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1、第1、2节降低化学反应活化能的酶 细胞的能量“通货”ATP,一、降低化学反应活化能的酶 1.酶在细胞代谢中的作用 (1)细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着许多_。是细 胞生命活动的基础。 (2)活化能:分子从_转变为容易发生化学反应的_状态 所需要的能量。,化学反应,常态,活跃,2.酶的本质,蛋白质,RNA,氨基酸,核糖核苷酸,核糖体,催化,活化能,3.酶的特性 (1)_:酶的催化效率大约是无机催化剂的1071013倍。 (2)专一性:一种酶只能催化_化学反应。 (3)作用条件较温和:在_条件下,酶会变性 失活。,高效性,一种或一类,高温、过酸、过碱,二、细胞的能量“通货”ATP 1.结构简式
2、_,其中“A”代表_,“”代表_。 2.ATP与ADP相互转化的反应式 _。,A-PPP,腺苷,高能磷酸键,ATP ADP+Pi+能量,3.ATP的主要功能 细胞内的一种_化合物,是细胞生命活动所需能量的_。 4.ATP的主要来源 (1)动物、人、真菌和大多数细菌的_。 (2)绿色植物的_和_。,高能磷酸,直接来源,呼吸作用,呼吸作用,光合作用,1.酶的基本组成单位都是氨基酸。( ) 【分析】绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,因此其基本组成 单位是氨基酸和核糖核苷酸。 2.能催化淀粉酶水解的酶是蛋白酶。( ) 【分析】淀粉酶的化学本质是蛋白质,根据酶的专一性,蛋白质 由蛋白酶来水解。 3.一
3、种酶只能催化一种化学反应。( ) 【分析】酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。,4.酶在常温下不会失去活性。( ) 【分析】若常温下酶所处的环境中pH不合适,也会导致酶失活。 5.(2011天津T3B)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高 化学反应速率。( ) 【分析】酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率, 但不能为反应物提供能量。,6.ATP与ADP的相互转化不是可逆反应。( ) 【分析】因为ATP与ADP相互转化时其正方向与逆方向的酶、场 所、能量来源不同。 7.细胞内含有大量的ATP,用于细胞的各项生命活动。( ) 【分析】ATP在细胞内的含量很少,但在细胞内会迅速产
4、生,也 会迅速被利用。,考点 一 酶作用原理和酶的特性 1.酶的作用原理 下图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。,(1)没有酶催化的反应曲线是 。 (2)有酶催化的反应曲线是 。 (3)AC段的含义是在无催化剂的条件下,反应所需要的活化能。 (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点在纵轴上将向 移动,即反应需要的活化能要增大。,上,2.酶的特性,高效性,专一性,作用条件较温和,【高考警示】 (1)酶并不只在细胞内发挥作用: 酶由活细胞产生,可以在细胞内发挥作用,如细胞内的呼吸氧化酶;也可以分泌到细胞外发挥作用,如各种消
5、化酶; 在生物体外适宜的条件下也能发挥作用,如实验证明唾液淀粉酶水解淀粉的实验。 (2)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。,考点 二 与酶有关的曲线分析 1.表示酶高效性的曲线 (1)曲线模型: 与无机催化剂相比,酶的催化效率 。 酶只能缩短达到化学平衡所需的时间,不能改变化学反应的平衡点。,更高,2.表示酶专一性的曲线及实验验证 (1)曲线模型: 加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同,说明酶B对此反应 催化作用。 而加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快,说明酶具有 。,无,专一性,3.影响酶促反应的因素 (1)温度和pH: 在一定温度(pH)范围内,
6、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。 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,温度升高可恢复活性。,(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响: 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 ,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。 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。,加快,考点 三 ATP的结构和转化 1.ATP的结构 (1)元素组成: 。 (2)化学组成:1分子 和3分子 。 (3)结构式: 由结构式可看出,ATP的结构特点可
7、用“一、二、三”来总结,即一个 、两个 、三个 。 (4)结构简式: 。,C、H、O、N、P。,腺苷,磷酸基团,腺苷,高能磷酸键,磷酸基团,A-PPP,2.ATP的形成途径,3.ATP与ADP的相互转化,ATP合成酶,ATP水解酶,光能(光合作用), 化学能(细胞呼吸),储存于高能磷酸键中的能量,储存于形成的高能磷酸键中,用于各项生命活动,细胞质基质、线粒体、叶绿体,生物体的需能部位,【高考警示】 (1)ATP能量: ATP是一种高能磷酸化合物,是与能量有关的一种物质,不能将 两者等同起来。 (2)细胞中ATP的含量并不多: 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A
8、DP时刻不停地进行相互转化,这是细胞的能量供应机制。,【典例4】下列关于人体内ATP的叙述,错误的是() A.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 B.线粒体中大量产生ATP时,一定伴随着氧气的消耗 C.在生命活动旺盛的细胞中ATP的含量较多 D.一分子ATP脱去两个磷酸基团可形成一分子腺嘌呤核糖核苷酸,C,【变式训练】下列有关植物细胞中ATP的叙述,正确的是() A.能产生ATP的细胞器只有线粒体 B.植物被水淹时,根细胞不能产生ATP C.ATP与ADP的相互转化是可逆反应 D.远离腺苷(A)的高能磷酸键中的能量可以来自化学能或光能 【解析】选D。植物细胞中能产生AT
9、P的细胞器有线粒体和叶绿体;植物被水淹时,根细胞无氧呼吸产生ATP;ATP与ADP的相互转化在物质方面是可逆的,但在能量方面是不可逆的;远离腺苷(A)的高能磷酸键中的能量可以来自有机物氧化分解释放的化学能,也可以来自光能。,1.温度对酶活性的影响 (1)反应原理:,无蓝色出现,蓝色,(2)鉴定原理:温度影响酶的活性,从而影响_,滴加 碘液,根据是否出现_来判断酶的活性。,淀粉的水解,蓝色及蓝色的深浅,考点 四 ATP的结构和转化,2.pH对酶活性的影响 (1)反应原理(以反应式表示): _。 (2)鉴定原理:pH影响酶的活性,从而影响_, 可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2产生量的多少。,
10、氧气的生成量,2H2O2 2H2O+O2,1.温度对酶活性的影响,60热水,冰块,蓝色,蓝色,碘液,2.pH对酶活性的影响,1 mL 5%,的NaOH,有大量气,泡产生,无气泡,产生,1.在探究影响酶活性的条件时如何表示酶活性大小? 提示:通常以单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。 2.试分析在探究温度和pH对酶活性的影响实验时,能否先将酶 和反应物混合后再分别放置在不同条件下处理(即将两个实验 步骤中的2、3顺序颠倒)。 提示:不能。因为酶具有高效性,把酶和反应物混合后就会立即 发生催化反应。,3.能否用H2O2为原料探究温度对过氧化氢酶催化活性的影响? 提示:不能。因为温度升高时H
11、2O2会分解,这样实验的变量不惟一。 4.实验中所用酶的来源不同,其最适温度是否相同呢? 提示:不同,若淀粉酶为市售的-淀粉酶,其最适温度为5075;若淀粉酶来自人体组织细胞,则最适温度为37左右。,5.探究在温度对酶活性的影响实验中,能否利用斐林试剂检验产物的生成? 提示:不能。因为利用斐林试剂检验时需水浴加热到5065,这样会导致试管中温度发生变化,影响实验结果。,1.将1 mL 5%的新鲜唾液倒入装有10 mL淀粉糊的试管内,置于25的温水中水浴,下列各方法中能提高试管内反应速率的是 () A.向试管内通气 B.适当提高实验温度 C.向试管内加入少量麦芽糖 D.向试管内加入大量的酸或碱 【解析】选B。过酸或过碱都会使酶失活,而新鲜唾液淀粉酶的最适pH为7左右,最适温度为37,通气、加入少量麦芽糖不影响酶的活性。适当提高温度,酶的活性增强,可提高反应速率。,
