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1、第第四四 章章第第 一一节节理解教材新知理解教材新知把握热点考向把握热点考向应用创新演练应用创新演练考向一考向一考向二考向二知识点一知识点一知识点二知识点二随堂基础巩固随堂基础巩固课时跟踪训练课时跟踪训练考向三考向三1ATP是各种生命活动都能利用的能量是各种生命活动都能利用的能量 “通货通货”。2ATP由由1分子腺嘌呤、分子腺嘌呤、1分子核糖和分子核糖和3 分子磷酸组成，其简式为：分子磷酸组成，其简式为：AP PP，“”代表高能磷酸键。代表高能磷酸键。3活细胞中活细胞中ATP和和ADP的相互转化永不的相互转化永不 停息地进行着。停息地进行着。4酶通常指活细胞产生的、具有催化活酶通常指活细胞产生
2、的、具有催化活 性的一类特殊蛋白质。性的一类特殊蛋白质。5酶在常温、常压、适宜的酶在常温、常压、适宜的pH等温和条等温和条 件下具有很高的催化效率。件下具有很高的催化效率。6一种酶只能对一定的底物发生催化作一种酶只能对一定的底物发生催化作 用。用。7酶促反应的速率与温度、酶促反应的速率与温度、pH、酶的浓、酶的浓 度和底物的浓度等有密切关系。度和底物的浓度等有密切关系。 自读教材自读教材夯基础夯基础 1ATP的结构及功能的结构及功能填空填空)(1)ATP的功能：是各种生命活动都能利用的的功能：是各种生命活动都能利用的 。(2)ATP的结构简式：的结构简式： ，其中，其中，A 代表代表 ，T代表
3、代表 ，P代表代表 ，“”代表代表 。能量能量“通货通货”APPP腺嘌呤腺嘌呤核苷核苷3磷酸基团磷酸基团高能磷高能磷酸键酸键(3)ATP的结构特点：的结构特点：ATP由由1分子腺嘌呤、分子腺嘌呤、1分子分子 和和3分子磷酸组成。分子磷酸组成。ATP有有 个高能磷酸键。个高能磷酸键。ATP第第 个高能磷酸键易断裂也易形成。个高能磷酸键易断裂也易形成。核糖核糖22 2ATP与与ADP的相互转化的相互转化 判断正误判断正误 (1)ATP可直接为生物体的各种需能反应提供能量。可直接为生物体的各种需能反应提供能量。 ( ) (2)ATP水解时所释放的能量来自水解时所释放的能量来自ATP中两个高能磷酸中两
4、个高能磷酸键。键。 ( ) (3)细胞内生化反应释放的能量可用于形成细胞内生化反应释放的能量可用于形成ATP。( ) 1请分析下列化合物中请分析下列化合物中“A”的含义，的含义， 这些化合物中这些化合物中“A”是否代表同一物质？是否代表同一物质？ 提示：提示：(1)中中A为腺嘌呤核苷即为腺嘌呤核苷即“腺嘌呤核糖腺嘌呤核糖”，(2)、(3)中的中的A均代表均代表“腺嘌呤腺嘌呤” 2ATP是细胞的能量是细胞的能量“通货通货”，为什么还说细胞的主要，为什么还说细胞的主要能源物质是糖类？它们有何内在联系？能源物质是糖类？它们有何内在联系？ 提示：糖类是主要的能源物质，但糖类氧化分解时所提示：糖类是主要
5、的能源物质，但糖类氧化分解时所释放的能量需转移到释放的能量需转移到ATP中，方可被用于各种耗能反应，中，方可被用于各种耗能反应，事实上，细胞中事实上，细胞中ATP形成时所需能量正是源于多种生化反形成时所需能量正是源于多种生化反应所释放的能量。应所释放的能量。 3生物体的各种生命活动都需要能量，因此生物体内生物体的各种生命活动都需要能量，因此生物体内储存着很多的储存着很多的ATP，这种说法是否正确？为什么？，这种说法是否正确？为什么？ 提示：不正确。生物体活细胞中提示：不正确。生物体活细胞中ATP和和ADP在不停地相在不停地相互转化，这既可避免一时用不尽的能量白白流失掉，又保证互转化，这既可避免
6、一时用不尽的能量白白流失掉，又保证了及时供应生命活动所需的能量，因此生物体内并没有储存了及时供应生命活动所需的能量，因此生物体内并没有储存较多的较多的ATP。 跟随名师跟随名师解疑难解疑难 1ATP的分子结构的分子结构 2ATP与与ADP的相互转化的相互转化 (1) ATP分子中，远离分子中，远离A的那个高的那个高能磷酸键容易水解和重新生成，这对能磷酸键容易水解和重新生成，这对于细胞中能量的捕获、贮存和释放非于细胞中能量的捕获、贮存和释放非常重要。常重要。ATP在细胞内含量并不多，但可迅速转化循环在细胞内含量并不多，但可迅速转化循环利用，如图所示。利用，如图所示。(2)转化式：转化式：ADPP
7、i能量能量 ATP上述反应中能量上述反应中能量1与能量与能量2来源、去路分析如下：来源、去路分析如下： 特别提醒特别提醒ATP在细胞内的含量很少，但在细胞内的含量很少，但ATP与与ADP在细胞内的相互转化十分迅速，所以细胞内在细胞内的相互转化十分迅速，所以细胞内ATP的含的含量总处于动态平衡之中。细胞内量总处于动态平衡之中。细胞内ATP和和ADP相互转化的能相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。量供应机制，是生物界的共性。 自读教材自读教材夯基础夯基础 1.酶的化学本质及来源酶的化学本质及来源 判断正误判断正误 (1)人体内酶可来源于食物，也可来源于活细胞。人体内酶可来源于食物，也可来源于活
8、细胞。 ( ) (2)酶是构成细胞结构的重要物质，它还具有重要的调节酶是构成细胞结构的重要物质，它还具有重要的调节功能。功能。 ( ) (3)酶与双缩脲试剂均可呈现紫色反应。酶与双缩脲试剂均可呈现紫色反应。 ( ) 2酶的特性酶的特性 连线连线 3影响酶促反应速率的因素影响酶促反应速率的因素 填空填空 (1)pH：在：在 pH下，酶的活性最高，下，酶的活性最高，pH偏高或偏低偏高或偏低酶的活性都会明显酶的活性都会明显 (pH过高或过低，酶活性丧失过高或过低，酶活性丧失)。 (2)温度：在温度：在 温度下酶的活性最高，温度偏高或偏温度下酶的活性最高，温度偏高或偏低酶的活性都会明显低酶的活性都会明
9、显 。(温度过低，酶活性温度过低，酶活性 ；温；温度过高，酶活性度过高，酶活性 )。 (3)酶促反应还受酶促反应还受酶酶及及 浓度的影响。浓度的影响。最适最适降低降低最适最适降低降低降低降低丧失丧失底物底物 1若让你选择一种检测试剂验证酶的化学本质，你会选若让你选择一种检测试剂验证酶的化学本质，你会选择哪种试剂？应如何界定检测结果及结论？择哪种试剂？应如何界定检测结果及结论？ 提示：酶一般是蛋白质，欲验证酶的化学本质可选择双缩提示：酶一般是蛋白质，欲验证酶的化学本质可选择双缩脲试剂予以检测，若酶液与双缩脲试剂呈现紫色反应，则可证脲试剂予以检测，若酶液与双缩脲试剂呈现紫色反应，则可证明酶的化学本
10、质为蛋白质。明酶的化学本质为蛋白质。 2在制备可溶性淀粉溶液时，要使用完全冷却的淀粉溶在制备可溶性淀粉溶液时，要使用完全冷却的淀粉溶液，而不能用刚煮沸的淀粉溶液，原因是什么？液，而不能用刚煮沸的淀粉溶液，原因是什么？ 提示：若用刚煮沸的可溶性淀粉溶液进行实验，会破坏淀提示：若用刚煮沸的可溶性淀粉溶液进行实验，会破坏淀粉酶的活性。粉酶的活性。 3根据根据pH对酶活性的影响，探讨胃蛋白酶进入小肠对酶活性的影响，探讨胃蛋白酶进入小肠后还能发挥作用吗？为什么？后还能发挥作用吗？为什么？ 提示：不能。胃蛋白酶的最适提示：不能。胃蛋白酶的最适pH大约是大约是2.0，人体小，人体小肠内的肠内的pH约为约为7
11、.8，胃蛋白酶进入小肠后，失去活性，不，胃蛋白酶进入小肠后，失去活性，不能发挥作用。能发挥作用。 跟随名师跟随名师解疑难解疑难 1酶的本质及生理功能酶的本质及生理功能化学本质化学本质绝大多数是蛋白质绝大多数是蛋白质少数是少数是RNA合成原料合成原料氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸合成场所合成场所核糖体核糖体细胞核细胞核(真核生物真核生物)来源来源一般来说，活细胞都能产生酶一般来说，活细胞都能产生酶生理功能生理功能具有生物催化作用具有生物催化作用作用原理作用原理降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能 2与酶相关的曲线模型解读与酶相关的曲线模型解读 (1)表示酶高效性的曲线：表示酶高效性的曲线：
12、 催化剂可加快化学反应速率，催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。更高。 酶只能缩短达到化学平衡所需时间，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。不改变化学反应的平衡点。 酶只能催化已存在的化学反应。酶只能催化已存在的化学反应。(2)表示酶特异性的图解：表示酶特异性的图解：结构图解：结构图解：a图中图中A表示酶，表示酶，B表示被催化的底物。表示被催化的底物。b酶和被催化的底物分子都有特定的结构。酶和被催化的底物分子都有特定的结构。 曲线图解：曲线图解： a在在A反应物中加入酶反应物中加入酶A，反应速，反应速率较未加酶时明显加
13、快，说明酶率较未加酶时明显加快，说明酶A催化催化底物底物A参加反应。参加反应。 b在在A反应物中加入酶反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，反应速率和未加酶时相同，说明酶说明酶B不催化底物不催化底物A参加反应。参加反应。(3)影响酶活性的曲线：影响酶活性的曲线： 在一定温度在一定温度(或或pH)范围内，随温度范围内，随温度(或或pH)的升高，的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用逐渐减弱。酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用逐渐减弱。 过酸、过碱、高温都会使酶破坏，而低温只是抑制过酸、过碱、高温都会使酶破坏，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。酶的
14、活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。 反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。(4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响：底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响： 在其他条件适宜、酶数量一定的条件下，酶促反在其他条件适宜、酶数量一定的条件下，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。后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。 在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。速率与
15、酶浓度成正比。 特别提醒特别提醒 (1)酶的高效性是相对于无机催化剂而言的，而且必须满酶的高效性是相对于无机催化剂而言的，而且必须满足酶发挥催化作用的足酶发挥催化作用的“温和条件温和条件”时，酶才具有高效性。时，酶才具有高效性。 (2)在活细胞中，酶既不作为细胞的结构成分，也不具有在活细胞中，酶既不作为细胞的结构成分，也不具有其他功能，酶唯一的作用是降低反应分子的活化能。其他功能，酶唯一的作用是降低反应分子的活化能。 例例1 下图表示下图表示ATP水解生成水解生成 ADP的过程。请据图回的过程。请据图回答下面的问题：答下面的问题： (1)图中图中A表示表示_，P代表代表_，ATP脱去两个脱去两
16、个磷酸基团后，可变为磷酸基团后，可变为_的基本结构单位中的一种。的基本结构单位中的一种。 (2)图中图中_，其中蕴藏着，其中蕴藏着_。 (3)图中图中为为_的过程，其作用是的过程，其作用是_。 (4)图中图中过程中未标出的另一种反应物是过程中未标出的另一种反应物是_，催，催化化过程的酶与催化过程的酶与催化ATP再生时的酶再生时的酶_同一种酶，后同一种酶，后者在高等植物细胞中主要分布在者在高等植物细胞中主要分布在_中。中。思路点拨思路点拨 精讲精析精讲精析图中图中表示高能磷酸键，表示高能磷酸键，表示高能磷酸表示高能磷酸键水解释放能量的过程，整个图表示键水解释放能量的过程，整个图表示ATP水解为水
17、解为ADP的过程。的过程。 答案答案(1)腺嘌呤核苷磷酸基团腺嘌呤核苷磷酸基团RNA(2)高能磷高能磷酸键大量的化学能酸键大量的化学能(3)高能磷酸键水解释放能量为各高能磷酸键水解释放能量为各项生命活动提供能量项生命活动提供能量(4)水不是叶绿体类囊体膜、细水不是叶绿体类囊体膜、细胞质基质和线粒体胞质基质和线粒体ATP的合成的合成ATP的水解的水解反应式反应式ADPPi能量能量 ATPATP ADPPi能量能量所需酶所需酶ATP合成酶合成酶ATP水解酶水解酶能量能量来源来源光能光能(光合作用光合作用)，化学能，化学能(细细胞呼吸胞呼吸)储存在高能磷酸键储存在高能磷酸键中的能量中的能量能量能量去
18、路去路储存于形成的高能磷酸键中储存于形成的高能磷酸键中 用于各项生命活动用于各项生命活动反应反应场所场所细胞质基质、线粒体、叶绿细胞质基质、线粒体、叶绿体体生物体的需能部位生物体的需能部位 例例2下列有关酶的正确叙述是下列有关酶的正确叙述是 () 是有分泌功能的细胞产生的是有分泌功能的细胞产生的有的从食物中获得，有的从食物中获得，有的是体内转化而来有的是体内转化而来凡是活细胞都能产生酶凡是活细胞都能产生酶绝大多数酶是蛋白质绝大多数酶是蛋白质有的酶是蛋白质，有的是固醇有的酶是蛋白质，有的是固醇酶在代谢中有多种功能酶在代谢中有多种功能在新陈代谢和生殖发育中起在新陈代谢和生殖发育中起调控作用调控作用
19、酶只是起催化作用酶只是起催化作用酶只在细胞内发挥作酶只在细胞内发挥作用用 AB C D思路点拨思路点拨 精讲精析精讲精析酶是活细胞产生的具有催化功能的有机酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物，即酶大多数是蛋白质类物质，少数为物，即酶大多数是蛋白质类物质，少数为RNA，它只有催，它只有催化功能，在个体发育中起调控作用的是激素。化功能，在个体发育中起调控作用的是激素。 答案答案C正确说法正确说法错误说法错误说法产生产生场所场所凡是活细胞都能产生凡是活细胞都能产生(不不考虑成熟红细胞考虑成熟红细胞)具有分泌功能的细具有分泌功能的细胞才能产生胞才能产生化学化学本质本质有机物有机物(多数是蛋白质，多数是
20、蛋白质，少数为少数为RNA)蛋白质蛋白质作用作用场所场所既可在细胞内，也可在细既可在细胞内，也可在细胞外、体外发挥作用胞外、体外发挥作用只在细胞内起催化只在细胞内起催化作用作用正确说法正确说法错误说法错误说法温度温度影响影响低温影响酶的活性，不破低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，高温使酶变坏酶的结构，高温使酶变性失活性失活低温引起酶的变性低温引起酶的变性失活失活作用作用酶只起催化作用酶只起催化作用酶具有调节、催化酶具有调节、催化等多种功能等多种功能来源来源生物体内合成生物体内合成有的来源于食物有的来源于食物 例例3下图表示某反应物剩余量随下图表示某反应物剩余量随pH及温度的变化及温度的变化情况
21、，正确的叙述是情况，正确的叙述是 ()A该酶的最适温度是该酶的最适温度是37B随着随着pH的升高，酶的活性先降低后增大的升高，酶的活性先降低后增大C随着温度的升高，酶的最适随着温度的升高，酶的最适pH不变不变D随着温度的升高，酶的活性逐渐降低随着温度的升高，酶的活性逐渐降低思路点拨思路点拨 精讲精析精讲精析该图表示反应物剩余量随该图表示反应物剩余量随pH及温度的变化及温度的变化情况，所以剩余量越少，代表反应越快，该酶的最适温度为情况，所以剩余量越少，代表反应越快，该酶的最适温度为35。随着。随着pH的升高，酶的活性先升高后降低；随着温度的升高，酶的活性先升高后降低；随着温度的升高，酶的活性也是
22、先升高后降低。从图中可以看出随温的升高，酶的活性也是先升高后降低。从图中可以看出随温度的升高，酶的最适度的升高，酶的最适pH是是8，保持不变。，保持不变。 答案答案C (1)反应物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶反应物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶的特异性，检测反应物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，的特异性，检测反应物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。 (2)探究温度对酶活性的影响时，不能选择过氧化氢的探究温度对酶活性的影响时，不能选择过氧化氢的酶促反应，用于鉴定的试剂也不能用斐林试剂，因为
23、过氧酶促反应，用于鉴定的试剂也不能用斐林试剂，因为过氧化氢受热易分解，而斐林试剂鉴定需要加热，加热会改变化氢受热易分解，而斐林试剂鉴定需要加热，加热会改变溶液的温度，两者均会对实验结果产生干扰。溶液的温度，两者均会对实验结果产生干扰。1探究生命活动的能源物质。探究生命活动的能源物质。2验证酶的化学本质及作用特性。验证酶的化学本质及作用特性。3探究影响酶活性的因素。探究影响酶活性的因素。典例剖析典例剖析 某同学欲探究某同学欲探究pH对酶活性的影响，现提供如下材料对酶活性的影响，现提供如下材料用具：质量分数为用具：质量分数为3%的过氧化氢溶液、新鲜的质量分数的过氧化氢溶液、新鲜的质量分数为为20%
24、的肝脏研磨液、质量分数为的肝脏研磨液、质量分数为5%的盐酸、质量分数的盐酸、质量分数为为5%的氢氧化钠溶液、蒸馏水、试管、滴管、的氢氧化钠溶液、蒸馏水、试管、滴管、pH试纸。试纸。 实验步骤如下：实验步骤如下： 步骤步骤实验操作内容实验操作内容试管甲试管甲 试管乙试管乙 试管丙试管丙注入注入_a_过氧化氢酶溶液过氧化氢酶溶液2滴滴2滴滴2滴滴注入注入_a_3%的过氧化氢溶的过氧化氢溶液液2 mL2 mL2 mL注入不同注入不同pH的溶液的溶液1 mL蒸馏水蒸馏水_b_c_观察现象观察现象_ (1)根据实验所要遵循的原则在根据实验所要遵循的原则在a处填上相应的词语处填上相应的词语_。 (2)请在
25、请在b、c处填入相应的内容处填入相应的内容_、_。 (3)实验步骤中存在不足之处，请予以指出并说明原因实验步骤中存在不足之处，请予以指出并说明原因_。 (4)预测实验现象，得出结论：预测实验现象，得出结论： 若若_； 若若_； 若若_。 解析解析实验一般要遵循对照原则、等量原则、单一实验一般要遵循对照原则、等量原则、单一变量原则等。盐酸和氢氧化钠溶液的顺序可以颠倒，实验变量原则等。盐酸和氢氧化钠溶液的顺序可以颠倒，实验现象与结果应与此相对应。现象与结果应与此相对应。 答案答案(1)等量等量(2)1 mL 5%的盐酸的盐酸1 mL 5%的氢的氢氧化钠溶液氧化钠溶液(3)步骤步骤和步骤和步骤颠倒。
26、颠倒后过氧化氢将颠倒。颠倒后过氧化氢将在相同的在相同的pH下被分解一部分，失去了对单一变量的严格下被分解一部分，失去了对单一变量的严格控制控制(4)乙甲丙，说明过氧化氢酶在酸性条件下活乙甲丙，说明过氧化氢酶在酸性条件下活性较强性较强丙甲乙，说明过氧化氢酶在碱性条件下活丙甲乙，说明过氧化氢酶在碱性条件下活性较强性较强乙甲丙，说明过氧化氢酶在中性条件下活乙甲丙，说明过氧化氢酶在中性条件下活性较强性较强归纳拓展归纳拓展酶的本质、作用及特性的实验探究酶的本质、作用及特性的实验探究(1)酶是蛋白质的实验探究：酶是蛋白质的实验探究：(2)酶的催化作用实验探究：酶的催化作用实验探究： (3)酶的特异性探究：
27、此实验中的自变量可以是不同反酶的特异性探究：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。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：换反应物不换酶。设计思路一：换反应物不换酶。设计思路二：换酶不换反应物。设计思路二：换酶不换反应物。(4)酶的高效性实验探究：酶的高效性实验探究： 实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是反应实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是反应物分解速率。物分解速率。 (5)酶的适宜条件的探究：实验的自变量酶的适宜条件的探究：实验的自变量(即单一变量即单一变量)为温度或为温度或pH，因变量是反应物分解的速率或存在量。在探，因变量是反应物分解的速率或存在量。在探究酶活性的最适温度时，需要把两者先分别放在各自所需究酶活性的最适温度时，需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间；在探究酶活性的最适温度下保温一段时间；在探究酶活性的最适pH时，需先将时，需先将酶置于相同环境条件下，然后再加入反应物。酶置于相同环境条件下，然后再加入反应物。
