内容正文:
第7讲
细胞的能量供应和应用
(酶和ATP)
素养目标
科学思维、生命观念:通过比较不同条件下过氧化氢的分解实验,认识酶的作用。
科学探究: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。
生命观念、科学思维: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。
构建网络知识框架
1.细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应。
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。
4.酶活性:一定条件下酶催化特定化学反应的能力。
5.与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
6.酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。
7.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。低温下酶的空间结构稳定,因此,酶制剂适宜在低温下保存。
8.ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。
9.ATP与ADP的相互转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
高考真题
C
例、(2023·浙江省·历年真题)为探究酶的催化效率,某同学采用如图所示装置进行实验,实验分组、处理及结果如表所示。下列叙述错误的是( )
A. H2O2分解生成O2导致压强改变
B. 从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时
C. 250s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行
D. 实验结果说明酶的催化作用具有高效性
组别 甲中溶液(0.2mL) 乙中溶液(2mL) 不同时间测定的相对压强(kPa)
0s 50s 100s 150s 200s 250s
Ⅰ 肝脏提取液 H2O2溶液 0 9.0 9.6 9.8 10.0 10.0
Ⅱ FeCl3 H2O2溶液 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9
Ⅲ 蒸馏水 H2O2溶液 0 0 0 0 0.1 0.1
高考真题
例、(2023·江西省·历年真题)某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的,红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的,第1步由酶1催化,第2步由酶2催化。其中酶1的合成由A基因控制,酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子,某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨,得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液,并用这些研磨液进行不同的实验。
实验一:探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的
①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②在室温下将两种细胞研磨液充分混合,混合液变成红色。
③将两种细胞研磨液先加热煮沸,冷却后再混合,混合液颜色无变化。
实验二:确定甲和乙植株的基因型 将甲的细胞研磨液煮沸,冷却后与乙的细胞研磨液混合,发现混合液变成了红色。
高考真题
回答下列问题。
(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用,与无机催化剂相比,酶所具有的特性是 ______ (答出3点即可);煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用,其原因是高温破坏了酶的 ______ 。
(2)实验一②中,两种细胞研磨液混合后变成了红色,推测可能的原因是 ______ 。
(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是 ______ ,乙的基因型是 ______ ;若只将乙的细胞研磨液煮沸,冷却后与甲的细胞研磨液混合,则混合液呈现的颜色是 ______ 。
高效性、专一性、作用条件温和等 空间结构
甲、乙两个不同的白花纯合子细胞中分别含有催化白色素合成的酶1和酶2,混合后,在两种酶催化作用下形成红色素
AAbb aaBB
白色
例、(2022·浙江省杭州市·历年真题)下列关于腺苷三磷酸分子的叙述,正确的是()
A. 由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
B. 分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键
C. 在水解酶的作用下不断地合成和水解
D. 是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
D
例、(2023·浙江省·历年真题)下列关于腺苷三磷酸分子的叙述,正确的是( )
A. 由1个脱氧核糖,1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
B. 分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键
C. 在水解酶的作用下不断地合成和水解
D. 是细胞中吸能反应和放能反成的纽带料
D
PART 01
酶的本质
1、探索酶的本质
我国早在4000多年前的夏禹时代,就掌握了酿酒技术。
1716年《康熙字典》收录了酶字,并将“酶”解释为“酒母也”。“酒母”就是现在所说的酵母。
1、探索酶的本质
19世纪,糖类发酵变成酒精和二氧化碳。人们认为这是纯化学过程,与生命活动无关。
1857年,法国巴斯德认为糖类变酒精必须有酵母活细胞的参与。
毕希纳从酵母细胞质提取发酵物质酿酒,称该物质为酿酶
萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶,证明脲酶的化学本质是蛋白质,作用是分解尿素。
20世纪80年代,切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能
综上,酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物。
例.酶的发现经过了许多科学家的研究,以下科学家及其成果不对应的是( )
A.巴斯德提出没有活酵母菌细胞参与,酿酒时糖类就不能转化为酒精
B.李比希证明促使酒精发酵的是酵母菌中的某些物质,而不是细胞本身
C.萨姆纳提取出脲酶结晶,并证明其化学本质是蛋白质
D.切赫与奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能
B
2、酶的本质:酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物。
化学本质 绝大多数是_______ 少数是_________
元素组成
合成原料
合成场所
来源 一般来说,活细胞都能产生
作用场所
作用
RNA
蛋白质
核糖核苷酸
氨基酸
核糖体
细胞核(真核生物)
细胞内、外及生物体外均能发挥作用
C、H、O、N、(P、S等)
C、H、O、N、P
催化作用
注意:
激素与酶不同,激素由内分泌细胞产生,起调节作用;酶由活细胞产生,起催化作用。
酶作为催化剂,只催化热力学上允许的化学反应,并且不改变化学反应的平衡点。
可通过加入蛋白酶或RNA酶检测酶的活性是否丧失来探究酶的本质。
例.我国台湾省科学家钱嘉韵成功从嗜热菌中分离出耐高温DNA聚合酶。下面关于耐高温DNA聚合酶的说法正确的是( )
A.耐高温DNA聚合酶在室温条件下可变性失活
B.耐高温DNA聚合酶彻底水解的产物是氨基酸
C.耐高温DNA聚合酶能够调节嗜热菌的生命活动
D.耐高温DNA聚合酶可与双缩脲试剂反应呈砖红色
B
例.下列有关酶的叙述,正确的是( )
①是由具有分泌功能的细胞产生的
②有的从食物中获得,有的从体内转化而来
③活细胞中都含有酶
④绝大多数酶是蛋白质
⑤有的酶是蛋白质,有的是固醇
⑥酶在代谢中有多种功能
⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用
⑧酶只是起催化作用
⑨酶只在细胞内发挥作用
A.①②⑤ B.③⑦⑨ C.③④⑧ D.④⑤⑥
C
PART 02
酶的作用机理
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的能量
2、以放能反应为例
①无催化剂时化学反应所需的活化能
②无机催化剂催化时化学反应所需的活化能
④酶催化时化学反应所需的活化能。
③无机催化剂降低的活化能
⑤酶降低的活化能
酶能显著降低化学反应的活化能,具有高效性
3、作用机理
降低化学反应的活化能
注意:
加热是提供了热量,使反应物达到了能够进行化学反应的活跃状态
无机催化剂也能降低化学反应的活化能,但是降的比较少
4、意义
由于酶的催化,细胞代谢才能在温和条件下快速有序的进行。
PART 03
酶的特性
一、高效性:与无机催化剂相比,酶具有高效性
1、比较H2O2在不同条件下的分解
(1)实验原理:加热、Fe3+、H2O2酶均可使H2O2分解为H2O和O2
(2)实验过程:
组别 对照组 实验组
1 2 3 4
过氧化氢 H2O2浓度 3% 3% 3% 3%
H2O2剂量 2mL 2mL 2mL 2mL
反应条件 常温 90℃ FeCl32滴 肝脏研磨液2滴
结果 产生气泡
卫生香燃烧情况
不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
(3)实验结论:
3、4对比,说明与无机催化剂相比,酶具有高效性
注意:
1、4对比,说明酶具有催化作用
1、2对比,说明加热也能提高化学反应速率
2号、3号、4号试管相比,最终产生的氧气一样多,几支试管的H2O2 溶液的体积和浓度都相同,因为催化剂不改变化学反应的平衡点
3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍,但4号反应速率更快,说明酶的催化效率更高
(4)控制变量
①变量:实验中可以改变的量
自变量:人为控制的对实验对象进行处理的因素,如实验所处的条件
因变量:因自变量改变而变化的变量,如实验产生的气泡的多少
无关变量:除自变量外,实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素,如过氧化氢的体积和浓度
Y =f(x) + a
自变量
因变量
无关变量
②对照实验:除自变量外,其余都保持一致的实验,一般包括对照组和实验组。
注意:
在比较H2O2在不同条件下的分解的实验中,试管1为对照组,试管2、3、4为实验组。
对比实验一般是相互对照,不存在空白对照
③实验设计应该遵循以下原则:
对照原则
单一变量原则
等量性原则
科学性(可行性)原则
2、通过相关曲线证明酶的高效性
①
②
③
①③对比,说明酶具有催化作用
①②对比,说明酶具有高效性
注意:酶没有改变产物的生成量,即不能改变化学反应的平衡点,只能缩短达到化学平衡所需的时间。
二、专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应
1、通过相关曲线证明酶的专一性
底物浓度
反应速率
P
P:酶饱和点
P点之前:底物浓度限制了反应速率
P点之后:酶的浓度限制了反应速率
注意:无机催化剂催化的化学反应的范围比较广,比如酸既能催化蛋白质的水解也能催化脂肪水解,还能催化淀粉的水解
2、通过实验证明酶的专一性
思路1:底物相同,酶不同
如:淀粉 + 淀粉酶
淀粉 + 蔗糖酶
检测试剂:碘液或斐林试剂
或:蔗糖 + 淀粉酶
蔗糖 + 蔗糖酶
检测试剂:斐林试剂
(注意:不可用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解)
思路2:底物不同,酶相同
如:淀粉 + 淀粉酶
蔗糖 + 淀粉酶
检测试剂:斐林试剂
(注意:不可用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解)
或: 淀粉 + 蔗糖酶
蔗糖 + 蔗糖酶
(注意:不可用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解)
3、通过图像证明酶的专一性
酶具有专一性的意义:
保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。
注意:
酶作为催化剂,反应前后酶的结构和性质不变
同一生物不同细胞内酶的种类和数量不相同
例.某研究小组为比较H2O2在不同条件下的分解情况,在常温下进行了如下实验。下列相关叙述错误的是( )
组别 质量分数为20%的H2O2溶液 实验处理 现象
1 2 mL 不处理 气泡很少
2 2 mL FeCl3溶液 气泡较多
3 2 mL 新鲜猪肝匀浆 大量气泡
A.组1和组3对照可以证明酶具有高效性
B.由于H2O2化学性质不稳定,所以最好现用现配
C.实验温度、H2O2溶液的浓度与用量均为无关变量
D.滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时不能共用一支滴管
A
例.下列有关酶特性的实验中,叙述错误的是( )
A.验证酶的高效性时,自变量是催化剂的种类
B.验证酶的专一性时,自变量是酶的种类或底物的种类
C.探究pH对酶活性的影响时,pH是自变量,温度是无关变量
D.探究酶作用的最适温度时,应设置高温、室温、低温三组实验
D
三、酶的作用条件比较温和
高温、高压、强酸、强碱、重金属等都会影响酶的活性,所以酶促反应需要在温和的条件下进行
例、将某种酶运用到工业生产前,需测定使用该酶的最佳温度范围。下图中的曲线①表示在各种温度下该酶活性相对于最高酶活性的百分比。将该酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性,由此得到的数据为酶的热稳定性数据,即下图中的曲线②。据此作出判断,不正确的是( )
A.曲线①可知80 ℃是该酶活性最高的温度
B.曲线②的各数据点是在对应温度下测得的
C.该酶使用的最佳温度范围是60~70 ℃
D.该酶的热稳定性在70 ℃之后急剧下降
B
PART 04
影响酶活性的条件
1、温度
原理:淀粉+淀粉酶→麦芽糖
检测试剂:碘液
注意:
不可用过氧化氢和过氧化氢酶,因为过氧化氢不稳定,受热易分解,无法确定过氧化氢的分解是因为高温还是过氧化氢酶。
检测试剂不可用斐林试剂,因为斐林试剂需要水浴加热,会破坏原有的温度
过程
试管编号 试管1 试管1′ 试管2 试管2′ 试管3 试管3′
实验步骤 一 2 mL淀粉酶溶液 2 mL淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL淀粉溶液
二 放入0 ℃冰水中水浴5 min 放入60 ℃温水中水浴5 min 放入100 ℃热水中水浴5 min
三 将1与1′试管内的液体混合后继续在0 ℃冰水内放置10 min 将2与2′试管内的液体混合后继续在60 ℃温水内放置10 min 将3与3′试管内的液体混合后继续在100 ℃热水内放置10 min
四 取出试管各加入两滴碘液,振荡
实验现象
实验结论
呈蓝色
无蓝色出现
呈蓝色
淀粉酶在60 ℃时催化淀粉水解,在100 ℃和0 ℃时都不能发挥催化作用。酶的催化作用需要适宜的温度,温度过高或过低都会影响酶的活性
注意:
第二步和第三步不可调换,会使底物被提前分解
可以用蛋白质和蛋白酶作为反应底物和酶,用双缩脲试剂作为检测试剂来完成上述实验吗?
相关曲线
温度
反应速率
最适温度
A
B
C
在一定温度范围内,酶促反应速率随温度的升高而加快
在最适温度时,酶促反应速率最快
AB段:
B 点:
BC段:
超过最适温度,酶促反应速率随温度升高而减慢,直至酶失活。
注意:低温(如A点)影响酶的活性,但不会使酶的空间结构遭到破坏,温度适当升高后,酶仍能恢复活性。但高温(如C点)会导致酶的空间结构遭到破坏,使其永久失活。
2、pH
原理:H2O2+H2O2酶→H2O+O2
检测试剂:碘液
注意:
不可用淀粉和淀粉酶,因为强酸会使淀粉分解,无法确定淀粉的分解是因为强酸还是淀粉酶。
该实验不需要检测试剂,可通过气泡的多少来判断反应速率
过程:
实验
步骤 一 取三支试管,编号1、2、3。
二 三支试管都三支试管都加入2mLH2O2溶液,振荡,反应
三 1号试管中加入1mL蒸馏水 2号试管中加入等量1mL盐酸溶液 3号试管中加入等量1mLNaOH溶液
四 三支试管都加入2滴新鲜肝脏研磨液,振荡,反应
实验现象
产生少量气泡
产生少量气泡
产生大量气泡
注意:第二步和第三步不可调换,会使底物被提前分解
酶的催化作用需要适宜的pH,pH偏高或偏低都会影响酶的活性。
结论:
相关曲线
pH
反应速率
最适pH
D
E
F
DE:
E点:
EF:
超过最适pH后,酶促反应速率随pH升高而减慢,直至酶失活。
注意:
在最适pH条件下,酶活性最高(如E点)。pH偏高和偏低,酶活性都会明显降低。
过酸(如D点)、过碱(如F点)都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。
酶制剂应该在低温和适宜pH条件下保存。低温下酶的活性低,在温度升高至最适温度条件时,酶的活性可以恢复。高温、过酸、过碱条件下酶会变性失活,不适合保存酶制剂。
综上:
强酸、强碱、高温都会使酶的空间结构发生变化,酶活性下降,而且不可逆。低温时,酶的空间结构稳定,活性暂时下降。
所以,酶的作用条件比较温和。
例、下列有关酶特性的实验设计中,最科学、最严谨的一项是( )
选项 实验目的 主要实验步骤
A 验证酶催化具有高效性 实验组:2 mL 3% H2O2溶液+1 mL过氧化氢酶溶液,保温5 min;对照组:2 mL 3% H2O2溶液+1 mL蒸馏水,保温5 min
B 验证酶催化具有专一性 实验组:2 mL 3%可溶性淀粉溶液+1 mL新鲜唾液,保温5 min,碘液检验;对照组:2 mL 3%蔗糖溶液+1 mL新鲜唾液,保温5 min,碘液检验
C 探究酶作用的适宜温度 5 mL 3%可溶性淀粉溶液+2 mL新鲜唾液+碘液→每隔5 min将溶液温度升高10 ℃,观察溶液蓝色变化
D 探究pH对酶活性的影响 向三支试管中依次加入2 mL 3%H2O2溶液、1 mL不同pH缓冲溶液和1 mL过氧化氢酶溶液,在适宜温度下保持5 min,观察气体产生速率
D
补充:相关曲线分析
酶比无机催化剂的催化效率高,即酶具有高效性
注意:酶只能缩短达到化学平衡所需的时间,不改变化学反应的方向和平衡点。因此,酶不能改变最终生成物的量。
在底物A中加入酶A,反应速率较未加酶时明显加快,说明酶A能催化底物A的反应。
在底物A中加入酶B,反应速率和未加酶时相同,说明酶B不能催化底物A的反应。
所以:酶具有专一性。
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。
甲: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: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,可能为最适pH;反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
甲:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率先随底物浓度的增加而加快,当底物达到一定浓度后,受酶数量的限制,酶促反应速率不再加快。
乙:在底物足量、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
例、图甲、乙、丙分别表示酶浓度一定时,反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。图丁表示在最适温度下酶促反应生成氨基酸的量与时间的关系。下列有关表述错误的是( )
A.图甲中,反应速率不再上升是因为受到酶浓度的限制
B.图乙中,a点到b点的变化是由于酶的空间结构逐渐被破坏
C.图丙可表示胃蛋白酶催化反应的反应速率变化曲线
D.如果适当降低温度,则图丁中的M值将保持不变
C
某科研小组将新鲜的黄瓜磨碎、过滤制得提取液,以等体积等浓度的H2O2作为底物,对提取液中过氧化氢酶的活性进行了相关研究,分别做了两个实验,得到如图所示的实验结果。下列相关叙述正确的是( )
A.实验一中,催化剂种类虽然不同,但其作用原理相同
B.实验一中黄瓜提取液过氧化氢酶的浓度必须与Fe3+的浓度相等
C.实验二中A曲线对应的是Fe3+溶液,B曲线对应的是过氧化氢酶溶液
D.将实验二中pH为3的实验组与pH为11的实验组溶液混合,酶的活性将会恢复
A
补充:酶的抑制剂
1、竞争性抑制剂:抑制剂与底物竞争酶
抑制剂的结构与酶的活性中心相似,当抑制抑制与酶结合时,就阻止了底物与酶结合。可通过增加底物浓度来提高反应速率。
2、非竞争性抑制剂:非竞争性抑制剂不与底物竞争,但会改变酶的结构
当底物浓度增加时,也无法增加反应速率,因为酶的结构发生改变,功能丧失。
如图为酶促反应曲线,Km表示反应速率为1/2vmax时的底物浓度。竞争性抑制剂与底物结构相似,可与底物竞争性结合酶的活性部位;非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合,从而使酶的活性部位功能丧失。下列分析错误的是( )
A.Km越大,酶与底物亲和力越高
B.加入竞争性抑制剂,Km增大
C.加入非竞争性抑制剂,vmax降低
D.非竞争性抑制剂破坏酶的空间结构
A
注意:
1.细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应。
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.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。
4.酶活性:一定条件下酶催化特定化学反应的能力。
5.与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
6.酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。
7.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。低温下酶的空间结构稳定,因此,酶制剂适宜在低温下保存。
PART 05
细胞的能量通货——ATP
1、ATP是一种高能磷酸化合物
三磷酸腺苷
元素:C、H、O、N、P 5种
结构简式:A—P~P~P
结构特点:相邻的磷酸基团带负电荷而互斥,使得末端的Pi有离开并与其它物质结合的趋势,有较高的转移势能。在ATP水解酶作用下,末端Pi脱落并携带能量与其它分子结合。
ATP是一种高能磷酸化合物,理由是ATP水解的过程就是释放能量的过程,1 mol ATP水解释放的能量高达30.54kJ,所以是高能磷酸化合物。
A:腺苷=腺嘌呤+核糖
P:磷酸基团
~:特殊的化学键
结构式:
注意:
NTP:ATP CTP GTP UTP
dNTP:dATP dCTP dGTP dUTP
例.核苷三磷酸(NTP)包括ATP、GTP、UTP、CTP等,脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP,d表示脱氧)包括dATP、dGTP、dTTP、dCTP。研究发现dNTP可作为DNA合成的原料。下列叙述正确的是( )
A.dNTP和NTP的区别体现在五碳糖的种类不同
B.dNTP含有2个特殊的化学键,可为DNA复制提供能量
C.DNA复制时dATP、dTTP含量越多,则DNA结构越稳定
D.真核细胞分裂时,胞内dNTP都进入细胞核内参与DNA的复制
B
2、ATP的水解与吸能反应相联系
(1)ATP ADP+Pi+能量
ATP水解酶
去路
电能
光能
化学能
势能
动能等
为生命活动功能,是直接的能源物质
ATP ADP+Pi+能量
钙离子载体蛋白
与载体蛋白结合
蛋白质磷酸化
蛋白质空间结构改变
转运钙离子到膜外
(2)ATP与主动运输,以钙离子为例
3、ATP的合成与放能反应相联系
(1)ADP+Pi+能量
ATP合成酶
ATP
(2)能量来源
植物:光能(光合作用)、有机物中的化学能(细胞呼吸)
动物:有机物中的化学能(细胞呼吸)
(3)ATP的合成场所:线粒体、叶绿体、细胞质基质
A点:无氧条件下,细胞可通过无氧呼吸分解有机物,产生少量ATP
(4)相关曲线
AB段:表示随O2供给量的增多,有氧呼吸明显增强,通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多,ATP的产生量随之增加
BC段:表示O2供给量超过一定范围后,ATP的产生量不再增加,此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸基团等
4、ATP与ADP的相互转化
ADP+Pi+能量
ATP合成酶
ATP
ATP水解酶
ATP与ADP的相互转化在细胞中时刻不停,动态平衡
能量通过ATP在吸能反应和放能反应之间流通
这种能量供应机制,在生物界普遍存在(除病毒外),体现了生物界的统一性
例、人的骨骼肌细胞中,ATP含量仅够剧烈运动时3 s以内的能量供给。运动员参加短跑比赛过程中,肌细胞中ATP的相对含量随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.ab段ATP水解释放的能量主要用于肌肉收缩
B.bc段ATP含量上升的能量来源主要是有氧呼吸
C.跑步时可能会感觉肌肉酸痛,主要是无氧呼吸产生的乳酸引起的
D.bc段只有ATP的合成,没有ATP的分解
D
物质结构 物质名称(简称或缩写) “A” 的含义
A—P~P~P ATP 腺苷(腺嘌呤+核糖)
ATP 腺嘌呤
核苷酸 腺嘌呤
DNA 腺嘌呤脱氧核苷酸
RNA 腺嘌呤核糖核苷酸
说明:上述物质的共同点为所有“A”都含有腺嘌呤
5、不同物质中的A
例、如图表示ATP与ADP相互转化的关系式,下列说法正确的是( )
A.ATP经DNA酶水解后的产物是合成RNA的原料之一
B.细胞内基因的选择性表达过程伴随着ATP的水解
C.酶1和酶2的功能不同的根本原因是组成二者基本单位的种类、数量和排列顺序不同
D.ATP与ADP间相互转化的能量供应机制发生在所有生物体内,体现生物界的统一性
B
The end!!!
$$