课件9:ATP和酶

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淀粉t1温度下+淀粉酶t1温度下 淀粉t2温度下+淀粉酶t2温度下
︙ 淀粉tn温度下+淀粉酶tn温度下
(3) 实验结论
碘液 检测是否出现蓝色及 蓝色深浅
温度能影响酶的活性,酶的活性有一定的适宜温度范围。
2. pH对酶活性的影响
(1) 实验原理
过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解为水和氧气,pH影响酶的活
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示例2 用某种酶进行有关实验的结果如图所示,下列有关说法错误的是
A.该酶的最适催化温度不确定 B.图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶 C.由图4实验结果可知酶具有高效性 D.由图3实验结果可知Cl-是该酶的激活剂
思路分析
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解析 图1显示温度对酶活性的影响,从图中能得到的结论是该酶的最适 催化温度为30 ℃左右,但不能得出确切的值,A正确;图2显示该酶的最 适pH为7,而胃蛋白酶的最适pH较低,由图4可知该酶为麦芽糖酶,B正 确;图3能说明Cl-是该酶的激活剂,Cu2+是该酶的抑制剂,D正确;图4说 明酶具有专一性,C错误。 答案 C
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性,从而影响氧气的产生速率,可用点燃但无火焰的卫生香的复燃程度来 检验氧气的产生速率。 (2) 实验设计思路
检测 氧气的产生速率
(3) 实验结论 pH影响酶的活性,酶的活性有一定的适宜pH范围。
考点3 ATP的结构和功能 一、ATP的结构
重点
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拓展延伸 几种化合物中“A” 的含义的区别
2. 酶专一性的图像和曲线 (1)图像
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①图中A表示酶,B表示被A催化的底物,E、F表示B被分解后产生的物 质,C、D表示不能被A催化的物质。 ②酶和被其催化的反应物分子都有特定的结构。
(2)曲线
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①在底物中加入酶A,反应速率较未加酶时明显加快,说明酶A能催化 底物的反应。 ②在底物中加入酶B,反应速率和未加酶时相同,说明酶B不能催化底 物的反应。
ATP和酶
考纲要求
1. 酶在代谢中的作用Ⅱ; 2. 实验:探究影响酶活性的因素; 3. ATP在能量代谢中的作用Ⅱ。
知识体系构建
考点精讲
考点1 酶在细胞代谢中的作用
重点
1. 酶的概念、本质和作用机理
概念
酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物
化学本质
绝大多数是蛋白质,少数是RNA
作用机理
降低反应所需的活化能
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2.B 题图可以反映温度和pH对酶促反应速率的影响,但是影响反应 速率的因素不仅包括温度和pH,还有酶浓度等。在反应底物充足的 条件下,增大酶浓度,可以提高反应速率,所以A、C项正确,B项错 误。题图显示,该酶的最适pH为2左右,因此这种酶可能是胃蛋白酶, 而不会是唾液淀粉酶,D项正确。
图1、2、3、4中都有“A”,但其表示的含义不同,如图所示:
图1
图2
图3
图4
图1中的A为腺苷,由腺嘌呤和核糖组成;图2中的A为腺嘌呤脱氧核
苷酸,由1分子腺嘌呤、1分子脱氧核糖和1分子磷酸组成;图3中的A为腺
嘌呤核糖核苷酸,由1分子腺嘌呤、1分子核糖和1分子磷酸组成;图4中的
A为腺嘌呤。可见,它们的共同点是都含有腺嘌呤。
方法2 四看法分析酶促反应曲 方法解读
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1. 酶高效性的曲线 (1)酶的高效性是和无机催化剂相比较来说的,在该曲线中只有a、b相比较 才可说明酶催化的高效性,a、c曲线对比只能说明酶具有催化作用。 (2)当底物量一定时,酶只能缩短达到反应平衡所需的时间,不改变产物的 最大生成量。
3. 酶的本质的探究历程
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科学家 巴斯德
主要观点或成就 糖类变成酒精必须有酵母活细胞的参与
李比希
糖类变成酒精必须是酵母细胞死亡并释放其中酶
萨姆纳
从刀豆种子中提取脲酶(第一个),证明脲酶的化学本质 为蛋白质,作用是催化尿素分解成氨和二氧化碳
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(2)遗传变异 ①解旋酶:作用于氢键,将DNA双链解开; ②DNA聚合酶:作用于游离的脱氧核苷酸,将游离的脱氧核苷酸连接到 DNA链上; ③RNA聚合酶:作用于游离的核糖核苷酸,将它们连接形成RNA链; ④DNA酶:水解DNA。
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示例1 [2017天津理综,3,6分]将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。
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2 如图表示人体内某种 酶促反应的反应速率受温度和pH的 影响情况,下列解释错误的是( ) A.在a点时,将酶的浓度增大一倍, 反应速率可能增大 B.在b点时,将酶的浓度增大一倍,反应速率不可能增大 C.在c点时,将酶的浓度增大一倍,反应速率可能增大 D.该图不能反映唾液淀粉酶催化能力的变化特征
③从丙图可以看出:纵坐标为反应物剩余量,剩余量越多,生成物越少,反 应速率越慢;图示pH=7时,反应物剩余量最少,应为最适pH;反应溶液pH 的变化不影响酶作用的最适温度。 (2)酶浓度和底物浓度对酶促反应速率的影响


①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。
②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的增加而加
快,但当底物浓度达到一定值后,受酶数量限制,酶促反应速率不再增加。
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注意 1.同一个体不同细胞中,酶的种类和数量会不同,对于同一个细胞而言,在不 同的时期或生理状态下,细胞中酶的种类和数量也会发生改变。 2.酶促反应速率与酶活性不同。温度和pH通过影响酶活性,进而影响酶促 反应速率。底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率,但不改变酶活性。 3.高温不破坏肽键,破坏的是肽链和肽链之间的化学键,如二硫键等。
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名师提醒 1.ATP≠能量。ATP是一种高能磷酸化合物,其高能磷酸键水解时能够释 放能量,所以ATP是与能量有关的物质,不可将两者等同起来。 2.ATP 转 化 为 ADP 也 需 要 消 耗 水 。 ATP 转 化 为 ADP 又 称 “ATP 的 水 解 反 应”,这一过程需要ATP水解酶的催化,同时也需要消耗水。 3.并不是所有的ATP都能用于各项生命活动,光合作用的光反应产生的 ATP只能用于暗反应,转化成有机物中的能量。 4.ATP与ADP的相互转化并非简单的可逆反应。从物质方面来看是可逆 的,但从酶、进行的场所、能量来看是不可逆的。
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1 [2018湖南衡阳八中模拟]下列关于酶的作用的叙述,正确的 是( ) A.酶能提供反应所需的活化能,从而加快反应速率 B.RNA聚合酶能与 RNA的特定位点结合,催化遗传信息的转录 C.酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失 D.能产生 ATP的细胞一定能产生酶
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方法3 实验法探究酶的本质与特性
方法解读 1.试剂检测法探究酶的本质 (1)设计思路
从酶的化学本质上来讲,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。在高 中教材中常见的一些酶,如淀粉酶、蛋白酶等,其本质都是蛋白质,所以, 对酶本质的验证常常是变相地考查蛋白质的鉴定方法。因此,使用双缩脲 试剂进行鉴定即可。
助学巧记
巧记酶概念的“二 一 一 一”
2. 酶的特性
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名师提醒 对酶的几点理解
1. 作为催化剂,酶具有一般催化剂应具有的特点: (1)酶只能催化热力学上允许进行的反应。 (2)只提高化学反应速率,缩短反应时间,不会改变化学平衡的状态。 (3)在反应前后,酶的化学性质和数量保持不变。 2. 酶是化合物,也可以作为底物被其他酶催化分解。 3. 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。
如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是 A. 酶C降低了A生成B这一反应的活化能 B. 该体系中酶促反应速率先快后慢
C. T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的 D. 适当降低反应温度,T2值增大
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解析 加入酶C后A浓度降低,B浓度升高,说明在酶C的催化下A能生成 B,酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能,A项正确;由题图曲线 可知,加入酶C后,曲线斜率变大,再变平缓,说明酶促反应速率先快后
切赫和奥特曼
少数RNA也具有生物催化功能
考点2 探究影响酶活性的因素
重点
一、比较过氧化氢在不同条件下的分解 1. 实验原理
(1)2H2O2
2H2O+O2↑。
(2)比较H2O2在Fe3+、过氧化氢酶等不同条件下气泡的产生速度或点
燃但无火焰的卫生香的复燃程度,了解过氧化氢酶的作用。
2. 实验方案
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二、ATP的功能 ATP是细胞中绝大多数需要能量的生命活动的直接能源物质。ATP中
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的化学能可转变为以下几种形式: (1)机械能:肌肉的收缩、染色体的运动。 (2)电能:神经冲动的传导、生物电。 (3)化学能:蛋白质或DNA等的合成。 (4)光能:萤火虫发光。
二、探究温度、pH对酶活性的影响 1. 用淀粉酶探究温度对酶活性的影响 (1) 实验原理
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①淀粉
麦芽糖,淀粉+碘→蓝色。 ●●
②温度影响淀粉酶的活性,从而影响淀粉的分解,滴加碘液后,根据蓝色
深浅来判断淀粉分解状况,进而推断出酶活性的变化。
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(2) 实验设计思路
慢,B项正确;T2后B增加缓慢是底物A浓度过低导致的,C项错误;图示
反应在最适温度下进行,降低反应温度,反应速率将减慢,反应时间将
延长,T2值增大,D项正确。
答案 C
回归教材
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本题图是教材必修1 P85中,酶活性受温度和pH影响的相关曲线的 变形。在一定范围内,随着温度(或pH)升高,酶的活性增强,超过最适 温度(或最适pH),随着温度(或pH)升高,酶的活性降低。低温和高温都 能降低酶的活性,但低温不使酶失活,只是抑制酶的活性,高温能使酶 变性而失活。过酸或过碱都会使酶失活。

激素
来源及作用场 活细胞产生;细胞内 专门的内分泌腺或分泌细胞产生;

或细胞外发挥作用 分泌到细胞外发挥作用
绝大多数是蛋白质,
化学本质
蛋白质、氨基酸衍生物、脂质等
少数是RNA
生物功能
催化作用
调节作用
共性
在生物体内均属高效能物质,即含量少、作用大、生物 代谢不可缺少
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3.归纳法总结高考常考的几类酶 (1)物质代谢 ①淀粉酶:催化淀粉→麦芽糖; ②蛋白酶:催化蛋白质→多肽或氨基酸, 破坏部分肽键; ③脂肪酶:催化脂肪→甘油和脂肪酸。 此外还有光合作用相关酶、呼吸作用相关酶和ATP合成酶等。
1.C 酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能,酶不能为反应提供能 量,A错误;RNA聚合酶能与DNA的特定位点结合,催化遗传信息的转录, B错误;酶结构的改变会导致酶活性的丧失,C正确;酶是由活细胞产生 的,所有的活细胞都能产生ATP,但能产生ATP的细胞不一定能产生酶, 如哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,不能指导合成酶,但可以通过无氧 呼吸产生ATP,D错误。
3.影响酶促反应速率的曲线分析 (1)温度和pH对酶促反应速率的影响
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①在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)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。
②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。
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与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,两者的比较如图所 示。
图中各字母代表的含义:a、b、c分别代表无催化剂、使用无机催化
剂、使用酶催化的化学反应过程,E1、E2、E3 分别代表进行相应化学反应 所需的活化能,ΔE 代表使用酶后降低的活化能。
2.比较法区分酶与激素
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项目
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5.不可认为细胞中含有大量的ATP,也不可认为饥饿时ATP的分解速率大 于合成速率。事实上,细胞中ATP的含量很少,只是ATP与ADP的相互 转化非常迅速及时。无论是饱食还是饥饿,细胞中ATP与ADP的含量都保 持动态平衡。
方法解读
方法1 酶的本质和特性的分析 方法解读 1.图像法分析酶的作用机理
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