2019年高考生物二轮复习专题03酶与ATP教学案.doc
《2019年高考生物二轮复习专题03酶与ATP教学案.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019年高考生物二轮复习专题03酶与ATP教学案.doc(20页珍藏版)》请在麦多课文档分享上搜索。
1、1专题 03 酶与 ATP1.由五年的考频可以看出本专题在全国卷高考中考查的重点是酶,特别是有关酶的实验。2从命题形式上看,对 ATP 的考查主要以选择题的形式综合考查 ATP 的合成和利用;对酶的考查既有选择题也有非选择题,有关酶的实验设计和分析是难度大的试题。3备考时 ATP 的内容要结合代谢过程进行综合复习;酶的内容要理解酶的作用和特点,更重要的是要突破有关酶实验的复习。【知识网络】一 、酶的本质、特性以及酶促反应的因素1. 核酸与蛋白质的关系 1有关酶的实验探究思路分析 重点 (1)探究某种酶的本质2(2)验证酶的专一性。 设计思路:酶相同,底物不同(或底物相同,酶不同) 设计方案示例
2、: 结论:淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解,酶具有专一性。(3)验证酶的高效性。 (4)探究酶作用的最适温度或最适 pH。实验设计思路:Error! 检 测 底 物 的 分 解速 度 或 存 在 量操作步骤: 2影响酶促反应的因素 (1)温度和 pH: 3低温时,酶分子活性受到抑制,但并未失活,若恢复最适温度,酶的活性也升至最高;高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构被破坏而使酶失活。温度或 pH 是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的。反应溶液 pH 的变化不影响酶作用的最适温度;反应溶液温度的变化也不改变酶作用的最适 pH。(2)底物浓度和酶浓度: 在其他条件适宜、酶量一定的条件下,酶
3、促反应速率随底物浓度增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加。如图甲。 在底物充足,其他条件适宜的条件下,酶促反应速率与酶浓度成正比。如图乙。3有关酶的疑难问题点拨 (1)酶并非都是蛋白质,某些 RNA 也具有催化作用,因此酶的基成单位是氨基酸和核糖核苷酸。(2)酶促反应速率不等同于酶活性。温度和 pH 通过影响酶活性,进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率,但并未改变酶活性。(3)在探究酶的最适温度(最适 pH)时,底物和酶应达到相同温度(pH)后才混合,以使反应一开始便达到预设温度(pH)。二、ATP 的合成利用与能量代谢41ATP
4、 的形成及与光合作用、细胞呼吸的关系(重难点) (1)ATP 的形成途径: (2)植物产生 ATP 的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体,而动物产生 ATP 的场所是细胞质基质和线粒体。注:浙科版把细胞基质称作细胞溶胶。(3)光合作用的光反应产生的 ATP 用于暗反应中 C3的还原,而细胞呼吸产生的 ATP 用于除 C3还原之外的各项生命活动。(4)光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源,而 ATP 是生命活动的直接能量来源。(5)光能进入生物群落后,以化学能的形式储存于有机物中,以有机物为载体通过食物链而流动。(6)能量在生物群落中具有单向流动、不可重复利用以及逐级递减的特点。2有关 AT
5、P 的疑难问题点拨 (1)化合物中“A”的辨析(2)ATP 与 ADP 的转化并不是完全可逆的。 5ATP 与 ADP 的相互转化,从物质方面来看是可逆的,从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的,即从整体上来看二者的转化并不可逆,但可以实现不同形式的能量之间的转化,保证生命活动所需能量的持续供 应。 (3)误认为 ATP 等同于能量。 ATP 是一种高能磷酸化合物,其分子式可以简写为 APPP,高能磷酸键水解时能够释放出高达 30.54 kJ/mol 的能量,所以 ATP 是与能量有关的一种物质,不可将两者等同起来。 (4)ATP 转化为 ADP 也需要消耗水。 ATP 转化为 ADP 又称
6、“ATP 的水解反应” ,这一过程需 ATP 酶的催化,同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。三、验证 酶的有关试验1酶的本质和生理作用的实验验证(1)酶是蛋白质设计思路:对照组:标准蛋白质溶液双缩脲溶液 出现紫色反应; 检 测 实验组:待测酶溶液双缩脲溶液 是否出现紫色。 检 测 通过对照,实验组若出现紫色,则证明待测酶溶液是蛋白质,否则不是蛋白质。可以看出实验中自变量是待测酶溶液和标准蛋白质溶液,因变量是否出现紫色反应。同理,也可用吡罗红来鉴定某些酶是 RNA 的实验。(2)酶的催化作用设计思路:对照组:反应物清水 反应物不被分解; 检 测 实验组
7、:反应物等量的相应酶溶液 反应物被分解。 检 测 实验中的自变量是相应的酶溶液的有无,因变量是底物是否被分解。设计思路二:换酶不换反应物。实验组:反应物相应酶溶液 反应物被分解; 检 测 对照组:相同反应物等量另一种酶溶液 反应物不被分解。 检 测 此实验过程中要注意:选择好检测反应物的试剂。如反应物选择淀粉和蔗糖,酶溶液为淀粉酶,验证酶的专一性,检测反应物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂,不能选用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。要保证蔗糖 的纯度和新鲜程度是做好实验的关键。(2)酶的高效性6设计思路:对照组:反应物无机催化剂 底物分解速度; 检 测 实验组:反应物等量酶溶液 底物分解速度
8、。 检 测 实验中自变量是无机催化剂和酶,因变量是底物分解速度。(3)酶的适宜条件的探究实验的自变量(即单一变量)为温度或 pH,因变量是反应物分解的速度或存在量。适宜的温度:设计思路:反应物 t 1酶溶液,反应 物 t 2酶溶液,反应物 t 3 酶溶液, ,反应物 t n 酶溶液 反应物分解的速度或存在的量 检 测 在实验步骤中要注意:a.在酶溶液和反应物混合之前,需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间。b.若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度,检测反应物被分解的试剂宜选用碘液,不应该选用斐林试剂,因斐林试剂需水浴加热,而该实验中需严格控制温度。适宜的 pH:设计思路:反应物 pH 1
9、酶溶液,反应物 pH 2酶溶液,反应物 pH 3 酶溶液,反应物 pH n 酶溶液 反应物分解的速度或存在的量 检 测 设计与酶有关的实验时,实验设计的一般步骤为:取材分组编号不同处理平衡无关变量现象观察结果分析得出结论。特别提示:影响酶作用的因素分析酶的催化活性的强弱以单位时间(每分)内底物的减少量或产物的生成量来表示。研究某一因素对酶促反应速率的影响时,应在保持其他因素不变的情况下,单独改变研究的因素。影响酶促反应的因素常有:酶的浓度、底物浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂等。其变化规律有以下特点:(1)酶浓度对酶促反应的影响:在底物充足,其他条件固定的情况下,反应系统中不含有影响酶活性的物
10、7质及其他不利于酶发挥作用的因素时,酶促 反应的速率与酶的浓度成正比。(2)底物浓度对酶促反应 的影响:在底物浓度较低时,反应速率随底物浓度的增加而加快,反应速率与底物浓度近乎成正比;在底物浓度较高时,底物浓度增加,反应速率也随之加快,但不显著;当底物浓度很大,且达到一定限度时,反应速率就达到一个最大值,此时即使再增加底物浓度,反应速率几乎也不再改变。(3)pH 对酶促反应的影响:一种酶只能在一定限度的 pH 范围内才表现活性,超过这个范围酶就失去活性。在一定条件下,一种酶在某一个 pH 时活力最大,这个 pH 称为这种酶的最适 pH。(4)温度对酶促反应的影响:酶促反应在一定温度范围内反应速
11、率随温度的升高而加快;但当温度升高到一定限度时,酶促反应速率不仅不再加快,反而随着温度的升高而下降。在一定条件下,每一种酶在某一温度时活力最大,这个温度称为这种酶的最适温度。(5)激活剂对酶促反应速度的影响:能激活酶的物质称为酶的激活剂。激活剂种类很多,有无机阳离子,如钠离子、钾离子、铜离 子、钙离子等;无机阴离子,如氯离子、溴离子、碘离子、硫酸盐离子、磷酸盐离子等;有机化合物,如维生素 C、半胱氨酸、还原性谷胱甘肽等。许多酶只有当某一种适当的激活剂存在时,才表现出催化活性或强化其催化活性,这称为对酶的激活作用。而有些酶被合成后呈现无活性状态,它必须经过适当的激活剂激活后才具活性。这种酶称为酶
12、原。(6)抑制剂对酶促反应速度的影响:能减弱、抑制甚至破坏酶活性的物质称为酶的抑制剂。它可降低酶促反应速度。酶的抑制剂有重金属离子、一氧化碳、硫化氢、氢氰酸、氟化物、碘化乙酸、生物碱、染料、对氯汞苯甲酸、二异丙基氟磷酸、乙二胺四乙酸、表面活性剂等。高频考点一 ATP 在代谢中的作用例 1 (2018 浙江卷,10)ATP 是细胞中的能量通货,下列叙述正确的是( )AATP 中的能量均来自细胞呼吸释放的能量BATP-ADP 循环使得细胞储存了大量的 ATPCATP 水解形成 ADP 时释放能量和磷酸基团DATP 分子中的 2 个高能磷酸键不易断裂水解【答案】C【解析】ATP 的形成途径是光合作用
13、和细胞呼吸,因此 ATP 中的能量来自光能和细胞呼吸释放的能量,A错误;ATP-ADP 循环,使得细胞中 ATP 和 ADP 的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中,B 错误;ATP 水解远离腺苷的高能磷酸键断裂,形成 ADP 和 Pi,同时释放能量,C 正确;ATP 分子中含有 2 个高能8磷酸键,远离腺苷的高能磷酸键很容易水解,D 错误。【变式探究】如图是人体细胞代谢部分简图。图中甲表示 ATP,下列有关叙述错误的是( )A甲乙丙丁过程中,起催化作用的酶空间结构不同B丙是 RNA 的基本组成单位之一 C丁由腺嘌呤和核糖组成,而戊可用于甲的合成D在红细胞吸收葡萄糖时,细胞中乙的含量会显
14、著增加【答案】D【变式探究】细胞代谢与酶和 ATP 密切相关,丹麦生物学家斯科因研究 ATP 合成酶,而获得 1997 年诺贝尔化 高频考点二 酶在代谢中的作用例 24 (2018 全国卷,1)生物膜的结构与功能存在密切的联系。下列有关叙述错误的是( )A叶绿体的类囊体膜上存在催化 ATP 合成的酶B溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏C细胞的核膜是双层膜结构,核孔是物质进出细胞核的通道D线粒体 DNA 位于线粒体外膜上,编码参与呼吸作用的酶【答案】D【解析】叶绿体是进行光合作用的场所的,光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段,其中光反应阶段能合成 ATP,而光反应的场所是类囊体膜,因此叶
15、绿体的类囊体膜上存在催化 ATP 合成的酶,A 正确;溶酶体是细胞的“消化车间” ,溶酶体含有多种水解酶,溶酶体膜破裂后,释放水解酶会造成细胞结构的破坏,B正确;细胞核的核膜具有双层膜,核膜上存在核孔,核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,因此核孔是物质进出细胞的通道,C 正确;线粒体 DNA 位于线粒体的基质中,D 错误。【变式探究】 (2017 年新课标卷,3)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是( )A在细胞中,核外没有参与 DNA 合成的酶9B由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是 37 【答
16、案】C【变式探究】为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A 组(20 )、B 组(40 )和 C 组(60 ),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图。回答下列问题:(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是_组。(2)在时间 t1之前,如果 A 组温度提高 10 ,那么 A 组酶催化反应的速度会_。(3)如果在时间 t2时,向 C 组反应体系中增加 2 倍量的底物,其他条件保持不变,那么在 t3时,C 组产物总量_,原因是_。(4)生物体内酶的化学本质是_,其特性有_(答出两点即可)。【答案】(1)B (2)加快 (3)不变 60 条件下,t 2时酶已失活,即使增
17、加底物,反应产物总量也不会增加(4)蛋白质或 RNA 高效性和专一性【解析】(1)在 60 条件下,反应的最终产物浓度比 20 和 40 条件下小很多,说明酶在 60 条件下最终失活。20 与 40 条件下相比,40 时酶促反应到达反应平衡的时间短,说明 40 条件下酶活性较高。(2)在时间 t1前,如果 A 组温度提高 10 变成 30 ,由该酶活性随温度的变化规律可知,30 条件下的该酶活性大于 20 条件下的,那么 A 组酶催化反应的速度会加快。(3)t 2时 C 组的产物浓度已不再增加,但由 A 和 B 组 t2时的产物浓度可知,t 2时 C 组底物并未全部被分解,C 组产物浓度不再增
18、加是由于 C 组温度条件下 t2时酶已经变性失活。因此如果在时间 t2时,向 C 组增加 2 倍量的底物,在其他条件不变的情况下,t 3时产物的总量也不会再增加。(4)生物体内酶的化学本质绝大多数是蛋白质,极少数是 RNA。酶具有高效性、专一性等特性,并且需要适宜的温度和 pH 等。10【变式探究】模型包括物理模型、概念模型、数学模型等。而物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,如沃森和克里克制作的 DNA 双螺旋结构模型,就是物理模型。下图为某同学制作的酶催化作用的模型。下列叙述正确的是( )A该模型是物理模型,能很好地解释酶的专一性B图中的 A 一定是蛋白质,因为 A 是酶C
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
2000 积分 0人已下载
下载 | 加入VIP,交流精品资源 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2019 年高 生物 二轮 复习 专题 03 ATP 教学 DOC
