高考生物一轮复习第3单元第1讲酶和ATP教学案新人教版

-1-第1讲酶和ATP[考纲展示]1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)2.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)3.实验：探究影响酶活性的因素考点一|酶的本质、作用和特性1．酶的作用和本质(1)酶的本质与合成：酶的本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体主要是细胞核(真核细胞)(2)作用：具有催化作用，反应前后性质和数量不变。(3)作用场所及条件：在细胞内、外及离开生物体都可以发挥作用，但需要相对温和的条件。(4)来源：一般活细胞都能产生。(5)催化机理：降低反应活化能，提高反应速率，但不改变反应的方向和平衡点。2．酶的特性(1)高效性①曲线分析：酶对应曲线A，无机催化剂对应曲线B，未加催化剂对应曲线C。(填字母)②结论：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而酶的催化效率更高。(2)专一性①图形分析：a．写出图中所示的化学反应：B――→AE＋F。b．图中C、D表示不能(填“能”或“不能”)被该酶催化的物质。②结论：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(3)作用条件较温和①酶活性：酶对化学反应的催化效率称为酶活性。②曲线分析：如图为温度、pH对酶活性的影响。Ⅰ.甲、乙两图横坐标分别表示温度、pH，b点表示最适温度，e点表示最适pH。Ⅱ.甲图中，温度由a变为b时，酶活性升高；由c变为b时，酶活性不变，原因是高温-2-时酶的空间结构被破坏且不可恢复。Ⅲ.乙图中，pH由d变为e或由f变为e时，酶活性均不变，原因是过酸、过碱都会导致酶的空间结构破坏且不可恢复。③结论：在适宜的温度、pH条件下，酶的活性最高。(4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响甲乙①甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，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，受酶数量的限制，酶促反应速率不再增加。②乙图：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。[特别提醒]对酶认识的两点提醒高温和低温对酶活性的影响不同：高温使酶的空间结构破坏而失活，低温并没有破坏其空间结构，只是降低酶活性。因此酶在高温下失活后，即使移到适温环境中也不会恢复活性，但从低温到适温环境活性可升高。酶促反应速率与酶活性不同：温度和pH通过影响酶活性进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。[判断与表述]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)酶提供了反应过程所必需的活化能。(×)提示：酶的作用是降低活化能。(2)酶在催化反应前后，其分子结构不变。(√)(3)酶活性的发挥离不开其特定的结构。(√)(4)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。(×)提示：低温不破坏酶的结构。(5)酶活性最高时的温度适合酶的保存。(×)提示：酶适合保存在低温条件下。2．思考回答(规范表述)如图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。(1)图中ab段的含义是什么？提示：ab段表示酶所降低的该化学反应所需的活化能。(2)该反应是吸能反应还是放能反应？你判断的依据是什么？提示：放能反应。终态产物P所含的能量低于初态反应物A所含的能量。-3-考法1考查对酶的本质、作用和特性的理解1．(2019·北京市顺义区期末)下列有关生物体内的酶叙述，正确的是()A．酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核糖核苷酸B．酶活性的变化与酶所处的环境的改变无关C．酶的空间结构破坏会导致其活性部分或全部丧失D．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度均是37℃C[酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，A错误；酶活性与其所处的作用条件有关，B错误；酶的空间结构破坏会导致其活性部分或全部丧失，C正确；唾液淀粉酶应低温保存，D错误。]2．(2019·潍坊市期中联考)下列有关酶的叙述，正确的是()A．在人体的生命活动中，酶可起到催化和调节作用B．与无机催化剂不同，酶能降低化学反应的活化能C．酶都是由内分泌细胞合成的，具有高效性D．酶的作用条件比较温和，高温可使酶失活D[在人体的生命活动中，酶起催化作用，不起调节作用，A项错误；与无机催化剂相比，酶降低化学反应的活化能更显著，B项错误；一般来说，活细胞都能产生酶，具有高效性，C项错误；酶的作用条件比较温和，高温会破坏酶分子的结构，使酶失活，D项正确。][误区警示]与酶相关的常见误区明示项目正确说法错误说法化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA酶的本质是蛋白质产生部位一般来说，凡是活细胞都能产生酶(不考虑哺乳动物的成熟红细胞)具有分泌功能的细胞才能产生酶合成原料氨基酸或核糖核苷酸氨基酸合成场所核糖体或细胞核核糖体生理功能生物催化剂，只起催化作用酶具有调节、催化等多种功能来源生物体内合成有的来源于食物作用场所既可在细胞内，也可在细胞外、体外发挥作用只在细胞内起催化作用温度影响低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，但高温易使酶失活低温会引起酶变性失活-4-作用前后催化反应前后的数量和性质没有变化发生催化作用后被分解考法2结合坐标图考查酶的作用和特性3．(2019·龙岩市高三期末)图甲表示人和植物的淀粉酶在不同pH条件下的活性，图乙表示a、b、c三种酶的活性受温度影响的情况。下列说法正确的是()甲乙A．若环境由中性变成酸性，人淀粉酶的活性逐渐升高B．植物和人的淀粉酶活性相同时，pH也可以相同C．a、b酶活性相同时，温度对酶的影响相同D．c酶的最适温度应大于40℃B[据图分析可知，人的淀粉酶在pH略微偏碱性的环境中活性最高，若环境由中性变成酸性，人淀粉酶的活性逐渐降低，A错误；植物和人的淀粉酶活性相同时，pH也可以相同，如图中两条曲线的交点，B正确；a、b酶活性相同时，温度对酶的影响可能相同，也可能不同，C错误；c酶的最适温度可能等于或大于40℃，D错误。]4．(2018·合肥市二模)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置甲、乙、丙三个实验组，各组温度条件不同，其他条件相同且适宜，测定各组在不同反应时间内的产物浓度，结果如图。以下分析正确的是()A．在t时刻之后，甲组曲线不再上升，是由于受到酶数量的限制B．在t时刻降低丙组温度，将使丙组酶的活性提高，曲线上升C．若甲组温度小于乙组温度，则酶的最适温度不可能大于乙组温度D．若甲组温度大于乙组温度，则酶的最适温度不可能大于甲组温度C[在t时刻后，甲组曲线不再上升，是由于底物被彻底分解，A项错误；丙组温度过高，酶失活，降低温度，酶的活性不能提高，B项错误；若甲组温度小于乙组温度，说明乙组已超过适宜温度，酶的最适宜温度不可能大于乙组温度，C项正确；若甲组温度大于乙组温度，酶的最适温度可能大于甲组温度，也可能小于甲组温度，D项错误。][解题指导]“四步法”分析酶促反应曲线1．识标：“识标明变量”。明确酶促反应曲线坐标图中横坐标(自变量)和纵坐标(因变量)的含义。2．析线：“析线理关系”。分析酶促反应曲线走势，明确因变量怎样随自变量的变化而变化。“上升”“下降”“先升后降”“先升后稳”“水平”等。3．明点(特殊点)：“抓点求突破”。明确酶促反应曲线中起点、终点、顶点、拐点、交叉点、特殊条件下的交点等表示的生物学含义。4．判断：“先分后合巧辨析”。对多条酶促反应曲线图，根据曲线上不同标示物识别曲-5-线所代表的意义(有的曲线直接标出)，首先对每一条曲线单独分析，进行比较，判断曲线间有无联系或找出相互关系，然后综合分析。考法3考查酶特性的相关实验探究5．(2018·潍坊期中)取5支试管，编号1、2、3、4、5，分别加入1.0mol/L的过氧化氢溶液2mL，进行下列实验，据表分析下列叙述错误的是()试管编号12345加入物质蒸馏水锈铁钉肝脏研磨液煮沸冷却的肝脏研磨液肝脏研磨液＋NaOH实验结果无气泡少量气泡大量气泡无气泡无气泡A．在1号、2号、3号组成的对照实验中，温度是重要的无关变量B．2号和3号对照，说明酶有高效性C．3号比1号反应速率快是因为酶为反应过程供能D．3号和4号、5号对照，说明温度、pH会影响酶活性C[酶不能为化学反应提供能量，3号比1号反应速率快是因为酶降低了化学反应的活化能。]6．(2019·湖北模拟)某同学进行了下列有关酶的实验：甲组：淀粉溶液＋新鲜唾液→加入斐林试剂→出现砖红色沉淀乙组：蔗糖溶液＋新鲜唾液→加入斐林试剂→不出现砖红色沉淀丙组：蔗糖溶液＋蔗糖酶溶液→加入斐林试剂→？下列叙述正确的是()A．丙组的实验结果是“不出现砖红色沉淀”B．三组实验都应始终在37℃条件下进行C．该同学的实验目的是验证酶的专一性D．可用碘液代替斐林试剂进行检测C[丙组的实验结果应是“出现砖红色沉淀”，A项错误；三组实验加入斐林试剂后还应进行水浴加热，B项错误；甲组和乙组对照，乙组和丙组对照验证了酶的专一性，C项正确；碘液只能检测淀粉是否分解，不能检测蔗糖是否分解，因此不能用碘液代替斐林试剂进行检测，D项错误。][方法总结]对比法验证酶的高效性和专一性1．验证酶的高效性设计思路：将用酶催化的反应与用无机催化剂催化的反应进行对照，验证酶的催化效率比无机催化剂高。设计方案示例：-6-2．验证酶的专一性设计思路：酶相同，底物不同(或底物相同，酶不同)。设计方案示例：结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有专一性。说明：若验证某种具体酶的专一性，设计思路应该是该种酶作用与不同种底物。考点二|探究影响酶活性的因素1．实验原理(1)酶活性：酶对化学反应的催化效率。(2)淀粉水解：①淀粉检测：加入碘液，溶液变蓝色。②淀粉酶可催化淀粉水解。③酸性、碱性环境可以使部分淀粉水解。(3)H2O2分解①H2O2可分解为H2O和O2。②H2O2可在H2O2酶的催化作用下快速分解。③常温下H2O2易分解，高温可以使H2O2分解加快。2．实验方案设计与预期结果比较项目探究温度对酶活性的影响探究pH对酶活性的影响实验材料淀粉溶液淀粉酶溶液H2O2溶液H2O2酶溶液变量控制无关变量反应物与酶的量、溶液pH等应适宜且相同反应物与酶的量、温度等应适宜且相同自变量先将反应物溶液与酶溶液在各梯度温度下分别保温，然后混合先将反应物溶液与酶溶液分别调至各梯度pH，然后混合因变量检测滴加碘液，观察溶液颜色变化观察气泡产生的快慢预期结果酶活性较低时，溶液变为蓝色酶活性较低时，气泡产生较慢[特别提醒]酶相关实验探究的“宜”与“不宜”(1)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂“宜”选用碘液，“不宜”选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。-7-(2)在探究酶的适宜温度的实验中，“不宜”选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。(3)在探究pH对酶活性影响时，“宜”保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与底物接触，“不宜”在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。也“不宜”选用淀粉和淀粉酶作实验材料，因为酸性、碱性环境可以使部分淀粉水解，从而影响实验结果。[判断与表述]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响时，检测试剂既可用斐林试剂也可用碘液。(×)提示：探究温度对酶活性的影响时若选斐林试剂作检测试剂需要水浴加热，会改变实验温度。(2)以过氧化氢为底物，探究温度对过氧化氢酶活性的影响。(×)提示：过氧化氢在加热时分解加快，自变量控制不准确。(3)探究胃蛋白酶的最适pH时，将其加入蛋清中再加入缓冲液。(×)提示：酶与底物一旦混合，反应就开始了，应先加缓冲液再加入蛋清。(4)探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物在室温下混合后于不同温度下保温。(×)提示：应将酶与底物在设定的温度下保温后再混合。2．思考回答(规范表述)普通淀粉酶的最适温度在40～60℃之间，而极端耐热淀粉酶在100℃仍能保持较高的活性，因此在生产上具有更为广泛的应用前景。设计实验测定极端耐热淀粉酶起催化作用的最适温度。(1)此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑哪些因素。(提示：答出两点即可)(2)结合题目信息，简