内容正文:
第一讲 代谢中的酶与ATP
[目标要求] 1.酶在代谢中的作用 2.ATP在能量代谢中的作用
授课提示:对应学生用书第23页
1.建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响的原因:温度(高温)本身会影响过氧化氢自然分解的速度;酸本身也可以作为无机催化剂催化淀粉的水解。(必修1 P84实验)
2.过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。0 ℃左右时,酶的活性很低但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高。因此,酶制剂适于在低温(0~4 ℃)下保存。(必修1 P85)
3.注意依据底物及实验变量准确选择检测试剂:若底物选择淀粉和蔗糖,用淀粉酶来验证酶具有专一性时,应选用斐林试剂作为检测试剂,不宜选用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解;选择淀粉和淀粉酶作为实验材料探究温度对酶活性的影响时,应选用碘液作为检测试剂,不宜选用斐林试剂,因为斐林试剂使用时需水浴加热,而该实验的自变量为温度,应严格控制温度。
4.准确控制实验操作中酶与底物接触的时机:探究温度(或pH)对酶活性的影响时,应将酶溶液的温度(或pH)调至实验要求温度(或pH)后,再让酶与对应温度(或pH)的底物接触,不宜在未达到预设温度(或pH)前,让酶与底物接触。
5.注意实验自变量的选取:验证酶具有高效性时,应选用酶与无机催化剂进行对照,不能选用酶和蒸馏水进行对照;若选用后者进行对照则验证的是酶具有催化功能。
1.判断下列有关酶的叙述的正误。
(1)含纤维素酶洗涤剂可以洗涤印花棉织物(2019·江苏卷)(√)
(2)饥饿时,胰高血糖素水平升高,促进糖原分解,说明激素具有酶的催化活性(2018·全国Ⅱ卷)(×)
(3)唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度是37 ℃(2017·全国Ⅱ卷)(×)
2.判断下列有关ATP叙述的正误。
(1)线粒体、叶绿体和高尔基体都是合成ATP的场所(2019·全国Ⅲ卷)(×)
(2)类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原(2020·天津卷)(×)
(3)叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶(2018·全国Ⅰ卷)(√)
(4)植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP(2018·全国Ⅲ卷)(√)
授课提示:对应学生用书第24页
考点一 ATP在能量代谢中的作用
[要点整合]
1.掌握ATP的结构与能量转换
2.辨清ATP与DNA、RNA、核苷酸的联系
(1)ATP与ADP、RNA、核苷酸的关系
ATP脱去一个磷酸基团成为ADP,再脱去一个磷酸基团就成为RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸。因此,ATP与RNA的组成元素相同(都是C、H、O、N、P),且ATP中含有核糖和碱基成分。
(2)相关化合物中“A”的辨析
ATP相关的4个易错点
(1)ATP≠能量,ATP是一种高能磷酸化合物,是一种储能物质,不能将两者等同起来。
(2)生命活动需要消耗大量能量,但细胞中ATP含量很少,其供应依赖于ATP与ADP间快速转化。
(3)ATP并非“唯一”的直接能源物质,除ATP外,GTP、CTP、UTP也都可以作为直接能源物质。
(4)除光能、有机物中化学能之外,硝化细菌等化能合成作用的细菌可利用体外无机物(如NH3)氧化时所释放的能量来合成ATP。
[真题感悟]
1.(2019·天津卷)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
解析:唾液淀粉酶水解淀粉是在消化道中进行的,不需要消耗ATP水解释放的能量,A项不符合题意;生长素的极性运输是细胞的主动运输,需要消耗ATP水解释放的能量,B项符合题意;光反应阶段中水在光下分解产生[H]和氧气,不需要消耗ATP水解释放的能量,C项不符合题意;乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸在酶的催化作用下转化成乳酸,此过程既不产生ATP,也不消耗ATP,D项不符合题意。
答案:B
2.(2020·全国Ⅲ卷)参照表中内容,围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。
反应部位
(1)______
叶绿体的类囊体膜
线粒体
反应物
葡萄糖
丙酮酸等
反应名称
(2)______
光合作用的光反应
有氧呼吸的部分过程
合成ATP的能量来源
化学能
(3)______
化学能
终产物(除ATP外)
乙醇、CO2
(4)______
(5)______
解析:(1)(2)由反应物是葡萄糖,终产物除ATP外,还有乙醇和CO2,可知该过程是无氧呼吸,发生的场所(反应部位)是细胞质基质。(3)(4)由场所是叶绿体的类囊体膜和反应名称为光合作用的光反应,可知该过程合成ATP的能量来源是光能,终产物除ATP外,还有O2和NADPH。(5