高三一輪復(fù)習(xí)生物：導(dǎo)學(xué)案3ATP、酶

1、 細(xì)胞的代謝（ATP、酶）一、細(xì)胞與能量細(xì)胞與周圍的環(huán)境和其他細(xì)胞之間都要發(fā)生 物質(zhì)交換 。細(xì)胞內(nèi)部發(fā)生多種復(fù)雜的 化學(xué)變化 。這些復(fù)雜的變化合在一起，統(tǒng)稱為細(xì)胞的新陳代謝，這些代謝過程都伴隨著 能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化 。吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)：1、放能反應(yīng)：所有細(xì)胞中最重要的放能反應(yīng)是 糖的氧化 ，也稱為 細(xì)胞呼吸 。其他例子： 肌肉做功，失去能量，恢復(fù)原狀； 氫鍵形成； 蛋白質(zhì)水解； 2、吸能反應(yīng)：最重要的吸能反應(yīng)是 光合作用 。其他例子： 肌肉收縮，消耗能量，改變形狀； 氫鍵斷裂 ；氨基酸合成蛋白質(zhì)； 乳酸再生葡萄糖； 【判斷】：吸能反應(yīng)往往伴隨ATP的水解，放能反應(yīng)往往伴隨ATP的合成。（ ）光

2、合作用的光反應(yīng)階段（吸能反應(yīng)），產(chǎn)生ATP但沒有消耗ATP；肌肉恢復(fù)原狀的過程、蛋白質(zhì)的水解（放能反應(yīng)）以熱能的形式釋放能量，并沒與ATP的合成二、ATP （全稱： 腺苷三磷酸 ）1、組成元素： C、H、O、N、P 。2、結(jié)構(gòu)簡式： A-PPP ，其中“A”代表 腺苷 ，“P”代表 磷酸基團(tuán) ，“”代表 普通磷酸鍵 ，“”代表 高能磷酸鍵（兩個高能磷酸鍵所含的能量相同；靠外的高能磷酸鍵不穩(wěn)定） 。3、結(jié)構(gòu)示意圖：由結(jié)構(gòu)式可看出，ATP的結(jié)構(gòu)特點可用“一、二、三”來總結(jié)，即一個 腺苷 、二個 高能磷酸鍵 、三個 磷酸基團(tuán) ?！咀⒁狻浚焊吣芰姿徭I 比較不穩(wěn)定 ，水解時會 釋放出大量能量 。酶【填空

3、】：ATP分子去掉兩個磷酸基團(tuán)后的剩余部分的物質(zhì)名稱是 腺嘌呤核糖核苷酸 。4、ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式 ATP ADP + Pi + 能量 （ATP含量少，轉(zhuǎn)化快）ATP合成（產(chǎn)生水）ATP水解（消耗水）能量來源光合作用：光能細(xì)胞呼吸：有機(jī)物中的化學(xué)能遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵能量去路儲存在遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵中產(chǎn)生的ATP：用于碳反應(yīng)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP：用于各項生命活動反應(yīng)場所細(xì)胞溶膠、線粒體、葉綠體細(xì)胞膜、細(xì)胞溶膠、葉綠體、線粒體、核糖體、細(xì)胞核等生物體的需能部位【注意】：在ATP和ADP轉(zhuǎn)化過程中物質(zhì)是 可逆 ，能量是 不可逆 的。ATP的主要功能：細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物，是細(xì)胞

4、生命活動所需能量的 直接能源物質(zhì) 。糖類主要能源物質(zhì)； 葡萄糖最重要的能源物質(zhì)； 脂質(zhì)主要的儲能物質(zhì)6、ATP的主要來源生理活動：(1)動物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌的 細(xì)胞呼吸 。(2)綠色植物的 光合作用 和 細(xì)胞呼吸 。例題在下列幾種化合物的化學(xué)組成中，“”中所對應(yīng)的含義是：腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）; 腺嘌呤脫氧核苷酸； 腺苷；腺嘌呤； 腺嘌呤核糖核苷酸； 腺苷；三、酶 1、酶的本質(zhì)、作用和特性：化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是 蛋白質(zhì) 少數(shù)是 RNA （又稱 核酶 ）合成原料20種氨基酸4種核糖核苷酸合成場所核糖體細(xì)胞核、線粒體、葉綠體來源一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶(哺乳動物成熟的紅細(xì)胞除外)作用場所

5、細(xì)胞內(nèi)外或生物體外均可舉例： DNA聚合酶、需氧呼吸酶、唾液淀粉酶、胰蛋白酶、加酶洗衣粉 生理功能具有生物 催化 作用（只有催化作用），即 促進(jìn) 反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)變化，本身卻不發(fā)生化學(xué)變化催化機(jī)理酶與底物結(jié)合形成 酶-底物復(fù)合物 ，然后這個復(fù)合物會發(fā)生一定的 形狀改變 ，使底物變成產(chǎn)物，并從復(fù)合物上 脫落 ，同時酶分子又 恢復(fù)原狀 。特點高效性 、 專一性 （一種或幾種相似底物）、 作用條件較溫和2、易混點：酶與激素的區(qū)別本質(zhì)產(chǎn)生細(xì)胞作用作用原理酶蛋白質(zhì)、RNA活細(xì)胞催化降低反應(yīng)所需的活化能激素蛋白質(zhì)類激素、 固醇類激素等分泌細(xì)胞、兼有內(nèi)分泌作用的神經(jīng)細(xì)胞調(diào)節(jié)激素與細(xì)胞的特異性受體結(jié)合，傳遞信息

6、，調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的代謝活動酶活性：例如 1g 蔗糖酶在 1min 內(nèi)使多少克蔗糖水解 ，就代表蔗糖酶的活性使多少。（單位時間內(nèi)收集氧氣量酶的催化速率/觀測指標(biāo)，但不能代表酶活性）四、酶的特性及相關(guān)實驗1、關(guān)于實驗變量(1)變量：實驗過程中可以變化的因素。(2)自變量：人為改變的變量。(3)因變量：隨著自變量的變化而變化的變量，根據(jù)實驗原理和實驗條件確定 觀測指標(biāo) ，如觀察特異性的顏色變化、沉淀反應(yīng)，測量生化反應(yīng)速度等。(4)無關(guān)變量：除_自變量_外，其他對實驗結(jié)果能造成影響的可變因素。2、關(guān)于實驗原則(1) 單一變量原則(控制變量原則) (2) 對照原則 (3) 平行重復(fù)原則 3、酶的高效性：高效

7、性是指酶的催化效率和 無機(jī)催化劑 相比，較高；（設(shè)計實驗時，一般加上沒有酶的空白對照組）如右圖所示：其中，能證明酶的催化作用的是 a 和 c _的曲線對比；能證明酶的高效性的是 a 和 b 的曲線對比；例：自變量： 催化劑的種類 ，因變量： 氧氣產(chǎn)生速率 ，觀測指標(biāo)： 單位時間收集的氣體量、收集單位體積氣體所用的時間 （寫出兩種表示形式）4、酶的專一性： 原理：實驗思路： 不同底物 + 同一種酶 或 同一底物 + 不同種酶 書本實驗解析：（P64-65）材料：稀釋 200 倍的新鮮唾液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2% 的蔗糖溶液，溶于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.3%Nacl溶液（作為唾液淀粉酶的激活劑，提高活性）中的淀

8、粉溶液（其中淀粉含量為 1% ）實驗步驟13在本實驗中的作用是什么？ 檢測淀粉、蔗糖與本尼迪特試劑能否發(fā)生特異性顏色反應(yīng) 為什么3號、4號、5號、6號試管要在37恒溫水浴中保溫？ 唾液淀粉酶的最適溫度是37 如果5號試管出現(xiàn)輕度陽性反應(yīng)，你認(rèn)為該怎樣解釋？ 有雜質(zhì)，底物不純或酶不純或操作步驟不當(dāng) 能否用碘液代替本尼迪特試劑？ 不能 ，原因？ 碘碘化鉀溶液無法檢測蔗糖是否被分解 5、酶的作用受許多因素影響：（底物與酶在混合前需同溫處理、同PH處理） 例：探究酶的最適pH：書本實驗解析：（P66-68） 自變量： 一系列pH梯度 因變量： 氧氣產(chǎn)生速率 觀察指標(biāo)： 單位時間量筒內(nèi)收集的氣體量 探究

9、溫度：過氧化氫？加熱易分解； 本尼迪特試劑？水浴加熱。6、影響酶促反應(yīng)速率的曲線分析1.酶和ATP是細(xì)胞代謝過程中所需的兩種重要的化合物，而細(xì)胞內(nèi)還有與ATP結(jié)構(gòu)類似的GTP、CTP和UTP等高能磷酸化合物，但ATP用途較為廣泛。下列有關(guān)敘述中錯誤的是AUTP分子中含有2個高能磷酸鍵，徹底水解可得到3種有機(jī)物BATP分子中高能磷酸鍵全部斷裂后的產(chǎn)物中有某些酶的基本組成單位CATP的合成常伴隨放能反應(yīng)，而吸能反應(yīng)不一定伴隨ATP的水解D唾液腺細(xì)胞分泌唾液淀粉酶的過程是一個需要消耗ATP的胞吐過程解析：A.UTP分子是類似ATP結(jié)構(gòu)的高能磷酸化合物，因此徹底水解產(chǎn)物為1個尿嘧啶、一個核糖、3個磷酸，而磷酸為無機(jī)物； C.例如光反應(yīng)為吸能反應(yīng)，會產(chǎn)生ATP，消耗的為光能2下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是人長時間劇烈運動時，骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時相等若細(xì)胞內(nèi)Na濃度偏高，為維持Na濃度的穩(wěn)定，細(xì)胞消耗ATP的量增加人在寒冷時，腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多，細(xì)胞產(chǎn)生ATP的量增加人在饑餓時，細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動態(tài)平衡AB C D解析：劇烈運動時，同時進(jìn)行需氧呼吸和厭氧呼吸；安靜時，只進(jìn)行需氧呼吸。需氧呼吸和厭氧呼吸產(chǎn)生