酶和ATP

的几个重要原则，注意事项，设计
对照实验的一般程序等。
1、酶的化学本质的验证
原理：为验证酶是蛋白质，可选用双缩脲试剂
来检验，依据是蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应 来确定，已知的蛋白质可选用蛋清稀释液与双缩脲 反应的颜色可作为比色之用。
实验组：待测酶液
+ 双缩脲试剂 → 是否出现紫色
对照组：标准蛋白质液 + 双缩脲试剂 → 出现紫色
例10 (2006年吉林模拟)新收割的稻米煮出的饭香 气诱人，但是不法商贩也可以用抛光、增白、上 油等方法处理陈稻米，以假乱真坑害消费者。已 知新稻米中过氧化氢酶的活性明显高于陈稻米。 植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时，能 使某些酚类物质如愈创木酚氧化成红褐色物质， 简单表示为：愈创木酚→红褐色物质，其颜色的 深浅与酶活性呈正相关系。某些水果如苹果、桃 子等以及某些蔬菜如马铃薯、山药等去皮后颜色 的变化也是这个类似的道理。现有两堆稻米，有 一堆为新稻米(A)，有一堆为陈稻米(B)。请你完 成下面实验设计，证明新稻米中过氧化氢酶的活 性明显高于陈稻米。
实验目的：验证新稻米中过氧化氢酶的活性高于 陈稻米
实验原理： 因为植物体内的过氧化氢酶在有过氧 化氢存在时．能使某些酚类物质如愈 创木酚氧化成红褐色物质，其颜色的 深浅与酶的活性呈正相关系，因此新 稻米使酚类物质氧化颜色较陈稻米深。
试剂和用具：1％愈创木酚、1％过氧化氢、 具塞试管、培养皿、 移液管、观察颜色的放大镜等。
用移液管吸取1％过氧化氢分别滴向培养皿中的 稻米，使所有稻米都浸有过氧化氢 (3)一定时间后，用放大镜观察
观察两培养皿里稻米的颜色
实验结果： A管内稻米的红褐色比B管内颜色深
结论：新稻米中过氧化氢酶的活性高于陈稻米
解析：解题时首先要有正确的思路。从题干所给 信息中可看出，该实验的实验目的是比较新、陈 稻米的过氧化氢酶的活性，方法是根据过氧化氢 酶能使某些酚类物质氧化成红褐色物质，通过颜 色深浅可得出酶活性大小。根据题干信息可完成 相关实验步骤。对实验结果进行分析，因实验结 论已明确，所以A管内稻米的红褐色比B管内颜色 深。
一 ATP中有高能磷酸键
1.ATP－－－三磷酸腺苷
A－P～P～P
2.ATP －－－－
A（ 腺苷 ）T（ 三个 ）P（ 磷酸基团 ）
—（普通化学键 ） ～（ 高能磷酸键 ）
Fra Baidu bibliotek
※组成ATP的元素 C H O N P
※高能磷酸键水解时释放的能量多达 30.54kJ／mol ※ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物
总之，ATP与ADP的相互转化，从物质方面看是可逆的；从 能量、反应场所看是不可逆的。
转化的意义：
细胞内能源物质贮存大 量且稳定的化学能，但不利于及 时灵活地利用。ATP解决了“稳 定贮存”和“灵活利用”的矛盾。
1．（2006年高考理综天津，5）下列有关ATP的叙述，正 确的是 A．线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所 B．光合作用产物中的化学能全部来自ATP
试管中加入唾液淀粉酶，乙试管中加入脂肪酶， 淀粉是否被水解来探讨酶的专一性。
3、酶活性受温度影响的实验设计
本实验的唯一变量为温度，其他条件 如所使用的底物、酶、pH等均应一致。 本实验应设计三组对照(即适宜温度的、 低温的、高温的)，实验成功的关键应在 加入酶之前，让底物和酶先在适宜温度下 处理至少5分钟．以确保试管内外温度一致。
生物实验中一个极其重要也是考
试大纲要求学生重点掌握的实验方
实 验 设 计 与 探 究
法就是对照法，而有关酶的几个实 验如验证酶的高效性、专一性、易 受温度、PH的影响等都是学习对照 法的经典实验，因此结合有关酶的 几个实验重点引导学生学习设计对 照性实验，包括对照实验的的适用 范围、概念、进行对照的意义，常 用的对照方法，对照实验必须坚持
(二)单一变量性原则
实验中要做到“单一变量” ，应注意等量的原 ①生则物材料要相同
即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源 和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。
②实验器具要相同 即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、
型号、洁净度等要完全一样。 ③实验试剂要相同
即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意 体积上等量的问题 ④处理方法要相同
注意点：①“编号” ②实验处理会用“适量”一词 ③对照组会用“等量”一词
(一)对照性原则
控制变量法
在生物实验设计中的应用
生物的生命活动往往是错综复杂的，影响 某一个生命活动的产生和变化的因素常常也 很多。为了弄清变化的原因和规律，当研究 多个因素之间的关系时，往往先控制住其它 几个因素不变，集中研究其中一个因素变化 所产生的影响，这种方法叫控制变量法。这 是一种研究问题的常用的科学实验方法。
4、酶的活性受PH影响的实验设计
本实验的唯一变量应为pH。实验也应 设计三组对比即适宜pH的、pH过高的 (用NaOH处理)及pH过低的(用HCI处理)。 实验成功的关键是实验步骤中酶与底物 作用前，确保其pH已经改变。
细胞的能量“通货”－－ATP
一．重要考点
1．ATP的结构简式。写法；高 能磷酸键的特点及个数；磷酸 基团的个数 2．ATP与ADP的相互转化。反 应式写法；能量的来源及去向； 意义。
注意：
酶在反应前后，其性质和数量均不发生改变；酶 只能改变反应速率，但不能改变反应平衡常数。
1、从to开始加入Fe3+和 H2O2酶后曲线应该如何画？
反 应 物 浓 度
加入H2O2酶
加入Fe3+
未加酶
to
时间
4、酶的特性
（1）高效性：
一般而言,酶催化反应的速率比非催化反应 的速率高108--1020倍,比其他无机催化剂催化反应 的速率高107—1013倍.
酶、激素、维生素的比较
酶
激素
维生素
来源
化学 成分 功能
活细胞产 生
蛋白质
RNA 催化作用
动:内分泌腺细胞 植:特定部位细胞 蛋白质、脂质、 胺类
调节作用
食物等
小分子有 机物
维持肌体正 常生命活动
联系 能合成激素的细胞一定也能
合成酶，但能合成酶的细胞 不一定能合成激素。
3、酶的功能： 催化作用
酶催化反应的实质是能降低反应的活化能， 同无机催化剂相比，降低活化能的效率更显著。
实验设计应遵循的一般原则
(一)对照性原则 (二)单一变量原则 (三)等量性原则 (四)科学性原则
对照性实验
在生物实验设计中的应用
对照组：不添加任何人为因素(例如药剂)，即在
自然状态下的过程观察，最简单的是“空白对照”
实验组：接受实验变量处理的对象组，所处理
的变量就是我们要研究的内容
意义：有了“对照”可排除干扰因素，提高可信 度
（2）专一性： 一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的
化学反应.
例如,淀粉酶只能催化淀粉的水解,而对蔗糖不起作用; 二肽酶可以催化任何两个氨基酸组成的二肽的水解反
应,但是不能催化多肽的水解.
（3）作用条件温和
注意：
低温、偏酸、偏碱环境下酶的活性降低，但适宜 条件下又可以恢复其活性；高温、过酸、过碱 时酶的空间结构被破坏，酶的活性不能恢复。
2、酶专一性的实验设计
第一组方案:换底物不换酶 试管甲与乙内分别装入淀粉液与蔗糖液。在其他条件 一致的情况下，两试管均加入唾液淀粉酶，依据酶是 否催化底物的水解来探讨酶是否具专一性.
注意：此实验的检验剂应使用同时检验二者是否水解
的斐林试剂．而不应当使用只能检验淀粉的碘液。
第二组方案：换酶不换底物 甲、乙两试管中均加入等量淀粉液，在相同条件下，甲
√C．ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 D．细胞连续分裂时，伴随着ATP与ADP的相互转化
[思路解析]ATP是生物体内的一种高能化合物，是生 物体进行各种生命活动的直接能源物质，是许多生理 过程相互关联的枢纽。蓝藻细胞是原核细胞，没有线 粒体；光合作用产物中的化学能主要来自ATP，也有 部分来自NADPH；ATP结构简式表示为A－P～P～P，其 中A表示为腺苷，而不是腺嘌呤，T表示三个，P表示 磷酸，“～”表示高能磷酸键；细胞分裂需要能量， 所以伴随有ATP和ADP的转化。
（3）、酶的分类：
（1）根据酶在细胞中的分布分为：
胞外酶： 消化酶属于分泌蛋白,如唾液淀粉酶.
胞内酶： 呼吸酶、ATP酶、光合作用酶。
2、酶的化学本质： 有机物
绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA
酶的合成过程
蛋白质类酶的合成包括：转录、翻译 原料：氨基酸
RNA酶的合成过程：转录 原料：核糖核苷酸
实验步骤： (1)让稻米事先浸有1％愈创木酚：具体做法是
A取两支具塞的试管，分别编号为A和B。管 内放人适量的新稻米，B管内放入等量的陈 稻米。
然后分别用移液管往两只试管内加入1％愈创木酚 溶液，浸没大米，盖上试管塞，用力振荡20下， 静置一段时间后。弃掉剩余液体。
(2)将浸有l％愈创木酚的稻米分别倒入两个对应 编号的培养皿中，用镊子摊开，然后
二 ATP与ADP的相互转化
ADP ＋ Pi ＋ 能量 ①
ATP
(1)从反应条件上来看：
②
①合成反应，合成酶 ②分解反应，水解酶
(2)从反应场所上来看： ①细胞质基质，线粒体，叶绿体 ②场所较多（细胞膜、叶绿体、细胞核等）
(3)从能量上来看： ①植物：光合作用、呼吸作用 动物：呼吸作用 太阳能和有机物分解产生的化学能） ②释放的能量是ATP中的高能磷酸键中的化学能
(四)科学性原则
简明、准确组织语言文字
1、实验组别编号描述 如：凡实验中涉及到两组或两组以上，所用器材需用1、2、 3……或A、B、C……或甲、乙、丙……等加以编号便于区分。
2、实验步骤分步描述并加以编号（一般不宜连续描述）
如：第一步……。 如：1、……。
第二步……。
2、……。
……
……
3、在量上难以做到准确的量化描述，应尽可能用“定性”的语
例、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉
酶和适量水混合装入一容器内，调整pH至2．O， 保存于370C的水浴锅内。过一段时间后，容器内
剩余的物质是 ( A ）
A．淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 B．唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水 C．唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水 D· 唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水
专题二 细胞的代谢
第1讲 酶和ATP
1、酶的概念
（1）酶的来源： 活细胞产生
死细胞不产生酶，凡是活细胞都一定能产生酶。
突
出 学
横 向
科 内 综
整 合 ，
合
（2）、酶的分布：
酶既可以在细胞内发挥作用,比如线粒 体内的呼吸氧化酶和叶绿体中的光合 作用酶等, 也可以分泌到细胞外起作用,比如唾液 淀粉酶、胃蛋白酶等各种消化酶.不仅 如此,在体外适宜的条件下酶也具有催 化作用,比如可以把唾液淀粉酶加入到 试管里,在适宜的条件下催化淀粉的水 解反应.
6、选用文字、表格、坐标曲线图等形式进行具体、准确表达。
(四)科学性原则
例9．探究温暖对果胶酶活性的影响、pH对酶活性 的影响、果胶酶的用量三个实验中，实验变量依
次为 ( D )
A．温度、酶活性、酶用量 B．苹果泥用量、pH、果汁量 C．反应时间、酶活性、酶用量 D．温度、pH、果胶酶用量
解析：首先要明确实验变量、反应变量等基本概 念，在此基础上．针对三个探究实验进行分析。 实验一为探究果胶酶的最适温度，实验二为探究 果胶酶的最适pH，实验三为探究果胶 酶的最适用 量，从而选出正确答案D。
自变量
因变量
酶作用高效性的验证
酶的催化作用效率很高，是一般无机 催化剂的107～10l3倍，要验证酶催化的高 效性，应设置对照实验，即取甲、乙两试 管加入相同的底物，如H202。让其处于相同 条件下，甲中加入H202酶，乙中加 入无机催化剂如Fe3+，然后对比观察验证 底物分解情况以便确认酶的高效性。本实 验成功的关键是所用的供酶组织是否新鲜。
保温或冷却：光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。 有时尽管某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无 意义的，但还是要作同样的处理。
(三)等量性原则
实验设计的一般程序
（1）发现问题； （2）提出假设； （3）确定实验思路，选择器材，设计实验步 骤； （4）预期； （5）观察实验现象、记录实验数据 （6）实验结果的分析和讨论。
言表达。
如：“一段时间”、“适宜的温度”、“适量的”、“一定量 的”等。
(四)科学性原则
4、叙说中尽量要用规范的实验术语，不能用含糊的口语， 如：“盖玻片”不能说是“薄的玻璃片”；“等量的”不 宜说成“一样多的”；“振荡”不宜说成“晃动”“摇动”
5、等注等意。避免“词不达意”。 如：如图二，有些学生描述为“分别在甲、乙两试管中加 入A、B物质”，如此表达则成了图三的含义，显然与图 二不符。准确的描述应为“在甲乙两支试管中分别加入A 、B物质”或“在甲试管中加入A物质，乙试管中加入B物 质。”