内容正文:
第7讲 ATP和酶
考纲
考情
1.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)
2.酶在代谢中的作用(Ⅱ)
3.实验:探究影响酶活性的因素
2022全国乙卷T4;
2018全国Ⅰ卷T2
考点一 酶的作用、本质和机理
1.比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验过程、结果及结论。
步骤
对照组
实验组
变量
1
2
3
4
一
H2O2
浓度
3%
3%
3%
3%
无关
变量
剂量
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
二
反应
条件
常温
90 ℃
FeCl3
(3.5%)
肝脏研
磨液
(20%)
自
变
量
剂量
2滴
清水
2滴
清水
2滴
2滴
无关
变量
结果
气泡
产生
不明显
少量
较多
大量
因
变
量
卫生
香燃烧
不复燃
不复燃
变亮
复燃
结论
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样,H2O2酶的催化效率最高
(2)对照实验:除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验。分为对照组和实验组。
2.酶本质的探索历程
(1)巴斯德:酿酒中的发酵是由酵母细胞引起的。
(2)李比希:引起发酵的是酵母细胞中的某些物质,这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。
(3)毕希纳:将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。
(4)萨姆纳:从刀豆种子中提取到了脲酶,并证明其是蛋白质。
(5)切赫和奥特曼:发现少数RNA也具有生物催化功能。
3.酶的作用及本质
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
(真核细胞)
来源
一般来说,活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶
作用场所
细胞内、外或生物体外均可
生理功能
催化作用
作用机理
降低化学反应的活化能
4.解读酶作用机理图解
(1)如图曲线表示在无酶催化和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。
①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是ca段;有酶催化时反应进行所需要的活化能是cb段;ba段的含义是酶降低的活化能。
②若将酶变为无机催化剂,则b点在纵轴上应向上移动。
(2)酶不提供活化能,不增加产物的量,不改变反应的方向,而是降低化学反应的活化能,且降低分子活化能比无机催化剂高,因而酶的催化效率更高。
(3)理论上酶在反应前后是不被消耗的,因此酶在化学反应中通常可反复利用。
[判断正误]
(1)酶提供了反应过程所必需的活化能。( × )
提示:酶能降低化学反应的活化能。
(2)对同一个细胞来说,酶的种类和数量不会发生变化。( × )
提示:对于同一个细胞来说,不同条件下所发生的化学反应可能不同,酶的种类和数量会发生改变。
(3)酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物。( √ )
(4)某种酶经蛋白酶处理后活性不变,推断其组成成分中含有核糖。( √ )
[边角追踪]
(必修1 P80正文拓展)酶与无机催化剂在发挥作用过程中有哪些共同特点?
提示:①二者化学反应前后数量和性质都不变;②二者都能加快化学反应的速率;③二者都能降低化学反应的活化能。
鉴定酶本质的实验原理和方法
(1)“试剂鉴定法”:利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应的原理设计实验方案。
(2)“酶解鉴定法”:利用蛋白酶或RNA酶处理后使蛋白酶或RNA酶的活性丧失的原理设计实验方案。
考向一 酶的本质及作用的分析
[例1] (2017·全国Ⅱ卷)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是( C )
A.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶
B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃
解析:DNA在线粒体和叶绿体中也能合成,因此核外也有参与DNA合成的酶;只要给予适宜的温度、pH等条件,由活细胞产生的酶在生物体外也具有催化活性;盐析可使蛋白质在水溶液中的溶解度降低且不影响蛋白质的活性,胃蛋白酶的化学本质是蛋白质,因此从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法;酶应该在低温条件下保存。
[例2] (2023·云南昆明期末)下列有关生物体内酶和激素的叙述,正确的是( B )
A.所有的酶和激素都是在核糖体中合成的
B.某些激素的调节作用是通过影响酶的活性实现的
C.激素是细胞的结构组成成分,不能提供能量
D.一种酶只催化一种物质或一类物质的反应,一种激素只作用于一种靶细胞
解析:少数酶的化学本质是RNA,部分激素的化学本质是脂质,都不是在核糖体中合成的;激素不直接参与代谢,某些激素可以通过影响酶的活性来调节细胞代谢;激素在细胞之间传递信息,不是细胞结构的组成成分;一种酶只催化一种或一类物质的反应