(浙江选考)高考生物一轮复习 第4讲 ATP与酶课件-人教版高三全册生物课件.pptx
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1、第第4讲讲ATP与酶与酶知识内容展示知识内容展示核心素养对接核心素养对接(1)细胞内的吸能反应和放能反应)细胞内的吸能反应和放能反应(2)ATP的化学组成和特点的化学组成和特点(3)ATP在能量代谢中的作用在能量代谢中的作用(4)酶的发现过程)酶的发现过程(5)酶的本质、特性及其在细胞代谢)酶的本质、特性及其在细胞代谢中的作用中的作用(6)影响酶作用的因素)影响酶作用的因素(7)活动:探究酶的专一性)活动:探究酶的专一性(8)活动:探究)活动:探究pH对过氧化氢酶的影对过氧化氢酶的影响响生命观生命观念念通过酶和通过酶和ATP的学习,建立起结构与功能的的学习,建立起结构与功能的观念观念理性思理性
2、思维维通过分析与酶有关的曲线,通过分析与酶有关的曲线,ATP的生理作用,的生理作用,培养分析与综合、归纳与总结的能力培养分析与综合、归纳与总结的能力科学探科学探究究通过与酶有关的实验设计与分析,培养处理通过与酶有关的实验设计与分析,培养处理实验变量的能力,分析和解释实验现象和结实验变量的能力,分析和解释实验现象和结果、及对实验方案的评价能力果、及对实验方案的评价能力社会责社会责任任通过分析酶在生产、生活中的应用实例,让通过分析酶在生产、生活中的应用实例,让学生关注科学、技术和社会发展学生关注科学、技术和社会发展考点一细胞与能量考点一细胞与能量1.(2018浙江浙江4月月选考)考)ATP是细胞中
3、的能量通货。下列叙述正确的是()是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是()A.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.ATPADP循环使得细胞储存了大量的循环使得细胞储存了大量的ATPC.ATP水解形成水解形成ADP时释放能量和磷酸基团时释放能量和磷酸基团D.ATP分子中的分子中的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解解析析光光合合作作用用的的光光反反应阶段段和和细胞胞呼呼吸吸均均可可以以产生生ATP,A错误;ATP在在细胞胞中中易易于于再再生生,ATPADP循循环不不会会使使得得细胞胞储存存大大量量的的ATP,B错误;ATP水水解解形形成成ADP
4、和和磷磷酸酸基基团,同同时释放放能能量量,C正正确确;ATP中中的的2个个高高能能磷磷酸酸键比比较不不稳定,易断裂水解,定,易断裂水解,D错误。答案答案C2.(2017浙江浙江4月月选考)考)下列关于细胞中吸能反应和放能反应的叙述,错误的是()下列关于细胞中吸能反应和放能反应的叙述,错误的是()A.糖的氧化反应是放能反应糖的氧化反应是放能反应B.光合作用的碳反应是吸能反应光合作用的碳反应是吸能反应C.ATP是吸能反应和放能反应的纽带是吸能反应和放能反应的纽带D.氨基酸合成蛋白质的过程是放能反应氨基酸合成蛋白质的过程是放能反应解析解析氨基酸合成蛋白氨基酸合成蛋白质的的过程是小分子程是小分子变为大
5、分子,所以是吸能反大分子,所以是吸能反应,故,故选D。答案答案D本本题组对应必必修修一一P4851细胞胞和和能能量量,主主要要考考查吸吸能能反反应和和放放能能反反应的的实例、例、ATP的的结构和功能。构和功能。1.吸能反应和放能反应吸能反应和放能反应高高光合作用光合作用太阳光太阳光(3)吸能反应和放能反应的纽带是)吸能反应和放能反应的纽带是。低低氧化氧化ATP2.ATP的结构与水解的结构与水解C、H、O、N、P腺苷腺苷磷酸基团磷酸基团APPP3.ATP是能量通货是能量通货细胞溶胶细胞溶胶线粒体线粒体叶绿体叶绿体细胞溶胶细胞溶胶 线粒体线粒体光能光能放能放能碳反应碳反应ATP与与DNA、RNA、
6、核核苷苷酸酸的的结结构构中中都都含含有有“A”,在在不不同同物物质质中中表表示示的的含含义义差差别别较较大大,结合下图作简要分析:结合下图作简要分析:(1)ATP中的中的A为腺苷,由腺嘌呤和核糖组成。为腺苷,由腺嘌呤和核糖组成。(2)DNA中中的的A为为腺腺嘌嘌呤呤脱脱氧氧核核苷苷酸酸,由由一一分分子子腺腺嘌嘌呤呤、一一分分子子脱脱氧氧核核糖糖和和一一分分子磷酸组成。子磷酸组成。(3)RNA中中的的A为为腺腺嘌嘌呤呤核核糖糖核核苷苷酸酸,由由一一分分子子腺腺嘌嘌呤呤、一一分分子子核核糖糖和和一一分分子子磷磷酸组成。酸组成。(4)核苷酸中的)核苷酸中的A为腺嘌呤。为腺嘌呤。角度角度1结合吸能反应
7、与放能反应考查物质和能量观结合吸能反应与放能反应考查物质和能量观1.(2018温温州州市市六六校校协作作体体联考考)下下列列关关于于吸吸能能反反应应和和放放能能反反应应的的叙叙述述,正正确确的的是是()()A.吸能反应所需的能量都来自放能反应吸能反应所需的能量都来自放能反应B.细胞内的吸能反应一般和细胞内的吸能反应一般和ATP的合成有关的合成有关C.放能反应释放的能量少部分转移到储能物质放能反应释放的能量少部分转移到储能物质ATP中中D.在肌肉收缩过程中,在肌肉收缩过程中,ATP先使肌肉中的能量增加,改变形状,这是吸能反应先使肌肉中的能量增加,改变形状,这是吸能反应解解析析光光合合作作用用过程
8、程吸吸收收光光能能,属属于于吸吸能能反反应,该反反应需需要要的的能能量量不不是是来来自自放放能能反反应,而而是是来来自自光光能能,A错误;吸吸能能反反应一一般般与与ATP的的水水解解相相联系系,由由ATP水水解解提提供供能能量量,B错误;放放能能反反应不不一一定定合合成成ATP,如如肌肌肉肉收收缩过程程中中,ATP先先使使肌肌肉肉中中的的能能量量增增加加,改改变形形状状,这是是吸吸能能反反应.然然后后肌肌肉肉做做功功,失失去去能能量量,恢恢复复原原状状,这是是放能反放能反应,这个放能反个放能反应中没有中没有ATP的的产生,生,C错误。答案答案D2.(2018名校高考名校高考联盟盟联考)考)下列
9、关于吸能反应和放能反应的叙述,正确的是()下列关于吸能反应和放能反应的叙述,正确的是()A.所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化B.吸能反应所需要的能量全部来自于放能反应吸能反应所需要的能量全部来自于放能反应C.在肌肉收缩过程中,肌肉做功,失去能量,恢复原状,是吸能反应在肌肉收缩过程中,肌肉做功,失去能量,恢复原状,是吸能反应D.因为因为ATP所含能量较多,所以能作为细胞中普遍使用的能量载体所含能量较多,所以能作为细胞中普遍使用的能量载体解解析析最最重重要要的的放放能能反反应是是细胞胞呼呼吸吸,糖糖的的氧氧化化分分解解,A正正确确;吸吸能能反反应所所需需要要
10、的的能能量量一一般般来来自自放放能能反反应,B错误;肌肌肉肉收收缩过程程中中需需消消耗耗能能量量,属属于于吸吸能能反反应,肌肌肉肉做做功功,失失去去能能量量,恢恢复复原原状状,属属于于放放能能反反应,C错误;ATP在在细胞胞中中易易于于再再生生,ATP所所含能量含能量较少,少,D错误。答案答案A角度角度2ATP的结构、功能及与的结构、功能及与ADP的相互转化的相互转化3.(2016全全国国卷卷,29)在在有有关关DNA分分子子的的研研究究中中,常常用用32P来来标标记记DNA分分子子。用用、和和表表示示ATP或或dATP(d表表示示脱脱氧氧)上上三三个个磷磷酸酸基基团团所所处处的的位位置置(A
11、PPP或或dAPPP)。回答下列问题:)。回答下列问题:(1)某某种种酶酶可可以以催催化化ATP的的一一个个磷磷酸酸基基团团转转移移到到DNA末末端端上上,同同时时产产生生ADP。若若要要用用该该酶酶把把32P标标记记到到DNA末末端端上上,那那么么带带有有32P的的磷磷酸酸基基团团应应在在ATP的的填填“”“”或或“”)位上。)位上。(2)若若用用带带有有32P的的dATP作作为为DNA生生物物合合成成的的原原料料,将将32P标标记记到到新新合合成成的的DNA分分子子上,则带有上,则带有32P的磷酸基团应在的磷酸基团应在dATP的的(填(填“”、“”或或“”)位上。)位上。解解析析(1)AT
12、P水水解解生生成成ADP的的过程程中中,断断裂裂的的是是远离离腺腺苷苷A的的那那个个高高能能磷磷酸酸键即即位位和和位位之之间的的高高能能磷磷酸酸键,即即位位磷磷酸酸基基团转移移到到DNA末末端端。要要将将32P标记到到DNA上上,带有有32P的的磷磷酸酸基基团应在在位位上上。(2)dATP脱脱去去位位和和位位的的磷磷酸酸基基团后后为腺腺嘌呤呤脱脱氧氧核核糖糖核核苷苷酸酸,即即DNA的的基基本本组成成单位位之之一一,用用dATP为原原料料合合成成DNA时,要要将将32P标记到到新新合成的合成的DNA上,上,则32P应在在位。位。答案答案(1)(2)4.(2018浙浙江江杭杭州州质量量检测)ATP
13、的的结结构构示示意意图图如如下下,表表示示组组成成ATP的的物物质质或或基基团,团,表示化学键。下列有关叙述正确的是()表示化学键。下列有关叙述正确的是()A.物质物质表示鸟嘌呤表示鸟嘌呤B.化学键化学键断裂的化学反应属于吸能反应断裂的化学反应属于吸能反应C.在在ATPADP循环中循环中可重复利用可重复利用D.若化学键若化学键断裂,则左边的化合物是断裂,则左边的化合物是ADP解解析析分分析析ATP的的结构构示示意意图,其其中中为腺腺嘌呤呤,为远离离腺腺苷苷的的高高能能磷磷酸酸键,为磷磷酸酸基基团,也也为高高能能磷磷酸酸键。根根据据前前面面的的分分析析可可知知,为腺腺嘌呤呤,A错误;为高高能能磷
14、磷酸酸键,其其水水解解断断裂裂会会释放放能能量量,属属于于放放能能反反应,B错误;在在ATP与与ADP的的循循环中中,物物质都都是是可可逆逆的的,只只是是能能量量不不可可逆逆且且酶不不同同,所所以以是是可可以以重重复复利利用用的的,C正正确确;若若高高能能磷磷酸酸键断断裂裂,ATP水水解解后后只只剩剩下下腺腺嘌呤呤、核核糖糖和和1分分子子磷磷酸酸基基团组成成,该化化合合物物称称为腺腺嘌呤核糖核苷酸(呤核糖核苷酸(AMP),),D错误。答案答案C5.如图为如图为ATP的结构和的结构和ATP与与ADP相互转化的关系式。有关说法错误的是()相互转化的关系式。有关说法错误的是()A.图甲中的图甲中的A
15、代表腺苷,代表腺苷,c为高能磷酸键为高能磷酸键B.图乙中进行图乙中进行过程时,图甲中的过程时,图甲中的c键断裂键断裂C.ATP与与ADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效性快速转化依赖于酶催化作用具有高效性D.绿色植物夜间有绿色植物夜间有O2存在时,图乙中过程存在时,图乙中过程主要发生在线粒体主要发生在线粒体解解析析图甲甲为ATP的的结构构简式式,其其中中A代代表表腺腺嘌呤呤,A与与核核糖糖组成成腺腺苷苷,A错误;图乙乙中中反反应向向右右进行行时为ATP的的水水解解,远离离腺腺苷苷的的高高能能磷磷酸酸键断断裂裂并并释放放能能量量,B正正确确;ATP与与ADP的的快快速速转化化依依赖于于酶催催化化
16、作作用用的的高高效效性性,C正正确确;绿色色植植物物夜夜间有有O2存存在在时,进行行需需氧氧呼呼吸吸,故故在在有有氧氧的的条条件件下下,形形成成ATP主主要要发生生在在线粒体中,粒体中,D正确。正确。答案答案A规规避避ATP认识的认识的4个误区个误区(1)ATP与与ADP相相互互转化化不不可可逆逆:ATP与与ADP的的相相互互转化化,从从物物质方方面面来来看看是是可可逆逆的,从的,从酶、进行的行的场所、能量方面来看是不可逆的。所、能量方面来看是不可逆的。(2)ATP是是与与能能量量有有关关的的一一种种物物质,不不可可等等同同于于能能量量:ATP是是一一种种高高能能磷磷酸酸化化合合物物,高能磷酸
17、高能磷酸键水解水解时能能够释放出高达放出高达30.54kJ/mol的能量。的能量。(3)不不可可误认为细胞胞中中含含有有大大量量ATP,事事实上上,细胞胞中中ATP含含量量很很少少,只只是是ATP与与ADP转化非常迅速及化非常迅速及时。无。无论是是饱食食还是是饥饿,ATP与与ADP含量都保持含量都保持动态平衡。平衡。(4)误认为ATP转化化为ADP不消耗水:不消耗水:ATP转化化为ADP又称又称为“ATP的水解反的水解反应”,这一一过程需程需ATP水解水解酶的催化,同的催化,同时也需要消耗水。蛋白也需要消耗水。蛋白质、脂肪、淀粉等的水、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。解也都需要消耗水。考点二
18、酶的本质、作用和特性考点二酶的本质、作用和特性1.(2017浙江浙江11月月选考)考)为验证酶的特性,进行了实验,基本过程如下表所示。为验证酶的特性,进行了实验,基本过程如下表所示。单位:单位:mL试管号试管号123456本尼迪特试剂本尼迪特试剂2222221%淀粉溶液淀粉溶液3332%蔗糖溶液蔗糖溶液333稀释的人新鲜唾液稀释的人新鲜唾液11蔗糖酶溶液蔗糖酶溶液11据此分析,下列叙述正确的是()据此分析,下列叙述正确的是()A.试管试管1和试管和试管2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖B.试管试管36需在沸水浴中保温需在沸水浴中保温23min以利于酶
19、的催化作用以利于酶的催化作用C.试管试管3和和6的实验结果说明酶的作用具有专一性的实验结果说明酶的作用具有专一性D.若试管若试管5中出现阳性反应说明蔗糖酶也能分解淀粉中出现阳性反应说明蔗糖酶也能分解淀粉解解析析试管管1和和2作作为对照照组,其其作作用用是是检测淀淀粉粉和和蔗蔗糖糖中中是是否否含含有有能能与与本本尼尼迪迪特特试剂反反应的的还原原糖糖,A正正确确;沸沸水水浴浴时酶已已失失活活不不利利于于酶的的催催化化作作用用,B错误;试管管3和和4对比比或或试管管5和和6对比比说明明酶具具有有专一一性性,C错误;试管管5中中出出现阳阳性性反反应还需需与与对照照组1进行行对照,若照,若1也出也出现阳
20、性反阳性反应,可能是,可能是实验误差差导致,致,D错误。答案答案A2.(2016浙江浙江10月月选考)考)某同学进行有关酶的实验:某同学进行有关酶的实验:组组1:1%淀粉溶液新鲜唾液本尼迪特试剂淀粉溶液新鲜唾液本尼迪特试剂红黄色沉淀红黄色沉淀组组2:2%蔗糖溶液新鲜唾液本尼迪特试剂蔗糖溶液新鲜唾液本尼迪特试剂无红黄色沉淀无红黄色沉淀组组3:2%蔗糖溶液蔗糖酶溶液本尼迪特试剂蔗糖溶液蔗糖酶溶液本尼迪特试剂下列叙述错误的是()下列叙述错误的是()A.自变量是底物和酶自变量是底物和酶B.组组3的结果是红黄色沉淀的结果是红黄色沉淀C.指示剂可用碘指示剂可用碘碘化钾溶液替代碘化钾溶液替代D.实验结果证明
21、酶有专一性实验结果证明酶有专一性解解析析三三组实验中中,不不同同之之处是是酶的的底底物物或或酶的的种种类,所所以以该实验的的自自变量量是是底底物物种种类和和酶种种类,A正正确确;由由于于蔗蔗糖糖酶可可以以将将蔗蔗糖糖水水解解成成还原原糖糖,所所以以第第三三组的的结果果是是产生生红黄黄色色沉沉淀淀,B正正确确;碘碘碘碘化化钾溶溶液液无无法法检测蔗蔗糖糖是是否否分分解解,所所以以本本实验不不能能用用碘碘碘碘化化钾溶溶液液替替代代本本尼尼迪迪特特试剂,C错误;本本实验组1、组2和和组2、组3对照可以照可以说明明酶具有具有专一性,一性,D正确。正确。答案答案C本本题组对应必必修修一一P6065酶的的本
22、本质,以以及及酶的的特特性性,主主要要考考查“探探究究酶的的专一性一性”实验。1.活动:探究酶的专一性实验活动:探究酶的专一性实验(1)实验原理)实验原理(2)实实验验成成功功关关键键点点:若若选选择择淀淀粉粉、蔗蔗糖糖、淀淀粉粉酶酶做做酶酶的的专专一一性性实实验验,最最好好选选用用检测底物是否被分解,一般不选用检测底物是否被分解,一般不选用溶溶液液,因因为为碘碘碘化钾溶液无法检测蔗糖是否被分解。碘化钾溶液无法检测蔗糖是否被分解。(3)“变量分析变量分析”自变量:自变量:;因变量:因变量:或有无产物生成;或有无产物生成;无关变量:试剂量、反应温度、无关变量:试剂量、反应温度、pH等。等。本尼迪
23、特试剂本尼迪特试剂碘碘碘化钾碘化钾不同底物不同底物底物是否被分解底物是否被分解(4)酶的专一性的实验设计思路)酶的专一性的实验设计思路设计思路:设计思路:结结果果分分析析:根根据据底底物物性性质质选选用用相相应应试试剂剂检检测测,若若实实验验组组底底物物被被分分解解,对对照照组组底底物物不不被分解,则证明酶具专一性。被分解,则证明酶具专一性。2.活动:酶的高效性实验活动:酶的高效性实验(1)酶与无机催化剂相比,说明酶具有)酶与无机催化剂相比,说明酶具有。(2)本实验用)本实验用的肝脏或生马铃薯块匀浆,因为所含的酶的肝脏或生马铃薯块匀浆,因为所含的酶。(3)实验材料制成匀浆的目的是)实验材料制成
24、匀浆的目的是。高效性高效性新鲜新鲜活性高活性高增加酶与底物的接触面积增加酶与底物的接触面积1.酶的作用与本质酶的作用与本质活细胞活细胞催化催化蛋白质蛋白质RNA氨基酸氨基酸核糖体核糖体2.酶是生物催化剂酶是生物催化剂(1)绝大多数酶是蛋白质,少数酶是)绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。(2)酶的催化机理)酶的催化机理酶酶之之所所以以能能在在常常温温下下催催化化底底物物分分子子发发生生反反应应,是是因因为为酶酶分分子子有有一一定定的的形形状状,恰恰好好能和底物分子结合。能和底物分子结合。酶酶与与底底物物结结合合,形形成成酶酶底底物物复复合合物物,然然后后这这个个复复合合物物发发生生一一定定的的
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