濃度和反應(yīng)物(底物)濃度等。（湘—RJ）在反應(yīng)物(底物)足夠且溫度、pH等條件適合時(shí)，酶的催化反應(yīng)速度與酶的濃度成正比(如圖所示)。（湘—RJ）在一定范圍內(nèi)，隨著反應(yīng)物濃度上升，酶的催化反應(yīng)速度上升，但當(dāng)與酶作用飽和后，其反應(yīng)速度幾乎不再改變而保持穩(wěn)定(如圖所示)。3.與能源物質(zhì)有關(guān)的名稱有哪些？各種生命活動(dòng)的能源及其相互關(guān)系可表解如下：關(guān)系最終能源主要能源儲(chǔ)備能源直接能源能源太陽光能糖類脂肪ATP利用最終利用間接利用直接利用（湘—RJ）復(fù)習(xí)過程中，我們可以將一些與能源有關(guān)的名稱歸納整理在一起，有利于理解和記憶。如：①細(xì)胞內(nèi)常用能源物質(zhì)：葡萄糖(呼吸作用的底物)；②生物體內(nèi)的主要能源物質(zhì)：糖類；

③生命活動(dòng)的直接能源：ATP(三磷酸腺苷)；④生命活動(dòng)的最終能源：太陽能；⑤生物體內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)：脂肪(C、H比例高，釋放能量多)；⑥植物細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)能物質(zhì)：淀粉；⑦動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)能物質(zhì)：糖原。

4.ATP的形成途徑及與ADP的相互轉(zhuǎn)化

(1)ATP的形成途徑ATP的合成ATP的水解反應(yīng)式ADP+Pi+能量ATPATP

ADP+Pi+能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量來源光能(光合作用)，化學(xué)能(細(xì)胞呼吸)儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中的能量能量去路儲(chǔ)存于形成的高能磷酸鍵中用于各項(xiàng)生命活動(dòng)反應(yīng)場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體生物體的需能部位(2)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化酶酶由上表可看出ATP和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)場所都不相同，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。酶的作用和本質(zhì)

(2010·上海)下列有關(guān)生物體中酶和激素的敘述正確的是()A．酶和激素都是蛋白質(zhì)B．酶和激素都與物質(zhì)和能量代謝有關(guān)C．酶和激素都由內(nèi)分泌細(xì)胞分泌D．酶和激素都要釋放到血液中才能發(fā)揮作用B酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機(jī)物，多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA；激素是由內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的，產(chǎn)生后釋放到血液中，進(jìn)而運(yùn)輸?shù)桨屑?xì)胞或者靶器官發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。下列關(guān)于酶的敘述正確的是()①是有分泌功能細(xì)胞產(chǎn)生的②有的從食物中獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來③凡是活細(xì)胞，都能產(chǎn)生酶④酶都是蛋白質(zhì)⑤多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA⑥酶在代謝中有多種功能⑦在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用⑧酶只是起催化作用（湘—RJ）A.①②⑤B.②③⑦C.③⑤⑧D.④⑤⑥從科學(xué)家研究酶的本質(zhì)的歷程中可知：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。有的酶產(chǎn)生后分泌出細(xì)胞起催化作用，如：各種消化酶；但有的酶并不分泌出細(xì)胞，而是在細(xì)胞內(nèi)起催化作用，如：呼吸酶證明酶是蛋白質(zhì)的證據(jù)：(1)酶經(jīng)水解后的最終產(chǎn)物是氨基酸。(2)酶是具有空間結(jié)構(gòu)的生物大分子，凡是使蛋白質(zhì)變性的因素都可以使酶變性失活。(3)酶具有蛋白質(zhì)所具有的化學(xué)顯色反應(yīng)。(4)在物理、化學(xué)因素的作用下，也可變性沉淀。(5)做元素分析，與蛋白質(zhì)的元素含量相似，可以用氨基酸人工合成。酶的特性

(2009·重慶)下列有關(guān)酶的敘述，正確的是()A.高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性B.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生并具有催化作用的蛋白質(zhì)C.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有催化葡萄糖分解的酶D.細(xì)胞質(zhì)中沒有作用于DNA的解旋酶C高溫能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性，低溫抑制酶的活性，但沒有破壞酶的結(jié)構(gòu)，當(dāng)溫度升高時(shí)，酶活性可以恢復(fù)；酶是活細(xì)胞產(chǎn)生并具有催化作用的有機(jī)物，大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA；細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有催化葡萄糖分解形成丙酮酸的酶(即細(xì)胞呼吸第一階段的酶)；細(xì)胞質(zhì)中線粒體和葉綠體中的DNA可復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，故其內(nèi)有解旋酶。為了認(rèn)識(shí)酶作用的特性，以20%過氧化氫溶液為反應(yīng)底物的一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以得出相應(yīng)的結(jié)論。在下列有關(guān)結(jié)論的描述中，從表中得不到實(shí)驗(yàn)依據(jù)的一項(xiàng)是()方法觀察結(jié)果1常溫下自然分解氧氣泡少而小2常溫下加入Fe3+氧氣泡稍多而小3常溫下加入鮮肝提取液氧氣泡極多而大4加入煮沸后冷卻的鮮肝提取液氧氣泡少而小A.從催化條件看,酶有溫和性B.從催化活性看,酶變性后就失活C.從催化反應(yīng)效率看,酶有高效性D.從催化底物范圍看,酶有專一性該實(shí)驗(yàn)中僅用到一種酶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，未用其他的酶進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，不能說明酶具有專一性。

ATP的結(jié)構(gòu)和功能新陳代謝的進(jìn)行不僅需要酶，而且需要能量。下列關(guān)于ATP的描述不正確的是()A.酵母菌在有氧和無氧條件下，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATPB.放線菌細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場所是線粒體C.細(xì)胞連續(xù)分裂伴隨ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化D.ATP與RNA有相同的組成部分B酵母菌是兼性厭氧型生物，既可以進(jìn)行無氧呼吸，也可以進(jìn)行有氧呼吸；放線菌是原核生物，只有惟一的細(xì)胞器——核糖體；細(xì)胞在分裂過程中要消耗能量，正常情況下ATP與ADP處于動(dòng)態(tài)平衡，所以在消耗ATP的同時(shí)，也在產(chǎn)生ATP；ATP中的A代表腺苷，T代表三個(gè),P代表磷酸基團(tuán)，腺苷和一個(gè)磷酸基團(tuán)就構(gòu)成腺嘌呤核糖核苷酸，也是RNA的基本組成單位之一。

(2009·上海)下列關(guān)于葉肉細(xì)胞能量代謝的敘述中，正確的是(

)

A.適宜光照下，葉綠體和線粒體合成ATP都需要O2

B.只要提供O2，線粒體就能為葉綠體提供CO2和ATP

C.無光條件下，線粒體和葉綠體都產(chǎn)生ATP

D.葉綠體和線粒體都有ATP合成酶，都能發(fā)生氧化還原反應(yīng)D本題考查ATP的產(chǎn)生過程及條件。光照下，葉綠體通過光反應(yīng)產(chǎn)生ATP，釋放O2，不需要消耗O2；線粒體在提供丙酮酸和O2的前提下，不管有光還是無光均能進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生ATP，釋放CO2，產(chǎn)生ATP的過程中肯定有ATP合成酶的參與。

ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化下列與ATPADP+Pi+能量反應(yīng)式中“能量”相關(guān)的敘述，正確的是()A.向右反應(yīng)產(chǎn)生的能量可以用于葉綠體中H2O的分解或CO2的固定B.向右反應(yīng)產(chǎn)生的能量可以用于人體肺泡內(nèi)氣體的交換過程

酶1酶2C.向左反應(yīng)需要的能量可以來自細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)水解為氨基酸的過程D.向左反應(yīng)需要的能量可以來自乳酸的氧化分解生物體內(nèi)，ATP形成所需要的能量可來自有氧呼吸、無氧呼吸、光合作用等；蛋白質(zhì)的水解過程釋放能量，但不能形成ATP；光合作用過程的水光解和CO2的固定均不需要消耗AT