金太阳考案 (3).ppt
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1、生物,第三单元细胞的能量供应和利用,考纲解读,返回主页,第一课时降低化学反应活化能的酶,考点一,考点二,考点一酶的作用和本质,1.细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢,是细胞生命活动的基础。,2.“比较过氧化氢在不同条件下的分解”,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,(1)实验原理:新鲜的肝脏中有较多的过氧化氢酶,能将过氧化氢及时分解,变成氧和水。,(2)实验过程及现象,(3)实验结论:酶在细胞代谢中具有催化作用,同时证明,与无,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,机催化剂相比,酶具有高效性的特性。,3.活化能是分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。与无机催化剂
2、相比,酶降低活化能的作用更显著。,4.酶的本质:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。,1.酶与一般催化剂的共性,(1)在发挥催化作用时,反应前后化学性质和数量都保持不变。,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,(2)不改变反应的平衡点,只是降低了反应的活化能,从而缩短了反应达到平衡所需的时间。,2.对酶的理解,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,温馨提醒:,酶和激素都是活细胞产生的,一般来说,活细胞都能产生酶,但不一定产生激素,只有内分泌腺(或内分泌细胞)才能产生激素,当然一定也能产生酶。故能产生酶的细胞不一定能产生激素,但能产生激素的细胞一定能产生酶。,3.酶的化学本
3、质与催化作用的实验验证,(1)证明某种酶是蛋白质,实验组:待测酶液+双缩脲试剂是否出现紫色反应。,对照组:已知蛋白液+双缩脲试剂出现紫色反应。,(2)证明某种酶是RNA,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,实验组:待测酶液+吡罗红染液是否呈现红色。,对照组:已知RNA溶液+吡罗红染液出现红色。,(3)证明酶具催化作用,实验组:底物+相应酶液底物被分解或分解速率快。,对照组:底物+等量蒸馏水底物不被分解或分解速率慢。,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,1.(2011年全国新课标理综)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如右图所示。下列分析错误的是(),A.甲酶能够抗该种蛋白酶
4、降解,B.甲酶不可能是具有催化功能的RNA,C.乙酶的化学本质为蛋白质,D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变,典例精析,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,化学本质。,【思路剖析】酶具有专一性,蛋白酶能催化蛋白质降解。因在蛋白酶的作用下,甲酶活性没有变化,故甲酶能够抗该种蛋白酶降解,故甲酶的本质不是蛋白质,有可能是RNA,故A项正确、B项错误;因该种蛋白酶处理后乙酶活性逐渐下降,故乙酶的化学本质是蛋白质,在蛋白酶的作用下其空间结构遭到破坏,故C、D项正确。,【答案】B,【专家点拨】本题考查酶的化学本质以及酶的特性,意在考查学生的判断分析能力。解答本题的关键是正确识图,分析蛋白酶处理对甲、乙
5、两种酶活性的影响,从而确定甲、乙两种酶的,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,2.下列关于酶的叙述中正确的是(),A.人体中的酶只能在人体的内环境中起作用,B.酶的形成都要经过内质网、高尔基体的加工阶段,C.与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜和叶绿体基质中,D.酶都是由腺细胞合成的,具有高效性和专一性,【命题分析】本题从酶的来源、合成过程、分布、作用场所等方面考查对酶相关知识的理解,意在考查学生的分析判断能力。解答本题的关键是明确酶并非都是蛋白质,蛋白质并非都需经过内质网和高尔基体的加工,并非只有腺细胞才能合成酶。,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,【思路剖析】酶可在细胞内、细胞外(内环境)
6、和体外的适宜条件下发挥作用,故A项错误;在细胞内发挥作用的酶在游离的核糖体上合成,不需要经过内质网和高尔基体的加工,故B项错误;不仅是腺细胞,一般来说,其他的活细胞内也都能合成酶,故D项错误。,【答案】C,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,3.(2011年江西南昌期中)随着生物技术的发展,酶在社会生产、生活中的应用越来越广泛。下列说法不正确的是(),A.利用酶生产某些化工产品,能显著降低能耗、减少污染、节约成本,B.参与蛋白酶合成、分泌的具膜细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体,C.用于治疗消化不良症的多酶肠溶片含有多种消化酶,但嚼服后会失去疗效,D.要较长时间保持酶活性,酶制剂大都应保
7、存在低温的条件下,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,特性与应用等知识,意在考查学生运用所学的知识分析解决实际问题的能力。解答本题的关键是需理解蛋白质类药物嚼服后会在胃部被蛋白酶催化分解为其他物质而失去疗效。,【思路剖析】酶具有催化效率高和可降解的特点,利用酶生产某些化工产品,能显著降低能耗、减少污染、节约成本;核糖体没有膜结构;消化酶的本质是蛋白质,嚼服后会失去疗效,制成肠溶片是确保吞服后主要在小肠部位发挥作用;酶大多数是蛋白质,高温易变性失活,应保存在低温条件下。,【答案】B,【命题分析】本题从新的情境出发,考查酶的本质、合成、,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,考点二酶的特性与探究影响
8、酶活性的因素,1.酶的特性,2.探究影响酶活性的因素,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,1.实验中相关变量的分析,(1)人为改变的变量是自变量,随着自变量的变化而变化的量是因变量。通常自变量是原因,因变量是结果,二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种因果关系。,(2)除自变量外,其他对实验结果能造成影响的可变因素是无关变量。在对照实验中,除了要观察的自变量外,其他无关变量都应保持相同且适宜,这样就可以避免由于无关变量的差异,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,引起实验结果的差异,能够清晰地研究自变量与因变量的关系。,2.对照实验中如何保持单一变量、
9、控制无关变量,生物材料要相同。即所用生物材料的数量、质量、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。,实验器具要相同。即试管、烧杯等器具的大小、洁净度等要完全一样。,实验试剂要相同。即试剂的成分、浓度、体积要相同,尤其要注意体积上等量的问题。,处理方法要相同。保温或冷却、光照或黑暗、搅拌或振荡,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说,看起来似乎是毫无意义的,但还是要做同样的处理。,3.酶高效性的曲线及实验验证,(1)曲线模型,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。酶只能缩短达到化学平
10、衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。(2)实验验证对照组:反应物+无机催化剂反应物分解速率;实验组:反应物+等量酶溶液反应物分解速率。实验中自变量是无机催化剂和酶,因变量是反应物分解速率。,4.酶专一性的曲线及实验验证,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,(1)曲线模型,在A反应物中加入酶A,反应速率较未加酶时明显加快,说明酶A催化底物A的反应。在A反应物中加入酶B,反应速率和未加酶时相同,说明酶B不催化底物A的反应。(2)实验验证,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,5.温度对酶活性的影响,(1)原理解读,用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后,再用斐林试剂鉴定,根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对
11、二者都有催化作用,从而探索酶的专一性。,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,温度影响酶的活性,从而影响淀粉的水解,滴加碘液,根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。(2)实验设计思路,(3)实验设计程序,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,温馨提醒:,本实验不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解,因为过氧化氢酶催,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。,6.pH对酶活性的影响,(1)原理解读,H2O2H2O+O2,pH影响酶的活性,从而影响O2的生成量,可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验O2生成量的多少。,(2)实验设计思路,考纲解读,考点一,考
12、点二,返回主页,O2的产生速率,7.影响酶活性的曲线,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,(1)在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围,酶催化作用逐渐减弱。(2)在最适温度(pH)时,酶的催化作用最强,高于或低于最适温度(pH),酶的催化作用都将减弱。(3)过酸、过碱、高温都会使酶失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,1.(2011年江苏盐城一调)某人通过实验研究化合物X对淀粉酶活性的影响,结果如右图。曲线为只在底物中加入淀粉酶,曲线为在底物中加入淀粉酶和化合物X。下列分析不正确的是(
13、),A.化合物X未影响淀粉酶活性的最适温度,B.曲线作为实验对照,C.化合物X对淀粉酶的活性有抑制作用,但未使酶完全失活,D.若底物溶液的pH升高,则曲线的顶点上移,典例精析,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,两曲线的共同点,即最适温度相同、都能使反应速率加快。,【思路剖析】由题分析可知,曲线为对照组,曲线为实验组,同一温度下,曲线(加入淀粉酶和化合物X)比曲线(只在底物中加入淀粉酶)酶促反应速率低,表明化合物X对淀粉酶的活性有抑制作用,但未使酶完全失活;两曲线酶促反应的最适温度没有改变,表明化合物X未影响淀粉酶活性的最适温度;但无法推知底物溶液的pH改变对曲线的顶点的影响,若是在最适pH的
14、基础上升高底物溶液的pH,则曲线的顶点反而会下移。,【答案】D,【命题分析】本题考查影响酶活性的因素,意在考查学生的识图能力以及对结果的分析能力。解答本题的关键是找出,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,2.(2011年全国大纲理综)某同学从温度为5565的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌,并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题:,(1)测定脂肪酶活性时,应选择作为该酶作用的物质,反应液中应加入溶液以维持其酸碱度稳定。,(2)要鉴定该酶的化学本质,可将该酶液与双缩脲试剂混合,若反应液呈紫色,则该酶的化学本质为。,(3)根据该细菌的生活环境,简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。,考纲解读,考点
15、一,考点二,返回主页,【专家点拨】本题考查酶的本质、特性与影响酶活性的因素,意在考查学生的分析理解与实验设计能力。解答本题的关键是能从酶的专一性出发选用脂肪作为脂肪酶的作用底物,并要考虑排除温度、pH等无关因素对实验结果的影响。简写实验设计思路时能紧扣题中“根据该细菌的生活环境”温度为5565的泉水,在此范围内设置不同梯度的温度作为自变量进行实验。,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,是“实验思路”而不是实验步骤。,【答案】(1)脂肪缓冲(2)蛋白质(3)在一定温度范围(5565)内设置温度梯度,分别测定酶的活性,若所测得的数据出现峰值,则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度,否则,扩大
16、温度范围,继续实验,直到出现峰值。,【思路剖析】(1)测定脂肪酶活性应选择脂肪作为该酶作用的反应物质,反应液中应加入缓冲溶液以维持其酸碱度稳定,排除pH对酶活性的影响。(2)能与双缩脲试剂反应呈紫色,说明该酶的化学本质为蛋白质。(3)仔细审题,明确要求写出的,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,第二课时细胞的能量通化ATP,考点一,考点二,考点一ATP的结构和功能,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸,是组成RNA的基本单位之一,如下图:,1.ATP与RNA的关系,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,2.A-PPP中的“-”为普通磷酸键,其水
17、解释放的能量很少。A-PPP中的“”为高能磷酸键,其水解释放的能量很高,高达30.54kJmol-1。,3.ATP是一种有机物,其分子式为C10H16O13N5P3。ATP能够通过细胞膜跨膜运输,ATP片剂可以口服,而ATP注射液可以肌肉注射或静脉滴注。动物细胞内除了ATP为高能磷酸化合物之外,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,还含有另一种高能磷酸化合物磷酸肌酸。,4.注意将ATP的结构简式和与遗传相关的DNA、RNA的结构简式中的不同部位的“A”进行区分,如下面图示四者中圆圈部分所代表的分别是:腺苷、腺嘌呤、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸。,5.生物体内的能源物质,(1)能源物质糖类、
18、脂肪、蛋白质。,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,(2)主要能源物质糖类。,(3)主要储能物质脂肪。,(4)直接能源物质ATP(不是唯一)。,(5)根本能源或最终能源光能。,(6)植物细胞内的储能物质淀粉、脂肪。,(7)动物细胞内的储能物质糖原、脂肪。,温馨提醒:,ATP是生物界共用的主要直接能源物质,但不是唯一直接能源物质,如蛋白质合成中还可利用UTP。,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,1.下列对ATP的描述正确的是(),A.ATP是主要的储能物质,B.1molATP水解为ADP时释放的能量为2870kJ,C.线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所,D.ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团
19、组成,【命题分析】本题考查ATP的结构与功能,意在考查学生的记忆、理解能力。解答本题的关键是区分主要储能物质与直接能源物质,1mol葡萄糖和1molATP水解释放的能量值。,典例精析,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,【思路剖析】ATP是直接能源物质,故A项错误;1molATP水解为ADP时释放的能量为30.54kJ,故B项错误;蓝藻是原核生物,细胞中无线粒体,故C项错误。,【答案】D,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,2.下图是ATP的分子结构式,图中哪个键的水解能释放大量的能量(),A.1B.2C.3D.4,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,基团的部位,明确1部位是高能磷酸键。,【思
20、路剖析】图中右侧的腺嘌呤和核糖构成的是腺苷,ATP水解时,容易断裂的是远离腺苷的高能磷酸键(1),从而释放出大量的能量。,【答案】A,【命题分析】本题考查ATP的结构,意在考查学生的识图分析能力。解答本题的关键是区分腺嘌呤、核糖和三个磷酸,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,考点二ATP与ADP的相互转化,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,1.ATP的形成途径,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,(1)细胞中ATP的含量很少,但ATP与ADP相互转化的速度很快。细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制,是生物界的共性。,(2)ATP与ADP之间的相互转化不是可逆反应,2.ATP与ADP之间
21、的相互转化,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,从条件上看:ATP分解是一种水解反应,所需的酶是水解酶;ATP合成是一种合成反应,所需的酶为合成酶,酶具有专一性,故反应条件不同,不能说该反应可逆。,从能量上看:ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键中的化学能,而合成ATP的能量主要有化学能和太阳能,故能量来源不同。,从场所上看:ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体,ATP分解在细胞的各个部位,故场所不同。,综上所述,上述反应从物质方面看可逆,从酶、场所、能量上看不可逆。故ATP与ADP之间的相互转化不是可逆反应。,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,
22、3.ATP与光合作用及细胞呼吸的关系,(1)与光合作用的关系,(2)与细胞呼吸的关系,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,1.(2011年安徽名校联考)人体细胞进行正常的生命活动,每天需要水解200300molATP,但人体细胞中ATP的总量只有约0.1mol。下列有关ATP的叙述错误的是(),A.ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求,B.ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成,C.有氧呼吸的第三阶段为人体细胞活动提供的ATP最多,D.人体细胞内形成ATP的场所是细胞质基质和线粒体,典例精析,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,【思路剖析】ATP中远离腺苷的高能磷酸键容易断裂也容易形成
23、,即ATP与ADP二者可以相互转化,这可以保障生物体对能量的需求;ATP即三磷酸腺苷,由3个磷酸基团和1个腺苷组成;有氧呼吸第三阶段,前两个阶段生成的大量H和O2反应生成大量ATP;人体细胞产生ATP的过程有有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中完成,无氧呼吸在细胞质基质中完成。,【答案】B,【命题分析】本题主要考查了ATP的结构以及ATP与ADP的相互转变,意在考查学生综合分析能力。解答本题的关键是归纳总结人体细胞内细胞呼吸产生ATP的场所和量的多少。,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,2.(2011年东莞统考)下列关于反应式“ATPADP+Pi+能量”的叙述,正确的是(),A
24、.高温和低温均能破坏酶1和酶2的结构,使其失去活性,B.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率,C.植物细胞和动物细胞发生这个反应的生理过程都一样,D.人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡,考纲解读,考点一,考点二,返回主页,【思路剖析】酶1和酶2的化学本质都是蛋白质,在高温下结构被破坏,失去活性,而低温只是抑制酶的活性;酶的催化原理是通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率;植物细胞可以通过光合作用产生ATP和消耗ATP,也可以通过呼吸作用产生ATP,而动物细胞不能进行光合作用,主要进行呼吸作用产生ATP,ATP可用于肌肉收缩等生理过程;饥饿时,肝糖原水解为葡萄糖再
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