高中生物专题04 酶和ATP-2021年高考备考生物一轮复习课件

这是一份高中生物专题04 酶和ATP-2021年高考备考生物一轮复习课件，共60页。PPT课件主要包含了主要内容，一探究实验，实验变量，单一变量，控制变量，偶然性，平行重复，重复实验，取平均值，主动操控等内容，欢迎下载使用。
1.实验基本原则① 原则：有实验组和对照组 实验组：探究 ，接受 处理的组，结果 ； 对照组： 状态下或 影响因素所造成的结果的 一组，包括 。 对照等。 （目的：排除 ）
空白、标准、相互（对比）、自身、条件
无关变量所造成的实验误差
1.实验基本原则② 原则：只能有 实验变量（ 量） （若实验中设置了多个变量，则需 ）③ 原则：为排除实验的 ，应多次 ， 并 。
2.实验变量 自变量：人为 的条件和因子。 因变量：随着 的变化而变化的变量。 无关变量： 研究结果，但各组中设置 的变量 。
3.实验步骤
设置自变量（要求： ）
实验并观察（无关变量要 ）
4.要领：控制 ，形成 ，观察分析 ， 得出 ，无关变量要 。
细胞中每时每刻都进行许多 ， 是细胞的 基础。
酶是 产生的具有 作用的 ，其中绝大多数酶是 ，少数是 。
高效性、专一性、作用条件较温和
细胞内外及生物体内外均可发挥作用
活细胞（除哺乳动物的成熟红细胞）
①作用机理： 。降低化学反应的 。②活化能：分子从 转变为容易发生化学反应的 。所需要的能量。
a.AC表示 的条件下， 反应所需的活化能。b.AB表示 的条件下， 反应所需的活化能。c.BC表示 。
多肽、蛋白质、氨基酸类、脂质
能产生激素的细胞 能产生酶；但能产生酶的细胞 能产生激素。
磷酸二酯键碱基对间的氢键
5.在细胞代谢中的意义 由于酶的 作用，细胞代谢才能在 条件下快速进行。
6.试剂检测法鉴定酶的本质
【例】（2017年新课标Ⅱ卷，3）下列关于生物体中酶的 叙述，正确的是（　C　） A.在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶 B.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 ℃
【解析】线粒体和叶绿体中也能进行DNA复制，所以也有参与 DNA合成的酶，A错误；酶是活细胞产生的，既能在生物体内 发挥作用，也能在细胞外发挥作用，只要给予适宜的温度和 pH，活细胞产生的酶在生物体外仍然有催化活性，B错误； 向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白 质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫作 盐析，可在胃蛋白酶的提取液中加浓（NH4）2SO4使蛋白质凝 聚沉淀，C正确；酶在低温环境中保存，D错误。
高效性：降低活化能的作用更 ，是 的 107~1013倍；专一性：每一种酶只能催化 化学反应； ①过酸、过碱、高温会使酶的 。作用条件较温和 遭到破坏，使酶 （不可逆）； ②低温、温度和PH偏高、偏低会 酶 的活性，但 破坏它的空间结构， 失活（可逆）。
失活时蛋白质类酶的空间结构遭到破坏，会改变其 ，但 破坏所有的肽键。因此失活后的酶依旧 。与 试剂反应，产生 。
①实验（原理：2H2O2 2H2O + O2↑）
3 4现象
（二）酶的特性——高效性
1号：2ml H2O2 气泡 ，卫生香 。2号：2ml H2O2 气泡 ， 。3号：2ml H2O2 +2滴Fecl3 气泡 ， 。4号：2ml H2O2 +2滴肝脏研磨液 气泡 ， 。
自变量： （1、2号）、 （1、3、4号）因变量：
注意：现象（结果）是因变量的表现形式。
1号与2号比较：加热可以 ；1号与3、4号比较：酶具有 ，催化剂可在 。 下加快反应速率，且酶的催化效率 更 。
②曲线a与c比较：酶具有 ，但酶只能 达到化学 平衡所需的 ， 改变化学反应的 。a与b比较：与无机催化剂相比，酶的 ；
t1＜ t2 ＜ t3
③物理模型——“锁和钥匙学说” B E + F(其中 A 代表酶)
2.专一性①实验（原理：淀粉 麦芽糖 砖红色沉淀） 非还原糖 还原糖
（二）酶的特性——专一性
能产生激素的细胞一定能合成酶吗?能合成酶的细胞一定能产生激素吗?两者的区别是什么?
方案一：不同底物，相同酶
自变量：底物种类 因变量：底物是否分解（观察 是否产生砖红色沉淀）
方案二：相同底物，不同酶
自变量：酶的种类 因变量：底物是否分解（观察 是否产生砖红色沉淀）
每一种酶只能催化 化学反应，这就是酶的专一性。
此实验一般不用碘液检验。因为当1号试管 时也能与碘液反应生成蓝色，和2号试管现象相似。
加入酶A后反应速率 ，而酶B与无酶的现象 ，说明酶B对此反应 ，进一步说明酶具有 。
酶、载体蛋白、受体、tRNA、抗体。
自变量：温度 因变量：酶的活性（观察是否变蓝）
（二）酶的特性——作用条件较温和
酶所催化的化学反应需要在 条件下进行。
①检测试剂不能用 ；（ ）②底物不宜选用 ；（ ）③实验时，应先 ，再让 反应。 （所以实验中步骤 不能颠倒。）
H2O2分解速率会受温度的影响
自变量：PH 因变量：酶的活性（观察是否变蓝）
酶所催化的化学反应需要在 条件下进行。
①底物不宜选用 ；（ ）②实验时，应先 ，再让 反应。 （所以实验中步骤 不能颠倒。）
它在酸性条件下分解也会加快
若要研究最适温度和最适PH，我们可以通过 ，先在一定范围内设置 温度（PH），然后以效果最佳的一组为中心， ，缩小 ，并减小温度（PH） ，重做实验。
③探究酶的最适温度或PH
先 ，再 。）
(三) 影响酶促反应的因素
1.温度和PH（影响酶活性）
①在一定范围内，随温度（PH）的升高，酶的催化作用 ， 超过这一范围，催化作用逐渐 ；②低温只会 酶的活性， 酶的 ；高温、强酸、 强碱会使酶 ， 其空间结构。
①自变量是 ，因变量是 ；②A图中PH的变化 酶作用的最适温度；B图中温度的变化 酶作用的最适温度；③此图 得出PH=7为最适PH,也 得出温度=30℃为最适温度， 只能说酶活性在此条件下，PH=7，温度=30℃时 。
【例】（浙江省绍兴一中2020届高三模拟）某实验小组通过 实验探究了温度对a、b、c三种酶活性的影响，其他条件均适宜，结果如下图。下列说法正确的是(　B　) A.据图可知c酶的最适温度为36 ℃左右 B.该实验中有两个自变量，一个因变量 C．三种酶中a酶的最适温度最高 D.若溶液的pH升高，则b酶相对应曲线的顶点会上移
【解析】据题图可知，c酶的活性在36 ℃左右还在呈上升趋势， 故无法判断其最适温度，A错误；该实验中有两个自变量，分 别为酶的种类和温度，一个因变量，即酶的活性，B正确；从 3条曲线来看，c酶的活性在36 ℃左右还在呈上升趋势，故可 推断c酶的最适温度最高，C错误；根据题干信息可知，该实验 数据是在最适pH条件下测得的，若溶液的pH升高，则b酶相对 应曲线的顶点会下移，D错误。
【例】如图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线,图乙表示在最适温度下,pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件,以下改变正确的是(　C　)A.pH=a时,e点下移,d点左移B.pH=c时,e点为0C.温度降低时,e点不移,d点右移D.H2O2量增加时,e点不移,d点左移
①甲图表示：在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反 应速率随底物浓度增加而 ，但当底物达到一定浓度后， 受 限制，酶促反应速率 。 ②乙图表示：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 。
【例】（黑龙江省鸡西一中2020届高三质检）下图为酶促反应 相关曲线图，Km表示酶促反应速率为1/2vmax时的底物浓度。 竞争性抑制剂与底物结构相似，可与底物竞争性结合酶的活性 部位；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位发生不可逆性结合， 从而使酶的活性部位功能丧失。下列分析错误的是(　A　)A．Km越大，酶与底物亲和力越高B．加入竞争性抑制剂，Km增大C．加入非竞争性抑制剂，vmax降低D．非竞争性抑制剂破坏酶的空间结构
【解析】根据题干可知，Km越大，代表酶促反应速率达到1/2vmax 时所需要的底物浓度越大，即酶促反应需要高浓度的底物才能正 常进行，从而说明底物与酶的亲和力越低，A错误；当反应环境 中存在竞争性抑制剂时，需要增加底物的浓度才能保证反应的正 常进行，即Km会增大，B正确；由“非竞争性抑制剂可与酶的非 活性部位发生不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失”可 知，若反应环境中增加了非竞争性抑制剂，则会导致部分酶的活 性部位空间结构改变、功能丧失，进而导致vmax降低，C、D正确。
1.概述 ATP的中文名称是 ；结构简式 为 ；1个ATP分子中含1个腺苷，2个 ，3个 。
2.结构简式与结构简图
腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）（RNA的基本单位之一）
3.物理特性： 色粉末， 溶于水， 口服。4.功能： 化合物，是细胞生命活动所 需能量的 。（ 能源）
5.易混结构（下图中的A代表的含义）
【例】在下列四种化合物的化学组成中，“○” 中所对应的含义最接近的是（ D ） A.①和② B.②和③ C.③和④ D.②和④
【例】（浙江省衢州一中2020届高三调研）下图为ATP的 结构示意图。下列相关叙述正确的是(　C　) A.细胞中所有需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的 B.图中②的断裂一般与放能反应联系在一起 C.图中③是mRNA、质粒及某些酶共有的碱基之一 D.图中④是DNA的基本组成单位之一
【解析】结合ATP的结构简式可知，图中①表示核糖、②表示 高能磷酸键、③表示腺嘌呤、④表示腺嘌呤核糖核苷酸。ATP 可为生命活动直接提供能量，但细胞中除ATP外还有其他能为 生命活动直接提供能量的物质，如GTP、CTP等，细胞中绝大 多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，A错误； 高能磷酸键断裂时释放大量能量，用于吸能反应，故与高能 磷酸键断裂相联系的一般是吸能反应，放能反应一般与高能 磷酸键的形成相联系，B错误；DNA与RNA中都含有腺嘌呤，质 粒为环状DNA分子，酶的化学本质为蛋白质或RNA，C正确；腺 嘌呤核糖核苷酸是RNA的基本组成单位之一，D错误。
6.ATP与ADP的相互转化①图解
能量1和能量2一样吗？
②反应式③原因：ATP分子中 的那个高能磷酸键很容易 ，也易 。
该反应 可逆反应，因为 虽然可逆，但 不可逆。
④ATP的能量来源（能量1） 动物、人、真菌和细菌： 绿色植物：⑤ATP释放的能量去向（能量2）：
参与各项生命活动 （除 外）
ATP 能量，它要通过 才能释放能量。
【例】（2018浙江卷，10）ATP是细胞中的能量通货，下列 叙述正确的是（　C　） A.ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量 B.ATP-ADP循环使得细胞储存了大量的ATP C.ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团 D.ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解
【解析】ATP的形成途径是光合作用和细胞呼吸，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个高能磷酸 键，远离腺苷的高能磷酸键很容易水解，D错误。
7.ATP和ADP的特性：含量 ，转化 .8.吸能反应和放能反应 吸能反应： 放能反应：
【例】（2019天津卷）下列过程需ATP水解提供能量的是（ B ） A.唾液淀粉酶水解淀粉 B.生长素的极性运输 C.光反应阶段中水在光下分解 D.乳酸菌无氧呼吸的第二阶段
【解析】唾液淀粉酶水解淀粉，形成麦芽糖，不消耗能量， A错误；生长素的极性运输是以主动运输的方式，在幼嫩组 织中从形态学上端运到形态学下端，需要ATP提供能量，B 正确；光反应阶段中水在光下分解，需要光能，不需要ATP 功能，C错误；乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸变成乳 酸，不需要ATP供能，D错误。因此，本题答案选B。