1、第三单元细胞的能量供应和利用第三单元细胞的能量供应和利用第第8 8讲酶与讲酶与ATPATP【考纲解读考纲解读】最新考纲最新考纲细解考点细解考点核心素养核心素养1.1.酶在代谢中的作酶在代谢中的作用用()()2.ATP2.ATP在能量代谢中在能量代谢中的作用的作用()()3.3.实验实验: :探究影响酶探究影响酶活性的因素活性的因素1.1.说出酶的作用、本质和特性说出酶的作用、本质和特性2.2.根据酶的实验归纳酶的作用和根据酶的实验归纳酶的作用和特性特性3.3.分析和解释酶的相关坐标曲线分析和解释酶的相关坐标曲线4.4.根据一定的实验要求设计酶的根据一定的实验要求设计酶的相关实验相关实验5.5.
2、了解酶在生活和生产上的应用了解酶在生活和生产上的应用6.6.写出写出ATPATP的结构简式和的结构简式和ATPATP与与ADPADP相互转化式相互转化式7.7.说出细胞中说出细胞中ATPATP的合成和利用的的合成和利用的过程过程1.1.生命观念生命观念物质与能物质与能量观量观:ATP:ATP是生命活动的直是生命活动的直接能源物质接能源物质2.2.科学思维科学思维归纳与演归纳与演绎绎: :根据实验总结酶的化学根据实验总结酶的化学本质与特性本质与特性3.3.科学探究科学探究实验设计实验设计与实验分析与实验分析: :探究温度、探究温度、pHpH对酶促反应的影响对酶促反应的影响4.4.社会责任社会责任
3、社会应用社会应用: :酶在生产和生活中的应用酶在生产和生活中的应用考点一酶的作用、本质及特性考点一酶的作用、本质及特性研析教材研析教材 内化基本概念内化基本概念1.1.酶的本质及作用酶的本质及作用(1)(1)本质与作用本质与作用蛋白质蛋白质化学本质化学本质绝大多数是绝大多数是_少数是少数是_ 合成原料合成原料_合成场所合成场所_主要是细胞核主要是细胞核( (真核细胞真核细胞) )RNARNA氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖体核糖体催化作用催化作用来源来源一般来说一般来说, ,活细胞活细胞( (哺乳动物成熟的红细胞除外哺乳动物成熟的红细胞除外) )都都能产生酶能产生酶作用场所作用场所细胞内、
4、外或生物体外均可细胞内、外或生物体外均可生理功能生理功能_常态常态(2)(2)作用机理作用机理活化能活化能: :分子从分子从 转变为容易发生化学反应的转变为容易发生化学反应的 状态所需要状态所需要的能量。的能量。作用机理作用机理: : 。如图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的能量变化如图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。过程。活跃活跃降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能.无酶催化与有酶催化的反应曲线分别是无酶催化与有酶催化的反应曲线分别是 。.ca.ca段与段与ba_ba_ _ _。.若将酶催化改为无机催化剂催化该反应若将酶催化改为无机催化剂催
5、化该反应, ,则则b b点在纵轴上将点在纵轴上将 移动。移动。、段的含义分别是无催化剂的条件下反应所需要的活化能、段的含义分别是无催化剂的条件下反应所需要的活化能、酶降低的活化能酶降低的活化能向上向上2.2.酶的特性酶的特性(1)(1) : :催化效率大约是无机催化剂的催化效率大约是无机催化剂的10107 710101313倍。倍。(2)(2) : :每一种酶只能催化每一种酶只能催化 化学反应。化学反应。(3)(3)作用条件较温和作用条件较温和: :在在 条件下条件下, ,酶的活性酶的活性最高。最高。 会使酶的空间结构遭到破坏而会使酶的空间结构遭到破坏而失活失活; ; 条件下酶的活性很低条件下
6、酶的活性很低, ,但空间结构稳定。但空间结构稳定。高效性高效性专一性专一性一种或一类一种或一类最适宜的温度和最适宜的温度和pHpH高温、过酸、过碱高温、过酸、过碱低温低温【深挖教材深挖教材】甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理, ,一段时间后发现甲酶的活性基本不变一段时间后发现甲酶的活性基本不变, ,而而乙酶丧失活性乙酶丧失活性, ,推测甲、乙两种酶的化学本质是什么推测甲、乙两种酶的化学本质是什么? ?判断的依据是什么判断的依据是什么? ?提示提示: :甲酶是甲酶是RNA,RNA,乙酶是蛋白质乙酶是蛋白质; ;用蛋白酶处理一段时间后甲酶的活性基本用蛋白酶处理一段时间后甲
7、酶的活性基本不变不变, ,表明甲酶的化学本质是表明甲酶的化学本质是RNA,RNA,乙酶能被蛋白酶破坏乙酶能被蛋白酶破坏, ,其活性丧失其活性丧失, ,表明表明乙酶是蛋白质。乙酶是蛋白质。1.1.结合图示理解酶的特性结合图示理解酶的特性(1)(1)高效性高效性曲线分析曲线分析: :酶对应曲线酶对应曲线 , ,无机催化剂对应曲线无机催化剂对应曲线 , ,未加催化剂对未加催化剂对应曲线应曲线 。( (填字母填字母) )结论结论: :与无机催化剂相比与无机催化剂相比, ,酶的催化效率更高。酶的催化效率更高。A AB BC C思考探究思考探究 培养科学思维培养科学思维(2)(2)专一性专一性BE+FBE
8、+F图形分析图形分析a.a.写出图中所示的化学反应写出图中所示的化学反应: : 。b.b.图中图中C C、D D表示表示 ( (填填“能能”或或“不能不能”) )被该酶催化的物质。被该酶催化的物质。结论结论: :每一种酶只能催化每一种酶只能催化 化学反应。化学反应。不能不能一种或一类一种或一类(3)(3)作用条件温和作用条件温和曲线分析曲线分析: :如图为温度、如图为温度、pHpH对酶活性的影响。对酶活性的影响。最适温度最适温度.甲、乙两图横坐标分别表示温度、甲、乙两图横坐标分别表示温度、pH,bpH,b点表示点表示 ,e,e点表示点表示 。.甲图中甲图中, ,温度由温度由a a变为变为b b
9、时时, ,酶活性酶活性 ; ;由由c c变为变为b b时时, ,酶活性酶活性 , ,原原因是因是 。.乙图中乙图中,pH,pH由由d d变为变为e e或由或由f f变为变为e e时时, ,酶活性均不变酶活性均不变, ,原因是原因是_ _ 。结论结论: :在适宜的温度、在适宜的温度、pHpH条件下条件下, ,酶的活性酶的活性 。最适最适pHpH升高升高不变不变高温时酶的空间结构被破坏高温时酶的空间结构被破坏, ,且不可恢复且不可恢复过酸、过碱都会过酸、过碱都会导致酶空间结构被破坏导致酶空间结构被破坏, ,且不可恢复且不可恢复最高最高2.2.底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响底物浓度和酶浓度对酶促反
10、应的影响(1)(1)甲图甲图: :在其他条件适宜、酶量一定的情况下在其他条件适宜、酶量一定的情况下, ,酶促反应速率随底物浓度增酶促反应速率随底物浓度增加而加快加而加快, ,但当底物达到一定浓度后但当底物达到一定浓度后, ,受受 的限制的限制, ,酶促反应酶促反应速率不再增加。速率不再增加。(2)(2)乙图乙图: :在底物充足、其他条件适宜的情况下在底物充足、其他条件适宜的情况下, ,酶促反应速率与酶浓度成酶促反应速率与酶浓度成 。酶数量酶数量正比正比【深度思考深度思考】温度和温度和pHpH对酶促反应速率的影响与底物浓度和酶浓度对酶促反应速率影响的对酶促反应速率的影响与底物浓度和酶浓度对酶促反
11、应速率影响的本质有什么不同本质有什么不同? ?提示提示: :温度和温度和pHpH影响酶促反应速率的原因是影响了酶的活性影响酶促反应速率的原因是影响了酶的活性; ;底物浓度和酶浓底物浓度和酶浓度影响酶促反应速率的原因是影响了酶分子和底物分子的结合度影响酶促反应速率的原因是影响了酶分子和底物分子的结合, ,酶的活性并酶的活性并没有改变。没有改变。剖析题型剖析题型 提升核心素养提升核心素养题型一酶的本质、作用和特性题型一酶的本质、作用和特性1 1.(2017.(2017全国全国卷卷) )下列关于生物体中酶的叙述下列关于生物体中酶的叙述, ,正确的是正确的是( ( ) )A.A.在细胞中在细胞中, ,
12、核外没有参与核外没有参与DNADNA合成的酶合成的酶B.B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C.C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D.D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 37 C C解析解析: :线粒体和叶绿体含有少量线粒体和叶绿体含有少量DNA,DNA,也能进行复制也能进行复制, ,因此细胞质中含有参与因此细胞质中含有参与DNADNA合成的酶合成的酶; ;酶可在细胞内、细胞外和生物体外发挥作用酶可在细胞内、细胞外和生物体外发挥作用, ,因此酶在生
13、物因此酶在生物体外可以有催化活性体外可以有催化活性; ;盐析的方法会让胃蛋白酶析出盐析的方法会让胃蛋白酶析出, ,且不会破坏该酶的结且不会破坏该酶的结构构; ;唾液淀粉酶催化反应的最适温度为唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37 ,37 ,但保存酶一般在但保存酶一般在0 04 4 的低的低温条件下。温条件下。2 2.(2018.(2018北京平谷区模拟北京平谷区模拟) )下列关于酶的叙述下列关于酶的叙述, ,正确的是正确的是( ( ) )A.A.酶的合成都受基因控制酶的合成都受基因控制B.B.酶与双缩脲试剂一定会发生反应酶与双缩脲试剂一定会发生反应C.C.细胞质中没有细胞质中没有DNADNA解旋酶
14、解旋酶D.D.酶能调节细胞的生命活动酶能调节细胞的生命活动解析解析: :酶的化学本质是蛋白质或酶的化学本质是蛋白质或RNA,RNA,都是由都是由DNA(DNA(基因基因) )控制合成的控制合成的; ;绝大多绝大多数酶是蛋白质数酶是蛋白质, ,少数是少数是RNA;RNA;细胞质的线粒体或叶绿体中也有少量的细胞质的线粒体或叶绿体中也有少量的DNA,DNA,且且复制时也需要复制时也需要DNADNA解旋酶的催化解旋酶的催化, ,因此细胞质中也含有因此细胞质中也含有DNADNA解旋酶解旋酶; ;酶是具有酶是具有生物催化作用的有机物生物催化作用的有机物, ,而激素的作用是调节细胞的生命活动。而激素的作用是
15、调节细胞的生命活动。A A提后提升提后提升 与酶相关的常见误区与酶相关的常见误区项目项目正确说法正确说法错误说法错误说法化学本质化学本质绝大多数是蛋白质绝大多数是蛋白质, ,少数是少数是RNARNA酶的本质是蛋白质酶的本质是蛋白质产生产生部位部位一般来说一般来说, ,凡是活细胞都能产生酶凡是活细胞都能产生酶( (不不考虑哺乳动物的成熟红细胞考虑哺乳动物的成熟红细胞) )具有分泌功能的细胞才能产生酶具有分泌功能的细胞才能产生酶合成原料合成原料氨基酸或核糖核苷酸氨基酸或核糖核苷酸氨基酸氨基酸合成场所合成场所核糖体或细胞核核糖体或细胞核核糖体核糖体生理功能生理功能生物催化剂生物催化剂, ,只起催化作
16、用只起催化作用酶具有调节、催化等多种功能酶具有调节、催化等多种功能来源来源生物体内合成生物体内合成有的来源于食物有的来源于食物作用作用场所场所既可在细胞内既可在细胞内, ,也可在细胞外、体外发也可在细胞外、体外发挥作用挥作用只在细胞内起催化作用只在细胞内起催化作用温度影响温度影响低温影响酶的活性低温影响酶的活性, ,不破坏酶的结构不破坏酶的结构, ,但高温易使酶失活但高温易使酶失活低温会引起酶变性失活低温会引起酶变性失活作用前后作用前后催化反应前后的数量和性质没有变化催化反应前后的数量和性质没有变化发生催化作用后被分解发生催化作用后被分解3.3.(2018(2018河北邯郸高三质检河北邯郸高三
17、质检) )图中甲曲线表示在最适温度下图中甲曲线表示在最适温度下- -淀粉酶催化淀淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系, ,乙、丙两曲线表示乙、丙两曲线表示- -淀粉酶催化淀粉酶催化淀粉水解的反应速率随温度或淀粉水解的反应速率随温度或pHpH的变化的变化, ,下列相关分析正确的是下列相关分析正确的是( ( ) )A.A.乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pHpHB.B.分析曲线可知分析曲线可知,e,e、g g两点所示条件是短期内保存该酶的最适条件两点所示条件是短期内保存该酶的最适条件C.dC.d、f
18、 f两点所示的两点所示的- -淀粉酶活性一致淀粉酶活性一致, ,该酶的空间结构都遭到破坏该酶的空间结构都遭到破坏D.D.若在若在a a点升温或在点升温或在bcbc段增加淀粉的浓度段增加淀粉的浓度, ,都将使反应速率增大都将使反应速率增大A A题型二影响酶促反应的坐标曲线分析题型二影响酶促反应的坐标曲线分析解析解析: :高温、过酸、过碱都会使酶失活高温、过酸、过碱都会使酶失活, ,据此可推知据此可推知: :乙曲线表示该酶促反应乙曲线表示该酶促反应速率随温度的变化趋势速率随温度的变化趋势, ,丙曲线表示该酶促反应速率随丙曲线表示该酶促反应速率随pHpH的变化的变化, ,因此乙、因此乙、丙两曲线横轴
19、对应的影响因素分别为温度和丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pH;epH;e点对应的横轴数值表示该点对应的横轴数值表示该酶的最适温度酶的最适温度,g,g点对应的横轴点对应的横轴pHpH数值对该酶而言属于过酸数值对该酶而言属于过酸, ,酶应在最适酶应在最适pHpH、低温下保存低温下保存;d;d点酶活性很低点酶活性很低, ,但酶的空间结构没有遭到破坏但酶的空间结构没有遭到破坏; ;图中甲曲线上图中甲曲线上a a点的温度为最适温度点的温度为最适温度, ,若在若在a a点升温点升温, ,酶的活性减弱酶的活性减弱, ,反应速率将减小反应速率将减小,bc,bc段限段限制酶促反应速率的因素是制酶促反应速
20、率的因素是- -淀粉酶的浓度淀粉酶的浓度, ,增加淀粉的浓度增加淀粉的浓度, ,不会使反应速不会使反应速率增大。率增大。4.4.(2016(2016全国全国卷卷) )为了研究温度对某种酶活性的影响为了研究温度对某种酶活性的影响, ,设置三个实验组设置三个实验组:A:A组组(20 )(20 )、B B组组(40 )(40 )和和C C组组(60 ),(60 ),测定各组在不同反应时间内的产物浓测定各组在不同反应时间内的产物浓度度( (其他条件相同其他条件相同),),结果如图。回答下列问题结果如图。回答下列问题: :(1)(1)三个温度条件下三个温度条件下, ,该酶活性最高的是该酶活性最高的是组。
21、组。 (2)(2)在时间在时间t t1 1之前之前, ,如果如果A A组温度提高组温度提高10 ,10 ,那么那么A A组酶催化反应的速度会组酶催化反应的速度会 。 解析解析: :(1)(1)在在60 60 条件下条件下, ,反应的最终产物浓度比反应的最终产物浓度比20 20 和和40 40 条件下小很条件下小很多多, ,说明酶在说明酶在60 60 条件下最终失活。条件下最终失活。20 20 与与40 40 条件下相比条件下相比,40 ,40 时酶时酶促反应到达反应平衡的时间短促反应到达反应平衡的时间短, ,说明说明40 40 条件下酶活性较高。条件下酶活性较高。(2)(2)在时间在时间t t
22、1 1前前, ,如果如果A A组温度提高组温度提高10 10 变成变成30 ,30 ,由该酶活性随温度的变化由该酶活性随温度的变化规律可知规律可知,30 ,30 条件下的该酶活性大于条件下的该酶活性大于20 20 条件下的条件下的, ,那么那么A A组酶催化反应组酶催化反应的速度会加快。的速度会加快。答案答案: :(1)B(1)B(2)(2)加快加快(3)(3)如果在时间如果在时间t t2 2时时, ,向向C C组反应体系中增加组反应体系中增加2 2倍量的底物倍量的底物, ,其他条件保持不变其他条件保持不变, ,那么在那么在t t3 3时时,C,C组产物总量组产物总量, ,原因是原因是 。 (
23、4)(4)生物体内酶的化学本质是生物体内酶的化学本质是 , ,其特性有其特性有 ( (答出两答出两点即可点即可) )。 解析解析: :(3)t(3)t2 2时时C C组的产物浓度已不再增加组的产物浓度已不再增加, ,但由但由A A和和B B组组t t2 2时的产物浓度可知时的产物浓度可知,t,t2 2时时C C组底组底物并未全部被分解物并未全部被分解,C,C组产物浓度不再增加是由于组产物浓度不再增加是由于C C组温度条件下组温度条件下t t2 2时酶已经变性失活。时酶已经变性失活。因此如果在时间因此如果在时间t t2 2时时, ,向向C C组增加组增加2 2倍量的底物倍量的底物, ,在其他条件
24、不变的情况下在其他条件不变的情况下,t,t3 3时产物的时产物的总量也不会再增加。总量也不会再增加。(4)(4)生物体内酶的化学本质绝大多数是蛋白质生物体内酶的化学本质绝大多数是蛋白质, ,极少数是极少数是RNARNA。酶具有高效性、专。酶具有高效性、专一性一性答案答案: :(3)(3)不变不变60 60 条件下条件下,t,t2 2时酶已失活时酶已失活, ,即使增加底物即使增加底物, ,反应产物总量也不会增反应产物总量也不会增加加(4)(4)蛋白质或蛋白质或RNARNA高效性和专一性高效性和专一性题后提升题后提升“四步法四步法”分析酶促反应曲线分析酶促反应曲线(1)(1)识标识标:“:“识标明
25、变量识标明变量”。明确酶促反应曲线坐标图中横坐标。明确酶促反应曲线坐标图中横坐标( (自变量自变量) )和和纵坐标纵坐标( (因变量因变量) )的含义。的含义。(2)(2)析线析线:“:“析线理关系析线理关系”。分析酶促反应曲线走势。分析酶促反应曲线走势, ,明确因变量怎样随自明确因变量怎样随自变量的变化而变化。变量的变化而变化。“上升上升”“”“下降下降”“”“先升后降先升后降”“”“先升后稳先升后稳”“”“水平水平”等。等。(3)(3)明点明点( (特殊点特殊点):“):“抓点求突破抓点求突破”。明确酶促反应曲线中起点、终点、顶。明确酶促反应曲线中起点、终点、顶点、拐点、交叉点、特殊条件下
26、的交点等表示的生物学含义。点、拐点、交叉点、特殊条件下的交点等表示的生物学含义。(4)(4)判断判断:“:“先分后合巧辨析先分后合巧辨析”。对多条酶促反应曲线图。对多条酶促反应曲线图, ,根据曲线上不同标根据曲线上不同标示物识别曲线所代表的意义示物识别曲线所代表的意义( (有的曲线直接标出有的曲线直接标出),),首先对每一条曲线单独分首先对每一条曲线单独分析析, ,进行比较进行比较, ,判断曲线间有无联系或找出相互关系判断曲线间有无联系或找出相互关系, ,然后综合分析。然后综合分析。考点二实验考点二实验: :探究影响酶活性的条件探究影响酶活性的条件实验基础实验基础1.1.探究温度对酶活性的影响
27、探究温度对酶活性的影响(1)(1)实验原理实验原理反应原理反应原理鉴定原理鉴定原理: :温度影响酶的活性温度影响酶的活性, ,从而影响淀粉水解从而影响淀粉水解, ,滴加碘液滴加碘液, ,根据根据_ 及及 来判断酶的活性。来判断酶的活性。是否是否出现蓝色出现蓝色蓝色的深浅蓝色的深浅淀粉溶液淀粉溶液淀粉酶溶液淀粉酶溶液2.2.探究探究pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响(1)(1)实验原理实验原理鉴定原理鉴定原理:pH:pH影响酶的活性影响酶的活性, ,从而影响氧气的生成量从而影响氧气的生成量, ,可用可用_ 来检验来检验O O2 2产生量的多少。产生量的多少。带火星的卫生香带火星的卫生香燃烧情况
28、燃烧情况(2)(2)实验流程实验流程序号序号实验操作内容实验操作内容试管试管1 1试管试管2 2试管试管3 31 1注入等量的注入等量的_ _ 溶液溶液2 2滴滴 滴滴2 2滴滴2 2注入等量的不同注入等量的不同pHpH的溶液的溶液1 mL1 mL蒸馏水蒸馏水1 mL 5%1 mL 5%的的HClHCl1 mL 5%1 mL 5%的的NaOHNaOH3 3注入等量的注入等量的3%3%的过的过氧化氢溶液氧化氢溶液 mL mL2 mL2 mL mL mL4 4观察实验现象观察实验现象有大量气泡有大量气泡产生产生_ _ _ _ _将点燃的卫生香插将点燃的卫生香插入 试 管 内 液 面 的入 试 管
29、内 液 面 的上方上方H H2 2O O2 2酶酶2 22 22 2几乎无气泡几乎无气泡产生产生几乎无气泡产生几乎无气泡产生燃烧较弱燃烧较弱燃烧较弱燃烧较弱重点透析重点透析1.1.实验变量控制的三个原则实验变量控制的三个原则实验变量实验变量控制原则控制原则实例实例自变量自变量单一变单一变量原则量原则探究温度对酶活性的影响实验中只有温度一个自探究温度对酶活性的影响实验中只有温度一个自变量变量无关变量无关变量等量适等量适宜原则宜原则探究温度对酶活性的影响实验中探究温度对酶活性的影响实验中pHpH为无关变量为无关变量, ,不但相同不但相同, ,还要适宜还要适宜因变量因变量可观测可观测性原则性原则探究
30、温度对酶活性的影响实验中探究温度对酶活性的影响实验中, ,根据淀粉遇碘根据淀粉遇碘变蓝的颜色反应将不可观测的反应直观地显现出变蓝的颜色反应将不可观测的反应直观地显现出来来, ,便于实验结果的观测便于实验结果的观测2.2.酶相关实验探究的酶相关实验探究的“宜宜”与与“不宜不宜”(1)(1)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度, ,检测底物被分解的试剂检测底物被分解的试剂“宜宜”选选用碘液用碘液, ,“不宜不宜”选用斐林试剂检测产物选用斐林试剂检测产物, ,因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热, ,而该实验中需严格控制温度。而该实验中需严格控
31、制温度。(2)(2)在探究酶的适宜温度的实验中在探究酶的适宜温度的实验中, ,“不宜不宜”选择过氧化氢选择过氧化氢(H(H2 2O O2 2) )和过氧化氢酶和过氧化氢酶作实验材料作实验材料, ,因为过氧化氢因为过氧化氢(H(H2 2O O2 2) )在常温常压时就能分解在常温常压时就能分解, ,加热的条件下分解会加热的条件下分解会加快加快, ,从而影响实验结果。从而影响实验结果。(3)(3)在探究在探究pHpH对酶活性影响时对酶活性影响时, ,“宜宜”保证酶的最适温度保证酶的最适温度( (排除温度干扰排除温度干扰),),且将且将酶溶液的酶溶液的pHpH调至实验要求的调至实验要求的pHpH后再
32、让反应物与底物接触后再让反应物与底物接触, ,“不宜不宜”在未达到预在未达到预设设pHpH前前, ,让反应物与酶接触。让反应物与酶接触。题型演练题型演练题型一相关实验设计题型一相关实验设计1.1.(2016(2016全国全国卷卷) )若除酶外所有试剂已预保温若除酶外所有试剂已预保温, ,则在测定酶活力的实验中则在测定酶活力的实验中, ,下下列操作顺序合理的是列操作顺序合理的是( ( ) )C C解析解析: :测定酶活力时测定酶活力时, ,在除酶外所有试剂均已预保温的情况下在除酶外所有试剂均已预保温的情况下, ,应先加入缓冲应先加入缓冲液液, ,其可以为酶提供一个相对稳定的环境其可以为酶提供一个
33、相对稳定的环境, ,再依次加入底物和酶再依次加入底物和酶, ,保温并计时保温并计时, ,一段时间后检测产物的量。相同时间内产物的量越多一段时间后检测产物的量。相同时间内产物的量越多, ,酶活力越强。酶活力越强。2.2.下列有关探究温度、下列有关探究温度、pHpH对酶活性影响的实验设计合理的是对酶活性影响的实验设计合理的是( ( ) )B B实验实验编号编号探究课题探究课题选用材料与试剂选用材料与试剂温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液
34、、碘液碘液pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液碘液pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂斐林试剂A.A.实验实验B.B.实验实验C.C.实验实验D.D.实验实验解析解析: :过氧化氢受热会加快分解过氧化氢受热会加快分解, ,不宜用于探究温度对酶活性的影响不宜用于探究温度对酶活性的影响; ;酶具有酶具有专一性专一性, ,淀粉在蔗糖酶的作用下不会分解淀粉在蔗糖酶的作用下不会分解; ;溶液的溶液的pHpH会影响淀粉的水解会影响淀粉的水解, ,并且并且碘液可
35、与碱反应碘液可与碱反应, ,斐林试剂可与酸反应斐林试剂可与酸反应, ,不宜用淀粉酶探究不宜用淀粉酶探究pHpH对酶活性的影对酶活性的影响响, ,因此一般用过氧化氢酶探究因此一般用过氧化氢酶探究pHpH对酶活性的影响。对酶活性的影响。题型二相关实验分析与评价题型二相关实验分析与评价3.3.(2019(2019福建龙岩高三质检福建龙岩高三质检) )某研究小组利用某研究小组利用3%3%鸡肝匀浆、鸡肝匀浆、3% H3% H2 2O O2 2溶液、溶液、pHpH缓缓冲液等冲液等, ,在适宜温度下探究在适宜温度下探究pHpH对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响, ,实验结果如下表。该实验结果如下表
36、。该实验能得出的结论是实验能得出的结论是( ( ) )D DpHpH3.03.05.05.07.07.09.09.011.011.0酶活性酶活性( (产生的产生的气泡个数气泡个数/30 s)/30 s)4 48 8252520201010A.A.过氧化氢酶具有高效性过氧化氢酶具有高效性 B.B.鸡肝匀浆中过氧化氢酶最适鸡肝匀浆中过氧化氢酶最适pHpH一定为一定为7.07.0C.pHC.pH为为7.07.0时提高温度时提高温度, ,酶活性会提高酶活性会提高 D.D.过氧化氢酶对酸性环境的耐受性低过氧化氢酶对酸性环境的耐受性低解析解析: :此实验不涉及无机催化剂催化过氧化氢此实验不涉及无机催化剂催
37、化过氧化氢, ,无法说明过氧化氢酶具有高无法说明过氧化氢酶具有高效性效性; ;表中设置的表中设置的pHpH梯度不是足够小梯度不是足够小, ,因此过氧化氢酶的最适因此过氧化氢酶的最适pHpH不一定是不一定是7;7;题目给定的是适宜温度题目给定的是适宜温度, ,因此当温度提高时因此当温度提高时, ,酶的活性会降低。酶的活性会降低。4.4.(2018(2018福建模拟福建模拟) )某兴趣小组为了探究某兴趣小组为了探究pHpH对某种酶活性的影响对某种酶活性的影响, ,做了如下做了如下实验。实验。实验步骤实验步骤: :一、取一、取3 3支洁净的试管支洁净的试管, ,编号为编号为A A、B B、C,C,分
38、别加入等量的酶溶液分别加入等量的酶溶液; ;二、在每支试管中加入等量的底物溶液二、在每支试管中加入等量的底物溶液; ;三、在三、在A A、B B、C C试管中加入等量的缓冲液试管中加入等量的缓冲液, ,使使pHpH分别稳定在分别稳定在5.05.0、7.07.0、9.0;9.0;四、将四、将3 3支试管置于不同的温度下支试管置于不同的温度下, ,定时检测产物浓度。定时检测产物浓度。请回答下列问题请回答下列问题: :(1)(1)上述实验步骤中存在两处明显错误上述实验步骤中存在两处明显错误, ,请更正。请更正。_ 解析解析: :(1)(1)实验步骤中酶溶液和底物溶液混合后实验步骤中酶溶液和底物溶液混
39、合后, ,再用缓冲液调再用缓冲液调pH,pH,这样在达这样在达到设定的到设定的pHpH前酶就发挥了作用前酶就发挥了作用, ,实验结果不准确。实验研究的是实验结果不准确。实验研究的是pHpH对酶活性对酶活性的影响的影响, ,温度是无关变量应相同且适宜。温度是无关变量应相同且适宜。答案答案: :(1)(1)应将步骤二、三顺序调换应将步骤二、三顺序调换; ;步骤四更正为将步骤四更正为将3 3支试管置于最适温度支试管置于最适温度( (或相同且适宜温度或相同且适宜温度) )下下, ,定时检测产物浓度定时检测产物浓度(2)(2)在实验操作正确的情况下在实验操作正确的情况下, ,实验结果如图。实验结果如图。
40、该实验中酶促反应速率用该实验中酶促反应速率用_表示。实验开始表示。实验开始1 min1 min后后A A组产物浓度不再增加的原因是组产物浓度不再增加的原因是。 为进一步探究该酶作用的最适为进一步探究该酶作用的最适pH,pH,应在应在pHpH为为范围开展实验。范围开展实验。 解析解析: :(2)(2)该酶促反应速率是用单位时间内产物的生成量来表示的。该酶促反应速率是用单位时间内产物的生成量来表示的。1 min1 min后后A A组产物不再增加的原因是底物完全分解。由于组产物不再增加的原因是底物完全分解。由于pHpH为为5.05.0时酶的活性高于时酶的活性高于pHpH为为7.07.0时酶的活性时酶
41、的活性, ,故推测该酶的最适故推测该酶的最适pHpH应在应在0 07.07.0之间。之间。答案答案: :(2)(2)单位时间内产物的生成量单位时间内产物的生成量( (或单位时间内产物浓度的变化量或单位时间内产物浓度的变化量) )底物的量有限底物的量有限( (或底物浓度是一定的或底物浓度是一定的) )0 07.0(7.0(或大于或大于0 0小于小于7.0)7.0)考点三考点三ATPATP在能量代谢中的作用在能量代谢中的作用研析教材研析教材 内化基本概念内化基本概念1.ATP1.ATP的结构与功能的结构与功能C、H、O、N、P 腺苷高能磷酸键2.ATP2.ATP与与ADPADP的相互转化及利用的相
42、互转化及利用(1)(1)过程用到的酶分别为过程用到的酶分别为 、 。ATPATP水解酶水解酶ATPATP合成酶合成酶(2)(2)过程能量来源为过程能量来源为 动物、人、真菌及大多数细菌：绿色植物：和呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用(3)(3)过程进行的场所是生物体的过程进行的场所是生物体的 , ,过程进行的过程进行的场所是场所是 。需能部位需能部位细胞质基质、线粒体、叶绿体细胞质基质、线粒体、叶绿体(4)(4)过程产生的能量用于过程产生的能量用于 , ,如细胞的主动运输、肌肉如细胞的主动运输、肌肉收缩、大脑思考等。收缩、大脑思考等。(5)(5)吸能反应一般与吸能反应一般与 (
43、(填填“”或或“”) )过程相联系过程相联系, ,放能反应一般与放能反应一般与 ( (填填“”或或“”) )过程相联系。过程相联系。各项生命活动各项生命活动【深挖教材深挖教材】为什么不能认为为什么不能认为ATPATP与与ADPADP的相互转化过程是可逆反应的相互转化过程是可逆反应? ?提示提示: :ATPATP与与ADPADP的相互转化过程中的相互转化过程中, ,物质可重复利用物质可重复利用, ,但所需的酶、能量的来但所需的酶、能量的来源和去路及反应场所都不完全相同源和去路及反应场所都不完全相同, ,故不可以将其看作可逆反应。故不可以将其看作可逆反应。思考探究思考探究 培养科学思维培养科学思维
44、1.1.填写填写ATPATP的再生和利用图解的再生和利用图解叶绿体叶绿体 类囊体膜上类囊体膜上呼吸作用呼吸作用细胞质细胞质 基质基质线粒体线粒体2.2.细胞内常见产生与消耗细胞内常见产生与消耗ATPATP生理过程的归纳生理过程的归纳转化场所转化场所常见的生理过程常见的生理过程细胞膜细胞膜消耗消耗ATP:ATP: _细胞质基质细胞质基质产生产生ATP:ATP: _消耗消耗ATP:ATP:一些吸能反应一些吸能反应叶绿体叶绿体产生产生ATP:ATP:_消耗消耗ATP:ATP: 和自身和自身DNADNA复制、转录复制、转录, ,蛋白质合成等蛋白质合成等线粒体线粒体产生产生ATP:ATP:_消耗消耗AT
45、P:ATP:自身自身DNADNA复制、转录复制、转录, ,蛋白质合成等蛋白质合成等核糖体核糖体消耗消耗ATP:ATP:_细胞核细胞核消耗消耗ATP:ATP: 等等主动运输、胞吞、胞吐主动运输、胞吞、胞吐细胞呼吸第一阶段细胞呼吸第一阶段光反应光反应暗反应暗反应有氧呼吸第二、三阶段有氧呼吸第二、三阶段蛋白质的合成蛋白质的合成DNADNA复制、转录复制、转录剖析题型剖析题型 提升核心素养提升核心素养题型一题型一ATPATP的结构及其合成和利用的结构及其合成和利用1.1.(2018(2018浙江卷浙江卷) )ATPATP是细胞中的能量通货是细胞中的能量通货, ,下列叙述正确的是下列叙述正确的是( (
46、) )A.ATPA.ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量中的能量均来自细胞呼吸释放的能量B.ATPB.ATP- -ADPADP循环使得细胞储存了大量的循环使得细胞储存了大量的ATPATPC.ATPC.ATP水解形成水解形成ADPADP时释放能量和磷酸基团时释放能量和磷酸基团D.ATPD.ATP分子中的分子中的2 2个高能磷酸键不易断裂水解个高能磷酸键不易断裂水解C C解析解析: :光反应和细胞呼吸可以产生光反应和细胞呼吸可以产生ATPATP。ATPATP在细胞内含量少在细胞内含量少, ,易再生易再生,ATP,ATP- -ADPADP循环不会使细胞储存大量的循环不会使细胞储存大量的ATPATP
47、。ATPATP水解形成水解形成ADPADP和磷酸基团和磷酸基团, ,同时释放同时释放能量。能量。ATPATP中有两个高能磷酸键中有两个高能磷酸键, ,其中远离腺苷的高能磷酸键易水解其中远离腺苷的高能磷酸键易水解, ,另一个另一个高能磷酸键不易水解。高能磷酸键不易水解。2.2.(2018(2018天津联考天津联考) )下列关于叶肉细胞内下列关于叶肉细胞内ATPATP描述正确的是描述正确的是( ( ) )A.A.细胞内细胞内ATPATP与与ADPADP的相互转化是生物界的共性的相互转化是生物界的共性B.B.光合作用产生的光合作用产生的ATPATP可以为可以为MgMg2+2+进入叶肉细胞直接提供能量
48、进入叶肉细胞直接提供能量C.ATPC.ATP水解失掉两个磷酸基团后水解失掉两个磷酸基团后, ,可以作为逆转录的原料可以作为逆转录的原料D.D.葡萄糖分子在线粒体内彻底氧化分解葡萄糖分子在线粒体内彻底氧化分解, ,可以产生大量可以产生大量ATPATPA A解析解析: :细胞中的生命活动所需的能量主要靠细胞中的生命活动所需的能量主要靠ATPATP提供提供, ,故细胞内故细胞内ATPATP与与ADPADP的相的相互转化是生物界的共性互转化是生物界的共性; ;光合作用产生的光合作用产生的ATPATP只能供给暗反应只能供给暗反应, ,不能为不能为MgMg2+2+进进入叶肉细胞直接提供能量入叶肉细胞直接提
49、供能量;ATP;ATP水解失掉两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷水解失掉两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸酸, ,可以作为转录的原料可以作为转录的原料; ;线粒体不能利用葡萄糖线粒体不能利用葡萄糖, ,葡萄糖需在细胞质基质分葡萄糖需在细胞质基质分解为丙酮酸解为丙酮酸, ,丙酮酸再进入线粒体进一步氧化分解。丙酮酸再进入线粒体进一步氧化分解。题后提升题后提升正确区分正确区分ATPATP、DNADNA、RNARNA、核苷酸结构中、核苷酸结构中“A A”的含义的含义ATPATP结构中的结构中的A A为腺苷为腺苷,DNA,DNA结构中的结构中的A A为腺嘌呤脱氧核苷酸为腺嘌呤脱氧核苷酸,RNA,RNA结构中的
50、结构中的A A为为腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸, ,核苷酸结构中的核苷酸结构中的A A为腺嘌呤。可见为腺嘌呤。可见, ,它们的共同点是都含它们的共同点是都含有腺嘌呤。有腺嘌呤。题型二题型二ATPATP和酶的综合考查和酶的综合考查3.3.(2018(2018吉林长春高三质检吉林长春高三质检) )下列有关酶和下列有关酶和ATPATP的叙述中的叙述中, ,正确的是正确的是( ( ) )A.A.催化催化ATPATP合成和水解的酶相同合成和水解的酶相同B.B.酶合成过程伴随酶合成过程伴随ATPATP的合成的合成C.C.酶催化的化学反应都消耗酶催化的化学反应都消耗ATPATPD.ATPD.ATP和某些
