3.1生命活动需要酶和能源物质知识清单2023-2024学年高一上学期生物苏教版必修1

新教材 苏教版 生物必修第一册第三章第一节 知识点清单 第三章　细胞中能量的转换和利用 第一节　生命活动需要酶和能源物质 一、生物催化剂——酶 1. 酶的探索历程 (1)1857年，法国科学家巴斯德发现，发酵是由微生物引起的，后来他又证实了酒精发酵是由酵母菌引起的。 (2)1897年，德国科学家毕希纳发现，引起发酵的是酵母菌含有的酶，而不是酵母菌本身。 (3)1926年，美国科学家萨姆纳证明脲酶是蛋白质，提出了酶是蛋白质的观点。 (4)20世纪80年代，科学家发现，少数RNA也具有生物催化功能，并把这类RNA称为核酶。 2. 酶的本质：能催化生化反应的酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA。 3. 酶的作用机制 (1)活化能：在一定温度下，分子从基态转变为容易发生化学反应的过渡态所需的能量。 (2)活化分子：处于过渡态的分子称为活化分子。在一个化学反应体系中，活化分子越多，反应速率就越快。因此，增加活化分子的数量，就能提高反应速率。 (3)活化分子增多一般有两种途径 ①不使用催化剂，通过加热或光照等方法，使一部分分子获得能量而成为活化分子。 ②使用催化剂降低生化反应所需的活化能，活化能越低，活化分子就越多。 (4)酶促反应：由酶催化的生化反应。 (5)酶催化作用的实质：降低生化反应所需的活化能。 4. 酶的催化作用的特性 (1)高效性：与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 (2)专一性：一种酶只能催化一种或一类生化反应。 (3)作用条件比较温和：通常在常温、常压下进行。 5. 酶活性 (1)含义：酶催化生化反应的能力。 (2)衡量指标：酶催化生化反应的速率(酶促反应速率)。 (3)酶活性受温度、pH等条件的影响 ①酶的适宜pH一般在6~8之间，酶活性最大时的pH称为酶的最适pH。在过酸或过碱的条件下，酶活性一般会明显降低，甚至会变性失活。 ②在一定的温度范围内，适当升高温度，酶活性增强，能加快生化反应速率，但温度过高会使酶变性失活，从而降低生化反应速率；在一定的温度范围内，适当降低温度，可抑制酶活性，降低生化反应速率，但一般不会使酶失活。酶活性最高时的温度称为酶的最适温度。 二、ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 1. ATP的分子结构及特点 (1)中文名称：腺苷三磷酸。 (2)结构   2. ATP和ADP的相互转化和利用 (1)ATP能量释放过程 由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等，磷酐键容易断裂。ATP分子末端的磷酐键断裂后，ATP转化为ADP(腺苷二磷酸)和游离的Pi(HP)。在这个过程中，ATP是通过基团转移而不是简单的水解提供能量的，ATP转移的基团是一个磷酰基(-P)，而不是磷酸基(-OP)。 (2)ATP与ADP的相互转化 ①示意图   ②意义：一方面为细胞提供所需的ATP，另一方面使ATP仍然维持相对恒定的水平。这样既能及时且持续地为生命活动提供能量，又能避免能量的浪费。 3. ATP是驱动细胞中绝大多数生命活动的直接能源物质 (1)ATP可以直接为生物体的大多数需能反应提供能量。在生物体的能量代谢中，能量的利用、转化、储存、释放都和ATP密切相关。 (2)细胞内许多储能物质氧化分解释放的能量，虽然不能直接用于生命活动，但可以用于ADP转化为ATP的反应并储存在ATP中，再通过ATP转化为ADP的反应满足生物体生命活动对能量的需求。 三、探究和验证酶的本质及特性 1. 鉴定酶本质 (1)酶解法鉴定   (2)试剂检测法：向待测酶溶液与等量的已知蛋白液中分别加入等量的双缩脲试剂，对比实验结果，若均发生紫色反应，说明酶的化学本质为蛋白质；若待测酶溶液未发生紫色反应，则该酶的化学本质是RNA。 2. 验证酶的高效性 (1)设计思路：通过比较不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化同一底物的反应速率，得出结论。 (2)设计方案 ①底物+无机催化剂底物的消耗量或产物的生成量。 ②底物+等量酶溶液底物的消耗量或产物的生成量。 (3)实例：比较Fe3+与过氧化氢酶分别对H2O2分解的催化效率。 3. 验证酶的专一性 (1)设计思路：底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。 (2)设计方案 ①底物种类不同，酶相同 a. 底物+相应的酶溶液底物是否发生变化。 b. 另一底物+等量相同的酶溶液底物是否发生变化。 ②底物相同，酶不同 a. 底物+相应的酶溶液底物是否发生变化。 b. 底物+等量的另一种酶溶液底物是否发生变化。 (3)实例：唾液淀粉酶催化淀粉和蔗糖水解的反应，唾液淀粉酶和蔗糖酶催化淀粉水解的反应。 易错提醒     　　利用蔗糖、淀粉和淀粉酶验证酶的专一性时，检测试剂不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否分解。 4. 探究酶的适宜温度、pH (1)原理：在适宜的温度、pH