第5讲新陈代谢与酶及ATP

1、1,2,第二单元,生物的新陈代谢,第 5 讲,新陈代谢与酶及ATP,3,【考纲搜索】 (1)新陈代谢的概念； (2)酶和ATP。,4,【分析预测】 酶的特性、ATP的结构简式和形成途径是本讲的主要考查内容，尤其是关于酶特性的实验题，在每年各类高考中考查频率大、所占分值高。注重了对学生获取信息能力和实验探究能力的考查。常以图表、曲线等形式反映酶的特性和影响酶活性的因素，考查学生获取信息的能力；,5,以对酶的实验探究为切入点，考查实验与探究能力；围绕ATP结合光合作用、呼吸作用、能量代谢等知识，考查综合运用能力和理解能力。以酶的特性和ATP为思维线索进行综合考查成为今后高考命题的趋势。,6,一、知

2、识概述,新陈代 谢与酶,新陈代谢的概念,酶的概念,酶与新陈代谢的关系,7,新陈代谢的概念,的总称 1773年，意大利科学家斯帕兰札尼通过研究鹰胃的 化学性消化实验，得出了 的结论；1836年，德国科学家施旺从胃中提取到 的物质；1926年，美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出 的结晶，并指出通过化学实验证实脲酶是 ； 20世纪30年代，科学家提取到多种酶的蛋白质结晶，并指出酶是一类具有 20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数 也具有生物催化作用,生物体内全部有序的化学变化,胃具有化学性消化作用,消化蛋白质,脲酶,一种蛋白质,生物催化作用的蛋白质,RNA,8,酶的概念： 酶是 产生的具有

3、 作用的 ,高效性：酶的催化效率是无机催化剂的1071013倍 专一性： 一种酶只能催化 的化学反应,酶需要适宜的条件,低温时，酶的活性受到抑制(未失活) 温度 适温时，酶的活性高 高温时，酶变性失活 pH过高、过低都使酶变性失活 pH pH适宜时，酶的活性高,一种或一类化合物,活细胞,生物催化,有机物,酶与新陈代谢的关系：酶一方面促进新陈代谢的进行，另一方面，它又是代谢产物，是受控于遗传物质而发挥作用的有机物,9,新陈代 谢与ATP,ATP的结构简式与功能 ATP与ADP的相互转化 ATP与新陈代谢的关系,ATP的再生,10,ATP的结构简式：APPP ATP的功能： 生物体进行生命活动的

4、. ATP与ADP的相互转化：,直接能源,ATP与新陈代谢的关系： ATP是生物体内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是生物体进行生命活动的直接能源,11,的再生,植物 动物,A T P,有机物 能量,光能 电能 ADP+Pi 酶 ATP,光合作用 叶绿体,呼吸作用 ,热能(散失) 化学能 ADP+Pi 酶 ATP,细胞质基质、线粒体,12,二、要点归纳 酶的概念及特性 1.酶概念的理解,13,2.酶的特性 (1)高效性 表示酶高 效性的曲 线： 酶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。 酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。,14,(2)专一性 表示酶专一性

5、的曲线： 加入酶B时反应速率与不加酶时的反应速率相同，而加入酶A时反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶B对此反应无催化作用，酶具有专一性。,15,(3)需要适宜的条件：温度、pH 甲、乙曲线表明： 在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用逐渐减弱。 过酸、过碱、高温都会使酶分子结构被破坏而失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。,16,ATP与ADP的相互转化 1.相互转化的比较,17,由上表可看出，ATP和ADP的相互转化并不是可逆反应，在转变过程中，物质是可逆的，而能量是不可逆的，并且酶也不相同。 2.ATP

6、与新陈代谢的关系 生物体的各项生命活动均需要能量作动力。ATP是生命活动的直接能源物质，但ATP在生物体内的含量并不多，需要不断地合成。ATP的来源和利用可总结如图：,18,注意：光合作用中光反应形成的ATP仅用于暗反应过程C3的还原；而呼吸作用产生的ATP则用于除光合作用暗反应以外的各项生命活动。 直接能源：ATP；主要能源：糖类；根本能源：光能；储能物质：脂肪、淀粉、糖元。,19,(2008天津)下列有关ATP的叙述，正确的是( ) 人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等 若细胞内Na+浓度偏高，为维持Na+浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加 人在寒冷时，肾

7、上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加 人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡 A. B. C. D.,20,人长时间剧烈运动时，骨骼肌相对缺氧，主要进行无氧呼吸，安静时主要进行有氧呼吸，无氧呼吸与有氧呼吸每摩尔葡萄糖生成ATP的量不同。Na+运出细胞是主动运输，主动运输需要消耗能量，因而维持Na+浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加。肾上腺素和甲状腺激素能加强物质的氧化分解，因而细胞产生ATP的量增加。人在饥饿时，肝糖元转化为血糖，血糖氧化分解释放能量，使ATP与ADP的含量达到动态平衡。 答案： B,解析,21,(2009辽宁、宁夏)下图表示酶活性与温 度的关系。

8、下列叙述正确的是( ) A.当反应温度由t2调到最 适温度时，酶活性下降 B.当反应温度由t1调到最 适温度时，酶活性上升 C.酶活性在t2时比t1高， 故t2时更适合酶的保存 D.酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重,22,在最适宜的温度下，酶的活性最高。温度偏高或偏低,酶活性都会明显降低。当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升。温度过高，还会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，0左右的低温虽然使酶的活性明显降低，但能使酶的空间结构保持稳定，在适宜的温度下酶的活性可以恢复，酶适于在低温下保存，故C、D错误。 答案：B,解析,23,(2008江苏)为探究洗衣粉加酶后的

9、洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成3等份，进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍，其他实验条件均相同，下表为实验记录。请回答下列问题：,24,25,(1)提高洗衣粉去污能力的方法有 。甲组在洗衣粉中加入了 。乙组在洗衣粉中加入了 。 (2)甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有 。,加酶和适当提高温度,蛋白酶,专一性,蛋白酶和脂肪酶,26,(1)分析表中丙组可知，其未加酶，随水温的提高，清除血渍、油渍的时间在缩短，说明温度能提高洗衣粉去污能力。甲、乙两组加入了酶，在一定范围内的水温下，去污时间比丙组短，说明酶也能提高洗衣粉的去污能力。甲组在洗衣粉中加入了蛋白酶，因为清除油渍所需的时间与丙组没有差异，说明没有加脂肪酶。 (2)甲不能去油渍只能去血渍(主要成分是蛋白质)，说明酶的作用具有专一性。