專題4酶與ATP

1、專題4酶與ATP考點1:酶一、酶在細胞代謝中的作用1、細胞代謝：細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，是細胞生命活動的基礎(chǔ)。2、酶的作用：通過“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗,可以說明酶在細胞代謝中具有催化作用,同時證明，與無機催化劑相比，酶具有高效性的特性。3、酶的作用機理：(1) 、活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。(2) 、催化劑的作用：降低反應的活化能。3、意義：正是由于酶的催化作用，細胞代謝才能在溫和的條件下進行。二、酶的本質(zhì)1、酶本質(zhì)的探索：最初科學家通過大量實驗證明，酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)；在20世紀80年代，又發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有催化作用。2、酶

2、的本質(zhì)：酶是活細胞產(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RNA3、酶化學本質(zhì)的實驗驗證(1)、證明某種酶是蛋白質(zhì)：實驗組：待測酶液+雙縮月尿試劑是否出現(xiàn)紫色反應。對照組：已知蛋白液+雙縮月尿試劑-出現(xiàn)紫色反應。(2)、證明某種酶是RNA實驗組：待測酶液十口比羅紅染液-是否出現(xiàn)紐色。對照組：已知RN崎液十口比羅紅染液,出現(xiàn)紅色。三、酶的特性1、高效性：(1)酶的催化效率大約是無機催化劑的1071013倍。(2)酶高效性的曲線解讀a.催化劑可加快化學反應速率，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。b.酶只能縮短達到化學平衡所需時間，不改變化學反應的平衡點。2、專一性：(1)、每一種

3、酶只能催化劑一種或一類化學反應。(2)、曲線、圖形解讀a.圖中A表布酶，B表不被催化的反應物。b.酶和被催化的反應物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。3、作用條件較溫和：高溫、過酸、過堿，都會使酶的結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活；在低溫下，酶的活性旌低，但不會失活。四、影響酶活性的曲線解讀1、溫度和pH對酶促反應的影響前促反應速率M反應物的利余量(相對值)pH=6丙pH=7pH=R溫度甲酶促反應速率(1)在一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，酶的催化作用增強；超過酶的最適溫度后，隨著溫度的升高，酶的催化作用減弱；(2)酶只有在最適pH,催化作用最強，高于或低于最適pH,酶的催化作用都減弱。過酸、過堿、高溫都會使酶的

4、空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶失去活性；而低溫只是使酶的活性降低，酶的分子結(jié)構(gòu)未遭到破壞，溫度升高可恢復其活性。2、反應物濃度和酶濃度對酶促反應的影響解讀醯濃度E乙(在反應物足量情況下)(1)在其他條件適宜，酶濃度一定的條件下，酶促反應速率隨反應物濃度增加而加快；但當反應物達到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應速率不再增加。(2)在反應物充足，其他條件適宜的條件下，酶促反應的反應速率與酶濃度成正比。五、教材實驗類-探究酶的特性及影響酶活性的因素1、“對比法”驗證酶的作用及高效性與專一性（1）、酶的催化作用實驗探究J對照組：反應物+清水f反應物不被分解實驗組：反應物+等量的相應薄溶液f反應物被分

5、解（2）、酶的專一性實驗探究此實驗中的自變量可以是不同反應物，也可以是不同酶溶液r因變量是反應物是否被分解.（1）設計思路一：換反應物不換酹實驗組；反應物+相應酶溶液一反應物被分解1對照組，另一反應物+等量相同薛溶液a反應物不被分解Q）設計思路二，換酶不換反應物實驗組：反應物+相應酶溶液+反應物被分解對照組：相同反應物十等量另一種酶溶液r反應物不被分解（3）、酶的高效性實驗探究對照鼻；反應物十無機催化劑r反應物分解速率.實險組；反應物+等量酶溶液一反應物分解速率實驗中自變量是無機催化劑和酶，因變量是反應物分解速率.2、“梯度法”探究酶的適宜溫度和pH實驗的自變量（即單一變量）為溫度或pH,因變

6、量是反應物分解的速率或存在量。（1）適宜的溫度：（分別保溫）設計思路：（反應物+t1）+（酶溶液+t1）,（反應物+t2）+（酶溶液+t2）,一混合均勻一檢測反應物分解的速率或存在的量。（反應物+t3）+（酶溶液+t3）,（反應物+tn）+（酶溶液+tn）。（2）適宜的pH：設計思路：（酶溶液+pH1）,（酶溶液+pH2）,一+反應物混合均勻一檢測反應物分解的速率或存在量。（酶溶液+pH3）,（酶溶液+pHn）考點2細胞的能量通貨一一ATP一、ATP的結(jié)構(gòu)和功能1、元素：GH、。NP2、結(jié)構(gòu)：ATP的結(jié)構(gòu)簡式是APPP,一份子ATP分子中含有一份子腺甘，三份子磷酸基團腺昔=腺喋吟+核糖一個普通

7、磷酸鍵，兩個高能磷酸鍵3、特點：遠離腺昔的高能磷酸鍵已水解，釋放出能量，也可以接受能量而重新形成。4、功能：直接給細胞的生命活動提供能量?！疽族e注意】不同結(jié)本中“A”的含義歸納腺昔(腺嚓崢+梭幅腺嚏吟腺嚓吟脫腺瞟吟糧里核汗被糖核甘酸二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化1、ATP水解：在有關(guān)酶的催化作用下，ATP分子中遠離腺昔的高能磷酸鍵很容易水解,并釋放能量。ATP形成：在有關(guān)酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同時與遜結(jié)合，重新形成ATR2、ATP形成的能量來源(1)、對于動物、人、真菌和大多數(shù)細菌來說，均來自于細胞呼吸，對于綠色植物來說，則來自于光合作用和細胞呼吸。(2)、細胞內(nèi)ATP與ADP相互

8、轉(zhuǎn)化的能量供應機制，是生物體的共性?！疽族e注意】(1) ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是不可逆的：物質(zhì)可逆，但是從酶、進行的場所、能量方面來看是不可逆的。(2) ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不等于能量。ATP是一種高能磷酸化合物，水解時釋放出大量能量。(3)不可認為細胞中有大量的ATP,事實上，細胞中的ATP含量很少，只是ATP和ADP轉(zhuǎn)化非常及時迅速,保持動態(tài)平衡。(4)ATP轉(zhuǎn)化為ADP此過程產(chǎn)生水。此外，蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。三、ATP的禾I用1、圖解-機械能(如肌肉收縮)徐乩才如酮熱能(散失)AT尸等化有機物,光能一合物中的一M的化上譚一能量學能化學能*電能(神經(jīng)傳導、

9、生物電)一滲透能(主動運輸)光能一物痂合成所需能量一尸_人_4J光合作用細胞呼吸而受的利用(1)、ATP可用于主動運輸、生物發(fā)電和發(fā)光、肌細胞收縮、大腦思考等。(2)、細胞內(nèi)的吸能反應一般與ATP的水解相聯(lián)系,能反應一般與ATP的形成相聯(lián)系。能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間循環(huán)流通。2、細胞內(nèi)產(chǎn)生和消耗ATP的生理過程轉(zhuǎn)化場所常見的生理過程產(chǎn)生能量消耗能量細胞膜否葡萄糖、氨基酸、無機鹽離子等物質(zhì)的主動運輸、胞吞、胞吐細胞質(zhì)基質(zhì)細胞呼吸A階段產(chǎn)生ATP許多生化反應白進行消耗ATP葉綠體光反應產(chǎn)生ATP暗反應消耗光反應產(chǎn)生的ATP;自身DNAM制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成；線粒體有氧呼吸第二、三

10、階段產(chǎn)生ATP自身DNAM制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成核糖體否氨基酸合成蛋白質(zhì)等消耗AT圖爾基體否植物細胞形成細胞壁，動物細胞形成分泌物等消耗ATP內(nèi)質(zhì)網(wǎng)否有機物的合成、運輸?shù)认腁TP細胞核否DNA的復制、W等消耗ATP中心體否形成紡錘體，牽引染色體移動等消耗ATP四、ATP產(chǎn)生速率與Q供給量之間的關(guān)系6供給量1、A點表示在無氧條件下，細胞可通過進行無氧呼吸分解有機物,產(chǎn)生少量ATR2、AB段表示隨Q供應量增多，有氧呼吸明顯加強,通過有氧呼吸分解有機物釋放的能量增多,ATP的產(chǎn)生速率隨之增加。是酶、ADP磷酸3、BC段表示Q供應量超過一定范圍后，ATP的產(chǎn)生速率不再加快，此時的限制因素可能理。(1)

11、主要能源物質(zhì)一糖類；(2)能源物質(zhì)一糖類、脂肪、蛋白質(zhì);（3）主要儲能物質(zhì)一脂肪；（4）直接能源物質(zhì)一ATP（5）根本能源一光能。練習2：1、反應式“ADPbPi+能量占?ATP是在所有生活細胞中發(fā)生的反應，下列與反應式中“能量”相關(guān)的敘述正確的是（）A、向右反應需要的能量可以來自細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成過程所釋放的能量日向右反應需要的能量可以來自糖類等有機物的氧化分解C向左反應釋放的能量可以用于葉綠體中HO的分解或CO固定D向左反應釋放的能量可以用于人體對所有營養(yǎng)萬分的吸收2、試分析一株生長旺盛的玉米幼苗與一只幼年的小花貓，它們同化作用消耗的ATP與細胞呼吸產(chǎn)生的ATP分別是（）A前者同化作用消耗

12、的日都是同化作用消耗的C前者同化作用消耗的D都是同化作用消耗的ATP多,ATP多,ATP少,ATP少,細胞呼吸產(chǎn)生的細胞呼吸產(chǎn)生的細胞呼吸產(chǎn)生的細胞呼吸產(chǎn)生的ATP少，后者相反ATP少ATP多，后者相反ATP多練習3:知識鞏固1 .下列關(guān)于酶的敘述，不正確的是（）A.絕大多數(shù)酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)B.能夠催化脂肪酶水解的酶是脂肪酶C.酶的催化效率高是因為其降低活化能的效果顯著D.酶催化的化學反應一般是在比較溫和的條件下進行的解析：脂肪酶的本質(zhì)屬于蛋白質(zhì)，水解它的酶是蛋白酶。答案：B“，一一一一一，一一一一，、一一2 .植物細胞中存在ADP+Pi+能量ATP”的反應，其中和表不反應條件和過程。下列

13、有關(guān)敘述中正確的是（）A.夜間有02存在時主要發(fā)生在線粒體中B.和互為可逆反應，由相同的酶催化C.發(fā)生在光合作用的光反應和暗反應過程中D,突然停止C02供應，葉綠體中ADP由類囊體向基質(zhì)轉(zhuǎn)移解析：夜間有02存在時，植物細胞會發(fā)生有氧呼吸，此時有氧呼吸的主要場所是線粒體，所以合成ATP的化學反應也主要發(fā)生在線粒體中，和并非可逆反應，由不同的酶催化，發(fā)生在光合作用的光反應過程中，發(fā)生在暗反應過程中；葉綠體中ADP始終由基質(zhì)向類囊體轉(zhuǎn)移。答案：A3 .下列能使ADP含量增加的生理過程是（）A.硝酸根離子進入根毛細胞B,線粒體內(nèi)的H與02結(jié)合C,將NADP+還施為NADPHD.C02從組織細胞進入內(nèi)環(huán)

14、境解析：硝酸根離子進入根毛細胞屬于主動運輸過程，需要耗能，結(jié)果會導致ADP含量增加；線粒體內(nèi)H和02結(jié)合過程產(chǎn)生ATP;NADPH產(chǎn)生的同時也生產(chǎn)ATP;C02從組織細胞進入內(nèi)環(huán)境屬于自由擴散，不耗能。答案：A4.（2011上海*II擬）人體在劇烈運動時，肌肉處于暫時相對缺氧狀態(tài)，葡萄糖的消耗量劇增，但產(chǎn)生的ATP沒有明顯增加。這是因為（）A.機體產(chǎn)熱增加，能量以熱能的形式散失了B.葡萄糖分解不徹底，能量沒有完全釋放出來C.ATP合成酶量減少，無法大量合成ATPD.機體代謝加快，大量能量隨汗水流失了解析：劇烈運動時，肌肉處于暫時相對缺氧狀態(tài)，細胞進行厭氧呼吸，葡萄糖分解產(chǎn)生乳酸，同時釋放少量的

15、能量，ATP產(chǎn)生量少，大量的能量仍儲存在乳酸中。答案：B5 .下列有關(guān)酶和ATP的敘述中正確的是（）A.基因表達過程需要酶和ATP參與B.酶的催化效率總是高于無機催化劑C.溫度不會影響ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的速率D.酶氧化分解的產(chǎn)物是氨基酸解析：基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中，需要酶催化也需要ATP;當外界條件不適宜時，酶的催化效率反而會低于無機催化劑；ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化需要酶，酶的活性受溫度影響；大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，水解的產(chǎn)物是氨基酸，氧化分解的產(chǎn)物是水、二氧化碳和尿素等。答案：A6 .將1mL5%的新鮮唾液倒入裝有10mL精糊的試管內(nèi)，置于25C的溫水中水浴，下列各方法中能提高試管內(nèi)

16、反應速率的是（）A.向試管內(nèi)通氣8 .適當提高實驗溫度C.向試管內(nèi)加入少量麥芽糖D.向試管內(nèi)加入大量的酸或堿解析：過酸或過堿會使酶失活，而新鮮唾液淀粉酶的最適pH為7左右。通氣、加入少量麥芽糖不影響酶的活性。在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度的升高酶的活性增強。答案：B9 .下列有關(guān)ATP和蛋白質(zhì)的敘述，正確的是（）A.ATP中的“A與構(gòu)成DNA、RNA中的堿基“A是同一種物質(zhì)10 ATP中的能量可來源于光能和化學能，不可以轉(zhuǎn)化為光能和化學能C.酶的基本單位是氨基酸D.蛋白質(zhì)的功能特性是由組成該蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量和蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)等決定的解析：ATP中的A”是由腺喋吟和核糖構(gòu)成的，稱為腺昔，DN

17、A和RNA中的A”是腺喋吟。光合作用和細胞呼吸以及細胞中其他物質(zhì)的分解作用，都能產(chǎn)生ATP,所以光能和化學能是ATP中的能量來源；ATP可用于各種生命活動，如螢火蟲的發(fā)光、合成生物大分子時ATP中的能量以化學能的形式儲存在大分子有機化合物中。酶的基本單位是氨基酸或核糖核甘酸。決定蛋白質(zhì)功能特異性的因素包括組成該蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量和蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)等。答案：D8.有人進行實驗以研究化合物P對淀粉酶活性的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析中不正確的是（）酶促反應速率A.實驗中應保持pH不變B.曲線1作為對照實驗C.P對該酶的活性有抑制作用D.若反應溫度升高，則A點上移P的有無，pH為無關(guān)變量，應

18、解析：本實驗探究化合物P對淀粉酶活性的影響，說明自變量為化合物保持一致；不加化合物P的實驗為對照組；分析題中曲線圖可知，曲線1的反應速率比曲線2大，說明化合物P對該酶的活性有抑制作用；該實驗的實驗溫度未知，不能得出溫度升高，A點上移的結(jié)論。答案：D9.（2011山東青島）某學生為了驗證唾液的功能，做了如下實驗：取甲、乙兩試管，分別加入等量的淀粉糊2mL,甲試管又加入2mL唾液，兩試管同時放入37C的溫水中保持10min后取出，各加入0.5mL碘液，振蕩，發(fā)現(xiàn)只有乙試管中呈現(xiàn)藍色反應。t#指出此同學的實驗程序中的一處錯誤（）A.乙試管應低溫或室溫B.乙試管應加胃液C.乙試管應加入與唾液等量的蒸儲

19、水D.應再加一支試管，內(nèi)加些酸或堿解析：為了消除無關(guān)變量的干擾，通常要增設對照組。該同學的實驗操作違背了這個原則，只給甲試管添加了2mL唾液，而沒給乙試管加入2mL蒸儲水。答案：C10.圖甲表示溫度對淀粉酶活性的影響，圖乙是將一定量量隨溫度變化的情況。甲A.To表示淀粉酶催化反應的最適溫度B,圖甲中Ta和Tb對酶活性的影響有區(qū)別C.圖乙中溫度超過Tb時，酶的活性已達到最小D.圖乙中A點對應圖甲中的溫度為To解析：題中圖甲表示酶的活性與溫度的關(guān)系，圖乙表示產(chǎn)物的積累量與溫度的關(guān)系。圖乙中，當產(chǎn)物的積累量達到最大值不再發(fā)生變化時，說明反應已經(jīng)停止，酶的活性已經(jīng)喪失。答案：C12.（密碼原創(chuàng)）下列有

20、關(guān)ATP的敘述中正確的是（）A. ATP水解的實質(zhì)是ATP分子中高能磷酸鍵的水解B. ATP轉(zhuǎn)化成ADP的過程中不需要酶的參與C.植物細胞在夜間主要在細胞質(zhì)中產(chǎn)生ATPD.ATP中的“A與構(gòu)成DNA、RNA中的堿基“A裳示的是同一物質(zhì)解析：細胞中ATP的水解是在ATP水解酶的作用下，ATP分子中遠離腺昔的那個高能磷酸鍵斷裂，釋放出能量，并產(chǎn)生ADP和磷酸。植物細胞在夜間無光照條件下，若有氧氣則細胞主要進行有氧呼吸，主要由線粒體產(chǎn)生ATP;ATP中的A”表示腺甘，由核糖和腺喋吟構(gòu)成，DNA和RNA中的堿基A”是指腺喋吟。答案：A13.（密碼改編）如圖為ATP的結(jié)構(gòu)和ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式

21、。下列說法中不正確的是（）圖2+旋量A.圖1中的A代表的是月I喋吟，b、c為高能磷酸鍵B. ATP生成ADP時圖1中的c鍵斷裂并釋放能量C. ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程中物質(zhì)是可逆的，能量不可逆D.酶1、酶2具有催化作用，不受其他因素的影響解析：ATP是由腺昔和三個磷酸基團組成的，腺昔由一分子的腺喋吟和一分子的核糖組成；酶的催化作用具有高效性、專一性及作用的條件比較溫和等特點，所以其發(fā)揮作用時要受到溫度、酸堿度等其他因素的影響。答案：D練習4:（有時間，多練練）酶:1、下列各項是關(guān)于酶的敘述，其中正確的一項是（）酶是活細胞產(chǎn)生的酶都有消化功能酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)都是酶酶具有專一性、高效性酶促反應與外界條件無關(guān)淀粉酶能促進淀粉水解A.B.C.D.2、活細胞內(nèi)合成酶的原料是（）A.脂肪酸B.核甘酸C.氨基酸D.氨基酸或核甘酸3、與酶的化學本質(zhì)不同的物質(zhì)是（）A.抗體B.胰島素C.脂肪酶D.性激素4、在測定胃蛋白酶活性時，將