酶与一般催化剂的比较

1、一、降低化学反应活化能的酶返回考点1：酶与一般催化剂的比较考点2：酶的本质及实验验证考点3：酶降低化学反应活化能的图解考点4：与酶有关的曲线解读考点5：“影响酶活性的条件”的探究分析新陈代谢概念 生物体内全部有序的化学变化的总称。即生物体与外界环境之间物质和能量的交换，以及生物体内物质和能量转变的过程。同化作用（合成代谢）异化作用（分解代谢）物质代谢能量代谢合成自身物质贮存能量分解自身物质，排出代谢终产物释放能量 知识网络1、细胞代谢的概念：2、酶的发现：3、酶的概念及本质： 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。绝大多数是蛋白质，少数是RNA。5、酶的特性：专一性、高效性、作用条件较温和。

2、知识网络一、降低化学反应活化能的酶细胞内每时每刻进行着许多化学反应的统称。4、酶的作用： 降低化学反应活化能，是生物催化剂。同无机催化剂相比，催化效率更高。底物浓度：酶浓度：pH ：温度： 同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。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成为活化能。强酸、强碱可使酶变性失活。高温使酶变性失活，低温降低酶的活性、利于酶保存。2、影响酶促反应的因素 知识网络3、酶的特性1）高效性：酶的催化效率大约为无机催化剂的107-1013倍。如过氧化氢酶与Fe3+相比，过氧化氢酶的催化效率要高得多。2）专一性：每一种酶只催化一种或

3、一类化学反应。如过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解，而对蛋白质等物质的水解无效，而Fe3+则可以作为多种化学反应的催化剂。3）作用条件温和（易失活性）：酶的催化作用需要温和的条件，如适宜的温度、PH值等，且易受活化剂或抑制剂的影响。相比而言，无机催化剂不易受影响，如同样加热到1000C，过氧化氢酶失去活性，而Fe3+仍可起催化作用。4、酶的催化特性的实验验证特 性 原 理 对照实验实验结果 H202酶H202H20+02 Fe3+H202H20+02燃烧检验,酶作用强,铁离子作用弱淀粉酶淀粉麦芽糖淀粉酶蔗糖无砖红色沉淀,无酶的活性与温度和PH有关低高温下酶的催化情况,过酸过碱酶的催化情况酶的催化作

4、用需要适宜的温度和PH高效性专一性作用条件较温和1、酶的本质及生理功能化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核（真核生物）来源生理功能作用原理一般来说，活细胞都能产生酶具有生物催化作用降低化学反应的活化能考点2：酶的本质及实验验证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。考点3：酶降低化学反应活化能的图解常态加酶前的活化能加酶后的“活化态”加酶前的“活化态”加酶前的活化能终态2、催化机理 降低化学反应的活化能。 在催化反应中，只需较少的能量就可以使反应物进入“活化态”。 控制变量名称 内容及举例 作 用 自变量 实验过程中可以

5、变化的因素称为变量。其中人为改变的变量称为自变量。上述实验中的氯化铁溶液和肝脏研磨液，都属自变量。 针对实验目的确立的可行性措施，通过自变量直接达到预期效果。 因变量随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。上述实验中酶活性（以过氧化氢分解速率来表示）就是因变量。 是实际发生的实验现象，能直观呈现出实验结果。 无关变量 除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。 对预期结果产生干扰即产生误差，并有对误差产生校正的效果。 考点5：“影响酶活性的条件”的探究分析二、细胞呼吸与ATP返回考点1：生物体内能源物质的相互关系及能量代谢过程考点2：ATP与AD

6、P之间的相互转变考点3：有氧呼吸与无氧呼吸比较考点4：根据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况考点5：影响细胞呼吸的因素考点6：细胞呼吸原理的应用细胞的能量通货ATP二、结构简式：一、什么是ATP？三、ATP和ADP之间的相互转化酶动物和人绿色植物： 是细胞内的一种高能磷酸化合物，中文名称叫做三磷酸腺苷。A-PPP四、ADP转化为ATP所需能量来源： ADP + Pi+ 能量 ATP：呼吸作用呼吸作用、光合作用知识网络动物植物微生物能源物质主要能源物质直接能源物质储能物质高能化合物有机物有机物，某些无机物糖类ATP动物脂肪 糖原 淀粉植物脂肪淀粉、脂肪糖原等 ATP磷酸肌酸 等 ATPNA

7、DPH 等ATP等1、生物体内几种能源物质考点1：生物体内能源物质的相互关系及能量代谢过程1、ATP的结构简式AP P P腺苷磷酸基团 高能磷酸键腺嘌呤核糖核甘酸（AMP）ADP考点2：ATP与ADP之间的相互转变ATP2、ATP与ADP的相互转化A-PPP A-PP+Pi + 能量 ATP水解酶ATP合成酶1）方程从左到右，表示能量的利用。释放的能量用于一切生命活动。2）方程从右到左，表示能量的转移。其他高能化合物水解1）反应条件：酶不同。2）能量来源：能量不可逆（而物质可逆）。3）合成与分解场所：不同。结论：不是可逆反应。3、ATP与ADP的转变仅仅只是物质上的可逆，并不表示化学上的可逆反

8、应。ATP 的主要来源细胞呼吸细胞呼吸概念：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。1细胞质基质酶2丙酮酸+4H+2ATP有氧呼吸2线粒体基质酶3线粒体内膜酶总反应式：酶无氧呼吸产生酒精：C6H12O6酶产生乳酸：C6H12O6酶发生生物：发生生物：反应场所：6CO2+20H+2ATP2丙酮酸+6H2O12H2O+34ATP24H +6O26CO2 +6H2O +38ATPC6H12O6 +6O22C2H5OH+2CO2+少量能量大部分植物，酵母菌2乳酸+少量能量动物，乳酸菌，马铃薯块茎，玉米胚。细胞质基质C6H12O6知识网络注意：1、菌类的

9、无氧呼吸也叫发酵，生成乳酸的叫乳酸发酵，生成酒精的叫酒精发酵。2、有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路有氧呼吸：无氧呼吸：3、有氧呼吸过程中氧气的去路氧气用于和H生成水。能量小部分用于生成ATP，大部分储存于乳酸或酒精中。所释放的能量一部分用于生成ATP，大部分以热能形式散失了。考点3：有氧呼吸与无氧呼吸比较一、细胞呼吸的概念及方式二、有氧呼吸 细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程。1、概念 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其它产物，释放出能量并生成ATP的过程。包括有氧呼吸和无氧呼吸。线

10、粒体C6H12O62丙酮酸酶6CO24H能2ATP热能2ATP热酶6H2O20H12H2O6O2酶能34ATP热细胞质基质第二阶段第一阶段第三阶段2、有氧呼吸的过程能量去向（2870kj/mol）：一部分以热能形式散失(1709kJ/mol,约60%)；另一部分转移到ATP中(1161kJ/mol,约40%)。有氧呼吸 场 所 反应物 产 物 释能第一阶段第二阶段第三阶段3、有氧呼吸三个阶段的比较细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸H少量2个ATP丙酮酸、H2OCO2、H少量2个ATPH、O2H2O大量34个ATP线粒体基质线粒体内膜4、总反应式：C6H12O6+6O2 +6H2O 6CO2+ 12H

11、2O +能量酶（38个ATP）细胞内 + 糖 类+水 CO2能量呼吸作用（本质）5、高等动物的呼吸现象和呼吸作用O2O2呼吸（现象）呼吸器官血液循环血液循环呼吸器官CO2气体运输+呼吸： 机体与环境之间O2和CO2交换的过程。细胞呼吸也称呼吸作用: 有机物氧化分解，生成CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP的过程。三、无氧呼吸 活细胞可以在无氧或缺氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解成为乙醇或乳酸等，同时释放较少能量,这个过程叫无氧呼吸或厌氧呼吸。1、无氧呼吸的概念2、无氧呼吸的生理意义：增强生物适应短时无氧条件的能力。3、无氧呼吸的过程4、无氧呼吸的特点： 氧气的存

12、在抑制无氧呼吸的进行。1葡 萄 糖2丙 酮 酸4H 乙醇脱氢酶 乳酸脱氢酶2酒精+2CO22乳酸酶细胞质基质能2ATP热注：1、酵母菌为兼氧型：在有氧的情况下进行有氧呼吸，在无氧的情况下进行无氧呼吸，产生酒精和CO2。2、乳酸菌为严格的厌氧型，只能在无氧条件生活。5、不同生物在缺氧条件下的呼吸作用无氧呼吸酒精发酵C3H6O3、少量能量C2H5OH、CO2、少量能量乳酸发酵C2H5OH、CO2、少量能量C3H6O3、少量能量条件供应能量方式产物骨骼肌细胞人红细胞高等动物玉米胚、马铃薯块茎等植物大多数植物酵母菌微生物乳酸菌缺氧释 能产 物条 件场 所 联 系区别 无氧呼吸 有氧呼吸 类型项目细胞质

13、基质、线粒体（主要）细胞质基质需氧、酶等不需氧、需酶两者第一阶段相同即都将葡萄糖分解成丙酮酸（糖酵解）都分解有机物、释放能量二氧化碳和水氧化彻底酒精、二氧化碳或乳酸氧化不彻底1mol2870 (kj)1161ATP热能(38mol)葡萄糖1mol葡萄糖196.65（kj）61.08ATP(2mol)热能 四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较考点4：根据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况 CO2释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据。1、无CO2释放时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，容器内气体体积不发生变化；2、不消耗O2，但产生CO2，细胞只进行产生酒精的无氧呼吸，容器内气体体积可增大；

14、3、当CO2释放量等于O2消耗量时，细胞只进行有氧呼吸，容器内气体体积不变化；4、当CO2释放量大于O2消耗时时，细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式。1）若VCO2/VO2=4/3，有氧呼吸速率等于无氧呼吸；2）若VCO2/VO24/3，有氧呼吸速率小于无氧呼吸；3）若VCO2/VO24/3，有氧呼吸速率大于无氧呼吸。考点5：影响细胞呼吸的因素1、温度 温度能影响细胞呼吸，主要是影响呼吸酶的活性。呼吸作用随温度变化而变化的曲线与温度影响酶催化效率的曲线特征一致。温度呼吸速率 植物最适25-30。应用：贮存水果时，适当降低温度，可降低与细胞呼吸有关酶的活性，而延长保存时间。O2：贮

15、藏水果时下降到_最有利贮藏。CO2：增加CO2浓度，降低O2浓度有良好的保鲜效果。a点2、氧气：abCdo1)对无氧呼吸：随O2浓度增加，无氧呼吸强度受抑制，O2浓度越高，抑制作用越强，O2浓度达到一定值时，无氧呼吸被完全抑制。2）对有氧呼吸：随O2浓度增加，有氧呼吸强度也增加，但O2浓度达到一定值时将不再随O2浓度增加而增加。此时限制因素主要是酶的活性和呼吸底物浓度。考点6：细胞呼吸原理的应用1 . 在酿酒业上的应用：先通气，让酵母菌进行有氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其发酵，产生酒精。2 . 在农业生产上：中耕松土，促进根系的有氧呼吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收。3 . 在

16、医学上：利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧型细菌的繁殖。4 . 在物质的储存时：控制氧气的浓度，抑制其呼吸作用，减少有机物的消耗。三、能量之源光与光合作用返回考点1：绿叶中色素的种类和作用考点2：光合作用的过程分析考点3：光合作用的有关计算考点4：H和ATP来源、去路的比较考点5：光合作用原理的应用知识网络叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶 黄 素蓝绿色黄绿色橙黄色黄 色占3/4吸收蓝紫光红光吸收蓝紫光 与光合作用有关的这些色素都存在于叶绿体中类囊体的薄膜上。作用：吸收、传递、转化光能。占1/4考点1：绿叶中色素的种类和作用中心色素吸收光能、将光能转化为电能。辅助色素（天线色素） 吸收光能

17、、传递光能给中心色素。1、绿叶中的色素4、影响叶绿素合成的因素1）光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。2）温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温或高温，叶绿素分子易被破坏，而使叶片变黄。3）必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。（一）提取色素：1)研磨材料:5g鲜叶药品SiO2使研磨充分CaCO3 防止色素 破坏无水酒精溶解色素原理：色素能溶解在丙酮或酒精等有机溶剂中，所以可用无水酒精提取色素

18、。5、绿叶中色素的提取和分离2)过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布，获取绿色滤液。1)准备滤纸条铅笔线画铅笔细线滤液细线画滤液细线 要求：细而齐， 重复23次原理：色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。 溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。（二）分离色素 剪去两角、画铅笔细线、滤液细胞细而齐：使色素带整齐。2)分离色素：插滤纸条层析液培养皿层析液不能没及滤液线胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b年代科学家结论17711779184518641880193920世纪40代1、光合作用的探究历程普利斯特利英格豪斯R.梅耶萨克斯恩格尔曼鲁宾 卡门卡尔文植物可以更新空气只有在光照下只有绿叶才可

19、以更新空气植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来。绿色叶片光合作用产生淀粉。氧由叶绿体释放出来，叶绿体是光合作用的场所。光合作用释放的氧来自水。光合产物中有机物的碳来自CO2。考点2：光合作用过程分析叶绿体色素叶绿体色素12H2O水的光解6O224HADP PiATP多种酶参加催化还原C6H12O6暗反应光反应12C36CO26C5固定叶绿体色素光能类囊体薄膜 叶绿体基质供氢供能酶2、光合作用的过程酶CO2的固定 CO2+C5 2C32H2O O2+4H 能量水的光解 ADP+Pi+能量 ATP酶ATP的形成2C3 C6H12O6ATP H 酶CO2的还原ATP的水解ATP ADP+Pi

20、+能量 酶场所过程物质变化能量变化光能 活泼化学能 稳定化学能条件色素、光、酶酶、ATP、H6H2O光合磷酸化光合作用的总反应式光合作用的实质6CO2 + 12H2O 光能 叶绿体物质代谢能量代谢CO2 + H2O C6H12O6 + O2光能有机物中稳定的化学能C6H12O6 + 6O2 + 6H2OATP中活跃的化学能3、光反应与暗反应的比较过程比较 光 反 应暗 反 应进行部位进行条件物质转化能量转化联 系类囊体薄膜上光、色素、酶水 O2 +HATP的合成CO2的固定和还原ATP ADP + Pi光能转化为ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转化为葡萄糖中稳定化学能叶绿体基质中多种酶

21、、ATP、H光反应为暗反应提供H和ATP4、叶绿体处于不同条件下C3、C5、H、ATP及（CH2O）合成量的动态变化C3C5H和ATP（CH2O）合成量停止光照增加减少减少或无减少或无突然光照减少增加增加增加停止CO2供应减少增加增加减少或无CO2供应增加增加减少减少增加光照不变CO2不变（CH2O）运输受阻增加减少增加减少CO2供应不变光照不变条件项目考点3：光合作用的有关计算1、根据光合作用的反应式进行有关物质的计算 这类计算同化学知识中根据反应式的计算是相同的。通常是根据反应物中CO2的量或生成物C6H12O6或O2量来进行计算。2、光合作用与呼吸作用的综合计算有光和无光条件下，植物都进

22、行呼吸作用。（1）光合作用实际产氧量 （总产氧量）= 实测的氧气释放量（净产氧量）+呼吸作用耗氧量（2）光合作用实际CO2消耗量 = 实测的CO2消耗 量 + 呼吸作用CO2释放量（3）实际光合作用葡萄糖生产量 = 光合作用葡萄糖净生产量 + 呼吸作用葡萄糖消耗量。（4）总光合速率(真正光合速率或实际光合速率) = 净光合速率(表观光合速率或实测的光合速率) + 呼吸速率。（5）光能利用率地面接受的光能100%单位土地面积上的植物制造的有机物中所含能量 =（6）光合作用效率 光合作用吸收的光能100%单位叶面积制造的有机物中所含能量=光合作用强度大小的指标一般用光合速率表示。考点4：H和ATP

23、来源、去路的比较来 源去 路光合作用光反应中水的光解作为还原剂用于暗反应还原C3形成（CH2O）有氧呼吸第1葡萄糖、第2阶段丙酮酸和水用于第3阶段还原O2产生H2O，同时释放大量能量光合作用光反应中光合磷酸化。能量来自色素吸收的太阳能用于暗反应C3还原时的能量之需，以稳定化学能的形式储存于有机物中有氧呼吸第1、2、3阶段产生，第3阶段最多。能量来自有机物的氧化分解作为能量通货用于各项生命活动HATP考点5：光合作用原理的应用1、光合作用强度的表示方法1）单位时间内光合作用产生的有机物的数量。2）单位时间内光合作用吸收CO2的量。3）单位时间内光合作用放出O2的量。2、影响光合作用的外界因素及在生产上的应用（1）光对光合作用的影响光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。光照时间光的波长：叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。白光光合作用