第1講-酶和ATP(高中一輪復習)

第1講酶和ATP第5章細胞的能量供應和利用基礎(chǔ)梳理一、酶在細胞代謝中的作用1．細胞代謝：細胞中各種

的統(tǒng)稱，是細胞生命活動的基礎(chǔ)。

化學反應2．酶的作用機理(1)活化能：分子從

轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的

狀態(tài)所需要的能量。(2)作用機理：降低化學反應的

。

常態(tài)活躍活化能1．探索歷程二、酶的本質(zhì)①要驗證某種酶是蛋白質(zhì)可用雙縮脲試劑，要驗證某種酶是RNA，可選用吡羅紅染液。

②酶由活細胞產(chǎn)生，既可以在細胞內(nèi)發(fā)揮作用，也可在細胞外發(fā)揮作用。

點撥2．酶的本質(zhì)：酶是

產(chǎn)生的具有

作用的有機物，絕大多數(shù)是

，少數(shù)是

?；罴毎呋鞍踪|(zhì)RNA一種或一類空間結(jié)構(gòu)明顯降低酶的來源與特性：活細胞內(nèi)來合成，降低化能是本領(lǐng)，

高效專一需溫和，催化反應屬它行。

巧記四、細胞的能量“通貨”——ATP1．ATP的結(jié)構(gòu)、功能和利用(1)結(jié)構(gòu)：ATP的結(jié)構(gòu)簡式是____________，一個ATP分子中含有一個腺苷、兩個___________、三個_________。(2)功能：是一種高能磷酸化合物，直接給細胞的生命活動_________。(3)利用：ATP可用于_________________、生物發(fā)電和發(fā)光、________、大腦思考及各種吸能反應A—P～P～P

高能磷酸鍵

磷酸基團

提供能量

細胞的主動運輸

肌肉收縮

2．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__________的高能磷酸鍵很容易水解，并釋放出大量的能量遠離腺苷

(2)ATP形成：在有關(guān)酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同時與____________________結(jié)合，重新形成ATP。(3)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____________，對于綠色植物來說，則來自于

。②細胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應機制，是生物界的______。一個游離的磷酸(Pi)

細胞呼吸細胞呼吸共性

點撥①ATP中末端的高能磷酸鍵易斷裂和再生成，斷裂時釋放出大量的自由能，是一般化學鍵放出能量的2倍以上。

②ATP≠能量。③ATP在細胞內(nèi)含量極少且相對穩(wěn)定。和光合作用要點探究考點一酶的本質(zhì)、作用和特性項目內(nèi)容解讀化學本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA合成原料為氨基酸或核糖核苷酸

產(chǎn)生部位活細胞(1)由活細胞產(chǎn)生(哺乳動物成熟的紅細胞除外)(2)合成場所：核糖體或細胞核(3)作用場所：細胞內(nèi)、細胞外或體外

生理功能催化作用反應前后其本身的量和化學性質(zhì)不變作用機理降低化學反應的活化能

使反應在溫和條件下快速進行酶的特性高效性催化效率是無機催化劑的107～1013倍專一性每種酶只催化一種或一類化學反應溫和性(1)強酸、強堿和高溫能使酶永久失活，其原因是能破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，引起蛋白質(zhì)變性(2)低溫僅是降低酶的活性，由低溫恢復至適宜溫度時，酶活性可以恢復

命題設(shè)計1.下列有關(guān)酶的敘述正確的是(

)①是有分泌功能的細胞產(chǎn)生的②有的從食物中獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來③凡是活細胞，一般都能產(chǎn)生酶④酶都是蛋白質(zhì)

⑤有的酶不是蛋白質(zhì)⑥酶在代謝中有多種功能⑦在新陳代謝和生長發(fā)育中起調(diào)控作用⑧酶只是起催化作用A．①②⑤

B．①⑤⑧C．③⑤⑧D．①③⑤酶是活細胞產(chǎn)生√酶絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA√酶具有生物催化作用√C易錯警示1.酶與激素的比較項目酶激素來源及作用場所活細胞產(chǎn)生；細胞內(nèi)或細胞外專門的內(nèi)分泌腺或特定部位細胞產(chǎn)生；細胞外發(fā)揮作用化學本質(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)、氨基酸衍生物、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、生物代謝不可缺少項目

正確說法

錯誤說法化學本質(zhì)

絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)產(chǎn)生部位一般來說，凡是活細胞都能產(chǎn)生酶(不考慮哺乳動物的成熟紅細胞)具有分泌功能的細胞才能產(chǎn)生酶合成原料

氨基酸或核糖核苷酸

氨基酸合成場所核糖體或細胞核

核糖體2.常見的有關(guān)酶的錯誤說法項目

正確說法

錯誤說法生理功能

生物催化劑，只起催化作用

酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能來源

生物體內(nèi)合成

有的來源于食物作用場所既可在細胞內(nèi)，也可在細胞外、體外發(fā)揮作用只在細胞內(nèi)起催化作用溫度影響低溫影響酶的活性，不破壞酶的結(jié)構(gòu)，但高溫使酶失活高溫和低溫均引起酶變性失活考點二與酶相關(guān)的曲線解讀1．表示酶高效性的曲線說明：(1)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。(2)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。(3)酶只能催化自然條件下能發(fā)生的化學反應。

要點探究3．影響酶活性的曲線說明：(1)甲、乙曲線表明：①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。②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，溫度升高可恢復活性。(2)從丙圖可以看出：反應溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。

說明：(1)甲圖，在其他條件適宜，酶量一定的條件下，酶促反應速率隨底物濃度增加而加快，但當?shù)孜镞_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)乙圖，在底物充足，其他條件適宜的條件下，酶促反應速率與酶濃度成正比。

易錯警示溫度和pH是通過影響酶活性來影響酶促反應速率的，而底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸來影響酶促反應速率的，并不影響酶的活性。溫度、pH和底物濃度、酶濃度

影響酶促反應速率的機理命題設(shè)計1.某一不可逆化學反應(S→P＋W)在無酶和有酶催化時均可以進行。當該反應在無酶條件下進行到時間t時，向反應液中加入催化該反應的酶。如圖中能正確表示加酶后反應物濃度隨反應時間變化趨勢的曲線是(

)A．甲B．乙C．丙D．丁由于酶的高效性，將促進化學反應的進行，反應物濃度迅速降低，最后反應物濃度降為0D底物濃度充足時，酶量增加一倍，反應速率則增加一倍增加酶濃度，可明顯縮短反應時間反應物的量很少時可以表示過氧化氫酶的催化效率具有高效性√要點探究考點三實驗探究影響酶活性的條件及酶的專一性1．驗證酶的本質(zhì)(1)驗證酶是蛋白質(zhì)實驗組：待測酶溶液＋雙縮脲試劑→是否出現(xiàn)紫色反應；

對照組：標準蛋白質(zhì)溶液＋雙縮脲試劑→紫色反應。變量分析：自變量為待測酶溶液和標準蛋白質(zhì)溶液；

因變量為是否有紫色反應。(2)驗證酶是RNA實驗組：待測酶溶液＋吡羅紅試劑→是否出現(xiàn)紅色；

對照組：標準RNA溶液＋吡羅紅試劑→出現(xiàn)紅色。變量分析：自變量為待測酶溶液和標準RNA溶液；

因變量是否出現(xiàn)紅色。2．驗證酶的催化作用實驗組：底物＋相應的酶液→底物是否被分解；

對照組：底物＋等量蒸餾水→底物不被分解。變量分析：自變量為相應的酶液的有無；

因變量為底物是否被分解。3.酶的專一性該實驗探究中的自變量可以是不同反應物，也可以是不同酶溶液，因變量是反應物是否被分解。(1)方案一：用同一種酶催化兩種不同物質(zhì)4.溫度對酶活性的影響(1).原理解讀②溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍色及藍色的深淺來判斷酶的活性。提醒實驗中所用酶的來源不同，則最適溫度也不同：

若淀粉酶為市售的α-淀粉酶，其最適溫度為50℃～75℃；

若淀粉酶來自人體組織細胞，則最適溫度為37℃左右。命題設(shè)計試管編號項目①②③④⑤⑥2mL3%淀粉溶液＋＋＋－－－2mL3%蔗糖溶液－－－＋＋＋1mL2%的新鮮淀粉酶溶液＋＋＋＋＋＋反應溫度(℃)4060804060802mL斐林試劑＋＋＋＋＋＋磚紅色深淺*＋＋＋＋＋＋－－－1.下表是探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用的實驗設(shè)計及結(jié)果。注：“＋”表示有；“－”表示無。*：此行“＋”的多少代表顏色的深淺。根據(jù)實驗結(jié)果，以下結(jié)論正確的是(

)A．蔗糖被水解成非還原糖B．淀粉在淀粉酶的作用下

水解成還原糖C．淀粉酶的活性在60℃時比40℃時低D．淀粉酶對蔗糖的水解具有專一性試管①②③與試管④⑤⑥形成對照淀粉酶只能催化淀粉分解成還原糖，酶具有專一性①②③相互對照證明了淀粉酶在60℃時比40℃時活性高淀粉B試管①②③纖維素懸液(mL)222纖維素酶液(mL)111反應溫度(℃)304050斐林試劑(mL)222磚紅色深淺＋＋＋＋＋＋下表是探究溫度對纖維素酶活性的影響實驗設(shè)計及結(jié)果注：“＋”的多少代表顏色深淺根據(jù)以上實驗設(shè)計及結(jié)果，以下說法不正確的是(

)A．該實驗的自變量為溫度B．該實驗檢測的因變量是還原糖的生成量C．纖維素被水解成了還原糖D．該纖維素酶的最適溫度為40℃D用斐林試劑檢測都有磚紅色沉淀生成由表格數(shù)據(jù)可看出，溫度設(shè)置只有3個不同溫度，無法判斷該纖維素酶的最適溫度。技法提煉與酶相關(guān)實驗的變量分析要點探究考點四ATP的結(jié)構(gòu)與作用(1)由結(jié)構(gòu)圖示可知組成元素有C、H、O、N、P

。(2)由結(jié)構(gòu)圖示可看出，ATP的結(jié)構(gòu)特點可概括為“一、二、三”，即一個腺苷、兩個高能磷酸鍵、三個磷酸基團。2．ATP的形成途徑3．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化易錯警示對ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化是不可逆反應的分析(1)反應條件不同：ATP分解是一種水解反應，催化該反應的酶屬于水解酶；而ATP合成是一種合成反應，催化該反應的酶屬于合成酶。(2)能量來源不同：ATP水解釋放的能量是儲存在高能磷酸鍵內(nèi)的化學能，供代謝消耗，這個能量不能再反過來用于合成ATP，而合成ATP的能量主要有化學能和太陽能。(3)反應場所不同：ATP合成的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，而ATP分解的場所較多，凡是生命活動需要能量的地方都有ATP的分解。命題設(shè)計1.某同學對細胞內(nèi)的葡萄糖、脂肪、ATP進行了如下總結(jié)，你認為不合理的是(

)A．葡萄糖是生命的燃料B．ATP分子中含有的化學能比葡萄糖的多C．脂肪的氧化分解能生成ATP，脂肪的合成需消耗ATPD．ATP在細胞內(nèi)含量很少，但細胞內(nèi)ATP和ADP之間的轉(zhuǎn)化很迅速

少B技法提煉1．ATP與DNA、RNA、核苷酸的聯(lián)系(1)ATP中的A為腺苷，由腺嘌呤和核糖組成；

(2)DNA分子中的A為腺嘌呤脫氧核苷酸，由一分子腺嘌呤