酶在代谢中的作用(2)
第一篇 主题一 专题(三) 命题点2 酶和ATP在代谢中的作用-2024届高三二轮复习生物学(新教材
分析图甲可知，竞争性抑制剂和底物能够争夺酶的同一活性部位，说明竞 争性抑制剂与底物可能具有类似结构，B正确； 底物浓度相对值大于15时，曲线A中的酶促反应速率随着底物浓度的增加 不再增加，表明此时底物浓度不再是限制酶促反应速率的因素，此后限制 曲线A酶促反应速率的主要因素是酶浓度，C正确；
提示：ATP的化学性质不稳定，远离腺苷的特殊的化学键很容易发生 断裂和重新形成。 (6)ATP脱去2个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一(经典高考题)
( √)
思维延伸——判断与填充
(7)腺苷三磷酸分子在水解酶的作用下不断地合成和水解，从而成为细
胞中吸能反应和放能反应的纽带(2022·浙江1月选考，3)( × )
2.(经典高考题)过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究 白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如表。下列相关叙述正确的是
煮沸冷却后
管
过氧化物 白菜梗提
1%焦性没
号 2%H2O2/mL 缓冲液/mL 酶溶液/mL 取液/mL
的白菜梗提 食子酸/mL
取液/mL
1
2
2
－
－
－
2
2
2
－
2
4.读懂酶的3类曲线 (1)酶的作用原理 酶能降低化学反应的活化能(如图所示)。 ①表示无酶催化时反应进行需要的活化能是ac段。 ②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是bc段。 ③酶降低的活化能是ab段。
(2)酶的作用特性
①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较，说明酶具有高效性，而 与不加催化剂的曲线比较只能说明酶具有催化作用。 ②图2中两曲线比较说明酶具有专一性。
－
－
2
3
2
－
酶在代谢中的作用
探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
温度对酶活性的影响
温度对酶活性的影响
温度对酶活性的影响
温度对酶活性的影响
高温、低温、过酸和过碱对酶 活性的影响其本质相同吗？
不同，过酸、过碱或温度过高，会使酶的空 间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性 明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。
★影响酶促反应速率的因素：
1、温度、 2、pH、 3、酶的浓度：反应速率随 酶浓度的升高而加快。 4、底物浓度：在一定浓度 范围内，反应速率随浓 度的升高而加快，但达 到一定浓度，反应速率 不再变化。
（例如，二肽酶可以水解由任意两种氨基酸组 成的二肽。）
实验
思考
口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙 缝里的肉丝两天后还没被消化?
3、酶的作用条件较温和
实验：酶受温度的影响 酶受pH的影响
在最适宜温度下，酶的活性最高，温度偏高或 偏低酶的活性都会明显降低。高温使酶失活，低 温不会使酶失活。
在最适宜pH下，酶的活性最高， PH 偏高或偏低酶的活性都会明显降低。
新陈代谢: 活细胞中全部有序化学反应的总称
1、把从外界获取 的营养物质，转变 同化作用 （合成代谢） 成自身组成物质 2、储存能量 1、分解自身组成 物质，终产物排出 异化作用 （分解代谢） 体外 2、释放能量
物质代谢
能量代谢
酶在代谢中的作用
一、 酶的发现
1783年，意大利科学家斯帕兰扎尼（L.Spallanzani） 设计了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼 中，然后让鹰吞下去。过一段时间他将小笼取出， 发现肉块消失了。于是，他推断胃液中一定含有消 化肉块的物质，但它是什么，他不清楚。
酶及其在药物代谢中的作用机制
酶及其在药物代谢中的作用机制酶是一种生物催化剂，能够加速特定生化反应的发生速率。
在药物代谢中，酶在维持人体内药物的浓度平衡、促进药物吸收、分解和排泄等过程中发挥着重要作用。
本文将系统介绍酶的概念及其在药物代谢中的作用机制。
一、酶的概念酶是一种大分子蛋白质，由氨基酸残基组成，可在特定条件下催化化学反应的发生。
一个酶沟通的化学反应叫作酶催化反应，可使化学反应发生速率加快配合万倍或更多。
二、酶在生理过程中的作用1、促进化学反应酶在人类体内起到加速化学反应的作用，例如:消化食物中的碳水化合物、蛋白质和脂肪。
此外，一些酶也参与到重金属离子和有机物的生物分解和生物合成等重要生理过程中。
2、激活代谢人体内的许多化学反应需要酶的介入才能发生。
许多基本的化学反应如代谢中的葡萄糖呼吸、脂肪合成、核酸合成、蛋白质生产等在没有酶的存在下是非常缓慢的。
酶可以在细胞中调节反应速度，从而维持代谢的平衡。
三、酶在药物代谢中的作用机制药物的代谢过程在人体中很复杂，与多种酶的介入有关。
药物代谢通常可以分成两个阶段：第一阶段是化学反应的氧化、还原或加水，使药物发生改变；第二阶段是葡糖苷酸转移、乙酰化、甲基化等有机酸反应，使药物被标记并被分解和排除体外。
1、酶在药物生物转化中的作用药物在体内的代谢可以发生在肝、肠道、肾、肺、脑等组织中。
酶在药物生物转化中起到至关重要的作用，表现为对于药物分子中所含的特定化合物的结构的高选择性或特异性。
2、酶对药物代谢的影响应用酶的生物学知识可以预测药物在体内代谢的变化及在体内的药物浓度。
酶在药物代谢中的作用机制是复杂的，药物代谢过程的干扰因素还包括天然毒素、污染物等。
四、结论酶在人体内，特别是药物代谢中起到了至关重要的作用，药物经验用酶代谢后被分解和排泄体外，这对于维持人体内药物的浓度平衡有着非常重要的作用。
因此，研究药物代谢过程中酶在其中的作用机制，对于临床医学以及药物工业等领域都具有重要的意义。
步步高2015高考生物二轮课件：专题2.1代谢中的酶与ATP
A.曲线①表明，当温度为80 ℃时，该酶活性最高 B.该酶发挥作用的最佳温度范围是60～70 ℃ C.曲线②上35 ℃数据点是在60～70 ℃时测得的
D.曲线②表明，该酶的热稳定性在70 ℃之后迅速下降
解析 结合题干，曲线①表明80 ℃是该酶活性最高的
温度，A项正确；
该酶发挥作用的最佳温度范围是60～70 ℃，因为此温 度下不仅酶活性较强，且残余活性也强，B项正确；
不同 B.丙是RNA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
解析 甲 → 乙 → 丙 → 丁表示 ATP的逐步水解，每一次 水解反应的酶都不同，故A正确。 丙为A－P，A是腺苷，由1分子核糖和1分子腺嘌呤构 成，加上1分子磷酸，构成1分子腺嘌呤核糖核苷酸， 故B正确。 丁表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，戊表示磷酸，是 ATP的组成成分，故C正确。 红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，不需要消耗 ATP，故 乙(ADP)的含量不会增加，故D错。 答案 D
列相关叙述，正确的是( )
A.乙醇转化为乙酸发生的氧化反应，均由同一种氧化酶催化
B.体内乙醇浓度越高，与乙醇分解相关的酶促反应速率越快
C.乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水，同时释放能量
D.正常生理情况下，人体分解乙醇的速率与环境温度呈正
相关
解析
A 项，酶具有专一性，即一种酶只能催化某一
种或某一类化学反应，图中乙醇转化为乙酸要经过两
命题视角
题组一
从题干信息考查酶的特性
1.(2014· 福建， 1) 用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白
质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应， 由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是( )
2021年高中生物高考考点闯关9：酶在代谢中的作用
高中生物高考考点闯关9——酶在代谢中的作用一、课标、考纲要求（一）普通高中生物学课程标准（2017）【内容要求】概念2 细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖2.2 细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域2.2.1 说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，少数酶是RNA，酶活性受到环境因素（如pH和温度等）的影响2.2.2 解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质（二）高考全国统一考试大纲（2019）【生物知识内容、要求】细胞的代谢⑵酶在代谢中的作用Ⅱ二、核心知识梳理三、高考考法突破考法1 关于酶的本质、功能及特性的判断⑴酶的化学本质：绝大多数是蛋白质，少数为RNA。
因此组成酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸。
⑵酶的功能：催化已存在的化学反应（即自然条件下能发生的化学反应），降低化学反应的活化能使化学反应变得更易于进行，改变化学反应的速率，但不提供能量，也不改变化学反应的平衡点。
酶在化学反应前后的化学性质和数量不发生变化。
⑶酶的特性在生产生活中的应用①人在发烧时，不想吃东西，其原因是温度过高导致消化酶的活性降低。
②唾液淀粉酶随食物进入胃内，不能继续将淀粉分解为麦芽糖。
原因是唾液淀粉酶的最适pH为6.8，而胃液的pH为2左右。
③胰岛素制剂是治疗糖尿病的有效药物，只能注射，不能口服，其原因是胰岛素是一种蛋白质，若口服会被蛋白酶水解。
考法2 影响酶促反应因素的分析与判断⑴温度和PH变化对酶促反应的影响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、高温都会破坏空间结构使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
③从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
⑵底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响(1)甲图：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。
2023届高考生物一轮复习第二单元 细胞的代谢（2）酶在代谢中的作用（课件）
C.方案③可用来探究胃蛋白酶作用的最适pH
D.方案④可用来验证过氧化氢酶的高效性
典例2
答案：D 解析：虽然蛋白酶可以催化蛋白块水解，不能催化淀粉水解，但蛋 白酶的化学本质为蛋白质，能与双缩脲试剂反应呈紫色，故不能进 行检测，A错误；不论蔗糖是否被水解，加入碘液都不会呈现蓝色 ，因此不能用碘液检测，B错误；胃蛋白酶的最适pH在1.5左右，将 胃蛋白酶置于pH分别为5、7、9的缓冲液中，酶很可能会失活，C 错误；欲验证酶的高效性，需要比较酶与无机催化剂的催化能力， 方案④符合，D正确。
考点链接
影响酶促反应的因素 一、探究影响酶活性的条件的实验 1.探究温度对酶活性的影响 （1）实验原理：温度影响淀粉酶的活性，从而影响淀粉的水解， 滴加碘液后，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶活性的 变化。 （2）实验操作、现象及结论
考点链接
实验操作
可溶性淀 粉溶液 淀粉酶溶
液 各自保温 处理5min 混合反应 继续保温
考点链接
②曲线
a.在反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A能催化该 反应物的反应。 b.在反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不能催化该反 应物的反应。 3.酶的作用条件较温和 酶所催化的化学反应一般在温和的条件下进行 ①在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低， 酶的活性都会明显降低。 ②过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的 活性可以升高。
考点链接
酶的作用和本质
一、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 1.实验目的 ①比较过氧化氢在不同条件下的分解速率。 ②尝试探究过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率的方法。 2.实验原理：新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶，它和无机催化剂Fe3＋都能催化 过氧化氢分解为水和氧气。 3.实验材料：新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液，新配制的体积分数为3% 的过氧化氢溶液，质量分数为3.5%的FeCl3溶液。量筒，试管，滴管，试管 架，卫生香，火柴，酒精灯，试管夹，大烧杯，三脚架，石棉网，温度计。
酶有什么作用
酶有什么作用酶是生物体内一种特殊的蛋白质，起着催化化学反应的作用。
以下将简要介绍酶的作用。
1. 酶参与代谢反应：代谢是生物体内发生的一系列化学反应，酶可以催化这些反应的进行。
例如，消化系统中的酶可以将食物中的大分子（如蛋白质、碳水化合物和脂肪）分解成小分子，以便生物体能够吸收和利用。
另外，酶还参与能量代谢，例如催化葡萄糖分子在细胞内进行糖酵解产生能量。
2. 酶参与信号转导：信号转导是生物体内一种重要的细胞通讯机制，酶在其中起着关键的作用。
例如，激酶酶可以催化磷酸化反应，将磷酸基团添加到靶蛋白上，从而改变其活性和功能。
这样的反应可以调节细胞内各种生物过程，如细胞增殖、细胞分化和细胞死亡等。
3. 酶参与免疫反应：酶在免疫反应中发挥着重要的作用。
免疫酶可以催化抗体和抗原结合，从而触发免疫响应。
另外，酶还可以修饰抗体的结构，增加其活性和亲和力，从而增强对抗原的识别和结合能力。
4. 酶参与药物代谢：药物在体内的代谢过程中，往往需要酶的参与。
酶可以将药物分解、激活或解毒，从而影响其药效和毒性。
临床上，常常使用酶制剂来加速药物代谢，提高疗效或减少毒性。
5. 酶参与DNA复制和修复：DNA是生物体内的遗传物质，酶在其中起着重要的作用。
例如，DNA聚合酶可以催化DNA复制过程中的链合成反应，保证新生DNA与模板DNA的一致性。
另外，DNA修复酶可以修复DNA分子上的损伤，维护基因组的完整性。
总之，酶在生物体内起着举足轻重的作用。
它们催化化学反应，参与代谢、信号转导、免疫反应、药物代谢以及DNA复制和修复等生物过程，维持生物体的正常功能。
因此，研究和利用酶的性质和功能，具有重要的理论和应用价值。
酶的作用12-27
加热可加快过氧化氢的分解。
② 3号试管和4号试管未经加热也有大量的气泡产生， 这说明了什么？
③ 3号试管和4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？
三氯化铁和过氧化氢酶都能促进过氧化氢的分解。 4号试管，说明过氧化氢酶的催化效率更高。
1滴质量分数 1滴质量分 为3.5%三氯 数为20%新 化铁溶液 鲜肝脏研磨 液 Fe3+ 相对数 过氧化氢酶 量：25万 相对数量： 1
D）
2、下列关于活化能的叙述不正确的是（ B ） A．分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态 所需要的能量 B．无机催化剂、水浴加热都可以降低化学反应的活 化能 C．酶可以降低化学反应的活化能 D．同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用效果更 显著
如果没有酶会怎么样？
光合作用取消 呼吸作用不在
酶的外号----“生物催化剂” 生物催化剂和无机催化剂都能改变 化学反应速率，但本身的质量和化学 不变 。 性质在反应前后_____ 生物催化剂和无机催化剂又有什么不 同之处呢？
1 实验 比较过氧化氢在不同条件下的分解
过氧化氢?
2 H2O2
过氧化氢酶
FeCl3
2 H2O + O2
2 H2O2 2 H2O2
2、酶的作用机理
条件
活化能/kJ· mol-1
无催化剂
FeCl3
75
54
用过氧化氢酶
29
催化剂能降低化学反应活化能！
2、酶的作用机理
各条件使反应加快的本质：
加热 Fe3+ 为过氧化氢分子提供能量 降低化学反应的活化能
H 2O 2酶
显著降低化学反应的活化能
对应本课题目：降低化学反应活化能的酶， 对该定语是否有了新的认识？
酶的作用和本质,特性
滴入2滴 FeCl3溶液
滴入2滴肝 脏研磨液
结果
-6-
实验
试管编号 1
2
3
4
第一步
每支试管加2ml过氧化氢溶液
第二步
空白
90℃水 滴入2 滴 滴入2滴肝 浴 FeCl3溶液 脏研磨液
2-3min后，将点
检验方法
燃的卫生香分别 放入试管上方，
观察卫生香燃烧
情况。
1min分钟后，将点 燃的卫生香放在液面 的上方
υ/mmol. s-1
-30-
υ/mmol. s-1
失活
抑制
0 最适温度
t/℃
酶活性受温度影响示意图
失活
失活
0
最适pH
pH
酶活性受pH影响示意图
低温、高温、过酸、过碱对酶活性的影响一样的吗？
酶的特性： 具有高效性
具有专一性
作用条件较温和 要有合适的温度 要有合适的pH
-31-
总结：
比较过氧化氢酶和Fe3＋的 催化效率
结论：同无机催化剂相比， 酶降低活化能的作用更显 著，因而催化效率更高。
-14-
-15-
三、酶及其本质的发现过程
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德
李比希
发酵与活细胞有关，发 酵是整个细胞而不是细 胞中某些物质起作用
引起发酵的是细胞中的某些 物质，但这些物质只有在酵 母细胞死亡并裂解后才能发 挥作用
无变化
结论 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
-24-
每一种酶只能催化 一种或一类 化学反应。
细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的 专一性 是 分不开的。
目前发现的酶有 4000 多种,它们分别催化不同
【最新推荐】2021版高考生物(苏教版)一轮复习学案：必修1 第3单元 第1讲 ATP和酶 Word版含答案
第1讲ATP和酶ATP的结构和功能1．ATP的结构(1)ATP的元素组成：C、H、O、N、P。
(2)ATP的化学组成：一分子腺嘌呤，一分子核糖和三分子磷酸基团。
(3)ATP的结构简式：A—P～P～P。
(4)ATP中的能量：主要储存在高能磷酸键中。
2．ATP和ADP的相互转化(1)转化原因：ATP的化学性质不稳定，远离腺苷的那个高能磷酸键容易断裂与合成。
(2)转化关系及过程比较：3.ATP的功能与动、植物细胞代谢(1)植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP，而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP。
(2)植物光合作用光反应阶段产生的ATP一般只用于暗反应，不用于其他生命活动；植物或动物细胞呼吸产生的ATP才能用于多种生命活动。
(3)ATP水解释放的能量可用于主动运输、发光发电、肌肉收缩、物质合成、大脑思考等。
1．1个ATP分子中只含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团。
(×)[提示]1个ATP分子中含有1个腺嘌呤、1个核糖和3个磷酸基团。
2．ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。
(√)3．淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成。
(×)[提示]淀粉水解成葡萄糖时不合成ATP。
4．人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。
(×)[提示]细胞中的ATP与ADP的含量处于动态平衡状态，保证能量供应。
5．无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源。
(×)[提示]无氧呼吸也能产生ATP。
6．线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP。
(×)[提示]内质网膜上不能产生ATP。
7．ATP是生命活动的直接能源物质，但它在细胞中的含量很少，ATP与ADP时刻不停地进行相互转化。
(√)1．ATP的再生和利用图解2．细胞内常见产生与消耗ATP的生理过程1．据图分析ATP的结构和特点(1)图示a处应为“—H”还是“—OH”？(2)图示b、c、d所示化学键是否相同？其中最易断裂和重建的是哪一个？(3)图示框e中结构的名称是什么？它与RNA有何关系？[提示](1)图示a处应为“—OH”，因为该五碳糖为核糖。
酶在代谢中的作用PPT课件
• NADPH除了是携带一定能量的物质外， 还具有什么性质？ NADPH是强还原剂。
• NADPH用来还原什么？
光反应总结
• 场所：叶绿体的囊状结构（类囊体）薄膜
• 条件： 光、色素、酶
• 过程：
用于暗反应
水的光解：
2H2O
光 色素
O2+4H++4e-
酶
NADPH的形成： NADP++2e+H+
最适温度
t/℃
酶活性受温度影响示意图
2、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合装入
一容器内，调整PH至2.0，保存于37℃的水浴锅内，过一段时间后，
容器内剩余的物质是：
A、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 ；
B、唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水；
C、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水；D、唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、
加入不同催化剂 2滴肝脏研磨液 2滴氯化铁溶液
产生气泡
多少
观 察
卫生香燃 烧
多 猛烈
少 几乎无变化
冒泡时间
短
长
结论
过氧化氢酶的催化效率远远高于 Fe3+
拓展与应用
1、分析人体发高热时，为什么感到浑身不舒服？
人体内酶的活性减缓，新陈代谢速度减慢，导致人的各项生理功能水平降低。 υ/mmol．s-1
0
底部的叶片最先浮起的是 ( )C
2、光合作用的过程包括光反应和碳反应．光反应
能够为碳反应提供的物质是（ ）
A．[H]和ATP
A
B．C5化合物 C．H2O和O2 D．O2和C3化合物
3.下 图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：
酶在细胞代谢中的PPT课件
生 命 是 一首歌
2019/11/27
.
1
一、酶的作用和本质
1.酶在细胞代谢中的作用：
细胞中每时每刻都进行着许多化学反 应，统称为细胞代谢。
2019/11/27
.
2
比较过氧化氢在不同条件下的分解
2 实验原理
2H2O2
2H2O + O2
2019/11/27
.
3
比较过氧化氢在不同条件下的分解
酶的高效性有利于细胞内的生化反应高效快速地进 行，保证细胞所需能量的稳定供应。
2019/11/27
.
15
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
过氧化氢溶液
1号试管
2号试管
3号试管
一 实验步
自骤 变量二
试管各加入2mL过氧化氢溶液
5%HCL溶液1mL
蒸馏水1mL
5%NaOH溶液1mL
三 各加入几滴过氧化氢酶溶液，2—3min后 将点燃的卫生香分别放入试管中
在过酸过碱的条件下，都会使酶的 空间结构 遭
到破坏而失去 活性 。
2019/11/27
.
20
酶的小特结性
1.具有高效性
比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率 2.具有专一性
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 3.作用条件较温和
要有合适的温度
温度对淀粉酶活性的影响 要有合适的pH
pH对过氧化氢酶活性的影响
2019/11/27
1号试管 2号试管 3号试管
2滴
2滴
2滴
2
pH处理
3
3%过氧化氢
现象
气泡
5%HCl 1mL
2mL
几乎无
酶的催化和能量代谢
酶的催化和能量代谢酶是生物体内重要的催化剂，能够加速化学反应速率，并在能量代谢中发挥关键作用。
本文将着重论述酶的催化机制以及它们在细胞内能量代谢中的重要性。
一、酶的催化机制酶是一种催化剂，能够促进化学反应的进行，但自身在反应过程中不消耗或改变。
酶与底物结合形成酶-底物复合物，通过调整活性位点，使底物分子发生构象变化，相互作用能降低反应活化能，从而加速反应速率。
1. 底物结合酶具有特异性，只与特定的底物结合，并形成酶底物复合物。
这种结合方式通常是通过非共价键（如氢键、离子键和范德华力）实现的。
酶活性位点的结构与底物形状和电荷分布相互适应，促使底物与酶结合。
2. 底物转换酶-底物复合物通过专门的催化机制使底物分子发生转换。
酶可以通过多种方式催化底物的转换，如酸碱催化、共价催化和金属离子辅助催化。
其中，酸碱催化是最常见的机制，通过酶中的特定残基释放或接收质子，改变反应的速率和方向。
3. 产物释放在反应完成后，酶将生成的产物从活性位点上释放出来。
这一过程通常通过改变酶的构象实现，使产物失去亲和力，从而从酶中释放出来。
酶的构象变化通常通过热能或底物结合的解离来驱动。
二、酶在能量代谢中的作用酶在细胞内能量代谢中扮演着重要的角色，如调控代谢途径、合成高能物质和维持能量平衡。
以下将重点介绍酶在能量代谢中的三个关键方面。
1. 糖酵解与ATP合成糖酵解是生物体内最常见的能量产生途径，通过降解葡萄糖分子，同时产生ATP和NADH。
这一反应过程涉及多个酶催化步骤，如磷酸化、异构化和底物级联反应。
其中，糖解酶、乳酸脱氢酶和磷酸化酶等起到重要的催化作用。
2. 呼吸链和氧化磷酸化呼吸链是细胞内ATP产生的最终途径，依赖于酶的催化作用。
在线粒体内，多个酶如细胞色素氧化酶、辅酶Q还原酶和ATP合成酶等参与了氧化磷酸化过程。
这些酶通过将电子从底物移动到氧气，同时将质子从基质转移到线粒体内腔，从而形成质子梯度，推动ATP合成。
3. 合成与降解反应的调控酶在细胞内调控代谢途径的平衡，通过调节合成和降解反应的速率来维持能量平衡。
【优化探究】(新课标)高考生物一轮复习 5.1酶和ATP名师课件 新人教版必修1
[易错易混] (1)误认为ATP等同于能量 ATP是一种高能磷酸化合物，其分子式可以简写为A—P～P～P， 高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54 kJ/mol的能量，所以ATP是与 能量有关的一种物质，不可将ATP与能量等同起来。 (2)ATP转化为ADP需要消耗水 ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需酶的催化， 同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、脂肪、淀粉等)的 水解都需要消耗水。
(1)该分泌物中可能含有________酶。 (2)甲、乙两试管中，________为对照组。 (3)若要验证温度对分泌物活性的影响，可再取丙、丁两支洁净的 试 管 ， 两 试 管 内 均 应 加 __________________ ， 并 将 两 试 管 分 别 放 入 ________中，2小时后观察试管内瘦肉块的变化。
二、酶在细胞代谢中的作用
1．酶的作用机理 (1)活化能：分子从 常态 转变为容易发生化学反应的 活跃 状态 所需要的能量。 (2)作用机理：降低化学反应的 活化能 。
2．酶的作用机理分析
(1)没有酶催化的反应曲线是 ② 。 (2)有酶催化的反应曲线是 ① 。 (3)AC段的含义是 在无催化剂催化条件下，反应所需活化能 。 (4)BC段的含义是 酶降低的活化能 。 (5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点将 上移 。
2．影响酶促反应的因素曲线分析 (1)温度和pH对酶促反应的影响
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。
③从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
专题04-细胞内的酶与ATP(解析版)-2021年高考生物二轮复习讲义
专题四细胞内的酶与ATP考纲要求：1.酶在代谢中的作用(Ⅱ) 2.ATP 在能量代谢中的作用(Ⅱ)教材回归1．(必修1 P83右边学科交叉)无机催化剂催化的化学反应范围比较广。
例如，酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪和淀粉水解。
2．(必修1 P83探究)建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响，原因是温度(高温)本身会影响过氧化氢自然分解的速度；酸本身也可以作为无机催化剂催化淀粉的水解。
3．(必修1 P85图5－3，图5－4)只有低温时曲线和横轴不相交，即酶的空间结构未改变，只是活性降低而已。
4．(必修1 P87科学·技术·社会)溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用。
在临床上与抗生素复合使用，能增强抗生素的疗效。
加酶洗衣粉中的酶不是直接来自生物体的，而是经过酶工程改造的产品，比一般的酶稳定性强。
5．(必修1 P88左下角图)ATP的组成元素有C、H、O、N、P。
6．(必修1 P89)细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的(只是绝大多数，不是所有)。
7．(必修1 P89)吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。
一酶1．酶的本质及作用2．常考酶的种类及应用3．探究酶的相关实验[提醒] (1)反应速率≠化学平衡酶只是降低了化学反应的活化能，所能催化的是本来就能发生的反应，提高了反应速率，缩短了到达平衡点的时间，而平衡点的大小只能由底物的量来决定。
(2)酶促反应速率≠酶活性温度和pH是通过影响酶的空间结构来改变酶的活性，进而影响酶促反应速率的；而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反应速率的。
新题素养训练1．细胞代谢与酶密切相关，下列有关酶的叙述，正确的是()A．任何条件下酶的催化效率一定比无机催化剂高B．酶的专一性是指一种酶仅能作用于一种物质C．酶制剂可在较低的温度和pH下长期保存D．代谢的终产物可反馈调节相关酶的活性解析：选D。
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2、尝试描述本曲线
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9
比较分析温度与pH对酶活性的影 响，总 度
0 温度对酶活性的影响温度
0 PH对酶活性的影响
PH
1、温度过高、PH值过高或过低，都会使酶的分子结
构遭到破坏而失去活性。
2、一定的低温使酶的活性降低，但不会使酶失活。
升高而升高；最适温度时，酶活性最
高；超过最适温度，酶活性随温度的
升高而降低，直至失活。
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8
2、pH:
注意:最适PH：
酶 胃蛋白酶为1.9;
促 反
唾液淀粉酶为6.8;
应 速
胰蛋白酶则为弱碱性8.1
度
0
3 5 7 9 11
PH
过氧化氢酶活性受PH值影响示意图
1、 分析本曲线的起点、转折点、终点
尝试进行实验设计，探究温度对淀粉酶活性的影响。 （提示：淀粉分解产生麦芽糖）
提示：
分组编号
对照设置
相同条件处理相同时间
观察记录
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7
酶
促
坐标曲线分析要点：
反 应
速
（1）横纵坐标内容
度
（2）起点、转折点、
终点
0
25 50 75 100 t/℃
淀粉酶活性受温度影响示意图
小结： 在一定温度范围内，酶活性随温度的
复习提问
1、细胞中的直接能源物质、主要能源物 质、主要储能物质分别是什么？
2、ATP的结构简式及各符号意义？
3、ATP的合成与分解反应式。
4、ATP的作用特点是什么？
5、ATP、糖类、脂质的组成元素分别是
什么？
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1
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2
1、什么是酶？
2、为什么加酶洗 衣粉能做到“强去 污用量省”？
大分子。
1、产生部位: 活细胞 2、生理作用: 生物催化作用 3、化学本质: 生物大分子（大部分是蛋白质，少数
是RNA） 4、作用场所: 体内或体外
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5
催化作用的实质：降低化学反应的活化能
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6
二、影响酶活性的因素：
1、温度:
注意：酶活性的大小可用底物分解速度或产物生 成速度表示。
3、怎样使用加酶 洗衣粉才能达到最 好的洗涤效果？
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3
教学目标：
1、了解酶的定义，指出酶的化学本质 ，说明酶 在代谢中的作用；
2、探究影响酶活性的因素；
3、描述酶的专一性和高效性；
教学重、难点：
1、酶的化学本质和作用；
2、影响酶活性的因素；
3、酶的特性；
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4
一、酶的概念：
酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物
2、为什么加酶洗
衣酶粉具酶有能高做效到性“强
去污用量省”？
3、怎样使用加酶
洗适衣粉宜才的能温达度到最
好适的洗宜涤的效pH果？
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巩固练习：
判断：产酶的细胞都能产分泌蛋白（×） 产分泌蛋白的细胞都能产酶（√ ）
下图是人体内某个化学反应的示意图。 图
中的哪个英文字母代表酶？ A
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思考：人体在发烧的时候为什么会食 欲下降？
体温过高，影响酶活性，消化功能下降， 导致食欲下降。
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3、影响酶促反应速率的其他因素
（根据条件尝试画出相应的坐标曲线）
反
反
应
应
速
速
率
率
酶浓度
底物浓度
条件：底物足量 条件：酶数量一定
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三、酶的特性：
1、酶的高效性
2、酶的专一性 一种酶只能催化一种或者一类
底物的反应。
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1、酶的高效性：
比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率
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2、酶的专一性：
探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用
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实验设计思路： 1、酶相同、底物不同 2、底物相同、酶不同
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1、活催什细化胞功么产能是生 的的 生酶一 物？类 大具 分有 子