内容正文:
生 物
第三单元 细胞的能量供应和利用
第7讲 酶和ATP
1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质,酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。
2.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
3.活动:探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。
[对应学生用书P52]
考点1 酶的本质、作用和特性
1.酶的本质及作用
蛋白质
氨基酸、核糖核苷酸
核糖体、细胞核等
催化作用
2.酶的作用机理
①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是 AC 段。
②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是 BC 段。
AC
BC
③表示酶降低的活化能是 AB 段。
AB
[提醒]对酶在细胞代谢中作用的理解
(1)加热不能降低化学反应的活化能,但是可以为反应提供能量。
(2)酶通过降低活化能加快化学反应速率。
(3)酶只能提高化学反应速率,缩短反应时间,不会改变化学平衡的位置。
(4)在反应前后,酶的化学性质和数量均保持不变;酶可以重复多次利用,不会立即被降解。
(5)酶在细胞内、外,生物体内、外都可以发挥作用。
3.酶的特性
[提醒](1)温度、pH都能影响酶的空间结构,改变酶的活性,进而影响酶促反应速率。
(2)底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积,进而影响酶促反应速率的,并不影响酶活性。
高效
专一
基础诊断
(1)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸 ( × )
(2)酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物 ( √ )
(3)产生激素的细胞一定产生酶,产生酶的细胞不一定产生激素 ( √ )
(4)酶提供了反应过程中所必需的活化能 ( × )
(5)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性 ( × )
×
√
√
×
×
教材拓展
1.(必修1 P77 “探究·实践”拓展)若将FeCl3溶液和肝脏研磨液事先经90 ℃水浴加热处理之后,再按原剂量分别加入3号、4号试管中进行实验,你推测最可能的实验结果是什么?说明推断依据。
实验结果: 。
推断依据: 。
提示:3号试管与原先基本相同;4号试管与原先相比明显减弱,和1号试管基本相同 90 ℃高温会使酶失活,对FeCl3没有影响
2.(必修1 P82“探究·实践”拓展)已知胃液的pH为0.9~1.5,小肠液的pH为7.6,那么,胃蛋白酶随食糜进入小肠后还能发挥作用吗?为什么?
提示:不能,胃蛋白酶进入小肠液中会失活。
1.酶专一性的理论模型
(1)图中A表示酶,B表示被A催化的底物,E、F表示B被分解后产生的物质,C、D表示不能被A催化的物质。
(2)酶和被催化的底物分子有特定的、相契合的结构。
2.与酶特性和本质有关的曲线分析
(1)酶的高效性:与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著,催化效率更高。
①曲线a、b对比说明酶具有高效性。
②曲线a、c对比说明酶具有催化作用。
③酶只能缩短达到化学平衡所需要的时间,不能改变化学反应的平衡点。因此,酶不能改变最终生成物的量。
(2)酶的专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
①在底物A中加入酶A的反应速率比无酶条件下的反应速率明显加快,说明酶A对此反应有催化作用。
②在底物A中加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同,说明酶B对此反应无催化作用。
(3)酶的化学本质的探究
①将A、B两种酶分别用同一种蛋白酶处理,A酶活性不变,能抵抗该种蛋白酶的降解,则其化学本质不是蛋白质,而是RNA;B酶活性降低,能被蛋白酶降解,则其化学本质为蛋白质。
②B酶活性改变的原因是B酶在被降解的过程中分子结构发生改变。
3.影响酶活性因素的相关曲线分析
(1)温度和pH对酶促反应速率的影响
①图甲和图乙显示:高温、过酸或过碱都会使酶失活,而低温不会使酶失活。低温可抑制酶的活性,酶分子空间结构未被破坏,温度适当升高后,酶可恢复活性。
②从图丙和图丁可以看出:pH或温度的变化不影响酶作用的最适温度或最适pH。
(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线
底物浓度和酶浓度都是通过影响反应物与酶接触的面积来影响酶促反应速率的,但并不影响酶活性。
①甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率先随底物浓度增加而加快,当底物达到一定浓度后,受酶数量的限制,酶促反应速率不再增加。
②乙图:在底物足量、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
③丙图:其他条件适宜的情况下,酶量增加,酶促反应的底物饱和时对应的曲线上的a点应向右上移(对应b点位置)。
考向1 酶的本质、作用与特性的综合分析
1.(2023·潍坊模拟)下列关于酶的叙述正确的是 ( )
①酶具有催化作用,并