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第8讲 酶与ATP
[考纲明细] 1.酶在代谢中的作用(Ⅱ) 2.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ) 3.实验:探究影响酶活性的因素
判断正误并找到课本原文
1.细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。(必修1 P78—正文)(√)
2.实验过程中可以变化的因素称为变量,其中人为改变的变量称做自变量。(必修1 P79—控制变量)(√)
3.过氧化氢酶促使过氧化氢分解,它为过氧化氢分解提供能量。(必修1 P80—正文)(×)
4.萨姆纳从刀豆种子中提取了脲酶,证明了脲酶是蛋白质。(必修1 P81—资料分析)(√)
5.酶都是由活细胞产生的,具有催化作用的有机物,其中大多数是蛋白质。(必修1 P83—正文)(√)
6.每种酶只能催化一种化学反应。(必修1 P83—正文)(×)
7.酶制剂适于在低温(0~4 ℃)下保存,原因是0 ℃左右,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜温度下酶的活性可以升高。(必修1 P85—小字)(√)
8.ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物,ATP中A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成。(必修1 P88—正文及相关信息)(√)
9.ATP含量少,但ATP与ADP的相互转化时刻进行并处于动态平衡,这种ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性。(必修1 P89—正文)(√)
10.放能反应伴随着ATP的水解,吸能反应伴随着ATP合成。(必修1 P89—正文)(×)
(2017·全国卷Ⅱ)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是( )
A.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶
B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃
答案 C
解析 在细胞核外,叶绿体和线粒体中也含有参与DNA合成的酶,A错误;由活细胞产生的酶,在生物体外适宜的条件下也有催化活性,如唾液淀粉酶在适宜条件下可催化试管中的淀粉水解,B错误;盐析可使蛋白质沉淀,但不会破坏蛋白质的空间结构,析出的蛋白质化学性质不会发生改变,C正确;唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37 ℃,但保存时应在低温条件下,D错误。
一 酶在代谢中的作用
1.细胞代谢
(1)概念:细胞内各种有序化学反应的总称。
(2)场所:细胞质基质(主要)。
2.酶的催化作用的实验验证(催化作用、高效性)
(1)原理:2H2O22H2O+O2。
(2)实验设计及现象分析
试管编号
试剂
处理
现象
①
2 mL H2O2
常温
几乎无气泡产生
②
2 mL H2O2
90 ℃水浴加热
有较少气泡产生
③
2 mL H2O2
3.5% FeCl3 溶液2滴
有较多气泡产生;带火星的卫生香复燃
④
2 mL H2O2
新鲜20%肝脏研磨液2滴
有大量气泡产生;带火星的卫生香复燃
(3)实验过程的变量及对照分析
(4)实验结论
a.①④对照:酶具有催化作用,同无机催化剂一样都可加快化学反应速率。
b.③④对照:酶具有高效性,同无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
c.①②对照:说明加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率。
1.加热可以给化学反应提供能量,但不能降低反应的活化能。酶可以降低化学反应活化能。
2.酶的高效性必须与无机催化剂进行对照才能得出。与空白对照(不加酶)只能得出具有催化作用。
3.酶的作用机理
(1)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。
(2)酶催化作用的原理:降低化学反应的活化能。
二 酶的发现
1.巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命活动无关。
2.酶本质的探究历程(连线)
答案 ①—e ②—a ③—c ④—d ⑤—b
三 酶的化学本质
化学本质
绝大多数是蛋白质
少数是RNA
合成原料
氨基酸
核糖核苷酸
合成场所
核糖体
主要是细胞核(真核生物)
来源
一般来说,活细胞都能产生酶
作用场所
细胞内、外及体外
生理功能
生物催化作用
作用原理
降低化学反应的活化能
四 酶的特性
1.高效性
(1)定义:同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
(2)意义:使细胞代谢快速进行。
(3)曲线分析
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。
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。
2.专一性
(1)定义:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(2)意义:使细胞代谢有条不紊地进行。
(3)图形及曲线分析
①图形
a.图中A表示酶,B表示被催化的底物,E、F表示B被分解后的产物,C、D表示不能被该酶催化的物质。
b.酶和被催化的物质都有特定的、相契合的空间结构。
②曲线
加入酶B的反应速率与空白对照