1、苏教高考生物一轮复习金榜课件知识概览主干回顾核心归纳必修第四章ATP和酶PPT一、生命活动的能量一、生命活动的能量“通货通货”ATPATP1.1.写出写出ATPATP的结构简式和简式中的结构简式和简式中A A、P P所代表的含义所代表的含义(1)(1)结构简式:结构简式:_。(2)A(2)A:_;P P:_。2.2.图中图中是是_,其中远离,其中远离A A的高能磷酸键易形成和断的高能磷酸键易形成和断裂裂3.3.图中图中为高能磷酸键水解释放能量的过程,其作用是为高能磷酸键水解释放能量的过程,其作用是_4.4.写出写出ATPATP与与ADPADP相互转化的反应式相互转化的反应式_5.ATP5.AT
2、P的作用的作用直接为生物体的各种直接为生物体的各种_提供能量。提供能量。A-PA-PP PP P腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷磷酸基团磷酸基团高能磷酸键高能磷酸键为各为各项生命活动提供能量项生命活动提供能量2ATPADPPi 酶1酶能量需能反应需能反应二、酶的本质、作用和特性二、酶的本质、作用和特性1.1.酶的本质、功能及作用原理酶的本质、功能及作用原理化学本质化学本质绝大多数是绝大多数是_少数是少数是_合成原料合成原料_合成场所合成场所_主要是细胞核主要是细胞核(真核生物真核生物)来源来源一般来说,活细胞都能产生酶一般来说,活细胞都能产生酶生理功能生理功能具有具有_作用原理作用原理降低化学反应的降低化
3、学反应的_蛋白质蛋白质RNARNA氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖体核糖体催化活性催化活性活化能活化能2.2.酶的特性酶的特性(1)_(1)_:例如,:例如,1 1个过氧化氢酶分子在个过氧化氢酶分子在2525条件下条件下1 min1 min可可催化催化500500万个过氧化氢分子的分解反应。万个过氧化氢分子的分解反应。(2)(2)特异性:一种酶只能对特异性:一种酶只能对_发生催化作用。酶具有发生催化作用。酶具有一定的空间结构,酶的一定的空间结构,酶的_往往与底物分子在空间结构往往与底物分子在空间结构上有特殊的匹配关系。上有特殊的匹配关系。(3)(3)作用条件较温和,需要常温、常压、作用条件
4、较温和,需要常温、常压、_等。等。3.3.影响酶促反应速率的因素影响酶促反应速率的因素_、pHpH、_和底物浓度等。和底物浓度等。高效性高效性一定的底物一定的底物活性中心活性中心适宜适宜pHpH温度温度酶浓度酶浓度三、探究影响酶活性的因素三、探究影响酶活性的因素pHpH1.1.实验原理实验原理(1)(1)反应原理:反应原理:_。(2)(2)鉴定原理:鉴定原理:pHpH影响酶的活性,从而影响影响酶的活性,从而影响_的生成量。可的生成量。可通过气泡生成量的多少,及滤纸片向上运动直至浮出液面所需通过气泡生成量的多少,及滤纸片向上运动直至浮出液面所需时间的长短来检验时间的长短来检验O O2 2生成量的
5、多少。生成量的多少。氧气氧气222H O 过氧化氢酶222H OO2.2.实验步骤实验步骤步骤步骤实验操作内容实验操作内容烧杯烧杯烧杯烧杯烧杯烧杯(1)(1)将若干小滤纸片浸入将若干小滤纸片浸入_中,然后取出晾干、中,然后取出晾干、备用备用(2)(2)取三个相同烧杯,取三个相同烧杯,各注入等量的各注入等量的2%2%不同不同pHpH的的H H2 2O O2 2溶液溶液_pH=7pH=7_(3)(3)将滤纸片逐片放入三个烧杯中将滤纸片逐片放入三个烧杯中酵母菌液酵母菌液pH=5pH=5pH=9pH=9步步骤骤实验操实验操作内容作内容烧杯烧杯烧杯烧杯烧杯烧杯(4)(4)观察并观察并记录现记录现象象有有
6、_产生,并附在产生,并附在滤纸片上,滤滤纸片上,滤纸片浮出液面纸片浮出液面的时间长的时间长有有_产生,并附在产生,并附在滤纸片上,滤滤纸片上,滤纸片浮出液面纸片浮出液面的时间的时间_有有_产生,并附产生,并附在滤纸片上,在滤纸片上,滤纸片浮出滤纸片浮出液面的时间液面的时间长长少量气泡少量气泡大量气泡大量气泡少量气泡少量气泡短短3.3.实验结论实验结论pHpH对对_有影响。有影响。4.4.实验实质实验实质pHpH对酶活性的影响是通过改变对酶活性的影响是通过改变_等发挥作用的。等发挥作用的。酶的活性酶的活性酶的活性中心酶的活性中心1.1.酶的基本组成单位都是氨基酸。酶的基本组成单位都是氨基酸。()
7、()【分析】绝大多数酶是蛋白质,少数酶是【分析】绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNARNA,因此其基本组,因此其基本组成单位是氨基酸和核糖核苷酸。成单位是氨基酸和核糖核苷酸。2.2.能催化淀粉酶水解的酶是蛋白酶。能催化淀粉酶水解的酶是蛋白酶。()()【分析】淀粉酶的化学本质是蛋白质,根据酶的专一性,蛋白【分析】淀粉酶的化学本质是蛋白质,根据酶的专一性,蛋白质由蛋白酶来水解。质由蛋白酶来水解。3.3.一种酶只能催化一种化学反应。一种酶只能催化一种化学反应。()()【分析】酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反【分析】酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。应。4.4.酶在常温下不会失
8、去活性。酶在常温下不会失去活性。()()【分析】若常温下酶所处的环境中【分析】若常温下酶所处的环境中pHpH不合适,也会导致酶失不合适,也会导致酶失活。活。5.(20115.(2011天津天津T3B)T3B)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。学反应速率。()()【分析】酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率,【分析】酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率,但不能为反应物提供能量。但不能为反应物提供能量。6.ATP6.ATP中的中的“A”A”和腺嘌呤脱氧核苷酸中的和腺嘌呤脱氧核苷酸中的“A”A”所代表的含义所代表的含义不一样。不一
9、样。()()【分析】【分析】ATPATP中的中的A A表示腺嘌呤核苷,由腺嘌呤和核糖组成,腺表示腺嘌呤核苷,由腺嘌呤和核糖组成,腺嘌呤脱氧核苷酸中的嘌呤脱氧核苷酸中的A A只表示腺嘌呤。只表示腺嘌呤。7.ATP7.ATP与与ADPADP的相互转化不是可逆反应。的相互转化不是可逆反应。()()【分析】因为【分析】因为ATPATP与与ADPADP相互转化时其正方向与逆方向的酶、场相互转化时其正方向与逆方向的酶、场所、能量来源不同。所、能量来源不同。8.8.细胞内含有大量的细胞内含有大量的ATPATP,用于细胞的各项生命活动。,用于细胞的各项生命活动。()()【分析】【分析】ATPATP在细胞内的含
10、量很少,但在细胞内会迅速产生,在细胞内的含量很少,但在细胞内会迅速产生,也会迅速被利用。也会迅速被利用。考点考点 一一 ATPATP的结构和转化的结构和转化1.ATP1.ATP的结构的结构(1)(1)元素组成:元素组成:C C、H H、O O、N N、P P。(2)(2)化学组成:化学组成:1 1分子腺苷和分子腺苷和3 3分子磷酸基团。分子磷酸基团。(3)(3)结构式:结构式:由结构式可看出,由结构式可看出,ATPATP的结构特点可用的结构特点可用“一、二、三一、二、三”来总结,来总结,即一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团。即一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团。(4)(4)结构简式:结
11、构简式:APAPP PP P。2.ATP2.ATP的形成途径的形成途径3.ATP3.ATP与与ADPADP的相互转化的相互转化4.ATP4.ATP产生量与产生量与O O2 2供给量关系模型分析供给量关系模型分析 (1)(1)生物细胞可以通过无氧呼吸产生少量生物细胞可以通过无氧呼吸产生少量ATPATP,因此在,因此在O O2 2为为0 0的的时候,其产生量仍有一定数值,而非时候,其产生量仍有一定数值,而非0 0。(2)(2)当当O O2 2供给量增多,有氧呼吸明显加强。供给量增多,有氧呼吸明显加强。ATPATP的产生随之增加,的产生随之增加,但当但当O O2 2供给量达到一定值后,其产生量不再增
12、加,是由于酶、供给量达到一定值后,其产生量不再增加,是由于酶、有机物、有机物、ADPADP或磷酸的限制因素所致。或磷酸的限制因素所致。(3)(3)当横坐标表示呼吸强度时,当横坐标表示呼吸强度时,ATPATP的产生量曲线应该从原点开的产生量曲线应该从原点开始。始。【高考警示】【高考警示】(1)ATP(1)ATP能量:能量:ATPATP是一种高能磷酸化合物,是与能量有关的一种物质,不能是一种高能磷酸化合物,是与能量有关的一种物质,不能将两者等同起来。将两者等同起来。(2)ATP(2)ATP消耗量消耗量ATPATP含量:含量:ATPATP是生命活动的直接能源物质,在细胞中的消耗量很大,但是生命活动的
13、直接能源物质,在细胞中的消耗量很大,但它在细胞中的含量很少。只是细胞中它在细胞中的含量很少。只是细胞中ATPATP与与ADPADP的转化速率很快。的转化速率很快。【典例【典例1 1】(2013(2013苏北模拟苏北模拟)下列有关人体细胞内下列有关人体细胞内ATPATP的叙述,的叙述,错误的是错误的是()A.A.一个一个ATPATP分子中含有两个高能磷酸键分子中含有两个高能磷酸键B.B.人体细胞合成人体细胞合成ATPATP时都需要氧气的参与时都需要氧气的参与C.C.内质网上的核糖体合成免疫球蛋白时需要消耗内质网上的核糖体合成免疫球蛋白时需要消耗ATPATPD.D.正常细胞中正常细胞中ATPATP
14、与与ADPADP的比值在一定范围内变化的比值在一定范围内变化【解析】选【解析】选B B。ATPATP是生命活动的直接能源物质,生物大分子的是生命活动的直接能源物质,生物大分子的合成需要消耗合成需要消耗ATPATP;人体细胞进行无氧呼吸时,也能产生少量;人体细胞进行无氧呼吸时,也能产生少量的的ATPATP;细胞中;细胞中ATPATP与与ADPADP之间不停地相互转化,因此,二者之之间不停地相互转化,因此,二者之间的比值在一定范围内变化。间的比值在一定范围内变化。【变式训练】下列有关植物细胞中【变式训练】下列有关植物细胞中ATPATP的叙述,正确的是的叙述,正确的是()A.A.能产生能产生ATPA
15、TP的细胞器只有线粒体的细胞器只有线粒体B.B.植物被水淹时,根细胞不能产生植物被水淹时,根细胞不能产生ATPATPC.ATPC.ATP与与ADPADP的相互转化是可逆反应的相互转化是可逆反应D.D.远离腺苷远离腺苷(A)(A)的高能磷酸键中的能量可以来自化学能或光能的高能磷酸键中的能量可以来自化学能或光能【解析】选【解析】选D D。植物细胞中能产生。植物细胞中能产生ATPATP的细胞器有线粒体和叶绿的细胞器有线粒体和叶绿体;植物被水淹时,根细胞无氧呼吸产生体;植物被水淹时,根细胞无氧呼吸产生ATPATP;ATPATP与与ADPADP的相的相互转化在物质方面是可逆的,但在能量方面是不可逆的;远
16、离互转化在物质方面是可逆的,但在能量方面是不可逆的;远离腺苷腺苷(A)(A)的高能磷酸键中的能量可以来自有机物氧化分解释放的高能磷酸键中的能量可以来自有机物氧化分解释放的化学能,也可以来自光能。的化学能,也可以来自光能。考点考点 二二 酶作用原理和酶的特性酶作用原理和酶的特性1.1.酶的作用原理酶的作用原理如图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的如图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。能量变化过程。(1)(1)没有酶催化的反应曲线是没有酶催化的反应曲线是。(2)(2)有酶催化的反应曲线是有酶催化的反应曲线是。(3)AC(3)AC段的含义是在无催化剂的条
17、件下,反应所需要的活化能。段的含义是在无催化剂的条件下,反应所需要的活化能。(4)BC(4)BC段的含义是酶降低的活化能。段的含义是酶降低的活化能。(5)(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则B B点在纵轴上将点在纵轴上将向上移动,即反应需要的活化能要增大。向上移动,即反应需要的活化能要增大。2.2.酶的特性酶的特性特性特性原因原因高效性高效性酶降低化学反应活化能的作用更显著酶降低化学反应活化能的作用更显著特异性特异性酶只能催化特定的化学反应酶只能催化特定的化学反应作用条件作用条件较温和较温和在高温、过酸、过碱的条件下都会使酶失在高温、过酸、过碱的条
18、件下都会使酶失活活3.3.酶化学本质是蛋白质的实验设计酶化学本质是蛋白质的实验设计(1)(1)分组分组(2)(2)实验结果分析:实验结果分析:通过对照,实验组若出现紫色,证明待测酶液的化学本质是蛋通过对照,实验组若出现紫色,证明待测酶液的化学本质是蛋白质,否则,不是蛋白质。白质,否则,不是蛋白质。4.4.酶催化活性的实验验证酶催化活性的实验验证(1)(1)原理:原理:。酵母菌液中含有过氧化氢酶。酵母菌液中含有过氧化氢酶。(2)(2)实验设计及现象:实验设计及现象:结论:酶具有催化活性。结论:酶具有催化活性。22222H O2H OO 酶试管编号试管编号试剂试剂处理处理现象现象3%3%的的H H
19、2 2O O2 2溶液溶液3 mL3 mL新鲜酵母菌液、新鲜酵母菌液、并用棉花堵住并用棉花堵住管口管口有大量气泡产生,有大量气泡产生,能使点燃但无火焰能使点燃但无火焰的卫生香复燃的卫生香复燃3%3%的的H H2 2O O2 2溶液溶液3 mL3 mL加等量蒸馏水,加等量蒸馏水,并用棉花堵住并用棉花堵住管口管口无气泡产生,不能无气泡产生,不能使点燃但无火焰的使点燃但无火焰的卫生香复燃卫生香复燃【高考警示】【高考警示】(1)(1)酶并不只在细胞内发挥作用:酶并不只在细胞内发挥作用:酶由活细胞产生,可以在细胞内发挥作用,如细胞内的呼吸氧酶由活细胞产生,可以在细胞内发挥作用,如细胞内的呼吸氧化酶;也可
20、以分泌到细胞外发挥作用,如各种消化酶;在生物化酶;也可以分泌到细胞外发挥作用,如各种消化酶;在生物体外适宜的条件下也能发挥作用,如实验证明唾液淀粉酶水解体外适宜的条件下也能发挥作用,如实验证明唾液淀粉酶水解淀粉的实验。淀粉的实验。(2)(2)产生激素的细胞一定能产生酶,但产生酶的细胞不一定能产生激素的细胞一定能产生酶,但产生酶的细胞不一定能产生激素。产生激素。【典例【典例2 2】(2013(2013无锡模拟无锡模拟)取经过编号的取经过编号的5 5支试管,分别加入支试管,分别加入2 mL 0.5 mol/L2 mL 0.5 mol/L的的H H2 2O O2 2溶液,进行如下实验溶液,进行如下实
21、验(见下表见下表),实验结,实验结果不能说明的是果不能说明的是()试管试管编号编号1 12 23 34 45 5加入加入物质物质适量适量唾液唾液锈铁钉锈铁钉生土生土豆块豆块熟土熟土豆块豆块生土豆块、生土豆块、稀盐酸稀盐酸实验实验结果结果几乎几乎无气泡无气泡少量少量气泡气泡大量大量气泡气泡几乎几乎无气泡无气泡几乎几乎无气泡无气泡A.1A.1号和号和3 3号对照说明酶有专一性号对照说明酶有专一性B.3B.3号和号和4 4号对照说明酶的活性受温度的影响号对照说明酶的活性受温度的影响C.4C.4号和号和5 5号对照说明酶的活性受号对照说明酶的活性受pHpH的影响的影响D.D.实验结果还可以用卫生香的复
22、燃情况进行判断实验结果还可以用卫生香的复燃情况进行判断【解析】选【解析】选C C。1 1号和号和3 3号对比,加入的酶种类不同,唾液中含号对比,加入的酶种类不同,唾液中含有唾液淀粉酶,土豆中含有过氧化氢酶,加入土豆块的试管产有唾液淀粉酶,土豆中含有过氧化氢酶,加入土豆块的试管产生大量气泡,说明酶具有专一性;生大量气泡,说明酶具有专一性;3 3号和号和4 4号对比,号对比,4 4号经过高号经过高温处理,几乎无气泡产生,说明高温影响酶的活性;温处理,几乎无气泡产生,说明高温影响酶的活性;4 4号和号和5 5号号对比,一个是高温处理的土豆块,一个是加入稀盐酸的土豆块,对比,一个是高温处理的土豆块,一
23、个是加入稀盐酸的土豆块,这里存在两个变量,无法得出准确结论;该实验的产物为氧气,这里存在两个变量,无法得出准确结论;该实验的产物为氧气,可借助卫生香的复燃情况来判断产生氧气的多少。可借助卫生香的复燃情况来判断产生氧气的多少。【变式训练】下列有关酶的正确叙述是【变式训练】下列有关酶的正确叙述是()酶是由具有分泌功能的细胞产生的酶是由具有分泌功能的细胞产生的酶对底物有严格的选择性酶对底物有严格的选择性酶是活细胞产生的酶是活细胞产生的酶在发挥作用后立即被分解酶在发挥作用后立即被分解有的酶不是蛋白质有的酶不是蛋白质酶的活性与温度呈正相关酶的活性与温度呈正相关在新陈代谢和生长发育中起调控作用在新陈代谢和
24、生长发育中起调控作用酶只是起催化作用酶只是起催化作用A.A.B.B.C.C.D.D.【解析】选【解析】选C C。凡是活细胞一般都能产生酶,并不只是由具分。凡是活细胞一般都能产生酶,并不只是由具分泌功能的细胞产生的;酶对底物有严格的选择性,但酶在发挥泌功能的细胞产生的;酶对底物有严格的选择性,但酶在发挥作用后不会立即被分解,而是会被反复利用;绝大多数酶是蛋作用后不会立即被分解,而是会被反复利用;绝大多数酶是蛋白质,少数酶是白质,少数酶是RNARNA;酶只是起催化作用;酶的活性与温度和;酶只是起催化作用;酶的活性与温度和pHpH有关,但有最适值,在最适值前随温度和有关,但有最适值,在最适值前随温度
25、和pHpH的升高,其活性的升高,其活性逐渐增强,超过最适值后则下降,而不呈正相关。逐渐增强,超过最适值后则下降,而不呈正相关。考点考点 三三 与酶有关的曲线分析与酶有关的曲线分析1.1.表示酶高效性的曲线及实验验证表示酶高效性的曲线及实验验证(1)(1)曲线模型:曲线模型:与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。酶只能缩短达到化学平衡所需的时间,不能改变化学反应的酶只能缩短达到化学平衡所需的时间,不能改变化学反应的平衡点。平衡点。(2)(2)实验验证:实验验证:对照组:反应物对照组:反应物+无机催化剂无机催化剂反应物分解速率;反应物分解速率;实验组:反应物实验组
26、:反应物+等量酶溶液等量酶溶液反应物分解速率。反应物分解速率。实验中自变量是催化剂种类,因变量是反应物分解速率。实验中自变量是催化剂种类,因变量是反应物分解速率。实验结论:酶的催化效率远大于无机催化剂的催化效率。实验结论:酶的催化效率远大于无机催化剂的催化效率。2.2.表示酶专一性的曲线及实验验证表示酶专一性的曲线及实验验证(1)(1)曲线模型:曲线模型:加入酶加入酶B B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同,说明酶的反应速率和无酶条件下的反应速率相同,说明酶B B对此反应无催化作用。对此反应无催化作用。而加入酶而加入酶A A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快,说明的反应速率随反应物浓度的增
27、大明显加快,说明酶具有专一性。酶具有专一性。(2)(2)实验验证:实验验证:原理:原理:过程:过程:用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后,再用斐林试剂鉴定,根据是用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后,再用斐林试剂鉴定,根据是否有砖红色沉淀来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用,从而否有砖红色沉淀来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用,从而探究酶的专一性。探究酶的专一性。3.3.影响酶促反应的因素影响酶促反应的因素(1)(1)温度和温度和pHpH:在一定温度在一定温度(pH)(pH)范围内,随温度范围内,随温度(pH)(pH)的升高,酶的催化作用的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围,酶的催化作用逐渐减弱。增强,超过这
28、一范围,酶的催化作用逐渐减弱。过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,而低温只是抑制酶的过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。活性,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。从丙图可以看出:反应溶液从丙图可以看出:反应溶液pHpH的变化不影响酶作用的最适温的变化不影响酶作用的最适温度。度。(2)(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响:底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响:甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率随底物浓度增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶数量随底物浓度增
29、加而加快,但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。乙图:在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率乙图: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。【高考警示】【高考警示】影响酶的活性和酶促反应速率的因素并不完全相同影响酶的活性和酶促反应速率的因素并不完全相同高温、高温、pHpH过高或过低会破坏酶的空间结构,使酶活性降低或过高或过低会破坏酶的空间结构,使酶活性降低或失去活性,反应减慢或停止,酶促反应速率也随之减小或变为失去活性,反应减慢或停止,酶促反应速率也随之减小或变为零;低温不破坏酶的空间
30、结构,只会使酶的活性降低,酶促反零;低温不破坏酶的空间结构,只会使酶的活性降低,酶促反应速率减小。应速率减小。底物浓度和酶浓度影响酶促反应的速率,但不影响酶的活性。底物浓度和酶浓度影响酶促反应的速率,但不影响酶的活性。考查角度考查角度1 1 利用曲线图考查酶的催化作用利用曲线图考查酶的催化作用【典例【典例3 3】(2011(2011海南高考海南高考)某一不可逆化学反应某一不可逆化学反应(SP+W)(SP+W)在在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间时间t t时,向反应液中加入催化该反应的酶。如图中能正确表时,向反应液中
31、加入催化该反应的酶。如图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是()A.A.甲甲B.B.乙乙C.C.丙丙D.D.丁丁【解析】选【解析】选D D。当反应进行到。当反应进行到t t时加入催化该反应的酶,由于酶时加入催化该反应的酶,由于酶的高效性,将促进化学反应的进行,反应物浓度迅速降低,最的高效性,将促进化学反应的进行,反应物浓度迅速降低,最后反应物浓度降为后反应物浓度降为0 0。【互动探究】【互动探究】(1)(1)丁曲线后来变化趋势变缓的原因是由于酶的活性降低了吗?丁曲线后来变化趋势变缓的原因是由于酶的活性降低了吗?提示:不是。因为随着反
32、应物浓度的降低,反应速率逐渐减慢,提示:不是。因为随着反应物浓度的降低,反应速率逐渐减慢,但酶的活性保持不变。但酶的活性保持不变。(2)(2)若将纵坐标改为生成物的量,其曲线变化趋势会改变吗?若将纵坐标改为生成物的量,其曲线变化趋势会改变吗?提示:会改变。其应该先呈快速增长,然后缓慢增长,最后达提示:会改变。其应该先呈快速增长,然后缓慢增长,最后达到相对稳定。到相对稳定。(3)(3)若在若在t t时加入无机催化剂,反应物时加入无机催化剂,反应物(S)(S)的浓度达到的浓度达到0 0的时间点的时间点和丁曲线表示的时间点相同吗?和丁曲线表示的时间点相同吗?提示:不同。时间点要比丁曲线表示的时间点长
33、。因为无机催提示:不同。时间点要比丁曲线表示的时间点长。因为无机催化剂的催化效率低于酶的催化效率。化剂的催化效率低于酶的催化效率。考查角度考查角度2 2 利用实验考查酶的特性及影响酶活性的因素利用实验考查酶的特性及影响酶活性的因素【典例【典例4 4】下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验设计】下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验设计及结果。及结果。试管编号试管编号项目项目2 mL 3%2 mL 3%淀粉溶液淀粉溶液+-2 mL 3%2 mL 3%蔗糖溶液蔗糖溶液-+1 mL 2%1 mL 2%的的新鲜淀粉新鲜淀粉酶溶液酶溶液+注:注:“+”+”表示有;表示有;“-”-”表示无。表示无。*
34、:此行:此行“+”+”的多少代表颜的多少代表颜色的深浅。色的深浅。试管编号试管编号项目项目反应温反应温度度()()4040606080804040606080802 mL2 mL斐斐林试剂林试剂+砖红色砖红色深浅深浅*+-根据实验结果,以下结论正确的是根据实验结果,以下结论正确的是()A.A.蔗糖被水解成非还原性糖蔗糖被水解成非还原性糖B.B.淀粉在淀粉酶的作用下水解成还原性糖淀粉在淀粉酶的作用下水解成还原性糖C.C.淀粉酶的活性在淀粉酶的活性在6060时比时比4040时低时低D.D.淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性【解析】选【解析】选B B。解答此题的关键是先分析出各
35、组之间的对照关。解答此题的关键是先分析出各组之间的对照关系,以及实验结果出现差异的原因,也就是单一变量对实验的系,以及实验结果出现差异的原因,也就是单一变量对实验的影响。试管影响。试管与试管与试管形成对照,探究了淀粉酶的专形成对照,探究了淀粉酶的专一性,蔗糖不能被淀粉酶分解,而淀粉可以在淀粉酶的作用下一性,蔗糖不能被淀粉酶分解,而淀粉可以在淀粉酶的作用下分解成还原性糖。试管分解成还原性糖。试管相互对照探究了温度对酶活性的相互对照探究了温度对酶活性的影响,证明了淀粉酶在影响,证明了淀粉酶在6060时比时比4040时活性高。时活性高。【互动探究】【互动探究】(1)(1)能否只用能否只用号试管探究淀
36、粉酶催化作用的最适温度?号试管探究淀粉酶催化作用的最适温度?提示:不能。从实验结果分析,不能说明当温度高于提示:不能。从实验结果分析,不能说明当温度高于6060时,时,淀粉酶的活性是高还是低。仅能说明淀粉酶在淀粉酶的活性是高还是低。仅能说明淀粉酶在6060时比时比4040时时活性高,不能说明活性高,不能说明6060是淀粉酶的最适温度。是淀粉酶的最适温度。(2)(2)能否用能否用H H2 2O O2 2溶液代替淀粉溶液来探究温度对酶活性的影响?溶液代替淀粉溶液来探究温度对酶活性的影响?提示:不能。提示:不能。H H2 2O O2 2溶液在高温时会分解,实验中的变量不是单溶液在高温时会分解,实验中
37、的变量不是单一的,影响对实验结果的分析。一的,影响对实验结果的分析。【变式训练】对图中的新鲜土豆片与【变式训练】对图中的新鲜土豆片与H H2 2O O2 2溶液接触后,产生的溶液接触后,产生的现象及推测错误的是现象及推测错误的是()A.A.若有气体大量产生,可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶若有气体大量产生,可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶B.B.若增加新鲜土豆片的数量,量筒中产生气体的速度加快若增加新鲜土豆片的数量,量筒中产生气体的速度加快C.C.一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限D.D.为保证实验的严谨性,需要控制温度等无关变量为保证
38、实验的严谨性,需要控制温度等无关变量【解析】选【解析】选C C。新鲜土豆片中含有过氧化氢酶,能催化过氧化。新鲜土豆片中含有过氧化氢酶,能催化过氧化氢分解产生氧气氢分解产生氧气(气泡气泡)。增加土豆片的数量即增加酶的数量,。增加土豆片的数量即增加酶的数量,可使反应速度加快。一段时间后,因底物过氧化氢全部被消耗可使反应速度加快。一段时间后,因底物过氧化氢全部被消耗分解掉,产生的氧气分解掉,产生的氧气(气体气体)量不再增加。量不再增加。快速分析酶的曲线图的方法快速分析酶的曲线图的方法【典例】如图表示在不同条件下,酶催化反应的速率【典例】如图表示在不同条件下,酶催化反应的速率(或生成或生成物物)变化情
39、况。以下有关叙述不正确的是变化情况。以下有关叙述不正确的是()A.A.图图能用来表示反应物浓度变化与反应时间的关系能用来表示反应物浓度变化与反应时间的关系B.B.图图虚线表示增大酶浓度后,其他条件不变时,生成物的量虚线表示增大酶浓度后,其他条件不变时,生成物的量与反应时间关系的变化情况与反应时间关系的变化情况C.C.若图若图中的实线表示过氧化氢酶对中的实线表示过氧化氢酶对H H2 2O O2 2分解的催化速率,则分解的催化速率,则虚线表示虚线表示FeFe3+3+的催化速率的催化速率D.D.图图也可以用来表示处于不同温度的情况下,反应速率与时也可以用来表示处于不同温度的情况下,反应速率与时间的关
40、系间的关系【解析】选【解析】选C C。在酶促反应中,反应物浓度随反应的进行而逐。在酶促反应中,反应物浓度随反应的进行而逐渐降低,因此图渐降低,因此图曲线可表示反应物浓度变化与反应时间的关曲线可表示反应物浓度变化与反应时间的关系。增大酶浓度,只能加快化学反应速率,而不会改变生成物系。增大酶浓度,只能加快化学反应速率,而不会改变生成物的量,因此图的量,因此图可表示增大酶浓度后,生成物的量与反应时间可表示增大酶浓度后,生成物的量与反应时间的关系。过氧化氢酶催化效率比的关系。过氧化氢酶催化效率比FeFe3+3+高,图高,图中若实线表示中若实线表示FeFe3+3+的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化
41、效率。实线的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率。实线温度下,酶活性较低,而虚线温度下,酶的活性更适宜,催化温度下,酶活性较低,而虚线温度下,酶的活性更适宜,催化活性较高,因此图活性较高,因此图可以表示不同温度处理时,反应速率与时可以表示不同温度处理时,反应速率与时间的关系。间的关系。【方法归纳】酶促反应速率可以用曲线图表示,具体分析方法【方法归纳】酶促反应速率可以用曲线图表示,具体分析方法如下:如下:(1)(1)明确横、纵坐标表示的变量。横、纵坐标不同,曲线表示明确横、纵坐标表示的变量。横、纵坐标不同,曲线表示的意义不同。的意义不同。(2)(2)理解曲线所表示的含义。曲线中横坐标是自变
42、量理解曲线所表示的含义。曲线中横坐标是自变量(如图如图中中的反应时间的反应时间),纵坐标是因变量,纵坐标是因变量(如图如图中的生成物的量中的生成物的量),曲,曲线是自变量变化导致因变量变化的结果。线是自变量变化导致因变量变化的结果。(3)(3)关注曲线的特殊点。如图关注曲线的特殊点。如图中中a a、b b两点都表示生成物的量两点都表示生成物的量不变,即达到反应平衡状态。不变,即达到反应平衡状态。(4)(4)注意曲线的起点和终点以及曲线中的一些转折点的含义注意曲线的起点和终点以及曲线中的一些转折点的含义(如如图图中中a a、b b两点不同的原因是什么两点不同的原因是什么)。【易错提醒】对曲线的起
43、止点、拐点处的信息分析不到位。【易错提醒】对曲线的起止点、拐点处的信息分析不到位。(1)(1)如酶加快反应的速率,必然会缩短反应完成或达到平衡状态的如酶加快反应的速率,必然会缩短反应完成或达到平衡状态的时间,使平衡点时间,使平衡点(b)(b)前移,但是,酶不会改变反应的平衡点。前移,但是,酶不会改变反应的平衡点。(2)(2)温度影响酶的活性,从而影响酶促反应速率,导致达到平温度影响酶的活性,从而影响酶促反应速率,导致达到平衡点的时间改变。衡点的时间改变。【变式训练】如图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的【变式训练】如图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是是()A.A.当反应温度由当反应
44、温度由t t2 2调到最适温度时,酶活性下降调到最适温度时,酶活性下降B.B.当反应温度由当反应温度由t t1 1调到最适温度时,酶活性上升调到最适温度时,酶活性上升C.C.酶活性在酶活性在t t2 2时比时比t t1 1高,故高,故t t2 2时更适合酶的保存时更适合酶的保存D.D.酶活性在酶活性在t t1 1时比时比t t2 2时低,表明时低,表明t t1 1时酶的空间结构遭破坏的程时酶的空间结构遭破坏的程度更严重度更严重【解析】选【解析】选B B。酶活性受温度的影响,在低温时酶活性低,随。酶活性受温度的影响,在低温时酶活性低,随着温度的升高,酶活性逐渐增强,到达最适温度后,再升高温着温度
45、的升高,酶活性逐渐增强,到达最适温度后,再升高温度,酶活性下降,当温度过高时,酶的空间结构被破坏,酶变度,酶活性下降,当温度过高时,酶的空间结构被破坏,酶变性失活。温度由性失活。温度由t t2 2下降到最适温度,酶活性不再升高;酶在低下降到最适温度,酶活性不再升高;酶在低温时活性降低,但空间结构不会被破坏,温度升高,酶活性恢温时活性降低,但空间结构不会被破坏,温度升高,酶活性恢复,因此常在低温下保存酶。复,因此常在低温下保存酶。1.ATP1.ATP是细胞生命活动的直接能量来源,如图是细胞生命活动的直接能量来源,如图ATPATP分子中哪个键分子中哪个键的水解可以释放大量可被利用的能量的水解可以释
46、放大量可被利用的能量()A.aA.a B.bB.b C.cC.c D.aD.a和和b b【解析】选【解析】选A A。ATPATP分子中含有分子中含有2 2个高能磷酸键,其中远离个高能磷酸键,其中远离A A的那的那个高能磷酸键水解释放大量能量,个高能磷酸键水解释放大量能量,b b和和c c只是普通化学键。只是普通化学键。2.2.有人进行实验以研究化合物有人进行实验以研究化合物P P对淀粉酶活性的影响,结果如对淀粉酶活性的影响,结果如图所示。下列分析不正确的是图所示。下列分析不正确的是()A.A.反应温度升高反应温度升高A A点上移点上移B.B.实验中应保持实验中应保持pHpH不变不变C.C.曲线
47、曲线1 1代表对照组的实验结果代表对照组的实验结果D.D.化合物化合物P P对淀粉酶有抑制作用对淀粉酶有抑制作用【解析】选【解析】选A A。研究化合物。研究化合物P P对淀粉酶活性的影响的实验应设置对淀粉酶活性的影响的实验应设置加入化合物加入化合物P P的实验组和不加入化合物的实验组和不加入化合物P P的对照组,通过实验结的对照组,通过实验结果的对照看出化合物果的对照看出化合物P P对淀粉酶有抑制作用。本实验中对淀粉酶有抑制作用。本实验中pHpH是无是无关变量,应保持不变。实验条件下的温度不一定是最适宜的温关变量,应保持不变。实验条件下的温度不一定是最适宜的温度,因此反应温度升高,度,因此反应
48、温度升高,A A点可能上移,也可能下移。点可能上移,也可能下移。3.3.酶是生物催化剂。下列有关酶的叙述不正确的是酶是生物催化剂。下列有关酶的叙述不正确的是()A.A.所有酶都含有所有酶都含有C C、H H、O O、N N四种元素四种元素B.B.酶不一定只在细胞内起催化作用酶不一定只在细胞内起催化作用C.C.高温、低温、过酸、过碱都会使酶永久失活高温、低温、过酸、过碱都会使酶永久失活D.D.一般来说,活细胞都能产生酶一般来说,活细胞都能产生酶【解析】选【解析】选C C。酶是蛋白质,蛋白质含有。酶是蛋白质,蛋白质含有C C、H H、O O、N N四种元素。四种元素。酶在细胞内和细胞外都可起作用,
49、酶是由活细胞产生的。低温酶在细胞内和细胞外都可起作用,酶是由活细胞产生的。低温并不会使酶永久失活。并不会使酶永久失活。4.(20134.(2013常州模拟常州模拟)下列有关酶的叙述正确的有下列有关酶的叙述正确的有()产生酶的细胞都有分泌功能产生酶的细胞都有分泌功能部分酶从食物中获得,部分酶在体内转化部分酶从食物中获得,部分酶在体内转化酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸酶是生物催化剂酶是生物催化剂生长激素与呼吸酶可来自于同一个细胞生长激素与呼吸酶可来自于同一个细胞A.3A.3个个B.4B.4个个C.5C.5个个D.0D.0个个【解析】选【解析】选A A。所有的活细胞
50、都会产生酶,但不一定有分泌功。所有的活细胞都会产生酶,但不一定有分泌功能;酶不能从食物中获得;酶是生物体内产生的一种催化剂,能;酶不能从食物中获得;酶是生物体内产生的一种催化剂,能大大加速一些有机反应的反应速率;产生生长激素的细胞同能大大加速一些有机反应的反应速率;产生生长激素的细胞同样也需要呼吸酶。样也需要呼吸酶。5.(5.(多选多选)下列关于人体细胞内下列关于人体细胞内ATPATP的叙述,正确的是的叙述,正确的是()A.ATPA.ATP中含有中含有C C、H H、O O、N N、P P元素元素B.B.人体细胞内储有大量人体细胞内储有大量ATPATP,以备生命活动需要,以备生命活动需要C.A