资源描述
五)细胞的能量供应和利用
一、 酶——降低反应活化能
◎ 新陈细胞代谢：活细胞内全部有序化学反应的总称。
◎ 活化能：分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
1． 发现 ①巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。
②巴斯德（法、微生物学家）：发酵与活细胞有关；发酵是整个细胞。
③利比希（德、化学家）：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。
④比希纳（德、化学家）：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。
⑤萨姆纳（美、科学家）：从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。
⑥许多酶是蛋白质。
⑦切赫与奥特曼（美、科学家）：少数RNA具有生物催化功能。
2．定义 ：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。
注： ①由活细胞产生（与核糖体有关）
②催化性质：A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能，提高化学反应速度。 B.反应前后酶的性质和数量没有变化。
③成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
3．特性① 高效性：催化效率很高，使反应速度很快 ② 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
③ 需要合适的条件（温度和pH值） → 温和性 → 易变性→特异性 。
酶的催化作用需要适宜的温度、pH值等，过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低温也会影响酶的活性，但不破坏酶的分子结构。
图例
V
酶浓度
V
底物浓度S
V
温度
解析
在底物足够，其他因素固定的条件下，酶促反应的速度与酶浓度成正比。
在S在一定范围内，V随S增加而加快，近乎成正比；当S很大且达到一定限度时，V也达到一个最大值，此时即使再增加S，反应几乎不再改变。
在一定温度范围内V随T的升高而加快在一定条件下，每一种酶在某一温度时活力最大，称最适温度；当温度升高到一定限度时，V反而随温度的升高而降低。
二、ATP（三磷酸腺苷）
◎ ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是生物体进行各项生命活动的直接能源，它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。
1．结构简式 A — P ～ P ～ P
腺苷 普通化学键 高能磷酸键 磷酸基团
（13.8KJ/mol） （30.54 KJ/mol）
合成酶
水解酶
2．ATP与ADP的转化
◎ ATP ADP + Pi + 能量
水解酶
动态平衡
合成酶
ATP
放能
呼吸作用 每一个细胞的生命活动
（线粒体 、 吸能 ADP
细胞质） Pi
Pi
糖类—主要能源物质 热能——散失
太阳光能 脂肪—主要储能物质 氧化分解
蛋白质—能源物质之一 化学能——ATP
酶与ATP
1.（新课标卷）2.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
2.（天津卷）1.下列有关酶的叙述正确的是
A. 酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸
B. 酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率
C. 在动物细胞培养中，胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞
D. DNA连接酶可连接DNA双链的氢键，使双链延伸
3.（海南卷）14.关于酶的叙述，正确的是
A.酶提供了反应过程所必需的活化能
B.酶活性的变化与酶所处的环境的改变无关
C.酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失
D.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸
4.（上海卷）37．环境污染物多聚苯难以降解，研究发现联苯降解菌内的联苯水解酶是催化多聚联苯降解的关键酶。
(1)依据表中结果，金属离子＿＿＿＿＿＿对该酶的活性有一定的促进作用。金属离子对酶的活性有促进或抑制作用，可能的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2)下图实线表示联苯水解酶催化的反应速率与酶浓度的关系，虚线表示在其他条件不变的情况下，底物浓度增加一倍，反应速度与酶浓度的关系，能正确表示两者关系的是＿＿＿。
5.（海南卷）5.某一不可逆化学反应（）在无酶和有酶催化时均可以进行，当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
6.（全国卷）31．（10分）同学从温度为55～65"C的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题：
（1）测定脂肪酶活性时，应选择_________作为该酶作用的物质，反应液中应加入_____________溶液以维持其酸碱度稳定。
（2）要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为________________。
（3）根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。(注意不是步骤)
第五章 酶与ATP
1、 B； 2、C； 3、C；
4、(1) Mn2+ (2)金属离子与酶结合可以改变酶的空间结构；A； 5、D;
6、（1）脂肪；缓冲（2）蛋白质（3）在一定温度范围内（包括55～65"C）设置温度，分别测量酶活性，若所测数据出现内峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化化用的最适温度。否则。扩大温度范围。继续实验，直到出现峰值。
一、单项选择题（每小题只有一个正确答案）
1．酶具有极强的催化功能，其原因是 （ ）
A. 酶提供使反应开始所必需的活化能
B.增加了反应物之间的接触面积
C.提高了反应物分子的活化能
D. 降低了化学反应的活化能
2．20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶，是由20%的蛋白质和80%的RNA组成，如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2+的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明（ ）
A．RNA具有生物催化作用
B．酶是由RNA和蛋白质组成的
C．酶的化学本质是蛋白质
D．绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA
3．如果酶的数量一定，下列哪个图示最确切地反映了反应速率与底物浓度的数量关系（ ）
4．食团由口腔进入胃后，唾液淀粉酶不再起催化作用，其主要原因是 （ ）
A．食团进入胃时，淀粉已全部分解成麦芽糖
B．胃内温度与口腔温度不同
C．胃液的pH导致唾液淀粉酶失去活性
D．唾液淀粉酶只在口腔中起作用
5．将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合装入一容器中，调整pH值至2.0，保存于37℃的水浴锅内。过一段时间后容器内剩余的物质是 （ ）
A．淀粉、胃蛋白酶、多肽、水
B．唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水
C．唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水
D．唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水
6．甲、乙、丙三支分别装有2ml可溶性淀粉溶液的试管中，依次分别加入1ml淀粉酶制剂、麦芽糖酶制剂和新鲜唾液，摇匀后将试管放在适宜温度下，过一段时间后，在三支试管中各加入一滴碘液，摇匀后，试管中溶液变为蓝色的是 （ ）
A．甲试管 B．乙试管 C．丙试管 D．甲和丙试管
7．生物体进行生命活动所需的直接能源，主要能源和主要储能物质依次是 （ ）
A．太阳能、糖类、ATP B.ATP、糖类、脂肪
C．ATP、脂肪、太阳能 D.ATP、糖类、太阳能
8. ATP 之所以作为能量的直接来源，是因为（ ）
A .ATP 在细胞内数量很多
B .ATP 中的高能磷酸键储存的能量多且很不稳定
C. ATP 中的高能磷酸键很稳定
D .ATP 是生物体内唯一可以储存能量的化合物
9．关于ATP与ADP相互转化的叙述正确的是： （ ）
A.物质和能量的变化是可逆的
B.物质和能量的变化均不可逆
C.物质变化可逆，能量变化不可逆
D.物质变化不可逆，能量变化可逆
10．ATP合成酶的合成是在 （ ）
A．线粒体中 B．核糖体中 C．高尔基体中 D．内质网中
11．关于人体细胞中ATP的的正确描述是 （ ）
A．它含有三个高能磷酸键
B．ATP在人体细胞中普遍存在，含量很高
C．ATP虽然在人体细胞中普遍存在，但含量不多
D．ATP与ADP的转化很慢
12．问题探究的一般步骤是： （ ）
A．提出问题,设计实验,作出假设,进行实验,分析结果得出结论,表达和交流,进一步探究
B．作出假设,提出问题,设计实验,进行实验,分析结果得出结论,进一步探究，表达和交流
C．提出问题,作出假设,设计实验,进行实验,表达和交流,进一步探究分析结果,得出结论
D．提出问题,作出假设,设计实验,进行实验,分析结果得出结论,表达和交流,进一步探究
二．双项选择题（每小题有两个正确答案）
1.以下对酶的不正确表述是 （ ）
A．酶的基本组成单位是多肽链 B．酶是在活细胞中合成的
C．酶的活性随温度升高而不断升高 D．一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应
2.下列存在于人体细胞并且能为人体生命活动提供能量的物质是 （ ）
A．葡萄糖 B．淀粉 C．磷脂 D．糖元
3.下列生理过程中，需要消耗ATP的是（ ）
A．核糖体上合成血红蛋白 B．氧气进入小肠上皮细胞
C．红细胞吸收葡萄糖 D．植物的根吸收钾离子
二、非选择题
1．猪笼草是一种食虫植物，它以瓶带盖的叶捕捉昆虫，并以其分泌物消化虫体。为检测此分泌物的性质，做了如下实验：取6支大小一样的洁净试管，加入经过不同温度处理的检测液后，再分别加入瘦肉块和马铃薯块，两小时后观察现象，记录如下表。请据表回答问题：
（1）此分泌物中有___________，没有___________。
（2）试管1和试管4在此实验中的作用是___________。
（3）试管3不同于试管2的处理之后，根据观察到的现象说明分泌物的活性受_____的影响。
编号
加入物
条件
现象
1
2mL水＋1cm3瘦肉块
室温
无明显变化
2
2mL新鲜分泌物＋1cm3瘦肉块
室温
瘦肉块明显变化
3
2mL新鲜分泌物＋1cm3瘦肉块
煮沸后冷却到室温
无明显变化
4
2mL水＋1cm3马铃薯块
室温
无明显变化
5
2mL新鲜分泌物＋1cm3马铃薯块
室温
无明显变化
6
2mL新鲜分泌物＋1cm3马铃薯块
煮沸后冷却到室温
无明显变化
2．ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，下图是ATP的分子结构，请据图回答：
（1）ATP的中文名称是_________________，化学结构简式为__________________。
（2）图中虚线部分的名称是__________________。
（3）写出ATP与ADP相互转变的反应式：____________________________________，该反应进行的场所是____________。
（4）在生物体内，ATP水解释放的能量的去向是__________________________。
1-12 DABCA BBBCB CD
非选择题
酶
1.（1）蛋白酶 淀粉酶 （2）对照 （3）温度
2.（1）三磷酸腺苷 A－P～P～P （2）腺苷（3）ATP ADP＋Pi(或磷酸)＋能量 细胞内 （4）直接用于各项生命活动
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