一轮复习人教版酶与ATP学案

第7讲酶与ATP

［素养目标］

1.通过比较不同条件下过氧化氢的分解实验，认识酶的作用。（科学思维、生命观念）

2.结合影响酶活性的相关实验和曲线图，理解温度、pH等对酶活性的影响规律。（科学探

究）

3.结合ATP的结构特点及功能，理解ATP在细胞代谢中的重要作用。（生命观念、科学思

维）

考点1酶的本质、作用和特性

授课提示：对应学生用书第67页

■必备知识梳理

1.酶的本质和作用

（1）酶的本质及作用

本质

绝大多数是蛋白质,少数是RNA

合成原料氨基酸或核糖核甘酸

合成场所核糖体或细胞核等

作用场所,细胞内外或生物体外均可

料一一般情况下，活细胞都能产生醐

冲些一具有生物催化作用

［巧记］巧记酶的“二、一、一、一”

蛋白质或RNA活细胞催化作用降低活化能

（2）酶的作用机理分析（如图）

d

0反应过程

2.酶的特性

3.关于酶本质的探索

「19世纪：认为酿酒是让糖类通过发酵变成酒精和CO?,

这是一个纯化学过程，与生命活动无关

1

对

发

酵

过争论李比希：酵母菌

3巴斯德：发

程

的-----＞细胞死亡后释放

--1857年：酵需活酵母

研

究出某些物质引起

菌细胞参与发酵।

毕希纳：从细胞中获得了含有酶的提取液，

并将酵母菌细胞中引起发酵的物质称作酿酶

-----------------科学家推测酶是蛋白质

萨姆纳：获得胭酶，证明腺酶是蛋白质

其他科学家：获得胃蛋白质、胰蛋白酸等

许多酶的结晶，并证明这些

能都是蛋白质

(补充完善)20世纪80年代：切赫和奥尔特曼发现少

数RNA也具有生物催

化功能一

4.酶的活性及影响因素

(1)酶活性

①概念：一定条件下酶催化特定化学反应的能力。

②主要影响因素：温度、PH等。

⑵温度和pH对酶活性的影响

条件

温度PH

最高最适最适

失活过高过高或过低

对应曲线

［提醒］混淆“酶促反应速率”与“酶活性”

(1)温度、pH都能影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响酶促反应速率。

(2)底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率的，并不影响酶

活性。

5.比较过氧化氢在不同条件下的分解

(1)实验原理

过氧化氢酶，

2H2。2—>2H2Q+O2

(2)实验设计与现象分析

过

氧自然状态.几乎不分解,起对照作用

化

氢

b90(€高温缓慢出现少量气泡,表明加热能促进过

在

不"氧化氢分解，提高反应速率

同"加FeCL,溶液,产生较多气泡点燃的卫生香复燃不明显

条

件d.加肝脏研磨液

下产生大量气泡，点燃的卫生香复燃明显

的内含过氧化氢醐

分同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用

解结论

.更显著，催化效率更高

(3)实验结论

①ab对照，说明加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率。

②ad对照，说明酶具有催化作用,同无机催化剂一样可加快化学反应速率。

③cd对照，说明酶具有高效性,同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。

(4)实验成功的3个关键点

①若肝脏不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物会在腐生细菌的作用下分解，使组织中酶

分子的数量减少且活性降低，故宜用新鲜肝脏。

②实验中使用肝脏的研磨液，可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积,

从而加速过氧化氢的分解。

③滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管，因为酶的催化具有高效性，少量酶混

入FeCb溶液后就会影响实验结果的准确性，使人作出错误的判断。

n易错易混诊断

1.(必修1P78黑体)酶提供了反应过程中所必需的活化能。(X)

2.(必修1P79“思考・讨论”)萨姆纳从刀豆种子中提取到了服酶，并证明JR酶是蛋白质。(J)

3.(必修1P81黑体)酶都是活细胞产生的，具有催化和调节生命活动的作用。(X)

4.(必修1P84正文)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。(X)

5.(必修1P84正文)细胞中的各类化学反应之所以能有序进行，还与酶在细胞中的分布有

关。(J)

n教材深挖拓展

1.必修1P76“问题探讨”改编：1773年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验：

将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后,他把小笼子取出来，

发现笼内的肉块消失了，该实验的推论是什么？

提示：胃内的化学物质将肉块分解了。

2.教材必修1P85“科学・技术・社会”拓展：

(1)溶菌酶为什么具有抗菌消炎作用？细菌性溶菌酶能否防御真菌感染？

提示：溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，起到抗菌消炎的作用。由于真菌和细菌细胞壁的成分

不同和酶具有专一性等原因，细菌性溶菌酶不能防御真菌感染。

(2)利用加酶洗衣粉洗涤衣服时：

①丝绸和毛皮类衣物不能用加酶洗衣粉来洗涤，因为

②加酶洗衣粉使用的水温一般在50℃以下，切记不能用沸水，否则o

提示：①加酶洗衣粉中含有蛋白酶，可以损坏丝绸和毛皮类衣物的蛋白质②酶会失去活性

・关键能力提升

1.酶专一性的理论模型［科学思维］

国

⑴图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示

不能被A催化的物质。

(2)酶和被催化的底物分子有特定的、相契合的结构。

2.与酶有关的曲线分析［科学思维］

(1)酶的高效性

,生成物浓度

加入海加入无机催化剂

平衡点一一匕/j一

未加催化剂

o时间

①由曲线可知：酶比无机催化剂的催化效率高。

②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的方向和平衡点。因此，酶不能改

变最终生成物的量。

(2)酶的专一性

反

应

酶

速

率

/酶B(未加酶)

।।।।-----►

1234

底物A的浓度

①在底物A中加入酶A,反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A能催化底物A的反应。

②在底物A中加入酶B,反应速率和未加酶时相同，说明酶B不能催化底物A的反应。

(3)酶的化学本质的探究

①将A、B两种酶分别用同一种蛋白酶处理，A酶活性不变，能抵抗该种蛋白酶的降解，则

其化学本质不是蛋白质，而是RNA；B酶活性降低，能被蛋白酶降解，则其化学本质为蛋

白质。

②B酶活性改变的原因是B酶在被降解的过程中分子结构发生改变。

(4)影响酶活性因素的相关曲线

①甲曲线分析：在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过最适

温度(pH),酶的催化作用逐渐减弱；过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制

酶的活性，酶分子的结构未被破坏，温度升高可恢复活性。

②乙曲线分析：纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反应速率越慢；图示pH

=7时，反应物剩余量最少，可能为最适pH；反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温

度。

(5)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线

酶酶

促促

反反

应应

速速

率率

浓度

底物

°

)

况下

的情

一定

酶量

甲(在

)

况下

的情

足量

底物

乙(在

加快,

增加而

浓度的

随底物

速率先

促反应

，酶

况下

的情

一定

酶量

宜、

件适

他条

在其

图：

①甲

快。

再加

率不

应速

促反

，酶

限制

量的

酶数

，受

浓度后

到一定

物达

当底

。

正比

度成

酶浓

率与

应速

促反

，酶

况下

的情

适宜

条件

其他

量、

物足

在底

图：

②乙

探究

境式

口情

模型］

中建构

学思维

考查科

为情境

响因素

应的影

酶促反

：以

意图

［探究

：

问题

下列

回答

图示

分析

图，

曲线

下列

根据

o

点表示

,e

不

表

点

H,b

度、p

别为温

坐标分

两图横

、乙

(1)甲

,原

性

活

酶

时，

变为b

；由c

性

活

酶

时，

为b

由a变

温度

图中，

(2)甲

。

是

因

原

变，

均不

活性

，酶