第二单元 第7讲 酶和ATP-【金版教程】2024高考生物一轮复习解决方案全书word（新教材，经典版）

第7讲　酶和ATP 一　细胞代谢 1．概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 2．主要场所：细胞质基质。 3．意义：是细胞生命活动的基础。 二　酶在细胞代谢中的作用 1．比较过氧化氢在不同条件下的分解 (1)原理：2H2O22H2O＋O2。 (2)实验设计及现象分析 试管 编号 试剂 处理 结果 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。 2．酶的作用：催化。 3．酶的作用原理：降低化学反应活化能。 (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。 (3)表示酶降低的活化能是AB段。 加热可以给化学反应提供能量，但不能降低反应的活化能。酶和无机催化剂都可以降低化学反应活化能。 三　酶的本质 1．酶本质的探索过程(连线) 答案　①—e　②—a　③—c　④—d　⑤—b 2．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、外及生物体内、外 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条件下的反应速率相同，而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶B对此反应无催化作用。进而说明酶具有专一性。 3．酶的作用条件较温和 (1)酶在常温、常压、生理pH等温和条件下，具有很高的催化效率。 (2)在最适的温度(pH)条件下，酶的活性最高。在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱(见上图)。 (3)过酸、过碱或温度过高，都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；而在低温下，酶的活性明显降低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。因此，酶可以在低温下保存。 总结：细胞中各类化学反应的进行，与酶的特性和酶在细胞中的分布有关。 五　酶促反应速率的影响因素 1．产物浓度与反应时间的关系曲线 2．温度和pH对酶促反应速率的影响 据图可知，不同pH条件下，酶最适温度不变；不同温度条件下，酶最适pH不变。 3．底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响 (1)底物浓度对酶促反应速率的影响 (2)酶浓度对酶促反应速率的影响 1．酶促反应速率与酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反应速率表示。 2．温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度是通过影响底物和酶的接触，进而影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。 3．同一个体不同细胞中，酶的种类和数量不完全相同，对于同一个细胞而言，在不同的时期或生理状态下，细胞中酶的种类和数量也会发生改变。 六　探究酶的专一性、温度和pH对酶活性的影响实验1.探究酶的专一性实验 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 (1)实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。还原糖能够与斐林试剂发生反应，生成砖红色的沉淀。 (2)目的要求：探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 (3)实验步骤 (4)实验结果 试管1 有砖红色沉淀 试管2 无砖红色沉淀 (5)实验结论：淀粉酶只催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有专一性。 2．探究温度对酶活性的影响 (1)材料：宜选用淀粉与淀粉酶探究温度对酶活性的影响。 (2)进行实验(以唾液淀粉酶的催化作用为例) 步骤 试管 1 试管 2 试管 3 试管 4 试管 5