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2019年高考生物二轮复习精品资料
专题03 酶与ATP(教学案)
1.由五年的考频可以看出本专题在全国卷高考中考查的重点是酶,特别是有关酶的实验。
2.从命题形式上看,对ATP的考查主要以选择题的形式综合考查ATP的合成和利用;对酶的考查既有选择题也有非选择题,有关酶的实验设计和分析是难度大的试题。
3.备考时ATP的内容要结合代谢过程进行综合复习;酶的内容要理解酶的作用和特点,更重要的是要突破有关酶实验的复习。
【知识网络】
一 、酶的本质、特性以及酶促反应的因素
1. 核酸与蛋白质的关系
1.有关酶的实验探究思路分析 [重点]
(1)探究某种酶的本质
(2)验证酶的专一性。
①设计思路:酶相同,底物不同(或底物相同,酶不同)
②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。
(3)验证酶的高效性。
(4)探究酶作用的最适温度或最适pH。
①实验设计思路:
②操作步骤:
2.影响酶促反应的因素
(1)温度和pH:
①低温时,酶分子活性受到抑制,但并未失活,若恢复最适温度,酶的活性也升至最高;高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构被破坏而使酶失活。
②温度或pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的。
③反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度;反应溶液温度的变化也不改变酶作用的最适pH。
(2)底物浓度和酶浓度:
①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,受酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加。如图甲。
②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。如图乙。
3.有关酶的疑难问题点拨
(1)酶并非都是蛋白质,某些RNA也具有催化作用,因此酶的基成单位是氨基酸和核糖核苷酸。
(2)酶促反应速率不等同于酶活性。
①温度和pH通过影响酶活性,进而影响酶促反应速率。
②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。
(3)在探究酶的最适温度(最适pH)时,底物和酶应达到相同温度(pH)后才混合,以使反应一开始便达到预设温度(pH)。
二、ATP的合成利用与能量代谢
1.ATP的形成及与光合作用、细胞呼吸的关系(重难点)
(1)ATP的形成途径:
(2)植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体,而动物产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。
注:浙科版把细胞基质称作细胞溶胶。
(3)光合作用的光反应产生的ATP用于暗反应中C3的还原,而细胞呼吸产生的ATP用于除C3还原之外的各项生命活动。
(4)光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源,而ATP是生命活动的直接能量来源。
(5)光能进入生物群落后,以化学能的形式储存于有机物中,以有机物为载体通过食物链而流动。
(6)能量在生物群落中具有单向流动、不可重复利用以及逐级递减的特点。
2.有关ATP的疑难问题点拨
(1)化合物中“A”的辨析
(2)ATP与ADP的转化并不是完全可逆的。 [来源:学科网]
ATP与ADP的相互转化,从物质方面来看是可逆的,从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的,即从整体上来看二者的转化并不可逆,但可以实现不同形式的能量之间的转化,保证生命活动所需能量的持续供应。
(3)误认为ATP等同于能量。
ATP是一种高能磷酸化合物,其分子式可以简写为A—P~P~P,高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54 kJ/mol的能量,所以ATP是与能量有关的一种物质,不可将两者等同起来。
(4)ATP转化为ADP也需要消耗水。
ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”,这一过程需ATP酶的催化,同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。
三、验证酶的有关试验
1.酶的本质和生理作用的实验验证
(1)酶是蛋白质
设计思路:对照组:标准蛋白质溶液+双缩脲溶液出现紫色反应;
实验组:待测酶溶液+双缩脲溶液是否出现紫色。
通过对照,实验组若出现紫色,则证明待测酶溶液是蛋白质,否则不是蛋白质。可以看出实验中自变量是待测酶溶液和标准蛋白质溶液,因变量是否出现紫色反应。同理,也可用吡罗红来鉴定某些酶是RNA的实验。
(2)酶的催化作用
设计思路:对照组:反应物+清水反应物不被分解;
实验组:反应物+等量的相应酶溶液反应物被分解。
实验中的自变量是相应的酶溶液的有无,因变量是底物是否被分解。
设计思路二:换酶不换反应物。
实验组:反应物+相应酶溶液反应物被分解;
对照组:相同反应物+等量另一种酶溶液反应物不被分解。
此实验过程中要注意:①选择好检测反应物的试剂。如反应物选择淀粉和蔗糖,酶溶液为淀粉酶,验证酶的专一性,检测反应物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂,不能选用碘液,因为碘液无法检测