2023届高三生物一轮复习课件： 第七讲 ATP和酶

这是一份2023届高三生物一轮复习课件： 第七讲 ATP和酶，共45页。PPT课件主要包含了内容要求明考向，高能磷酸键，负电荷，特殊化学键，末端磷酸基团，ATP的利用，放能反应，吸能反应，化学能，放能反应细胞呼吸等内容，欢迎下载使用。
解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
说明酶在代谢中的作用及影响因素
探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素(活动)
考点一 ATP的结构与功能
1.下列几种常见化合物的化学组成中，请写出“○”中所对应的含义
①腺苷一磷酸AMP，也表示腺嘌呤核糖核苷酸
⑧转运RNA中的腺嘌呤
2.(2020·山东省等级考试一模，5)双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)与脱氧核苷三磷酸(dNTP)的结构如图所示。已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后，子链的延伸立即终止。某同学要通过PCR技术获得被32P标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链DNA片段。在反应管中已经有单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等，还需要加入下列哪些原料(　　)
①dGTP，dATP，dTTP，dCTP　②dGTP，dATP，dTTP　③α位32P标记的ddCTP　④γ位32P标记的ddCTPA.①③ B.①④ C.②③ D.②④
(1)ATP的供能原理
注意：ATP是一种物质，不是能量，能量储存在ATP的化学键中。
(1)ATP为主动运输供能的过程(以Ca2＋释放为例)
3.(2021·湖南卷，5)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递C.作为能量“货币”的ATP能参与细胞信号传递D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
（2）ATP是一种高能磷酸化合物
ATP水解的过程就是释放能量的过程，1 ml ATP水解释放的能量高达______ kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
如何在持续消耗ATP的情况下，保证ATP含量的稳定？
2.ATP和ADP的相互转化
(2)ATP——细胞内流通的能量“货币”①吸能反应：一般与ATP的______反应相联系，由ATP水解提供能量。如蛋白质的合成。②放能反应：一般与ATP的_______相联系，释放的能量储存在ATP中。如细胞内有机物的氧化分解反应。
细胞质基质、线粒体、叶绿体
1.(2019·天津卷，2)下列过程需ATP水解提供能量的是(　　)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
4.(不定项)(2021·山东烟台期末)ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。下列有关ATP的叙述正确的是(　　)A.ADP与ATP的相互转化过程中所需的酶相同B.许多放能反应与ATP的合成相联系，许多吸能反应与ATP的水解相联系C.人在紧张时，细胞内ATP的合成速率与ADP的产生速率难以保持动态平衡D.参与Ca2＋主动运输的载体蛋白也能催化ATP的水解
3.ATP产生量与O2供给量的关系分析
(1)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成( )(2)人成熟红细胞无细胞核和众多的细胞器，所以不能合成ATP( )(3)人剧烈运动时，细胞中ATP的含量会明显降低( )(4)线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP( )(5)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应( )(6)无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源( )
细胞内ATP产生与消耗的生理过程及场所
考点二 酶的作用、特性及影响因素
考点二 酶的作用、特性及影响因素
酶是活细胞产生具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质
2.酶本质的探索历程(连线)
提醒　①加热不能降低化学反应的活化能，但是可以为反应提供能量。 ②酶可以重复多次利用，不会立即被降解。
过氧化氢在不同条件下的分解
注意：酶只能缩短达到平衡点所需的时间，但是不能改变化学反应的平衡点
(1)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸( )(2)酶可降低过氧化氢分解反应的活化能而无机催化剂不能( )(3)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物( )(4)产生激素的细胞一定产生酶，但是产生酶的细胞不一定产生激素( )(5)蛋白酶能催化多种蛋白质水解，因此蛋白酶不具有专一性( )
4.酶的特性(1)高效性：酶的催化效率是 ____________的107～1013倍。
总结：1.酶比无机催化剂的催化效率更高；2.酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。3.酶不能改变最终生成物的量。
曲线a与b对比说明酶具有高效性
曲线a与c对比只能说明酶具有催化作用
(2)专一性：每一种酶只能催化____________化学反应。
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
1.该实验的自变量是底物的种类；因变量是底物是否被淀粉酶水解。本实验设计思路是探究同一种酶是否能催化不同底物水解。2.上述实验中不能用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂，因为碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。
（2）专一性（物理模型）
根据酶与底物的结构特点可以看出酶的专一性，每一种酶只能催化一种或一类化学反应
（2）专一性（曲线模型）
加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。加入酶A的反应速率一定范围内随反应物浓度的增大明显加快，说明酶A可催化该反应。
(3)作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高； _________________等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活； ________条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。
分别画出温度、pH对酶活性影响的曲线图并分析
1.(科学思维)酶具有高效性的原理是____________________________________________。2.生物体内酶的化学本质：____________________________________。酶的特性有____________________________________。3.(科学思维)过酸、过碱或温度过高使酶永久失活的原因：________________________。
同无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应的活化能
绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA
高效性、专一性、酶的作用条件较温和
（5）底物浓度对酶促反应速率的影响
（6）酶浓度对酶促反应速率的影响（反应物充足）
1.(2017·全国卷Ⅱ，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 ℃
2.(2021·1月八省联考湖北卷，2)在生物体内，酶是具有催化作用的有机物。下列关于酶的叙述，错误的是(　　)A.过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质B.DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成C.胰蛋白酶的合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关D.淀粉酶和盐酸通过降低反应物的活化能催化淀粉水解
3.(2020·北京卷，4)用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH＝7.0、20 ℃条件下，向5 mL1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了(　　)
A.悬液中酶的浓度 B.H2O2溶液的浓度 C.反应体系的温度 D.反应体系的pH
4.(2022·山东济宁一模)在催化化学反应时，酶具有高效性、专一性、作用条件较温和等特性，下列说法正确的是(　　)A.低温下保存酶是因为低温能改变酶的空间结构降低酶活性B.探究温度对酶活性影响实验时，选择的反应物不能是过氧化氢C.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性时，不能用碘液进行鉴定D.温度适宜条件下，酶可为化学反应提供活化能而加速化学反应速率
教材中具有“专一性”或“特异性”的物质归纳
(1)人发烧时不想吃东西，原因是体温升高导致消化酶活性降低，食物在消化道中消化缓慢。(2)唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，原因是唾液淀粉酶的最适pH为6.8，而胃液的pH为0.9～1.5。(3)胰岛素等蛋白质类或多肽类激素只能注射，不能口服，原因是口服会导致该类激素被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸而失效。固醇类激素(如性激素)和氨基酸衍生物类激素(如甲状腺激素)不会被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。
考点三 探究影响酶活性的条件
考点三 探究影响酶活性的条件
1.探究温度对酶活性的影响 (1)实验原理
温度影响酶的活性，从而影响____________，滴加碘液，根据______________ 来判断酶的活性。
是否出现蓝色及蓝色的深浅
(2)实验步骤、现象及结论取6支试管，分别编号为1与1′、2与2′、3与3′，并分别进行以下操作。
1.探究温度对酶活性的影响时，一定要让反应物和酶在各自所需的温度下保温一段时间，再进行混合。2.选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度时，检测试剂不可用斐林试剂代替碘液。因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应，而该实验中需严格控制温度。3.探究温度对酶活性的影响时，不宜用H2O2作反应物，因为H2O2易分解，加热条件下其分解会加快，氧气的产生速率增加，并不能准确反映酶活性的变化。
2.探究pH对酶活性的影响
(1)实验原理：______________________________。pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，也可用_________________的情况来检验O2的生成速率。
(3)结论：酶的催化作用需要_________，_____________都会影响酶的活性。
1.反应物会在未调节好pH的情况下就在酶的作用下发生反应，影响实验的准确性。另外，本实验中也可将过氧化氢酶溶液和过氧化氢溶液分别调至同一pH再混合，以保证反应开始便达到预设pH。2.探究pH对酶活性的影响时，不能用斐林试剂作指示剂，因为盐酸会和斐林试剂发生反应，使斐林试剂失去作用。3.探究pH对酶活性的影响时，不宜采用淀粉酶催化淀粉的反应，因为用作鉴定试剂的碘液会和NaOH发生化学反应，使碘与淀粉生成蓝色络合物的机会大大减少，而且在酸性条件下淀粉也会被水解，从而影响实验的观察效果。
1.(2022·广东湛江模拟)已知淀粉在酸性条件下能被水解，如图表示pH对淀粉酶活性的影响结果。下列有关叙述正确的是(　　)
A.分析实验结果可知，该淀粉酶的最适pH为7B.若在强酸条件下淀粉的剩余量较少，则淀粉酶具有活性C.当pH＝3时，淀粉酶的活性比pH＝9时的活性高D.分离在pH＝13时的淀粉酶，其能与双缩脲试剂产生紫色反应