专题3 酶与ATP

方法技巧
方法 常考的“酶的实验探究”三例
1.酶的专一性的实验探究方法——对比法 (1)设计思路:常见的方案有两种,即底物相同但酶不同或底物不同但酶相 同,最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。 (2)设计方案
项目
材料 试剂 现象 结论
方案一
实验组
对照组
同一种底物(等量)
与底物相 对应的酶 发生反应 酶具有专一性
产生ATP:需氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP:DNA复制、转录、蛋白质合成等 消耗ATP:蛋白质的合成 消耗ATP:DNA复制、转录等
基础知识
考点二 酶的本质及特性
酶的发现及其特性
1.发现过程
18世纪末:意大利科学家斯帕兰扎尼的实验说明了
胃液中有一种能消化肉的物质。
19世纪50年代:巴斯德提出酒精发酵是① 酵母菌代谢活动 的结果。李比希
重难突破 ATP的结构与相关代谢的关系 1.ATP分子的结构
2.ATP与光合作用及细胞呼吸的关系 (1)与光合作用的关系:
(2)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ细胞呼吸的关系:
3.细胞内产生与消耗ATP的生理过程
转化场所 细胞膜 细胞溶胶 叶绿体
线粒体
核糖体 细胞核
常见的生理过程
消耗ATP:主动转运、胞吞、胞吐 产生ATP:细胞呼吸第一阶段 产生ATP:光反应 消耗ATP:碳反应和DNA复制、转录、蛋白质合 成等
二、实验变量分析 1.变量:实验过程中可以变化的因素。 2.自变量:人为改变的变量。 3.⑤ 因变量 :随着自变量的变化而变化的变量。 4.无关变量:除自变量外,其他能对实验结果造成影响的可变因素。 5.对照实验:除了一个因素,其余因素都相同的实验,一般要设置实验组和⑥
对照组 。 6.对比实验:设置两个或两个以上的⑦ 实验组 ,通过对结果的比较分析, 来探究某种因素与实验对象的关系。如探究温度或pH对酶活性的影响实 验,通过设置0 ℃、37 ℃、100 ℃三种不同的温度,pH=2、pH=7、pH=12 三种不同的pH来探究温度或pH对酶活性的影响,其中每一组均为实验组, 各组实验形成相互对照。
生物 浙江专用
专题3 酶与ATP
考点清单
考点一 ATP
基础知识 一、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——① 光合作用 。 2.在所有细胞中最重要的放能反应——② 细胞呼吸 。 3.吸能反应与放能反应的纽带——③ 腺苷三磷酸 (ATP)。
二、ATP是细胞中的能量通货 ATP
重难突破 酶的特性及曲线分析 1.高效性:酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍,这说明酶具有高效 性。
图1 【知能拓展】 酶的高效性是和无机催化剂相比较来说的,故图1中只 有a、b曲线相比较才可说明酶催化作用的高效性,a、c曲线的对比只可说 明酶具有催化作用。
2.专一性:每一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的化学反应,这 说明酶的催化作用具有专一性,酶的专一性解释常用“锁和钥匙学说”,如 图2,图中A表示酶,B表示被催化的反应物。酶和被催化的反应物分子都有 特定的结构。
在物质合成时起催化 作用
考点三 影响酶活性的因素与实验探究
基础知识 一、影响酶活性的因素 1.pH对酶活性的影响 (1)不同的酶最适pH不同,在最适pH下,酶的活性① 最高 ;高于或低于最 适pH,酶的活性都会降低,甚至失活。 (2)过酸、过碱的条件下,都会使② 酶的空间结构 遭到破坏而失去活 性。 2.温度对酶活性的影响 (1)不同种酶的最适温度不同,高于或低于最适温度,酶的活性都会降低。 (2)③ 高 温使酶空间结构遭到破坏而失去活性;④ 低 温使酶的活性 降低,在适宜温度下,酶的活性可以恢复。
【知能拓展】 (1)酶的催化作用是通过降低化学反应的活化能来加快化 学反应速率的,从而缩短达到反应平衡所需要的时间,酶促反应不改变反应 方向和反应平衡,反应前后酶的数量和化学性质不发生变化。 (2)酶促反应速率不同于酶活性: ①温度、pH都能影响酶的空间结构,改变酶的活性,进而影响酶促反应速 率。 ②底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速 率的,并不影响酶的活性。
则认为,② 酒精发酵 仅仅是一种化学反应,与酵母菌的活动
无关,最多只需要酵母菌中某种物质参与而已。
1897年:德国毕希纳证明促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质——酶,而
不是③ 酵母菌细胞本身 。
1926年:美国的萨母纳尔得到④ 脲酶 结晶后,证实酶的本质是⑤ 蛋白质 。
20世纪80年代初:科学家发现极少数特殊的酶是⑥ RNA 。
2.本质 绝大多数酶是⑦ 蛋白质 ,少数酶是⑧ RNA 。
3.特 性
重难突破 酶的产生部位、本质、功能和特性
产生部位
酶的本质 酶的功能
内容 活细胞
大多数是蛋白质, 少数是RNA 生物催化剂
解释
活细胞(哺乳动物成熟 红细胞除外)一定能产 生,发挥作用可在细胞 内、细胞外(或体外)
合成原料:氨基酸或核 糖核苷酸
反应前后其本身量和 化学性质不变
酶的特性
种
按存在
类
部位分
按功 能分
①高效性 ②专一性 ③温和性
胞内酶 胞外酶 水解酶 合成酶
催化效率非常高;一种 酶只能催化一种底物 或少数几种相似底物 的反应;酶的作用条件 较温合
合成后在细胞内起作 用,如需氧呼吸酶
合成后分泌到细胞外 起作用,如消化酶
在物质水解时起催化 作用
图2
3.酶作用需适宜的条件:绝大多数的酶是蛋白质,过酸、过碱和高温都会使 蛋白质分子空间结构遭到破坏,从而引起蛋白质分子变性,使酶永久失活; 但低温只是使酶活性下降,适宜的温度下,酶活性可以恢复(如图3所示)。
图3
4.反应物浓度和酶浓度对酶促反应的影响(如图4所示)
图4 (1)如图甲,在其他条件适宜,酶浓度一定的条件下,酶促反应速率随反应物 浓度增加而加快;但当反应物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性限制,酶 促反应速率不再增加。 (2)如图乙,在反应物充足,其他条件适宜的条件下,酶促反应速率与酶浓度 成正比。
另外一种酶 不发生反应
方案二
实验组
对照组
与酶相对 应的底物
另外一种底物
同一种酶(等量)
发生反应 酶具有专一性
不发生反应
2.温度对酶活性的影响 (1)实验原理 淀粉
麦芽糖
蓝色
无蓝色出现
温度影响酶的活性,从而影响淀粉的水解,滴加碘—碘化钾溶液,根据是否