搜索
第7讲酶与ATP第8讲细胞呼吸第9讲能量之源——光与光合作用第10讲影响光合作用速率的环境因素及实际应用第三单元细胞的能量供应和利用第三单元细胞的能量供应和利用考纲展示第三单元│考纲展示知识内容要求(1)酶在代谢中的作用Ⅱ(2)ATP在能量代谢中的作用Ⅱ(3)光合作用的基本过程Ⅱ(4)影响光合作用速率的环境因素Ⅱ(5)细胞呼吸的基本过程及其原理的应用Ⅱ实验(1)探究影响酶活性的因素掌握程度参考本考试大纲生物科目中的：一、考试能力与要求2.实验与探究能力(2)叶绿体色素的提取和分离(3)探究酵母菌的呼吸方式知识框架第三单元│知识框架复习策略第三单元│复习策略分析近几年新课标地区高考题，可知本单元是高考的高频考点，也是高考的热点，命题呈现的形式是：1．知识综合：本单元中酶与ATP多以酶的本质、特性及活性变化、ATP的作用和再生途径为重要考查内容，且常与光合作用、呼吸作用等重要的生理过程相联系。如光合作用多围绕过程进行扩展，通过对过程中的反应物、生成物、反应场所、条件和影响因素及与呼吸作用的关系进行考查。如2010·四川卷3题、2010·海南卷2题等。第三单元│复习策略2.实验探究：本单元实验与探究内容较多，要求能掌握包括实验目的、原理、方法和操作步骤，能将这些实验涉及的方法及技能进行迁移应用。如：①比较过氧化氢在不同条件下的分解，考查实验设计原则中的单一变量原则；②借助于测量呼吸速率的装置，探究不同因素对细胞呼吸速率的影响；③叶绿体色素的提取和分离，如2010·全国卷Ⅱ31题、2010·江苏卷23题等；④与光合作用的影响因素有关的实验设计，尤其关注实验装置、实验材料及实验分析的描述指标和相关曲线图的解读，如2010·浙江卷29题、2010·福建卷26题和2010·安徽卷29题等。第三单元│复习策略3．知识运用：本单元常考查运用所学知识解决实际问题的能力。该内容的题目一般综合性强，联系实际紧密。如2010·福建卷第3题综合考查蛋白酶的化学本质、组成、结构及鉴定等。再如光能在叶绿体中的转换过程、光合作用过程及光反应与暗反应的区别和呼吸作用在生产中的应用等。由于本单元涉及的概念多，知识内容、图表也比较多，因此学生在复习时要注意老师的核心讲解与分析。复习要点是：1．狠抓基础：加强对基础知识的理解、记忆，注意图文转换能力的提高，以图表形式概括酶的特性和影响酶活性的因素：光合作用过程图解、有氧呼吸过程图解，提高从题干中获取信息的能力。第三单元│复习策略2．加强实验复习：教材以酶的实验为背景考查实验探究能力：实验探究或验证酶的高效性、温度和pH对酶活性的影响。探究酵母菌呼吸作用的类型、环境因素对光合作用的影响及叶绿体中色素的提取和分离。3．抓住高频考点：近几年高考题以光合作用、呼吸作用为中心考查知识的综合运用和理解能力较多。针对本单元的考查主要有：光合作用中关于影响光合作用的因素以及色素的功能，光合作用过程中相关的运算；图文转换、数据处理等有关题型；并且呼吸作用是综合性试题的命题材料，尤以生产实践为材料背景的综合性试题更为常见，一直是高考的关注点。第7讲│酶与ATP第7讲酶与ATP考点整合第7讲│考点整合细胞代谢生命活动活跃状态降低活化能第7讲│考点整合保持不变对照组第7讲│考点整合活酵母细胞脲酶死亡裂解后第7讲│考点整合RNA第7讲│考点整合活细胞有机物第7讲│考点整合ATP三磷酸腺苷远离A的那个高能磷酸键细胞呼吸第7讲│考点整合要点探究►探究点一实验验证酶的本质及功能第7讲│要点探究1．酶化学本质的实验验证设计思路实验组：待测酶液＋双缩脲试剂――→检测是否出现紫色反应对照组：已知蛋白质＋双缩脲试剂――→检测出现紫色反应通过对照，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，因变量是是否出现紫色反应。同理，也可用吡罗红来鉴定酶是RNA的实验。第7讲│要点探究2．酶的催化作用设计思路对照组：反应物＋蒸馏水――→检测反应物不被分解实验组：反应物＋等量的相应酶溶液――→检测反映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。第7讲│要点探究例1【2011·日照质检】占人类基因组中近一半的“垃圾”DNA之前一直被认为是没有意义的，然而在2009年7月12日的《细胞》杂志刊登的一项研究表明，科学家新发现一种酶，该酶能在基因组的任何位置中“剪切”和“粘贴”“垃圾”DNA，而“垃圾”DNA的移动对细胞会产生影响。下列关于该酶的叙述错误的是()A．该酶的成分可以是蛋白质、RNA或脂质B．该酶作用于磷酸二酯键C．该酶是细胞产生的具有催化作用的有机物D．该酶的催化作用具有高效性和专一性A第7讲│要点探究[解析]该酶的化学本质是蛋白质，在切割DNA时作用于磷酸二酯键，具有高效性和专一性。第7讲│要点探究[点评]酶知识的正误辨析正确说法错误说法产生场所活细胞(不考虑哺乳动物成熟红细胞等)具有分泌功能的细胞才能产生化学本质有机物(大多为蛋白质，少数为RNA)蛋白质第7讲│要点探究正确说法错误说法作用场所可在细胞内、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只抑制酶的活性，不会使酶变性失活低温和高温均使酶变性失活作用酶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可来源于食物等第7讲│要点探究►探究点二有关酶作用的特点、原理和特性1．酶的作用：降低活化能更显著，催化效率更高。(1)在催化某一反应时，与其他一般无机催化剂一样，能显著降低反应的活化能，提高反应效率，缩短达到平衡的时间，但并不改变反应的方向和平衡常数。图7－1第7讲│要点探究(2)反应前后酶的性质和数量均没有变化。2．酶的作用图解：图7－2(1)图中A表示酶，B表示被催化的底物，E、F表示B分解后的物质，C、D表示不能被该酶催化的物质；(2)酶和被催化的底物分子都有特定的空间结构。第7讲│要点探究3．酶的作用特性：高效性、专一性、作用条件较温和。4．酶的专一性的验证实验(1)实验原理①淀粉非还原性糖酶麦芽糖蔗糖非还原性糖酶葡萄糖＋果糖还原糖＋斐林试剂―→砖红色Cu2O↓第7讲│要点探究②用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索酶的专一性。或者用淀粉酶和蛋白酶分别与淀粉混合后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶有催化淀粉水解的作用，而蛋白酶不能催化淀粉水解。(2)实验程序第7讲│要点探究序号项目试管121注入可溶性淀粉2mL无2注入蔗糖溶液无2mL3注入新鲜淀粉酶溶液2mL振荡2mL振荡450℃温水保温5min5min5加斐林试剂1mL振荡1mL振荡6将试管下部放入60℃热水中2min2min7观察实验结果有砖红色沉淀无砖红色沉淀结论淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解第7讲│要点探究[易错点](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，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。(2)保证蔗糖的纯度和新鲜程度是做好实验的关键。第7讲│要点探究例2【2011·水城中学】在生物化学反应中，当底物与酶的活性位点形成互补结构时，可催化底物发生变化，如图甲Ⅰ所示。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，从而抑制酶的活性，如图甲Ⅱ、Ⅲ所示。图乙表示发生竞争性抑制和非竞争性抑制时，底物浓度与起始反应速率的变化曲线图。请据图回答下列问题：第7讲│要点探究第7讲│要点探究第7讲│要点探究(1)当底物与酶活性位点具有互补的结构时，酶才能与底物结合，这说明酶的催化作用具有____________。(2)青霉素的化学结构与细菌合成细胞壁的底物相似，故能抑制细菌合成细胞壁的相关酶的活性，其原因是______________________________________________________________________________________________________。(3)据图乙分析，随着底物浓度升高，抑制效力变得越来越小的是________抑制剂，原因是______________________________________________________________________________________________。专一性青霉素能与这些酶的活性位点结合(或酶活性位点被封闭)，使菌合成细胞壁的底物与酶活性位点结合的机会下降竞争性底物浓度越高，底物与酶活性位点结合的机会越大，竞争性抑制剂与酶活性位点结合的机会越小第7讲│要点探究(4)唾液淀粉酶在最适温度条件下的底物浓度与起始反应速率的变化如图丙所示。若将温度提高5℃，请在图丙中绘出相应变化曲线。第7讲│要点探究[解析]本题是用图解的形式考查酶的专一性及抑制剂、温度对酶活性的影响，考查角度较新。在第(4)小题要特别注意题干中的关键词语“在最适温度条件下”。(1)酶具有专一性，是由于酶的活性部位与底物结构互补时，酶才能与底物结合。(2)结合题干信息可知，青霉素可竞争性与酶活性部位结合，从而导致合成细胞壁的底物失去了与酶结合的机会。(3)竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性部位，随着底物浓度增大，底物与酶分子结合的机会增大，竞争性抑制剂的抑制效力会变得越来越小。(4)在最适温度下，酶促反应速率最大，再提高温度，酶促反应速率会下降。第7讲│要点探究[点评](1)酶促反应的机制(酶的作用机制)——“锁钥学说”和“诱导契合假说”：回答专一性问题，解决酶在发挥催化作用之前，与底物结合的问题。“锁钥学说”：1890年Fischer提出，认为底物结构与酶活性中心结构非常吻合，像锁与钥匙一样，两者紧密互补。“诱导契合假说”：酶与底物相互接近时，其结构相互诱导、相互变形和相互适应，进而相互结合。(2)酶的作用特点具有高效性(与无机催化剂相比)、专一性(“锁钥学说”可证明)和作用条件较温和(高温，强酸、强碱，抑制剂、促进剂的影响)。第7讲│要点探究►探究点三探究影响酶活性因素的实验1．温度对酶活性的影响(1)原理解读图7－4②温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。第7讲│要点探究第7讲│要点探究(3)实验设计程序淀粉淀粉酶↓↓各自在所控制的温度下处理一段时间↓淀粉与相应温度的淀粉酶混合↓在各自所控制的温度下保温一段时间↓滴加碘液，观察颜色变化第7讲│要点探究2．pH对酶活性的影响(1)原理解读①2H2O2――→过氧化氢酶2H2O＋O2②pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气生成量的多少。第7讲│要点探究(2)实验设计酶溶液＋pH1＋反应物酶溶液＋pH2＋反应物⋮酶溶液＋pHn＋反应物检测O2的生成情况[易错点]操作时必须先将酶置于不同环境条件下(加蒸馏水、加氢氧化钠、加盐酸)，然后再加入反应物(如可溶性淀粉溶液)。不能在加入酶后，先加入反应物，再加入盐酸或氢氧化钠，这样容易使反应物在酶的作用下水解，无法证实环境过酸和过碱对酶活性的影响。第7讲│要点探究例3某小组在完成探究“温度是否会影响酶的活性”这个实验后提出一个问题：“酶活性受温度影响示意图”是否真的如教材所示，呈规则的、左右对称的抛物线，希望通过定量实验进行探究。以下是小组内同学们的讨论。甲同学提出：可通过测单位时间内反应物的消耗量来测定酶的反应速率；乙同学提出：先用酒精灯加热来制造高温条件，用排水法记录反应速率，实验装置如图1；丙同学指出乙同学提出的实验方案有不合理的地方，温度过高酶会失活。他经过重新思考，定出了新的实验方案：先让酶由低到高预热成系列温度梯度，并与之相对应地加入过氧化氢，用排水法记录反应速率，实验装置如图2所示。第7讲│要点探究图1图2图7－5第