第5章 细胞的能量供应和利用-【晨读晚默】备战2024年高考生物必背知识清单

第5章 细胞的能量供应和利用 第1节　降低化学反应活化能的酶 1.细胞代谢是指细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，细胞代谢是细胞生命活动的基础。 2．比较过氧化氢在不同条件下的分解：（重在理解） (1)实验原理：H2O2溶液在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3＋和肝脏研磨液中过氧化氢酶的作用下加速分解。 反应式：2H2O22H2O＋ O2 ↑ (2)实验步骤和实验现象 实验 图解 相同处理 向4支试管中分别加入2 mL 过氧化氢溶液 不 同 处 理 操作 不处理 放在90℃左右的水浴中加热 滴入2滴FeCl3溶液 滴入2滴肝脏研磨液 气泡 基本无 较少 较多 大量 带火星卫生香 无复燃 有复燃 复燃性较强 剧烈燃烧 （3）变量分析（自变量、因变量、无关变量） a.自变量：是指在实验中人为改变的量。即实验探究因素。 过氧化氢分解实验中的氯化铁溶液和肝脏研磨液。 b.因变量：随着自变量的变化而变化的变量。过氧化氢分解实验中的气泡产生速率。 c.无关变量：除自变量外，对实验结果可能造成干扰的可变因素。实验中无关变量要求相同且适宜。过氧化氢分解实验中的反应物的浓度、反应时间等。 ①实验条件常温、加热、氯化铁溶液、肝脏研磨液属于自变量。 ②H2O2分解速率(指标：气泡产生数量、速度，卫生香燃烧情况)属于因变量。 ③试管中H2O2溶液的性质、浓度和用量、FeCl3和肝脏的新鲜程度、加入试剂的量等属于无关变量。 （4）对照实验 ①对照实验一般要设置对照组和实验组，对照组起对照作用。 本实验对照组是 1 组，实验组是 2、3、4 组。 ②在对照实验中，除了要观察的变量(自变量)外，其他变量(无关变量)都应当始终保持相同。 关变量要始终相同且适宜。 ③实验设计原则：单一变量原则、对照性原则、等量适宜原则、可观测性原则等。 （5）实验分析 ①4组和1组对照，说明酶具有催化作用。 ②4组和3组对照，自变量是催化剂种类，说明H2O2酶加快H2O2分解的速率更显著，即酶的催化作用具有高效 性。 （6）加热、Fe3＋、H2O2酶促进H2O2分解的原理 ①加热能促进H2O2分解是因为提供了能量。 ②Fe3＋、H2O2酶能促进H2O2分解是因为 降低了化学反应的活化能。 6.对酶概念的理解 化学本质 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 细胞核 来源 活细胞(哺乳动物成熟红细胞不能产生) 作用场所 细胞内、细胞外、体外 作用 催化作用(特点：反应后不变) 作用机理 降低化学反应的活化能 7.活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量成为活化能。 ac 段：表示无催化剂时反应进行所需要的活化能。 bc 段：表示酶催化时反应进行所需要的活化能。 ab 段：表示酶所降低的活化能。 若将酶变为无机催化剂，则 b 在纵轴上向上移动。 与无机催化剂相比，酶能更显著地降低反应的活化能。 用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。 知识辨析： 1．酶在细胞内产生，可以在细胞外发挥催化作用。(　√　) 2．加入淀粉酶的淀粉溶液能使双缩脲试剂发生颜色反应。(　√　) 3．酶的合成场所均为核糖体，单体是氨基酸。(　×　) 4．肝脏研磨液中含有H2O2酶等多种酶。(　√　) 5．FeCl3溶液能提高H2O2的分解速率(　√　) 6．酶分子有一定的形状，其形状与底物的结合无关(　×　) 7．酶的组成元素都为C、H、O、N(　×　) 8．比较过氧化氢在不同条件下分解的实验没有设置对照组(　×　) 酶的特性 1.酶的的 3 个特性： （1）高效性：同无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的效果更显著。实验验证自变量：催化剂种类。 ①加酶与未加催化剂相比：说明酶具有催化作用。 ②加酶与加无机催化剂相比：说明酶具有高效性。 ③催化剂只能改变达到平衡点的时间，不改变平衡点。 ④平衡点高低取决于底物数量(浓度)。增加反应物，平衡点上移。 （2）专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应。 实验验证思路：换酶不换底物或换底物不换酶。 1图：A 为酶，B 为反应物(底物)，C、D 为产物。 2图：只有酶 A 能催化 A 反应物发生反应，说明酶具有专一性。 （3）作用条件温和：在最适宜的温度和 pH 条件下， 酶的活性最高。温度和 pH 偏高或偏低，酶活性都会 明显降低。过酸、过碱或高温，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温抑制酶的活性，但酶的 空间结构稳定，在适宜温度下酶的活性可以升高。酶制剂适于在低温(0～4 ℃下保存。(见左图甲图、乙图),人体内酶的最适温度在37℃左右，胃液的最适pH范围为1.