2027届高三生物一轮复习课件 酶和ATP

该高中生物学高考复习课件聚焦“酶和ATP”核心考点，依据课标要求明确酶的本质与特性、ATP结构与功能等考查维度，通过近十年真题统计，梳理出酶活性影响因素（占比38%）、ATP与ADP转化（占比32%）等高频考点，构建“概念辨析-实验分析-原理应用”的备考体系。 课件亮点在于“真题情境+实验探究+素养提升”的复习策略，如结合2024江苏卷酶专一性实验题，运用科学思维的变量控制法和探究实践的实验设计流程，解析“底物选择-试剂搭配-结果分析”答题技巧，助力学生高效突破考点，教师可依托此课件实现精准复习与学情诊断。

大概念二 细胞的生存需要能量和营养物质 9个大概念、56讲 细胞代谢 第四届花生 第8讲　酶和ATP 第四届花生 考点： 1.细胞代谢？酶的作用及其原理、证明？ 2.酶的本质（探索历程）？ 3.酶的三大特性及其证明？ 4.ATP的结构、特点、本质？ 5.ATP与ADP的相互转化及其利用？ 第8讲　酶和ATP 第四届花生 细胞是个开放的生命系统，细胞膜可以控制物质进出。 水是活细胞中含量最多的物质，让我们先来分析一下水分子是如何进出细胞的 问题导读（P76—85）：10分钟 1.降低化学反应活化能的酶： （1）细胞代谢？与酶的关系？ （2）酶的作用、原理、证明？ （3）活化能？加热、无机催化剂、酶加快反应的原理？ （4）酶本质的探索历程。 （5）酶的三大特性理解、实验验证？ ♡♡拓展：1.科学方法的总结。 2.专一性物质。 第四届花生 Q1.概念、进行的主要场所、控制中心？ 1.降低化学反应活化能的酶： （1）细胞代谢： Q2.常见的细胞代谢？与细胞生命活动的关系？ Q3.与酶的关系？酶加入的意义？ ____中每时每刻都进行着许多________的统称；__________、______。 细胞 化学反应 细胞质基质 细胞核 细胞代谢提供细胞的生活需要物质和能量→生命活动进行的基础。 离不开酶的催化作用。 细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。 第四届花生 （2）实验——比较H2O2在不同条件下的分解：P59 Q1.变量分析、实验原理？ Q2.实验思路、预计结果、结论？ 2H2O2 2H2O+O2 常温、加热、 FeCl3、H2O2酶 单位时间内O2的产生量（气泡量、卫生香复燃情况）→检验O2的生成速率。 取材分组、编号→设置对照→观察、记录 第四届花生 ①变量种类：______（唯一、人为改变）、因变量；________（保证__________，防止对实验结果造成影响，eg____________ 等。②对照实验：包括______（没有添加自变量如正常情况或添加等量蒸馏水等）、______（添加自变量） （3）酶的作用（催化）原理：P57 Q1.活化能？加快化学反应的方法及其原因？ Q2.酶与无机催化剂的异同点？ 活化能：分子从____变为容易发生化学反应的__________所需要的____。 常态 活跃的状态 能量 ①加热：只能提供活化能。 ②酶与无机催化剂（Fecl3）：只能降低化学反应的活化能。 同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高→高效性。 无机催化剂 第四届花生 (特例：酶被蛋白酶水解)酶只能缩短到达反应平衡点的时间、不改变产物生成量。 （4）酶的本质：P57 发酵是纯化学反应，与生命活动无关 巴斯德 李比希 毕希纳 萨姆纳 其他科学家 切赫、奥尔特曼 发酵与死细胞中的物质有关 发酵与活细胞有关 死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵 脲酶是蛋白质 胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质 切赫 奥尔特曼 少数酶是RNA 酶的定义？ 第四届花生 第三个探索历程：细胞学说、生物膜流动镶嵌模型 （4）酶的本质：P57 酶是______产生的具有____作用的有机物，多数是______少数是___。 活细胞 催化 蛋白质 RNA 化学本质 多_______ 少_____ 组成元素 合成原料 合成场所 合成过程 来源 作用部位 生理功能 作用原理 蛋白质 RNA 氨基酸 核糖核苷酸 核糖体 主要是细胞核 活细胞 细胞内外、生物体外 催化作用 降低化学反应的活化能 (哺乳动物成熟的红细胞除外) C、H、O、N、（S） C、H、O、N、P 转录、翻译 转录 第四届花生 请简略写出实验步骤。想一想，在萨姆纳之前，为什么很难鉴定酶的本质?课本P79可用第2章中学过的检测蛋白质的方法。在萨姆纳之前，之所以很难鉴定酶的本质，主要是因为细胞中酶的提取和纯化非常困难。 Q.酶都是生物大分子、如何证明酶的本质？ 某种酶 + 蛋白酶/RNA酶 加入酶的底物 底物是否被催化？ 酶解法： 双缩脲试剂检测法： eg：验证某种酶的结晶是不是蛋白质？ 标准蛋白质样液 待测酶液 加双缩脲试剂 观察是否有紫色反应？ eg：若要“验证蛋白酶对蛋白质的水解作用”，能否使用双缩脲试剂？ 不能，因蛋白酶本身也是蛋白质。 此时应选择蛋白块，通过观察其消失情况得出结论。 第四届花生 （5）酶的特性：P57—58 Q1.酶的三大特性及其含义、意义？ 高效性：酶的催化效率是无机催化剂的107-1013倍→细胞代谢____进行。 快速 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应→细胞代谢________地进行。 有条不紊 作用条件较温和：酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。 eg：分解植物细胞壁的酶__________________；分解蛋白酶和脂肪酶的酶_______；分解尿素的酶_____。 纤维素酶、果胶酶 蛋白酶 专一性的物质？ 酶催化特定化学反应的能力 脲酶 空间结构 第四届花生 酶有一定的空间结构，酶在反应中与底物的关系就像钥匙和锁的关系，它们的空间结构必须相互结合形成复合物才能发生反应。细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的。酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。若细胞生活的环境条件发生改变，酶活性会怎样变化呢? 酶的最适温度、最适PH是酶的固有属性， 不会随着其他因素的改变而改变。 Q2.如何证明酶的专一性？ （试剂：3%可溶性淀粉溶液、3%蔗糖溶液、2%淀粉酶溶液、2%蔗糖酶溶液、斐林试剂、碘液等） （1）选材： （2）原理： （3）思路： 同种酶+不同底物，斐林试剂 ①能否用碘液作为鉴定试剂？原因：_________________________________ _________________________________。 ②能用斐林试剂的原因：___________________________________________ ____________________________________。 液变色→碘液无法检测蔗糖是否水解 不能；蔗糖及其水解产物都不会使碘 斐林试剂可鉴定还原糖，淀粉和蔗糖都不是还原 糖，但淀粉和蔗糖的水解产物都是还原糖 用淀粉酶（蔗糖酶）分别处理淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂 检测是否有还原糖。 第四届花生 Q2.如何证明酶的专一性？ （试剂：3%可溶性淀粉溶液、3%蔗糖溶液、2%淀粉酶溶液、2%蔗糖酶溶液、斐林试剂、碘液等） 第四届花生 不能用碘液检测；影响反应速率的因素？ Q3.如何证明作用条件较温和——需要适宜的温度、pH？ （试剂：淀粉酶溶液、肝脏研磨液、缓冲液、可溶性淀粉溶液、过氧化氢溶液、盐酸、NaOH溶液、热水、蒸馏水、冰块、碘液、斐林试剂） ①探究T：用淀粉酶、碘液检测、先分别控温再混合反应。 实验原理、思路？ 【资料】实验发现，当温度达到75℃以后，淀粉与碘的显色结果会发生显著变化，且温度越高，颜色越浅。据此你认为该实验需如何改进？ 淀粉的水解 第四届花生 Q3.如何证明作用条件较温和——需要适宜的温度、pH？ （试剂：淀粉酶溶液、肝脏研磨液、缓冲液、可溶性淀粉溶液、过氧化氢溶液、盐酸、NaOH溶液、热水、蒸馏水、冰块、碘液、斐林试剂） ②探究pH：用H2O2酶、观察气泡量、先控pH再反应。 实验原理、思路？ 实验原理：2H2O2→H2O＋O2↑；pH影响酶的活性，从而影响__的生成量，可用气泡的产生量(或点燃但无火焰的卫生香复燃的情况)来检验其生成量的多少。 O2 第四届花生 Q4.100℃组淀粉的剩余量最多，说明此温度下酶活性_____，若降低温度至60℃酶促反应速率_____（“会”/“不会”）加快，为什么？ Q5.若要探究温度对蛋白酶的影响，实验材料？观测指标？实验思路？ 最低 不会 100℃时，淀粉酶已经完全丧失活性，温度再降低，酶活性不会恢复。 蛋白酶+蛋白块；单位时间内蛋白块体积变化。 预实验 正式实验 第四届花生 思路：将蛋白酶和肉块随机均分为若干组，每组分别在一系列温度梯度下保温一段时间后再混合反应一段时间，观察并统计肉块消失的时间。 a 酶促反应速率 ①温度 b 酶促反应速率 ②pH 酶促反应速率 （底物充足） ③酶浓度 A C B ④反应物浓度 酶促反应速率 O （6）影响酶促反应速率的因素： 单位时间内反应物或生成物浓度的改变量 ①T、pH：通过影响酶的活性影响v；酶浓度、底物浓度通过影响二者接触面积影响v。 ②改变温度（PH）时，一般不会改变最适pH（温度）。 第四届花生 问题导读（P86—89）：8分钟 2.细胞的能量“货币”ATP： （1）有关能源的总结？如何证明ATP是直接供能物质？ （2）ATP的组成、元素、特点、本质等？ （3）ATP与ADP的相互转化？ATP的利用？ （4）能量“货币”的理解？ 车胤囊萤 第四届花生 2.细胞的能量“货币”ATP： （1）能源物质总结： 最终的能源：______ 生物体的主要能源物质：____ 细胞生命活动的主要能源物质：______ 良好的储能物质：____ 储能物质：________________ 直接供能物质：_____ 糖类 脂肪、糖原、淀粉 脂肪 ATP 太阳能 葡萄糖 少而活跃的化学能 多而稳定的化学能 Q.能量间的关系？ 第四届花生 注意：ATP≠能量，ATP是直接能源物质！[资料]1mol葡萄糖经细胞呼吸完全氧化分解共需几十步反应，能够释放2870kJ的能量，是ATP水解放能（30.54kJ）的约94倍。 实验材料： 干燥研磨后的萤火虫发光器粉末、葡萄糖溶液、 脂肪溶液、ATP注射液、蒸馏水、试管等。 实验思路： ATP 蒸馏水、葡萄糖、脂肪 有机物中的化学能 光能，有机物是葡萄糖？脂肪？ATP？ Q.如何证明ATP是直接供能物质？ 第四届花生 取适量萤火虫发光器粉末均分为1、2、3、4组，分别加入等量蒸馏水、葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP注射液，观察是否出现荧光。 。 在实验中，发光器粉末制成溶液后要等15min，再加入葡萄糖、脂肪、ATP等，原因是：避免细胞内残留的ATP 对实验结果的影响若向刚切下的萤火虫发光器上滴加葡萄糖溶液，是否会发荧光，原因是？会,①发光器中仍有少量的ATP，②发光器中的细胞能利用葡萄糖进行呼吸作用产生ATP。 ①全称：__________ ②结构简式：_________ ④分子结构式： ⑤组成元素：______ ⑥本质：一种______________。 （2）ATP (英文缩写) A：____=______ + _____ T：__、P：________ —：____________ ～：_____________ 腺苷三磷酸 A-P～P～P 腺苷 腺嘌呤 核糖 三 磷酸基团 特殊化学键 普通化学键 ③符号含义： 高能磷酸化合物 CHONP 1molATP水解释放的能量高达30.54kJ 磷脂、核酸 第四届花生 （3）ATP的特点及供能原理： 相邻_________都带_______相互排斥等原因。 特殊化学键不稳定 _____________有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，具有较高的_________。 脱离下来的____________挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。 ATP水解的过程就是__________的过程。 ATP水解 末端磷酸基团 磷酸基团 负电荷 转移势能 末端磷酸基团 释放能量 第四届花生 （3）ATP的特点及供能原理： 与载体蛋白结合，激活其酶活性 Pi携转移势能与载体结合 载体蛋白 空间结构改变 Ca2+ ATP水解 Ca2＋释放到膜外 载体蛋白磷酸化 ①运输 ②催化作用（ATP水解酶） 第四届花生 ATP拓展： ~ ~ Q1.ATP持续水解产物？ATP是细胞唯一的直接能源物质吗？ Q2.如何证明末端磷酸基团容易脱离？（P61） NTP dNTP 多数 G/C/U G/C/T 腺苷三磷酸 脱氧腺苷三磷酸 将某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出ATP并检测ATP的磷酸基团是否被标记。 第四届花生 注意：NTP与dNTP 均是，可用作RNA或DNA的合成原料， 合成过程中会脱去两个磷酸基团，并释放出大量的能量。 直接供能物质还有UTP、GTP、CTP及动物体内的磷酸肌酸 注意：NTP与dNTP 均是高能磷酸化合物，可用作 RNA 或 DNA 的合成原料，合成过程中会脱去两个磷酸基团，并释放出大量的能量。注意：细胞中绝大数需能的生命活动都是由ATP直接提供能量的（还有GTP、UTP、CTP和dATP、dGTP、dTTP、dCTP等）。 实战：区别下列几种常见化合物的化学组成中，请写出“○”的含义。 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺苷 腺苷 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤 第四届花生 （4）ATP与ADP的相互转化： 资料分析1：研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40kg；在剧烈运动的状态下，每分钟约有0.5kg的ATP转化成ADP。成人体内ATP总量约2～10mg，人体安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1～2s。 ATP消耗大、但含量很少。 资料分析2：每个细胞每秒钟可合成约1000 万个ATP ,且同时有等量 ATP被水解。 ATP与ADP相互转化，时刻不停且处于动态平衡。 第四届花生 （4）ATP与ADP的相互转化： P P P ～ ～ 水解 能量 Pi P P ～ 合成 能量 Pi ATP 酶 酶 ADP +Pi +能量 ATP和ADP相互转化的能量供应机制普遍存在，体现了生物界的_______。 统一性 Q1.吸/放能、来源、去路？ Q3.静卧和运动时，ATP与ADP的相互转化有什么区别？ Q2.为什么不是可逆反应？ 放能反应 吸能反应 第四届花生 糖类、脂肪等有机物储存有大量的能量，但不能被直接利用，ATP储存的能量相对来说少，但能被直接利用。ATP合成伴随细胞发生放能反应；细胞才能及时而持续地满足各项生命活动对能量的需求。结论 ：物质是可逆的，能量是不可逆的，场所、酶也不同 （4）ATP与ADP的相互转化： Q4.ATP产生量与O2供给量的关系分析？ 酶、ADP、磷酸 无氧呼吸 第四届花生 能量转化过程 发生场所 生理过程 合成ATP 消耗ATP 细胞内常见产生与消耗ATP生理过程的归纳 细胞质基质 叶绿体 线粒体 细胞呼吸第一阶段 光反应 有氧呼吸第二、三阶段 主动运输、胞吞、胞吐 蛋白质的合成 DNA复制、转录等 暗反应中C3的还原和自身DNA复制、转录、翻译等 自身DNA复制、转录、翻译等 细胞膜 核糖体 细胞核 线粒体 叶绿体 细胞质基质 一些吸能反应 所有的生理活动都要消耗ATP（ ） 不消耗ATP: 被动运输、暗反应中CO2固定、水解反应 × 第四届花生 拓展： ATP的其它作用 ②非典型性_________：ATP 释放方式：____________ ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 ①作为_______合成的原料 神经递质 胞吐 RNA ③_______：接受信号分子后， 影响ATP水解生成cAMP 传递信息 第四届花生 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder r0.2.61(gap_fixed:False) $