新高考生物总复习专题4酶与ATP教学课件

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考点1　降低化学反应活化能的酶一、酶的概念剖析与作用机理1.概念剖析与拓展
知识拓展    核酶是一类具有催化活性的RNA分子,可降解特定的RNA序列。核酶可 通过碱基互补配对与底物特异性结合来催化某些RNA的切割和连接等。2.酶的作用机理:降低化学反应的活化能
二、酶的特性1.高效性
易错易混    1.酶为催化剂,反应前后数量、性质不变。2.酶能缩短达到化学平衡点的时间,但不改变平衡点,因而酶不会改变最终生成物的量。
知识拓展    关于酶专一性的两个学说(1)“锁钥学说”:酶与底物的关系就像锁和钥匙,局限性是没办法解释酶催化的可逆 反应。(2)“诱导契合学说”:酶是高柔性的动态构象分子,当酶与底物分子结合时,酶受底物 分子诱导,其构象发生有利于底物与之结合的变化,酶与底物特异性结合后,可催化反 应的进行。
3.作用条件较温和:需要适宜的温度和pH
(1)在最适温度和pH条件下,酶的活性最高。(2)高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活;低温条件下酶的 活性很低,但空间结构稳定,温度适宜时,酶可恢复活性。
小表达　1.可用H2O2及H2O2酶探究酶的最适温度吗?        2.可用淀粉、淀粉酶、盐酸探究酶的最适pH吗?        3.研究温度对淀粉酶活性的影响时,可以用斐林试剂检测吗?    答案:1.不能。因为H2O2在加热条件下会分解。2.不能。因为盐酸可催化淀粉水解。3.不能。因为斐林试剂鉴定时需要水浴加热,而该实验需要严格控制温度。
三、影响酶促反应速率的因素1.温度和pH 据图可知,不同pH条件下,酶最适温度不变;不同温度条件下,酶最适pH也不变。
2.底物浓度 3.酶浓度 
易错易混    温度与pH通过影响酶活性影响酶促反应速率;底物浓度和酶浓度不改变 酶的活性,而是通过影响酶与底物的接触影响酶促反应速率。
4.酶的竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂
(1)底物与酶的活性部位结合发生催化反应。(2)竞争性抑制剂与底物竞争结合酶的活性部位,降低底物与酶的结合率。(3)非竞争性抑制剂与酶其他部位结合,引起酶构象改变,导致酶无法与底物结合。(4)一般随底物浓度增加,竞争性抑制剂的抑制作用可消除,而非竞争性抑制剂的抑制 作用不可消除。
考点2　细胞的能量货币——ATP一、ATP的结构与功能1.ATP的名称:腺苷三磷酸。2.ATP的结构 
3.ATP的功能:细胞生命活动的直接能源物质。
知识拓展    1.ATP与RNA的关系 2.将ATP中的腺嘌呤替换为鸟嘌呤即为GTP,CTP、UTP同理。3.dNTP,N可代表碱基A、G、C、T,与ATP所含的核糖不同,dNTP含的是脱氧核糖,可 以作为PCR合成DNA的原料。
二、ATP的形成和利用
酶深挖教材(1)酶是活细胞产生的具有　　　　    作用的有机物,其中绝大多数酶是　　　　         ,酶通过降低　　　　　　    起作用(必修1 P78、P81)。(2)与无机催化剂相比,酶具有　　　    性;一种酶只能催化　　　 　　　　    ;酶的作用条件较温和,在最适宜的　　　　    条件下有最高的活性(必修1 P81—P82、P84)(2 023广东,1,2分)(2022浙江6月选考,10,2分)(2022重庆,7,2分)。(3)有些酶需要特殊物质作用才能具有活性,如耐高温的DNA聚合酶需要　　　    存在的情况下才能被激活(选择性必修3 P77),有的酶需要被ATP　　　    后才能激活,激 活后,酶的　　　　    发生变化(必修1 P88)(2022全国乙,4,6分)。
真题演练    (2022浙江6月选考,10,2分)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的 叙述,正确的是 (　    )A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成,导致酶变性失活B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具高效性C.淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会加快淀粉的水解速率
考法1　磷酸化和去磷酸化
例    (2024届山东省实验中学一诊,13)当细胞中有错误折叠蛋白在内质网聚集时,无活 性BiP-PERK复合物发生解离,形成游离的BiP蛋白与PERK蛋白。BiP可以识别错误折 叠的蛋白质,促进它们重新正确折叠并运出。PERK解离后被磷酸化激酶催化发生磷 酸化,一方面抑制多肽链进入内质网,另一方面促进BiP表达量增加。下列说法错误的 是 (　    )A.当BiP-PERK复合物存在时,多肽链进入内质网折叠和加工B.当PERK以游离状态存在时,内质网不能产生包裹蛋白质的囊泡C.提高磷酸化激酶活性可促进异常蛋白积累的内质网恢复正常D.PERK磷酸化导致其空间结构发生变化,这一过程伴随着能量的转移
  解析    根据“当细胞中有错误折叠蛋白……发生解离”可知,当BiP-PERK复合物存在时,细胞中没有错误折叠的蛋白在内质网聚集,所以多肽链可以进入内质网进行折 叠和加工,A正确;当PERK以游离状态存在时,其会被磷酸化激酶催化发生磷酸化,促进 BiP表达量增加,BiP可识别错误折叠的蛋白质,促进它们重新正确折叠并运出,蛋白质 被运出需要内质网形成囊泡,说明当PERK以游离状态存在时,内质网能产生包裹蛋白 质的囊泡,当提高磷酸化激酶活性时,可促进异常蛋白积累的内质网恢复正常,B错误,C 正确;PERK被磷酸化激酶催化发生磷酸化,磷酸化过程伴随着ATP的水解,会发生能量 的转移,D正确。
考法2　对照实验的实验设计1.实验设计的变量、原则及结论
易混易错    对照组、实验组与模型组(1)对照组通常是未经实验因素处理的一组。(2)实验组则是在对照组的基础上,遵循加法原理或减法原理而设计的。(3)模型组:给药剂让正常动物发病或者出现某种状况,如糖尿病模型组、癌症模型 组。通过对比模型组及实验组(造模后再治疗),可以让实验结论更加可靠。
2.自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
例    (2022全国乙,4,6分)某种酶P由RNA和蛋白质组成,可催化底物转化为相应的产 物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件,某同学进行了下列5组实验(表中 “+”表示有,“-”表示无)。
根据实验结果可以得出的结论是 (　    )A.酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性B.蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高C.在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性D.在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性