资源简介
(共14张PPT)
微专题1
与酶有关的曲线分析
题型 探究pH、温度对酶活性的影响
材料1 如图1表示在25 ℃、pH=7的条件下,向2 mL的H2O2溶液中加入两滴肝脏研磨液,H2O2分解产生O2的量随时间的变化。
材料2 为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A组(20 ℃)、B组(40 ℃)和C组(60 ℃),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图2。
(1)以Fe3+替代肝脏研磨液,图1中的a、b如何变化?
提示:a值不变,b值会增大。
(2)温度为37 ℃时,图1中的b值如何变化?
提示:b值减小。
(3)图2中在时间t1之前,若A组温度提高10 ℃,则A组酶催
化反应的速度会如何变化?
提示:加快。
(4)图2中如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,C组产物总量如何变化?并说明理由。
提示:不变,60 ℃条件下,t2时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量也不会增加。
1.酶高效性的曲线
2.酶专一性的曲线
3.影响酶活性因素的相关曲线
(1)温度和pH
(2)温度和pH共同作用对酶活性的影响
①甲图:反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度。
②乙图:反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适pH。
4.底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线
①甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率先随底物浓度的增加而增大,当底物达到一定浓度后,受酶数量的限制,酶促反应速率不再加快。
②乙图:在底物足量、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
例1 (2024·哈尔滨六中检测)如图表示在最适温度下,某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。下列有关叙述正确的是( )
C
A.适当提高反应温度,B点向右上方移动
B.在B点适当增加酶浓度,反应速率不变
C.在A点提高反应物浓度,反应速率加快
D.在C点提高反应物浓度,产物不再增加
解析:在最适温度下酶的活性最高,温度偏高或偏低,酶的活性都会明显降低,即B点会向下方移动,A错误;
在B点增加酶的浓度,反应速率加快,B错误;
从题图看出,在C点提高反应物浓度,反应速率不再加快,但产物的量还会增加,D错误。
例2 如图所示为影响酶促反应的温度、pH和底物浓度与反应速率关系的曲线图,下列相关叙述正确的是( )
A.乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pH
B.乙曲线中,D点与F点酶的空间结构都被破坏且不能恢复
C.E点、H点酶促反应速率最大的原因是酶能提供的活化能最大
D.在A点适当提高温度或适当增加酶的浓度,反应速率都将增大
A
解析:低温酶的活性很低,但是酶并不失活,酶活性不为0,高温使酶的空间结构发生改变,酶失活,酶活性为0,过酸和过碱都会使酶的空间结构发生改变,酶失活,酶活性为0,故图中乙曲线是温度对酶活性的影响,丙曲线是pH值对酶活性的影响,A正确;
乙曲线是温度对酶活性的影响,D点是低温条件,酶的活性很低,但是酶的空间结构并不被破坏,温度恢复,酶的活性即恢复;F点是高温条件,高温使酶的空间结构发生改变,即使温度恢复酶的空间结构也不能恢复,B错误;
酶作用的机理是降低化学反应的活化能,不能提供活化能。E点、H点酶促反应速率最大的原因是酶降低活化能的能力最大,C错误;
甲曲线表示底物浓度与反应速率的关系,A点的限制因素是底物浓度,在A点适当提高温度或适当增加酶的浓度,反应速率不一定增大,D错误。
A.乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pH
B.乙曲线中,D点与F点酶的空间结构都被破坏且不能恢复
C.E点、H点酶促反应速率最大的原因是酶能提供的活化能最大
D.在A点适当提高温度或适当增加酶的浓度,反应速率都将增大
例3 (2024·连云港期中)甲、乙两图是温度、pH对酶活性影响的数学模型。下列有关说法错误的是( )
D
A.甲、乙两图中B点对应的温度和pH分别是酶的最适温度和最适pH
B.甲、乙两图中A点对应的温度或pH对酶活性的影响不相同
C.甲、乙两图中C点对应的温度或pH对酶活性的影响相同
D.保存酶制品最好选择两图中B点对应的温度和pH
解析:由题图可知,甲、乙两图中B点对应的温度和pH分别是酶的最适温度和最适pH,A正确;
甲图中A点,低温抑制酶的活性,但不破坏酶的空间结构,乙图中A点过酸条件下,酶的空间结构被破坏,酶失活,B正确;
甲、乙两图中C点对应的温度或pH对酶活性的影响相同,即高温、过碱条件使酶的空间结构被破坏,酶失活,C正确;
保存酶制品最好选择低温和最适pH条件,D错误。
A.甲、乙两图中B点对应的温度和pH分别是酶的最适温度和最适pH
B.甲、乙两图中A点对应的温度或pH对酶活性的影响不相同
C.甲、乙两图中C点对应的温度或pH对酶活性的影响相同
D.保存酶制品最好选择两图中B点对应的温度和pH与酶有关的曲线分析
题型 探究pH、温度对酶活性的影响
材料1 如图1表示在25 ℃、pH=7的条件下,向2 mL的H2O2溶液中加入两滴肝脏研磨液,H2O2分解产生O2的量随时间的变化。
材料2 为了研究温度对某种酶活性的影响,设
置三个实验组:A组(20 ℃)、B组(40 ℃)和C组(60 ℃),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图2。
(1)以Fe3+替代肝脏研磨液,图1中的a、b如何变化?
(2)温度为37 ℃时,图1中的b值如何变化?
(3)图2中在时间t1之前,若A组温度提高10 ℃,则A组酶催化反应的速度会如何变化?
(4)图2中如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,C组产物总量如何变化?并说明理由。
1.酶高效性的曲线
2.酶专一性的曲线
3.影响酶活性因素的相关曲线
(1)温度和pH
(2)温度和pH共同作用对酶活性的影响
甲图:反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度。
②乙图:反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适pH。
4.底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线
①甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率先随底物浓度的增加而增大,当底物达到一定浓度后,受酶数量的限制,酶促反应速率不再加快。
②乙图:在底物足量、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
例1 (2024·哈尔滨六中检测)如图表示在最适温度下,某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。下列有关叙述正确的是( )
A.适当提高反应温度,B点向右上方移动
B.在B点适当增加酶浓度,反应速率不变
C.在A点提高反应物浓度,反应速率加快
D.在C点提高反应物浓度,产物不再增加
例2 如图所示为影响酶促反应的温度、pH和底物浓度与反应速率关系的曲线图,下列相关叙述正确的是( )
A.乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pH
B.乙曲线中,D点与F点酶的空间结构都被破坏且不能恢复
C.E点、H点酶促反应速率最大的原因是酶能提供的活化能最大
D.在A点适当提高温度或适当增加酶的浓度,反应速率都将增大
例3 (2024·连云港期中)甲、乙两图是温度、pH对酶活性影响的数学模型。下列有关说法错误的是( )
A.甲、乙两图中B点对应的温度和pH分别是酶的最适温度和最适pH
B.甲、乙两图中A点对应的温度或pH对酶活性的影响不相同
C.甲、乙两图中C点对应的温度或pH对酶活性的影响相同
D.保存酶制品最好选择两图中B点对应的温度和pH
微专题1 与酶有关的曲线分析
题型
(1)提示:a值不变,b值会增大。
(2)提示:b值减小。
(3)提示:加快。
(4)提示:不变,60 ℃条件下,t2时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量也不会增加。
例1 C [在最适温度下酶的活性最高,温度偏高或偏低,酶的活性都会明显降低,即B点会向下方移动,A错误;在B点增加酶的浓度,反应速率加快,B错误;从题图看出,在C点提高反应物浓度,反应速率不再加快,但产物的量还会增加,D错误。]
例2 A [低温酶的活性很低,但是酶并不失活,酶活性不为0,高温使酶的空间结构发生改变,酶失活,酶活性为0,过酸和过碱都会使酶的空间结构发生改变,酶失活,酶活性为0,故图中乙曲线是温度对酶活性的影响,丙曲线是pH值对酶活性的影响,A正确;乙曲线是温度对酶活性的影响,D点是低温条件,酶的活性很低,但是酶的空间结构并不被破坏,温度恢复,酶的活性即恢复;F点是高温条件,高温使酶的空间结构发生改变,即使温度恢复酶的空间结构也不能恢复,B错误;酶作用的机理是降低化学反应的活化能,不能提供活化能。E点、H点酶促反应速率最大的原因是酶降低活化能的能力最大,C错误;甲曲线表示底物浓度与反应速率的关系,A点的限制因素是底物浓度,在A点适当提高温度或适当增加酶的浓度,反应速率不一定增大,D错误。]
例3 D [由题图可知,甲、乙两图中B点对应的温度和pH分别是酶的最适温度和最适pH,A正确;甲图中A点,低温抑制酶的活性,但不破坏酶的空间结构,乙图中A点过酸条件下,酶的空间结构被破坏,酶失活,B正确;甲、乙两图中C点对应的温度或pH对酶活性的影响相同,即高温、过碱条件使酶的空间结构被破坏,酶失活,C正确;保存酶制品最好选择低温和最适pH条件,D错误。]
第2节 细胞的能量“货币”ATP
一、
自主梳理
1.(1)腺苷三磷酸 (2)A—P~P~P (3)腺苷 磷酸基团 特殊的化学键
2.(1)末端磷酸基团 较高的转移势能 (2)30.54 高能磷酸化合物
3.直接能源物质
微思考
提示:腺嘌呤核糖核苷酸。
辨正误
(1)× 提示:ATP是直接能源物质,糖类是主要的能源物质。
(2)× 提示:ATP由1个腺苷和3个磷酸基团构成。
(3)× 提示:ATP含有2个特殊的化学键
合作探究
(1)提示:C、H、O、N、P。
(2)提示:不同。ATP中的“A”指的是腺苷,包括腺嘌呤和核糖;“T”即tri,含义是三。DNA中的“A”只是指腺嘌呤;“T”是指胸腺嘧啶。
(3)提示:腺嘌呤、核糖、磷酸。
(4)提示:如果β和γ位的磷酸基团都从ATP脱离,形成的物质为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一。
(5)提示:由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,使得这种化学键不稳定,末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势,也就是具有较高的转移势能。当ATP在酶的作用下水解时,脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合,从而使能量发生转移。
学以致用
1.B [①处应为腺嘌呤(A),A正确;ATP中的五碳糖为核糖,因此②处就是—OH,B错误;③处应为氧原子(O),C正确;ATP分子中,磷酸基团之间的化学键为特殊的化学键,即④处应为特殊的化学键(~),D正确。]
2.B [ATP分子的结构简式为A—P~P~P,其中的A代表腺苷,由核糖和腺嘌呤组成,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键,T表示三个(磷酸基团),可见,ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素,A、D错误,B正确;1 mol ATP水解,释放出30.54 kJ的能量来自远离腺苷的那个特殊化学键的断裂,C错误。]
二、
自主梳理
1.末端磷酸基团 Pi ATP ADP 能量 光能 呼吸作用 呼吸作用 动态平衡 生物界的统一性
2.(1)吸能 (2)酶 载体蛋白 结构 (3)①ATP水解 ②ATP的合成 ③ATP分子
辨正误
(1)× 提示:ATP不能大量储存。
(2)× 提示:ATP水解时,远离腺苷的特殊的化学键断裂,生成ADP和Pi。
(3)× 提示:还有GTP、CTP等。
(4)× 提示:吸能反应伴随着ATP的水解,放能反应伴随着ATP的合成。
(5)× 提示:载体蛋白磷酸化伴随着空间结构的变化。
合作探究
(1)提示:ATP中末端磷酸基团容易水解和重新生成。
(2)提示:ATP与ADP在细胞内的相互转化是十分迅速的,且物质可以重复利用,因此,能满足生物体对能量的需要。
(3)①光合作用和呼吸作用 ②呼吸作用
(4)提示:ATPADP+Pi+能量
(5)提示:①②③④⑤
学以致用
3.B [过程①②均需要酶的催化,A错误;过程②是ATP水解,即末端磷酸基团离开ATP的反应,B正确;过程①所需能量来源可以是光能或化学能,C错误;过程②释放的能量可用于各项生命活动,但不能用于合成ATP,D错误。]
4.B [根据题意,在肌肉上滴加葡萄糖溶液,肌肉不收缩,说明葡萄糖不能直接提供能量;在同一块肌肉上滴加ATP溶液,肌肉很快就发生了明显的收缩,说明ATP是细胞可直接利用的能源物质。]
随堂检测
1.B [ATP分子的结构式可以简写成A—P~P~P。]
2.C [题图中“A”表示腺嘌呤,A正确;b、c即“~”,表示特殊的化学键,B正确;ATP水解时c键更容易断裂,C错误;a为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一,D正确。]
3.C [ATP分子中的五碳糖是核糖,A错误;①需要的酶是ATP水解酶,②需要的酶是ATP合成酶,B错误;ATP和ADP在活细胞内时刻不停地发生相互转化,从而保证细胞对ATP的大量需求,C正确;人体肌细胞中储存着少量的ATP,D错误。]
4.D [GTP的结构简式为G—P~P~P,“~”代表特殊的化学键,ATP和GTP中均含有2个“~”,A、B正确;GTP中的G代表鸟苷,由碱基(鸟嘌呤)和五碳糖(核糖)组成,C正确;GMP为鸟苷一磷酸,是RNA的基本组成单位之一,D错误。]
5.C [酶的催化作用不一定需要ATP供能,如消化酶的催化作用,A错误;ATP中含有核糖,在细胞中脱去两个磷酸基团后可为RNA的合成提供原料,B错误;人体成熟红细胞中没有线粒体,通过无氧呼吸供能,ATP的产生速率与氧气浓度无关,在有氧、无氧条件下大致相等,C正确;放能反应一般与ATP合成的反应相联系,D错误。]
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