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高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題3 細(xì)胞內(nèi)的酶與ATP課件.ppt

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高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題3 細(xì)胞內(nèi)的酶與ATP課件.ppt

專題3細(xì)胞內(nèi)的酶與ATP,【高考這樣考】 1.(2015海南高考T42分)關(guān)于生物體產(chǎn)生的酶的敘述,錯(cuò)誤 的是 ( ) A.酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA B.脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬砂焙虲O2 C.蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類 D.纖維素酶能夠降解植物細(xì)胞壁和細(xì)菌細(xì)胞壁,D,2.(2014全國(guó)卷T26分)ATP是細(xì)胞中重要的高能磷酸化合物。 下列有關(guān)ATP的敘述,錯(cuò)誤的是 ( ) A.線粒體合成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用 B.機(jī)體在運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗ATP,睡眠時(shí)則不消耗ATP C.在有氧與缺氧的條件下,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATP D.植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來源于呼吸作用,B,【考綱考頻】 1.酶在代謝中的作用 (5年21考) 2.ATP在能量代謝中的作用 (5年19考),【考查特點(diǎn)】 1.酶:主要考查酶的來源、本質(zhì)、特性、基本單位、合成部位、作用原理、可發(fā)揮作用的部位、檢測(cè)試劑、影響酶活性的因素、酶在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用以及與酶促反應(yīng)速率有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。試題以選擇題為主。 2.ATP:主要考查ATP的元素組成、結(jié)構(gòu)、功能、產(chǎn)生的生理過程、產(chǎn)生部位、作用部位、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化等,常聯(lián)系與能量變化有關(guān)的代謝綜合考查。試題以選擇題為主。,一、酶在代謝中的作用 1.酶的來源:活細(xì)胞。 2.化學(xué)本質(zhì):_。 3.基本單位:_。 4.合成部位:_。 5.作用原理:_。 6.酶的特性:(1)高效性;(2)專一性;(3)作用條件溫和。 7.影響酶促反應(yīng)速率的因素:溫度、pH、酶濃度、底物濃度等。,蛋白質(zhì)或RNA,氨基酸或核糖核苷酸,核糖體或細(xì)胞核,降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,8.與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì): (1)驗(yàn)證高效性。 底物+酶溶液(或無機(jī)催化劑)檢測(cè)單位時(shí)間內(nèi)底物的減少量或產(chǎn)物的增加量。 (2)驗(yàn)證專一性。 相同底物+不同酶溶液檢測(cè)底物是否被分解。 不同底物+相同酶溶液檢測(cè)底物是否被分解。,(3)探究酶活性的最適溫度或最適pH。 自變量:_。 因變量:酶活性或酶促反應(yīng)速率。 無關(guān)變量:底物濃度、酶濃度、反應(yīng)時(shí)間等。 實(shí)驗(yàn)方法:設(shè)置一系列梯度的溫度或pH分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),無關(guān)變量 都相同且適宜,檢測(cè)酶活性或酶促反應(yīng)速率。,溫度或pH,二、ATP在能量代謝中的作用 1.組成元素:_。 2.結(jié)構(gòu):AP P P。 (1)1分子ATP=1分子腺苷+3分子磷酸基團(tuán)。 (2)腺苷=_+_。 (3)含有2個(gè)_。 (4)遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵易水解。 3.作用部位:發(fā)生耗能反應(yīng)的部位。,C、H、O、N、P,腺嘌呤,核糖,高能磷酸鍵,4.合成部位: (1)真核細(xì)胞:_。 (2)原核細(xì)胞:細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜、藍(lán)藻進(jìn)行光合作用的膜結(jié)構(gòu)。 5.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化:,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體,6.辨析圖中“A”的含義: 中的A為腺苷(由腺嘌呤和核糖組成)。 中的A為腺嘌呤脫氧核苷酸。 中的A為腺嘌呤核糖核苷酸。 中的A為腺嘌呤。,考點(diǎn)一 酶在代謝中的作用 【典例1】(2015海南高考T15)關(guān)于人體內(nèi)激素和酶的敘述, 錯(cuò)誤的是 ( ) A.激素的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì) B.酶可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 C.高效性是酶的重要特性之一 D.激素與靶細(xì)胞結(jié)合可影響細(xì)胞的代謝,A,【解題技法】 A.人體內(nèi)某些激素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),如胰島素;一些激素的 化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì),如性激素的化學(xué)本質(zhì)是固醇。 B.酶通過_提高反應(yīng)速率。 C.酶的特性有_、_和_。 D.激素是一種信息分子,通過與靶細(xì)胞的受體結(jié)合傳遞信息, 影響靶細(xì)胞的代謝活動(dòng)。,降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,高效性,專一性,作用條件溫和,【知識(shí)方法誤區(qū)】 1.與酶相關(guān)實(shí)驗(yàn)的易誤點(diǎn)分析: (1)驗(yàn)證酶專一性實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)試劑。 底物為淀粉和蔗糖時(shí),檢測(cè)試劑應(yīng)為斐林試劑,不能用碘液。因?yàn)榈庖翰荒軝z測(cè)蔗糖是否水解。 (2)探究酶活性最適溫度實(shí)驗(yàn)的底物和檢測(cè)試劑。 底物:不能為過氧化氫。因?yàn)闇囟扔绊戇^氧化氫分解。 檢測(cè)試劑:底物為淀粉時(shí),檢測(cè)試劑應(yīng)為碘液,不能用斐林試劑。因?yàn)殪沉衷噭┬枰訜?,?huì)破壞自變量。,2.影響酶促反應(yīng)速率因素的5個(gè)??键c(diǎn): (1)溫度和pH:通過影響酶活性來影響酶促反應(yīng)速率。 (2)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和高溫:都會(huì)破壞酶分子結(jié)構(gòu),使酶永久失活。 (3)低溫:只抑制酶活性,不破壞酶分子結(jié)構(gòu),溫度適宜時(shí),酶活性還會(huì)恢復(fù)。 (4)底物充足、其他條件適宜:酶濃度與酶促反應(yīng)速率呈正相關(guān)。 (5)酶濃度一定、其他條件適宜:隨底物增加,酶促反應(yīng)速率先加快后穩(wěn)定。,【題組過關(guān)】 1.(2014福建高考)用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì),處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應(yīng)。由此可推測(cè)核糖體中能催化該反應(yīng)的物質(zhì)是( ) A.蛋白酶 B.RNA聚合酶 C.RNA D.逆轉(zhuǎn)錄酶,【解題指導(dǎo)】(1)隱含信息:用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì),處理后的核糖體只有RNA。 (2)關(guān)鍵知識(shí):核糖體由蛋白質(zhì)和RNA組成,是合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所。 【解析】選C。本題主要考查核糖體的組成和功能。核糖體主要由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成,其功能是按照mRNA的指令將氨基酸合成蛋白質(zhì);當(dāng)用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)后,余下的物質(zhì)主要是RNA,故C項(xiàng)正確。,2.(2015黃山一模)甲圖表示某植物淀粉酶與人的腸淀粉酶活性受pH影響的情況,乙圖表示3種脫氫酶(A、B、C)的活性受溫度影響的情況。下面分析正確的是( ),兩淀粉酶的活性相同時(shí)pH可以不同 若pH由中性變?yōu)樗嵝?,淀粉酶的活性漸漸升高 A、B酶活性相同時(shí),溫度對(duì)酶的影響相同 C酶活性的最適溫度等于或大于40 A. B. C. D.,【解析】選D。由圖甲可知,酶活性(縱坐標(biāo))相同時(shí),兩種酶的pH(橫坐標(biāo))可以不同,正確;pH由中性變?yōu)樗嵝?,人的腸淀粉酶活性漸漸降低,植物淀粉酶的活性因失活而不變,錯(cuò)誤;由圖乙可知,A、B酶活性相同時(shí),溫度對(duì)酶的影響在B酶的最適溫度之前相同,在最適溫度之后不同,錯(cuò)誤;由于圖中C酶的活性一直在上升,所以C酶活性的最適溫度等于或大于40,正確。,3.(2015石家莊二模)細(xì)胞代謝中某種酶與其底物、產(chǎn)物的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)敘述不正確的是( ),A.酶1與產(chǎn)物B結(jié)合后失活,說明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)決定 B.酶1有兩種底物且能與產(chǎn)物B結(jié)合,因此酶1不具有專一性 C.酶1的變構(gòu)位點(diǎn)和活性位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)取決于特定的氨基酸序列 D.酶1與產(chǎn)物B的相互作用可以防止細(xì)胞生產(chǎn)過多的產(chǎn)物A 【解題指導(dǎo)】解答本題的技巧:看準(zhǔn)圖中產(chǎn)物B的作用。 (1)產(chǎn)物B濃度高時(shí),與酶1結(jié)合酶1無活性。 (2)產(chǎn)物B濃度低時(shí),不與酶1結(jié)合酶1有活性。,【解析】選B。根據(jù)圖示分析可知:酶1與產(chǎn)物B結(jié)合后失活,與有活性時(shí)相比結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,說明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)決定,A項(xiàng)正確;酶1只催化兩種底物合成產(chǎn)物A的反應(yīng),具有專一性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;同一種酶的氨基酸種類和數(shù)目相同,所以酶1的變構(gòu)位點(diǎn)和活性位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)取決于特定的氨基酸序列,C項(xiàng)正確;酶1與產(chǎn)物B結(jié)合使酶1無活性,合成產(chǎn)物A的反應(yīng)會(huì)中斷,這樣可以防止細(xì)胞生產(chǎn)過多的產(chǎn)物A,D項(xiàng)正確。,【加固訓(xùn)練】解讀下列與酶有關(guān)的曲線,回答有關(guān)問題:,(1)圖1曲線表示物質(zhì)A生成物質(zhì)P的化學(xué)反應(yīng),在無催化條件和有酶催 化條件下的能量變化過程。酶所降低的活化能可用圖中 線段 來表示。如果將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng),則b在縱軸上將 (填“上移”或“下移”)。 (2)圖2表示酶具有 的特性。 (3)圖3表示影響酶活性因素的曲線,當(dāng)pH從5上升到7,酶活性的變化 是 ;從圖示曲線還可以得出的結(jié)論是_ 。,(4)圖4中A點(diǎn)后酶促反應(yīng)速率不再增加,其限制因素主要是_ ;從圖5可得出的結(jié)論是:在底物足量的條件下,_ 。,【解析】(1)由圖1可知,a和b分別為為無酶時(shí)和有酶時(shí)化學(xué)反應(yīng)需要的活化能,所以ab段為酶所降低的活化能;無機(jī)催化劑降低化學(xué)反應(yīng)活化能的作用比酶低,所以,若改為無機(jī)催化劑,反應(yīng)需要的活化能比酶高,故b會(huì)上移。 (2)由圖2可知,加入酶比加入無機(jī)催化劑到達(dá)反應(yīng)平衡點(diǎn)所需的時(shí)間更短,所以酶具有高效性。,(3)由圖3可知,該酶的活性除隨溫度(自變量)變化外,還受酸堿度的影響,pH=6時(shí)酶活性最高,pH=5時(shí)酶活性最低,所以pH從5升到7,酶的活性先上升后下降。圖中3個(gè)pH條件下,曲線的最低點(diǎn)都在同一個(gè)溫度條件下,說明pH不影響酶的最適溫度。 (4)由圖4可知,A點(diǎn)之前隨底物濃度升高,反應(yīng)速率逐漸加快,A點(diǎn)后隨底物濃度升高,反應(yīng)速率不再加快,所以A點(diǎn)后的限制因素是酶的濃度;由圖5可知,底物充足時(shí),酶促反應(yīng)速率與酶濃度呈正相關(guān)。,答案:(1)ab 上移 (2)高效性 (3)先上升后下降 pH不影響酶的最適溫度 (4)酶濃度 酶促反應(yīng)速率與酶濃度呈正相關(guān),【知識(shí)總結(jié)】酶特性在生活中的應(yīng)用 (1)人發(fā)燒時(shí),不想吃東西:原因是體溫升高導(dǎo)致消化酶活性降低。 (2)唾液淀粉酶隨食物進(jìn)入胃后會(huì)失活:原因是唾液淀粉酶在胃液的強(qiáng)酸條件下分子結(jié)構(gòu)會(huì)改變。 (3)堿性加酶洗衣粉,更易洗去衣物上的血漬、奶漬:原因是偏堿性環(huán)境條件下利于酶發(fā)揮作用。,考點(diǎn)二 ATP在能量代謝中的作用 【典例2】(2015海南高考T3)ATP是直接為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能 量的有機(jī)物。關(guān)于ATP的敘述,錯(cuò)誤的是 ( ) A.酒精發(fā)酵過程中有ATP生成 B.ATP可為物質(zhì)跨膜運(yùn)輸提供能量 C.ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量 D.ATP由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成,D,【解題技法】 (1)ADPATP的過程:細(xì)胞呼吸、光合作用。A項(xiàng)正確。 (2)ATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:,【知識(shí)方法誤區(qū)】 1.常考的4種能源物質(zhì): (1)根本(最終)能源:太陽能。 (2)直接能源:ATP。 (3)主要儲(chǔ)能物質(zhì):脂肪。 (4)主要能源:糖類;葡萄糖被稱為“生命的燃料”。,2.ATP分子逐步水解得到的物質(zhì): (1)ATP脫去1分子磷酸ADP。 (2)ADP脫去1分子磷酸AMP。 (3)AMP(腺嘌呤核糖核苷酸):RNA的基本單位之一。 3.常見消耗ATP的生命活動(dòng): (1)物質(zhì)運(yùn)輸:主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐。 (2)遺傳信息的表達(dá):DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的合成。 (3)細(xì)胞分裂:形成紡錘體、牽引染色體、形成細(xì)胞壁。 (4)物質(zhì)合成、加工、分泌。,【題組過關(guān)】 1.(2015棗莊二模)下列關(guān)于ATP的敘述正確的是( ) 線粒體中大量產(chǎn)生ATP時(shí),一定伴隨著氧氣的消耗 葉綠體中大量產(chǎn)生ATP時(shí),一定伴隨著氧氣的產(chǎn)生 在生命活動(dòng)旺盛的細(xì)胞中ATP的含量較多 ATP與ADP的轉(zhuǎn)化速率越快,細(xì)胞代謝耗能越多 夜間,葉綠體中C3的還原所需的ATP可以來自線粒體 白天,葉肉細(xì)胞基因表達(dá)所需ATP來自葉綠體和線粒體 A. B. C. D.,【解析】選C。線粒體中產(chǎn)生大量的ATP是有氧呼吸的第三個(gè)階段H與O2結(jié)合產(chǎn)生H2O,正確;葉綠體中產(chǎn)生大量的ATP是光反應(yīng),進(jìn)行水的光解產(chǎn)生O2和形成ATP,正確;ATP的含量處在動(dòng)態(tài)平衡中,錯(cuò)誤;ATP與ADP的轉(zhuǎn)化速率越快,說明細(xì)胞代謝耗能越多,正確;夜間由于光反應(yīng)停止,所以暗反應(yīng)也不能進(jìn)行,錯(cuò)誤;細(xì)胞生命活動(dòng)所需的ATP由呼吸作用提供,葉綠體產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng),錯(cuò)誤。,2.(2015廈門三模)下列關(guān)于ATP的敘述正確的是( ) A.葉肉細(xì)胞在有光無光條件下均能合成ATP B.人體細(xì)胞吸收葡萄糖均需消耗ATP C.維持人體體溫的能量主要來自ATP的水解 D.神經(jīng)纖維上電信號(hào)的傳導(dǎo)不需要消耗ATP,【解析】選A。葉肉細(xì)胞無光時(shí)通過細(xì)胞呼吸合成ATP,有光時(shí)細(xì)胞呼吸和光合作用均能合成ATP,A項(xiàng)正確;葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞是協(xié)助擴(kuò)散,不消耗ATP,B項(xiàng)錯(cuò)誤;人體體溫的維持主要靠細(xì)胞呼吸釋放的熱能,C項(xiàng)錯(cuò)誤;神經(jīng)纖維上電信號(hào)的傳導(dǎo)過程中有離子進(jìn)出細(xì)胞,需要消耗ATP,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,【知識(shí)總結(jié)】ATP的利用 (1)光合作用中光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng),細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP用于其他各項(xiàng)生命活動(dòng)。 (2)常見不消耗ATP的過程:滲透作用、蒸騰作用、被動(dòng)運(yùn)輸、光反應(yīng)。,3.(2014江蘇高考)下列生命活動(dòng)中不需要ATP提供能量的是( ) A.葉肉細(xì)胞合成的糖運(yùn)輸?shù)焦麑?shí) B.吞噬細(xì)胞吞噬病原體的過程 C.淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖 D.細(xì)胞中由氨基酸合成新的肽鏈 【解題指導(dǎo)】(1)題干關(guān)鍵信息:“不需要ATP提供能量”。 (2)關(guān)鍵知識(shí):糖的運(yùn)輸屬于主動(dòng)運(yùn)輸;淀粉水解只需要酶的催化,不需要能量。,【解析】選C。本題考查物質(zhì)運(yùn)輸、物質(zhì)的合成和分解對(duì)能量的利用特點(diǎn)。葉肉細(xì)胞合成的糖運(yùn)輸?shù)焦麑?shí)是主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程;吞噬細(xì)胞吞噬病原體的過程屬于胞吞。主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、肽鏈的合成都需要ATP提供能量,淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖不需要ATP提供能量。,4.(2015啟東一模)研究證實(shí)ATP既是“能量通貨”,也可作為神經(jīng)細(xì)胞間信息傳遞中的一種信號(hào)分子,其作為信號(hào)分子的作用機(jī)理如圖所示。請(qǐng)分析回答問題:,(1)神經(jīng)細(xì)胞中的ATP主要來自 (生理過程)。研究發(fā)現(xiàn),正常成年人安靜狀態(tài)下24 h有40 kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化,而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為210 mmol/L,為滿足能量需要。人體解決這一矛盾的合理途徑是 。 (2)由圖可知,細(xì)胞間隙中的ATP在有關(guān)酶的作用下,磷酸基團(tuán)逐個(gè)脫離下來。最后剩下的是 。,(3)一些神經(jīng)細(xì)胞不僅能釋放典型神經(jīng)遞質(zhì),還能釋放ATP,兩者均能 引起受體細(xì)胞的膜電位變化。據(jù)圖分析,科學(xué)家當(dāng)初推測(cè)ATP可作為 神經(jīng)細(xì)胞間傳遞信息的信號(hào)分子的實(shí)驗(yàn)思路是:用化學(xué)物質(zhì)阻斷神經(jīng) 遞質(zhì)在神經(jīng)細(xì)胞間的信息傳遞后,發(fā)現(xiàn)_ ,尋找到靶細(xì)胞膜上有_ 。,【解析】(1)神經(jīng)細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的過程只有細(xì)胞呼吸;ATP的含量雖然少,但是由于轉(zhuǎn)化速率快,所以能滿足人體的能量需求。 (2)由題圖可知,在酶的作用下,ATP一共脫下3個(gè)磷酸基團(tuán),因此最后剩下的結(jié)構(gòu)是腺苷,即腺嘌呤+核糖。 (3)由“不僅能釋放典型神經(jīng)遞質(zhì),還能釋放ATP,兩者均能引起受體細(xì)胞的膜電位變化”可知,若“阻斷神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細(xì)胞間的信息傳遞”,細(xì)胞仍可由ATP傳遞信號(hào),則靶細(xì)胞膜上應(yīng)該有ATP的受體。,答案:(1)細(xì)胞呼吸 ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化迅速 (2)腺苷 (3)受體細(xì)胞仍能接受部分神經(jīng)信號(hào)(或受體細(xì)胞的膜電位仍會(huì)發(fā)生變化) ATP的受體,【加固訓(xùn)練】細(xì)胞中不能合成ATP的部位是( ) A.線粒體的內(nèi)膜 B.葉綠體中進(jìn)行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu) C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜 D.藍(lán)藻(藍(lán)細(xì)菌)中進(jìn)行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu) 【解析】選C。真核細(xì)胞合成ATP的部位有:線粒體內(nèi)膜、線粒體基質(zhì)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)以及葉綠體類囊體的薄膜;原核細(xì)胞合成ATP的部位有:進(jìn)行細(xì)胞呼吸的部位、進(jìn)行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)。,

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