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1、名校名 推荐ATP与酶一、教学目标1、 ATP的结构简式： A P P P（ A 代表腺苷， P 代表磷酸基团，代表高能磷酸键）。2、 ATP的生理功能：是为生物体的新陈代谢代谢过程直接提供能量（能量货币）。3、 ATP与 ADP之间的相互转化：酶能量（物质可逆，能量不可逆）ATP+H2OADP+Pi+4、酶的概念和化学本质酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。绝大多数酶是蛋白质，少数酶是核酸，这种酶特称为核酶。5、酶的特性酶的高效性：酶的催化效率比无机催化剂要高107 1013 倍。酶的专一性：每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。需要适宜的条件：一需要适宜的温度条件，在
2、适宜的温度条件下，酶的活性最高， 高于或低于这个条件，酶的活性将下降；二需要适宜的pH值，在适宜的 pH 值条件下，酶的催化活性最高，高于或低于这个条件，酶的催化活性将会下降。6、酶的活性：即酶促反应的速率，受底物浓度、反应产物的浓度、酶的浓度、温度和pH的影响。二、教材分析1、重点难点与疑点重点难点是 ATP的结构简式、 ATP的生理功能、 ATP与 ADP之间的相互转化、酶的概念和化学本质、酶的高效性、酶的专一性等。疑点是酶促反应需要适宜的条件、酶促反应的速率，受底物浓度、 反应产物的浓度、酶的浓度、温度和 pH 的影响等。2、教材解读课文解读一、生命活动的能量 “货币”ATP是生物体进行
3、新陈代谢所需能量的直接来源。 ATP阐述：新陈代谢不仅需要酶，而且需要能量。我们知道，早在 20 世纪 20 年代，几糖类是细胞和生物体的主要能源物质，脂肪是生物体内储存位科学家就分别在肌肉中能量的主要物质。但是，这些有机物中的能量都不能直接用发现了一种叫做腺嘌呤核生物体的各项生命活动， 它们在细胞中被逐步氧化分解释放苷三磷酸的物质，它是一种出来，并将其中的一部分能量转移到ATP中，通过 ATP直接不稳定的化合物，由 1 分子提供给各项生命活动。腺嘌呤、 1 分子核糖和 3 分子磷酸组成，简称ATPATP的结构简式、分子式和分子结构式（ 1） ATP的结构简式ATP 的结构简式可写成： A P
4、P P。其中 A 代表腺苷（即腺嘌呤），T 表示 3 个， P 表示磷酸，所以ATP也称为三磷酸腺苷。 “”表示高能磷酸键，即“P”键， “”表示一般的共价键。（2） ATP的分子式ATP的分子式为： C10 H16O13 N5P3。1名校名 推荐（3） ATP的分子结构式NH 2NNNNOHOHOH|腺嘌呤OCH2 OP O P O POHOOO磷酸基团磷酸基团磷酸基团OH核糖OH腺苷三个磷酸基团三磷酸腺苷（ ATP）P46 页书本图4-1二、酶与酶促反应生 物体内每 时每刻 都在进行着许多复杂的化学反应，这些化学反应之所以能迅速而有规律地进行，都和酶有关。酶通常是指由生活细胞产生的、具有催
5、化活阐述： ATP 是一种高能磷酸化合物，一分子ATP中含有二个高能磷酸键，每个高能磷酸键中贮存了大量的自由能，所谓自由能是指能直接用于作功的能量。ATP 中高能磷酸键贮存的自由能在键断裂时释放出来，能直接推动各项生命活动而作功， 普通共价键断裂时释放的能量不能直接用于各项生命活动。经测定每mol高能磷酸键贮存的能量约为30.5kJ mol 1。所以 ATP被称为生命活动的直接能源物质。ATP和 ADP之间的相互转化ATP+H 2O酶 ADP+Pi+能量阐述： 在 ATP与 ADP的相互转化中， ATP既可以储能， 又可作为生命活动的直接能源。在 ATP的第二个和第三个磷酸之间的高能磷酸键对细
6、胞中能量的捕获和释放都是很重要的。第三个磷酸位于末端，能够很快地移走，于ATP就转变成了 ADP，如果加上第三个磷酸，ADP又转变成了 ATP。在这些变化中，能量的转变是很重要的。 把游离的磷酸束缚在 ADP上形成 ATP，需要能量，在这个反应中能量被捕获而且贮存起来。从 ATP上移走第三个磷酸，就释放能量，ATP又转变成 ADP了。所有这些变化都是在酶催化下完成的。这样的过程在活细胞中可以永无止境地循环进行。 ATP 在活细胞中是用不完的，换句话讲，如果 ATP用完了，也就意味着生命的结束。酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。 绝大多数酶是蛋白质，少数酶是 RNA。阐述：关于酶的化
7、学本质，多年来，科学家们一直认为所有酶的化学本质都是蛋白质。然而，20 世纪 80 年代以来的科学表明，一些 RNA分子也具有酶的催化作用。如一种叫做 RnaseP 的酶，这种酶 20%的蛋白质和80%的 RNA组成。科学家们将这种酶中的蛋白质除去，并且提高了2+Mg 的浓度，2名校名 推荐性的一类特殊蛋白质，又称他们发现留下来的 RNA仍然具有与该种酶相同的催化活性。为生物催化剂。后来的科学实验进一步证实，某些 RNA分子同那些构成酶的绝 大多数的 酶都是 蛋蛋白质分子一样，都是效率非常高的生物催化剂。所以从酶白质。近年来， 科学家发现，的化学本质来说，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。但讲酶
8、某些核酸也具有生物催化的化学本质是有机物是不会错的。作用，它们被称为“核酶” 。具有酶活性的蛋白分子分为简单蛋白质类和结合蛋白质类。简单蛋白质类的酶只由氨基酸组成，不含任何其它物质，如胃蛋白酶。结合蛋白质类的酶由蛋白质和辅因子组成的，如乳酸脱氢酶、转氨酶等。组成这类酶的蛋白质部分称为酶蛋白，辅因子部分叫做辅酶或辅基。辅酶和辅基并没有什么本质上的差别， 只是它们与蛋白质部分结合的牢固程度不同而已。通常把那些与酶蛋白结合得比较松的、用透析法可以除去的小分子有机物叫辅酶，把那些与酶蛋白结合得比较紧的、用透析法不容易除去的小分子物质叫辅基。酶蛋白与辅因子单独存在时都没有催化活力，只有两者结合在一起时，
9、才能起到酶的催化作用。这完整的酶分子称为全酶。酶在常温、常压等温和（1）酶的高效性条件下具有很高的催化效酶的高效性是指与无机催化剂相比较，酶的催化效率要率。例如， 1 个过氧化氢酶高出很多，一般要高出107 1013 倍。分子在室温条件下每1min阐述：酶的催化具有高效性是指与无机催化剂比较而言可催化 500 万个过氧化氢分的，失去了比较的对象也就无所谓高效性。如细胞中的过氧子的分解反应。酶也具有特化氧酶催化过氧化氢分解为水和氧，这个过程也能被Fe3+ 所异性。一种酶只能对一定的催化，但过氧化氢酶催化的效率比Fe3+催化的效率高得多。底物发生催化作用。例如，再如在人体内，人体细胞通过呼吸作用释
10、放出大量的2CO，淀粉酶只能催化淀粉的水CO2 扩散进入血液后和水反应生成H2CO3，但生成的速度是比解，不能催化蛋白质和脂质2较慢的，当 CO 扩散进入红细胞后，在红细胞中有一种酶称的水解。为碳酸酐酶，这种酶能够催化223CO和水生成H CO的反应，使反应的速度比原先提高了约一万五千倍。（ 2）酶的专一性酶的专一性是指每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。阐述：酶促反应具有高度的特异性（专一性），即一种酶只能催化一种反应或一组密切相关的反应， 酶对底物的专一性要求很高，有时甚至只催化一种底物的反应。如淀粉酶只能催化淀粉分解成麦芽糖而不能催化麦芽糖分解成葡萄糖。酶的专一性与酶是蛋白
11、质有关，每种蛋白质都有特定的空间结构， 酶催化反应时， 酶蛋白分子首先与底物分子结合，但酶分子与底物分子能否结合，取决于酶分子的活性部位与底物分子在空间构象上是否对应，或经底物诱导后能否与底物分子结合。酶与底物分子结合时，底物能诱导酶分子的构象发生变化， 使酶分子能与底物很好地结合形成酶底物的复合物，从而发生催化作用。酶与底物相互作用形成的酶底物复合物这一过程十分重要，在实验室内进行一个化学反应，首先要给予活化能，所以需要加热。酶促反应不需要加3名校名 推荐热，不必给以活化能。这是因为酶和底物的相互作用要释放一些结合能，以使酶底物复合物稳定。而有了结合能的释放，酶就可用来降低化学反应的活化能了。酶促反应的速率与pH、1、温度对酶的影响温度、酶的浓度、 底物浓度、酶促反应的正常进行需要适宜的温度。在最适温度条件反应产物的浓度等有密切下，酶的催化能力最高。温度对酶催化能力的影响可用如图关系。所示的曲线表示。度酶促反应速最适温度温度阐述：在较低温度时，随着温度的升高，酶的活性也逐渐提高，达到最适温度时，酶的催化能力最高，但高于最适温度后酶的催化能力会迅速下降，最后完全失去催化能力，即温度对酶催化能力的影响在最适温度两侧的曲线是不对称的。其原因是低温不破坏蛋白质的分子结构，只是酶的催化能力下降；高温会导
