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1、,分子与细胞,第7讲,酶和ATP,必修1,1酶在代谢中的作用。 2ATP在能量代谢中的作用。 3探究影响酶活性的因素。,1.(2010上海)下图表示生物体内的某化学反应，下列有关该反应的叙述中错误的是( ) A.需要解旋酶 B.属于水解反应 C.会有能量变化 D.反应速度与温度有关,A,分析图可知，该图表示的是生物体内二肽的水解过程；该反应需要酶的催化，因此受温度影响；蛋白质水解需要消耗能量。,2. (2010上海)下图表示细胞中某条生化反应链，图中E1E5代表不同的酶，AE代表不同的化合物。据图判断下列叙述中正确的是( ),A.若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速度加快 B.若E5催化的反应
2、被抑制，则B积累到较高水平 C.若E3的催化速度比E4快，则D的产量比E多 D.若E1的催化速度比E5快，则B的产量比A多,据题干信息可以看出：若E1催化的反应被抑制，则A转化为B的速度将会减慢，故A选项错误；虽然E5催化的反应被抑制，但由于B还能继续转化为C，故B的积累并不一定能达到较高水平，所以B 错误；若E3的催化速度比E4快，则C更多地转化为D，D的产量比E多，故C选项正确；若E1的催化速度比E5快，则A更多地转化为B，但由于B还会转化成C，故B的产量不一定比A多，所以D错误。,3.（2009全国卷）桃果实成熟后，如果软化快，耐贮运性就会差。下图表示常温下A、B两个品种桃果实成熟后硬度
3、等变化的实验结果。,据图回答： （1）该实验结果显示桃果实成熟后硬度降低，其硬度降低与细胞壁中的 降解有关，该物质的降解与 的活性变化有关；也与细胞壁中的 降解有关，该物质的降解与 的活性变化有关。 （2）A、B品种中耐贮运的品种是 。 （3）依据该实验结果推测，桃果实采摘后减缓变软的保存办法应该是 ，因为 。,纤维素,纤维素酶,果胶质,果胶酶,A,适当降低温度,低温可降低有关酶的活性，延缓果实软化,（湘RJ）,（4）采摘后若要促使果实提前成熟，可选用的方法有 和 。 （5）一般来说，果实成熟过程中还伴随着绿色变浅，其原因是 。,用乙烯进行处理,适当提高贮存温度,叶绿素含量降低,曲线图题型的一
4、般解法，需要从三个方面进行解读：轴、线、点。“轴”是指横坐标和纵坐标所代表的生物学含义；“线”是指曲线所呈现出的变化趋势；“点”是指把握曲线变化过程中，具有特定生物学含义的点或转折点。,（1）从图中可以看出，果实成熟后硬度的变化与细胞壁中纤维素的含量变化一致，与果胶质水解产物变化相反，可见，其硬度的降低与纤维素和果胶质的降解有关，而纤维素的降解与纤维素酶的活性有关，果胶质的降解与果胶酶的活性有关。 （2）A品种在成熟后，其硬度变化比较小，应耐贮运。,（3）从（1）的分析可以看出：果实成熟采摘后要减缓变软就是要降低酶的活性，而要降低酶的活性，就要适当降低温度，从而延缓果实软化。 （4）采摘后要使
5、果实提前成熟，可以根据以上分析，适当提高贮存的温度或用乙烯进行处理。 （5）果实成熟过程中绿色变浅是因为叶绿素转变成了其他色素，从而叶绿素含量降低。,一、酶的作用和本质 (一)酶在细胞代谢中的作用 1.细胞代谢的概念：细胞中每时每刻都进行着 ，统称为细胞代谢。,许多化学反应,2.酶的作用原理： (1)活化能：分子从 转变为容易发生化学反应的 所需要的能量。 (2)原理：同无机催化剂相比，酶 的作用更显著，因此催化效率更高。 (3)意义：使细胞代谢能在温和条件下快速进行。,常态,活跃状态,降低活化能,(二)酶的本质 1.探索历程,2.酶的本质,RNA,核糖核苷酸,核糖体,二、酶的特性 ：酶的催化
6、效率是无机催化剂的1071013倍。 ：每一种酶只能催化一种或一类的化学反应。 酶的作用条件 ：酶在最适宜的温度和pH条件下，其活性最高 。偏高或偏低，酶的活性都明显降低。,特性,高效性,专一性,较温和,温度和pH,三、实验变量分析 (1) ：实验过程中可以变化的因素。 (2) ：人为改变的变量。 (3) ：随着自变量的变化而变化的变量。 (4)无关变量：除自变量外，其他对实验结果能造成影响的可变因素。 (5)对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验，它一般要设置 和 。,实 验 变 量,变量,自变量,因变量,对照组,实验组,四、细胞的能量通货ATP,腺苷,高能磷酸键,普通化学键,
7、酶,远离A,另一种酶,动态平衡,呼吸作用,光合作用和呼吸作用,吸能反应,放能反应,ATP的利用：,1.高温和低温条件下酶催化效率都很低，两者有什么本质区别？ 从温度对酶催化作用的影响的曲线图中可以看出，高温对酶的抑制作用要比低温强。一般地说，超过60 ，绝大多数的酶已失去活性，失去活性的酶即使恢复到最适温度，也不能起催化作用了。低温仅抑制酶的活性，但不会使酶失去活性，如果恢复到最适温度，又能恢复催化作用。,2.除了温度、pH外，影响酶催化作用的因素还有什么？它们是如何影响酶的催化作用的？ 酶的催化作用，受到酶的浓度、底物的浓度、pH、温度和抑制剂和激活剂等因素的影响。 酶催化活性最大时的pH称
8、为酶作用的最适pH。溶液的pH高于或低于最适pH时都会使酶的活性降低，远离最适pH时甚至导致酶的变性失活。,（湘RJ）,在一定的温度范围内，酶促反应的速度随温度的增高而加快。由于绝大多数的酶是蛋白质，其本身因温度升高而达到一定高度时会变性，破坏其活性中心的结构，从而降低反应速度或完全失去其催化活性。往往在某一温度时，酶促反应的速度最大，此时的温度称为酶作用的最适温度。 除了温度、pH外，影响酶催化作用的因素还有酶的浓度和反应物(底物)浓度等。,（湘RJ）,在反应物(底物)足够且温度、pH等条件适合时，酶的催化反应速度与酶的浓度成正比(如图所示)。,（湘RJ）,在一定范围内，随着反应物浓度上升，
9、酶的催化反应速度上升，但当与酶作用饱和后，其反应速度几乎不再改变而保持稳定(如图所示)。,3.与能源物质有关的名称有哪些？ 各种生命活动的能源及其相互关系可表解如下：,（湘RJ）,复习过程中，我们可以将一些与能源有关的名称归纳整理在一起，有利于理解和记忆。如： 细胞内常用能源物质：葡萄糖(呼吸作用的底物)； 生物体内的主要能源物质：糖类； 生命活动的直接能源：ATP(三磷酸腺苷)；,生命活动的最终能源：太阳能； 生物体内的储能物质：脂肪(C、H比例高，释放能量多)； 植物细胞内储能物质：淀粉； 动物细胞内储能物质：糖原。,4.ATP的形成途径及与ADP的相互转化 (1)ATP的形成途径,(2)
10、ATP与ADP的相互转化,由上表可看出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。,酶的作用和本质 (2010上海)下列有关生物体中酶和激素的叙述正确的是( ) A酶和激素都是蛋白质 B酶和激素都与物质和能量代谢有关 C酶和激素都由内分泌细胞分泌 D酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用,B,酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，多数是蛋白质，少数是RNA；激素是由内分泌细胞分泌的，产生后释放到血液中，进而运输到靶细胞或者靶器官发挥调节作用。,下列关于酶的叙述正确的是( ) 是有分
11、泌功能细胞产生的 有的从食物中获得，有的在体内转化而来 凡是活细胞，都能产生酶 酶都是蛋白质 多数酶是蛋白质，少数酶是RNA 酶在代谢中有多种功能 在新陈代谢和生殖发育中起调控作用 酶只是起催化作用,（湘RJ）,A. B. C. D. 从科学家研究酶的本质的历程中可知：酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。有的酶产生后分泌出细胞起催化作用，如：各种消化酶；但有的酶并不分泌出细胞，而是在细胞内起催化作用，如：呼吸酶,证明酶是蛋白质的证据： (1)酶经水解后的最终产物是氨基酸。 (2)酶是具有空间结构的生物大分子，凡是使蛋白质变性的因素都可以使酶变性失活。
12、(3)酶具有蛋白质所具有的化学显色反应。 (4)在物理、化学因素的作用下，也可变性沉淀。 (5)做元素分析，与蛋白质的元素含量相似，可以用氨基酸人工合成。,酶的特性 (2009重庆)下列有关酶的叙述，正确的是( ) A.高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性 B.酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质 C.细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶 D.细胞质中没有作用于DNA的解旋酶,C,高温能破坏酶的结构使其失去活性，低温抑制酶的活性，但没有破坏酶的结构，当温度升高时，酶活性可以恢复；酶是活细胞产生并具有催化作用的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；细胞质基质中有催化葡萄糖分解形成丙酮酸的酶(即细胞
13、呼吸第一阶段的酶)；细胞质中线粒体和叶绿体中的DNA可复制和转录，故其内有解旋酶。,为了认识酶作用的特性，以20%过氧化氢溶液为反应底物的一组实验结果如下表所示，分析实验结果，可以得出相应的结论。在下列有关结论的描述中，从表中得不到实验依据的一项是( ),A.从催化条件看,酶有温和性 B.从催化活性看,酶变性后就失活 C.从催化反应效率看,酶有高效性 D.从催化底物范围看,酶有专一性 该实验中仅用到一种酶进行实验，未用其他的酶进行对照实验，不能说明酶具有专一性。,ATP的结构和功能 新陈代谢的进行不仅需要酶，而且需要能量。下列关于ATP的描述不正确的是( ) A.酵母菌在有氧和无氧条件下，细胞
14、质基质中都能形成ATP B.放线菌细胞产生ATP的主要场所是线粒体 C.细胞连续分裂伴随ATP与ADP的相互转化 D.ATP与RNA有相同的组成部分,B,酵母菌是兼性厌氧型生物，既可以进行无氧呼吸，也可以进行有氧呼吸；放线菌是原核生物，只有惟一的细胞器核糖体；细胞在分裂过程中要消耗能量，正常情况下ATP与ADP处于动态平衡，所以在消耗ATP的同时，也在产生ATP；ATP中的A代表腺苷，T代表三个,P代表磷酸基团，腺苷和一个磷酸基团就构成腺嘌呤核糖核苷酸，也是RNA的基本组成单位之一。,(2009上海)下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中，正确的是() A.适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要
15、O2 B.只要提供O2，线粒体就能为叶绿体提供CO2和ATP C.无光条件下，线粒体和叶绿体都产生ATP D.叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应,D,本题考查ATP的产生过程及条件。光照下，叶绿体通过光反应产生ATP，释放O2，不需要消耗O2；线粒体在提供丙酮酸和O2的前提下，不管有光还是无光均能进行有氧呼吸，产生ATP，释放CO2，产生ATP的过程中肯定有ATP合成酶的参与。,ATP和ADP的相互转化 下列与ATP ADP+Pi+能量反应式中“能量”相关的叙述，正确的是( ) A.向右反应产生的能量可以用于叶绿体中H2O的分解或CO2的固定 B.向右反应产生的能量可以用于人体肺泡内气体的交换过程,C.向左反应需要的能量可以来自细胞内蛋白质水解为氨基酸的过程 D.向左反应需要的能量可以来自乳酸的氧化分解 生物体内，ATP形成所需要的能量可来自有氧呼吸、无氧呼吸、光合作用等；蛋白质的水解过程释放能量，但不能形成ATP；光合作用过程的水光解和CO2的固定均不需要消耗ATP，肺泡内气体交换是自由扩散过程，不需要消耗能量。,ATP转化为ADP可表示如下，式中X代表( ) A.H2O B.H C.P D.Pi,D,根据
