備課素材：酶和ATP教學(xué)中常見(jiàn)問(wèn)題 高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

酶和ATP教學(xué)中常見(jiàn)問(wèn)題1、pH影響酶促反應(yīng)速度的原理酶促反應(yīng)介質(zhì)的pH

既可影響酶分子的結(jié)構(gòu)，特別是活性部位內(nèi)必需基團(tuán)的解離程度和催化基團(tuán)中質(zhì)子供體或質(zhì)子受體所需的離子化狀態(tài)，也可影響底物和輔酶的解離程度，從而影響酶與底物的結(jié)合。只有在特定的pH條件下，酶、底物和輔酶的解離狀態(tài)，最適宜于它們相互結(jié)合，并發(fā)生催化作用，使酶促反應(yīng)速度達(dá)到最大值。

2

、酶的最適溫度和最適pH是否是固定值酶促反應(yīng)速度最大時(shí)的溫度或

pH

稱(chēng)為酶的最適溫度或最適

pH。酶的最適溫度和最適

pH

均不是酶的特征性常數(shù)，二者不是固定值。前者與反應(yīng)所需的時(shí)間有關(guān)。酶可以在短時(shí)間內(nèi)耐受較高的溫度，相反，延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間其最適溫度便降低。后者受底物濃度、緩沖液的種類(lèi)和濃度以及酶的純度等因素的影響。

3、

底物濃度與酶促反應(yīng)速度的關(guān)系酶促反應(yīng)速度與底物濃度的關(guān)系可用米氏方程表示：V=Vmax［S］/（Km+［S］）（其中Vmax為最大反應(yīng)速度；［S］為底物濃度；Km為米氏常數(shù)，可近似地表示酶和底物的親和力：Km值大，說(shuō)明酶和底物的親和力小，反之則大；V是在不同［S］時(shí)的反應(yīng)速度）。由米氏方程可知，當(dāng)?shù)孜餄舛群艿停ǎ跾］<<Km）時(shí)，

V=Vmax［S］/Km，反應(yīng)速度與底物濃度成正比。當(dāng)?shù)孜餄舛群芨撸ǎ跾］>>Km）時(shí)，V≈Vmax，反應(yīng)速度達(dá)到最大，再增加底物濃度也不再影響反應(yīng)速度。故在溫度、pH、酶濃度等因素不變的條件下，底物濃度與酶促反應(yīng)速度之間呈矩形雙曲線(xiàn)關(guān)系（如圖）。4

、酶濃度與酶促反應(yīng)速度的關(guān)系曲線(xiàn)圖和底物濃度與酶促反應(yīng)速度的關(guān)系曲線(xiàn)圖的區(qū)別酶濃度與酶促反應(yīng)速度的關(guān)系：在一定的溫度和pH

條件下，當(dāng)?shù)孜餄舛却蟠蟪^(guò)酶濃度時(shí)，酶濃度［E］與酶促反應(yīng)速度呈正比關(guān)系（如圖）。其實(shí)，酶濃度和底物濃度影響酶促反應(yīng)速度的實(shí)質(zhì)是相同的，一個(gè)酶分子一次只能催化一個(gè)底物分子發(fā)生反應(yīng)。圖1和圖2不同的原因是二者的前提條件不同：圖1的前提條件是酶的量一定，而圖2的前提條件是底物充足（［S］>>［E］）。因此，圖1中存在飽和現(xiàn)象，而圖2中不存在飽和現(xiàn)象。

5、

抑制劑對(duì)酶活性影響與理化因素對(duì)酶活性影響的區(qū)別酶的抑制劑是指能使酶的活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)。抑制劑對(duì)酶活性的影響與理化因素對(duì)酶活性的影響的不同之處主要有兩點(diǎn)：①

對(duì)酶有無(wú)選擇性。抑制劑通常對(duì)酶有一定的選擇性：一種抑制劑只能引起某一類(lèi)或幾類(lèi)酶的抑制。一些理化因素如溫度、pH

等對(duì)酶無(wú)選擇性，可影響各種酶的活性。②

是否使酶失活。抑制劑雖可使酶活性降低，但不會(huì)使酶變性失活，去除抑制劑后，酶活性又可恢復(fù)。一些理化因素如高溫、過(guò)酸、過(guò)堿等可破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶變性失活。

6、

有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題6.1

用淀粉、蔗糖和淀粉酶驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性時(shí)，不能用碘液作為檢測(cè)試劑碘液可與淀粉進(jìn)行顯色反應(yīng)（淀粉遇碘液變藍(lán)），故碘液能檢測(cè)淀粉酶能否催化淀粉分解，而碘液既不能與蔗糖進(jìn)行顯色反應(yīng)，也不能與蔗糖水解的產(chǎn)物進(jìn)行顯色反應(yīng)，即用碘液無(wú)法檢測(cè)淀粉酶能否催化蔗糖分解。因此，用淀粉、蔗糖和淀粉酶驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性時(shí)，不能用碘液檢測(cè)反應(yīng)物是否水解了，而可用斐林試劑進(jìn)行檢測(cè)，斐林試劑雖不能與淀粉和蔗糖進(jìn)行顯色反應(yīng)，但可與二者水解產(chǎn)生的還原糖（淀粉水解依次產(chǎn)生麥芽糖和葡萄糖，蔗糖水解產(chǎn)生葡萄糖和果糖，而麥芽糖和葡萄糖均為還原糖）發(fā)生作用，產(chǎn)生磚紅色沉淀。

6.2

用淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度時(shí)，不能用斐林試劑來(lái)檢測(cè)底物的分解情況雖然用斐林試劑能檢測(cè)淀粉的分解情況，但檢測(cè)時(shí)需要水浴加熱，而用淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度時(shí)需嚴(yán)格控制溫度（因溫度是該實(shí)驗(yàn)的自變量）。因此，該實(shí)驗(yàn)不能用斐林試劑檢測(cè)底物的分解情況，而應(yīng)用碘液檢測(cè)（碘液與淀粉進(jìn)行顯色反應(yīng)時(shí)不需加熱）。6.3

在做酶的相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能讓酶溶液與底物溶液混合后再控制實(shí)驗(yàn)條件酶具有高效性，一旦酶與底物接觸，就會(huì)立即發(fā)生反應(yīng)。因此，在做酶的相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能讓酶溶液與底物溶液混合后再控制實(shí)驗(yàn)條件，而應(yīng)先控制好實(shí)驗(yàn)條件，再讓酶溶液與底物溶液混合。

7、ATP是否是細(xì)胞內(nèi)唯一的直接能源物質(zhì)因ATP能夠直接為細(xì)胞的生命活動(dòng)供能，故常稱(chēng)其為直接能源物質(zhì)。那么，細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)只有ATP嗎？當(dāng)然不是。細(xì)胞內(nèi)有一些游離存在的多磷酸核苷酸，它們是核酸合成的前體、重要的輔酶和能量載體。其中，最常見(jiàn)的就是ATP。細(xì)胞在能量傳遞中，除ATP作為主要的能量載體外，還有其他一些5′-三磷酸核苷和

2′-脫氧核苷也參與細(xì)胞的能量傳遞作用，如

UTP

參與糖原的合成和糖醛酸代謝，GTP參與糖異生和蛋白質(zhì)的合成，CTP

參與磷脂的合成，ATP、CTP、UTP和GTP參與RNA的合成，dATP、dCTP、dGTP和dTTP參與DNA的合成等。ATP并