專題四(2課時)ATP和降低化學反應活化能的酶

專題四ATP和酶考綱解讀1.新陳代謝的概念2.酶的作用和本質3.酶的特性4.探究影響酶活性的因素5.新陳代謝的基本類型考向指南本講內容是高考?？键c，預計今后仍有可能以酶為背景材料對下列知識進行考查：（１）酶的本質、特性及活性變化（２）酶在新陳代謝中的作用（３）酶特性的判斷以及外界因素對酶活性影響的實驗和分析（4）一些典型的生物的代謝類型。一、ATP的結構及功能（一）ATP的全名稱是三磷酸腺苷結構簡式是：APPP高能磷酸鍵水解30.54kj/mol

ADP：是細胞內的一種高能磷酸化合物AP~P（二）、ATP與ADP的相互轉換與能量代謝ADP+Pi(磷酸)+

能量

ATP酶1.ATP的水解:用于各項生命活動ADP+Pi+能量

ATP

(儲存能量)

酶2.ATP的形成:3.ATP與ADP的關系:ATP

ADP+Pi+

能量酶ATP在細胞中普遍存在，但含量不多（三）、ATP的形成途徑(或能量來源)有道理。糖類和脂肪中的能量很多，但很穩(wěn)定，不能被細胞直接利用。這些穩(wěn)定的化學能只有轉化成ATP分子中活躍的化學能，才能被細胞直接利用。細胞生命活動的直接能源物質——ATP思考與討論：如果把糖類和脂肪比作大額支票，ATP則相當于現(xiàn)金。這種比喻有道理嗎？小結1、ATP的全名稱是三磷酸腺苷，含有兩個高能磷酸鍵，尤其是遠離腺苷的那個高能磷酸鍵很活躍，容易斷裂，也容易形成。2、ATP與ADP在酶的作用下可以相互轉化

3、在ATP與ADP的相互轉化過程中，就蘊藏有能量的貯存和利用。ATP

ADP+Pi+

能量酶

4、ATP形成的途徑及其能量來源：動物：呼吸作用和磷酸肌酸的水解植物：呼吸作用和光合作用

（光合作用形成的ATP也只能用于光合作用）二、酶的作用和本質1、細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統(tǒng)稱為細胞代謝。2、酶在細胞代謝中的作用實驗：比較過氧化氫在不同條件的分解實驗原理：Fe3+和過氧化氫酶都能加速H2O2的分解（2H2O2→2H2O

+O2）每滴質量分數(shù)為3.5%的FeCl

3溶液中的Fe3+數(shù)大約相當于每滴質量分數(shù)為20%的肝臟研磨液中的過氧化氫酶的25萬倍。方法步驟：12341.取四支干凈試管；編號;分別加入

2mL過氧化氫溶液。2.將2號試管放在90OC的水浴中，并與1號試管比較氣泡情況。3.分別向3號、4號試管加入一滴FeCl3溶液和肝臟研磨液觀察并比較氣泡產生的情況。4.將點燃的衛(wèi)生香分別放到3、4號試管內液面的上方，觀察衛(wèi)生香的燃燒情況。討論：1.2號試管放出了少量的氣泡，這說明了什么？加熱能促進過氧化氫的分解，提高反應速率。2.3、4號試管未經加熱也產生了大量的氣泡，其原因是？

FeCl3

溶液中的Fe3+和肝臟研磨液中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫的分解。3.3、4號試管比較，4號試管放出的氣泡更多，這說明了什么問題？過氧化氫酶比Fe3+的催化效率要高得多。細胞內之所以能在常溫常壓的條件下順利地進行各種化學反應，必須有酶的催化作用。實驗結論：

酶是種生物催化劑，能加速細胞內生化反應的進行，且比無機催化劑的催化效率要高得多。實驗的注意事項——控制變量變量自變量因變量人為改變的變量對照實驗:隨自變量的變化而變化的變量在對照實驗中一般都要設置對照組和實驗組，而且只能有一個自變量，其它條件都必需始終保持相同（實驗的單一性原則）。除一個因素以外,其余因素都保持不變的實驗。問題思考：1.加熱為什么能加快反應速度？2.無機催化劑和酶為什么能加快反應速度？3.酶為什么比無機催化劑的催化效率更高？加熱為反應物提供了能量，使反應物分子從常態(tài)轉變?yōu)榛钴S狀態(tài)。分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。無機催化劑和酶都能降低反應物的活化能，從而加快反應速度。（閱讀教材80頁）酶降低活化能的作用比無機催化劑更加顯著，因而催化效率更高。在20OC測得過氧化氫分解的活化能條件活化能/kj.mol-1沒有催化劑催化75用膠態(tài)鉑催化54用過氧化氫酶催化29閱讀教材81頁“資料分析”，討論下列問題：1.巴斯德和李比希的觀點各有什么積極意義？各有什么局限性？2.巴斯德和李比希之間的爭論原因是什么？這一爭論對后人進一步研究酶的本質有什么作用？3.從比希納的實驗可以得出什么結論？4.薩拉姆成功的主要原因是什么？5.請給酶下一個叫完整的定義。什么是酶，其化學本質是什么？1.巴斯德和李比希的觀點各有什么積極意義？各有什么局限性？

巴斯基認為發(fā)酵與活細胞有關是合理的，但認為發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中的某些物質的作用是不正確的。李比希認為引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質是合理的，但是認為這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解后才發(fā)揮作用是不正確的。

2.巴斯德和李比希之間的爭論原因是什么？這一爭論對后人進一步研究酶的本質有什么作用？

巴斯基是微生物學家，特別強調生物體或細胞的作用;李比希是化學家，傾向于從化學的角度考慮問題。他們的爭論促使后人把對酶的研究的目標集中在他們爭論的焦點上，使科學研究更加有的放矢。3.從比希納的實驗可以得出什么結論？4.薩拉姆成功的主要原因是什么？

細胞中的某些物質在細胞外象細胞內一樣繼續(xù)起催化作用。

堅持不懈、百折不撓的科學精神。成功屬于不畏艱苦的人。5.請給酶下一個叫完整的定義。酶是由活細胞產生的、具有催化作用的有機物（絕大多數(shù)酶是蛋白質，少數(shù)酶是RNA）。小結1、對照實驗中要設置對照組和實驗組，必需控制一個變量。2、酶能降低反應物的活化能而大大的加快了反應速度。3、酶是由活細胞產生的、具有催化作用的有機物（絕大多數(shù)酶是蛋白質，少數(shù)酶是RNA）。第二講

在催化過氧化氫分解的實驗中，過氧化氫酶比Fe3+的催化效率更高，這說明了酶的催化作用具有

高效性。問題回顧Ⅰ：

請回憶FeCl3和過氧化氫酶催化過氧化氫分解的實驗結果，該實驗結果說明的問題是什么？三、酶的特性

至少要有蛋白酶和肽酶的參與；因為蛋白酶只能夠使蛋白質水解成多肽，多肽必需在腸肽酶的作用下才能水解成氨基酸。由此說明了酶的催化作用具有

專一性。問題回顧Ⅱ：

要使蛋白質水解成氨基酸，必需至少有哪些酶的參與？為什么？由此所說明的問題是？鎖和鑰匙關系

2號試管的藍色退去（淀粉酶恢復活性），1號試管藍色不變。如果再將2、3號試管放到60OC的水浴中保溫一段時間，2支試管的顏色有何變化？請分析其原因實驗結果探討Ⅰ：

酶的催化作用都有一個最適溫度，高于或低于這個最適溫度，酶的活性都會受到影響。低溫抑制了酶的活性，高溫則破壞了酶的結構，使酶喪失活性。t/oC最適溫度酶活性受溫度影響動物體內酶的最適溫度一般在35~40oC，植物體內酶的最適溫度一般在40~50oC之間。結論：酶的催化作用受溫度的影響如果再將2、3號試管的pH調至到7，2支試管的顏色有何變化？并請分析其原因實驗結果探討Ⅱ：

2、3號試管仍為藍色（唾液淀粉酶未能恢復活性）。

酶的催化作用都有一個最適PH，高于或低于這個最適PH，酶的活性都會受到影響。

pH最適pH酶活性受pH影響

強酸強堿都會破壞了酶的結構（酶蛋白變性），使酶喪失活性。

不同酶的最適pH不同，胃蛋白酶的最適pH為1.5，唾液淀粉酶接近中性，腸液中的消化酶的最適pH為8左右。結論：酶的催化作用受pH的影響小結1、酶具有高效型和專一性。在最適溫度（pH）范圍內，隨溫度（pH）的升高，酶的活性增強；超過最適溫度（pH），隨溫度（pH）的升高，酶的活性降低乃至喪失（高溫和強酸強堿都可使酶蛋白變性而喪失活性）。

3、影響酶作用的因素還有：①酶濃度、②底物濃度、③酶的激活劑和抑制劑。2、酶的催化作用受溫度和pH的影響。1、酶的概念2、酶的作用機理3、酶的特性4、影響酶促反應的因素5、酶與激素的關系考查酶的作用和本質關于酶的特性，下列表述中錯誤的是（）A．酶是活細胞產生的具有催化能力的有機物

B．化學反應前后，酶的化學性質和數(shù)量不變C．酶的催化效率很高，但易受溫度和酸堿度影響D．一旦離開活細胞，酶就失去催化能力【答案】D考查酶的特性下列A、B、C三圖依次表示酶濃度一定時，反應速度和濃度、溫度、pH的關系，請回答：

C

（1）圖A中反應物達到某一濃度時，反應速度不再上升，其原因是（2）圖B中a點對應的溫度稱（3）圖B中a點到b點的曲線急劇下降，其原因是受反應液中酶濃度的抑制。酶反應的最適溫度。溫度升高，使酶活性下降。影響酶的因素右圖為某酶在不同溫度下反應曲線和時間的關系，從圖中不能獲得的信息是（）A．酶反應的最適溫度B．酶因熱而失活C．酶反應生成物量與時間的關系D．酶反應速度和酶量的關系【答案】D課堂練習1.下列關于酶的化學成分的敘述，哪一項是不正確的（）

A.一般地說，酶的化學成分是蛋白質

B.酶是由蛋白質和核酸組成的

C.絕大多數(shù)酶是蛋白質，少數(shù)酶是RNAD.淀粉酶和過氧化氫酶都是蛋白質B2.下列關于生物體內酶的正確敘述是（）①是由有分泌功能的細胞產生的②有的從食物中獲得，有的在體內合成③凡是活細胞都能產生酶④絕大多數(shù)酶是蛋白質⑤有的酶是蛋白質，有的酶是脂質等其它有機物⑥酶在代謝中有多種功能⑦酶在新陳代謝中起調控作用⑧酶只有催化作用

A.①②⑤B.②③⑦C.③④⑧D.④⑤⑥C3.將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和適量水混合裝入一容器內，調pH至2，保存37OC的水浴鍋內，過一段時間后，容器剩余的物質是（）

A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水

B.唾液淀粉酶、麥芽糖、胃蛋白酶、多肽、水

C.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水

D.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水A4.關于蛋白酶的敘述，不正確的是（）A．蛋白酶是蛋白質 B．蛋白酶可以作為藥品治療某些疾病C．蛋白酶可以水解所有的肽鍵 D．利用酶工程可以提高蛋白酶的穩(wěn)定性【答案】C5.右圖表示某有機物加入催化劑后，置于0OC到80OC環(huán)境中，有機物的分解總量與溫度的關圖。根據(jù)該圖判斷，如果把這些物質置于80OC到0OC的環(huán)境中處理，其有機物分解總量與溫度的關系圖應為（）B

ABCD

6.在一個合成連鎖反應中：如果E4酶失效，在這種情況下，要使細菌能正常生長，我們至少要向培養(yǎng)基中加入的物質是（）

A.XB.AC.X和CD.YDXE1AE2BCYE3E