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1、1第第 8 8 讲讲 酶与酶与 ATPATP考纲明细 1.酶在代谢中的作用() 2.ATP 在能量代谢中的作用() 3.实验：探究影响酶活性的因素板块一 知识自主梳理一、酶的化学本质和作用1酶的作用及原理(1)酶的作用酶在细胞代谢中具有催化作用。(2)酶的作用机理活化能是分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量。酶的催化作用机理是降低化学反应的活化能。酶与无机催化剂作用的比较酶与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，两者的比较如图所示。图中各字母代表的含义：aE1、E2、E3分别代表进行相应化学反应所需的活化能。bE代表使用酶后降低的活化能。c若将酶催化改为无机催化剂催
2、化该反应，则 C 点在纵轴上将向上移动。用加热的方法不能降低反应所需活化能，但会提供活化能。2酶的发现(1)巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。(2)酶本质的探究历程(连线)2答案 e a c d b3酶的化学本质4酶的特性(1)高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的 1071013倍。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。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。酶只能催化自然条件下能发生的化学反应。(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。3图形a图中 A 表示酶，B 表示被催化的底物，E、F 表示 B 被分解后的物质，C、D 表示不
3、能被该酶催化的物质。b酶和被催化的物质都有特定的空间结构。曲线加入酶 B 的反应速率与空白对照条件下的反应速率相同，而加入酶 A 的反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶 B 对此反应无催化作用。进而说明酶具有专一性。(3)作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温时，酶的活性减弱，但不会失活。5影响酶促反应速率的因素(1)温度和 pH 对酶促反应速率的影响甲、乙曲线表明：a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。b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
4、高可恢复活性。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。4(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响甲图，在其他条件适宜，酶量一定的条件下，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。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。二、细胞的能量“通货”ATP1ATP 的结构2ATP 的结构及其与 RNA 的关系(1)图中 A 表示腺嘌呤，是腺苷，是腺嘌呤核糖核苷酸，是 ADP，是 ATP，是普通化学键，是高能磷酸键。(2)据图确定 ATP 与 RNA 的关系是 ATP 去掉两个磷酸基团后的剩余部分是
5、组成 RNA 的基本单位之一。3ATP 与 ADP 的相互转化564ATP 的主要功能ATP 是细胞内的一种高能磷酸化合物，是细胞生命活动所需能量的直接来源。5吸能反应一般与 ATP 水解的反应相联系，由 ATP 水解提供能量。放能反应一般与ATP 的合成相联系。 深入思考对于酶、激素、神经递质而言，哪些物质在发挥作用后立即被降解或转移？为什么？提示 激素、神经递质。防止长时间的调控或兴奋(抑制)。 自查诊断1高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。( )答案 2酶提供了反应过程所必需的活化能。( )答案 3酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。( )答案 4ATP 脱去两个磷酸基团后是
6、RNA 的基本组成单位之一。( )答案 5无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生 ATP 的唯一来源。( )答案 板块二 考点题型突破考点 1酶的本质、作用2017全国卷下列关于生物体中酶的叙述，正确的是( )A在细胞中，核外没有参与 DNA 合成的酶B由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是 37 解析 在细胞核外，叶绿体和线粒体中也含有参与 DNA 合成的酶，A 错误；由活细胞产生的酶，在生物体外适宜的条件下也有催化活性，如唾液淀粉酶在适宜条件下可催化试管中的淀粉水解，B 错误；盐析可使蛋白质沉淀，但不会破坏蛋白
7、质的空间结构，析出的蛋白质仍可以溶解在水中，其化学性质不会发生改变，C 正确；唾液淀粉酶催化反应的最适温度是 37 ，但保存时应在低温条件下，D 错误。答案 C题型一 酶的概念及本质12017甘肃白银月考下列关于酶的叙述中，正确的是( )A人体中酶只能在人体的内环境中起作用7B酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段C基因控制生物的性状有些是通过控制酶的合成来控制相应代谢过程实现的D酶均是由内分泌腺或外分泌腺的细胞合成的，具有高效性、专一性答案 C解析 人体中的酶可以在人体的内环境(细胞外液)中起作用，如乙酰胆碱酶，也可以在细胞内(细胞内液)起作用，如呼吸酶，也可以在体外
8、发挥作用，A 错误；少数酶是RNA，RNA 的形成不需要核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段，B 错误；基因控制生物体的性状有两条途径，其中一条是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状，C 正确；酶都是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，具有高效性和专一性，D 错误。2.用同一种蛋白酶处理甲、乙两种酶，甲、乙两种酶的活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是( )A甲酶能够抗该种蛋白酶降解B甲酶是不可能具有催化功能的 RNAC乙酶的化学本质为蛋白质D乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变答案 B解析 大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶是 RNA，用蛋白酶处理后，乙酶活性
9、降低，说明乙酶是蛋白质，其被蛋白酶处理后分解，而甲酶活性不变，则说明甲酶可能是RNA 或能够抗这种蛋白酶降解的蛋白质，A、C 正确，B 错误；乙酶的本质是蛋白质，分子结构改变，蛋白质活性改变，D 正确。题型二 酶的作用及原理3如图表示某反应进行时，有酶参与和无酶参与的能量变化，下列叙述正确的是( )8A甲物质为产物，乙物质为反应物B曲线表示有酶参与CE1为反应前后能量变化D酶参与反应时，所降低的活化能为E1E2答案 D解析 甲为反应物，乙为产物，A 错误；曲线表示无酶参与，曲线表示有酶参与，B 错误；E1为无酶参与时反应所需活化能，C 错误；酶参与反应时，降低的活化能为E1E2，D 正确。考点
10、 2酶的特性及实验2016全国卷若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是( )A加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量B加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量C加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量D加入底物计时加入酶加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量解析 依题意可知，该实验的 pH 为无关变量，为了排除无关变量的干扰，应控制相同且适宜，而缓冲液能够起到维持反应液的 pH 恒定的作用，因此需最先加入；酶具有高效性，所以在控制 pH 恒定的条件下，应先加底物后加酶，让酶促反应在适宜的温度条件下进行，一定时间后检测
11、产物的量。综上所述，A、B、D 错误，C 正确。答案 C题型一 酶的高效性和专一性实验12017郑州预测下表是过氧化氢分解实验的过程和结果，下列分析错误的是( )9注：“”表示无气泡产生；“”的数量表示气泡产生的多少。Aa 和 d 对照说明酶具有高效性Bc 和 d 是对比实验，自变量是催化剂类型Ca、c 对照说明 FeCl3具有催化作用Da、c、d 不能说明酶的催化具有专一性答案 A解析 a 和 d 对照，只能说明酶能促进化学反应的进行，要证明酶具有高效性，需要将有酶和无机催化剂参与的反应进行比较，A 错误；c 和 d 都是实验组，二者形成对比，自变量是催化剂的种类，B 正确；a 和 c 对照
12、说明无机催化剂能促进化学反应的进行，即具有催化作用，C 正确；实验中只有过氧化氢一种底物和过氧化氢酶一种酶，因而 a、c、d 不能说明酶的催化具有专一性，D 正确。2已知淀粉酶可以把淀粉水解为麦芽糖等物质，蛋白酶可以把蛋白质水解为多肽。某同学设计如下实验(实验中所涉及的酶的化学本质都是蛋白质)探究有关性质，下列分析错误的是( )10A该实验的目的之一是研究酶之间的相互影响B该实验有多组对照，如 1 号和 3 号试管，2 号和 4 号试管C为了遵循等量原则，实验过程中，1 号、2 号试管加入的蒸馏水的体积相同D处预期的颜色变化为蓝色，处不会发生颜色变化答案 D解析 由表格实验处理可以看出：该实验
13、把淀粉酶和蛋白酶混合，则实验的目的之一是研究酶之间的相互影响，A 正确；根据实验设计要遵循单一变量原则，可推出 1 号和 3号试管间形成对照，2 号和 4 号试管间形成对照，B 正确；根据等量原则，实验过程中，1号、2 号试管各加入 2 mL 蒸馏水的目的是保证各试管中液体的体积相同，防止液体体积的差异影响颜色的变化，C 正确；3 号试管中淀粉酶被蛋白酶分解，淀粉没有被水解，遇碘液变蓝，蛋白酶的化学本质是蛋白质，与双缩脲试剂反应呈紫色，D 错误。技法提升对比法验证酶的作用及高效性与专一性1酶的催化作用实验探究对照组：反应物清水反应物不被分解；检测实验组：反应物等量的相应酶溶液反应物被分解。检测
14、2酶的专一性实验探究此实验中的自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。设计思路一：用一种酶催化不同反应物11实验组：反应物相应酶溶液反应物被分解；检测对照组：另一反应物等量相同酶溶液反应物不被分解。检测设计思路二：用不同酶催化同一种反应物实验组：反应物相应酶溶液反应物被分解；检测对照组：相同反应物等量另一种酶溶液反应物不被分解。检测3酶的高效性实验探究对照组：反应物无机催化剂底物分解速率；检测实验组：反应物等量相应酶溶液底物分解速率。检测实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是底物分解速率。注意事项：若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性时，检测底物是否被分解的试剂“宜”选用斐林试剂， “不宜”选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。题型二 温度和 pH 对酶活性影响实验3下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和探究过氧化氢酶作用的最适 pH 的实验结果。据此回答下列问题：12(1)pH 在实验一中属于_变量，而在实验二中属于_变量。(2)实验一的步骤为错误操作，正确的操作应该是_。实验一的第步最好选用_(试剂)测定单位时间内_。(3)如将实验一的新鲜 淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和 H2O2溶液，你认为是否科学？_。为什么？_。(4)分析实验二的结果，可得到的结论是：_
