高一生物下册知识点复习教案8

自主梳理一、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化学反应，是细胞生命活动的基础。2．酶的作用：通过“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催化作用，同时证明，与无机催化剂相比，酶具有高效性的特性。3．酶的作用机理(1)活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量。(2)催化剂的作用：提高反应速率，促进化学反应的进行。(3)作用机理：降低化学反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。二、酶的本质1．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。(2)争论①巴斯德(法国)1857年提出：只有酵母细胞参与才能进行发酵。②李比希(德国)认为：酵母细胞死亡裂解后释放出某些物质，引起发酵。 (3)比希纳(德国)：获得不含酵母细胞的提取液，但未能分离鉴定出酶。(4)萨姆纳(美国)：1926年用丙酮提取出了刀豆种子中的脲酶，并证明了脲酶是蛋白质。21世纪教育网(5)酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物，其绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。[互动探究]1.酶在化学反应中，能不能增加生成物的量？[提示]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。2．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？[提示]核糖。主要存在于细胞质中。要点归纳一、酶的本质及实验验证酶的本质及作用酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。在细胞代谢中具有催化作用，具体见下表：化学本质21世纪教绝大多数是蛋白质少数是RNA育网合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核(真核生物) 来源一般来说，活细胞都产生酶生理功能生物催化作用作用原理降低化学反应的活化能二、酶的催化作用和高效性的验证实验分析1．实验原理(1)2H2O2过氧化氢酶2H2O＋O2↑。3＋(2)比较H2O2在常温、高温、过氧化氢酶、Fe等不同条件下气泡产生多少或卫生香燃烧剧烈程度，了解过氧化氢酶的作用和意义。2．验证实验设计及现象分析3%过探究变量21世纪教育网氧化试氢量管21世号纪教21育网H2O2分解速点燃的卫世21世结果分析实验处理度(气泡多生香检测纪纪教少)教育网育[来网源:21世纪教育 网]21世纪教育网21世纪教育网12mL无助燃性H2O2自然分解缓慢加热能促进H2O2分22mL90℃水浴加热很少有助燃性解3＋滴加3.5%FeCl32助燃性较Fe能催化H2O2分32mL较多滴强解过氧化氢酶有催滴加20%肝脏研磨助燃性更42mL很多化H2O2分解的作液2滴强用，且效率高3.实验过程的变量及对照分析对照实验自变量因变量无关变量组组2号：90℃水浴加热H2O2分解速率加入H2O2的量；实1号2、3、3号：加入3.5%FeCl3用产生气泡的验室的温度；试管4号溶液2滴数目多少表示FeCl3和肝脏研磨试管4号：加入20%肝脏研磨液的新鲜程度 液2滴4.实验结论(1)酶具有催化作用，同无机催化剂一样都可加快化学反应速率。(2)酶具有高效性，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。5．表示酶高效性的曲线(1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。(3)酶只能催化已存在的化学反应。感悟拓展1．酶仅能改变反应的速率，并不能改变化学反应的平衡点，且性质在化学反应前后不变。凡是活细胞都能够产生酶，这是细胞代谢所必需的。2．实验的注意事项：①点燃卫生香的时间一般为实验(加入试剂)后的2～3min，这一时间要因气温和试剂的新鲜程度而定，不可千篇一律。②本实验成功的关键是实验用的肝脏要新鲜，肝脏必须进行研磨，使过氧化氢酶释放出来。③H2O2有腐蚀性，不要使其接触皮肤。④卫生香不要插到气泡中，以免卫生香因潮湿而熄灭。 典例导悟1对盛有过氧化氢的试管加热和加入催化剂，都能够促进其分解，下列相关的叙述正确的是()A．二者的基本原理是不同的B．前者是使过氧化氢分子的能量提高，而后者不影响过氧化氢分子的能量C．二者都可以降低过氧化氢分子的活化能D．酶和Fe3＋的作用原理是不同的解析加热主要是使过氧化氢分子的能量提高，达到活化能，使反应进行；催化剂是降低过氧化氢分子的活化能，使分子原来具有的能量达到活化能，从而能够发生反应，二者的基本原理是不同的；酶和Fe3＋都是催化剂，它们的作用原理是相同的，只是效率不同。答案A向过氧化氢溶液中投入哪种猪肝能产生大量气泡()A．冰冻猪肝B．煮熟猪肝C．新鲜猪肝D．醋渍猪肝答案C解析新鲜猪肝组织中酶数量多，且活性高。自主梳理7131．高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的10～10倍。2．专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。3．酶的作用条件较温和：酶所催化的化学反应一般是在比较温和的 条件下进行的，过酸、过碱或温度过高，都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；而在低温下，酶的活性明显降低，但不会失活。[互动探究]胃蛋白酶在肠道内还会有作用吗？[提示]不会。人体内胃蛋白酶的最适pH在2.0左右，但它流入肠道后会自动丧失其功能，因为肠道内的pH为碱性。要点归纳一、酶的专一性的验证实验分析1．实验原理酶酶(1)淀粉（非还原糖）→麦芽糖蔗糖（非还原糖）→葡萄糖＋果糖还原糖＋斐林试剂→砖红色（Cu2O）(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。2．实验程序试管序号项目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3min3min5加斐林试剂1mL振荡1mL振荡6将试管下部放入60℃2min2min 热水中有砖红色沉无砖红色沉7观察实验结果淀淀结论淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解3.表示酶专一性的曲线(1)在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化底物A参加反应。(2)在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化底物A参加反应。 (4)实验的变量分析自变量因变量无关变量淀粉分解量的多少(用是否出淀粉和淀粉酶的量、溶液的温度现蓝色及蓝色深浅表示)pH、反应时间等2.pH对酶活性的影响(1)原理解读――――→①H2O2过氧化氢酶H2O＋O2↑②pH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。(2)实验设计程序 取n支试管→分别加入等量的质量分数为3%的过氧化氢溶液→用盐酸或NaOH溶液调整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)→分别滴加等量的同种新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液→用点燃但无火焰的卫生香来检验氧气的生成情况。3．影响酶活性的曲线(1)在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用将减弱。(2)在最适pH时，酶的催化作用最强，高于或低于最适pH，酶的催化作用都将减弱。(3)过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。(4)反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。感悟拓展1．酶的专一性实验①证明酶的专一性实验中，既可以用不同的底物作自变量，也可以用不同的酶作自变量(底物相同)。②实验所用淀粉酶的来源不同，则所需控制的温度也不同，若来源于 植物，其最适温度为40～50℃；若来自人体，则最适温度为37℃左右。2．影响酶的活性的条件实验①本实验不宜选用斐林试剂，因为斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成，而该实验需严格控制不同的温度。②本实验不宜选用过氧化氢酶催化H2O2分解，因为过氧化氢催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。3．底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响(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。(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。典例导悟2取经过编号的5支试管分别加入2mL0.5mol/L的过氧化氢溶液进行如下试验，根据实验内容，下列说法正确的是()试管编号12345加入物适量唾液锈铁钉生土豆块熟土豆块生土豆块稀盐 质酸实验结几乎无气几乎无气少量气泡大量气泡几乎无气泡果泡泡A.说明酶具有高效性的是3号和4号试管B．1号和3号对照不能说明酶有专一性C．3号和5号对照可以说明酶的活性受pH的影响D．实验中不能体现酶的活性与温度之间的关系解析通过分析，2号和3号试管能说明酶有高效性；1号和3号试管进行对照，过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解，而唾液淀粉酶不能催化该反应，说明了酶具有专一性；3号和4号试管对照说明了酶的活性与温度有关。答案C酶的催化能力与温度有关。下列曲线中最可能是酶催化反应的图是()答案B解析酶的化学本质是蛋白质，温度、酸碱度等因素都会对酶的空间结构和化学结构产生影响，甚至是破坏性的影响。在一定温度范围内，酶的催化活性会随温度的升高而增强，某一温度是酶的最适温度时，酶的催化活性最强。当温度超过最适温度以后，随着温度的升高，酶 的催化活性将逐渐下降。自主梳理一、ATP的结构和功能1．结构：ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写，其结构简式是A—P～P～P，一个ATP分子中含有一个腺苷，三个磷酸基团，两个高能磷酸键，ATP分子中大量的化学能储存在高能磷酸键中。2．功能：ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，直接给细胞生命活动提供能量。二、ATP与ADP的相互转化1．ATP水解：在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离腺苷(A)的高能磷酸键很容易水解，并释放能量。2．ATP形成：在有关酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的磷酸(Pi)结合，重新形成ATP。3．ATP形成的能量来源(1)对于动物、人、真菌和大多细菌来说，均来自于细胞呼吸，对于绿色细胞来说，则来自于细胞呼吸和光合作用。(2)细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。三、ATP的利用1．ATP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。2．细胞内的吸能反应总是与ATP合成的反应相联系，放能反应总是 与ATP的水解相联系。能量通过ATP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ATP比喻成细胞内流通的能量“通货”。[互动探究]1.ATP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？[提示]腺嘌呤核糖核苷酸；RNA。2．ATP与ADP相互转化的反应是可逆反应吗？为什么？[提示]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ATP和ADP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。要点归纳1．ATP的形成途径2．ATP与ADP的相互转化ATP的合成ATP的水解反应式ADP＋Pi＋能量→ATPATP→ADP＋Pi＋能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶光能(光合作用)，化学能(细胞储存在高能磷酸键中的能量来源呼吸)能量能量去路储存于形成的高能磷酸键中用于各项生命活动 反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位由上表可看出：ATP和ADP的相互转化过程中，反应类型、反应所需酶以及能量的来源、去路和反应场所都不完全相同，因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应。但物质是可循环利用的。感悟拓展高等植物不同部位的细胞结构基本相同，分析其产生ATP过程的差异主要有以下几点：(1)含有叶绿体的细胞可通过光合作用、细胞呼吸产生ATP。但是，在无光的条件下，只能通过细胞呼吸产生ATP。(2)不含叶绿体的细胞通过细胞呼吸产生ATP。在氧气充足时通过有氧呼吸；在氧气相对不足时，有氧呼吸和无氧呼吸同时进行；在无氧时，暂时通过无氧呼吸产生ATP，长时间无氧呼吸，将产生大量的酒精或乳酸，使细胞中毒死亡。典例导悟3在绿色植物生命活动中关于ATP的叙述，错误的是()A．ATP中含有C、H、O、N、P元素B．活细胞中ATP与ADP之间的转化时刻发生C．ATP是生物体进行所有生命活动的能源D．动物形成ATP的途径主要是细胞呼吸解析并非所有生命活动都消耗能量，如自由扩散和协助扩散以及CO2的固定都不消耗能量，不需ATP供能。答案C ATP转化为ADP可表示如下，式中X代表()A．H2OB．[H]C．PD．Pi答案D解析ATP水解生成ADP和磷酸(Pi)并释放能量。