内容正文:
第7讲 酶与ATP
考试要求
核心素养
1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)
2.实验:探究影响酶活性的因素
3.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)
生命观念
通过对ATP的结构和利用的分析,建立起生命的物质与能量观
科学思维
通过分析与酶有关的曲线,培养学生利用模型分析问题的思维习惯
科学探究
通过与酶有关的实验设计与分析,培养对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力及对实验方案的评价能力
社会责任
通过分析酶在生活中的应用,让学生形成关注科学和社会发展的习惯
考点1 酶的本质、作用和特性
01/梳理必备知识
1.酶的作用和本质
(1)基础知识
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
(真核细胞)
作用
催化作用
作用机理
降低化学反应的活化能
作用场所
细胞内、外及生物体外均能发挥作用
来源
一般来说,活细胞都能产生
(2)酶本质的探索历程(连线)
2.酶的特性
(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和
①在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高。
②高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活。
③低温条件下酶的活性很低,但空间结构稳定。
[提醒] (1)化学反应前后酶的数量和性质不变。
(2)酶可加快化学反应速率,缩短达到平衡的时间,但不改变平衡点。
【诊断与表达】
1.科学思维诊断(判断正误)
(1)酶都能被蛋白酶水解失去活性。(×)
提示:少数酶是RNA,蛋白酶不能使RNA类酶水解失去活性。
(2)酶的基本单位是氨基酸。(×)
提示:绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸。
(3)加热与加入酶都能使反应速率加快,二者作用机制是相同的。(×)
提示:加热提供化学反应的活化能,加入酶降低化学反应的活化能。
(4)酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个化学反应的底物。(√)
(5)低温和高温均能使酶变性失活。(×)
提示:低温抑制酶的活性,但不会使酶变性失活。
(6)酶活性最高时的温度不适于酶的保存。(√)
2.长句规范表达
(1)综合性:酶的活性高,酶促反应速率一定快吗?说明原因。不一定。影响酶促反应速率的因素除了酶的活性外,还有酶的浓度和底物浓度等。
(2)应用性:某人因持续高烧而食欲不振,试从酶的角度分析其原因可能是温度过高导致消化酶的活性下降,消化不良而食欲不振。
02/提升关键能力
1.酶的高效性(数学模型——曲线图)
(1)图中曲线A、B、C依次代表酶、无机催化剂和无催化剂时的反应曲线。
(2)酶只能缩短化学反应的时间,不改变化学反应的结果。
2.酶的专一性
(1)图甲中所示的化学反应BE+F。图中C、D表示不能被该酶催化的物质。
(2)图乙曲线A为酶A催化该化学反应的反应速率曲线,曲线B表示酶B对该化学反应无催化作用。
3.酶的作用条件较温和(数学模型——曲线图)
(1)在适宜的温度、pH条件下,酶的活性最高,图中甲、乙分别表示温度、pH。a、b分别表示最适温度、最适pH。
(2)过酸、过碱或温度过高,都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久性失活。
(3)低温时,酶的活性显著降低,但是酶的空间结构保持稳定,不会失活。
(4)下图为不同pH对酶促反应的影响,说明pH的变化不影响酶的最适温度。
03/落实素养题组
题组1 酶的本质和作用
1.(2021·广东深圳模拟)已知甲酶属于简单蛋白,乙酶属于结合蛋白。甲酶的催化活性仅取决于酶蛋白本身的结构,乙酶由酶蛋白和辅助因子(锰、铁等离子)或辅酶(有机小分子或金属有机化合物)共同组成。下列有关叙述正确的是( )
A.含铁的血红蛋白属于甲酶
B.铁离子不会影响酶蛋白的空间结构
C.用双缩脲试剂可鉴别甲酶和乙酶
D.甲、乙酶催化作用的部位可能不同
解析:选D。根据题干信息“甲酶的催化活性仅取决于酶蛋白本身的结构,乙酶由酶蛋白和辅助因子(锰、铁等离子)或辅酶(有机小分子或金属有机化合物)共同组成”,而血红蛋白含有铁,且血红蛋白属于结构蛋白,所以血红蛋白不属于甲酶,A错误;铁属于乙酶的辅助因子,影响酶蛋白的空间结构,B错误;甲酶和乙酶都属于蛋白质,和双缩脲试剂反应呈紫色,所以不能用双缩脲试剂鉴定,C错误;甲酶和乙酶的结构不同,其功能也可能不同,因此二者作用的部位可能不同,D正确。
2.细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.酶1与产物B结合后失活,说明酶的功能由其空间结构决定
B.酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列
C.酶1有两种底物且能与产物B结合,因此酶1不具有