1、专题3 酶和ATP考纲要求：1、酶在代谢中的作用 2、ATP在能量代谢中的作用 RNA高效高效降低活化能降低活化能温度温度A-PPP细胞呼吸细胞呼吸光合作用光合作用1酶的含义及合成酶的含义及合成(1)概念：酶是概念：酶是 产生的一类具有生物催化作用产生的一类具有生物催化作用的的 。(2)化学本质：绝大多数酶是化学本质：绝大多数酶是 ，少数酶是，少数酶是 。(3)合成原料：合成酶的原料是合成原料：合成酶的原料是氨基酸氨基酸和和 。(4)合成场所：主要是合成场所：主要是 ，其次，也可在真核生物，其次，也可在真核生物的的 内合成。内合成。2酶的特性：酶是生物催化剂，与无机催化剂相比，酶的特性：酶是生
2、物催化剂，与无机催化剂相比，其特点是：其特点是：(1)酶具有酶具有 和和 ，每一种酶只能催化一种化，每一种酶只能催化一种化合物或合物或 的化学反应；的化学反应；(2)酶需要适宜的条件，低温和高温都能使酶活性明显降酶需要适宜的条件，低温和高温都能使酶活性明显降低，二者的区别是：低温抑制低，二者的区别是：低温抑制 ，不破坏酶分子结，不破坏酶分子结构；高温构；高温 。活细胞活细胞有机物有机物蛋白质蛋白质 RNA核糖核苷酸核糖核苷酸核糖体核糖体细胞核细胞核高效性高效性 专一性专一性一类化合物一类化合物酶的活性酶的活性使酶分子结构遭到破坏而失去活性使酶分子结构遭到破坏而失去活性一、有关酶的基础知识一、有
3、关酶的基础知识 3.常考必记的常考必记的7类酶类酶(1)催化脱氧核苷酸间缩聚形成磷酸二酯键，用于催化脱氧核苷酸间缩聚形成磷酸二酯键，用于DNA复复制制(2)用于转录时解旋及核糖核苷酸间的连接用于转录时解旋及核糖核苷酸间的连接(3)DNA聚合酶聚合酶RNA聚合酶聚合酶限制酶限制酶DNA连接酶连接酶(4)DNA解旋酶解旋酶用于用于DNA复制时双链间复制时双链间 打开打开(5)(6)各种消化酶各种消化酶可对应催化相关大分子的水解，如淀粉酶、蛋白可对应催化相关大分子的水解，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等酶、脂肪酶等(7)细胞工程工具酶：纤维素酶、果胶酶细胞工程工具酶：纤维素酶、果胶酶(除去细胞壁除去细胞壁
4、)、胰蛋白酶、胰蛋白酶(动物细胞培动物细胞培养养)氢键氢键二、有关酶的实验设计二、有关酶的实验设计1酶的化学本质的验证酶的化学本质的验证绝大多数酶是蛋白质，少数是绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA，运用对照实验方法，运用对照实验方法进行探究。进行探究。实验设计思路：实验设计思路：通过对照，实验组若出现紫色，证明待测酶液是蛋白通过对照，实验组若出现紫色，证明待测酶液是蛋白质；若不出现紫色，则该酶液不是蛋白质。质；若不出现紫色，则该酶液不是蛋白质。实验中自变量、因变量分别是什么？实验中自变量、因变量分别是什么？实验中自变量是待测酶液和已知蛋白液，因变量为是否有紫色反应实验中自变量是待测酶液和已知蛋白
5、液，因变量为是否有紫色反应2酶的专一性的实验设计酶的专一性的实验设计实验设计思路：实验设计思路：或者或者实验中的自变量是不同底物或不同酶液，因变量是底物实验中的自变量是不同底物或不同酶液，因变量是底物是否被分解。是否被分解。【思考思考】若底物选择淀粉和蔗糖，酶液为淀粉酶，验证若底物选择淀粉和蔗糖，酶液为淀粉酶，验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用哪种？酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用哪种？斐林试剂，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解斐林试剂，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解思考：思考：3酶的高效性的实验设计酶的高效性的实验设计实验设计思路：实验设计思路
6、：实验中的自变量、因变量分别是什么？实验中的自变量、因变量分别是什么？实验中的自变量是无机催化剂和酶，因变量是底物分解速度实验中的自变量是无机催化剂和酶，因变量是底物分解速度4酶活性受温度影响的实验设计酶活性受温度影响的实验设计实验设计思路：实验设计思路：实验中的自变量是温度，因变量是底物剩余量或分解速实验中的自变量是温度，因变量是底物剩余量或分解速度。度。本实验宜选用过氧化氢这种材料吗？本实验宜选用过氧化氢这种材料吗？5酶活性受酶活性受pH影响的实验设计影响的实验设计实验设计思路：实验设计思路：实验中的自变量是实验中的自变量是pH，因变量是底物剩余量或分解速，因变量是底物剩余量或分解速度。度
7、。【实验注意实验注意】设计与酶有关的实验时，要设置对照实设计与酶有关的实验时，要设置对照实验，实验设计的一般步骤为：验，实验设计的一般步骤为：分组编号分组编号不同处理不同处理平衡无平衡无关变量关变量现象观察现象观察结果分析结果分析得出结论得出结论。在设计酶需要适宜的温度在设计酶需要适宜的温度(或或pH)pH)实验中，每一组实验实验中，每一组实验都必须事先将底物、酶做分别处理到各自所需要的温度都必须事先将底物、酶做分别处理到各自所需要的温度(或或pH)pH)，以减小实验误差。，以减小实验误差。三、与酶有关的图、表、曲线的解读三、与酶有关的图、表、曲线的解读1表示酶高效性的曲线表示酶高效性的曲线(
8、1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶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。的催化效率更高。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。应的平衡点。(3)酶只能催化已存在的化学反应。酶只能催化已存在的化学反应。2表示酶专一性的图解表示酶专一性的图解(1)图中图中A表示酶，表示酶，B表示被催化的底物。表示被催化的底物。(2)酶和被催化的底物分子都有特定的结构。酶和被催化的底物分子都有特定的结构。3分析这三个图形代表什么含义？分析这三个图形代表什么含义？(1)在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催
9、化作用增在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用逐渐减弱。强，超过这一范围酶催化作用逐渐减弱。(2)过酸、过碱、高温都会使酶破坏，而低温只是抑制酶的过酸、过碱、高温都会使酶破坏，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复其活性。活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复其活性。(3)反应溶液反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。的变化不影响酶作用的最适温度。(4)温度或温度或pH是通过影响是通过影响酶的活性酶的活性来影响来影响酶促反应速率酶促反应速率的的 4底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响(1)在其他条件适宜，酶
10、量一定的条件下，酶促反应速率在其他条件适宜，酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快；当底物达到一定浓度后，受酶数量随底物浓度增加而加快；当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。(2)在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。与酶浓度成正比。动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶，能专一催化谷氨酸分解成动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶，能专一催化谷氨酸分解成-氨基丁酸和氨基丁酸和CO2。某科研小组从小鼠的脑中提取到该酶后，在谷氨酸起始浓度为。某科研小组从小鼠的
11、脑中提取到该酶后，在谷氨酸起始浓度为10 mmolL1、最适温度、最适、最适温度、最适pH等条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见下等条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见下图。相关叙述正确的是图。相关叙述正确的是()图甲图甲：产物：产物CO2浓度随时间变化曲线图浓度随时间变化曲线图(注：酶浓度固定注：酶浓度固定)图乙图乙：酶催化反应速率随酶浓度变化曲线：酶催化反应速率随酶浓度变化曲线(注：反应物过量注：反应物过量)ACO2浓度增加到一定程度以后不再增加的原因是酶失去活性浓度增加到一定程度以后不再增加的原因是酶失去活性B图甲的自变量是催化速率图甲的自变量是催化速率C图乙催化反应速率
12、增加的原因是随着酶浓度增大，酶与底物接触的机会变大图乙催化反应速率增加的原因是随着酶浓度增大，酶与底物接触的机会变大D图乙中，随酶浓度增加，酶的活性不断增加图乙中，随酶浓度增加，酶的活性不断增加C下图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生量与反应时间的下图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生量与反应时间的关系。由图可知关系。由图可知()有多种酶参与最适有多种酶参与最适pH是是7最适温度是最适温度是40 50 时酶逐渐失活时酶逐渐失活0 时酶逐渐失活时酶逐渐失活A BCDC将一个土豆将一个土豆(含有过氧化氢酶含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片，放入切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和
13、浓度的过氧化氢溶液的针筒中盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中(如下图所示如下图所示)，以探，以探究酶促反应的相关问题。请根据实验现象与数据分析回答问题。究酶促反应的相关问题。请根据实验现象与数据分析回答问题。(1)若土豆片为若土豆片为4片时，每隔片时，每隔5 min收集一次数据，根据数据绘制出如收集一次数据，根据数据绘制出如下 曲 线 图。下 曲 线 图。2 0 m i n 后，气 体 量 不 再 增 加 的 原 因 是后，气 体 量 不 再 增 加 的 原 因 是_。过氧化氢量有限过氧化氢量有限(2)若土豆片为若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线片时，和上述实验所得的曲线(实线实线)
14、相比，实验结相比，实验结果的曲线最可能是下列果的曲线最可能是下列图中的虚线。如果要获得更多的气图中的虚线。如果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件下，可采取的方法是体，在不改变溶液体积的条件下，可采取的方法是，其，其结果可用结果可用图中的虚线表示。图中的虚线表示。(3)为保证上述实验的科学性，需要控制的其他外界因素有为保证上述实验的科学性，需要控制的其他外界因素有。c增加过氧增加过氧化氢浓度化氢浓度a温度温度(或光照或气压等或光照或气压等)四四、ATP的结构和作用的结构和作用1ATP的分子结构的分子结构2ATP的形成途径的形成途径3ATP与与ADP的相互转化的相互转化(1)图解图解注解注解
15、酶酶1、酶、酶2不同：酶不同：酶1ATP合成酶，酶合成酶，酶2ATP水解酶。水解酶。字母字母“A”代表的含义代表的含义明确以下化合物中明确以下化合物中“A”的含义的含义(根据字母根据字母“A”的范围的范围)：关于植物细胞中关于植物细胞中ATP的叙述正确的是的叙述正确的是()AATP在植物细胞中普遍存在，但含量很少在植物细胞中普遍存在，但含量很少B当当ATP减少时，可由减少时，可由ADP在不依赖其他物质的在不依赖其他物质的条件下直接形成条件下直接形成CATP含有三个高能磷酸键含有三个高能磷酸键DATP转变成转变成ADP的过程是可逆的的过程是可逆的A下列有关下列有关ATP的叙述，正确的是的叙述，正确的是()A线粒体是蓝藻细胞产生线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所的主要场所B光合作用产物中的化学能全部来自光合作用产物中的化学能全部来自ATPCATP分子由分子由1个腺嘌呤和个腺嘌呤和3个磷酸基团组成个磷酸基团组成D细胞连续分裂时，伴随着细胞连续分裂时，伴随着ATP与与ADP的相互转的相互转化化D
