第9讲 酶与ATP

锈铁钉 生土 豆块
实验 结果
几乎无 少量 气泡 气泡
大量 气泡
几乎无 气泡
几乎无 气泡
A. 说明酶具有高效性的是3号和4号试管 B. 1号和3号对照不能说明酶有专一性 C. 3号和5号对照可以说明酶的活性受pH的影响 D. 实验中不能体现酶的活性与温度之间的关系 答案:C 解析:通过分析,2号和3号试管能说明酶具有高效性;1号和3号 试管进行对照,过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解,而唾液淀 粉酶不能催化该反应,说明了酶具有专一性;3号和4号试管对 照说明了酶的活性与温度有关｡
B. ③⑦⑨
C. ③④⑧
D. ④⑤⑥
解析:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,即酶大多
数是蛋白质类物质,少数为RNA,它只有催化作用,在个体 发育中起调控作用的是激素｡胞外酶常见的有消化道内的 消化酶类｡
方法技巧:利用酶的专一性可探究某种酶的化学本质是
蛋白质还是RNA,将某种酶液用蛋白酶或核糖核酸酶处 理,根据酶液是否被水解予以判断｡
D. 酶活性在t1时比t2低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重
答案:B
解析:由图可知,在最适温度之前,随温度升高,酶活性逐渐增强, 但在最适温度之后,随温度升高,酶活性逐渐降低甚至失活｡A 项中,反应温度由t2调到最适温度时,部分未失活酶的活性上 升;B项中,t1温度时,酶活性低,当升高温度时活性会上升,所以 B对;C项中t2时酶活性因温度高会变性,而t1时酶活性低,但不 会变性,所以t1时更适合酶的保存;D项中,t1时酶活性低但不会
特别提醒:(1)证明酶是蛋白质的其它证据｡ ①酶经酸､碱水解后的最终产物是氨基酸｡ ②酶是具有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质｡ 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｡ ⑦做元素分析,与蛋白质的元素含量相似,可以用氨基酸人工 合成｡
过氧化氢酶 1 2H 2O 2 2H 2O O 2
(2)pH影响酶的活性,从而影响氧气的生成量,可用点 燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气的生成 量的多少｡
二､流程 1. 温度对酶活性影响的实验探究 (1)取10支试管编号 ↓ (2)分别加入等量的质量分数为2%的新配制的淀粉溶液 ↓
互动探究1-2:下列关于酶的叙述中正确的是( 转录两个过程
)
A. 生物体内的酶都是由活细胞产生的,其合成包括转录和逆 B.活的生物体的任何一个细胞都能产生酶,酶在细胞内才起 催化作用 C.绝大多数酶是在核糖体上合成的,生物体缺乏某种酶就可
能出现这种酶缺乏症
D. 同一生物体内的各种酶要求的催化条件都相同答案:D 答案:C
(6)分别加入等量的斐林试剂,水浴加热2min
互动探究3:下列对“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实 验结果的分析,正确的是( ) A. 在过氧化氢酶的作用下,过氧化氢分解最快,是因为20%的 肝脏研磨液的浓度高于3.5%的FeCl3溶液 B. 3.5%的FeCl3对过氧化氢分解速率慢是因为其分子摩尔浓 度过高,影响了活性的正常发挥
C. 肝脏研磨液中过氧化氢分解速率快,是因为酶的催化效率
(2)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｡ 3. 分布与作用机理 (1)分布:胞内酶(如呼吸氧化酶)､胞外酶(如各种消化酶)｡ (2)作用机理:
①在催化某一反应时,与其他一般无机催化剂一样,能显著降
低反应的活化能,提高反应速率,缩短达到平衡的时间,但并不 改变反应的方向和平衡常数｡ ②反应前后酶的性质和数量均没有变化｡
RNA 少数为________
酶的特性(与无机催化剂相比) 专一 高效 ________性________性 作用比较温和､需要适宜的温度和pH ATP生理功能:细胞生命活动所需能量的 直接 ________来源 结构简式:A—P~P~P
ATP与ADP的相互转化 : ATP ADP Pi 能量 酶2
2､3､4 号试管
深化拓展: “比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率”实验应注意的问题 (1)实验时必须用新鲜的､刚从活的动物体中取出的肝脏作实 验材料｡肝脏如果不新鲜,肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就 会在腐生细菌的作用下分解,使组织中酶分子的数量减少而 活性降低｡
(2)实验中使用肝脏的研磨液,可以加大肝细胞内过氧化氢酶
4. 底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
解读:
①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,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在底物充足,其他条件适宜的条件下,酶促反应速率与酶浓 度成正比｡
例析2(2009·宁夏､辽宁理综,2)右图表示酶活性与温度的关 系｡下列叙述正确的是( 度时,酶活性下降 B. 当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性上升 C. 酶活性在t2时比t1高,故t2时更适合酶的保存 ) A. 当反应温度由t2调到最适温
酶1
ATP的形成途径: 意义:能量通过ATP分子在 放能 吸能 ________反应和________反应之间循环流通,保证了生命活 动所需能量的持续供应
解读高考 第二关:考点关
考点1 酶的本质及实验验证 1. 酶的本质及生理功能 化学本质 合成原料 合成场所 来源 绝大多数是蛋白质 氨基酸 核糖体 由活细胞产生 少数是RNA 核糖核苷酸 细胞核(真核生物)
与试管中过氧化氢的接触面积,从而加速过氧化氢的分解｡
(3)滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液不能共用一支滴管,因为酶 的催化效率具有高效性,少量酶带入FeCl3溶液中会影响实验 结果的准确性,甚至使人产生错觉,作出错误的判断｡ (4)实验过程中要及时观察｡过氧化氢经过氧化氢酶或Fe3+催 化后分解成水和氧气｡氧气的多少可通过两个途径观察:一是 观察产生的气泡的数量的多少;二是用无火焰的卫生香来鉴
例析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. ①②⑤ 答案:C
2. 表示酶的专一性的图像和曲线 (1)图像
解读: ①图中A表示酶,B表示被催化的底物,E､F表示B分解后的 物质,C､D表示不能被该酶催化的物质｡
②酶和被催化的底物分子都有特定的空间结构｡
(2)曲线
解读: ①在A反应物中加入酶A,反应速度较未加酶时明显加快, 说明酶A能催化底物A参加的反应｡ ②在A反应物中加入酶B,反应速度和未加酶时相同,说明
(3)分别放入不同温度(建议设置0℃､10℃､20℃､30℃､40℃､
50℃､60℃､70℃､80℃､90℃､100℃)环境中维持5min ↓
(4)再取10支试管编号,分别加入等量的淀粉酶溶液,也在不同 的温度(如上建议)环境中维持5min ↓ (5)分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中,摇匀后, 维持各自的温度5min ↓
生理功能 作用
生物催化 原理降低化学反应的活化能
2. 酶化学本质的实验验证 (1)证明某种酶是蛋白质 实验组:待测酶液+双缩脲试剂→是否出现紫色反应｡ 对照组:已知蛋白液+双缩脲试剂→出现紫色反应｡ (2)证明某种酶是RNA 实验组:待测酶液+吡罗红染液→是否呈现红色｡
对照组:已知RNA溶液+吡罗红溶液→出现红色｡
第9讲 酶与ATP
走进高考 第一关:教材关
酶和ATP 酶的作用和本质 化学反应 细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着许多________,统称为细 胞代谢 常态 活化能:分子从________转变为容易发生化学反应的 活跃 ________状态所需要的能量
作用实质实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解
结论:酶比无机催化剂降低活化能的作用更显著 活细胞 酶的本质:酶是________产生的具有催化作用的________, 有机物 蛋白质 其中绝大多数酶是________,
定,氧气多会使无火焰的卫生香复燃｡注意卫生香不要插入气
泡中,以免卫生香因潮湿而熄灭｡
(5)过氧化氢有腐蚀性,不要使其接触皮肤｡ 例析3取经过编号的5支试管分别加入2mL0.5mol/L的过氧化 氢溶液,进行如下试验,根据实验内容,下列说法正确的是 ( ) 1 适量 唾液 2 3 4 熟土 豆块 5 生土豆块 稀盐酸 试管 编号 加入 物质
2. 流程 (1)实验设计及现象分析
(2)实验过程的理论分析 自变量 因变量 无关变量 对照组 实验组
2号:90℃水浴加 热;3号:加3.5% 的FeCl3溶液2 滴;4号:加20% 的肝脏研磨液2 滴
H2O2的分 解速率用 产生气泡 的数目多 少表示
加入H2O2的 1号试 量;实验室的 管 温度;FeCl3 溶液和肝脏 研磨液的新 鲜程度
考点4 影响“酶活性的条件”的探究实验 一､原理 1. 温度对酶活性影响的实验原理
淀粉 (1)淀粉 酶麦芽糖;
麦芽糖 斐林试剂 产生砖红色沉淀
(2)温度影响淀粉酶的活性,从而影响麦芽糖的生成量,滴 加斐林试剂,在加热的情况下,根据生成沉淀的颜色深浅来 判断麦芽糖的生成量｡
2. pH对酶活性影响的实验原理
解析:酶都是由活细胞产生的,其中蛋白质酶的合成包括转录 和翻译两个过程｡酶在细胞外也可以起催化作用,例如消化酶 ｡同一生物体内的各种酶要求的催化条件不一定相同,例如人 体胃蛋白酶和唾液淀粉酶要求的条件就不相同｡
考点2 酶催化作用的特点与曲线解读 1. 表示酶高效性的曲线
解读: 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酶只能催化已存在的化学反应｡