内容正文:
第1课 酶与ATP
素养目标
1.通过比较过氧化氢在不同条件下的分解实验,认识酶的作用。(科学思维、生命观念)
2.结合影响酶活性的相关实验和曲线图,理解温度、pH等对酶活性的影响规律。(科学探究)
3.结合ATP的结构特点及功能,理解ATP在细胞代谢中的重要作用。(生命观念、科学思维)
考点一 酶的本质、作用、特性及影响因素
授课提示:对应学生用书第55页
1.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实验过程
②变量分析
(2)酶的作用
①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。
②酶具有催化作用的机理:降低化学反应的活化能。
③曲线解读:
a.表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是AC段。
b.表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是BC段。
c.表示酶降低的活化能是AB段。
2.酶的本质
(1)酶本质的探索历程
(2)酶的本质及作用
3.酶的特性
1.(必修1第78页黑体)与无机催化剂相比,酶能为反应物提供能量。(×)
2.(必修1第79页“思考·讨论”)1716年《康熙字典》收录了酶字,并将“酶”解释为“酒母也”。“酒母”就是现在所说的酒精。(×)
3.(必修1第81页正文)过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解,不能催化其他化学反应,说明了酶具有高效性。(×)
4.(必修1第84页正文)过酸、过碱或温度过高、过低,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。(×)
5.(必修1第84页正文)细胞中的各类化学反应之所以能有序进行,还与酶在细胞中的分布有关。(√)
1.(必修1第84页“与社会的联系”)20世纪60年代以前,医院里用的葡萄糖是用______催化淀粉水解的方法来生产的。
提示:盐酸
2.(必修1第85页“科学·技术·社会”拓展)溶菌酶为什么具有抗菌消炎作用?细菌性溶菌酶能否防御真菌感染?
提示:溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,起到抗菌消炎的作用。由于真菌和细菌细胞壁的成分不同和酶具有专一性等原因,细菌性溶菌酶不能防御真菌感染。
1.对比分析酶与动物激素的“一同三不同”
相同
都具有微量、高效的特点,也具有一定特异性
不
同
产生部位
几乎所有活细胞都产生酶;而只有内分泌细胞才能产生激素
化学本质
酶绝大多数是蛋白质,少数为RNA;而激素的化学本质为多肽和蛋白质、固醇、氨基酸衍生物等
作用机制
酶是催化剂,在化学反应前后,质量和性质不变;激素作为信号分子,在发挥完作用后被灭活
2.酶的本质、作用、特性及影响因素的模型解读
(1)酶的化学本质
①将A、B两种酶分别用同一种蛋白酶处理,A酶活性不变,能抵抗该种蛋白酶的降解,则其化学本质不是蛋白质,而是RNA;B酶活性降低,能被蛋白酶降解,则其化学本质为蛋白质。
②B酶活性改变的原因是B酶在被降解的过程中分子结构发生改变。
(2)催化作用与高效性:与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著,催化效率更高。
(3)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
①物理模型——“锁和钥匙学说”
图中A表示酶,B表示被A催化的反应物,E、F表示B被分解后产生的物质,C、D表示不能被A催化的物质。
②曲线分析
酶A只能催化反应物A参与的反应,说明酶具有专一性。
(4)温度、pH对酶活性的影响
甲曲线分析
①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。
②过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子的结构未被破坏,温度升高可恢复活性。
乙曲线分析
纵坐标为反应物剩余量,剩余量越多,生成物越少,反应速率越慢;图示pH=7时,反应物剩余量最少,应为最适pH;反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
(5)反应物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
①甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率先随反应物浓度增加而加快,当反应物达到一定浓度后,受酶数量的限制,酶促反应速率不再增加。
②乙图:在反应物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
提醒 “酶活性”与“酶促反应速率”的辨析
(1)酶促反应速率表示酶所催化反应的快慢,可用单位时间内产物的生成量或反应物的消耗量来表示(反应物的消耗量不易测得)。
(2)酶活性也称酶活力,指酶催化特定化学反应的能力。酶活性的大小可用一定条件下,酶催化某一化学反应的速率即酶促反应速率来表示,酶促反应速率越大,酶活性越高,反之酶活性越低。
(3)酶促反应速率可受酶活性的影响,但也受酶浓度、反应物浓度等的影响。
突破点1 借助酶的本质、作用及特性考查生命观念
1.(2022·浙江卷,10)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述,正确的是( )
A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成,导