生物一轮复习酶与ATP.ppt

考考纲解解读 1.1.知知识上主要考上主要考查酶的本的本质、作用与特性曲、作用与特性曲线的分的分析和影响析和影响酶活性的因素的探究活性的因素的探究2.2.在命在命题思路上，思路上，酶的本的本质与作用通常直接考与作用通常直接考查，通通过曲曲线分析和生分析和生产生活生活应用用对酶活性及影响因活性及影响因素素进行考行考查。3.3.与与RNARNA比比较，分析，分析ATPATP的化学的化学组成；与光合作用、成；与光合作用、呼吸作用、物呼吸作用、物质跨膜方式、能源物跨膜方式、能源物质相相结合考合考查ATPATP在能量代在能量代谢中的作用。中的作用。1.18571857年年，法法国国微微生生物物学学家家巴巴斯斯德德提提出出：酿酿酒酒中中的的发发酵酵是是由由于于 的的存存在在，没没有有 的的参参与与，糖糖类类不不可可能能变变成成酒酒精。精。活酵母活酵母活酵母活酵母细细胞胞胞胞 活活活活细细胞胞胞胞 酵母酵母酵母酵母细细胞死亡并裂解胞死亡并裂解胞死亡并裂解胞死亡并裂解 德国化学家李比希德国化学家李比希坚坚持持认为认为：引起：引起发发酵的是酵的是 但但这这些物些物质质只有在只有在 后才能后才能发挥发挥作用。作用。的某些物的某些物的某些物的某些物质质酵母酵母酵母酵母细细胞中胞中胞中胞中 德德国国化化学学家家毕毕西西纳纳得得到到 ，加加入入葡葡萄萄糖糖后后变变成成酒，他将引起酒，他将引起发发酵的物酵的物质质称称为为 。酵母酵母酵母酵母细细胞提取液胞提取液胞提取液胞提取液 酿酶酿酶 1.关于关于酶本本质的探索的探索关于关于酶本本质的探索的探索2.美国科学家美国科学家萨萨姆姆纳纳用用 作溶作溶剂剂，得到，得到 的的结结晶，晶，这这种种结结晶溶于水后能晶溶于水后能够够催化催化 分解成分解成 ，然后他用多，然后他用多种方法种方法证证明明该该物物质质是是 。丙丙丙丙酮酮 脲酶脲酶尿素尿素尿素尿素 氨和二氧化碳氨和二氧化碳氨和二氧化碳氨和二氧化碳 蛋白蛋白蛋白蛋白质质 后后来来，科科学学家家又又相相继继获获得得 、等等许许多多酶酶的的结结晶，并晶，并证证明明这这些些酶酶都是都是 。胃蛋白胃蛋白胃蛋白胃蛋白酶酶胰蛋白胰蛋白胰蛋白胰蛋白酶酶蛋白蛋白蛋白蛋白质质RNA RNA RNA RNA 20 20世世纪纪8080年代年代,美国科学家切赫和奥特曼美国科学家切赫和奥特曼发现发现少数少数 也具有生物催化功能。也具有生物催化功能。1 1、酶是活活细胞胞产生的一类具有催化功能催化功能的有机有机物，物，大多数大多数为蛋白蛋白质,少数少数为RNARNA1.关于关于酶本本质的探索的探索关于关于酶本本质的探索的探索3.酶的本的本质、作用机理及、作用机理及实验验证2.酶的本的本质及功能及功能化学本质化学本质合成原料合成原料合成场所合成场所来源来源生理功能生理功能绝绝大多数是蛋白大多数是蛋白质质 少数是少数是RNARNA氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖体核糖体细细胞核胞核一般来一般来说说,活活细细胞都能胞都能产产生生酶酶生物催化作用生物催化作用【特别关注】什么什么样的的细胞能胞能产生生酶？酶只在只在细胞内起作用胞内起作用吗？酶只有催化作用只有催化作用吗？4.酶的本的本质、作用机理及、作用机理及实验验证3.酶的化学本的化学本质的的实验验证蛋白质蛋白质类酶类酶对照组对照组实验组实验组现象现象已知蛋白液已知蛋白液+双双缩脲试剂缩脲试剂 待待测酶测酶液液+双双缩脲试剂缩脲试剂是否出是否出现现紫色反紫色反应应出出现现紫色反紫色反应应RNA类类酶酶对照组对照组实验组实验组现象现象已知已知RNARNA溶液溶液+吡吡罗红罗红染液染液待待测酶测酶液液+吡吡罗红罗红染液染液是否呈是否呈现红现红色色呈呈现红现红色色【特别提醒】利用利用酶的的专一性也可探究出一性也可探究出酶的化学的化学本本质(某种某种酶用蛋白用蛋白酶或或RNA酶处理理)5.酶的本的本质、作用机理及、作用机理及实验验证例例1.下列有关下列有关酶的叙述，正确的是（的叙述，正确的是（）是是有有分分泌泌功功能能的的细胞胞产生生的的 有有的的从从食食物物中中获得得，有有的的从从体体内内转化化而而来来 凡凡是是活活细胞胞都都能能产生生酶 绝大大多多数数酶是是蛋蛋白白质 有有的的酶是是蛋蛋白白质，有有的的是是固固醇醇 酶在在代代谢中中有有多多种种功功能能 在在新新陈代代谢和和生生殖殖发育育中中起起调控控作作用用酶只只是是起起催催化化作作用用酶只在只在细胞内胞内发挥作用作用 A.B.C.D.C C 6.酶的本的本质、作用机理及、作用机理及实验验证例例2.当某种当某种RNA存在存在时，生物体内的某种化学反，生物体内的某种化学反应能正常能正常进行，当行，当这种种RNA被有关的被有关的酶水解后，水解后，此种化学反此种化学反应的速率便慢了下来。由此可以的速率便慢了下来。由此可以说明明（）A.RNA是核酸的一种是核酸的一种B.RNA也可起生物催化也可起生物催化剂的作用的作用C.RNA主要存在于主要存在于细胞胞质中中D.RNA是是该种生物的种生物的遗传物物质B B7.酶的本的本质、作用机理及、作用机理及实验验证2.酶的作用机理的作用机理8.酶的本的本质、作用机理及、作用机理及实验验证2.酶的作用机理的作用机理9.酶的本的本质、作用机理及、作用机理及实验验证2.酶的作用机理：的作用机理：显著降低活化能著降低活化能 酶能能够改改变化学反化学反应速率，但速率，但不影响反不影响反应的方向和最的方向和最终物物质的的浓度，本身不被消耗度，本身不被消耗 分子从常分子从常态转变为容易容易发生化生化学反学反应的活的活跃状状态所需要的能量所需要的能量成成为活化能活化能。10.下图示酶促反应，甲、乙、丙、丁中属于酶的是（）A、甲 B、乙 C、丙 D、丁 A11.酶的高效性的的高效性的验证实验分析分析12.实验：比：比较过氧化氧化氢在不同条件下的分解在不同条件下的分解实验原理：新原理：新鲜的肝的肝脏中含有中含有过氧化氧化氢，Fe3+Fe3+是一种无机催化是一种无机催化剂，都可以催化，都可以催化过氧氧化化氢分解成水和氧。分解成水和氧。13.酶的高效性的的高效性的验证实验分析分析1.实验设计及及现象分析象分析试管试管号号3%3%H H2 2O O2 2 控制变量控制变量点燃的卫点燃的卫生香检测生香检测实验处理实验处理H H2 2O O2 2分解速度分解速度(气泡多少气泡多少)1 12ML2ML2 22ML2ML9090水浴加热水浴加热3 32ML2ML滴加滴加3%3%氯化铁氯化铁2 2滴滴4 42ML2ML滴加滴加20%20%肝脏研肝脏研磨液磨液2 2滴滴很少很少较多多发亮亮很多很多复燃复燃无无14.酶的高效性的的高效性的验证实验分析分析试管号3%H2O2 控制变量点燃的卫生香检测实验处理H2O2分解速度(气泡多少)12ML22ML9090水浴加热32ML滴加3%氯化铁2滴42ML滴加20%肝脏研磨液2滴很少很少较多多发亮亮很多很多复燃复燃无无2.实验过程的程的变量及量及对照分析照分析自变量：90水浴加热、滴加3%氯化铁2滴、滴加20%肝脏研磨液2滴因变量：H2O2分解速度(气泡多少)卫生香的复燃程度无关变量：H2O2的量、实验室的温度、氯化铁的浓度、肝脏研磨液的新鲜程度对照组：1号试管实验组：2、3、4试管15.酶的高效性的的高效性的验证实验分析分析3.实验结论1.1.酶酶具有催化作用，和无机催化具有催化作用，和无机催化剂剂一一样样可加快反可加快反应应速率速率2.2.与无机催化与无机催化剂剂相比，相比，酶酶的催化效率更高，具有的催化效率更高，具有高效性高效性高效性高效性事事实上，上，酶的催化效率一般是无机催化的催化效率一般是无机催化剂的的 倍。倍。10107 7 1010131316.酶的高效性的的高效性的验证实验分析分析例例4.下下图表示表示过氧化氧化氢被分解的曲被分解的曲线，可，可说明明酶具有具有()专一性一性 高效性高效性 催化特性催化特性 在温和条件下在温和条件下进行行 A.B.C.D.B B17.AABBCDA1、图中哪个英文字母代表中哪个英文字母代表酶？判定依据是什么？判定依据是什么？2、如果、如果B代表蔗糖，代表蔗糖，C和和D各代表什么？各代表什么？3、如果、如果B代表脂肪，代表脂肪，C和和D各代表什么？各代表什么？酶的的专一性的一性的验证实验分析分析18.请用所用所给的的实验材料和用具，材料和用具，设计实验来来验证哺乳哺乳动物的蔗糖物的蔗糖酶和淀粉和淀粉酶的催化作的催化作用具有用具有专一性。一性。要求完成要求完成实验设计、补充充实验步步骤、预测实验结果、得出果、得出结论。实验材料与用具：适宜材料与用具：适宜浓度的蔗糖度的蔗糖酶、唾液淀粉唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉四种溶液，斐林、蔗糖、淀粉四种溶液，斐林试剂、试管、管、37恒温水浴恒温水浴锅，沸水浴，沸水浴锅。19.酶的特性的特性专一性一性如何通过实验验证酶的专一性？一种一种一种一种酶酶只能催化一种或一只能催化一种或一只能催化一种或一只能催化一种或一类类反反反反应应对照组对照组实验组实验组实实实实验验验验步步步步骤骤骤骤123实验现象实验现象实验现象实验现象实验结论实验结论实验结论实验结论1 1 1 1号号号号试试管加入管加入管加入管加入2mL2mL2mL2mL蔗糖溶液蔗糖溶液蔗糖溶液蔗糖溶液2 2 2 2号号号号试试管加入管加入管加入管加入2mL2mL2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液淀粉溶液淀粉溶液分分分分别别加入新加入新加入新加入新鲜鲜淀粉淀粉淀粉淀粉酶酶溶液溶液溶液溶液2mL2mL2mL2mL，振，振，振，振荡荡，放在，放在，放在，放在50505050左右的水浴中保温左右的水浴中保温左右的水浴中保温左右的水浴中保温5min5min5min5min分分分分别别加入加入加入加入1mL1mL1mL1mL斐林斐林斐林斐林试剂试剂，振，振，振，振荡荡，放在，放在，放在，放在60606060左右的左右的左右的左右的水浴中保温水浴中保温水浴中保温水浴中保温2min2min2min2min会出会出会出会出现砖红现砖红色沉淀色沉淀色沉淀色沉淀无无无无砖红砖红色沉淀色沉淀色沉淀色沉淀淀粉淀粉淀粉淀粉酶酶只能催化淀粉水解不能催化蔗糖水解，有只能催化淀粉水解不能催化蔗糖水解，有只能催化淀粉水解不能催化蔗糖水解，有只能催化淀粉水解不能催化蔗糖水解，有专专一性一性一性一性20.1.1.通通过以以上上实验总结生生物物实验设计应遵遵循循的的一一般般原原则.总结2.2.酶和一般催化和一般催化剂的比的比较.对对照原照原照原照原则则单单一一一一变变量原量原量原量原则则(自自自自变变量量量量,因因因因变变量量量量,无关无关无关无关变变量量量量,额额外外外外变变量量量量)共性共性酶的酶的特点特点用量少而催化效率高用量少而催化效率高反反应应前后其性前后其性质质和数量均不和数量均不发发生生变变化化可降低反可降低反应应的活化能的活化能高效性高效性高效性高效性专专一性一性一性一性在温和的条件下在温和的条件下在温和的条件下在温和的条件下发挥发挥作用作用作用作用21.影响影响酶活性的条件的探究分析活性的条件的探究分析1.温度温度对酶活性的影响活性的影响原理：原理：原理：原理：设计设计思路：思路：思路：思路：结结果分析及果分析及果分析及果分析及结论结论：淀粉淀粉淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖麦芽糖麦芽糖淀粉淀粉酶酶碘碘 液液碘碘 液液变蓝变蓝不不不不变蓝变蓝根据是否出根据是否出现蓝色色及及蓝色的深浅可判色的深浅可判断断酶的活性的活性温度温度温度温度3030404050506060707080809090操作操作操作操作现象现象现象现象达到相达到相应应的温度后，在一定量的淀粉溶液中加入的温度后，在一定量的淀粉溶液中加入适量适量酶酶，相，相应应温度下保温一段温度下保温一段时间时间后滴加碘液后滴加碘液蓝蓝色越深色越深色越深色越深说说明明明明酶酶的活性越低的活性越低的活性越低的活性越低动动物体内的物体内的酶酶最适温度在最适温度在35-4035-40度之度之间间，植物的是，植物的是40-5040-50度度，低温会降低低温会降低低温会降低低温会降低酶酶活性活性活性活性，高温可使高温可使高温可使高温可使酶酶完全失活完全失活完全失活完全失活。看溶液是否看溶液是否变蓝变蓝及其深浅及其深浅特特别关注：本关注：本实验可可选用斐林用斐林试剂吗？能先加能先加酶再保持各自温度再保持各自温度吗？22.在最适温度的两在最适温度的两侧，反，反应速率都比速率都比较较高的温度容易使高的温度容易使酶的的 遭到破坏而遭到破坏而失去失去 。低温不会使低温不会使酶失去活性，低温失去活性，低温时酶活活性降低，但若再性降低，但若再给予适宜的温度，予适宜的温度，酶活性又增活性又增强。每种每种酶都有自己的都有自己的低低活性活性最适温度最适温度空空间结构构23.影响影响酶活性的条件的探究分析活性的条件的探究分析2.PH对酶活性的影响活性的影响原理：原理：原理：原理：设计设计思路：思路：思路：思路：结结果分析及果分析及果分析及果分析及结论结论：PHPH3 34 45 56 67 78 89 9操作操作操作操作现象现象现象现象分分别别加入等量的加入等量的3%3%的的H H2 2O O2 2溶液溶液,用用盐盐酸或酸或NaOHNaOH溶溶液液调调整整PHPH后分后分别别滴加等量的新滴加等量的新鲜鲜肝肝脏脏研磨液研磨液.H H2 2O O2 2在在过过氧化氧化氢酶氢酶的催化下分解的催化下分解产产生氧气会形成生氧气会形成气泡，气泡，PHPH会影响会影响酶酶的活性，从而影响气体生成量。的活性，从而影响气体生成量。观观察气泡的多少或是用察气泡的多少或是用带带火星的木条火星的木条气泡越多或使木条燃气泡越多或使木条燃烧烧越旺越旺则酶则酶活性越高活性越高动动物物体体内内的的酶酶最最适适PHPH在在6.5-86.5-8之之间间(胃胃蛋蛋白白酶酶例例外外是是1.51.5，植物的在植物的在4.5-6.54.5-6.5之之间间，过过酸酸酸酸过过碱都会使碱都会使碱都会使碱都会使酶酶完全失活完全失活完全失活完全失活。特特别关注：不宜用淀粉关注：不宜用淀粉酶催化淀粉水解，催化淀粉水解，因因为淀粉在酸性条件下也会淀粉在酸性条件下也会发生水解反生水解反应24.过氧化氧化氢酶在最适合的在最适合的pH下，下，酶的活性的活性 最高最高空空间结构构在在过酸酸过碱的条件下，都会使碱的条件下，都会使酶的的 遭到破坏而失去遭到破坏而失去 。活性活性PH25.酶的名称酶的名称最适最适PHPH胃蛋白酶胃蛋白酶2 2唾液淀粉酶唾液淀粉酶 7 7胰蛋白酶胰蛋白酶8 8过酸酸过碱和高温碱和高温-酶被被杀死，死，低温低温-酶暂时失活失活26.影响影响酶活性的条件的探究分析活性的条件的探究分析例例.将将一一支支加加入入了了一一定定量量糨糊糊、唾唾液液的的试管管，浸浸入入37的的温温水水中中保保温温5分分钟后后取取出出，再再加加入入一一滴滴碘碘液液，糨糊糊不不变蓝根据根据这一一现象得出的象得出的结论是是()A.淀粉分解淀粉分解为麦芽糖麦芽糖 B.淀粉水解淀粉水解为葡萄糖葡萄糖 C.淀粉已淀粉已经不存在了不存在了 D.淀粉没有淀粉没有发生生变化化 C C 27.与与酶有关的曲有关的曲线解解读例例将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉、唾液淀粉酶和适和适量水混合装入一容器中，量水混合装入一容器中，调整整PH值至至2.0，保存于，保存于37的的水浴水浴锅内。内。过一段一段时间后，容器内剩余的物后，容器内剩余的物质是是A淀粉、胃蛋白淀粉、胃蛋白酶、多、多肽、水、水 B唾液淀粉唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白、麦芽糖、胃蛋白酶、多、多肽、水、水C唾液淀粉唾液淀粉酶、胃蛋白、胃蛋白酶、多、多肽、水、水 D唾液淀粉唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白、淀粉、胃蛋白酶、水、水A A28.2 2、将胃液的、将胃液的PHPH从从1010降到降到2 2的的过程中，胃液中胃程中，胃液中胃蛋白蛋白酶的活性的的活性的变化是（化是（）A A 一直上升一直上升 B B 没有没有变化化 C C 先升后降先升后降 D D 先降后升先降后升 B典型例典型例题29.影响影响酶促反促反应速率的因素：速率的因素：1 1、温度、温度3 3、酶的的浓度：度：反反应速率随速率随 酶浓度的升高而加快。度的升高而加快。4 4、底物、底物浓度：度：在一定在一定浓度度 范范围内，反内，反应速率随速率随浓 度的升高而加快，但达度的升高而加快，但达 到一定到一定浓度，反度，反应速率速率 不再不再变化化酶促促反反应速速率率酶的的浓度度酶促促反反应速速率率底物底物浓度度酶量一定量一定2 2、pHpH30.与与酶有关的曲有关的曲线解解读例例.下下图表示在不同条件下，表示在不同条件下，酶催化反催化反应的速率（或生成的速率（或生成物量）的物量）的变化曲化曲线图，有关叙述不正确的是，有关叙述不正确的是()A.图虚虚线表示表示酶量加一倍后，底物量加一倍后，底物浓度和反度和反应速率的速率的关系关系B.图虚虚线表示增加表示增加酶浓度，其他条件不度，其他条件不变时，生成物量，生成物量与与时间的关系的关系C.图不能表示在反不能表示在反应开始后的一段开始后的一段时间内，反内，反应速率速率与与时间的关系的关系D.若若图中的中的实线表示表示Fe3+的催化效率，的催化效率，则虚虚线可表示可表示过氧化氧化氢酶的催化效率的催化效率C C31.ATP 三磷酸腺苷三磷酸腺苷全称全称ATP腺苷腺苷三个三个磷酸基磷酸基团（高能磷酸化合物）（高能磷酸化合物）一：什么是一：什么是ATP？32.PPP核糖核糖腺腺嘌呤呤P核糖核糖腺腺嘌呤呤腺腺嘌呤核糖核苷酸呤核糖核苷酸三磷酸腺苷三磷酸腺苷与与腺腺嘌呤核糖核苷酸呤核糖核苷酸的区的区别：ATP33.ATP是一是一类高能磷酸化合物高能磷酸化合物APPP 代表腺苷代表腺苷代表磷酸基代表磷酸基团代表一种特殊的化学代表一种特殊的化学键，叫做高能磷酸叫做高能磷酸键ATPATP的的结构构简式式 通常我通常我们把水解把水解时放出的能量在放出的能量在20.92千焦每摩千焦每摩尔以上的磷酸化合物叫做高能磷酸化合物以上的磷酸化合物叫做高能磷酸化合物34.ATPADP合成酶分解酶释放能量PiPi储存能量ATP与ADP的转化关系各生命活各生命活动光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用35.ADPADP转化成化成ATPATP时所需能量的主要来源所需能量的主要来源动物、人、物、人、真菌、多数真菌、多数细菌等菌等绿色植物色植物能能 量量呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用光光合合作作用用ADP+Pi+ATP 酶糖糖类、脂肪等有、脂肪等有机物氧化分解机物氧化分解36.2 2、ATPATP与与ADPADP的相互的相互转化：化：ATP ADP+Pi+能量酶1 酶2酶不同不同：酶1是水解是水解酶，酶2是合成是合成酶。能量来源不同能量来源不同：ATPATP水解水解释放的能量：来自高能磷酸放的能量：来自高能磷酸键的化学能，并用的化学能，并用 于生命活于生命活动。合成合成ATPATP的能量：的能量：来自呼吸作用或光合作用。来自呼吸作用或光合作用。场所不同所不同：ATPATP水解在水解在细胞的各胞的各处。ATPATP合成在合成在线粒体，叶粒体，叶绿体，体，细胞胞质基基质。总结：物物质可逆，能量不可逆，整体上是不可逆反可逆，能量不可逆，整体上是不可逆反应。37.