一轮复习酶与ATP

酶和ATP第5章细胞的能量供应和利用构建知识网络⑴1857年，法国微生物学家巴斯德提出：酿酒中的发酵是由于的存在，没有的参与，糖类不可能变成酒精。活酵母细胞活细胞酵母细胞死亡并裂解⑵德国化学家李比希坚持认为：引起发酵的是但这些物质只有在后才能发挥作用。的某些物质酵母细胞中⑶德国化学家毕西纳得到，加入葡萄糖后变成酒，他将引起发酵的物质称为。酵母细胞提取液酿酶关于酶本质的探索⑷美国科学家萨姆纳用作溶剂，得到的结晶，这种结晶溶于水后能够催化分解成，然后他用多种方法证明该物质是。丙酮脲酶尿素氨和二氧化碳蛋白质⑸后来，科学家又相继获得、等许多酶的结晶，并证明这些酶都是。胃蛋白酶胰蛋白酶蛋白质RNA⑹20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数也具有生物催化功能。1、酶是活细胞产生的一类具有催化功能的有机物，大多数为蛋白质,少数为RNA关于酶本质的探索酶的本质、作用机理及实验验证2.酶的本质及功能化学本质合成原料合成场所来源生理功能绝大多数是蛋白质少数是RNA氨基酸核糖核苷酸核糖体细胞核一般来说,活细胞都能产生酶生物催化作用【特别关注】什么样的细胞能产生酶？酶只在细胞内起作用吗？酶只有催化作用吗？2.酶与激素的比较酶激素来源活细胞产生化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA生物功能催化作用共性专门的内分泌腺或特定部位细胞产生，细胞外发挥作用固醇类、多肽/蛋白质类、氨基酸类等调节作用在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少酶的本质、作用机理及实验验证3.酶的化学本质的实验验证蛋白质类酶对照组实验组现象已知蛋白液+双缩脲试剂待测酶液+双缩脲试剂是否出现紫色反应出现紫色反应RNA类酶对照组实验组现象已知RNA溶液+吡罗红染液待测酶液+吡罗红染液是否呈现红色呈现红色【特别提醒】利用酶的专一性也可探究出酶的化学本质(某种酶用蛋白酶或RNA酶处理)酶的本质、作用机理及实验验证例1.下列有关酶的叙述，正确的是（）①是有分泌功能的细胞产生的②有的从食物中获得，有的从体内转化而来③凡是活细胞都能产生酶④绝大多数酶是蛋白质⑤有的酶是蛋白质，有的是固醇⑥酶在代谢中有多种功能⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用⑧酶只是起催化作用⑨酶只在细胞内发挥作用A.①②⑤B.③⑦⑨C.③④⑧D.④⑤⑥C酶的本质、作用机理及实验验证例2.当某种RNA存在时，生物体内的某种化学反应能正常进行，当这种RNA被有关的酶水解后，此种化学反应的速率便慢了下来。由此可以说明（）A.RNA是核酸的一种B.RNA也可起生物催化剂的作用C.RNA主要存在于细胞质中D.RNA是该种生物的遗传物质B酶的本质、作用机理及实验验证4.酶的作用机理酶的本质、作用机理及实验验证4.酶的作用机理酶的本质、作用机理及实验验证4.酶的作用机理：显著降低活化能酶能够改变化学反应速率，但不影响反应的方向和最终物质的浓度，本身不被消耗分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量成为活化能。5．酶和一般催化剂的比较共性：①具催化效率，用量少②反应前后酶的性质和数量均没有变化③可降低反应的活化能不同：酶的催化效率高，即高效性。1.酶催化活性的表示方法2.表示酶高效性的曲线考点二与酶有关的曲线分析单位时间内底物的减少量或产物的生成量。(1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。3.表示酶专一性的曲线(1)在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化底物A参加反应。(2)在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化底物A参加反应。知识拓展——具有专一性的物质归纳(1)酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。(2)载体：某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。（受体同上）(3)激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。(4)tRNA∶tRNA有61种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。(5)抗体/效应T细胞：一种抗原只能与相应的抗体或效应T细胞发生特异性结合。（6）神经递质：只作用于突触后膜，使其兴奋或抑制4.温度、pH影响酶活性的曲线强酸、强碱、高温等条件都能使酶破坏而完全失去活性。5.底物浓度影响酶活性的曲线达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量和酶活性的限制。6.酶浓度影响酶活性的曲线在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。7.影响酶活性的曲线（1）纵坐标为反应物剩余量，剩的越多，生成物越少，反应速率越慢。（2）图示pH=7时，反应物剩余量最少，应为最适pH。（3）当pH改变时，最适温度保持不变。下图表示某反应物剩余量随pH及温度的变化情况，正确的是()A．该酶的最适温度是37℃B．随着pH的升高，酶的活性先降低后增大C．随着温度的升高，酶的最适pH不变D．随着温度的升高，酶的活性逐渐降低C（2009广东3）水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质A.在4°C条件下易变性B．只含有C、H、OC．也能催化淀粉合成D．含有羧基“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012年1月15日，汉水丑生标记。D•下列关于酶的叙述中，正确的是•A.酶均是由活细胞合成的，具有高效性、专一性•B.与光合作用光反应有关的酶分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中•D.人体中酶的活性受温度、pH的影响，并•C.酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段A高考对本实验的考查，一是以图表分析题形式分析实验过程的合理性，注重考查实验过程及结果的评价与修订；二是考查实验原理、方法、思路分析及操作步骤的设计。实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解实验原理：新鲜的肝脏中含有过氧化氢，Fe3+是一种无机催化剂，都可以催化过氧化氢分解成水和氧。酶的高效性的验证实验分析1.实验设计及现象分析试管号3%H2O2控制变量点燃的卫生香检测实验处理H2O2分解速度(气泡多少)12ML22ML90℃水浴加热32ML滴加3%氯化铁2滴42ML滴加20%肝脏研磨液2滴很少较多发亮很多复燃无酶的高效性的验证实验分析试管号3%H2O2控制变量点燃的卫生香检测实验处理H2O2分解速度(气泡多少)12ML22ML90℃水浴加热32ML滴加3%氯化铁2滴42ML滴加20%肝脏研磨液2滴很少较多发亮很多复燃无2.实验过程的变量及对照分析自变量：90℃水浴加热、滴加3%氯化铁2滴、滴加20%肝脏研磨液2滴因变量：H2O2分解速度(气泡多少)卫生香的复燃程度无关变量：H2O2的量、实验室的温度、氯化铁的浓度、肝脏研磨液的新鲜程度对照组：1号试管实验组：2、3、4试管酶的高效性的验证实验分析3.实验结论1.酶具有催化作用，和无机催化剂一样可加快反应速率2.与无机催化剂相比，酶的催化效率更高，具有高效性事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的倍。107～1013酶的高效性的验证实验分析例4.下图表示过氧化氢被分解的曲线，可说明酶具有()①专一性②高效性③催化特性④在温和条件下进行A.①④B.②③C.①②D.③④BAABBCDA1、图中哪个英文字母代表酶？判定依据是什么？2、如果B代表蔗糖，C和D各代表什么？3、如果B代表脂肪，C和D各代表什么？酶的专一性的验证实验分析请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论。实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉四种溶液，斐林试剂、试管、37℃恒温水浴锅，沸水浴锅。酶的特性专一性如何通过实验验证酶的专一性？一种酶只能催化一种或一类反应对照组实验组实验步骤123实验现象实验结论1号试管加入2mL蔗糖溶液2号试管加入2mL淀粉溶液分别加入新鲜淀粉酶溶液2mL，振荡，放在50℃左右的水浴中保温5min分别加入1mL斐林试剂，振荡，放在60℃左右的水浴中保温2min会出现砖红色沉淀无砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解不能催化蔗糖水解，有专一性1.通过以上实验总结生物实验设计应遵循的一般原则.总结2.酶和一般催化剂的比较.对照原则单一变量原则(自变量,因变量,无关变量,额外变量)共性酶的特点用量少而催化效率高反应前后其性质和数量均不发生变化可降低反应的活化能高效性专一性在温和的条件下发挥作用影响酶活性的条件的探究分析1.温度对酶活性的影响原理：设计思路：结果分析及结论：淀粉麦芽糖淀粉酶碘液碘液变蓝不变蓝根据是否出现蓝色及蓝色的深浅可判断酶的活性温度30405060708090操作现象达到相应的温度后，在一定量的淀粉溶液中加入适量酶，相应温度下保温一段时间后滴加碘液蓝色越深说明酶的活性越低动物体内的酶最适温度在35-40度之间，植物的是40-50度，低温会降低酶活性，高温可使酶完全失活。看溶液是否变蓝及其深浅特别关注：本实验可选用斐林试剂吗？能先加酶再保持各自温度吗？在最适温度的两侧，反应速率都比较较高的温度容易使酶的遭到破坏而失去。低温不会使酶失去活性，低温时酶活性降低，但若再给予适宜的温度，酶活性又增强。每种酶都有自己的低活性最适温度空间结构影响酶活性的条件的探究分析2.PH对酶活性的影响原理：设计思路：结果分析及结论：PH3456789操作现象分别加入等量的3%的H2O2溶液,用盐酸或NaOH溶液调整PH后分别滴加等量的新鲜肝脏研磨液.H2O2在过氧化氢酶的催化下分解产生氧气会形成气泡，PH会影响酶的活性，从而影响气体生成量。观察气泡的多少或是用带火星的木条气泡越多或使木条燃烧越旺则酶活性越高动物体内的酶最适PH在6.5-8之间(胃蛋白酶例外是1.5，植物的在4.5-6.5之间，过酸过碱都会使酶完全失活。特别关注：不宜用淀粉酶催化淀粉水解，因为淀粉在酸性条件下也会发生水解反应过氧化氢酶在最适合的pH下，酶的活性最高空间结构在过酸过碱的条件下，都会使酶的遭到破坏而失去。活性PH酶的名称最适PH胃蛋白酶2唾液淀粉酶7胰蛋白酶8过酸过碱和高温---酶被杀死，低温------------------酶暂时失活★影响酶促反应速率的因素：1、温度3、酶的浓度：反应速率随酶浓度的升高而加快。4、底物浓度：在一定浓度范围内，反应速率随浓度的升高而加快，但达到一定浓度，反应速率不再变化酶促反应速率酶的浓度酶促反应速率底物浓度酶量一定2、pH与酶有关的曲线解读例.下图表示在不同条件下，酶催化反应的速率（或生成物量）的变化曲线图，有关叙述不正确的是()A.图①虚线表示酶量加一倍后，底物浓度和反应速率的关系B.图②虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与时间的关系C.图③不能表示在反应开始后的一段时间内，反应速率与时间的关系D.若图②中的实线表示Fe3+的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率CATP三磷酸腺苷全称ATP腺苷三个磷酸基团（高能磷酸化合物）一：什么是ATP？PPP~~核糖腺嘌呤P核糖腺嘌呤腺嘌呤核糖核苷酸三磷酸腺苷与腺嘌呤核糖核苷酸的区别：ATPATP是一类高能磷酸化合物APPP代表腺苷代表磷酸基团代表一种特殊的化学键，叫做高能磷酸键ATP的结构简式通常我们把水解时放出的能量在20.92千焦每摩尔以上的磷酸化合物叫做高能磷酸化合物ATPADP合成酶分解酶释放能量PiATP与ADP的转化关系各生命活动光合作用呼吸作用ADP转化成ATP时所需能量的主要来源动物、人、真菌、多数细菌等绿色植物能量ADP+Pi+ATP酶糖类、脂肪等有机物氧化分解2、ATP与ADP的相互转化：ATPADP+Pi+能量酶1酶2①酶不同：酶1是水解酶，酶2是合成酶。②能量来源不同：ATP水解释放的能量：来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动。合成ATP的能量：来自呼吸作用或光合作用。③场所不同：AT