分子与细胞第 5， 6章知识总结 2023—2024学年高一上学期生物人教版必修1

第五章 细胞的能量供应和利用 第一、二节 酶与ATP 一、酶 1.细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢，是细胞生命活动的基础。 2.活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 3.酶的作用原理：显著降低化学反应的活化能。使反应更容易进行。 4.酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物，其绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。 5.酶的单位：氨基酸或核糖核苷酸 6.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（同无机催化剂比较，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。 （2） 专一性：每种酶只能催化一种或一类化学反应。 （3）酶需要较温和的作用条件：在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高。温度和pH偏高和偏低，酶的活性都会明显降低。 【特别提醒】 A. 酶有最适温度和最适PH，一些特殊的细菌和真菌，最适温度高达70℃，胃蛋白酶最适PH为1.5。 B. 酶在最适温度和最适PH下酶的催化效率最高。 C.过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温时，酶的活性很低，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，酶制剂适于在低温（0-4℃）及最适PH条件下保存。 D.酶的活性：酶对化学反应的催化效率。 E无机催化剂也可降低化学反应的活化能。 F.在酶不失活的情况下，产物的量的多少只与底物的浓度有关，酶的活性大小只能影响反应达到平衡所需的时间。 7.影响酶促反应的因素： （1）温度和PH 两者通过影响酶的活性进而影响酶促反应的速率 （2）底物浓度和酶浓度 两者通过影响底物和酶的接触几率进而影响酶促反应的速率，但不影响酶的活性大小 ①在其他条件适宜、酶量一定的条件下。酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。 ②在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。 （3）竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂 前者可通过增大底物浓度或酶浓度来解除抑制作用，后者只能通过增大酶浓度来解除抑制作用 8．酶与动物激素的比较 比较项目 酶 动物激素 来源 几乎所有活细胞 动物专门的内分泌腺 化学本质 蛋白质或RNA 多肽或蛋白质、固醇类、氨基酸衍生物等 生理功能 催化作用 调节代谢 分布部位 大部分在细胞内，有些在细胞外 主要分布在细胞外液（即内环境）中 【备注】产激素的细胞肯定能产酶，产酶的未必能产激素。 9．高中生物涉及到的酶 （1）代谢相关：淀粉酶、麦芽糖酶、脂肪酶、蛋白酶、肽酶、光合作用有关酶、呼吸作用有关酶 （2）遗传变异相关：解旋酶、DNA/RNA聚合酶、逆转录酶 （3）生物工程相关酶:限制酶、DNA连接酶、Taq酶、纤维素酶和果胶酶、胰蛋白酶、胶原蛋白酶 10.酶的相关实验 （1）验证酶的催化具有高效性 【同底不同催化剂】 （2）验证酶的催化具有专一性 【同底不同酶或者同酶不同底】 （3）探究酶的最适温度或最适PH 【同底同酶不同温度或PH值】 （4）探究温度或PH对酶活性的影响 特别提醒： (1)若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。 (2)在探究温度对酶活性的影响的实验中，不宜选择过氧化氢和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢在加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。 (3)在探究温度对酶活性的影响的实验中，需先保证酶的最适PH，且将酶和底物分别保温至实验要求的温度后再让底物和酶接触。 (4)在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的最适温度，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让底物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让底物与酶接触。 (5)在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作实验材料，因为在酸性条件下淀粉本身分解也会加快，从而影响实验结果。 二、ATP-细胞的直接能源 1.ATP是腺苷三磷酸的英文缩写，结构简式：Ａ－Ｐ～Ｐ～Ｐ ，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。 ADP的结构简式： Ａ－Ｐ～Ｐ ；中文全称是二磷酸腺苷 ATP是各种活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物。 2. ATP是生命活动所需能量的直接来源。 3.高能磷酸键水解释放的能量为30.54KJ/mol 4.ATP水解掉1个高能磷酸键后得到ADP(二磷酸腺苷)；水解掉2个高能磷酸键后得到的是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一。 5.ATP元素组成：C H O N P 6.图中○中所代表的含义： ① 腺嘌呤核糖核苷酸② 腺嘌呤 ③ 腺嘌呤脱氧核苷酸