1、2014届高考第一轮复习届高考第一轮复习酶和酶和ATP第第5 5章章细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用考纲解读考纲解读 1.知识上主要考查酶的本质、作用与特性曲线的分知识上主要考查酶的本质、作用与特性曲线的分析和影响酶活性的因素的探究析和影响酶活性的因素的探究2.在命题思路上，酶的本质与作用通常直接考查，在命题思路上，酶的本质与作用通常直接考查，通过曲线分析和生产生活应用对酶活性及影响因通过曲线分析和生产生活应用对酶活性及影响因素进行考查。素进行考查。3.与与RNA比较，分析比较，分析ATP的化学组成；与光合作用的化学组成；与光合作用、呼吸作用、物质跨膜方式、能源物质相结合考、呼吸作用、
2、物质跨膜方式、能源物质相结合考查查ATP在能量代谢中的作用。在能量代谢中的作用。1.关于酶本质的探索关于酶本质的探索1.关于酶本质的探索关于酶本质的探索酶的本质、作用机理及实验验证酶的本质、作用机理及实验验证2.酶的本质及功能酶的本质及功能化学本质化学本质合成原料合成原料合成场所合成场所来源来源生理功能生理功能【特别关注】什么样的细胞能产生酶？什么样的细胞能产生酶？酶只在细胞内起作用吗？酶只在细胞内起作用吗？酶只有催化作用吗？酶只有催化作用吗？酶的本质、作用机理及实验验证酶的本质、作用机理及实验验证3.酶的化学本质的实验验证酶的化学本质的实验验证蛋白质蛋白质类酶类酶对照组对照组实验组实验组RN
3、A类类酶酶对照组对照组实验组实验组【特别提醒】利用酶的专一性也可探究出酶的化学利用酶的专一性也可探究出酶的化学本质本质(某种酶用蛋白酶或某种酶用蛋白酶或RNA酶处理酶处理)酶的本质、作用机理及实验验证酶的本质、作用机理及实验验证例例1.下列有关酶的叙述，正确的是（下列有关酶的叙述，正确的是（）是有分泌功能的细胞产生的是有分泌功能的细胞产生的 有的从食物中获有的从食物中获得，有的从体内转化而来得，有的从体内转化而来 凡是活细胞都能产生凡是活细胞都能产生酶酶 绝大多数酶是蛋白质绝大多数酶是蛋白质 有的酶是蛋白质，有的酶是蛋白质，有的是固醇有的是固醇 酶在代谢中有多种功能酶在代谢中有多种功能 在新陈
4、在新陈代谢和生殖发育中起调控作用酶只是起催化作代谢和生殖发育中起调控作用酶只是起催化作用酶只在细胞内发挥作用用酶只在细胞内发挥作用 A.B.C.D.酶的本质、作用机理及实验验证酶的本质、作用机理及实验验证例例2.当某种当某种RNA存在时，生物体内的某种化学反存在时，生物体内的某种化学反应能正常进行，当这种应能正常进行，当这种RNA被有关的酶水解后，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是核酸的一种是核酸的一种B.RNA也可起生物催化剂的作用也可起生物催化剂的作用C.RNA主要存在于细胞质中主要存在于细胞质中D.RNA
5、是该种生物的遗传物质是该种生物的遗传物质酶的本质、作用机理及实验验证酶的本质、作用机理及实验验证2.酶的作用机理酶的作用机理酶的本质、作用机理及实验验证酶的本质、作用机理及实验验证2.酶的作用机理酶的作用机理酶的本质、作用机理及实验验证酶的本质、作用机理及实验验证2.酶的作用机理：酶的作用机理：显著降低活化能显著降低活化能 酶能够改变化学反应速率，但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不影响反应的方向和最终物质的浓度，本身不被消耗度，本身不被消耗 分子从常态转变为容易发生化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学反应的活跃状态所需要的能量成为成为活化能活化能
6、。下图示酶促反应，甲、乙、丙、丁中属于酶的是（）A、甲 B、乙 C、丙 D、丁 A酶的高效性的验证实验分析酶的高效性的验证实验分析实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解实验：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，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，都可以催化过氧是一种无机催化剂，都可以催化过氧化氢分解成水和氧。化氢分解成水和氧。酶的高效性的验证实验分析酶的高效性的验证实验分析1.实验设计及现象分析实验设计及现象分析试试管管号号3%3%H H2 2O O2 2 控制变量控制变量点燃的卫点燃的卫生香检测生香检测实验处理实验处理H H2 2O O2
7、 2分解速度分解速度(气泡多少气泡多少)1 12ML2ML2 22ML2ML9090水浴加热水浴加热3 32ML2ML滴加滴加3%3%氯化铁氯化铁2 2滴滴4 42ML2ML滴加滴加20%20%肝脏研肝脏研磨液磨液2 2滴滴很少很少较多较多发亮发亮很多很多复燃复燃无无酶的高效性的验证实验分析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)12ML22ML9090水浴加热32ML滴加3%氯化铁2滴42ML滴加20%肝脏研磨液2滴很少很少较多较多发亮发亮很多很多复燃复燃无无2.实验过程的变量及对照分析实验过程的变量及对照分析自变量：90水浴加
8、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酶的高效性的验证实验分析3.实验结论实验结论事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。倍。酶的高效性的验证实验分析酶的高效性的验证实验分析例例4.下图表示过氧化氢被分解的曲线，可说明酶具有下图表示过氧化氢被分解的曲线，可说明酶具有()专一性专一性 高效性高效性 催化特性催化特性 在温和条件下进行在温和条件下进行 A.B.C.
9、D.AABBCDA1、图中哪个英文字母代表酶？判定依据是什么？、图中哪个英文字母代表酶？判定依据是什么？2、如果、如果B代表蔗糖，代表蔗糖，C和和D各代表什么？各代表什么？3、如果、如果B代表脂肪，代表脂肪，C和和D各代表什么？各代表什么？酶的专一性的验证实验分析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。用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论。测实验结果、得出结论。实验材料与用具：适宜浓度的
10、蔗糖酶、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，斐林试唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉四种溶液，斐林试剂、试管、剂、试管、37恒温水浴锅，沸水浴锅。恒温水浴锅，沸水浴锅。对照组对照组实验组实验组123影响酶活性的条件的探究分析影响酶活性的条件的探究分析1.温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响特别关注：本实验可选用斐林试剂吗？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？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较高的温度容易使酶的 遭到破坏而遭到破坏而失去失去 。低温不会使酶失去活性，低温时酶活低
11、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。性降低，但若再给予适宜的温度，酶活性又增强。每种酶都有自己的每种酶都有自己的低低活性活性最适温度最适温度空间结构空间结构影响酶活性的条件的探究分析影响酶活性的条件的探究分析2.PH对酶活性的影响对酶活性的影响特别关注：不宜用淀粉酶催化淀粉水解，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因为淀粉在酸性条件下也会发生水解反应应过氧化氢酶过氧化氢酶在最适合的在最适合的pH下，下，酶的活性酶的活性 最高最高空间结构空间结构在过酸过碱的条件下，都会使酶的在过酸过碱的条件下，都会使酶的 遭到破坏而失去遭到
12、破坏而失去 。活性活性PH酶的名称酶的名称最适最适PHPH胃蛋白酶胃蛋白酶2 2唾液淀粉酶唾液淀粉酶 7 7胰蛋白酶胰蛋白酶8 8过酸过碱和高温过酸过碱和高温-酶被杀死，酶被杀死，低温低温-酶暂时失活酶暂时失活影响酶活性的条件的探究分析影响酶活性的条件的探究分析例例.将一支加入了一定量糨糊、唾液的试管，浸入将一支加入了一定量糨糊、唾液的试管，浸入37的的温水中保温温水中保温5分钟后取出，再加入一滴碘液，糨糊不变蓝分钟后取出，再加入一滴碘液，糨糊不变蓝根据这一现象得出的结论是根据这一现象得出的结论是()A.淀粉分解为麦芽糖淀粉分解为麦芽糖 B.淀粉水解为葡萄糖淀粉水解为葡萄糖 C.淀粉已经不存在
13、了淀粉已经不存在了 D.淀粉没有发生变化淀粉没有发生变化与酶有关的曲线解读与酶有关的曲线解读例例将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器中，调整量水混合装入一容器中，调整PH值至值至2.0，保存于，保存于37的的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质是水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质是A淀粉、胃蛋白酶、多肽、水淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 B唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水C唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水 D唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、淀粉
14、、胃蛋白酶、水2、将胃液的、将胃液的PH从从10降到降到2的过程中，胃液中胃的过程中，胃液中胃蛋白酶的活性的变化是（蛋白酶的活性的变化是（）A 一直上升一直上升 B 没有变化没有变化 C 先升后降先升后降 D 先降先降后升后升 B典型例题典型例题影响酶促反应速率的因素：影响酶促反应速率的因素：1 1、温度、温度3 3、酶的浓度：、酶的浓度：反应速率随反应速率随 酶浓度的升高而加快。酶浓度的升高而加快。4 4、底物浓度：、底物浓度：在一定浓度在一定浓度 范围内，反应速率随浓范围内，反应速率随浓 度的升高而加快，但达度的升高而加快，但达 到一定浓度，反应速率到一定浓度，反应速率 不再变化不再变化酶
15、促反应速率酶促反应速率酶的浓度酶的浓度酶促反应速率酶促反应速率底物浓度底物浓度酶量一定酶量一定2 2、pHpH与酶有关的曲线解读与酶有关的曲线解读例例.下图表示在不同条件下，酶催化反应的速率（或生成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物量）的变化曲线图，有关叙述不正确的是()A.图虚线表示酶量加一倍后，底物浓度和反应速率的图虚线表示酶量加一倍后，底物浓度和反应速率的关系关系B.图虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物图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量与时间的关系C.图不能表示在反应开始后的一段时间内，反应速率图不能表
16、示在反应开始后的一段时间内，反应速率与时间的关系与时间的关系D.若图中的实线表示若图中的实线表示Fe3+的催化效率，则虚线可表示过的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率氧化氢酶的催化效率ATP 三磷酸腺苷三磷酸腺苷全称全称ATP腺苷腺苷三个三个磷酸基团磷酸基团（高能磷酸化合物）（高能磷酸化合物）一：什么是一：什么是ATP？PPP核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤P核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸三磷酸腺苷三磷酸腺苷与与腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸的区别：的区别：ATP ATP是一类是一类高能磷酸化合物高能磷酸化合物APPP 代表腺苷代表腺苷代表磷酸基团代表磷酸基团代表一种特殊的
17、化学键，代表一种特殊的化学键，叫做高能磷酸键叫做高能磷酸键ATPATP的结构简式的结构简式 通常我们把水解时放出的能量在通常我们把水解时放出的能量在20.92千焦每摩尔千焦每摩尔以上的磷酸化合物叫做高能磷酸化合物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PiPi各生命活动各生命活动光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用ADPADP转化成转化成ATPATP时时所需能量的主要来源所需能量的主要来源动物、人、动物、人、真菌、多数细菌等真菌、多数细菌等绿色植物绿色植物能能 量量呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用光光合合作作用用ADP+Pi+ATP 酶酶糖类、脂肪等有糖类、脂肪等有机物氧
18、化分解机物氧化分解2 2、ATPATP与与ADPADP的相互转化：的相互转化：ATP ADP+Pi+能量酶酶1 酶酶2酶不同酶不同：酶酶1是水解酶，酶是水解酶，酶2是合成酶。是合成酶。能量来源不同能量来源不同：ATPATP水解释放的能量：来自高能磷酸键的化学能，并用水解释放的能量：来自高能磷酸键的化学能，并用 于生命活动。于生命活动。合成合成ATPATP的能量：的能量：来自呼吸作用或光合作用。来自呼吸作用或光合作用。场所不同场所不同：ATPATP水解在细胞的各处。水解在细胞的各处。ATPATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质。合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质。总结：总结：物质可逆，能量不可逆，
19、整体上是不可逆反应。物质可逆，能量不可逆，整体上是不可逆反应。生物体内（细胞中）能源物质：生物体内（细胞中）能源物质：生物体内（细胞中）主要能源物质：生物体内（细胞中）主要能源物质：生物体内主要储存能量的物质：生物体内主要储存能量的物质：植物细胞中储存能量的物质：植物细胞中储存能量的物质：动物细胞中储存能量的物质：动物细胞中储存能量的物质：被称为被称为“生命的燃料生命的燃料”的物质：的物质：进行各项生命活动的直接能源物质：进行各项生命活动的直接能源物质：进行各项生命活动的最终能源物质：进行各项生命活动的最终能源物质：糖类、脂肪、蛋白质糖类、脂肪、蛋白质糖类糖类糖元糖元 脂肪脂肪脂肪脂肪葡萄糖葡萄糖ATPATP太阳能太阳能ATPATP能量的直接来源能量的直接来源4、生物体内能源物质总结、生物体内能源物质总结淀粉淀粉 脂肪脂肪例例12.生物体内既能储存能量，又能为生命活动生物体内既能储存能量，又能为生命活动直接提供能量的物质是（直接提供能量的物质是（）A、葡萄糖、葡萄糖 B、糖元、糖元 C、三磷酸腺苷、三磷酸腺苷 D、脂肪、脂肪例例15.10个个ATP所含的高能磷酸键数目是（所含的高能磷酸键数目是（）A、5个个 B、10个个 C、15个个 D、20个个CD
