生物:4.1《atp和酶》学案02(苏教版必修1)

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名称 生物:4.1《atp和酶》学案02(苏教版必修1)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 生物学
更新时间 2009-07-09 20:33:00

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第1节 ATP与酶
【必背内容】
①酶的概念及化学本质:酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
②酶的特性:高效性;专一性;受温度和pH影响。
③酶的活性:即酶的催化效率,受反应物浓度、温度和pH的影响。
a.酶的浓度:在底物足够,其他条件固定的条件下,反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其它不利酶发挥作用的因素时,酶促反应的速度与酶的浓度成正比。
b.反应物浓度:在一定的反应物浓度范围内,酶的催化速度随着反应物浓度的增加而加快,达到一定浓度后因为酶的数量有限(所有酶都参加了反应),变化不明显。
c.温度:在一定温度范围内,酶的催化效率随着温度的上升而加快。酶的活性最强,催化效率最高的温度称为酶的最适温度。超过最适温度,酶的催化效率随着温度的上升而减慢。低温抑制酶的活性,但不会使酶失去活性,高温使酶(蛋白质)变性而失去活性。
d.酸碱度:同温度影响酶的活性的情况基本一样,偏酸偏碱都会使酶(蛋白质)变性而失去活性
④ATP的生理功能:直接能源物质
⑤ATP的结构简式:A—P~P~P(A表示腺苷-------腺嘌呤和核糖组成;P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键)。
⑥ATP与ADP的相互转化:(物质是可逆的、能量是不可逆的;酶不同)
a.ATP的形成途径:
绿色植物:光合作用(光反应阶段);呼吸作用(包括有氧呼吸和无氧呼吸)
动物和人:呼吸作用(包括有氧呼吸和无氧呼吸)
b.ATP的水解: 远离腺苷的高能磷酸键断裂,释放能量直接用于各种生命活动(如:细胞分裂、根吸收矿质素、肌肉收缩、神经兴奋的传导等)。
【查漏补缺】
生物体内时时刻刻都进行着 。新陈代谢一旦停止,生命也就结束了。 是生物最基本的特征,是生物与非生物 的区别。
一、新陈代谢与酶:新陈代谢是生物体内全部 的化学变化的总称,其中的每一个化学变化都是在 作用下进行的。
1、酶的发现:
美国科学家萨姆纳通过实验证实酶是一类具有_ ,科学家切赫和奥特曼发现少数 也具有生物催化作用。总之,酶是_______产生的一类_______________ ___的_________,胃蛋白酶、唾液淀粉酶等绝大多数的酶是______,少数的酶是RNA。
2、酶的特性
科学研究表明,所有的酶在一定的条件下,都能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行,而酶本身______ 。实验说明,过氧化氢酶和Fe3+的催化效率不同,一般地说酶的催化效率是无机催化剂的 倍,说明酶的催化作用具有 性的特点。
实验说明,淀粉酶只能催化________,对蔗糖则不起作用,确切地说每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。酶的催化作用具有________的特点。
实验说明,________、________以及________和________,都影响淀粉酶的活性,_______、_______和_______都能使酶分子结构遭到破坏而_______。除上述原因外,影响酶促反应的因素还有 、__ __等。
二、新陈代谢与ATP:新陈代谢不仅需要酶,而且需要______。______是细胞的主要能源物质,_____是生物体内储存能量的物质。但是,这些有机物中的能量都不能直接被生物体利用,只有在细胞中随着这些有机物逐步氧化分解而释放出来,并且储存在______中才能被生物利用。_______是新陈代谢所需能量的___________。
1、ATP的结构简式
ATP是_______ __的英文缩写符号,高能磷酸化合物是指水解时释放的能量在 以上的磷酸化合物,ATP水解时释放的能量高达 。
ATP的结构式可以简写成_______ ________。简式中的____代表腺苷,腺苷由 和 组成,如果腺苷上加上一个磷酸基就是 核苷酸。
2、ATP与ADP的相互转化
ATP分子中______A的那个高能磷酸键,在一定的条件下很容易水解,也很容易重新形成。
在ATP与ADP的转化中,ATP的第____个高能磷酸键位于末端,能很快地水解断裂,释放能量,同样,在提供能量的条件下,也容易加上第_____个磷酸使ADP又转化为ATP,转化式可表示为 ,其中ATP的水解酶与合成酶 同一种酶。ATP在细胞内的含量是_____的。ATP在细胞内的转化是十分迅速的。细胞内ATP的含量总是处在___________之中,对于构成生物内部稳定的供能环境,具有重要意义。
3、ATP的形成途径
对于动物和人来说,ADP转化成ATP时所需要的能量,来自_________________,对于绿色植物来说,ADP转化成ATP时所需要的能量,来自__________和__________。构成生物体的活细胞,内部时刻进行着ATP与ADP的相互转化,同时也就伴随有能量的 _和 。故把ATP比喻成细胞内流通着的“ ”。
【课堂作业】
一、ATP:
1.高等植物体内产生ATP的生理过程有
A.呼吸作用、渗透作用 B.呼吸作用、蒸腾作用
C.光合作用、主动运输 D.光合作用、呼吸作用
2.生物体内既能贮存能量,又能为生命活动直接提供能量的物质是
A.葡萄糖 B.糖原 C.三磷酸腺苷 D.脂肪
3、下列生理过程中,不需要消耗ATP的是
A、核糖体上合成血红蛋白 B、在肺泡表面进行气体交换
C、小肠吸收氨基酸 D、神经冲动在中枢传导
4.(多选)细胞内要消耗ATP的生理过程有
A 丙酮酸在线粒体内氧化分解 B 蛋白质合成
C 质壁分离及其复原 D 动作电位恢复为静息电位
5.下列叙述中正确的是
A ATP分子聚集能量和释放能量过程中都与磷酸分子有关
B 在生态系统中能量往往伴随着物质而循环利用
C 在光合作用中光能以它原来的形式储存于糖类中
D 叶绿体既进行光合作用又进行呼吸作用
6.下图纵轴为酶反应速度,横轴为底物浓度,其中正确表示酶量增加1倍时,底物浓度和反应速度关系的是 ( )
7.ATP转化为 ADP 可表示如下:式中X代表
A.H2O B.[H] C.P D.Pi
8、下列过程能使ADP含量增加的是( )
A.消化道内蛋白质的消化 B.线粒体内的[H]与02结合
C.叶绿体中的叶绿素a失去电子 D.细胞分裂时纺锤丝的收缩
9、下列生命现象中不伴有ATP消耗的是
A.神经冲动的传导 B.含羞草受到刺激小叶合拢
C.葡萄糖在小肠中被吸收 D.根尖生长点细胞有丝分裂
10.(6分)ATP是生物体内的高能化合物。人和动物的生命活动所需要的ATP主要通过________________作用释放的能量来合成。植物体内ADP转化成ATP所需要的能量主要来自________________作用和________________作用。ATP中________________水解,释放能量用于生命活动。
二、酶:
1.血液凝固是一系列酶促反应过程,采集到的血液在体外下列哪一种温度条件下凝固最快
A.0℃ B.15℃ C.35℃ D.25℃
2.酶是活细胞产生的。下列关于酶的论述错误的是
A.有些酶是核酸 B.酶的数量因参与化学反应而减少
C.酶的活性与pH有关 D.酶的催化效率很高
3.催化脂肪酸水解的酶是
A 肽酶 B 蛋白酶 C 脂肪酸 D 淀粉酶
4.常温常压下,要使过氧化氢溶液迅速放出大量的氧气,应投入
A 新鲜猪肝 B 煮熟猪肝 C 冰冻猪肝 D 生锈铁钉
5.下列物质在生物体内的转化过程中需要ATP的是 ( )
A.葡萄糖→乙醇+二氧化碳 B.葡萄糖→乳酸
C.二氧化碳+水→葡萄糖 D.蛋白质→氨基酸
6、在适宜的条件下,用含有过氧化氢酶的鲜猪肝研磨液催化过氧化氢分解,比用FeCl3溶液催化过氧化氢分解的速度快得多,这说明与无机催化剂相比,酶具有的特性是
A.专一性 B.多样性 C.高效性 D.适应性
7.右图为4种不同的酶(分别以a、b、c、d表示)在不同温度下酶活性变化的曲线。在37℃时酶活性最高的是
A.a B.b C.c D.d
7.将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内,调整pH至2.0,保存于37℃的水浴锅内。过一段时间后,容器内剩余的物质是
A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水
B.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水
C.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水
D.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水
8.右图表示某种动物消化酶的催化反应速度与温度之间关系的曲线是
A.① B.② C.③ D.④
9.(8分)为验证pH值对唾液淀粉酶活性的影响,实验如下:
(1)操作步骤:
①在1-5号试管中分别加入0.5%的淀粉液2mL
②加完淀粉液后,向各试管中加入相应的缓冲液3.00L,使各试管中反应液的pH依次稳定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00。
③分别向1-5号试管中加入0.5%唾液1mL,然后进行37℃恒温水浴。
④反应过程中,每隔1min从第3号试管中取出一滴反应液,滴在比色板上,加一滴碘液显色,待呈橙黄色时,立即取出5支试管,加碘液显色并比色,记录结果。
(2)结果见下表:
试管编号处理 1 2 3 4 5
PH 5.00 6.20 6.80 7.40 8.00
结果(颜色*) + + + 橙黄色 + + +
*“+',表示蓝色程度。
请回答:
(1)实验过程为什么要选择37℃恒温

(2)3号试管加碘液后出现橙黄色,说明什么

(3)如果反应速度过快,应当对唾液做怎样的调整

(4)该实验得出的结论是什么

10、(6分)下列A、B、C三图依次表示酶浓度一定时,反应速度和反应物浓度、温度、pH值的关系。请据图回答下列问题:
(1)图A中,反应物达到某一浓度时,反应速度不再上升,其原因是 。
(2)图B中,a点所对应的温度称 。
(3)图B中,a点到b点曲线急剧下降,其原因是 。
(4)将装有酶与反应物的甲、乙现两试管分别放入12℃和75℃水浴锅中,20分钟后取出转入37℃的水浴锅中保温,两试管内反应分别应为甲 ,乙 。
(5)图C表示了 催化反应的速率变化曲线。
A、唾液淀粉酶 B、胃蛋白酶 C、胰蛋白酶 D、植物淀粉酶
11.(9分)用蛋清制备一定量的混浊液,然后用其进行下列实验。实验处理和结果如下表所示。根据实验结果回答:
实验一 单位:mL
处理 试管号
1 2 3 4
水 2 0 0 0
蛋清混浊液 0 2 2 2
A酶溶液 1 1 1 0
煮沸后冷却的A酶溶液 0 0 0 1
稀盐酸溶液 0.5 0.5 0 0.5
碳酸钠溶液 0 0 0.5 0
37℃水浴30min
结果 无变化 液体变清 无变化 无变化
实验二 单位:mL
处理 试管号
5 6 7 8
水 2 0 0 0
蛋清混浊液 0 2 2 2
B酶溶液 1 1 1 0
煮沸后冷却的B酶溶液 0 0 0 1
碳酸钠溶液 0.5 0.5 0 0.5
稀盐酸溶液 0 0 0.5 0
37℃水浴30min
结果 无变化 液体变清 无变化 无变化
(1)A酶发挥作用所需要的pH环境为____________;B酶发挥作用的pH环境为____________。
(2)第4管和第8管液体不发生变化的原因是________________________。
(3)如果第2管反映的是胃内的消化过程,那么A酶是____________,蛋清的分解产物主要是____________。
(4)如果第6管代表小肠内消化过程,且B酶由多种消化酶组成,其消化产物能否被吸收 为什么 ________________________。
12.(8分)现有一种由人工膜制成的袋,为检测淀粉和碘能否透过该膜,现提供试剂和用品如下:铁架台、烧杯和人工膜袋各一个,1%的淀粉溶液、稀碘溶液和细棉线。
(1)请用上述试剂和用品,设计一个实验装置,探究淀粉溶液中的淀粉和碘溶液中的碘能否通过该膜。请用示意图表示(加图注)。
(2)实验结果预测及分析:




13、(7分)胰蛋白酶作用于一定量的某种物质(底物),温度保持,pH保持在最适值,生成物量与反应时间关系如下图,请回答下列问题:
(1)该酶作用的底物是______________。
(2)在140分钟后,曲线变成水平,这是因为________________________________________________。
(3)若增加胰蛋白酶浓度,其他条件不变,请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。
(4)若胰蛋白酶浓度和其他条件不变,反应液pH值由2逐渐升高到10,则酶催化反应的速度将___________________________________,原因是______________________________________________________________。
下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是
14、.(10分)为了研究酶的有关特性,取两支洁净的试管并编号为A、B,各注入2mL体积分数3%的H2O2溶液;再向A管滴人2滴3.5%FeCI3溶掖,向B管满人2滴质量分数20%的肝脏研磨液;堵住管口,轻轻振蔼;用点燃但无火焰的卫生香检验;观察并记录结果。
(1)本实验的主要目的是探索
(2)如果两支试管的现象均不明显,从实验材料分析,原因可能是 。
(3)过氧化物酶也能催化H2O2的分解,产生的[O]能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成橙红色沉淀。为了鉴定马铃薯块茎是否含有过氧化物酶,设计了如下实验。
参照上图所给信息,回答下列问题。
①3号试管内加入的物质是 。
②设计2号试管作为对照的具体目的是 。
③如果2号试管未产生颜色反应,则出现橙红色沉淀的是第 号试管。
15、(11分)
荔枝是著名的岭南佳果.其果皮中存在多酚氧比酶,多酚氧比酶能够氧化果皮中的一些无色物质,形成褐色物质。这是引起采后荔枝果皮褐变的原因之一.褐变的发生严重影响了荔枝的深鲜效果:果皮褐变面积百分率.常作为荔枝保鲜效果的指标,在不考虑其它因素影响褐变的前提下,利用上述现象.以荔枝果皮褐变面积百分率为多酚氧化酶活性的指标,某同学设计了一个实验,旨在探究温度对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响。
(1)请补充下列实验设计中空缺的内容:
①设计温度梯度:5℃、lO℃、15℃、20℃、25℃、30℃
②确定测量指标:荔枝果皮褐变面积百分率;
③选择同一品种、 和成熟度一致且无机械损伤的新鲜荔枝果实,将其分成 组,每组数量 ,装入保鲜袋并作好标签后.分别放入相应温度的恒温箱中;
④经过5天后,取出荔枝果实.测定并记录褐变面积.
(2)请据右图分析实验结果:____________________________
(3)请结合上述实验结果,指出对荔枝具有较好保鲜效果所需的温度范围。
(4)削皮后的苹果和马铃薯容易发生褐变,请据此分析要选择无机械损伤的荔枝果实为实验材料的原因=_________
(5)在完全无氧条件下,多酚氧化酶将无法催化上述的褐变反应过程。如果在此条件下.荔枝果皮不会发生褐变,可否在此条件下贮藏荔枝 为什么 _______________________________________________________________
(6)除上述温度、氧和机械损伤以外.还有哪些因素影响果蔬保鲜效果,请提出两种相应的保鲜措施。
答案
1-9 D/C/B/BD/A/B/D/D/B
10答案: 呼吸 光合 呼吸 高能磷酸键
1-10 C/B/B/A/C/C/D/A/B/9.(8分)
(1)在该实验中,只有在恒温的条件下,才能排除温度因素对结果的干扰(1 分),37℃是唾液淀粉酶起作用的适宜温度(2分)。 (2)淀粉已完全分解(1分)。(3)提高唾液的稀释倍数(1分)。(4)唾液淀粉酶的最适pH值6.8(2分),高于或低于此pH时,酶活性逐渐降低(1分)。
10、(1)受反应液中的酶浓度的限制(写酶不足也给分)
(2)酶反应的最适温度(3)温度升高使酶活性下降
(4)速度加快 无催化反应(5)C
11答案:(9分)(1)酸性碱性(2)高温煮沸使A酶及B酶均失去活性(或答酶失去活性)(3)胃蛋白酶多肽(4)能吸收蛋清已被分解成氨基酸
12答案:(8分)(1)见右图
(2)实验结果预测及分析:一段时间后,
①袋内外液体均不变蓝,表明淀粉和碘均不能通过;
②袋内外液体均变蓝,表明淀粉和碘均能通过;
③袋内液体变蓝,袋外液体不变蓝,表明碘能通过,淀粉不能通过;
④袋外液体变蓝,袋内液体不变蓝,表明碘不能通过,淀粉能通过。
(注:结果预测应与实验设计一致)
13答案:(7分)(1)蛋白质 (2)底物量一定,底物已被消耗尽 (3)见右图 (4)不变 在pH2时酶已经失活
14、(10分) (1)酶的高效性(过氧化氢酶和Fe”催化效率的高低) (2)H2O,溶液放置时间过长而分解· (3)2m1焦性没食子酸溶液,2淌H2O2溶液,2mL马铃薯块茎提取液 ②排除马铃薯块茎提取液中的其他物质对实验结果的影响 ③3
15、(11分)
(1)大小,6,相等;
(2)分析:在5~30℃范围内,荔枝果皮褐变面积百分率随温度升高而增加,表明果皮内多酚氧化酶活性随温度的升高而增强。
(3)0~15℃。
(4)机械损伤的荔枝易发生褐变,从而影响实验结果的准确性。
(5)不可以。因为在完全无氧条件下,果实的有氧呼吸停止,但无氧呼吸明显加强,造成酒精的大量积累,从而对细胞造成毒害,引起果实腐烂。
(6)①控制水分如采用薄膜包装或表面喷涂果蜡等;
②防止微生物感染如采后对果蔬进行杀菌处理。
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
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