内容正文:
专题四 酶、ATP与呼吸作用
1.酶催化细胞的化学反应
1. 本质和功能
(1)来源:大多数活细胞
(2)功能:具有 催化 作用
(3)本质:大多数是 蛋白质 ,少数是 RNA 。
(4)合成场所:核糖体 、 细胞核 等。
2.特性
(1)比如,人血液中碳酸酐酶的一个分子,每分钟可催化分解1900万个碳酸分子,而利用某种无机催化剂每分钟可催化分解800万个碳酸分子,说明酶与无机催化剂相比,具有 高效 性。酶只能缩短达到化学平衡点所需的时间,但不改变化学反应的平衡点。
(2)下图中,若[A](此空填下图中字母)表示乳糖酶,则B表示乳糖,E、F表示葡萄糖和半乳糖。G是酶的活性中心,该结构只能和B结合,体现了酶发挥作用的专一性。该性质由酶的分子结构决定。
下图中酶B不能催化底物A参与的反应,说明酶具有专一性。
3.酶活性
(1)酶催化特定化学反应的能力称为酶活性,也叫酶活力,可用其在一定条件下的催化某一化学反应的速率表示。
(2)通过酶活性影响酶促反应的因素失活无变化
高温、过酸和过碱会破坏酶的空间结构,使酶失活,不可(可/不可)恢复,低温抑制酶的活性,在适温下可(可/不可)恢复。因此,酶制剂适宜在低温下保存。
(3)直接影响酶促反应的因素
底物浓度和酶浓度都是通过影响反应物与酶接触的面积来影响酶促反应速率的,不影响(影响/不影响)酶活性。
【实战演练】
(1)图中若实线a 表示酶在最适温度下生成物量与吋间的关系图,则较低温度时曲线是 3 ,较高温度时曲线是3/4 ;同样条件下,酶量减半时反应曲线是 3 ,酶量加倍时反应曲线是 2 ;同样条件下,底物浓度增加时反应曲线是 1 ,底物浓度减少时反应曲线是 4 。
(2)若图中曲线3所示的过程为过氧化氢自然分解的速率曲线,则加入无机催化剂后的曲线是 a ,加新鲜猪肝后的曲线是 2 ,原因是 酶的催化效率比无机催化剂高 。
(3)胃蛋白酶的最适pH是 酸 (酸/碱)性,测定胃蛋白酶活性时,将溶液 pH 由10降至2时,胃蛋白酶的活性变化是不变 ,理由是 过碱使酶失活 。
4.酶活性探究实验
原理:酶活性是反映酶功能的重要指标,一般通过测定单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。淀粉酶催化淀粉水解产生还原糖,DNS试剂(主要成分为二硝基水杨酸)遇到还原糖,水浴加热(85℃、5min),发生反应产生颜色变化(黄色→棕红色)。还原糖量越多,颜色变化越大。可通过分光光度法定量测定颜色变化来测定淀粉酶活性。;
2.ATP是生命活动的直接能源物质
(1)能量来源(下表中均填写中文名称)
生命活动的直接能源物质
腺苷三磷酸
主要能源物质
糖类(葡萄糖)
生物体内储能效率最高的物质
脂肪
动物细胞内的糖类储能物质
糖原
植物细胞内的糖类储能物质
淀粉
最终能量来源
太阳能
(2) 结构:(在横线上写出对应名称)
(3)功能:ATP 普遍存在于细胞中,主要通过含磷基团转移到目标分子上或水解,为生命活动直接提供能量。
(4)ATP与ADP相互转化示意图
3.细胞呼吸
细胞通过氧化分解有机物,将有机物中的能量转换成可供生命活动直接使用的ATP。
4.有氧呼吸
需要O2,参与的细胞呼吸过程。常用的反应物是葡萄糖。
Ⅰ.过程:
Ⅱ.总反应式:
Ⅲ.能量转换:葡萄糖中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能
5.无氧呼吸
没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不彻底分解,释放少量能量的过程。
Ⅰ.场所:细胞质基质
Ⅱ.过程
6.有氧呼吸和无氧呼吸的比较
细胞呼吸
有氧呼吸
无氧呼吸
不同点
场所
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
是否需要氧气参与
是
否
分解产物
CO2和H2O
CO2、酒精和乳酸
释放能量
多
少
共同点
①第一阶段____糖酵解_完全相同;
②本质都是氧化分解___有机物___,释放能量,生成ATP,为细胞活动提供能源
7. 其他有机分子也可被氧化分解
下图是人体细胞中有机物代谢的过程图,字母表示物质,数字表示过程:
(1) 图中字母代表的物质依次是A 丙酮酸 ,B 乙酰辅酶A(C2) ,C CO2 ,
D 脂肪酸 ,E 氨基 ,F 甘油 ,G O2 ,H NADH ,
I 葡萄糖 , J 氨基酸 。
(2) 过程①称为 脱氨基作用。
(3) 过程②③的场所依次是 线粒体基质 、 线粒体内膜 ,其中产生能量最多的过程是③ 。
(4) 剧烈运动,O2供应不足时人体肌细胞内的丙酮酸可以转化成的物质有 ACD 。(多选)
A.乳酸 B.酒精 C. CO2 D.水 E.尿素
(5)淀粉、脂肪和蛋白质彻底氧化分解后共同的代谢终产物是 二氧化碳、水、ATP ,而蛋白质特有的代谢终产物是尿素 。
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专题四 酶、ATP与呼吸作用
1.酶催化细胞的化学反应
1. 本质和功能
(1)来源:大多数活细胞
(2)功能:具有 作用
(3)本质:大多数是 ,少数是 。
(4)合成场所: 、 等。
2.特性
(1)比如,人血液中碳酸酐酶的一个分子,每分钟可催化分解1900万个碳酸分子,而利用某种无机催化剂每分钟可催化分解800万个碳酸分子,说明酶与无机催化剂相比,具有 性。酶只能缩短达到化学平衡点所需的 ,但不改变化学反应的平衡点。
(2)下图中,若[ ](此空填下图中字母)表示乳糖酶,则B表示 ,E、F表示 。G是酶的 ,该结构只能和B结合,体现了酶发挥作用的 性。该性质由酶的
决定。
下图中酶B不能催化底物A参与的反应,说明酶具有 性。
3.酶活性
(1)酶催化特定化学反应的能力称为酶活性,也叫酶活力,可用其在一定条件下的催化某一化学反应的 表示。
(2)通过酶活性影响酶促反应的因素失活无变化
高温、过酸和过碱会破坏酶的 ,使酶 , (可/不可)恢复,低温 酶的活性,在适温下 (可/不可)恢复。因此,酶制剂适宜在 下保存。
(3)直接影响酶促反应的因素
底物浓度和酶浓度都是通过影响反应物与酶接触的面积来影响酶促反应速率的, (影响/不影响)酶活性。
【实战演练】
(1)图中若实线a 表示酶在最适温度下生成物量与吋间的关系图,则较低温度时曲线是 ,较高温度时曲线是 ;同样条件下,酶量减半时反应曲线是 ,酶量加倍时反应曲线是 ;同样条件下,底物浓度增加时反应曲线是 ,底物浓度减少时反应曲线是 。
(2)若图中曲线3所示的过程为过氧化氢自然分解的速率曲线,则加入无机催化剂后的曲线是 ,加新鲜猪肝后的曲线是 ,原因是 。
(3)胃蛋白酶的最适pH是 (酸/碱)性,测定胃蛋白酶活性时,将溶液 pH 由10降至2时,胃蛋白酶的活性变化是 ,理由是 。
4.酶活性探究实验
原理:酶活性是反映酶功能的重要指标,一般通过测定单位时间内底物的 或产物的
来表示。淀粉酶催化淀粉水解产生还原糖,DNS试剂(主要成分为二硝基水杨酸)遇到还原糖,水浴加热(85℃、5min),发生反应产生颜色变化(黄色→ )。还原糖量越多,颜色变化越 。可通过 法定量测定颜色变化来测定淀粉酶活性。
2.ATP是生命活动的直接能源物质
(1)能量来源(下表中均填写中文名称)
生命活动的直接能源物质
主要能源物质
生物体内储能效率最高的物质
动物细胞内的糖类储能物质
植物细胞内的糖类储能物质
最终能量来源
(2) 结构:(在横线上写出对应名称)
(3)功能:ATP 普遍存在于细胞中,主要通过含磷基团转移到目标分子上或水解,为生命活动直接提供能量。
(4)ATP与ADP相互转化示意图
3.细胞呼吸
细胞通过氧化分解有机物,将有机物中的能量转换成可供生命活动直接使用的ATP。
4.有氧呼吸
需要 ,参与的细胞呼吸过程。常用的反应物是葡萄糖。
Ⅰ.过程:
Ⅱ.总反应式:
Ⅲ.能量转换:葡萄糖中稳定的化学能转化为 中活跃的化学能和
5.无氧呼吸
没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不彻底分解,释放少量能量的过程。
Ⅰ.场所:
Ⅱ.过程
6.有氧呼吸和无氧呼吸的比较
细胞呼吸
有氧呼吸
无氧呼吸
不同点
场所
是否需要氧气参与
分解产物
释放能量
共同点
①第一阶段______完全相同;
②本质都是氧化分解______,释放能量,生成ATP,为细胞活动提供能源
7.其他有机分子也可被氧化分解
下图是人体细胞中有机物代谢的过程图,字母表示物质,数字表示过程:
(1) 图中字母代表的物质依次是A ,B ,C ,
D ,E ,F ,G ,H ,
I , J 。
(2) 过程①称为 作用。
(3) 过程②③的场所依次是 、 ,其中产生能量最多的过程是 。
(4) 剧烈运动,O2供应不足时人体肌细胞内的丙酮酸可以转化成的物质有 。(多选)
A.乳酸 B.酒精 C. CO2 D.水 E.尿素
(5)淀粉、脂肪和蛋白质彻底氧化分解后共同的代谢终产物是 ,而蛋白质特有的代谢终产物是 。
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