生物高考一轮复习酶和ATP

第8讲酶和ATP叶绿体：CO2+H2O（CH2O)+O2光能

酶线粒体:

C6H12O6+6H2O+O26CO2+12H2O+能量氧气酶核糖体：

氨基酸

蛋白质酶缩合脱水细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着许多化学变化的统称。CCOOHHNR1R2OHHCNH2COHH+→R1CNH2CHOCOOHCHNR2H这些化学反应发生的环境条件是什么？常温、常压的状态下、有适合的生物催化剂————酶酶概念活细胞产生的影响酶活性的因素催化作用有机物少数RNA核糖体蛋白质胞内酶核内胞外酶温和性高效性专一性抑制剂底物浓度酶浓度PH值温度一、酶的本质及生理功能化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料合成场所来源作用场所生理功能作用原理氨基酸核糖核苷酸核糖体细胞核（真核细胞）一般来说，活细胞都能产生酶细胞内、外或生物体外均可生物催化作用降低化学反应活化能酶使活化能降低能量反应过程没有酶催化有酶的催化

酶并未供给过氧化氢能量，而是降低了过氧化氢分解反应的活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更明显，因而催化效率更高。酶比无机催化剂相比显著降低化学反应活化能三、影响酶促反应的因素：温度、PH值、酶的浓度、底物浓度等。(一般来说影响蛋白质活性的因素都能影响酶的活性。)低温：抑制高温：失活过酸：失活过碱：失活(1)温度、pH过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，反应速率与酶浓度成正比。在一定范围内，随着底物浓度的增加，反应速率不断提高，但达到一定浓度后就不再提高。2.底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响注意：酶促反应速率快慢不等同于酶的活性高低，与底物和酶浓度也有关系。3.多因子对酶促反应的影响a.两个变量同时存在，要遵行单一变量的原则，逐一分析。b.甲图温度在改变，不影响最适PH;乙图PH在改变，不影响最适温度。在研究酶性质的过程中,科学家通过整理大量的实验数据,发现酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。由上述资料可看出酶具有什么特性？

高效性二、酶特性的实验探究资料1对照原则:设计对照实验,一般既要设置对照组又要设置实验组设计实验原则单一变量原则：在对照实验中,除了要观察的变量发生变化外,其他变量都应保持相同.1、常温下反应2、加热3、Fe3+做催化剂4、过氧化氢酶猪肝研磨液加入试管直接观察酒精灯加热滴加FeCl3溶液2H2O2

→2H2O+O2↑1、酶的高效性实验

比较过氧化氢在不同条件下的分解步骤试管编号说明1234一

H2O2浓度剂量二剂量结果气泡产生卫生香燃烧结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%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过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样反应条件自变量因变量无关变量变量对照组实验组对照实验比较过氧化氢在不同条件下的分解速率1．表示酶高效性的曲线(2)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。(3)酶只能催化自然条件下能发生的化学反应。❷❸实验探究：体现酶高效性的实验对照：体现酶具有催化作用的实验对照：❶❸❷❸❷❶加快化学反应速率加快化学反应速率酶同无机催化剂一样也具有催化作用化学反应速率更快，达到化学平衡所需时间更短高效性(1)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。❶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酶的催化效率是无机催化剂的107~1013

倍二.酶的特性：酶的高效性如:淀粉酶只能水解淀粉，多肽酶只能水解多肽2．表示酶专一性的曲线加入酶B时底物的反应速率与空白对照（无酶）条件下底物的反应速率相同，而加入酶A时底物的反应速率在一定浓度范围内随反应物浓度增大明显加快。实验探究：酶B实验组空白对照组说明了什么？酶B对该底物无催化作用空白对照组酶A实验组说明了什么？酶A对该底物有催化作用酶与对应底物的催化作用具有专一性举一反三：验证酶的专一性，你还有其他的设计思路吗？该底物只能由酶A来催化(钥匙与锁的关系)设计思路实验组：底物+相应酶液底物被分解方案一检测对照组：另一底物+相同酶液底物不被分解方案二对照组：相同底物+另一种酶液底物不被分解实验组：底物+相应酶液底物被分解检测检测检测淀粉酶的催化作用需要适宜的条件实验原理：淀粉酶斐林试剂砖红色沉淀碘液碘液麦芽糖和葡萄糖变蓝不变蓝温度对酶活性的影响摇匀混合，放置各自温度反应5min结论：淀粉酶在60℃中活性最强1号2号3号4号5号6号3%可溶性淀粉2ml2ml2ml2%淀粉酶1ml1ml1ml温度冰水60℃水浴沸水浴冰水60℃水浴沸水浴放置2分钟混匀4号倒入1号；5号倒入2号；6号倒入3号碘液在各混合试管中滴加碘液1滴颜色变蓝变蓝不变蓝自变量因变量PH对酶活性的影响

1

2

3肝脏研磨液

1ml

1ml

1ml

pH3％过氧化氢溶液

结果结论蒸馏水1mL5％NaOH1mL5％HCL1mL2ml2ml2ml摇匀混合，放置在室温下反应5min有较多气泡不明显不明显过氧化氢酶在中性条件中活性最强自变量因变量分子组成生成途径ATP-ADP循环腺苷腺嘌呤核糖核苷酸ADPATPRNAATP与RNA的关系腺嘌呤核糖磷酸基团磷酸基团磷酸基团一.ATP的结构A–P～P～PA：腺苷P：磷酸基团～：高能磷酸键2.简式：=腺嘌呤+核糖（3个）（2个）—：普通磷酸键（1个）1.中文名称：三磷酸腺苷3.是一种高能磷酸化合物30.54KJ/molA-P~P~P水解酶

A-P~P+Pi+ADP能量ATP不稳定,易断裂,也易形成为各项生命活动提供能量ATP的水解过程用于主动运输（渗透能）ATP用于各种运动，如肌细胞收缩（机械能）用于生物放电（电能）葡萄糖+果糖→蔗糖酶用于细胞内各种吸能反应（化学能）用于生物发光（光能）

用于大脑思考（电能）ATP合成时所需能量的主要来源动物、人、等绿色植物能量呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+Pi+ATP

合成酶糖类、脂肪等有机物氧化分解ATP的形成及与光合作用、细胞呼吸的关系1．ATP的形成途径2．与ATP的来源、去路有关的生理过程及发生场所ATP的来源ATP的去向光合作用细胞呼吸光反应，叶绿体类囊体薄膜C3的还原，叶绿体基质有氧呼吸三个阶段，无氧呼吸第一阶段，细胞质基质和线粒体(基质和内膜）用于耗能反应(细胞膜\细胞质\细胞核等)二ATP和ADP的相互转化物质可逆，能量不可逆

ATP的分解

ATP的合成反应式ATP

酶

ADP+Pi+能量

ADP+Pi+能量

酶

ATP

所需酶能量来源能量去向水解酶合成酶高能磷酸键有机物（细胞呼吸）光能（光合作用）用于各项生命活动储存于高能磷酸键中反应场所细胞所需部位细胞质基质、线粒体、叶绿体ATPADP+Pi+能量合成酶水解酶ATP与ADP的相互转化讨论：生物体内的能源及能源物质