酶和ATP知識點

1、考點1酶的本質(zhì)酶本質(zhì)的探索過程巴斯德之前：發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)巴斯德法國1857年提出：只有參爭論活酵母細(xì)胞與才能進行發(fā)酵李比希德國認(rèn)為二酵位細(xì)胞死亡裂解后由酵母細(xì)胞中的引起發(fā)酵某種物質(zhì)畢希納（德國）：獲得含有酶的提取液，但提取液中還含有許多其他物質(zhì)，無法直接對酶進行鑒定薩姆納（美國）：1926年用丙酮作溶劑提取出了刀豆種子中的月尿酶，并證明了月尿酶是蛋白質(zhì)切赫和奧特曼（美國）：20世紀(jì)80年代，發(fā)現(xiàn)RNAfe具有催化功能酶的本質(zhì)：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA1.酶的本質(zhì)及生理功能化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核甘

2、酸合成場所核糖體細(xì)胞核（真核細(xì)胞）來源一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶作用場所細(xì)胞內(nèi)、外或生物體外均可生理功能生物催化作用作用原理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能2.酶化學(xué)本質(zhì)的實驗驗證(1)證明某種酶是蛋白質(zhì)對照組：已知蛋白液+雙縮月尿試劑一-出現(xiàn)紫色反應(yīng)。實驗組：待測酶液+雙縮月尿試劑一-是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)。拓展：證明酶是蛋白質(zhì)的其他證據(jù)酶經(jīng)酸、堿水解后的最終產(chǎn)物是氨基酸。酶是具有一定空間結(jié)構(gòu)的生物大分子，凡是能使蛋白質(zhì)變性的因素都可使酶變性失活。酶和蛋白質(zhì)一樣，具有不能通過半透膜的膠體性酶也有蛋白質(zhì)所具有的化學(xué)呈色反應(yīng)。與蛋白質(zhì)的分子相對量相似、結(jié)構(gòu)相似。在物理、化學(xué)因素的作用下，也可變性沉淀。(2)證明某

3、種酶是RNA對照組：已知RNA容液+叱羅紅染液-出現(xiàn)紅色。實驗組：待測酶液+叱羅紅染液一-是否呈現(xiàn)紅色。拓展：證明酶是RNA勺其他證據(jù)將某種酶液用核糖核酸酶處理，根據(jù)酶液是否被水解予以判斷。應(yīng)用指南酶與激素的比較酶激素來源活細(xì)胞產(chǎn)生專門的內(nèi)分泌腺或特定部位細(xì)胞產(chǎn)生化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA固醇類、多肽、蛋白質(zhì)、氨基酸、脂質(zhì)等生物功能催化作用調(diào)節(jié)作用共性在生物體內(nèi)均屬高效能物質(zhì)，即含量少、作用大、生物代謝不可缺少考點2酶催化作用的特點與相關(guān)曲線1.酶與無機催化劑相比的共性與特性(1)酶與無機催化劑的共性可降低分子的活化能，使化學(xué)反應(yīng)更易進行。改變化學(xué)反應(yīng)速度，本身不被消耗。只能催化熱

4、力學(xué)允許進行的反應(yīng)。加快化學(xué)反應(yīng)速度，縮短達到平衡時間，但不改變平衡點。酶的作用特性高效性：催化效率很高，使反應(yīng)速度明顯加快。專一性：任何一種酶只作用于一種或幾種相關(guān)的化合物，這就是酶對底物的專一性。反應(yīng)條件的溫和性：酶促反應(yīng)在常溫、常壓、生理pH條件下進行。2,表示酶高效性的曲線(1)催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機催化劑相比，酶的催化效加入旗加入無機催牝劑平衡點.一率更局。5ss酶也未加心粉催化劑時間(2)酶只能縮短達到化學(xué)平衡所需時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點3.表示酶專一性的曲線105 .0 反應(yīng)速率-酶人 ,未加酶(或力臉R W 3 4A反應(yīng)物濃度(1)在A反應(yīng)物中加入酶A,反應(yīng)速率較

5、未加酶時明顯加快，說明酶A催化底物A參加反應(yīng)。(2)在A反應(yīng)物中加入酶B,反應(yīng)速率和未加酶時相同，說明酶B不催化底物A參加反應(yīng)。也促反B藩溫電，反應(yīng)物制余斌r杓對計；4.影響酶活性的曲線(1)甲、乙曲線表明：在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。在最適溫度(pH)時，酶的催化作用最強，高于或低于最適溫度(pH)酶的催化作用都將減弱過酸、過堿、高溫都會使酶失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。(2)從內(nèi)圖可以看出：反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。5.底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響甲酣偲反應(yīng)

6、速率乙(在底物足由青況下)酶促反應(yīng)整(1)甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當(dāng)?shù)孜镞_到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。(2)乙圖：在底物充足，其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比應(yīng)用指南1 .溫度和pH是通過影響酶活性進而影響酶促反應(yīng)速率的。2 .底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸而影響酶促反應(yīng)的速率，并不影響酶的活性。H- C-OP-O- P -O - P -OH除首ZCOH OH OH三個加幅星團C KOH 陸幅三值限幅咨(ATP)考點3ATP-直接能源物質(zhì)1 .結(jié)構(gòu)式及各組分的含義(1)ATP結(jié)構(gòu)式。因磷

7、酸核糖月部感吟CHS腺咽隼核甘腺喋吟核糖核吉酸ADPATP（2）相關(guān)物質(zhì)的關(guān)2 .ATP的再生與利用（2）動物光合作用電能葉綠體ADP+PiADP+Pi一+ ATP /，（C-0）中穩(wěn)定的化學(xué)能有機物 有機物呼吸作用L熱能（散失）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì):、線粒體量呼吸作用=能細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體'量一釋放化學(xué)能 磷顧I酸一 l ADP+Pi紇ATPADP+Pi 熱能（散失）化學(xué)能ADP+Pi腐 Ff AIPATPADP+Pi用于各項生命 活動.轉(zhuǎn)化為.機械能、電能、 光能、化學(xué)能 等3. ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化ATP分子中，遠(yuǎn)離A的那個高能磷酸鍵容易水解和重新生成，這對 于細(xì)胞中能量的捕獲、貯存和

8、釋放非常重要。ATP在細(xì)胞內(nèi)含量并不多，但可迅速轉(zhuǎn)化循環(huán)利用。如下圖所示：轉(zhuǎn)化式：ADaPi+能量ATRATP的合成和水解比較如下:ATP的合成ATP的水解反應(yīng)式AD丹Pi+能量-ATPAT2ADaPi+能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量來源光能（光合作用），化學(xué)能（細(xì)胞呼吸）儲存在局能磷酸鍵中的能量能量去路儲存于形成的高能磷酸鍵中用于各項生命活動反應(yīng)場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體細(xì)胞的需能部位從表上可看出，ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中，反應(yīng)類型、反應(yīng)所需酶以及能量的來源、去路和反應(yīng)場所都不完全相同，因此ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)。但物質(zhì)是可循環(huán)利用的。應(yīng)用指南能源物質(zhì)總結(jié)1

9、.光能是生物體生命活動所需能量的根本來源，植物光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。2 .光能進入生物群落后，是以化學(xué)能的形式儲存于有機物中，以有機物為載體通過食物鏈而流動的。能量流動是物質(zhì)循環(huán)的動力，物質(zhì)是能量的載體。3 .生物不能直接利用有機物中的化學(xué)能，只能利用有機物氧化分解后轉(zhuǎn)移至ATP中的能量。4 .能量一經(jīng)利用，即從生物群落中消失。5 .ATP水解釋放的能量是儲存于高能磷酸鍵中的化學(xué)能，可直接用于各項生命活動（光反應(yīng)階段合成的ATP只用于暗反應(yīng)）；而合成ATP所需能量則主要來自有機物氧化分解釋放的化學(xué)能或光合作用所固定的光能。6,病毒等少數(shù)種類的生物不具有獨立代謝能力，在其生

10、命活動一一增殖中也消耗ATP，但這些ATP則來自于其宿主細(xì)胞?？键c4實驗面面觀：關(guān)于酶催化特點的實驗I.酶的作用原理與高效性實驗1.實驗原理過氧化氫酶2H202或62HAQ3(2)比較H2O在常溫、高溫、過氧化氫酶、Fe3+等條件下氣泡產(chǎn)生的數(shù)量多少或衛(wèi)生香燃燒的劇烈程度，了解過氧化氫酶的作用和意義。實驗設(shè)計及現(xiàn)象分析試實驗過程觀察指標(biāo)實驗結(jié)果管號3%勺過氧化氫(mL)控制變量HQ分解速率(氣泡多少)無火焰的衛(wèi)生香檢測結(jié)果分析12室溫?zé)o無助燃性H2O2自然分解緩慢2290C水浴加熱很少有助燃性加熱能促進HQ分解32滴3.5%FeCl3溶液2滴較多助燃性較強Fe"能催化H2Q分解42滴

11、加20%干臟研磨液2滴很多助燃性更強過氧化氫酶有催化H2Q分解的作用，且效率圖實驗過程中變量及對照分析自變量因變量無關(guān)變量對照組實驗組2號9c水浴加熱3號力口3.5%FeC3溶液4號加20%干臟研磨液HQ分解速度用單位時間內(nèi)產(chǎn)生的氣泡數(shù)目多少表示加入H2Q的量；實驗室的溫度；FeCl3溶液和肝臟研磨液的新鮮程度1號試管2、3、4號試管實驗結(jié)論酶具有催化作用，同無機催化劑一樣都可加快化學(xué)反應(yīng)速率。酶具有高效性，同無機催化劑相比，酶的催化效率更高。應(yīng)用指南1 .基本技術(shù)要求(1)實驗時，必須用新鮮的剛從活體動物體內(nèi)取出的肝臟做實驗材料。因為酶是蛋白質(zhì)，如果取材過早，肝細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫酶等有機物就會

12、在腐生細(xì)菌的作用下分解，使組織中酶的數(shù)量減少且活性降低。(2)實驗使用肝臟的研磨液，可使過氧化氫酶與過氧化氫充分接觸，從而加速過氧化氫的分解。(3)滴加氯化鐵溶液和肝臟研磨液不能合用一支滴管。原因是酶的催化效率具有高效性，少量酶帶入氯化鐵溶液中也會影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致得出錯誤的結(jié)論(4)由于反應(yīng)速率快，實驗時要特別注意觀察比較產(chǎn)生氣泡的多少，冒氣泡時間的長短，衛(wèi)生香的燃燒情況。(5)H2。具有一定的腐蝕性，使用時不要讓其接觸皮膚。2 .拓展實驗的第3、4號試管的對比，可以說明酶的催化作用具有高效性，酶的作用的高效性還可用以下實驗說明：制備唾液。漱口后制備較純凈的唾液。將制備的唾液進行稀釋

13、后倒入試管。將唾液依次稀釋10倍、100倍、1000倍、10000倍等向經(jīng)稀釋的唾液中分別加入等量的淀粉糊，37c水浴加熱30min。定時檢測樣液的變化。每隔5min取樣用碘液檢測，觀察顏色變化。n.證明酶的專一性實驗1 .實驗原理【淀粉非還原性糖"麥芽糖i酷'蔗糖非還原性糖一/葡萄糖+果糖i還原性糖+斐林試劑一-磚紅色c&oJ。(2)用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后，再用斐林試劑鑒定，根據(jù)是否有磚紅色沉淀來判定淀粉酶是否對二者都有催化作用，從而探索酶的專一性。2 .實驗流程廳P項目試管號121注入可溶性淀粉溶液2mL/2注入蔗糖溶液/2mL3注入新鮮的淀粉酶溶液2mL振

14、揚2mL振揚460c熱水保溫5min5min5加斐林試劑2mL振揚2mL振揚6將試管下半部放入熱水中加熱2min2min7觀察實驗結(jié)果有傳紅色沉淀尤傳紅色沉淀結(jié)論淀粉酶只能催化淀粉的水解，不能催化蔗糖的水解應(yīng)用指南基本技術(shù)要求(1)保證蔗糖的純度和新鮮程度是做好實驗的關(guān)鍵。如果蔗糖中混有少量的葡萄糖或果糖或蔗糖放置久了受細(xì)菌作用部分分解成單糖，則與斐林試劑共熱時能生成磚紅色沉淀，而得不到正確的實驗結(jié)論。為了確保實驗的成功，實驗之前應(yīng)先檢驗一下蔗糖的純度。(2)在實驗中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%勺蔗糖溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配(以免被細(xì)菌污染變質(zhì))，取唾液時一定要用清水漱口，以免食物殘渣進入唾液中。(3)制備的可溶性

15、淀粉溶液，一定要完全冷卻后才能使用，因為溫度過高會使酶活性降低，甚至失去催化能力。證明酶的專一性實驗中，既可以用不同的底物作自變量，也可以用不同的酶作自變量(底物相同)：一結(jié)果1酶1一底一結(jié)果111一結(jié)果2一酶2一的一結(jié)果2注意：實驗中所用酶的來源不同，則所需最適溫度也不同。若淀粉酶為市售的a-淀粉酶,其最適溫度為5075C;若淀粉酶來自人體或生物組織，則最適溫度為37c左右。m.探究影響酶活性的條件1 .實驗原理波再回坐!木h弋齊11詫粉金才柚和葡萄對奇”上匹，山?；?色沆碇1I,訕L打乞）|I他也打盟）工砥Q：色缸作物MSJiwJ點蟹展色W合物2 .實驗流程（1）溫度對酶活性的影響在舁廳P

16、實驗操作內(nèi)容試管1試管2試管31加等量可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL2控制/、同溫度條件60c熱水（5分鐘）沸水（5分鐘）冰塊（5分鐘）3加等量新鮮淀粉酶溶液1mL（5分鐘）1mL（5分鐘）1mL（5分鐘）4加等量碘液1滴1滴1滴5觀察實驗現(xiàn)象不出現(xiàn)藍(lán)色（呈現(xiàn)碘液顏色）藍(lán)色藍(lán)色【特別提醒】（1）本實驗不宜選用過氧化氫酶催化H2O好解，因為過氧化氫酶催化的底物是過氧化氫。在加熱的條件下分解也會加快。（2）本實驗不宜選用斐林試劑鑒定，溫度是干擾條件（3）本實驗中第、步一定不能顛倒順序，否則會使實驗失敗，即先控制條件再混合(2)pH對酶活性的影響在舁廳P實驗操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量的新

17、鮮淀粉酶溶液1mL1mL1mL2注入等量的不同pH的溶液1mL蒸儲水1mLNaOH1mLHCl3注入等量的可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL4放60c熱水中相等時間5分鐘5分鐘5分鐘5加等量斐林試劑并搖勻2mL2mL2mL6水浴加熱2分鐘2分鐘2分鐘7觀察實驗現(xiàn)象出現(xiàn)磚紅色沉淀無變化無變化【特別提醒】(1)實驗程序中2、3步一定不能顛倒，否則實驗失敗。(2)注意實驗步驟的順序：必須先將酶置于不同環(huán)境條件下(不同pH或不同溫度)，然后再加入反應(yīng)物。(3)注意選擇檢驗實驗結(jié)果的試劑3 .實驗結(jié)論酶的活性需要適宜的溫度和pH,高溫、低溫以及過酸、過堿都將影響酶的活性。_應(yīng)用指南基本技術(shù)要求(1)在探索

18、溫度與酶活性實驗中，操作2與操作3一定不能顛倒順序。(2)在探索pH與酶活性實驗中，操作2與操作3順序不能顛倒。實驗面面觀：單一變量原則1 .變量：或稱因子，是指實驗過程中所被操作的特定因素或條件，按性質(zhì)不同，通?？煞譃閮深悾海?）自變量與因變量自變量，指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件；因變量，指實驗中由于自變量而引起的變化和結(jié)果。通常，自變量是原因，因變量是結(jié)果，二者具有因果關(guān)系。實驗的目的在于獲得和解釋這種前因后果。（2）無關(guān)變量與額外變量無關(guān)變量，指實驗中除自變量以外，可能還會存在一些可變因素，對實驗結(jié)果造成影響，這些變量稱為無關(guān)變量。額外變量，也稱干擾變量，指實驗中由于無關(guān)變量所引起

19、的變化和結(jié)果。顯然，額外變量會對因變量有干擾作用。實驗的關(guān)鍵之一在于控制無關(guān)變量或減少額外變量，以減少誤差。2 .單一變量原則在實驗設(shè)計中僅僅改變實驗中的某一項變量，其它因子不變，在此條件下，觀察、研究該變量對實驗材料和實驗結(jié)果的影響。除了整個實驗過程中欲處理的實驗因素外，其他實驗條件要做到前后一致。教材中相關(guān)實驗的變量實驗自變量因變量無關(guān)變量比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率催化劑的種類（過氧化氫酶、Fe3）催化效率的高低（以點燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的猛烈程度表小或以氣泡產(chǎn)生速度表示）試管等用具的潔凈度、環(huán)境溫度、相同材料的量、各種試劑的量、反應(yīng)時間等探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用底物的種

20、類（淀粉、蔗糖）淀粉酶將淀粉水解（處理后加斐林試劑，加熱出現(xiàn)磚紅色沉淀）,但不能水解蔗糖（處理后加斐林試劑并加熱，無椅紅色沉淀出現(xiàn)）淀粉匕蔗糖溶液的量、水浴的溫度與處理時間、斐林試劑的使用量與加熱時間、操作程序等植物向性運動的實驗設(shè)計和觀察是否黑暗、單側(cè)光照、均勻光照改變幼苗空間位置以接受重力影響幼苗彎曲狀況根的彎曲方向幼苗的種類、生長狀況、環(huán)境溫度、培養(yǎng)條件、處理的部位及裝置的合理性等萌發(fā)種子的種類、萌發(fā)狀況、環(huán)境溫度及培養(yǎng)條件等觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原外界溶液的濃度（即高滲及低滲溶液）質(zhì)壁分離（液泡失水縮小、顏色變深、原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離）；質(zhì)壁分離復(fù)原（液泡恢復(fù)原狀、顏色變淺、原生質(zhì)層恢復(fù)原狀）溶液的種類及濃度；分離與復(fù)原現(xiàn)象的觀察；裝片的潔凈度及臨時裝片的制作；材料的選擇等溫度對酶活性的影響溫度（60C熱水、沸水、冰塊）加碘液后溶液顏色的變化試管的潔凈度、淀粉溶液的量、/、同溫度的處理時間長短、操作程序