云南省陇川县高考生物第二轮复习 专题二细胞代谢第1讲 酶与ATP

用心 爱心 专心1 专题二专题二 细胞代谢第细胞代谢第 1 讲讲 酶与酶与 ATP 考点一 酶的特性及影响因素 1 酶的本质和特性 注意 1 酶具有高效性是由于与无机催化剂相比酶降低反应所需活化能的作用更显著 2 在反应前后酶本身不发生任何改变 2 影响酶促反应速率的因素 1 酶浓度和底物浓度 在有足够底物而又不受其他因素影响的情况下 酶促反应速率与酶浓度成正比 在其他条件适宜 酶量一定的条件下 酶促反应速率随底物浓度增加而加快 当底物浓 度达到一定限度时 受酶量及酶活性的限制 酶促反应速率达到最大后不再增加 2 温度和 pH 在最适宜的温度或 pH 条件下 酶的活性最高 温度和 pH 偏高或偏低 酶的活性都会 明显下降 在高温 强酸或强碱 重金属盐等引起蛋白质变性的条件下 酶都会丧失活性 要注意的是 低温仅是抑制酶的活性 随温度的升高 最适温度以下 酶的活性逐渐增强 3 关于酶的实验设计 实验目的实验组对照组 实验组衡 量标准 自变量因变量无关 用心 爱心 专心2 验证某种酶 是蛋白质 待测酶液 双缩脲 试剂 已知蛋白液 双缩脲试剂 是否出现 紫色 待测酶液和 已知蛋白液 是否出现 紫色 验证酶具有 催化作用 底物 相 应酶液 底物 等量蒸 馏水 底物是否 被分解 相应酶液的 有无 底物是否 被分解 底物量 温度等 验证酶的专 一性 底物 相 应酶液 另一底物 相 同酶液或同一 底物 另一酶 液 底物是否 被分解 不同底物或 不同酶液 底物是否 被分解 酶的数量 温度等 验证酶的高效 性 底物 相 应酶液 底物 无机催 化剂 底物分解 速率 无机催化剂 和酶 底物分解 速率 底物的数量 温度等 探究酶的适宜 温度 温度梯度下的同一温度处 理后的底物和酶混合 温度 探究酶的最适 pH pH 梯度下的同一 pH 处 理后的底物和酶混合 底物的分 解速率或 底物的剩 余量 PH 酶的 活性 底物和酶的 量 溶液温 度 反应时 间等 1 若底物选 择淀粉和蔗糖 酶溶液为淀粉酶 验证酶的专一性 检测底物是否被分解的试 剂宜选用斐林试剂 不能选用碘液 因为碘液无法检测蔗糖是否被水解 2 若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度 检测底物被分解的试剂宜选用碘液 不应该选 用斐林试剂 因斐林试剂需水浴加热 而该实验中需严格控制温度 3 探究酶的适宜温度的实验中不宜选择过氧化氢酶催化 H2O2 分解 因为底物 H2O2在加 热的条件下分解会加快 从而影响实验结果 知识拓展 1 具有专一性的物质或结构 酶 载体 激素 tRNA 抗原 或抗体 限制性核酸内切酶 2 高中阶段学过的酶 1 物质代谢中的酶 淀粉酶 主要有唾液腺分泌的唾液淀粉酶 胰腺分泌的胰淀粉酶和肠腺分泌的肠淀粉酶 可催化淀粉水解成麦芽糖 麦芽糖酶 主要有胰腺分泌的胰麦芽糖酶和肠腺分泌的肠麦芽糖酶 可催化麦芽糖水解 成葡萄糖 脂肪酶 主要有胰腺分泌的胰脂肪酶和肠腺分泌的肠脂肪酶 可催化脂肪分解为脂肪酸 和甘油 蛋白酶 主要有胃腺分泌的胃蛋白酶和胰腺分泌的胰蛋白酶 可催化蛋白质水解成多肽 链 肽酶 由肠腺分泌 可催化多肽链水解成氨基酸 光合作用酶 叶绿体中有参与光合反应形成 ATP NADPH 有关的酶类和与暗反应有关 用心 爱心 专心3 的酶系 呼吸氧化酶 细胞质基质和线粒体中存在 ATP 合成酶等催化细胞呼吸进行的酶 ATP 合成酶 ATP 水解酶 2 遗传信息流动中的酶 解旋酶 在 DNA 复制或者转录时 解旋酶可以使 DNA 分子的两条脱氧核苷酸链中配对 的碱基从氢键处断裂 从而使两条螺旋的双链解开 DNA RNA 聚合酶 分别催化脱氧核苷酸聚合成 DNA 链以及核糖核苷酸聚合成 RNA 链 的反应 逆转录酶 催化以 RNA 为模板 以脱氧核苷酸为原料合成 DNA 的过程 3 生物工程中的酶 限制性内切酶 一种限制性内切酶只能识别双链 DNA 分子一种特定的核苷酸序列 并 且能在特定的位点上切割 DNA 分子 产生特定的黏性末端或平末端 DNA 连接酶 将两条 DNA 黏性末端或平末端之间的缝隙 缝合 起来 连接的是磷酸二 酯键 不是氢键 纤维素酶和果胶酶 在植物细胞工程中植物体细胞杂交时 需要事先用纤维素酶和果胶 酶分解植物细胞的细胞壁 从而获得有活力的原生质体 然后诱导不同植物的原生质体融 合 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 在动物细胞工程的动物细胞培养中 需要用胰蛋白酶或胶原蛋 白酶将取自动物胚胎或幼龄动物的器官和组织分散成单个的细胞 然后配制成细胞悬液进 行培养 TaqDNA 聚合酶 耐高温 用于 PCR 考点二 ATP 的合成和利用 ATP 三磷酸腺苷 的结构简式可以写成 A P P P A 代表腺苷 P 代表磷酸基团 表示普通磷酸键 表示高能磷酸键 可通过下面的结构简图来理解 2 ATP 与 ADP 的相互转化图解 用心 爱心 专心4 1 物质合成 如细胞分裂间期蛋白质的合成和 DNA 的复制 葡萄糖合成糖原 甘油和 脂肪酸合成脂肪等 需注意的是 蛋白质在消化道内被消化为氨基酸是产生能量的过程 不消耗 ATP 2 神经传导 在神经纤维上表现为动作电位 需要消耗 ATP 在突触上 进行神经递质的 合成与释放 需要消耗 ATP 3 病毒等少数种类的生物不具有独立代谢能力 其增殖或复制过程也要消耗 ATP 但这些 ATP 是由宿主细胞代谢产生的 ATP 与 ADP 相互转化的供能机制是生物界的共性 4 植物光合作用光反应阶段产生的 ATP 用于暗反应阶段 C3 的还原 不用于其他生命过程 植物或动物细胞呼吸产生的 ATP 才能用于多种生命过程 5 光能进入生物群落后 以化学能的形式储存于有机物中 以有机物为载体通过食物链而 流动 6 能量在生物群落中是单向流动 不能重复利用 特别提示 1 植物产生 ATP 的场所是叶绿体 细胞质基质和线粒体 而动物产生 ATP 的场所是细胞 质基质和线粒体 2 光合作用的光反应产生的 ATP 用于暗反应中 C3 的还原 而细胞呼吸产生的 ATP 用于 除 C3 还原之外的各项生命活动 2 ATP 与 ADP 相互转化的场所及对应的生理过程 见下表 细胞结构 ADP ATP ATP ADP主要的生理功能举例 细胞膜上的载体 葡萄糖 氨基酸 无机盐离子等物质的主动运输 细胞质基质 细胞呼吸的第一阶段 许多生化反应进行的场所 叶绿体 光反应产生 ATP 暗反应消耗 ATP 线粒体 有氧呼吸第二 三阶段可产生 ATP 自身 DNA 复制等 核糖体 氨基酸合成蛋白质时要消耗 ATP 用心 爱心 专心5 高尔基体 植物细胞壁的形成 动物细胞分泌物的分泌 内质网 有机物的合成 运输