廣東省高三生物復(fù)習(xí) 第3章 第8講 酶和ATP課件

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1、細(xì)胞的新陳代謝細(xì)胞的新陳代謝第第 講講1酶的發(fā)現(xiàn)歷程:酶的發(fā)現(xiàn)歷程: 2.酶的本質(zhì) 酶的概念: 產(chǎn)生的具有 的有機(jī)物。 酶產(chǎn)生的部位: . 酶的化學(xué)本質(zhì):大部分是 ,少 部分是 . 合成酶的原料:氨基酸或核糖核苷酸 酶的作用部位:細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外活細(xì)胞活細(xì)胞催化作用催化作用活細(xì)胞活細(xì)胞蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)RNA 3.酶的作用和特性 酶的作用:降低反應(yīng)的 。 酶的特性: (1) :酶的催化效率是無機(jī)催化劑的1071013倍。 (2) :每一種只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。 (3)作用條件較 ?;罨芑罨芨咝Ц咝R粚R粶睾蜏睾?4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn),比較過氧化氫酶與無機(jī)催化劑(Fe3或MnO2)的催化效率

2、 試管編號(hào)實(shí)驗(yàn)設(shè)置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1號(hào)(2 mLH2O2)對(duì)照組(不做處理)無明顯氣泡放出,無助燃性2號(hào)(2 mLH2O2)水浴加熱(90 )_3號(hào)(2 mLH2O2)3.5% FeCl32滴_4號(hào)(2 mLH2O2)20%肝臟研磨液2滴_有明顯氣泡放出,有明顯氣泡放出,有助燃性有助燃性 有較多氣泡放出,有較多氣泡放出,助燃性強(qiáng)助燃性強(qiáng) 有大量氣泡放出,有大量氣泡放出,助燃性更強(qiáng)助燃性更強(qiáng) 5.影響酶活性的因素 6.ATP (1)ATP的中文名稱: 。 (2)ATP的結(jié)構(gòu)式: 。 ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量極少,ATP和ADP的總量是基本固定的,生物體內(nèi)的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等有機(jī)物中含有的大量的化學(xué)能,必須

3、轉(zhuǎn)變成ATP中的化學(xué)能才能被細(xì)胞利用。因此,ATP和ADP的轉(zhuǎn)化是大量而速度極快的。三磷酸腺苷三磷酸腺苷APPP 能量的釋放、轉(zhuǎn)移和利用(圖解) (3)ATP的來源:動(dòng)物: ;植物: 。 細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸和光合作用細(xì)胞呼吸和光合作用 1.與酶有關(guān)的總結(jié): (1)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)和少量的RNA,其合成原料是氨基酸和核糖核苷酸; (2)所有的酶都是在體內(nèi)合成的;發(fā)揮作用的部位可在體內(nèi)也可在體外; (3)一般來講,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的酶一般分泌到細(xì)胞外起催化作用;游離核糖體合成的酶一般在細(xì)胞內(nèi)起作用; (4)酶的合成受遺傳物質(zhì)控制,具有種的特異性; (5)與無機(jī)催化劑相比所具有的特殊性:高

4、效性、專一性和反應(yīng)條件的溫和性。 2.在探索pH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中,為何利用“斐林試劑”來檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,而不能用“碘液”? 因?yàn)榈鈺?huì)與NaOH發(fā)生反應(yīng),從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。雖然斐林試劑與HCl也能發(fā)生反應(yīng),但由于加入的斐林試劑量相對(duì)較多;同時(shí),經(jīng)過沸水浴,酶變性失活,減少了加入斐林試劑后pH的改變對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。 3.在探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中,為何利用“碘液”檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,而不能用“斐林試劑”? 因?yàn)槿邕x用斐林試劑,反應(yīng)時(shí)需要水浴加熱來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果,那么可能置于不同溫度的條件下都會(huì)有部分淀粉被水解生成還原糖,結(jié)果與置于適宜溫度條件下的試管一樣都會(huì)出現(xiàn)磚紅色沉淀的現(xiàn)象,從而不能達(dá)到檢測(cè)實(shí)

5、驗(yàn)結(jié)果的目的。 下列有關(guān)酶的說法不正確的是(雙選)( ) A.所有的酶都在核糖體上合成 B.酶在化學(xué)反應(yīng)前后自身化學(xué)性質(zhì)都不會(huì)改變 C.酶之所以能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率是因?yàn)榻档土嘶瘜W(xué)反應(yīng)所需的能量 D.酶都產(chǎn)生于活細(xì)胞內(nèi),但其催化作用的發(fā)揮不一定依賴于細(xì)胞環(huán)境 生物體內(nèi)絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),但有些是RNA,因此不都在核糖體上合成。酶之所以能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率不是因?yàn)榻档土嘶瘜W(xué)反應(yīng)所需的能量,而是因?yàn)榻档土嘶瘜W(xué)反應(yīng)的活化能。 AC 下列有關(guān)酶的敘述,正確的是( ) 是具有分泌能力的細(xì)胞產(chǎn)生的 有的從食物中獲得,有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來 凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶 酶都是蛋白質(zhì) 有的酶是蛋白質(zhì) 在代謝中有多種功能

6、 在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控 作用 酶只是起催化作用,其催化作用的實(shí)質(zhì)是降低反應(yīng)的活化能 A. B. C. D. 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。從產(chǎn)生來看,酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的,一般來說,凡是活細(xì)胞都可產(chǎn)生酶;從作用來看,酶只在化學(xué)反應(yīng)中起催化作用;具有分泌功能的細(xì)胞除能產(chǎn)生酶外,還能產(chǎn)生激素類物質(zhì),激素在新陳代謝和生殖中起調(diào)控作用。 C 下圖表示某種酶在不同處理?xiàng)l件(a、b、c)下催化某反應(yīng)生成物的量和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系,解讀此圖不可以獲得的信息是( ) A.a是此酶促反應(yīng)的最適應(yīng)條件 B.三個(gè)處理?xiàng)l件的差異可能是酶制劑的量的不同 C.三個(gè)處理?xiàng)l件中,反應(yīng)底物的量是相同 D.三個(gè)處理?xiàng)l件的

7、差異很可能是處理溫度的不同 由圖可知,三曲線達(dá)到最大生成物的量是相同的,故三個(gè)處理?xiàng)l件中,反應(yīng)底物的量是相同的;但是達(dá)到最大生成物的量所需要的時(shí)間不同,出現(xiàn)此差異很可能是溫度不同,或者是酶濃度不同。從三個(gè)處理中來看,a是三種處理中條件最好的,但不能說是最適應(yīng)條件。A圖圖 將一個(gè)土豆(含過氧化氫酶)切成大小和厚度相同的若干片,放入盛有一定體積和濃度的過氧化氫溶液的針筒中(如下圖所示),以探究酶促反應(yīng)的相關(guān)問題。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與數(shù)據(jù)分析答題。 (1)若土豆片為4片時(shí),每隔3分鐘收集一次數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)分組繪出如下曲線圖。20分鐘后,氣體量不再增加的原因是 。過氧化氫量有限過氧化氫量有限 (2)若土豆片

8、為8片時(shí),和上述實(shí)驗(yàn)所得的曲線(實(shí)線)相比,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線最可能是下列 圖中的虛線。如果要獲得更多的氣體,在不改變?nèi)芤后w積的條件下,可采取的方法是增加 ,其結(jié)果可用 圖中的虛線表示。 c過氧化氫濃度過氧化氫濃度a圖圖 20分鐘后,氣體量不再增加,主要是因?yàn)榉磻?yīng)物已經(jīng)完全反應(yīng)完畢,即使有酶存在,也會(huì)因反應(yīng)物不足而不能產(chǎn)生氣體,故氣體量不再增加。 土豆片增加時(shí),即酶量增加,故能縮短反應(yīng)到達(dá)平衡所需要的時(shí)間,故為c所示的曲線。若要獲得更多的氣體,即產(chǎn)物量增加,則應(yīng)增加反應(yīng)物的量。 某同學(xué)用含不同種類酶制劑的洗衣粉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?;卮鹣铝袉栴}:組別布料污染物水溫A(蛋白酶洗衣粉)66 cm蛋白膜40B(脂肪

9、酶洗衣粉)66 cm蛋白膜40C(蛋白酶洗衣粉)66 cm淀粉膜40 (1)該實(shí)驗(yàn)的目的是探究 。該實(shí)驗(yàn)還應(yīng)可知的無關(guān)變量為 . 。該實(shí)驗(yàn)中 、 分別構(gòu)成兩組對(duì)照實(shí)驗(yàn)。 (2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中可通過觀察 來判斷酶的催化效率. (3)蛋白酶洗衣粉的去污原理是 . 。酶的專一性酶的專一性用量、污染程度、水質(zhì)、用量、污染程度、水質(zhì)、pH等等A與與BA與與C洗衣粉的洗衣粉的污染物消失時(shí)間的長(zhǎng)短污染物消失時(shí)間的長(zhǎng)短酶催化污垢中蛋白質(zhì)的水解酶催化污垢中蛋白質(zhì)的水解用蛋白用蛋白 (4)有同學(xué)打算用絲綢作為實(shí)驗(yàn)材料,探究蛋白酶洗衣粉的洗滌效果,你認(rèn)為合適嗎?為什么? . 。 (5)大力推廣使用加酶洗衣粉代替

10、含磷洗衣粉,這是因?yàn)?. . 。不合適,因?yàn)榻z綢的主要成分不合適,因?yàn)榻z綢的主要成分酶可以被微生物分解酶可以被微生物分解,是蛋白質(zhì),會(huì)被洗衣粉中的蛋白酶分解,是蛋白質(zhì),會(huì)被洗衣粉中的蛋白酶分解,損壞衣物損壞衣物又可以避免水體富營(yíng)養(yǎng)化,所以加酶洗衣又可以避免水體富營(yíng)養(yǎng)化,所以加酶洗衣粉有利用環(huán)境的保護(hù)粉有利用環(huán)境的保護(hù) 本實(shí)驗(yàn)通過不同酶(蛋白酶和脂肪酶)對(duì)同一底物的催化實(shí)驗(yàn)(即A組和B組),以及同一種酶(蛋白酶)對(duì)不同底物(蛋白質(zhì)和淀粉)的催化作用(即A組和C組)的比較來研究酶的專一性。該實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量為溫度、洗衣粉的用量、污染程度、水質(zhì)、pH等。實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)指標(biāo)為污染物消失時(shí)間。蛋白酶能將污垢中

11、的蛋白質(zhì)水解,從而達(dá)到去污的目的。由于絲綢的主要成分是蛋白質(zhì),會(huì)被蛋白酶分解,損壞衣物,因此不宜用絲綢作為實(shí)驗(yàn)材料。 某同學(xué)探究溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響,選擇10 、20 、30 、40 、50 、60 和70 的溫度梯度,在其他條件都一致的條件下,發(fā)現(xiàn)40 時(shí)的洗滌效果最好,由此得出( ) A.40 為該酶的最適溫度 B.40 不是該酶的最適溫度 C.40 時(shí)酶活性最高 D.不能確定該酶的最適溫度 由于實(shí)驗(yàn)中設(shè)置的溫度梯度過大,雖然40 時(shí)的洗滌效果最好,也不能確定該溫度是否為最適溫度。D 對(duì)ATP ADP+Pi+能量的敘述中,正確的一項(xiàng)是(雙選)( ) A.反應(yīng)向左進(jìn)行和向右進(jìn)行時(shí)所

12、需的酶是不一樣的 B.反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí)釋放能量,向左進(jìn)行時(shí)儲(chǔ)存能量 C.整個(gè)反應(yīng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過程 D.植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞發(fā)生這個(gè)反應(yīng)的生理過程都一樣 本題考查ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的過程。生物體進(jìn)行的ATP和ADP轉(zhuǎn)化過程是兩個(gè)截然不同的生理過程,它們發(fā)生的位置、所需的酶都是不同的,所以A項(xiàng)正確。也正是因?yàn)閮蓚€(gè)過程是在不同的場(chǎng)所、不同的酶的作用下完成的,所以就不存在動(dòng)態(tài)平衡問題,故C項(xiàng)也不對(duì)。植物細(xì)胞可能通過光合作用產(chǎn)生ATP和消耗ATP,也可能通過呼吸作用產(chǎn)生ATP,而動(dòng)物細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用,所以D項(xiàng)也不對(duì)。AB 下列關(guān)于ATP生理功能的敘述中正確的是( ) A.ATP是生物體內(nèi)的儲(chǔ)能物

13、質(zhì),因此在細(xì)胞內(nèi)含量很多 B.生物體內(nèi)的ATP是惟一的直接供給能量的高能化合物 C.生物體內(nèi)所有活動(dòng)需要消耗的能量,不都是由ATP水解提供的 D.大多情況下,生物體內(nèi)ATP中高能磷酸鍵的能量最終來自植物吸收的光能 ATP是生物體內(nèi)的直接能源物質(zhì),說ATP是惟一直接供能物質(zhì)是錯(cuò)誤的;ATP的高能磷酸鍵中儲(chǔ)存著大量的能量,但它在細(xì)胞中的含量很少,可以通過不斷再生來滿足生命活動(dòng)對(duì)能量的需要。絕大多數(shù)能量的最終來源是光能。D 【真題真題1】(10上海上海)下圖表示細(xì)胞中某條下圖表示細(xì)胞中某條生化反應(yīng)鏈,圖中生化反應(yīng)鏈,圖中E1E5代表不同的酶,代表不同的酶,AE代表不同的化合物。代表不同的化合物。 據(jù)

14、圖判斷下列敘述中正確的是據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是( ) A若若E1催化的反應(yīng)被抑制,則催化的反應(yīng)被抑制,則A的消耗的消耗速度加快速度加快 B若若E5催化的反應(yīng)被抑制,則催化的反應(yīng)被抑制,則B積累到積累到較高水平較高水平 C若若E3的催化速度比的催化速度比E4快,則快,則D的產(chǎn)量的產(chǎn)量比比E多多 D若若E1的催化速度比的催化速度比E5快,則快,則B的產(chǎn)量的產(chǎn)量比比A多多 【解析解析】本題考查學(xué)生獲取信息的能力和本題考查學(xué)生獲取信息的能力和理解能力。結(jié)合圖示可以看出,酶理解能力。結(jié)合圖示可以看出,酶E1的作用是的作用是催化催化A形成形成B,若,若E1催化的反應(yīng)被抑制,則催化的反應(yīng)被抑制,則A的的

15、消耗速度應(yīng)減慢,故消耗速度應(yīng)減慢,故A錯(cuò)誤。酶錯(cuò)誤。酶E5的作用是催的作用是催化化B形成形成A,若,若E5催化的反應(yīng)被抑制,則催化的反應(yīng)被抑制,則B不一不一定會(huì)積累,因?yàn)槊付〞?huì)積累,因?yàn)槊窫2的作用是催化的作用是催化B形成形成C,故故B錯(cuò)誤。同理,若錯(cuò)誤。同理,若E1的催化速度比的催化速度比E5快,快,B的產(chǎn)量也不一定比的產(chǎn)量也不一定比A多,故多,故D錯(cuò)誤。酶錯(cuò)誤。酶E1、E2、E3和和E4的共同作用才能由的共同作用才能由A形成形成D和和E,若,若E3的催化速度比的催化速度比E4快,則快,則C更多地轉(zhuǎn)化為更多地轉(zhuǎn)化為D,D的的產(chǎn)量比產(chǎn)量比E多,多,故故C正確正確。 【真題2】(08廣東)關(guān)于蛋

16、白酶的敘述,不正確的是( ) A.蛋白酶是蛋白質(zhì) B.蛋白酶可以作為藥品治療某些疾病 C.蛋白酶可以水解所有的肽鍵 D.利用酶工程可以提高蛋白酶的穩(wěn)定性 C 【解析解析】本題考查蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)、本題考查蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)、特性與應(yīng)用。特性與應(yīng)用。A正確:蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是正確:蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)。B正確:蛋白酶可包上糖衣或裝在正確:蛋白酶可包上糖衣或裝在淀粉類的膠囊中,作為藥品治療消化不良等淀粉類的膠囊中,作為藥品治療消化不良等疾病,如多酶片中就含蛋白酶。疾病,如多酶片中就含蛋白酶。C錯(cuò)誤:蛋錯(cuò)誤:蛋白酶主要是破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),也能催白酶主要是破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),也能催化部

17、分肽鍵斷裂,但不是水解所有的肽鍵。化部分肽鍵斷裂,但不是水解所有的肽鍵。 【真題真題3】(08廣東廣東)生產(chǎn)中使用的普通淀生產(chǎn)中使用的普通淀粉酶的最適溫度在粉酶的最適溫度在4060 之間,而極端耐之間,而極端耐熱淀粉酶在熱淀粉酶在100 仍能保持較高的活性,因仍能保持較高的活性,因此具有更為廣泛的應(yīng)用前景。某同學(xué)正在設(shè)此具有更為廣泛的應(yīng)用前景。某同學(xué)正在設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)以探究溫度對(duì)兩種淀粉酶活性的計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)以探究溫度對(duì)兩種淀粉酶活性的影響,其中有些問題需要你的幫助。影響,其中有些問題需要你的幫助。 (2)在此實(shí)驗(yàn)中,因變量可以用碘液和斐林試劑檢測(cè),兩種試劑各與何種物質(zhì)反應(yīng)生色?檢測(cè)的是底物還是產(chǎn)物

18、? 碘液與淀粉反應(yīng)生色,檢測(cè)的是底物;斐碘液與淀粉反應(yīng)生色,檢測(cè)的是底物;斐林試劑與還原糖反應(yīng)生色,檢測(cè)的是產(chǎn)物。林試劑與還原糖反應(yīng)生色,檢測(cè)的是產(chǎn)物。 (1)此實(shí)驗(yàn)中除自變量和因變量外,還需此實(shí)驗(yàn)中除自變量和因變量外,還需要考慮要考慮 . 。pH、酶濃度、底物濃度、產(chǎn)物濃、酶濃度、底物濃度、產(chǎn)物濃度等因素度等因素 (3)假設(shè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表,請(qǐng)?jiān)谙旅娼o出的坐標(biāo)紙上繪圖反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果。溫度/10203040 50 607080901006254367 83 65222006152548 76 92100988265普通淀粉普通淀粉酶相對(duì)活酶相對(duì)活性性/耐熱淀粉耐熱淀粉酶相對(duì)活酶相對(duì)活性性/答案:答

19、案: 【解析】在實(shí)驗(yàn)中能改變的因素屬于自變量。題中的溫度是自變量,酶活性是因變量,而其他因素均屬于無關(guān)變量。該實(shí)驗(yàn)的底物為淀粉,產(chǎn)物是還原糖,淀粉遇碘呈現(xiàn)藍(lán)色,斐林試劑與還原糖在水浴加熱的情況下出現(xiàn)磚紅色沉淀。 【真題4】(08天津)下列有關(guān)ATP的敘述,正確的是( ) 人長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時(shí)相等 若細(xì)胞內(nèi)Na+濃度偏高,為維持Na+濃度的穩(wěn)定,細(xì)胞消耗ATP的量增加 人在寒冷時(shí),腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多,細(xì)胞產(chǎn)生ATP的量增加 人在饑餓時(shí),細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡 A. B. C. D. 【解析】人長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌細(xì)胞

20、中因缺氧進(jìn)行無氧呼吸,而安靜時(shí)進(jìn)行有氧呼吸;氧化分解等摩爾葡萄糖,安靜時(shí)生成的ATP量較多。細(xì)胞中ATP和ADP的含量少,人在饑餓時(shí),兩者的含量仍會(huì)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。Na+進(jìn)出細(xì)胞的方式是主動(dòng)運(yùn)輸,主動(dòng)運(yùn)輸需要消耗能量。人在寒冷時(shí),腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多,細(xì)胞代謝增強(qiáng),促進(jìn)細(xì)胞中ATP的量增加,以維持體溫的 恒定。B 【真題真題5】(09寧夏)寧夏)下圖表示酶活性與溫下圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是度的關(guān)系。下列敘述正確的是( ) A.當(dāng)反應(yīng)溫度由當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時(shí),酶活性調(diào)到最適溫度時(shí),酶活性下降下降 B.當(dāng)反應(yīng)溫度由當(dāng)反應(yīng)溫度由t1調(diào)到調(diào)到最適溫度時(shí),酶活性上升最適溫度時(shí),酶活性上升 C.酶活性在酶活性在t2時(shí)比時(shí)比t1高,高,故故t2時(shí)更適合酶的保存時(shí)更適合酶的保存 D.酶活性在酶活性在t1時(shí)比時(shí)比t2低,低,表明表明t1時(shí)酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重時(shí)酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重 【解析】由圖可知,反應(yīng)溫度由t1調(diào)到最適溫度時(shí),酶活性上升;由t2調(diào)到最適溫度時(shí),酶活性也上升;絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì),高溫時(shí)酶易變性而失活,因此保存酶時(shí)應(yīng)選擇較低溫。酶的活性受到溫度的影響,在最適溫度下酶的活性最高,最適溫度往左降溫或往右升溫,都會(huì)使酶的活性下降。但低溫和高溫對(duì)酶的影響并非完全相同,高溫下酶會(huì)變性而失活,低溫下酶的活性會(huì)降低但一般不會(huì)變性失活。B

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