酶和ATP知识点

考点1 酶的本质 酶本质的探索过程

巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关 ↓

争论⎩⎪⎨⎪⎧ 巴斯德法国1857年提出：只有 参与才能进行发酵李比希德国认为：酵母细胞死亡裂解后由酵

母细胞中的 引起发酵

活酵母细胞 某种物质

↓

毕希纳(德国)：获得含有酶的提取液，但提取液中还含有许多其他物质，无法直接对酶进行鉴定

↓ 萨姆纳(美国)：1926年用丙酮作溶剂提取出了刀豆种子中的脲酶，并证明了脲酶是蛋白质 ↓

切赫和奥特曼(美国)：20世纪80年代，发现RNA 也具有催化功能

酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA 。

化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成场所 核糖体

细胞核(真核细胞)

来源 一般来说，活细胞都能产生酶 作用场所 细胞内、外或生物体外均可 生理功能 生物催化作用 作用原理

降低化学反应的活化能

2.酶化学本质的实验验证 (1)证明某种酶是蛋白质

对照组：已知蛋白液＋双缩脲试剂―→出现紫色反应。 实验组：待测酶液＋双缩脲试剂―→是否出现紫色反应。 拓展：证明酶是蛋白质的其他证据

①酶经酸、碱水解后的最终产物是氨基酸。

②酶是具有一定空间结构的生物大分子，凡是能使蛋白质变性的因素都可使酶变性失活。 ③酶和蛋白质一样，具有不能通过半透膜的胶体性 ④酶也有蛋白质所具有的化学呈色反应。 ⑤与蛋白质的分子相对量相似、结构相似。 ⑥在物理、化学因素的作用下，也可变性沉淀。 (2)证明某种酶是RNA

对照组：已知RNA 溶液＋吡罗红染液―→出现红色。 实验组：待测酶液＋吡罗红染液―→是否呈现红色。 拓展：证明酶是RNA 的其他证据

将某种酶液用核糖核酸酶处理，根据酶液是否被水解予以判断。 应用指南

考点2 酶催化作用的特点与相关曲线 1．酶与无机催化剂相比的共性与特性 (1)酶与无机催化剂的共性

①可降低分子的活化能，使化学反应更易进行。

②改变化学反应速度，本身不被消耗。

③只能催化热力学允许进行的反应。

④加快化学反应速度，缩短达到平衡时间，但不改变平衡点。 (2)酶的作用特性

①高效性：催化效率很高，使反应速度明显加快。

②专一性：任何一种酶只作用于一种或几种相关的化合物，这就是酶对底物的专一性。 ③反应条件的温和性：酶促反应在常温、常压、生理pH 条件下进行。 2．表示酶高效性的曲线

(1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 (2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。 3．表示酶专一性的曲线

(1)在A 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 催化底物A 参加反应。

(2)在A 反应物中加入酶B ，反应速率和未加酶时相同，说明酶B 不催化底物A 参加反应。

4．影响酶活性的曲线

(1)甲、乙曲线表明：

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在最适温度(pH)时，酶的催化作用最强，高于或低于最适温度(pH)酶的催化作用都将减弱。 ③过酸、过碱、高温都会使酶失活，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。 (2)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。

5．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、酶量一定的情况下，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。

(2)乙图：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。

应用指南

1．温度和pH 是通过影响酶活性进而影响酶促反应速率的。

2．底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应的速率，并不影响酶的活性。

考点3 ATP ——直接能源物质 1．结构式及各组分的含义 (1)ATP 结构式

(2)相关物质的关系

2．ATP 的再生与利用

3．ATP 与ADP 的相互转化

ATP 分子中，远离A 的那个高能磷酸键容易水解和重新生成，这对于细胞中能量的捕获、贮存和释放非常重要。ATP 在细胞内含量并不多，但可迅速转化循环利用。如下图所示：

转化式：ADP ＋Pi ＋能量酶1

酶2ATP 。

从表上可看出，ATP和ADP的相互转化过程中，反应类型、反应所需酶以及能量的来源、去路和反应场所都不完全相同，因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应。但物质是可循环利用的。

应用指南

能源物质总结

1．光能是生物体生命活动所需能量的根本来源，植物光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。2．光能进入生物群落后，是以化学能的形式储存于有机物中，以有机物为载体通过食物链而流动的。能量流动是物质循环的动力，物质是能量的载体。

3．生物不能直接利用有机物中的化学能，只能利用有机物氧化分解后转移至ATP中的能量。

4．能量一经利用，即从生物群落中消失。

5．ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能，可直接用于各项生命活动(光反应阶段合成的ATP 只用于暗反应)；而合成ATP所需能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用所固定的光能。6．病毒等少数种类的生物不具有独立代谢能力，在其生命活动——增殖中也消耗ATP，但这些ATP则来自于其宿主细胞。

考点4实验面面观：关于酶催化特点的实验

Ⅰ.酶的作用原理与高效性实验

1．实验原理

过氧化氢酶

2H2O＋O2↑。

(1)2H2O2――→

或Fe3＋

(2)比较H2O2在常温、高温、过氧化氢酶、Fe3＋等条件下气泡产生的数量多少或卫生香燃烧的剧烈程度，了解过氧化氢酶的作用和意义。