第8讲：酶和atp高三一轮复习资料

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1、第8讲：酶和ATP,高三生物 一轮复习,细胞代谢：细胞中每时每刻进行着的 的 统称，是细胞生命活动的基础，细胞中代谢的主要 场所是。 酶的作用机理：降低化学反应的 ，且与 无机催化剂相比，酶 的作用更显著， 催化效率。 活化能：分子从 转变为容易发生化学反应的 所需要的能量。,化学反应,活跃状态,活化能,降低活化能,常态,细胞质基质,更高,一、酶在细胞代谢中的作用,反应总能量改变,能 量,反 应 过 程,底物,产物,酶促反应活化能的改变,活化能：底物分子从常态转变到活化态所需的能量,A,B,C,D,活化态,催化剂有哪些特性？,（1）酶只能催化已存在的化学反应； （2）反应前后酶的性质和数量均没

2、有变化； （3）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。,巴斯德之前,发酵是纯化学反应，与生命活动无关,巴斯德,发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用,引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用,毕希纳,酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样,萨姆纳,酶是蛋白质,李比希,切赫、奥特曼,少数RNA也具有生物催化功能,1.酶的本质探索历程,二. 酶的本质,需要注意的几点：,1.下列有关酶的叙述，正确的是（ ） 是有分泌功能的细胞产生的 有的从食物中获得，有的在体内转化而来 凡是活细胞都

3、能产生酶 绝大多数酶是蛋白质 有的是蛋白质，有的是固醇 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 只是起催化作用 只在细胞内发挥作用 A. B. C. D.,C,2、当某种RNA存在时，生物体内的某种化学反应能正常进行，当这种RNA被有关的酶水解后，此种化学反应的速率便慢了下来。由此可以说明（ ） A.RNA是核酸的一种 B.RNA也可起生物催化剂的作用 C.RNA主要存在于细胞质中 D.RNA是该种生物的遗传物质,B,根据题意分析，可知RNA能催化化学反应，是一种生物催化剂。,【解析】,3、（新课标卷）甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误

4、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RNA C.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,B,考查酶的本质。酶大多数是蛋白质，少量的酶是RNA，用蛋白酶处理后，乙酶活性降低，说明乙酶的成分是蛋白质，被蛋白酶处理后被分解，而甲酶不变，则说明甲酶可能成分是RNA或者能够抗这种蛋白酶的降解。,【解析】,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。,试解读右图中的曲线，反映了酶的什么特性？,与无机催化剂相比，酶的催化效率更高 酶的高效性,还可以解读出哪些信息？,试解读下图，反映了酶的什么特性？,A在反应前后没有变化，且只能催化B分

5、解 酶的专一性,酶在反应前后，数量、结构都不发生变化； 酶和被催化的底物分子存在能特异性结合的结构。,还可以解读出哪些信息？,酶的高效性 酶的专一性 酶作用条件温和 (适宜的温度和PH值),1.酶的特性,三.酶的特性及实验探究,变量： 自变量： 因变量： 无关变量：,控制变量与对照实验,2、与酶相关的实验探究 ,实验过程中可以变化的因素 实验中人为改变的变量。 随自变量而变化的变量。 除自变量外，实验过程中存在的一些可对实验结果产生影响的因素。,对照实验： 实验组： 对照组：,除了一个因素（自变量）以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。 对照实验一般要设置对照组与实验组。 施加实验变量的

6、实验组称为实验组。 没有施加实验变量（或常规条件下）的组别称为对照组。,2ml,2ml,2ml,2ml,常温,90,FeCl3,肝脏研磨液,2滴清水,2滴清水,2滴,2滴,不明显,少量,较多,大量,不复燃,不复燃,变亮,复燃,酶具有高效性,反应条件,3%的 H2O2,试剂,气泡产生,卫生香燃烧,对照组,实验组, 探究酶的特性,对照组是？实验组是？,1、与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明了什么？ 加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。 2、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？ 3、3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？ FeCl3中Fe3+和猪肝研磨液的

7、过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。 3、3号与4号相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？, 如何通过实验探究酶的专一性？,方案一：用同一种酶催化两种不同物质,可用斐林试剂鉴定。在5065条件下，新配制的斐林试剂能与还原性糖发生显色反应，产生砖红色沉淀。,可以使用哪些实验原理来检测、判断？ 如何做？,可以使用碘液来检测吗？,方案二：用两种不同酶催化同一种物质,可用斐林试剂鉴定,可以使用哪些实验原理来检测、判断？ 如何做？,可以使用碘液来检测吗？,1. 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

8、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,2.（2013课标卷） 关于酶的叙述，错误的是（ ） 同一种酶可存在于分化程度不同的适细胞中 低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构 酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度 酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物,B,影响酶促反应的因素？ 温度、pH 底物浓度、酶浓度 抑制剂与激活剂,各种影响因素的影响机理？ 温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的； 底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。,四、影响酶促反应的因素,（1）在最适温度时，酶的活性最强，酶促反应速率最

9、大； 低于最适温度时，随温度的升高，酶的催化作用增强； 超过最适温度时，随温度的升高，酶的催化作用将迅速减弱。 （2）在最适pH时，酶的催化作用最强，高于或低于最适pH，酶的催化作用都减弱。,1.温度和pH对酶促反应的影响,请概述温度、pH对酶促反应的影响,分析图A、B中曲线的起点和终点有何特点？原因是什么？,过酸、过碱、高温都会使酶的空间结构遭到破坏而失去活性，所以即使环境条件恢复到正常情况下，其活性也不能恢复； 而低温不会导致其空间结构改变，只是使酶的活性降低，当温度回复到正常情况下，其活性可能恢复。,2.底物浓度对酶促反应的影响？ 其前提条件是什么，限制因素是什么？,酶量一定的条件下，在

10、一定范围 内随着底物浓度的增加，反应速率也 增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量限制。 若将酶的含量增加一倍，曲线如何描绘？,3.酶浓度对酶促反应的影响？ 其前提条件是什么？ 在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。,若底物有限，曲线如何描绘？,有些物质能够增强酶的活性，这些物质叫做酶的激活剂。 例如，经过透析的唾液淀粉酶的活性不高，如果加入少量的NaCl，这种酶的活性就会大大增强。因此，NaCl(更准确地说是其中的Cl-)，就是唾液淀粉酶的激活剂。 有些物质能够抑制酶的活性，这类物质叫做酶的抑制剂。 例如，氰化物可以抑制细胞色素氧化酶的活性。,4.酶的

11、抑制剂、激活剂对酶促反应的影响？,ATP的名称、组成及结构简式,1分子腺嘌呤 1分子核糖 3分子磷酸基团,思考：ATP与核糖核苷酸结构上的关系？,1、ATP的名称,三磷酸腺苷、腺三磷,2、ATP的组成及结构简式,1分子ATP,腺苷,腺嘌呤核糖核苷酸,腺苷,胸苷？ 鸟苷？,ATP的分子结构简式可以表示为：,高能磷酸键,远离腺苷的高能磷酸键相当脆弱，水解时容易断裂。,高能磷酸键水解时能放出能量高达30.54KJ/mol。,腺嘌呤核糖核苷酸,含高能磷酸键的化合物称为高能磷酸化合物，生物体内有哪些？,ATP ADP 磷酸肌酸（仅在动物细胞中）,高能磷酸化合物,（类似的还有 UTP、GTP、CTP）,当

12、ATP充足时：,当ATP大量减少时：, 磷酸肌酸 CP,【例题分析】,下列各图中的“虚线圆圈内”代表的含义是什么？,腺苷,腺嘌呤核糖核苷酸,腺嘌呤核糖核苷酸,腺嘌呤脱氧核苷酸,腺嘌呤,腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸,ATP与ADP的相互转化机制,ATP和ADP的相互转化是否为可逆反应，为什么？,1、转化过程,酶,酶,水解反应,合成反应,水解酶,合成酶,活细胞所有部位,线粒体、叶绿体、 细胞质基质等,高能磷酸键,有机物中的化学能、光能,用于各项生命活动,储存于高能磷酸键中,结论 ：物质是可逆的，能量是不可逆的,2、ATP合成与ATP分解的比较,不是可逆反应！,例1：下图记录了一位接力队员在比

13、赛中肌肉细胞中ATP的相对含量的变化，请回答下列问题：,(1)肌细胞中的ATP主要来自(生理过程)，其结构简式为_。ATP通过水解释放能量，当其水解掉一个高能磷酸键后，变成ADP，水解掉两个高能磷酸键后，成为AMP，AMP全称是，它是构成_的基本单位之一。,细胞呼吸,A-PPP,腺嘌呤核糖核苷酸,RNA,(2)A到B的变化过程，说明_，释放的能量用于_。 (3)B到C的过程中，由于_等活动加强，释放更多的_供ADP形成ATP以补充细胞中ATP含量的不足。 (4)由整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明_。,ATP由于水解含量下降,肌肉收缩等生命活动,细胞呼吸,能量,ATP和ADP是

14、可以相互转化的，并达到动态平衡,分析曲线还可以得出什么结论？ ATP不会在细胞内大量积累，但它能快速地合成，以满足各项生物活动对能量的需求。,产生ATP的主要途径,植物？ 动物？,产生ATP的场所？,光合作用： 仅产生于“光反应”（光反应产生的ATP全部都用于 暗反应） 呼吸作用： 有氧呼吸的三个阶段都产生ATP（第三阶段产生最多）； 无氧呼吸仅有第一阶段产生ATP；,光合作用、呼吸作用 呼吸作用,细胞质基质，线粒体，叶绿体,3、 ATP的来源和利用,ATP生命活动所需能量的直接来源,ATP中的能量转换与应用,1.根据下图回答问题：,对人和动物来说，ADP转 化成ATP所需的能量主要 来自于【

15、 】； 对于绿色植物来说，ADP 转化为ATP的能量来自于【 】和【 】。 ATP水解时， 的高能磷酸键水解，同时储存 在这个高能磷酸键中的能量释放出来， 可直接用于 各项生命活动，如【 】等；,呼吸作用,光合作用,呼吸作用,肌肉收缩、细胞分裂,【课堂巩固】,远离腺苷,ATP,糖类,脂肪,糖原,淀粉,太阳能,1.生物体内的能源物质,ATP与能量代谢,关于能源物质需要注意的知识点：,1、直接能源物质：主要是ATP。 其实NADPH（H）除供氢外，也能直接提供能量，如暗反应中； 2、能源物质：糖类是主要能源物质，脂肪是主要的储能物质。 生物体在极度饥饿、严重疾病时，也可分解蛋白质供能。 3、储能物质：主要是脂肪。 此外，糖元、淀粉也是储能物质。,2. ATP与ADP的相互转化中的同时， 伴随着能量的储存和释放,糖类、脂类等能源物质,二氧化碳、水,呼吸作用,能量,转移,释放,能量,利用,合成,运输,吸收,分泌,ADP + Pi,ATP,能量货币,热能,散失,中文全称： 结构简式： 与ADP相互转化： 形成的主要途径： 利用：,ATP知识小结,三磷酸腺苷 A-PPP 呼吸作用、光合作用 为各种生命活动提供能量 （转化成各种形式的能量）