内容正文:
专题三 酶和ATP
[考纲要求]1.酶在代谢中的作用(Ⅱ) 2.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)
1.(教材必修1 P80)酶是通过给化学反应提供能量来提高化学反应速率吗?
提示:不是,酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率。
2.(教材必修1 P83“学科交叉”)酸具有专一性吗?
提示:酸既能催化蛋白质水解,又能催化脂肪和淀粉水解,故不具有专一性。
3.(教材必修1 P87“科学·技术·社会”)加酶洗衣粉中的酶直接来自生物体吗?
提示:加酶洗衣粉中的酶不是直接来自生物体,而是经过酶工程改造过的,稳定性更强。
4.(教材必修1 P89)细胞内的吸能反应和放能反应与ATP的合成和水解有怎样的联系?
提示:吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量;放能反应一般与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中。
1.ATP在细胞内含量并不高,活细胞都能产生ATP,也都会消耗ATP。( √ )
2.ATP含有3个高能磷酸键,但是只有一个高能磷酸键会发生断裂。( × )
3.ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。( √ )
4.人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。( × )
5.细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体。( × )
6.有氧条件下,植物根尖细胞的线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATP。( × )
7.酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质,酶的催化作用既可发生在细胞内,也可以发生在细胞外。( × )
8.同无机催化剂相比,酶所提供的活化能更多,因而催化效率更高。( × )
9.酶活性受温度、pH、底物浓度及酶量的影响。( × )
核心要点一 酶在代谢中的作用
1.理清酶的概念模型
提醒:①凡是活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶,酶可在细胞内或细胞外发挥作用。
②作为催化剂,酶在反应前后化学性质和数量都没有发生改变。
③与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。
④加热可提供活化能。
2.与酶有关的三类曲线
(1)酶的作用原理
①无酶催化时反应进行所需要的活化能是ac段。
②有酶催化时反应进行所需要的活化能是bc段。
③酶降低的活化能是ab段。
(2)酶的作用特性
①图1中加入酶的曲线和加入无机催化剂的曲线比较,说明酶具有高效性,而与不加催化剂的曲线比较只能说明酶具有催化作用。
②图2中两曲线比较说明酶具有专一性。
(3)酶促反应速率的影响因素
①温度和pH
a.图甲和图乙说明高温、过酸、过碱都会使酶失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。
b.图丙和图丁说明反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。
②底物浓度和酶浓度
a.图甲中OP段的限制因素是底物浓度,而P点之后的限制因素有酶浓度和酶活性。
b.图乙对反应底物的要求是底物足量。
提醒:①酶的催化作用提高了反应速率,缩短了到达平衡点的时间,而平衡点的大小只能由底物的量来决定。
②不同因素对酶促反应速率的影响机理不同
a.温度和pH:通过影响酶的空间结构来改变酶的活性,进而影响酶促反应速率。
b.底物浓度和酶浓度:通过影响底物与酶的接触面积而影响反应速率。
角度❶
以酶的本质、作用为载体,考查科学思维与生命观念
1.(2022·湖北黄冈模拟)多酚氧化酶在茶叶中的活力很高,制茶时根据它的特性加以利用。制红茶时,将茶叶细胞揉破,在适宜的温度下,通过多酚氧化酶的作用,将茶叶中的儿茶酚和单宁氧化成红褐色制得红茶;制绿茶时,则把采下的茶叶立即焙火杀青,破坏多酚氧化酶保持茶叶的绿色。结合茶叶的制作过程分析,下列说法错误的是( )
A.多酚氧化酶的基本组成单位是氨基酸
B.多酚氧化酶、儿茶酚、单宁在茶叶细胞中的位置可能不同
C.制作红茶与绿茶的过程都体现了酶的特性
D.泡茶的过程就是茶叶细胞通过渗透作用进行吸水的过程
D 解析:多酚氧化酶的化学本质是蛋白质,其基本组成单位是氨基酸,A正确;制红茶时,需要先将茶叶细胞揉破,再让多酚氧化酶与儿茶酚和单宁发生作用,由此推测,多酚氧化酶、儿茶酚、单宁在茶叶细胞中的位置可能不同,B正确;制作红茶时,酶发挥催化作用需要适宜的温度,而制作绿茶时,高温直接使酶失活,两个过程都说明酶发挥作用需要适宜的温度,体现了酶的作用条件较温和这一特性,C正确;根据题干信息分析可知,茶叶制作过程中细胞已经失活,因而不具有渗透作用,D错误。
2.(2022·北京石景山模拟)低温会导致草莓果实着色不良,严重影响草莓的品质和价值。查尔酮合成酶(CHS)是果实中合成花青素的一种关键酶。下列叙述不正确的是( )
A.花青素主要存在于草莓果实细胞的细胞液中
B.CHS可为花青素合成反应提供所需的活化能
C.低温通过降低CHS的活性影响草莓果实着色
D.CHS催化