酶和ATP
3.1酶与ATP
(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响:
①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 和酶活性限制,酶促反应速率不再增加。 ②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。
【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 ①高温、pH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。 ②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。
【变式训练】下列有关植物细胞中ATP的叙述,正确的是( ) A.能产生ATP的细胞器只有线粒体 B.植物被水淹时,根细胞不能产生ATP C.ATP与ADP的相互转化是可逆反应 D.远离腺苷(A)的高能磷酸键中的能量可以来自化学能或光能 【解析】选D。植物细胞中能产生ATP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ATP;ATP与ADP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;远离腺 苷(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化 学能,也可以来自光能。
2.ATP的形成途径
3.ATP与ADP的相互转化
4.ATP产生量与O2供给量关系模型分析
(1)生物细胞可以通过无氧呼吸产生少量ATP,因此在O2为0 的时候,其产生量仍有一定数值,而非0。 (2)当O2供给量增多,有氧呼吸明显加强。ATP的产生随之 增加,但当O2供给量达到一定值后,其产生量不再增加, 是由于酶、有机物、ADP或磷酸的限制因素所致。 (3)当横坐标表示呼吸强度时,ATP的产生量曲线应该从原 点开始。
第三单元
ATP和酶
绝大多数酶是蛋白 少数是RNA。 质,少数是 。
2、酶的特性 、
强氧化性,不稳定,易分解。 强氧化性,不稳定,易分解。
H2O2 H2O + O2
新鲜酵母菌液含有过氧化氢酶。 新鲜酵母菌液含有过氧化氢酶。
探究一: 探究一:
酶具有催化性
H2O2溶液 3mL
新鲜酵母菌液
蒸馏水
1号试管
2号试管
酶的催化机理是降低活化能 酶的催化机理是降低活化能
B
)
B、A-P~P~P 、 D、A~P~P~P 、
2、ATP在细胞内的含量及其生成是( D ) 、 在细胞内的含量及其生成是( 在细胞内的含量及其生成是 A.很多,很快 很多, B.很少,很慢 很少, 很多 很少 C.很多,很慢 很多, D.很少,很快 很少, 很多 很少 3、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸 、一分子 中含有的腺苷、 中含有的腺苷 键数目依次是( 键数目依次是( C ) A、1,2,2 B、1,2,1 、 , , 、 , , C、1,3,2 D、2,3,1 、 , , 、 , ,
为什么体外的氧化要在剧烈的条件下才能发生? 为什么体外的氧化要在剧烈的条件下才能发生? 而细胞中的氧化反应却能在温和的条件下进行? 而细胞中的氧化反应却能在温和的条件下进行?
二、酶
1、酶的本质 、
酶是活细胞产生的具有催化作 酶是活细胞产生的具有催化作 活细胞产生的具有
来源 功能
用的有机物。 有机物。
促 反 应 速 率
酶
底物浓度
小试牛刀
1、关于酶的特性,下列表述中错误的是 、关于酶的特性,下列表述中错误的是 错误 A、酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物 、 B、化学反应前后,酶的化学性质和数量不变 、化学反应前后, C、酶的催化效率很高,但易受温度和酸碱度影响 、酶的催化效率很高, D、一旦离开活细胞,酶就失去催化能力 、一旦离开活细胞,
高中生物ATP和酶
(×) (6)“能量”就是指ATP,ATP就是“能量”( × )
易错 警示
(1)ATP是与能量有关的一种物质,不可等同于能量。 (2)ATP与ADP的相互转化,从物质方面来看是可逆的,从酶、进行的场所、能 量方面来看是不可逆的,因此不是可逆反应。 (3)吸能反应一般与ATP的水解反应相联系,需要ATP水解提供能量;放能反应 一般与ATP的合成相联系,释放的能量储存于ATP中。
第7讲 ATP和酶
内容索引
考点一 ATP的结构与功能 考点二 酶的本质、作用及特性 考点三 探究影响酶活性的因素 知识网络 核心要语 重温高考 演练模拟 课时精练
ATP的结构与功能 01
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.ATP的结构 (1)图中各部分名称:A代表 腺嘌呤 ,P代表磷酸 基团,①代表腺苷,②代表AMP,③代表 ADP , ④代表ATP,⑤代表 高能磷酸键 。
(3)功能
2.ATP与ADP的相互转化
项目 反应式
ATP的合成 ADP+Pi+能量―酶―→ATP
ATP的水解 ATP ―酶―→ADP+Pi+能量
所需酶
_A_T__P_合__成__酶__
_A_T__P_水__解__酶__
能量来源 光能 (光合作用)、 化学能 (细胞呼吸) 储存在高能磷酸键中的能量
能量去路
是(多选) A.甲→乙→丙→丁过程中,起催化作用的
酶空间结构不同
√B.丙是DNA的基本组成单位之一
C.丁由腺嘌呤和核糖组成,而戊可用于甲的合成
√D.在红细胞吸收葡萄糖时,细胞中乙的含量会显著增加
考向二 ATP与ADP的相互转化和ATP的利用
酶与ATP
酶与ATP一、酶的概念及催化机理1、酶的概念:酶是由活细胞产生的一类在胞内、胞外及体外都可以发挥催化活性的有机物,绝大多数为蛋白质,少数为RNA,反应前后不变。
2、酶的催化机理:降低化学反应的活化能(使反应在温和条件下快速进行)。
酶并没有给分子提供能量,而是降低了分子的活化能。
用加热的方法不能降低活化能,但会提供活化能。
酶降低分子活化能的本领比无机催化剂高,因而催化效率更高。
二、酶的催化特性及影响酶活性的因素★★★★★1、高效性(比较过氧化氢在不同条件下的分解效果)结论:酶具有高效性(注:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍)由曲线可知:酶比无机催化剂的催化效率更高;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。
因此,酶不能改变最终生成物的量。
1、专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应进行。
酶具有专一性(注:一种酶只能催化一种或一类化学反应)①在A反应物中加入酶A,反应速率较未加酶时的变化是明显加快,说明酶A能催化该反应。
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不能催该反应。
2、温和性:酶的催化性能易受高温、高压、强酸、强碱、重金属盐离子等的影响,会改变酶的结构,使酶活性降低,严重时使酶彻底失去催化活性。
注意:①高温使酶失活是由于破坏了酶的分子结构,即使恢复到最适温度,该酶的活性也不会恢复;而低温条件不会破坏酶的分子结构,只是酶活性较低,在恢复至适宜温度时,酶的活性可以恢复。
②每种酶只能在一定限度的pH范围内表现出活性,其中酶的活性最强时的pH即为该酶的最适pH。
过酸、过碱都会使酶的分子结构遭到破坏而失活,且该种变性是不可逆的。
③动物体内的酶最适宜pH大多在6.5—8之间;但是胃蛋白酶的活性较特殊,最适pH在1.5—2.2之间。
三、能量通货——ATP ★★★★★1、ATP的功能:ATP是生命活动的直接能源物质。
2、ATP的化学组成与结构特点:中文名:腺嘌呤核苷三磷酸(人教版:三磷酸腺苷)结构简式: A-P~P~P(A :腺嘌呤核苷或腺苷 P:磷酸基团~:高能磷酸键)3、ATP的代谢(1)ATP末端的高能磷酸键相当脆弱,水解时容易断裂,ATP水解生成腺嘌呤核苷二磷酸(ADP)和无机磷酸(Pi),同时释放出能量,为各种生命活动直接供能。
酶和ATP知识点
考点1 酶的本质 酶本质的探索过程巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命活动无关 ↓争论⎩⎨⎧ 1857年提出:只有 参与才能进行发酵母细胞中的 引起发酵活酵母细胞某种物质↓毕希纳(德国):获得含有酶的提取液,但提取液中还含有许多其他物质,无法直接对酶进行鉴定↓ 萨姆纳(美国):1926年用丙酮作溶剂提取出了刀豆种子中的脲酶,并证明了脲酶是蛋白质↓切赫和奥特曼(美国):20世纪80年代,发现RNA 也具有催化功能酶的本质:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA 。
1.酶的本质及生理功能2.酶化学本质的实验验证(1)证明某种酶是蛋白质对照组:已知蛋白液+双缩脲试剂―→出现紫色反应。
实验组:待测酶液+双缩脲试剂―→是否出现紫色反应。
拓展:证明酶是蛋白质的其他证据①酶经酸、碱水解后的最终产物是氨基酸。
②酶是具有一定空间结构的生物大分子,凡是能使蛋白质变性的因素都可使酶变性失活。
③酶和蛋白质一样,具有不能通过半透膜的胶体性④酶也有蛋白质所具有的化学呈色反应。
⑤与蛋白质的分子相对量相似、结构相似。
⑥在物理、化学因素的作用下,也可变性沉淀。
(2)证明某种酶是RNA对照组:已知RNA溶液+吡罗红染液―→出现红色。
实验组:待测酶液+吡罗红染液―→是否呈现红色。
拓展:证明酶是RNA的其他证据将某种酶液用核糖核酸酶处理,根据酶液是否被水解予以判断。
应用指南酶与激素的比较考点2 酶催化作用的特点与相关曲线 1.酶与无机催化剂相比的共性与特性 (1)酶与无机催化剂的共性①可降低分子的活化能,使化学反应更易进行。
②改变化学反应速度,本身不被消耗。
③只能催化热力学允许进行的反应。
④加快化学反应速度,缩短达到平衡时间,但不改变平衡点。
(2)酶的作用特性①高效性:催化效率很高,使反应速度明显加快。
②专一性:任何一种酶只作用于一种或几种相关的化合物,这就是酶对底物的专一性。
③反应条件的温和性:酶促反应在常温、常压、生理pH 条件下进行。
高二生物酶和atp的知识点
高二生物酶和atp的知识点高二生物:酶和ATP的知识点生物学中,酶和ATP是两个关键的概念和细胞过程中必不可少的组成部分。
酶是一种特殊的蛋白质,起到催化化学反应的作用。
而ATP则是细胞内能量的主要储存和转移形式。
本文将介绍酶和ATP的相关知识点。
1. 酶的定义和特性酶是一种生物催化剂,能够加速化学反应的进行,但自身并不参与反应过程。
酶可以在细胞内和体外环境中发挥作用,但其活性和效率受到一定条件的限制,如适宜的环境pH值和温度。
2. 酶的工作原理酶与底物之间通过亲和力和空间匹配来形成酶底物复合物,从而催化底物转化成产物。
酶能够降低反应所需的能量,使反应速率加快。
酶的活性与底物浓度、温度和pH值有关。
3. 酶的分类酶可根据催化反应的方式和底物的性质进行分类。
常见的酶分类包括氧化还原酶、转移酶、水解酶和合成酶等。
每类酶都有其特定的底物和催化机理。
4. 酶在生物体内的作用酶在生物体内扮演着重要的角色。
例如,消化道中的消化酶可以帮助分解食物中的大分子物质;呼吸链中的酶参与ATP的产生;DNA复制过程中的酶帮助复制基因等。
5. ATP的结构和功能ATP是三磷酸腺苷的缩写,是细胞内能量的储存和转移形式。
ATP由核苷酸腺苷和三个磷酸基团组成。
当ATP分子中的最后一个磷酸基团释放出来时,储存的能量会被释放出来,转化为细胞所需的能量。
6. ATP的合成和分解ATP在细胞内通过葡萄糖的降解过程中进行合成。
而在细胞内能量需求较高时,ATP会被水解成ADP和无机磷酸,释放出储存的能量。
7. ATP的功能ATP作为细胞内的能量源,参与了多种细胞活动。
比如,肌肉收缩时需要ATP提供能量;离子泵通过ATP驱动来维持细胞的膜电位;细胞内各种化学反应过程也需要ATP作为能量供应等。
8. 酶和ATP的关系酶在催化反应过程中需要能量,而细胞内的ATP则是酶活性和细胞代谢的能量来源。
ATP的水解释放出的能量可以被酶吸收和利用,以推动细胞内各种生化反应。
高中生物生物必修一酶与atp
ATP的功能
要点一
总结词
ATP是生物体内最直接的能量形式,对于细胞活动至关重 要
要点二
详细描述
ATP作为生物体内最直接的能量形式,能够为细胞活动提 供所需的能量。细胞内的各种代谢反应都需要消耗能量, 而ATP可以直接提供这些能量,维持细胞正常的生理功能 。当ATP浓度过高时,细胞内的ATP可将其中的特殊化学 键转移给肌细胞中的特殊化学物质,生成特殊的化学物质 供肌细胞中的特殊化学物质利用。
酶促反应的抑制
某些物质可能会抑制酶的 活性,从而影响酶促反应 速度。
酶的活性中心
活性中心的形成
酶的活性中心是酶分子中 与底物结合的区域,通常 由少数几个氨基酸残基组 成。
活性中心的功能
活性中心负责催化底物发 生化学反应,同时与底物 结合并促进反应进行。
活性中心的调节
活性中心的构象变化可以 调节酶的催化活性,从而 影响酶促反应速度。
详细描述
ATP由一分子腺苷和三个磷酸基 团组成,结构简式为A-P~P~P, 其中A代表腺苷,T代表三个,P 代表磷酸基团。
ATP的形成
总结词
了解ATP的形成过程有助于理解生物体的能量转换机制
详细描述
ATP的形成主要通过光合作用和呼吸作用两个途径。在光合作用中,植物利用光能将二氧化碳和水转换成葡萄糖 ,并释放氧气,葡萄糖再经过一系列反应形成ATP;在呼吸作用中,细胞通过氧化分解有机物释放能量,部分能 量用于合成ATP。
物质合成
ATP中的特殊化学键可参与多种物质 的合成,如蛋白质、核酸、糖原等。
在信息传递中的作用
信号转导
在细胞信号转导过程中,ATP可作为第二 信使,与其他分子相互作用,传递信息 。
VS
高一生物atp与酶知识点
高一生物atp与酶知识点高一生物:ATP与酶知识点在高一生物学习中,ATP(三磷酸腺苷)和酶是非常重要的概念。
ATP被认为是能量的“通用媒介”,而酶则扮演着调控化学反应速度的角色。
本文将深入探讨ATP与酶的知识点,以帮助读者更好地理解这些关键概念。
一、ATP的结构与功能ATP是细胞中常见的一种能量分子,其结构由腺嘌呤、三磷酸和核糖组成。
ATP分子中的磷酸键是非常高能的化学键,当这些键被分解时,释放的能量可以用于细胞内的各种生物化学反应。
ATP的主要功能是储存和释放能量。
当细胞需要能量时,ATP 通过酶的作用被分解成ADP(二磷酸腺苷)和一个无机磷酸根,同时释放能量。
而当细胞中的能量需要储存时,ADP和一个无机磷酸根则会通过反应生成ATP,并吸收能量。
二、酶的作用原理酶是一类生物催化剂,它们能够加速生物体内的化学反应速率,而不会被反应消耗掉。
酶本身通常是蛋白质,通过特定的构象和催化位点来与底物结合,并催化底物转化为产物。
酶的催化作用可以通过“酶-底物复合物”模型来描述。
在这个模型中,底物与酶结合形成酶-底物复合物,然后酶通过改变底物的构象或提供反应所需的环境条件,加速底物转化为产物。
最后,产物从酶中释放出来,酶则可以继续参与其他反应。
三、ATP与酶的相互关系ATP和酶之间有着密切的相互作用。
首先,ATP作为细胞内的能量分子,可以提供酶催化反应所需的能量。
当酶需要能量时,它们可以通过将ATP分解为ADP和无机磷酸根来获得所需的能量。
其次,酶可以调节ATP的生成和分解。
酶可以催化将ADP和无机磷酸根合成ATP的反应,这个反应被称为磷酸化。
通过调整磷酸化反应速率,酶可以控制细胞中ATP的浓度,从而维持细胞内能量的平衡。
最后,ATP还可以调节酶的活性。
ATP可以与酶结合,改变酶的构象,从而影响酶的催化活性。
这种机制被称为反馈抑制,通过调节酶的活性,细胞可以更好地适应环境变化,并保持代谢平衡。
总结起来,ATP是生物体内能量的储存与传递者,而酶则是调控化学反应速度的关键催化剂。
高一生物酶和ATP知识点
酶的本质1、化学本质:有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA 。
2、合成原料:蛋白质的基本单位是氨基酸,RNA 的基本单位是核糖核苷酸。
3、合成场所:蛋白质的合成场所是核糖体,RNA 主要在细胞核合成。
4、来源:一般来说,活细胞都能产生酶。
5、功能:具有催化作用。
6、作用原理:降低化学反应的活化能。
二、正确辨析有关酶的八种说法项目错误说法正确说法产生场所具有分泌功能的细胞才能产生活细胞(哺乳动物成熟的红细胞等除外)化学本质蛋白质有机物(大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA )作用场所只在细胞内起催化作用可以在细胞内、细胞外、还可以在生物体外发挥作用温度影响低温和高温均使酶变性失活低温只抑制酶的活性,不会使酶变性失活作用酶具有调节、催化等多种功能酶只起催化作用来源有的可来源于食物等生物体内合成合成原料只有氨基酸氨基酸、核糖核苷酸合成场所只有核糖体核糖体、细胞核等酶具有高效性含义:酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍。
酶的高效性实验探究思路(1)对照组:反应物+无机催化剂→检测底物分解速率;(2)实验组:反应物+等量的酶溶液→检测底物分解速率;(3)实验中自变量是催化剂的种类(无机催化剂和酶),因变量是底物分解速率。
酶具有专一性1、无机催化剂催化的化学反应范围比较广。
如,酸既能催化蛋白质水解,也能催化脂肪水解,还能催化淀粉水解。
2、淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验中,不能用碘液作为检测试剂,因为碘液无法鉴定蔗糖是否被淀粉酶催化分解。
3、酶具有专一性的含义:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(1)酶催化一种化学反应的实例:H 2O 2酶只能催化H 2O 2分解,不能催化其他化学反应。
脲酶除了催化尿素分解,对其他化学反应也不起作用。
(2)酶催化一类化学反应的实例:蛋白酶能够催化多种蛋白质水解,而不能催化非蛋白质水解。
酶的作用条件比较温和1、酶活性:(1)酶催化特定化学反应的能力。
酶活性可用在一定条件下酶所催化的某一化学反应的速率表示。
高考生物知识点酶和atp
高考生物知识点酶和atp酶和ATP:生命活力的关键生物学作为自然科学的一门学科,研究生命的起源、结构、功能以及演化等方面的知识。
而在生物学的学习过程中,酶和ATP常常作为重要的知识点被广泛讨论和研究。
本文将深入探讨酶和ATP在生物体内的作用及其重要性,为高考生物学学习提供一些参考。
酶,最早被认识为一种能够加速化学反应速率的蛋白质。
细胞是生命的基本单位,其中众多的生化反应决定着细胞的正常运作。
然而,在生物体内,这些化学反应本身所需的能量却十分有限。
而酶的作用正是解决了这一难题。
简单来说,酶通过降低活化能,加速了生物化学反应的进行,而且在反应过程中自身不发生改变。
酶是一种高度专一的催化剂,其催化效率可以达到惊人的程度。
正是因为酶的存在,许多在体温下本来需要数小时甚至数天才能完成的化学反应,在细胞内可以在瞬间完成。
例如,糖类的分解与合成都需要酶的存在,而在这些反应中,酶的作用不仅提高了反应速率,也控制了反应的方向。
这种专一性的催化是由酶的空间结构所决定的,也是酶能够发挥作用的重要基础。
另一个我们不得不提到的重要生物分子就是ATP(腺苷三磷酸)。
在生物学中,ATP被誉为“生命的能量货币”,其作用可远不止于此。
ATP是由腺嘌呤、核糖和三个磷酸残基组成,是一种高能化合物。
在细胞内,ATP的分解释放出大量的能量,供细胞各种生化反应所需。
同时,ATP能够通过磷酸化反应合成ADP(腺苷二磷酸)和磷酸盐,从而将能量储存在化学键中。
生物体内的几乎所有能量代谢过程都与ATP密切相关。
可见,ATP在维持生物体内能量平衡中起着非常重要的作用。
例如,在光合作用中,植物通过光能合成ATP,为其它生物过程提供能量。
再如,ATP在肌肉收缩过程中也发挥着至关重要的作用,其提供的能量为肌肉细胞的收缩提供动力。
可以说,ATP既是能量的储存者,又是传递者,是维持生命活动所必不可少的分子。
酶和ATP在生物体内的作用是息息相关的。
酶通过降低化学反应的活化能,加速生化反应的进行;而ATP则为这些反应提供所需的能量。
酶与ATP
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一、ATP的生理功能 ATP的生理功能 ATP的结构 二、ATP的结构 ATP与ADP的相互转化 三、ATP与ADP的相互转化
A–P~P~P ~ ~ Pi A–P~P ~ 能量
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1.人在发高烧时,常常食欲大减,最根本的原因是 人在发高烧时,常常食欲大减, 人在发高烧时 A.所吃食物不能消化 A.所吃食物不能消化 ( ) B.胃没有排空 B.胃没有排空 C.体温超过合适温度 体温超过合适温度, C.体温超过合适温度,消化酶的活性下降 D.吃药使人没有了胃口 D.吃药使人没有了胃口
腺苷( 腺苷(A)
三个磷酸基团
三磷酸腺苷(ATP) 三磷酸腺苷(ATP)
ATP:三磷酸腺苷的英文缩写符号。 :三磷酸腺苷的英文缩写符号。 的英文缩写符号 高能磷酸化合物: 高能磷酸化合物 指水解时释放的能量在20.92KJ/mol以上的磷
酸化合物,ATP水解时释放的能量高达30.54KJ/mo。
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一、ATP的生理功能 ATP的生理功能 ATP的结构 二、ATP的结构 1、ATP的分子结构 ATP的分子结构 2、ATP的结构简式 ATP的结构简式 共价键
A—P~P~P ~ ~
腺苷 磷酸 高能磷酸键 基团
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资料: 资料:
1、一个人在剧烈运动状态下,每分钟约有0.5kg 一个人在剧烈运动状态下,每分钟约有0.5kg ATP分解释放能量 供运动所需。 分解释放能量, 的ATP分解释放能量,供运动所需。一个成年人在安 静的状态下,24h内竟有40kg的ATP被水解 内竟有40kg 被水解。 静的状态下,24h内竟有40kg的ATP被水解。 2、肌肉收缩的直接能源物质是ATP。在人体安静 肌肉收缩的直接能源物质是ATP。 ATP 状态时,肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1 2s所需 ATP含量只能供肌肉收缩 状态时,肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s所需 的能量。 的能量。
ATP和酶
第1讲ATP和酶A TP的结构、功能和利用[基础突破——抓基础,自主学习]1.A TP的结构与功能(1)结构:(2)功能:生命活动的物质。
2.A TP与ADP的相互转化(1)植物细胞可以通过形成ATP,而动物细胞只能通过形成A TP。
(2)植物光合作用光反应阶段产生的ATP专用于,不用于其他生命活动;植物或动物细胞呼吸产生的A TP才能用于多种生命活动。
[重难突破——攻重难,名师点拨]1.A TP结构的相关分析:2.细胞内产生与消耗A TP的生理过程[特别提醒](1)ATP与ADP的相互转化不可逆:A TP与ADP的相互转化,从物质方面来看是可逆的,从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。
(2)ATP是与能量有关的一种物质,不可等同于能量:ATP是一种高能磷酸化合物,高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54 kJ/mol的能量。
(3)不可误认为细胞中含有大量ATP,事实上,细胞中ATP的含量很少,只是A TP与ADP 的转化非常迅速及时。
无论是饱食还是饥饿,ATP与ADP的含量都保持着动态平衡。
(4)误认为ATP转化为ADP不消耗水:ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”,这一过程需ATP水解酶的催化,同时也需要消耗水。
蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。
酶的本质、特性及相关实验探究[基础突破——抓基础,自主学习]1.酶的本质及作用2.酶的特性(1)高效性:酶的催化效率大约是的107~1013倍。
(2)专一性:每一种酶只能催化化学反应。
(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的遭到破坏,使酶永久失活;低温时,酶的活性减弱,但不会失活。
[重难突破——攻重难,名师点拨]与酶相关的曲线解读(1)酶的高效性曲线①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。
(2)酶的专一性曲线①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同,说明酶B不能催化该反应。
第7讲 酶与ATP-考点三 ATP的结构与功能
(1) ATP 在细胞内的作用是_________________________;分析此图可知 跨越该膜的运输方式是___________。
[解析] ATP 在细胞内的作用是生命活动的直接能源物质; 跨越该膜是从高浓度到低浓度且需要载体蛋白,不需要能量,所以该运输方式为协助扩散。
图1
图2
A.图1中 代表腺苷, 、 为高能磷酸键B.图2中反应向右进行时,图1中 键断裂并释放能量C.ATP与ADP的快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性D.酶1和酶2催化作用的机理是降低化学反应的活化能
A
[解析] 图1中 表示腺嘌呤, 表示腺嘌呤核糖核苷酸, 、 是高能磷酸键, 不正确。ATP水解时远离腺苷的高能磷酸键断裂,B正确。酶的催化作用具有高效性,C正确。酶催化作用的机理是降低化学反应的活化能,D正确。
[解析] 由题干可知,腺苷酸激酶催化ATP水解反应会释放能量,一般与吸能反应相联系,B错误。
B
考向2 ATP与ADP的相互转化和ATP的利用
ATP是细胞的能量“通货”,是生命活动的直接能源物质。下图1、2分别表示ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是( )。
规避ATP的四个误区 1. 与ADP相互转化反应不可逆。从物质方面来看是可逆的,但从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。 2. 是与能量有关的一种物质,不可等同于能量。ATP是一种高能磷酸化合物,高能磷酸键水解时能够释放出高达 的能量。 3.细胞中ATP的含量很少,转化非常迅速及时。无论是处于饱食状态还是饥饿状态,ATP与ADP含量都保持动态平衡。 4.不是所有的生理活动都要消耗ATP,高中阶段学的知识中有三种生理活动不消耗 :被动运输、暗反应中 的固定、水解反应。
酶和atp高考知识点
酶和atp高考知识点酶和ATP:化学反应的掌控者酶和ATP是高考生物科学中常见的重要知识点。
它们作为生物体内化学反应的重要调控因素,发挥着重要的生理功能。
本文将从酶和ATP的基本概念、作用机制、生理功能以及与高考相关的应用方面进行探讨。
一、酶的基本概念及作用机制酶是一类生物催化剂,由蛋白质组成,能够加速生物体内的化学反应速率,同时不参与反应本身,能够在较温和的条件下进行反应。
酶具有高度的专一性,只对特定的底物具有活性。
酶的作用机制主要是通过与底物结合形成酶底物复合物,使化学反应的活化能降低、反应速率增加。
酶底物复合物的形成主要通过亲和力和导向力驱动,使得反应原料更容易聚集并定向进行反应。
此外,酶还能通过调整反应物的构象,提供合适的反应环境等方式来促进反应的进行。
二、ATP的基本概念及作用机制ATP(腺苷三磷酸)是细胞内的一种重要能量分子。
它由腺苷、三个磷酸基团以及一个副磷酸酯键构成。
ATP的能量主要存在于磷酸键中。
在细胞内,ATP通过水解磷酸酯键释放出一个磷酸基团,并释放出可用于生物代谢的能量,形成ADP(腺苷二磷酸)。
ATP的作用机制主要体现在储能和传递能量两个方面。
首先,ATP作为细胞的储能分子,可以在细胞的代谢过程中通过释放磷酸基团提供能量。
其次,ATP还可以通过磷酸化反应将能量从一个化学反应转移到另一个化学反应中。
三、酶和ATP的生理功能1. 酶的生理功能酶是生物体内许多生理过程的关键因素。
例如,消化系统中的消化酶能够促进食物的消化吸收;呼吸过程中的细胞色素氧化酶催化三磷酸腺苷和氧气反应,提供能量供细胞使用;免疫系统中的酶可以降低细菌的生长速率等。
2. ATP的生理功能ATP作为细胞的能量供应者,在细胞代谢中发挥重要作用。
例如,细胞呼吸中的氧化磷酸化过程中,葡萄糖通过多个酶的催化转化为ATP,供给细胞能量需求;肌肉收缩时,ATP能够提供肌肉细胞的机械能;神经传递过程中,ATP能够通过磷酸化受体蛋白激活下游信号通路等。
酶和ATP的知识总结
酶和ATP的知识总结
【知识总结】
1、酶是一种具有催化功能的蛋白质分子,它可以将复杂的分子反应
分解为简单的反应,从而加速物理化学反应的进程。
它的作用有助于维持
细胞代谢过程中的酸碱平衡,并促进各种物质的合成、分解和代谢。
2、ATP是提供生物体充分能量的物质,是细胞正常、正常生理活动
和正常代谢的前提条件,是生物体“能量货币”。
在各类生物体中,ATP
通过不断的代谢周期,将其他形式的能量转化为自身所需的形式,从而为
生物体的功能和活动提供能量。
3、酶和ATP的关系:ATP可以作为酶的反应物而起作用,但ATP不
能作为催化剂,因为它不具有催化作用。
ATP和酶结合之后,酶识别ATP,将它转化为能量来驱动细胞代谢过程,从而促进物质的合成和分解。
ATP
的作用不仅仅是承载能量,而且它还可以参与细胞代谢的关键步骤,从而
控制和增强酶的效率。
最后,ATP和酶共同作用,以实现细胞的代谢调节,维持细胞的正常生长和发育。
4、ATP在代谢过程中的作用:ATP在细胞代谢过程中的作用是消耗ATP,将其转换为ADP,然后释放能量。
在细胞内,ATP和ADP通过不断的
代谢周期,将能量转化为ATP,以促进细胞内有序的能量利用率,从而实
现细胞的有效代谢。
第02讲 酶和ATP(课件)2023年高考生物二轮复习
③底物浓度、酶浓度都影响底物与酶的接触面积,进而影响酶促 反应速率。
专题二
命题点一 命题点二 命题点三
第2讲 酶和ATP
命命题题直直击击••题题型型突突破破
失分误区•轻松防范
整合提升 题型突破
-9-
题组训练
思维拓展
具有专一性的物质 (1)酶: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,并在特定的切割位点上切割DNA分子。 (2)载体蛋白:某些物质通过细胞膜时需要载体蛋白协助,不同物 质所需载体蛋白不同,载体蛋白的专一性是细胞膜选择透过性的基 础。 (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 靶细胞的细胞膜或细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:一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。
第2讲 酶和ATP
命命题题直直击击••题题型型突突破破
失分误区•轻松防范
整合提升 题型突破
与酶相关的实验设计 1.探究酶的最适温度或最适pH的实验设计程序
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题组训练
专题二
命题点一 命题点二 命题点三
第2讲 酶和ATP
命命题题直直击击••题题型型突突破破
失分误区•轻松防范
整合提升 题型突破
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(1)组成酶的基本单位是
,与无机催化剂相
比,酶
的作用更显著,因而催化效率更高。
(2)阿司匹林最可能抑制了酶 (填图中数字)的活性,用
添加物质甲和阿司匹林的培养液培养细胞,图中物质产生受影响
的有
。
1 第3讲 ATP和酶
第3讲 A TP 和酶细胞与能量1.吸能反应和放能反应(1)在植物绿色细胞中最重要的吸能反应——光合作用。
(2)在所有细胞中最重要的放能反应——细胞呼吸。
(3)吸能反应与放能反应的纽带——腺苷三磷酸(ATP)。
2.A TP 是细胞中的能量通货ATP ⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧结构⎩⎪⎨⎪⎧腺苷⎩⎪⎨⎪⎧腺嘌呤核糖磷酸基团转化⎩⎪⎨⎪⎧ATP ――→酶ADP +Pi +能量ADP +Pi +能量――→酶ATP 结构特点:在酶的催化下,远离A 的高能磷酸键 容易水解释放大量能量再生特点:A TP 在细胞中易于再生,可以作为源 源不断的能源3.细胞内产生与消耗A TP 的“六个结构”(2019·浙江6月学考)如图是A TP—ADP循环图解,其中①和②表示过程。
下列叙述正确的是()A.植物细胞在黑暗条件下,过程①只发生在线粒体中B.人体细胞中,过程①所需的能量来自淀粉的氧化分解C.生物体内各种吸能反应所需的能量均来自过程②D.在睡眠或运动状态下,人体细胞中的过程①和②均能达到平衡[解析]植物细胞在黑暗条件下,过程①(ATP的合成)可发生在细胞溶胶和线粒体中;人体细胞中不存在淀粉,有糖元等多糖;生物体内各种吸能反应所需的能量也可来自光能,如植物细胞的光合作用;在睡眠或运动状态下,人体细胞中的过程①和②仍能达到平衡,故D正确。
[答案] D1.A TP与光合作用及细胞呼吸的关系(1)与光合作用的关系(2)与细胞呼吸的关系2.A TP产生量与O2供给量之间的关系(1)在无氧条件下,生物细胞可通过厌氧呼吸分解有机物,产生少量A TP。
(2)随O2供应量增多,需氧呼吸明显加强,ATP产生量随之增加;但当O2供应量达到一定值后,ATP产生量不再增加,此时的限制因素可能是酶、有机物、ADP、磷酸等。
(3)当横坐标表示呼吸强度时,A TP产生量曲线应从原点开始。
[题组突破]考向一考查ATP的结构、生理作用1.(2018·浙江4月选考)A TP是细胞中的能量通货。
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突破考点
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网 络 构 建
催化
高效性 特异性 磷酸
蛋白质 直接
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突破考点·提炼技法
考点一 ATP的结构与作用
1.完善 ATP 的结构图示
磷酸基团
腺嘌呤 核糖 高能磷酸键
(1)由结构图示可知组成元素有 C、H、O、N、P 。 (2)由结构图示可看出, ATP 的结构特点可概括为“一、 三”, 二、 即一个腺嘌呤核苷、两个 高能磷酸键 、三个 磷酸基团 。
核心突破
命题探究
技法提炼
突破考点·提炼技法
2.下列有关 ATP 的叙述,不正确的是( C ) A.人体成熟的红细胞在 O2 充足时也只能 通过无氧呼吸产生 ATP 含量都能保持动态平衡 两个高能磷酸键都易断裂、易形成 “A”表示的不是同一种物质
ATP 是生命活动的直 有两个高能磷酸键, 高能磷酸键易断裂、
生理功能
催化 作用
考点二
核心突破
命题探究
突破考点·提炼技法
作用 降低化学反应 机理 的 活化能 高效性 特异性 酶的 特性 温和性
使反应在温和条件下快速进行 催化效率是 无机催化剂 的 107~1013 倍 一种酶只能对 一定的底物 发生催化作用 (1)强酸、强碱和高温能使酶永久失活,其 原因是能破坏 蛋白质的空间结构 ,引起 蛋白质变性 (2)低温仅 降低酶的活性 ,由低温恢复 至适宜温度时,酶活性可以 恢复
考点二 核心突破
命题探究
突破考点·提炼技法
解析
4.下列关于酶的叙述中,正确的是( C ) A.人体中酶的活性受温度、 的影响, pH 并只能在人体的内环境中起作用
酶的活性受温度、 的影响, pH 消 化酶在消 化道内起 催化作 用,消化道不属于内环境;有 合成;活细胞能合成酶(哺乳 动物成熟的红细胞除外),用 D 所述错误。 光合作用光反应 的酶分布在类囊体薄膜上, 暗 反 应的酶分 布在叶绿 体基质 中,C 正确。
生物苏教版Fra bibliotek第三单元
光合作用和细胞呼吸
ATP和酶
第7讲
大一轮复习讲义
回扣基础·构建网络
一 细胞的能量“通货”——ATP
1.写出 ATP 的结构简式和简式中 A、P 所代表的含义。 (1)结构简式: A—P~P~P 。 (2)A: 腺嘌呤核苷 ;P: 磷酸基团 。 2.图中①是 高能磷酸键 , 其中 远离A的高能磷酸键 易形 成和断裂。
考点二
核心突破
命题探究
突破考点·提炼技法
易 错 警 示
项目 用场所 化学本质 生物功能 共性
酶与激素的比较
酶 激素 细胞产生;细胞外发挥作用
来源及作 活细胞产生;细 专门的内分泌腺或特定部位 胞内或细胞外 绝大多数是蛋白 固醇类、多肽、蛋白质、氨 质,少数是 RNA 基酸衍生物、脂质等 催化作用 大、生物代谢不可缺少 调节作用 在生物体内均属高效能物质,即含量少、作用
(1)ATP 中的 A 为腺嘌呤核苷,由腺嘌呤和核糖组成;(2)DNA 分 子中的 A 为腺嘌呤脱氧核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核 糖和一分子磷酸组成;(3)RNA 分子中的 A 为腺嘌呤核糖核苷酸, 由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成;(4)核苷酸中的 A 为腺嘌呤。可见,它们的共同点是都含有腺嘌呤。
1.酶特异性的曲线 (1)在 A 反应物中加入酶 A,反应速率较未加酶时的变化是 明 显加快,说明酶 A 能催化该反应。 (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 不能催化该反应 。
考点三
核心突破
命题探究
技法提炼
突破考点·提炼技法
2.酶高效性的曲线 (1)如图表示未加催化剂时,生成物浓 度随时间的变化曲线,请在图中绘出 加酶和加无机催化剂的条件时的变化 曲线。
考点一
氧化分解释放的能量为 2 870 kJ。 ATP 中高能磷酸键水解时释放的能量多达 30.54 kJ/mol,故 1 mol ATP 分子含有 的化学能小于 30.54× 3=91.62 kJ。脂 肪作为主要储能物质,氧化分解释放 的能量,部分用于合成 ATP,部分以 热能的形式散失掉;脂肪属于生物大 分子,在合成时需消耗 ATP。细胞内 ATP 和 ADP 之间的转化很迅速,保 证了细胞持续的能量供应。
( √ ) (× ) )
提示 在叶绿体、 线粒体中含有, 而 叶绿体、 线粒体都 属于细胞质。
7.细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶 ( √
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三 酶的特性及酶促反应影响因素
温度
高效性
特异性
温和性
pH
酶浓度 底物
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(1)反应条件不同:ATP 分解是一种水解反应,催化该反应的酶 属于水解酶;而 ATP 合成是一种合成反应,催化该反应的酶属 于合成酶。
(2)能量来源不同:ATP 水解释放的能量是储存在高能磷酸键内 的化学能,供代谢消耗,这个能量不能再反过来用于合成 ATP, 而合成 ATP 的能量主要有化学能和太阳能。
提示 ATP中的A表示的是腺嘌 呤核苷,由腺嘌呤和核糖组成, 腺嘌呤脱氧核苷酸中的A只表示 腺嘌呤。
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9.糖类是细胞的主要能源物质,生命活动所需要的能量有 70%是由其供给的,所以糖类是生物体生命活动的直接能 源物质 ( × )
提示 糖类氧化分解所释放的能量 不能直接用于各项生命活动,必须 转移到ATP中才能被各项生命活动 所利用。因此ATP是生物体各项生 命活动的直接能源物质。
一定含核糖,而酶中一定不含核糖 ( × ) 4.有光条件下只有叶绿体能产生 ATP,有氧条件下只有线 粒体能产生 ATP (× ) 5.ATP 可直接为生物体的各种需能反应提供能量 ( √ )
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6.ATP 水解时所释放的能量来自 ATP 中的两个高能磷酸键 ( × ) 7.细胞内生化反应释放的能量可用于形成 ATP (√ ) 8.ATP 中的 A 和腺嘌呤脱氧核苷酸中的 A 所代表的含义不一样 (√ )
考点二 聚焦酶的本质、作用和特性
结合教材完善下表内容 项目 化学本质 内容 绝大多数酶是蛋白 质,少数是 RNA 解读 合成原料为 氨基酸或核糖核苷酸 (1)由活细胞产生(哺乳动物成熟的红细 产生部位 活细胞 胞除外) (2)合成场所: 核糖体或细胞核 (3)作用场所: 细胞内、细胞外或体外 反应前后其本身的 量和化学性质 不变
(3)反应场所不同:ATP 合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶 绿体,而 ATP 分解的场所较多,凡是生命活动需要能量的地方 都有 ATP 的分解。
考点一
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命题探究
技法提炼
突破考点·提炼技法
解析 答案
【命题探究】1.某同学对细胞内的葡萄
糖、脂肪、ATP 进行了如下总结,你 葡萄糖是细胞呼吸最常利用的物质, 1 认为不合理的是 ( B ) 有生命的燃料之称。 mol 葡萄糖彻底 A.葡萄糖是生命的燃料 B.ATP 分子中含有的化学能比葡萄 糖的多 C.脂肪的氧化分解能生成 ATP, 脂肪 的合成需消耗 ATP D.ATP 在细胞内含量很少, 但细胞内 ATP 和 ADP 之间的转化很迅速
解析
答案
B.在平静和剧烈运动状态, 细胞内 ATP 的 接能源物质,ATP 中 C.ATP 是生命活动的直接能源物质,其中 但只有远离 A 的那个 D.ATP 中的“A”与构成 RNA 中的碱基 易形成。
考点一
核心突破
命题探究
技法提炼
突破考点·提炼技法
技法提炼
1.ATP 与 DNA、RNA、核苷酸的联系 ATP 与 DNA、RNA、核苷酸的结构中都含有“A”,但在不同物 质中表示的含义不同,如图:
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[判一判] 1.因为酶的催化作用具有高效性,所以可以提高产物的最终产量( × ) 2.酶的特异性是指一种酶只能对一定的底物发生催化作用 ( √ ) 3.酶的活性随着催化反应的结束而丧失 ( ×) 4.强酸、强碱和低温都会导致酶失活
解 惑 巧 记
( ×)
酶与无机催化剂的相同之处:(1)化学反应前后数量和性 质不变。(2)加快化学反应的速度,缩短达到平衡的时间, 但不能改变平衡点。(3)都能降低化学反应的活化能。
考点二
核心突破
命题探究
突破考点·提炼技法
【命题探究】 3. (2011· 新课标全国卷,2) 解析 答案 甲、 乙两种酶用同一种蛋白酶处理, 酶活 性与处理时间的关系如图所示。 下列分析 观察曲线图可知,甲酶的活 错误的是 ( B ) 性始终保持不变,说明甲酶 能抵抗该种蛋白酶的降解; 从酶的化学成分上来看,绝 大多数是蛋白质,极少数是 RNA,甲酶有可能是具有生 物催化作用的 RNA; 乙酶的 A.甲酶能够抵抗该种蛋白酶降解 活性不断降低,说明能被该 B.甲酶不可能是具有催化功能的 RNA 种蛋白酶降解,其本质为蛋 C.乙酶的化学本质为蛋白质 白质;乙酶被降解的过程中 D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的 其分子结构会发生改变。 改变
( × ) ( × ) ( × )
2.酶是构成细胞结构的重要物质,它还具有重要的调节功能 ( × )
回扣基础
突破考点
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集训真题
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提示 淀粉酶的化学本质是
蛋白质,根据酶的特异性, 蛋白质由蛋白酶来水解。