专题4酶与ATP

1、专题4酶与ATP考点1:酶一、酶在细胞代谢中的作用1、细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，是细胞生命活动的基础。2、酶的作用：通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,可以说明酶在细胞代谢中具有催化作用,同时证明，与无机催化剂相比，酶具有高效性的特性。3、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要的能量。(2) 、催化剂的作用：降低反应的活化能。3、意义：正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下进行。二、酶的本质1、酶本质的探索：最初科学家通过大量实验证明，酶的化学本质是蛋白质；在20世纪80年代，又发现少数RNA也具有催化作用。2、酶

2、的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA3、酶化学本质的实验验证(1)、证明某种酶是蛋白质：实验组：待测酶液+双缩月尿试剂是否出现紫色反应。对照组：已知蛋白液+双缩月尿试剂-出现紫色反应。(2)、证明某种酶是RNA实验组：待测酶液十口比罗红染液-是否出现纽色。对照组：已知RN崎液十口比罗红染液,出现红色。三、酶的特性1、高效性：(1)酶的催化效率大约是无机催化剂的1071013倍。(2)酶高效性的曲线解读a.催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。b.酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。2、专一性：(1)、每一种

3、酶只能催化剂一种或一类化学反应。(2)、曲线、图形解读a.图中A表布酶，B表不被催化的反应物。b.酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。3、作用条件较温和：高温、过酸、过碱，都会使酶的结构遭到破坏,使酶永久失活；在低温下，酶的活性旌低，但不会失活。四、影响酶活性的曲线解读1、温度和pH对酶促反应的影响前促反应速率M反应物的利余量(相对值)pH=6丙pH=7pH=R温度甲酶促反应速率(1)在一定温度范围内，随着温度的升高，酶的催化作用增强；超过酶的最适温度后，随着温度的升高，酶的催化作用减弱；(2)酶只有在最适pH,催化作用最强，高于或低于最适pH,酶的催化作用都减弱。过酸、过碱、高温都会使酶的

4、空间结构遭到破坏，使酶失去活性；而低温只是使酶的活性降低，酶的分子结构未遭到破坏，温度升高可恢复其活性。2、反应物浓度和酶浓度对酶促反应的影响解读醯浓度E乙(在反应物足量情况下)(1)在其他条件适宜，酶浓度一定的条件下，酶促反应速率随反应物浓度增加而加快；但当反应物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。(2)在反应物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应的反应速率与酶浓度成正比。五、教材实验类-探究酶的特性及影响酶活性的因素1、“对比法”验证酶的作用及高效性与专一性（1）、酶的催化作用实验探究J对照组：反应物+清水f反应物不被分解实验组：反应物+等量的相应薄溶液f反应物被分

5、解（2）、酶的专一性实验探究此实验中的自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液r因变量是反应物是否被分解.（1）设计思路一：换反应物不换酹实验组；反应物+相应酶溶液一反应物被分解1对照组，另一反应物+等量相同薛溶液a反应物不被分解Q）设计思路二，换酶不换反应物实验组：反应物+相应酶溶液+反应物被分解对照组：相同反应物十等量另一种酶溶液r反应物不被分解（3）、酶的高效性实验探究对照鼻；反应物十无机催化剂r反应物分解速率.实险组；反应物+等量酶溶液一反应物分解速率实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是反应物分解速率.2、“梯度法”探究酶的适宜温度和pH实验的自变量（即单一变量）为温度或pH,因变

6、量是反应物分解的速率或存在量。（1）适宜的温度：（分别保温）设计思路：（反应物+t1）+（酶溶液+t1）,（反应物+t2）+（酶溶液+t2）,一混合均匀一检测反应物分解的速率或存在的量。（反应物+t3）+（酶溶液+t3）,（反应物+tn）+（酶溶液+tn）。（2）适宜的pH：设计思路：（酶溶液+pH1）,（酶溶液+pH2）,一+反应物混合均匀一检测反应物分解的速率或存在量。（酶溶液+pH3）,（酶溶液+pHn）考点2细胞的能量通货一一ATP一、ATP的结构和功能1、元素：GH、。NP2、结构：ATP的结构简式是APPP,一份子ATP分子中含有一份子腺甘，三份子磷酸基团腺昔=腺喋吟+核糖一个普通

7、磷酸键，两个高能磷酸键3、特点：远离腺昔的高能磷酸键已水解，释放出能量，也可以接受能量而重新形成。4、功能：直接给细胞的生命活动提供能量。【易错注意】不同结本中“A”的含义归纳腺昔(腺嚓峥+梭幅腺嚏吟腺嚓吟脱腺瞟吟粮里核汗被糖核甘酸二、ATP与ADP的相互转化1、ATP水解：在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离腺昔的高能磷酸键很容易水解,并释放能量。ATP形成：在有关酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与逊结合，重新形成ATR2、ATP形成的能量来源(1)、对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自于细胞呼吸，对于绿色植物来说，则来自于光合作用和细胞呼吸。(2)、细胞内ATP与ADP相互

8、转化的能量供应机制，是生物体的共性。【易错注意】(1) ATP与ADP的相互转化是不可逆的：物质可逆，但是从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。(2) ATP是与能量有关的一种物质，不等于能量。ATP是一种高能磷酸化合物，水解时释放出大量能量。(3)不可认为细胞中有大量的ATP,事实上，细胞中的ATP含量很少，只是ATP和ADP转化非常及时迅速,保持动态平衡。(4)ATP转化为ADP此过程产生水。此外，蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。三、ATP的禾I用1、图解-机械能(如肌肉收缩)徐乩才如酮热能(散失)AT尸等化有机物,光能一合物中的一M的化上谭一能量学能化学能*电能(神经传导、

9、生物电)一渗透能(主动运输)光能一物痂合成所需能量一尸_人_4J光合作用细胞呼吸而受的利用(1)、ATP可用于主动运输、生物发电和发光、肌细胞收缩、大脑思考等。(2)、细胞内的吸能反应一般与ATP的水解相联系,能反应一般与ATP的形成相联系。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。2、细胞内产生和消耗ATP的生理过程转化场所常见的生理过程产生能量消耗能量细胞膜否葡萄糖、氨基酸、无机盐离子等物质的主动运输、胞吞、胞吐细胞质基质细胞呼吸A阶段产生ATP许多生化反应白进行消耗ATP叶绿体光反应产生ATP暗反应消耗光反应产生的ATP;自身DNAM制、转录、蛋白质合成；线粒体有氧呼吸第二、三

10、阶段产生ATP自身DNAM制、转录、蛋白质合成核糖体否氨基酸合成蛋白质等消耗AT图尔基体否植物细胞形成细胞壁，动物细胞形成分泌物等消耗ATP内质网否有机物的合成、运输等消耗ATP细胞核否DNA的复制、W等消耗ATP中心体否形成纺锤体，牵引染色体移动等消耗ATP四、ATP产生速率与Q供给量之间的关系6供给量1、A点表示在无氧条件下，细胞可通过进行无氧呼吸分解有机物,产生少量ATR2、AB段表示随Q供应量增多，有氧呼吸明显加强,通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多,ATP的产生速率随之增加。是酶、ADP磷酸3、BC段表示Q供应量超过一定范围后，ATP的产生速率不再加快，此时的限制因素可能理。(1)

11、主要能源物质一糖类；(2)能源物质一糖类、脂肪、蛋白质;（3）主要储能物质一脂肪；（4）直接能源物质一ATP（5）根本能源一光能。练习2：1、反应式“ADPbPi+能量占?ATP是在所有生活细胞中发生的反应，下列与反应式中“能量”相关的叙述正确的是（）A、向右反应需要的能量可以来自细胞内蛋白质的合成过程所释放的能量日向右反应需要的能量可以来自糖类等有机物的氧化分解C向左反应释放的能量可以用于叶绿体中HO的分解或CO固定D向左反应释放的能量可以用于人体对所有营养万分的吸收2、试分析一株生长旺盛的玉米幼苗与一只幼年的小花猫，它们同化作用消耗的ATP与细胞呼吸产生的ATP分别是（）A前者同化作用消耗

12、的日都是同化作用消耗的C前者同化作用消耗的D都是同化作用消耗的ATP多,ATP多,ATP少,ATP少,细胞呼吸产生的细胞呼吸产生的细胞呼吸产生的细胞呼吸产生的ATP少，后者相反ATP少ATP多，后者相反ATP多练习3:知识巩固1 .下列关于酶的叙述，不正确的是（）A.绝大多数酶的化学本质是蛋白质B.能够催化脂肪酶水解的酶是脂肪酶C.酶的催化效率高是因为其降低活化能的效果显著D.酶催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的解析：脂肪酶的本质属于蛋白质，水解它的酶是蛋白酶。答案：B“，一一一一一，一一一一，、一一2 .植物细胞中存在ADP+Pi+能量ATP”的反应，其中和表不反应条件和过程。下列

13、有关叙述中正确的是（）A.夜间有02存在时主要发生在线粒体中B.和互为可逆反应，由相同的酶催化C.发生在光合作用的光反应和暗反应过程中D,突然停止C02供应，叶绿体中ADP由类囊体向基质转移解析：夜间有02存在时，植物细胞会发生有氧呼吸，此时有氧呼吸的主要场所是线粒体，所以合成ATP的化学反应也主要发生在线粒体中，和并非可逆反应，由不同的酶催化，发生在光合作用的光反应过程中，发生在暗反应过程中；叶绿体中ADP始终由基质向类囊体转移。答案：A3 .下列能使ADP含量增加的生理过程是（）A.硝酸根离子进入根毛细胞B,线粒体内的H与02结合C,将NADP+还施为NADPHD.C02从组织细胞进入内环

14、境解析：硝酸根离子进入根毛细胞属于主动运输过程，需要耗能，结果会导致ADP含量增加；线粒体内H和02结合过程产生ATP;NADPH产生的同时也生产ATP;C02从组织细胞进入内环境属于自由扩散，不耗能。答案：A4.（2011上海*II拟）人体在剧烈运动时，肌肉处于暂时相对缺氧状态，葡萄糖的消耗量剧增，但产生的ATP没有明显增加。这是因为（）A.机体产热增加，能量以热能的形式散失了B.葡萄糖分解不彻底，能量没有完全释放出来C.ATP合成酶量减少，无法大量合成ATPD.机体代谢加快，大量能量随汗水流失了解析：剧烈运动时，肌肉处于暂时相对缺氧状态，细胞进行厌氧呼吸，葡萄糖分解产生乳酸，同时释放少量的

15、能量，ATP产生量少，大量的能量仍储存在乳酸中。答案：B5 .下列有关酶和ATP的叙述中正确的是（）A.基因表达过程需要酶和ATP参与B.酶的催化效率总是高于无机催化剂C.温度不会影响ATP与ADP相互转化的速率D.酶氧化分解的产物是氨基酸解析：基因的转录和翻译过程中，需要酶催化也需要ATP;当外界条件不适宜时，酶的催化效率反而会低于无机催化剂；ATP与ADP之间的相互转化需要酶，酶的活性受温度影响；大多数酶的本质是蛋白质，水解的产物是氨基酸，氧化分解的产物是水、二氧化碳和尿素等。答案：A6 .将1mL5%的新鲜唾液倒入装有10mL精糊的试管内，置于25C的温水中水浴，下列各方法中能提高试管内

16、反应速率的是（）A.向试管内通气8 .适当提高实验温度C.向试管内加入少量麦芽糖D.向试管内加入大量的酸或碱解析：过酸或过碱会使酶失活，而新鲜唾液淀粉酶的最适pH为7左右。通气、加入少量麦芽糖不影响酶的活性。在一定温度范围内，随温度的升高酶的活性增强。答案：B9 .下列有关ATP和蛋白质的叙述，正确的是（）A.ATP中的“A与构成DNA、RNA中的碱基“A是同一种物质10 ATP中的能量可来源于光能和化学能，不可以转化为光能和化学能C.酶的基本单位是氨基酸D.蛋白质的功能特性是由组成该蛋白质的氨基酸的种类、数量和蛋白质的空间结构等决定的解析：ATP中的A”是由腺喋吟和核糖构成的，称为腺昔，DN

17、A和RNA中的A”是腺喋吟。光合作用和细胞呼吸以及细胞中其他物质的分解作用，都能产生ATP,所以光能和化学能是ATP中的能量来源；ATP可用于各种生命活动，如萤火虫的发光、合成生物大分子时ATP中的能量以化学能的形式储存在大分子有机化合物中。酶的基本单位是氨基酸或核糖核甘酸。决定蛋白质功能特异性的因素包括组成该蛋白质的氨基酸的种类、数量和蛋白质的空间结构等。答案：D8.有人进行实验以研究化合物P对淀粉酶活性的影响，结果如图所示。下列分析中不正确的是（）酶促反应速率A.实验中应保持pH不变B.曲线1作为对照实验C.P对该酶的活性有抑制作用D.若反应温度升高，则A点上移P的有无，pH为无关变量，应

18、解析：本实验探究化合物P对淀粉酶活性的影响，说明自变量为化合物保持一致；不加化合物P的实验为对照组；分析题中曲线图可知，曲线1的反应速率比曲线2大，说明化合物P对该酶的活性有抑制作用；该实验的实验温度未知，不能得出温度升高，A点上移的结论。答案：D9.（2011山东青岛）某学生为了验证唾液的功能，做了如下实验：取甲、乙两试管，分别加入等量的淀粉糊2mL,甲试管又加入2mL唾液，两试管同时放入37C的温水中保持10min后取出，各加入0.5mL碘液，振荡，发现只有乙试管中呈现蓝色反应。t#指出此同学的实验程序中的一处错误（）A.乙试管应低温或室温B.乙试管应加胃液C.乙试管应加入与唾液等量的蒸储

19、水D.应再加一支试管，内加些酸或碱解析：为了消除无关变量的干扰，通常要增设对照组。该同学的实验操作违背了这个原则，只给甲试管添加了2mL唾液，而没给乙试管加入2mL蒸储水。答案：C10.图甲表示温度对淀粉酶活性的影响，图乙是将一定量量随温度变化的情况。甲A.To表示淀粉酶催化反应的最适温度B,图甲中Ta和Tb对酶活性的影响有区别C.图乙中温度超过Tb时，酶的活性已达到最小D.图乙中A点对应图甲中的温度为To解析：题中图甲表示酶的活性与温度的关系，图乙表示产物的积累量与温度的关系。图乙中，当产物的积累量达到最大值不再发生变化时，说明反应已经停止，酶的活性已经丧失。答案：C12.（密码原创）下列有

20、关ATP的叙述中正确的是（）A. ATP水解的实质是ATP分子中高能磷酸键的水解B. ATP转化成ADP的过程中不需要酶的参与C.植物细胞在夜间主要在细胞质中产生ATPD.ATP中的“A与构成DNA、RNA中的碱基“A裳示的是同一物质解析：细胞中ATP的水解是在ATP水解酶的作用下，ATP分子中远离腺昔的那个高能磷酸键断裂，释放出能量，并产生ADP和磷酸。植物细胞在夜间无光照条件下，若有氧气则细胞主要进行有氧呼吸，主要由线粒体产生ATP;ATP中的A”表示腺甘，由核糖和腺喋吟构成，DNA和RNA中的碱基A”是指腺喋吟。答案：A13.（密码改编）如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式

21、。下列说法中不正确的是（）图2+旋量A.图1中的A代表的是月I喋吟，b、c为高能磷酸键B. ATP生成ADP时图1中的c键断裂并释放能量C. ATP与ADP相互转化过程中物质是可逆的，能量不可逆D.酶1、酶2具有催化作用，不受其他因素的影响解析：ATP是由腺昔和三个磷酸基团组成的，腺昔由一分子的腺喋吟和一分子的核糖组成；酶的催化作用具有高效性、专一性及作用的条件比较温和等特点，所以其发挥作用时要受到温度、酸碱度等其他因素的影响。答案：D练习4:（有时间，多练练）酶:1、下列各项是关于酶的叙述，其中正确的一项是（）酶是活细胞产生的酶都有消化功能酶的本质是蛋白质、蛋白质都是酶酶具有专一性、高效性酶促反应与外界条件无关淀粉酶能促进淀粉水解A.B.C.D.2、活细胞内合成酶的原料是（）A.脂肪酸B.核甘酸C.氨基酸D.氨基酸或核甘酸3、与酶的化学本质不同的物质是（）A.抗体B.胰岛素C.脂肪酶D.性激素4、在测定胃蛋白酶活性时，将