必修1-3-1细胞代谢中的酶和ATP分解.ppt

必修一必修一 分子与细分子与细胞胞 第第三三单元单元 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用 高考目标导航高考目标导航 1.酶在代谢中的作用酶在代谢中的作用 2ATP 在能量代谢中的作用在能量代谢中的作用 3光合作用的基本过程光合作用的基本过程 4影响光合作用速率的环境因素影响光合作用速率的环境因素 5细胞呼吸细胞呼吸 最最 新新 考考 纲纲 实验：实验：1探究影响酶活性的因素探究影响酶活性的因素 2叶绿体色素的提取和分离叶绿体色素的提取和分离 3探究酵母菌的呼吸方式探究酵母菌的呼吸方式 1.酶的化学本质、催化特性的实验探究酶的化学本质、催化特性的实验探究 2影响酶活性的曲线、图表分析及相关实验设计与分析影响酶活性的曲线、图表分析及相关实验设计与分析 3结合光合作用与细胞呼吸考查结合光合作用与细胞呼吸考查 ATP 与能量代谢的关系与能量代谢的关系 热热 点点 透透 视视 4光合作用与细胞呼吸过程中的物质转变及相互关系光合作用与细胞呼吸过程中的物质转变及相互关系 5影响光合作用和细胞呼吸的因素分析及相关实验设计影响光合作用和细胞呼吸的因素分析及相关实验设计 6光合色素的种类光合色素的种类、颜色颜色、生理作用及实验生理作用及实验 7细胞呼吸方式的检验以及粮食细胞呼吸方式的检验以及粮食、果蔬贮存的原理与应果蔬贮存的原理与应用用 第第三三单元单元 第一讲第一讲 细胞代谢中的酶和细胞代谢中的酶和ATP 考情考点探究考情考点探究 方法警示探究方法警示探究 基础梳理探究基础梳理探究 核心考点突破核心考点突破 课后强化作业课后强化作业 方法警示探究方法警示探究 考情考点探究考情考点探究 考考 情情 回回 顾顾 考考 点点 直直 击击 项目项目 内容内容 要求要求 考点考点 酶在代谢中的作用酶在代谢中的作用 ATP在能量代谢中的作用在能量代谢中的作用 重难点重难点 1.酶的发现、概念及酶的特性和作用酶的发现、概念及酶的特性和作用 2.ATP的结构、生理功能及的结构、生理功能及ATP与与ADP相互转化关系和相互转化关系和ATP形成途径形成途径 1.(2012 北京高考，北京高考，1)细胞中不能合成细胞中不能合成ATP的部位是的部位是()A线粒体的内膜线粒体的内膜 B叶绿体中进行光反应的膜结构叶绿体中进行光反应的膜结构 C内质网的膜内质网的膜 D蓝藻蓝藻(蓝细菌蓝细菌)中进行光反应的膜结构中进行光反应的膜结构 高高 考考 回回 眸眸 答案答案 C 解析解析 有氧呼吸的第三阶段在线粒体的内膜上进行，合有氧呼吸的第三阶段在线粒体的内膜上进行，合成大量的成大量的ATP；在叶绿体的类囊体的薄膜上，发生水的光；在叶绿体的类囊体的薄膜上，发生水的光解，合成用于暗反应的解，合成用于暗反应的ATP；内质网的膜能够扩大细胞内生；内质网的膜能够扩大细胞内生化反应的膜面积，但不能合成化反应的膜面积，但不能合成ATP；蓝藻中的光反应在光合；蓝藻中的光反应在光合片层上进行，能够合成片层上进行，能够合成ATP。2(2012 上海，上海，5)下列生理过程中，不需消耗下列生理过程中，不需消耗ATP的是的是()水光解形成水光解形成H C3的还原的还原 肾小管重吸收肾小管重吸收Na 抗体的合成与分泌抗体的合成与分泌 血液与组织液间气体交换血液与组织液间气体交换 有丝有丝分裂分裂 主动运输主动运输 A B C D 答案答案 D 3(2011福建高考福建高考，3)正常人体内的激素正常人体内的激素、酶和神经递酶和神经递质均有特定的生物活性质均有特定的生物活性，这三类物质都是这三类物质都是()A在细胞内发挥作用在细胞内发挥作用 B由活细胞产生的蛋白质由活细胞产生的蛋白质 C与特定分子结合后起作用与特定分子结合后起作用 D在发挥作用后还能保持活性在发挥作用后还能保持活性 答案答案 C 解析解析 考查激素、酶和神经递质的化学本质和功能。考查激素、酶和神经递质的化学本质和功能。A激激素和酶，有的在细胞内起作用，有的在细胞外起作用，但素和酶，有的在细胞内起作用，有的在细胞外起作用，但神经递质是在细胞外起作用即在突触间隙中作用于突触后神经递质是在细胞外起作用即在突触间隙中作用于突触后膜。膜。B激素和酶中有些不是蛋白质，神经递质都不是蛋白激素和酶中有些不是蛋白质，神经递质都不是蛋白质。质。C都是与特定分子结合后起作用的，激素是与特定受都是与特定分子结合后起作用的，激素是与特定受体结合传递信息，酶是特定底物即反应物相结合催化反应体结合传递信息，酶是特定底物即反应物相结合催化反应的进行，神经递质是与突触后膜上的特定受体结合引起电的进行，神经递质是与突触后膜上的特定受体结合引起电位变化。位变化。D激素和神经递质发挥作用后就被分解了，只有激素和神经递质发挥作用后就被分解了，只有酶还能保持活性。酶还能保持活性。基础梳理探究基础梳理探究 一、酶在细胞代谢中的作用一、酶在细胞代谢中的作用 1细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多 ，是，是细胞细胞 的基础。的基础。2酶的作用：通过酶的作用：通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，可以说明酶在细胞代谢中具有实验，可以说明酶在细胞代谢中具有 作用，同时证明，作用，同时证明，与与 相比，酶具有相比，酶具有 的特性。的特性。自自 主主 梳梳 理理 化学反应化学反应 生命活动生命活动 催化催化 无机催化剂无机催化剂 高效性高效性 3酶的作用机理酶的作用机理(1)活化能：分子从活化能：分子从 转变为容易发生化学反应的转变为容易发生化学反应的_ 状态所需的能量。状态所需的能量。(2)催化剂的作用：提高反应速率，促进催化剂的作用：提高反应速率，促进 的进行。的进行。(3)作用机理：降低化学反应的作用机理：降低化学反应的 。与无机催化剂相。与无机催化剂相比，酶降低比，酶降低 的作用更显著。的作用更显著。常态常态 活跃活跃 化学反应化学反应 活化能活化能 活化能活化能 二、酶的本质二、酶的本质 1酶本质的探索过程酶本质的探索过程(1)巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。(2)争论争论 巴斯德巴斯德(法国法国)1857 年提出：只有年提出：只有 参与才能参与才能进行发酵。进行发酵。李比希李比希(德国德国)认为：酵母细胞死亡裂解后释放出认为：酵母细胞死亡裂解后释放出_，引起发酵。，引起发酵。酵母细胞酵母细胞 某些物质某些物质(3)比希纳比希纳(德国德国)：获得不含酵母细胞的提取液，但未能：获得不含酵母细胞的提取液，但未能分离鉴定出酶。分离鉴定出酶。(4)萨姆纳萨姆纳(美国美国)：1926 年用丙酮提取出了刀豆种子中的年用丙酮提取出了刀豆种子中的_，并证明了脲酶是，并证明了脲酶是 。(5)酶的本质：酶是酶的本质：酶是 产生的具有催化功能的有机产生的具有催化功能的有机物，其绝大多数酶是物，其绝大多数酶是 ，少数酶是，少数酶是 。脲酶脲酶 蛋白质蛋白质 活细胞活细胞 蛋白质蛋白质 RNA 三、酶的特性三、酶的特性 1高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的_倍。倍。2 专一性：每一种酶只能催化 专一性：每一种酶只能催化 化学反应。化学反应。3酶的作用条件较温和：酶所催化的化学反应一般是酶的作用条件较温和：酶所催化的化学反应一般是在在 的条件下进行的，过酸、过碱或温度过高，都的条件下进行的，过酸、过碱或温度过高，都会使酶的会使酶的 遭到破坏，使酶永久失活；而在低温下，遭到破坏，使酶永久失活；而在低温下，酶的活性酶的活性 ，但不会失活。，但不会失活。1071013 一种或一类一种或一类 比较温和比较温和 空间结构空间结构 明显降低明显降低 四、四、ATP 的结构和功能的结构和功能 1结构：结构：ATP 是是 的英文名称缩写，其结的英文名称缩写，其结构简式是构简式是 ，一个，一个 ATP 分子中含有一个腺苷，分子中含有一个腺苷，三个三个 ，两个，两个 ，ATP 分子中大量的分子中大量的化学能储存在化学能储存在 中。中。2功能：功能：ATP 是细胞内的一种是细胞内的一种 化合物，直化合物，直接给细胞生命活动提供能量。接给细胞生命活动提供能量。三磷酸腺苷三磷酸腺苷 APPP 磷酸基团磷酸基团 高能磷酸键高能磷酸键 高能磷酸键高能磷酸键 高能磷酸高能磷酸 五、五、ATP 与与 ADP 的相互转化的相互转化 1ATP 水解：在有关酶的催化作用下，水解：在有关酶的催化作用下，ATP 分子中分子中_的的 很容易水解，并释放能量。很容易水解，并释放能量。2ATP 形成：在有关酶的催化作用下，形成：在有关酶的催化作用下，ADP 可以接受可以接受能量，同时与一个能量，同时与一个 结合，重新形成结合，重新形成 ATP。远离腺苷远离腺苷(A)高能磷酸键高能磷酸键 游离的磷酸游离的磷酸(Pi)3ATP 形成的能量来源形成的能量来源(1)对于动物、人、真菌和大多细菌来说，均来自于对于动物、人、真菌和大多细菌来说，均来自于_，对于绿色植物来说，则来自于，对于绿色植物来说，则来自于_(2)细胞内细胞内ATP与与ADP相互转化的能量供应机制，是相互转化的能量供应机制，是_的共性。的共性。细胞呼吸细胞呼吸 细胞呼吸细胞呼吸和和光合作用光合作用。生物界生物界 六、六、ATP 的利用的利用 1ATP 可用于细胞的主动运输、生物发电和发光、肌肉收可用于细胞的主动运输、生物发电和发光、肌肉收缩、大脑思考等。缩、大脑思考等。2细胞内的细胞内的 反应总是与反应总是与 ATP 的反应相联系，的反应相联系，放能反应总是与放能反应总是与 ATP 的的 相联系。能量通过相联系。能量通过 ATP 分子在分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。因此，可以形象地把吸能反应和放能反应之间循环流通。因此，可以形象地把 ATP比喻成细胞内流通的比喻成细胞内流通的 。吸能吸能 合成合成 水解水解 能量能量“通货通货”提示提示 不能。酶只是降低活化能，加快反应速度，缩短不能。酶只是降低活化能，加快反应速度，缩短达到平衡的时间，但不会使生成物的量增加。达到平衡的时间，但不会使生成物的量增加。互互 动动 探探 究究 1.(1)酶在化学反应中，能不能增加生成物的量？酶在化学反应中，能不能增加生成物的量？(2)酶的组成成分中可能含有哪一种糖？该糖主要存在于酶的组成成分中可能含有哪一种糖？该糖主要存在于细胞核中，还是细胞质中？细胞核中，还是细胞质中？提提示示 核糖。主要存在于细胞质中。核糖。主要存在于细胞质中。2胃蛋白酶在肠道内还会有作用吗？胃蛋白酶在肠道内还会有作用吗？提示提示 不会。人体内胃蛋白酶的最适不会。人体内胃蛋白酶的最适 pH 在在 2.0 左右，左右，但它流入肠道后会自动丧失其功能，因为肠道内的但它流入肠道后会自动丧失其功能，因为肠道内的 pH 为碱为碱性。性。3(1)ATP分子中去掉两个磷酸基团后形成的物质是什么？分子中去掉两个磷酸基团后形成的物质是什么？是组成哪种化合物的基本单位之一？是组成哪种化合物的基本单位之一？提示提示 腺嘌呤核糖核苷酸；腺嘌呤核糖核苷酸；RNA。(2)ATP与与ADP相互转化的反应是可逆反应吗？为什么？相互转化的反应是可逆反应吗？为什么？提示提示 不是可逆反应。可逆反应是指正逆反应都能在不是可逆反应。可逆反应是指正逆反应都能在同一条件下进行。而同一条件下进行。而 ATP 和和 ADP 的相互转化反应进行的反的相互转化反应进行的反应条件、场所、能量来源和用途不同。应条件、场所、能量来源和用途不同。核心考点突破核心考点突破 酶的作用、本质及特性酶的作用、本质及特性 要要 点点 归归 纳纳 1.酶的本质及生理功能酶的本质及生理功能 化学本质化学本质 绝大多数是蛋白质绝大多数是蛋白质 合成原料合成原料 氨基酸氨基酸 核糖核苷酸核糖核苷酸 合成场所合成场所 核糖体核糖体 细胞核细胞核(真核生物真核生物)来源来源 一般来说，活细胞都能产生酶一般来说，活细胞都能产生酶 作用场所作