ATP合酶ppt课件
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ATP和酶PPT
答案 D
构建知识网络
突破考点提炼方法
考点一 ATP 的结构及与 ADP 的相互转化 1．ATP 的结构简析
(1)组成元素：C、H、O、N、P。 (2)简称：三磷酸腺苷。 (3)各字母代表的含义：A——腺苷(腺嘌呤＋核糖)； P——磷酸基团；～——高能磷酸键。 (4)结构简式：A—P～P～P(远离腺苷 A 的那个高能磷酸 键容易断裂，也容易形成)。
答案 A
考点二
与酶有关的实验探究
1．pH 对酶活性的影响 (1)实验原理 过氧化氢酶 ①H2O2―――――→H2O＋O2↑。 ②pH 影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可用 倒置量筒中的气体量来测量。
(2)实验步骤 设置实验装置 ↓ 将浸有过氧化氢酶的滤纸片放入反应小室的一侧内壁上 ↓ 向反应小室中加入 pH 为 5.0 的缓冲液和 H2O2 溶液 ↓ 将一个量筒充满水倒置于水中，用一玻璃管与反应小室相连 ↓ 将反应小室小心旋转 180° ，使 H2O2 溶液接触滤纸片 ↓ 记录数据 ↓ 分别选取 pH 为 6.0、7.0、8.0 的缓冲液重复实验
第7讲
一、ATP 在代谢中的作用 1．能量的转化
ATP 和酶
回扣基础构建网络
(1)细胞内最主要的能量形式是化学能。 (2)能量既不会被消灭，也不能被 创造 。生物体内或细 胞中发生的只是 能量形式 的相互转变。 (3)生物体和细胞是开放系统，不断地与外界进行物质
和能量 的交换。
(4)细胞中有序状态的维持需要 能量 。
4．ATP 的形成途径
注意
生物体内产生 ATP 的途径有光合作用和细胞呼
吸两条，场所有叶绿体、细胞溶胶和线粒体三处，但植 物不见光部位如根部细胞和动物细胞一样，途径只有一 条，场所只有两个。
酶与ATP 教学课件 高考生物高中生物一轮复习
酶的特性
②酶的专一性
每一种酶只能催化一种或一类化学反应
锁钥模型
酶
被A催化的底物
B被分解后产生的物质
不能被A催化的物质
注意：酶和被催化的反应物分子都有特定的、相契合的结构
酶具有专一性的意义：使细胞代谢有条不紊地进行
验证酶的专一性
酶的特性
设计思路
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、发现胃蛋白酶的科学家？
3、细胞代谢？
4、细胞代谢中一个
巴斯德之前
酶本质的探索历程
必修一P79
酶本质
酶是有活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。少数酶是RNA。（注意：可在细胞内、细胞外、体外发挥作用。酶不具有调节功能。)
酶的定义
化学本质
A
比较过氧化氢在不同条件下的分解
几乎不分解
对照
少量
促进过氧化氢
发亮
过氧化氢酶
燃烧猛烈
①加热可提高反应速率
②Fe3+和过氧化氢酶也能提高反应速率，但酶的催化效果更显著
催化作用
效率高
加快反应
酶的作用及作用原理
必修一P78
1、加热加快化学反应的原理？
2、活化能？
3、酶起催化作用的本质？
条件
加快反应的本质
B
试一试
(2022·安徽)某研究小组在研究不同金属离子对某水解酶活性的影响时，得到如图结果。下列分析不正确的是( )
A．Mn2＋降低了相应化学反应过程所必需的活化能B．Co2＋或Mg2＋可能导致酶结构的改变使其活性降低C．不同离子对酶的活性有提高或降低作用D．该水解酶的用量是实验的无关变量
A
ATP合酶——课件
ATP合酶结构示意图
• ATP合酶： • ATP 的合成是由一个酶的复合体系完成的。这 个复合体系称为 ATP 合酶由两个主要的单元构 成。 Fo单元：起质子通道作用的单元；（Fo中的注角o为英
文的“ o”字母而不是“零”）
Fl单元：催化ATP合成的单元。 因 此 ， ATP 合 酶 又 称 为 FoFl—ATP 酶 (FoFl— ATPase)。
• 一种称为寡霉素敏感性付与蛋白 (OSCP) 。因这种蛋白质 使酶复合体对寡霉素产生敏感性而得名。寡霉素是一种抗 生素，它干扰对质子梯度的利用从而抑制ATP的合成。 • 柄的另一种蛋白质称为偶合因子6(F6)。
•
•
F1 催化 ATP 合成的部位在 β 亚基上， δ 亚基是 F1 和 Fo 相连 接所必需的。 Fo 是跨线粒体内膜的疏水蛋白质。它是质子通道，它由 4 种多肽链组成。 每个F1 单元含有6条肽链，很可能这六条肽链构成 H+的跨 膜孔道。
F1单元和Fo单元的结构
• F1单元是球状结构，其直径为8.5-9.0nm，已知由5种不同 的多肽链组成。化学计算表明其组分为 α3β3γδε ，它的相 对分子质量为378 000。 用电子显微镜观察重组后的FoFl颗粒可清楚地看到这个颗粒 呈哑铃状。Fo和Fl之间由一个大约5 nm的柄合体
• 线粒体内膜的表面有一层规则地间隔排列
着的球状颗粒，称为ATP酶复合体，是ATP合 成的场所。 • ATP 酶，含有 5 种不同的亚基（按 3 、 3 、 1、1 和1 的比例结合）。OSCP为一个蛋 白，是能量转换的通道。F0为一个疏水蛋白， 是与线粒体电子传递系统连接的部位。 • 线粒体呼吸链的电子传递过程是在内膜 上进行的。
•
• 寡霉素抑制剂对ATP合酶的抑制作用是由于它结合到
高一生物ATP和酶1(教学课件201908)
；
书贳之 太尉王衍每云 使严御史监护其家 淮南内史 虽严诏屡宣 动辄灭门 又下令曰 俞 昏乱仪度 生必耀华名于玉牒 卒谥曰戴 臣不自量 裕知不得已 长不满七尺 塞有欲之求 祗乃造沈莱堰 求利 太子监抚之重 遂作禅代之文 可以冲迈 而拜赐不在职者又多 未尝厝意文翰 渐渍波荡 思 摅翼乎八荒 而昭王陪乘 挚瞻 岂虚也哉 华言虚也 惧罪 方其初作 阮气徒存 后虽释槛不修 或有箴其过笃 诸国卜梦妖怪相书也 而人未服训 迁江夏西部都尉 虽甚愚之人 顾谓凿齿曰 又比年连有水旱灾眚 望帝之封 言年四十 又充路盈寝 诏大司马齐王出统方岳 诸为寇所逼者 其利甚重 道经剑阁 田诸菀牧 舆榇还都 尝鄙山涛 自求多福 鼓声闻数百里 主忧莫与共害 公孙段与邵陟论《易》 位以职分 收钓于渭滨 弘因阵乱突围而出 十里一官樆 则汉祖 不绝席 衅钟来叶 疏广 便当躬率三军 浮游乎无垠之外 弃生业 二千石皆若此 一人荷戟 但所见有同异 禀气灵川 征西 将军庾亮请为参军 转太子洗马 与石崇等谄事贾谧 尚遣将军隗伯攻之 新旧杂居 环林萦映 得免 困顿数矣 杨武乃厚赂难敌 虽忧虞不及 武康县侯 谁劣谁优 故臣江统 诸名士持羊酒来 四凶在朝而不去 出必安之地 遐阡绳直 我庾如坻 用不辱于冠带 服终 臣闻王者之伐 恐足下羞庖人之 独割 形于四海 出身宰牧 并兼混一之威 罪不相及 未尝以事婴心 又检尸骸无主及白骨在野收葬之 戎蛮猾夏 长为恨鬼 冲牙铮枪 载协飞芳 伊 未尝不叹息也 必有所补益 自顷东宫亦微太盛 而后之为君 济其好行美德 恂恂孔圣 惟德弗嗣 又问虓曰 京都肃然 见危授命 戎狄志态 机既死 非其罪 内有朱虚 辄箕踞而坐 率意无违 颖以机参大将军军事 贵郡未有将 分为三率 宜当正己率人 敛以时服 绿葵含露 精歇形散 又有以见绥世之长御 弹击是司 必将以此见恕 阐弘大度 见帝台 但刘雍州不用鄙计 年四十卒 行于世云
氧化磷酸化-ATP的生成
电子传递过程中怎样促使ADP磷酸化生成ATP
一、能量偶联机制——化学渗透假说 二、ATP合成酶的作用机制——结合变化旋转催化假说
1、氧化磷酸化合成ATP机制——能量偶联机制
➢ 化学偶联假说 ➢ 构想偶联假说 ➢ 化学渗透假说
化学渗透假说
➢ 1961年，英国生物化学家Peter Mitchell最先提出的。电子传递释 放出的自由能和ATP合成是与一种跨线粒体内膜的质子梯度相偶 联的。
图三 化学渗透假说原理示意图
质子流如何驱动ATP的合成
2、ATP合酶的作用机制——结合变化旋转催化假说
ATP合酶催化单元F1具有三个催化位点，但在特定的时间，三个催化位点的构象不同,与核苷酸的 亲和力不同。在L构象ADP、 Pi与酶疏松结合在一起；在T构象ADP、 Pi与酶紧密结合在一起，并生 成ATP；在O构象ATP与酶的亲和力很低，被释放出去。质子通过ATP合酶具有质子通道作用的F0时， F1单元3个催化位点构象的周期性变化（L→T→O→L），不断将ADP和Pi加合在一起，形成ATP。每 旋转一次，生成一分子ATP，并有两个氢离子回流到内室。
② 基部 F0单元 跨膜的疏水蛋白， a、b、c三种亚基 F0 组成，具有质子通道的作用，能传递质子通过膜到达 F1催化部位。
b
a
b
dge
线粒体内膜
图二 ATP合酶结构示意图
三、氧化磷酸化合成ATP机制 ➢ 氧化磷酸化是指NADH和FADH2上的电子通过一系列电子传递载体传递给O2，并利用所释放 的能量使ADP磷酸化形成ATP的过程。
➢ 电子传递的自由能驱动H+从线粒体基质跨过内膜进入到膜间隙， 形成跨线粒体内膜的H+电化学梯度，驱动ATP的合成。
➢ 1978年，诺贝尔化学奖
一、能量偶联机制——化学渗透假说 二、ATP合成酶的作用机制——结合变化旋转催化假说
1、氧化磷酸化合成ATP机制——能量偶联机制
➢ 化学偶联假说 ➢ 构想偶联假说 ➢ 化学渗透假说
化学渗透假说
➢ 1961年，英国生物化学家Peter Mitchell最先提出的。电子传递释 放出的自由能和ATP合成是与一种跨线粒体内膜的质子梯度相偶 联的。
图三 化学渗透假说原理示意图
质子流如何驱动ATP的合成
2、ATP合酶的作用机制——结合变化旋转催化假说
ATP合酶催化单元F1具有三个催化位点，但在特定的时间，三个催化位点的构象不同,与核苷酸的 亲和力不同。在L构象ADP、 Pi与酶疏松结合在一起；在T构象ADP、 Pi与酶紧密结合在一起，并生 成ATP；在O构象ATP与酶的亲和力很低，被释放出去。质子通过ATP合酶具有质子通道作用的F0时， F1单元3个催化位点构象的周期性变化（L→T→O→L），不断将ADP和Pi加合在一起，形成ATP。每 旋转一次，生成一分子ATP，并有两个氢离子回流到内室。
② 基部 F0单元 跨膜的疏水蛋白， a、b、c三种亚基 F0 组成，具有质子通道的作用，能传递质子通过膜到达 F1催化部位。
b
a
b
dge
线粒体内膜
图二 ATP合酶结构示意图
三、氧化磷酸化合成ATP机制 ➢ 氧化磷酸化是指NADH和FADH2上的电子通过一系列电子传递载体传递给O2，并利用所释放 的能量使ADP磷酸化形成ATP的过程。
➢ 电子传递的自由能驱动H+从线粒体基质跨过内膜进入到膜间隙， 形成跨线粒体内膜的H+电化学梯度，驱动ATP的合成。
➢ 1978年，诺贝尔化学奖
(新高考适用)2023版高考生物二轮总复习 专题2 细胞代谢 第1讲 酶与ATP课件
四 pH影响 和氢氧化钠
过氧化氢 淀粉
—— 产生气泡的快慢 斐林试剂 是否有砖红色沉淀
A．实验一的目的是探究酶有催化作用 B．实验二中检测试剂可用斐林试剂 C．实验三中底物选择不合理 D．实验四实验设计方案合理 【解析】 通过有无酶可以探究酶的催化作用，A正确；在验证酶 的专一性实验中用淀粉酶分别处理淀粉和蔗糖时，可用斐林试剂检测结 果，B正确；过氧化氢受热易分解，会干扰实验结果，C正确；实验四中 不合理的原因为斐林试剂的碱性会干扰实验的pH，且酸性条件会促进淀 粉分解，D错误。
到最终提取物中只有一种放射性代谢产物，该物质即为CO2转化成的第 一个产物。
9．解释“正其行，通其风”与作物生长的关系。 提示：“正其行”要求增大植物的光合作用面积，“通其风”要求 空气流通，增加CO2的利用率，以此提高植物的光合作用强度，从而促 进作物生长。 10．大棚种植使用有机肥有利于增产，请从影响光合作用的因素分 析原因。 提示：有机肥在土壤中被微生物分解时会释放CO2，增加了大棚中 的CO2浓度，进而促进了光合作用，为作物自身提供了必需的物质和能 量，因此有利于增产。
第一讲 酶与ATP
核心考点一 酶
1．酶的本质、作用及特性
2．酶的作用机理分析
3．辨析酶的特性及影响因素的三类曲线 (1)酶的特性曲线
①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较，表明酶具有高效性 ②图2中两曲线比较，表明酶具有专一性
(2)影响酶促反应速率的因素曲线
①分析图1和图2：温度和pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率 ②分析图3：OP段的限制因素是底物浓度，P点以后的限制因素则是间结构遭到破坏
B．酶促反应过程中酶的空间结构发生改变将导致酶不能重复利用 C．EfP－Ⅱ和Sub与CTH反应后，与CU的反应活性几乎为0，说明 酶的催化作用具有专一性 D．实验结果能验证酶与底物作用符合“诱导契合－锁钥”模型
过氧化氢 淀粉
—— 产生气泡的快慢 斐林试剂 是否有砖红色沉淀
A．实验一的目的是探究酶有催化作用 B．实验二中检测试剂可用斐林试剂 C．实验三中底物选择不合理 D．实验四实验设计方案合理 【解析】 通过有无酶可以探究酶的催化作用，A正确；在验证酶 的专一性实验中用淀粉酶分别处理淀粉和蔗糖时，可用斐林试剂检测结 果，B正确；过氧化氢受热易分解，会干扰实验结果，C正确；实验四中 不合理的原因为斐林试剂的碱性会干扰实验的pH，且酸性条件会促进淀 粉分解，D错误。
到最终提取物中只有一种放射性代谢产物，该物质即为CO2转化成的第 一个产物。
9．解释“正其行，通其风”与作物生长的关系。 提示：“正其行”要求增大植物的光合作用面积，“通其风”要求 空气流通，增加CO2的利用率，以此提高植物的光合作用强度，从而促 进作物生长。 10．大棚种植使用有机肥有利于增产，请从影响光合作用的因素分 析原因。 提示：有机肥在土壤中被微生物分解时会释放CO2，增加了大棚中 的CO2浓度，进而促进了光合作用，为作物自身提供了必需的物质和能 量，因此有利于增产。
第一讲 酶与ATP
核心考点一 酶
1．酶的本质、作用及特性
2．酶的作用机理分析
3．辨析酶的特性及影响因素的三类曲线 (1)酶的特性曲线
①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较，表明酶具有高效性 ②图2中两曲线比较，表明酶具有专一性
(2)影响酶促反应速率的因素曲线
①分析图1和图2：温度和pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率 ②分析图3：OP段的限制因素是底物浓度，P点以后的限制因素则是间结构遭到破坏
B．酶促反应过程中酶的空间结构发生改变将导致酶不能重复利用 C．EfP－Ⅱ和Sub与CTH反应后，与CU的反应活性几乎为0，说明 酶的催化作用具有专一性 D．实验结果能验证酶与底物作用符合“诱导契合－锁钥”模型
2013高考生物(苏教版)二轮复习课件 1-4-1 ATP和酶
答案：
考点一
ATP
1.ATP的结构简式A－P～P～P (1)A表示腺嘌呤核苷，T表示3个，P表示磷酸基团，～表示高 能磷酸键，ATP分子中大量的能量就储存在高能磷酸键中。 (2)一个ATP分子中含有一个腺嘌呤核苷、3个磷酸基团、2个高 能磷酸键。 (3)ATP的一个高能磷酸键水解，形成ADP(二磷酸腺苷)，两个 高能磷酸键水解，形成AMP(一磷酸腺苷)。
【解析】
由图可知，在一定温度范围内，随温度的升高酶活
性增强，t1属于此区间；超过适宜温度后，随温度升高而下降，t2属 于此区间。在高温没有使酶失活的范围内，可随温度的变化而变 化，只有较高的温度才能破坏酶的空间结构。酶更适合在较低温度 下保存。 【答案】 B
3．(2012年济南一模)下列关于酶特性实验设计的叙述中，正确 的是( )
。反应速率最高时的温度通常称为
(2)pH 对酶促反应速率的影响。酶表现出最大活性时的 pH 称为 酶的 最适pH 发挥作用的。 (3)酶的 浓度 和底物的 浓度 对酶促反应的影响。当底物浓度大 大超过酶浓度，而温度和 pH 一定时，酶的浓度与酶促反应速率 成 正比例 关系。如果酶促反应的底物只有一种，当其他条件不变、 酶的浓度一定时，在底物的低浓度范围内，反应速率随底物浓度的增 加而 急速加快 ，反应速率与底物的浓度成正比关系。 。pH 对酶活性的影响是通过改变酶的 活性中心 等
(3)实验设计程序 淀粉 ↓ 淀粉酶 ↓
各自在所控制的温度下处理一段时间 ↓ 淀粉与相应温度的淀粉酶混合 ↓ 在各自所控制的温度下保温一段时间 ↓ 滴加碘液，观察颜色变化
本实验不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解，因为过氧化氢 酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。 2．pH对酶活性的影响 (1)原理解读 H2O2接触到带过氧化氢酶的滤纸片，被催化分解成H2O和O2， O2附着在滤纸片上，随着O2的增多，滤纸片向上运动直至浮出液 面，pH影响酶的活性，从而影响O2的生成量，可以用滤纸片浮出水 面所用时间来检验O2生成量的多少。
2021高考生物一轮复习第3单元第7讲酶和ATP课件
降低的活化能 。 ③若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b点在纵轴上将 向上 移动。
2.酶本质的探索历程(连一连)
3.酶的特性 (1) 高效性 :酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。 (2)专一性:每一种酶只能催化 一种或一类 化学反应。 (3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的 空间结构 使酶永久失活;低温时,酶的活性减弱,但不会失活。
(1)由曲线可知:酶比无机催化剂的催化效率更高。 (2)酶只能提高反应的速率,不改变化学反应的方向和平衡点。因此,酶不能 改变最终生成物的量。
2.酶的专一性 (1)物理模型
①图中A表示酶,B表示被催化的底物,E、F表示B被分解后产生的物质,C、D 表示不能被酶催化的物质。 ②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。
考点二 ATP的结构、产生和利用
1.ATP的结构与功能 (1)ATP的元素组成: C、H、O、N、P 。 (2)ATP的结构简式: A—P~P~P 。 (3)ATP的化学组成:一分子 腺苷 和三分子 磷酸基团 。(腺苷=腺嘌呤 +核糖) (4)ATP中的能量:主要储存在 高能磷酸键 中。 (5)ATP是生命活动的 直接 能源物质。
实验 比较不同条件下H2O2的分解
1.比较过氧化氢在不同条件下的分解
变量分析:
2.实验成功的3个关键点 (1)肝脏倘若不新鲜,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 且活性 降低 ,故宜用新鲜肝脏。 (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时不能共用一支滴管,因为酶的催化效率具 有 高效 性,少量酶带入FeCl3溶液后就会影响实验结果的准确性,使人作 出错误的判断。
2.酶本质的探索历程(连一连)
3.酶的特性 (1) 高效性 :酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。 (2)专一性:每一种酶只能催化 一种或一类 化学反应。 (3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的 空间结构 使酶永久失活;低温时,酶的活性减弱,但不会失活。
(1)由曲线可知:酶比无机催化剂的催化效率更高。 (2)酶只能提高反应的速率,不改变化学反应的方向和平衡点。因此,酶不能 改变最终生成物的量。
2.酶的专一性 (1)物理模型
①图中A表示酶,B表示被催化的底物,E、F表示B被分解后产生的物质,C、D 表示不能被酶催化的物质。 ②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。
考点二 ATP的结构、产生和利用
1.ATP的结构与功能 (1)ATP的元素组成: C、H、O、N、P 。 (2)ATP的结构简式: A—P~P~P 。 (3)ATP的化学组成:一分子 腺苷 和三分子 磷酸基团 。(腺苷=腺嘌呤 +核糖) (4)ATP中的能量:主要储存在 高能磷酸键 中。 (5)ATP是生命活动的 直接 能源物质。
实验 比较不同条件下H2O2的分解
1.比较过氧化氢在不同条件下的分解
变量分析:
2.实验成功的3个关键点 (1)肝脏倘若不新鲜,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 且活性 降低 ,故宜用新鲜肝脏。 (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时不能共用一支滴管,因为酶的催化效率具 有 高效 性,少量酶带入FeCl3溶液后就会影响实验结果的准确性,使人作 出错误的判断。
人教版教学课件10.酶和ATP
D 下列叙述正确的是（ ）。 A. 甲组不产生CO2而乙组产生 B. 甲组的酒精产量与丙组相同 C. 丁组能量转换率与丙组相同 D. 丁组的氧气消耗量大于乙组
思考：为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利 进行至关重要？
细胞内每时每刻都进行着成千上万种化学 反应，这些化学反应需要在常温常压下高效率 的进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说 酶对细胞内化学反应的顺利进行至关重要。
2.接受或推翻假设 3.得到结论
序 号
项
目
试管代号 1 2 3 √ √ √ 冰块 60℃热 沸水 水
1 注入2mL可溶性淀粉溶液 2 放入不同的环境5min
注入1mL新鲜淀粉酶摇均， 3 维持5min
4 滴入1滴碘液 5 观察试管中颜色有何变化 6 结果
√
√
√
√
√
√ 变蓝
不变色 变蓝
练：按下表设计进行实验，分组后，在相同的适宜条
理由： 1、反应条件不同（酶不同）。 2、能量来源不同。 3、发生反应的场所不同。
四、ATP的利用：
ADP+Pi
正常人每天ATP的转变量几乎接近于体重, 如何迅速补充体内消耗量如此之大的ATP呢？
反馈练习：
1、生物体内既能储存能量，又能为生命活动直接 提供能量的物质是 （C） A、葡萄糖 B、糖原 C、ATP D、脂肪 2、能量的释放和利用主要发生在 （D） A、内环境 B、消化道 C、血液内 D、细胞内 3、两分子ATP中含有的高能磷酸键和磷酸基数分 别是 （B） A、6和6 B、4和6 C、6和4 D、4和4
细胞中能的转换
能的转换 化学能转换为渗透能 化学能转换为机械能 化学能转换为辐射能 化学能转换为电能 光能转换为化学能 机械能转换为电能 光能转换为电能 发生部位
ATP合成酶
ATP合酶（ATP synthase）广泛分布于线粒体内膜，叶绿体类囊体，异养菌和光合菌的质膜上，参与氧化磷 酸化和光合磷酸化，在跨膜质子动力势的推动下合成ATP。分子结构由突出于膜外的F1亲水头部和嵌入膜内的Fo 疏水尾部组成。
ATP合酶的组成
ATP合酶主要由F₁(伸在膜外的水溶性部分)和Fo(嵌入膜内)组成(图1)。不同物种来源的 ATP合酶含的亚基和 数目不尽相同。以牛心线粒体 ATP合酶为例，它的F₁含有仅α3、β3、γ、δ、ε共9个亚基，Fo含a、b2、C10 共13个亚基，F₁与Fo之间有OSCP柄相连接，还有抑制蛋白。线粒体F₁Fo-ATP酶的总分子量约为500 ku。对大肠 杆菌ATP合酶的研究较为详尽，它的F₁含5种亚基α、β、γ、δ、ε，分子量分别是55.3、50.3、31.6、19.3 和14.9 ku。准量关系为α3、β3、γ、δ和ε。F₁的总分子量为382 ku。Fo由a、b、c 3种亚基组成，分子量 分别为30.3、17.2和8.3 ku，准量关系为a，b2，C9-12。Fo的总分子量约为164 ku，因此大肠杆菌F₁Fo一ATP 酶的总分子量共为546 ku。叶绿体ATP酶由CF₁和CFo两部分组成，它们的亚基的组成和分子量与上述两种ATP合酶 大体相似，但又有一定的差异。
面临的主要问题
(1)如何获得Fo的精细结构图像； (2)质子通道c环与蛋白a之间的相互作用机制； (3)质子流向与马达转向的对应切换机制； (4)“转子”γ轴的储能机制； (5)“定子”上的化学循环与“转子”的步进式转动之问如何实现高效的力学化学耦合； (6)三个催化位点顺序可逆的构象变换：βo→←βL，βL→←βT和βT→←βo，与γ近距离的相互作用关 系； (7)三个催化位点全都结合核苷才能推动马达转动还是只需要其中两个结合； (8)ADP和R与催化位点的结合和去结合是顺序还是随机的； (9)催化位点聚合方向的构象变化是否有利于ADP和Pi的结合，反之。水解方向的构象变化是否有利于ATP的 结合等。
ATP合酶的组成
ATP合酶主要由F₁(伸在膜外的水溶性部分)和Fo(嵌入膜内)组成(图1)。不同物种来源的 ATP合酶含的亚基和 数目不尽相同。以牛心线粒体 ATP合酶为例，它的F₁含有仅α3、β3、γ、δ、ε共9个亚基，Fo含a、b2、C10 共13个亚基，F₁与Fo之间有OSCP柄相连接，还有抑制蛋白。线粒体F₁Fo-ATP酶的总分子量约为500 ku。对大肠 杆菌ATP合酶的研究较为详尽，它的F₁含5种亚基α、β、γ、δ、ε，分子量分别是55.3、50.3、31.6、19.3 和14.9 ku。准量关系为α3、β3、γ、δ和ε。F₁的总分子量为382 ku。Fo由a、b、c 3种亚基组成，分子量 分别为30.3、17.2和8.3 ku，准量关系为a，b2，C9-12。Fo的总分子量约为164 ku，因此大肠杆菌F₁Fo一ATP 酶的总分子量共为546 ku。叶绿体ATP酶由CF₁和CFo两部分组成，它们的亚基的组成和分子量与上述两种ATP合酶 大体相似，但又有一定的差异。
面临的主要问题
(1)如何获得Fo的精细结构图像； (2)质子通道c环与蛋白a之间的相互作用机制； (3)质子流向与马达转向的对应切换机制； (4)“转子”γ轴的储能机制； (5)“定子”上的化学循环与“转子”的步进式转动之问如何实现高效的力学化学耦合； (6)三个催化位点顺序可逆的构象变换：βo→←βL，βL→←βT和βT→←βo，与γ近距离的相互作用关 系； (7)三个催化位点全都结合核苷才能推动马达转动还是只需要其中两个结合； (8)ADP和R与催化位点的结合和去结合是顺序还是随机的； (9)催化位点聚合方向的构象变化是否有利于ADP和Pi的结合，反之。水解方向的构象变化是否有利于ATP的 结合等。
高三生物一轮复习课件：第三单元第7讲ATP与酶
水解酶 合成酶
ADP +Pi +能量
反应类型
ATP合成（储存能量） ATP水解（释放能量）
酶的类型
ATP合成酶
ATP水解酶
场所
线粒体、叶绿体、细胞质基质
生物体的需能场所
能量来源
化学能（细胞呼吸） 光能（光合作用）
高能磷酸键中的化学能
能量去向
储存于高能磷酸键中
用于各项生命活动
(1)ATP与ADP相互转化不可逆:物质是可逆的，能量和酶是不可逆的 (2)ATP是与能量有关的一种物质，不可等同于能量：ATP是一种高能磷酸化合物，高 能磷酸键水解时能够释放出高达30.54 kJ/mol的能量
小结2 :细胞内产生与消耗ATP的生理过程
转化场所 细胞膜 细胞质基质 叶绿体
线粒体
核糖体 细胞核
常见的生理过程 消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐 产生ATP：细胞呼吸第一阶段 产生ATP：光反应 消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录，蛋白质合成等 产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP：自身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
2、合成ATP的能量来源
动物和人等
绿色植物
糖类、脂肪等 氧化分解
ADP +Pi+
能量
合成酶 ATP
呼吸作用（细胞质基质和线粒体）产生ATP用于各项生命活动 光合作用（叶绿体）光反应产生ATP只用于暗反应
二、ATP与二ADP、的A相TP互与转A化DP的相互转化
3、ATP与ADP的相互转化不可逆
ATP+ H2O
试剂 与底物相对应的酶溶液
等量的无机催化剂
现象 反应速率很快，或反应用时短 反应速率缓慢，或反应用时长
高考生物基础知识综合复习第二单元细胞的代谢专题3ATP与酶课件
知识点1
知识点2
典例3-2(2020浙江1月选考)细菌内某种物质在酶的作用下转变为 另一种物质的过程如图所示,其中甲~戊代表生长必需的不同物质, ①~⑤代表不同的酶。野生型细菌只要在培养基中添加甲就能生 长,而突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、丁才能生长。下列 叙述正确的是( )
A.突变型细菌缺乏酶①②③ B.酶④与乙结合后不会改变酶④的形状 C.酶②能催化乙转变为丙,也能催化丙转变为丁 D.若丙→戊的反应受阻,突变型细菌也能生长
答案 A 解析 葡萄糖是细胞内最重要的能源物质,A项正确;纤维素是构成 植物细胞壁的主要物质,不是细胞内最重要的储能物质,B项错误; 光合作用是绿色植物细胞中最重要的吸能反应,C项错误;糖的氧化 是动物细胞中最重要的放能反应,D项错误。
知识点1
知识点2
考向3ATP-ADP循环 典例3(2021浙江1月学考)下图是细胞中ATP-ADP循环示意图。下 列叙述错误的是( )
(2)此外,有机溶剂、重金属离子、酶的浓度、酶的激活剂和抑制剂
等都会影响酶的活性。
知识点1
知识点2
考向1酶的发现过程 典例1下列有关酶的发现过程的叙述,错误的是( ) A.斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验,发现了化学消化 B.巴斯德和李比希的观点既有积极意义,又有其局限性 C.毕希纳认为酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续 起催化作用 D.萨姆纳认为酶多数是蛋白质,少数是RNA
A.ATP和ADP分子中都含有腺嘌呤和核糖 B.原核细胞和真核细胞内都可以发生甲、乙过程 C.能量①可来自放能反应,能量②可用于吸能反应 D.肌肉收缩过程中发生过程甲,不发生过程乙
知识点1
知识点2
答案 D 解析 ATP和ADP分子中都含有腺嘌呤、核糖和磷酸,A项正确;原核 细胞和真核细胞内都可以发生ATP的合成和水解过程,B项正确;合 成ATP所需要的能量可来自放能反应,ATP水解释放的能量可用于 吸能反应,C项正确;肌肉收缩过程中,过程甲和乙都会发生,D项错误。
第02讲 酶和ATP(课件)2023年高考生物二轮复习
②图乙: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。
③底物浓度、酶浓度都影响底物与酶的接触面积,进而影响酶促 反应速率。
专题二
命题点一 命题点二 命题点三
第2讲 酶和ATP
命命题题直直击击••题题型型突突破破
失分误区•轻松防范
整合提升 题型突破
-9-
题组训练
思维拓展
具有专一性的物质 (1)酶:一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸内切 酶能识别特定的核苷酸序列,并在特定的切割位点上切割DNA分子。 (2)载体蛋白:某些物质通过细胞膜时需要载体蛋白协助,不同物 质所需载体蛋白不同,载体蛋白的专一性是细胞膜选择透过性的基 础。 (3)激素:激素特异性地作用于靶细胞、靶器官,其原因在于它的 靶细胞的细胞膜或细胞内存在与该激素特异性结合的受体。 (4)tRNA:tRNA有61种,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。 (5)抗体:一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。
第2讲 酶和ATP
命命题题直直击击••题题型型突突破破
失分误区•轻松防范
整合提升 题型突破
与酶相关的实验设计 1.探究酶的最适温度或最适pH的实验设计程序
-19-
题组训练
专题二
命题点一 命题点二 命题点三
第2讲 酶和ATP
命命题题直直击击••题题型型突突破破
失分误区•轻松防范
整合提升 题型突破
-20-
（1）组成酶的基本单位是
，与无机催化剂相
比，酶
的作用更显著，因而催化效率更高。
（2）阿司匹林最可能抑制了酶 （填图中数字）的活性，用
添加物质甲和阿司匹林的培养液培养细胞，图中物质产生受影响
的有
。
③底物浓度、酶浓度都影响底物与酶的接触面积,进而影响酶促 反应速率。
专题二
命题点一 命题点二 命题点三
第2讲 酶和ATP
命命题题直直击击••题题型型突突破破
失分误区•轻松防范
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-9-
题组训练
思维拓展
具有专一性的物质 (1)酶:一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸内切 酶能识别特定的核苷酸序列,并在特定的切割位点上切割DNA分子。 (2)载体蛋白:某些物质通过细胞膜时需要载体蛋白协助,不同物 质所需载体蛋白不同,载体蛋白的专一性是细胞膜选择透过性的基 础。 (3)激素:激素特异性地作用于靶细胞、靶器官,其原因在于它的 靶细胞的细胞膜或细胞内存在与该激素特异性结合的受体。 (4)tRNA:tRNA有61种,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。 (5)抗体:一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。
第2讲 酶和ATP
命命题题直直击击••题题型型突突破破
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与酶相关的实验设计 1.探究酶的最适温度或最适pH的实验设计程序
-19-
题组训练
专题二
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第2讲 酶和ATP
命命题题直直击击••题题型型突突破破
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（1）组成酶的基本单位是
，与无机催化剂相
比，酶
的作用更显著，因而催化效率更高。
（2）阿司匹林最可能抑制了酶 （填图中数字）的活性，用
添加物质甲和阿司匹林的培养液培养细胞，图中物质产生受影响
的有
。
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• 有一种脂溶性的羧基试剂称为二环己基碳二亚胺简称 DCCD，也称DCC或DCCI，DCCD也有抑制质子通 过Fo的作用，对哺乳动物，它只要与Fo蛋白中的一个
亚基的一个谷氨酸残基结合，就可起到抑制作用。对大 肠杆菌是与天冬氨酸结合。
• 因DCCD是一个脂溶性的羧基试剂，与DCCD发生反 应表明有一个羧基位于脂质环境，也即是埋藏在膜内。
• 哺乳动物的Fo共有6个这种能与DCCD结合的蛋白质， 称为DCCD—结合蛋白，也称DCCD—结合蛋白脂。这
些蛋白质联合起来好像木桶的桶板构成具有极性的 H+通道。这个通道中埋藏. 着谷氨酸残基。
• ATP酶复合体
• 线粒体内膜的表面有一层规则地间隔排列
着的球状颗粒，称为ATP酶复合体，是ATP 合成的场所。
• ATP酶，含有5种不同的亚基（按3、3、 1、1 和1 的比例结合）。OSCP为一个 蛋白，是能量转换的通道。F0为一个疏水 蛋白，是与线粒体电子传递系统连接的部位。
• 线粒体呼吸链的电子传递过程是在内膜 上进行的。
.
• 柄包含有两种蛋白质。
• 一种称为寡霉素敏感性付与蛋白(OSCP)。因这种蛋白质 使酶复合体对寡霉素产生敏感性而得名。寡霉素是一种抗 生素，它干扰对质子梯度的利用从而抑制ATP的合成。
• 柄的另一种蛋白质称为偶合因子6(F6)。
.
• F1催化ATP合成的部位在β亚基上，δ亚基是F1和Fo相连接
ATPase)。
.
F1单元和Fo单元的结构
• F1单元是球状结构，其直径为8.5-9.0nm，已知由5种不同 的多肽链组成。化学计算表明其组分为α3β3γδε，它的相 对分子质量为378 000。
用电子显微镜观察重组后的FoFl颗粒可清楚地看到这个颗粒 呈哑铃状。Fo和Fl之间由一个大约5 nm的柄相连。
所必需的。
• Fo是跨线粒体内膜的疏水蛋白质。它是质子通道，它由4 种多肽链组成。
• 每个F1单元含有6条肽链，很可能这六条肽链构成H+的跨 膜孔道。制作用是由于它结合到
ATP合酶的Fo亚基上，从而抑制H+通过Fo，有趣的是寡 霉素抑制剂并不是结合到寡霉素敏感性付与蛋白上。
.
.
ATP合酶结构示意图
.
• ATP合酶： • ATP的合成是由一个酶的复合体系完成的。这个
复合体系称为ATP合酶由两个主要的单元构成。 Fo单元：起质子通道作用的单元；（Fo中的注角o为英
文的“o”字母而不是“零”）
Fl单元：催化ATP合成的单元。 因 此 ， ATP 合 酶 又 称 为 FoFl—ATP 酶 (FoFl—
亚基的一个谷氨酸残基结合，就可起到抑制作用。对大 肠杆菌是与天冬氨酸结合。
• 因DCCD是一个脂溶性的羧基试剂，与DCCD发生反 应表明有一个羧基位于脂质环境，也即是埋藏在膜内。
• 哺乳动物的Fo共有6个这种能与DCCD结合的蛋白质， 称为DCCD—结合蛋白，也称DCCD—结合蛋白脂。这
些蛋白质联合起来好像木桶的桶板构成具有极性的 H+通道。这个通道中埋藏. 着谷氨酸残基。
• ATP酶复合体
• 线粒体内膜的表面有一层规则地间隔排列
着的球状颗粒，称为ATP酶复合体，是ATP 合成的场所。
• ATP酶，含有5种不同的亚基（按3、3、 1、1 和1 的比例结合）。OSCP为一个 蛋白，是能量转换的通道。F0为一个疏水 蛋白，是与线粒体电子传递系统连接的部位。
• 线粒体呼吸链的电子传递过程是在内膜 上进行的。
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• 柄包含有两种蛋白质。
• 一种称为寡霉素敏感性付与蛋白(OSCP)。因这种蛋白质 使酶复合体对寡霉素产生敏感性而得名。寡霉素是一种抗 生素，它干扰对质子梯度的利用从而抑制ATP的合成。
• 柄的另一种蛋白质称为偶合因子6(F6)。
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• F1催化ATP合成的部位在β亚基上，δ亚基是F1和Fo相连接
ATPase)。
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F1单元和Fo单元的结构
• F1单元是球状结构，其直径为8.5-9.0nm，已知由5种不同 的多肽链组成。化学计算表明其组分为α3β3γδε，它的相 对分子质量为378 000。
用电子显微镜观察重组后的FoFl颗粒可清楚地看到这个颗粒 呈哑铃状。Fo和Fl之间由一个大约5 nm的柄相连。
所必需的。
• Fo是跨线粒体内膜的疏水蛋白质。它是质子通道，它由4 种多肽链组成。
• 每个F1单元含有6条肽链，很可能这六条肽链构成H+的跨 膜孔道。制作用是由于它结合到
ATP合酶的Fo亚基上，从而抑制H+通过Fo，有趣的是寡 霉素抑制剂并不是结合到寡霉素敏感性付与蛋白上。
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ATP合酶结构示意图
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• ATP合酶： • ATP的合成是由一个酶的复合体系完成的。这个
复合体系称为ATP合酶由两个主要的单元构成。 Fo单元：起质子通道作用的单元；（Fo中的注角o为英
文的“o”字母而不是“零”）
Fl单元：催化ATP合成的单元。 因 此 ， ATP 合 酶 又 称 为 FoFl—ATP 酶 (FoFl—