高三生物复习指导-第三章生物的新陈代谢-第一二节新陈代谢与酶和ATP

《创新方案》·高三生物一轮复习指导第三章、生物的新陈代谢第一、二节新陈代谢与酶和ATP一.考点明确考纲研读热点提示1.酶的特性2.比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率3.探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用第一节新陈代谢与酶1.酶的化学本质、催化特性的实验探究2.影响酶活性的因素分析及实验探究4.ATP的结构5.ATP与ADP的相互转化6.ATP的形成第二节新陈代谢与ATP3.ATP的结构特点及细胞能量供应系统4.ATP生理功能的探究实验设计7.光合作用的发现8.叶绿体中的色素9.光合作用的过程10.光合作用的重要意义第三节光合作用5.光合作用过程中物质、能量代谢的相互关系6.叶绿体中色素种类及与光合作用的关系7.影响光合作用的因素分析及实验设计11.渗透作用的原理12.植物细胞的吸水和失水13.植物体内水分的运输、利用和散失14.合理灌溉第四节植物对水分的吸收和利用8.渗透作用原理的应用及实验探究设计与分析9.植物细胞质壁分离与复原实验的拓展应用10.影响植物蒸腾作用的因素及其实验设计与分析15.植物必需的矿质元素16.根对矿质元素的吸收17.矿质元素的运输和利用18.合理施肥第五节植物的矿质营养11.必需矿质元素的生理功能的实验验证与探究12.矿质元素运输途径的实验验证13.植物体内水分和矿质元素的关系19.糖类、脂质和蛋白质代谢20.三大营养物质代谢的关系21.三大营养物质代谢与人体健康的关第六节人和动物体内三大营养物质的代谢14.三大营养物质代谢过程分析及相互关系15.三大营养物质的供应与人体健康的有关问题分析16.同位素标记法在三大营养物质转化中的实验探究系22.有氧呼吸与无氧呼吸23.呼吸作用的意义第七节呼吸作用17.呼吸作用的过程分析及其原理在农业生产中的应用18.光合作用与呼吸作用的过程联系及其综合应用24.新陈代谢的概念25.新陈代谢的基本类型第八节新陈代谢的基本类型19.生物代谢类型分析及其在工农业生产中的应用20.某些微生物代谢类型的实验探究二.要点梳理（一）酶1.酶概念的理解化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成条件氨基酸核糖核苷酸核糖体细胞核一般说来，活细胞都能产生酶生理功能具有生物催化作用2.生理作用——生物催化剂(1)具有催化剂的一般特性①在催化某一反应时，与其他一般无机催化剂一样，能显著降低反应的活化能，提高反应速率，缩短达到平衡的时间，但并不改变反应的方向和平衡常数。(2)具有一般催化剂所不具备的以下特征①高效性。②专一性：酶对反应底物具有专一性，任何一种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。③酶需要适宜的环境条件：酶促反应一般在常温、常压及生理pH条件下进行。④多样性。3.酶的本质及生理作用的验证实验(1)酶是蛋白质的验证实验①实验设计思路：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紫色反应②实验结果分析：通过对照，实验组若出现紫色，证明待测酶液的化学本质是蛋白质，不出现紫色，则该酶液的化学本质不是蛋白质。③实验变量：自变量是待测酶液和已知蛋白液，因变量是是否有紫色反应。(2)酶的催化作用①实验设计思路：实验组：底物+相应酶液检测底物被分解对照组：底物+等量蒸馏水检测底物不被分解②实验结果分析：根据底物性质利用相应试剂检测，若底物被分解，则证明酶具有催化作用，否则不具有催化作用。③实验变量：自变量是相应酶液的有无，因变量是底物是否被分解。4.酶与激素的比较酶激素来源活细胞产生专门的内分泌腺或特定部位细胞产生化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸、脂质等生理功能催化作用调节作用共性在生物体内均属高效能物质，即含量少，作用大，生物代谢不可缺少（二）酶活性的相关曲线解读1．酶高效性曲线(1)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。(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)酶只能催化已存在的化学反应。2．酶专一性曲线加入酶B反应速率与无酶条件下的反应速率相同，而加入酶A反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶B对此反应无催化作用，说明酶具有专一性。3．影响酶活性的曲线(1)甲、乙曲线表明：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过酸、过碱、高温都会使酶分子结构被破坏而失活，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。(2)从丙图中可以看出：①图中反映出影响酶活性的两个因素pH和温度。②反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。4．底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响(1)甲图中：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加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量限制，酶促反应速率不再增加。(2)乙图中：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正比。(3)甲、乙两图中底物浓度、酶浓度都是通过底物与酶的接触面积大小影响酶促反应速率的。【特别提醒】①高温、过酸、过碱都可导致酶的空间结构改变而变性失活；不可再恢复。②低温和高温时酶的活性都降低，但两者的性质不同。低温下酶的活性受抑制，空间结构并未改变，在温度升至适温时，活性可恢复；高温下酶因变性失活，即使再提供适温，酶的活性也不会恢复。（三）生物体生命活动的能源物质及转化关系1.生物体内几种能源物质（1）根本能源——光能；（2）储备能源物质——脂肪、淀粉（糖元）；（3）主要能源物质——糖类；（4）直接能源物质——ATP。2.最终能源、能源物质的转化关系ATP光合作用暗反应转化光合作用光能葡萄糖多糖、脂肪光反应呼吸作用3.ATP与ADP之间的相互转化ATP的合成ATP的水解反应式所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光能（光合作用），化学能（呼吸作用）储存在高能磷酸键中的能量能量去路储存于形成的高能磷酸键中用于各项生命活动反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位由上表可看出，ATP和ADP的相互转化并不是可逆反应，在转变过程中，物质是可逆的，而能量是不可逆的，并且酶也不相同。4.ATP与新陈代谢的关系生物体的各项生命活动均需要能量作动力。ATP是生命活动的直接能源物质，但ATP在生物体内的含量并不多，需要不断地合成。ATP的来源和利用可总结如下：5.能量代谢过程6.ATP产生速率与O2供给量之间的关系曲线(1)在无氧条件下，可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。(2)随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，ATP产生速率随之增加，但当O2供应量达到一定值后，ATP产生速率不再增加，此时的限制因素可能是酶、有机物、ADP、磷酸等。【特别提醒】①不要把ATP产生速率与O2供给量之间的关系画成如图所示的曲线：②此曲线可表示细胞有氧呼吸产生ATP的速率随O2供给量变化。