生物高考一輪復(fù)習(xí)酶和ATP

第8講酶和ATP葉綠體：CO2+H2O（CH2O)+O2光能

酶線粒體:

C6H12O6+6H2O+O26CO2+12H2O+能量氧氣酶核糖體：

氨基酸

蛋白質(zhì)酶縮合脫水細(xì)胞代謝:細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)變化的統(tǒng)稱。CCOOHHNR1R2OHHCNH2COHH+→R1CNH2CHOCOOHCHNR2H這些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的環(huán)境條件是什么？常溫、常壓的狀態(tài)下、有適合的生物催化劑————酶酶概念活細(xì)胞產(chǎn)生的影響酶活性的因素催化作用有機(jī)物少數(shù)RNA核糖體蛋白質(zhì)胞內(nèi)酶核內(nèi)胞外酶溫和性高效性專一性抑制劑底物濃度酶濃度PH值溫度一、酶的本質(zhì)及生理功能化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料合成場(chǎng)所來源作用場(chǎng)所生理功能作用原理氨基酸核糖核苷酸核糖體細(xì)胞核（真核細(xì)胞）一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶細(xì)胞內(nèi)、外或生物體外均可生物催化作用降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶使活化能降低能量反應(yīng)過程沒有酶催化有酶的催化

酶并未供給過氧化氫能量，而是降低了過氧化氫分解反應(yīng)的活化能。同無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更明顯，因而催化效率更高。酶比無機(jī)催化劑相比顯著降低化學(xué)反應(yīng)活化能三、影響酶促反應(yīng)的因素：溫度、PH值、酶的濃度、底物濃度等。(一般來說影響蛋白質(zhì)活性的因素都能影響酶的活性。)低溫：抑制高溫：失活過酸：失活過堿：失活(1)溫度、pH過酸、過堿或溫度過高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；低溫使酶活性明顯下降，但在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)。在底物充足、其他條件適宜且固定的條件下，反應(yīng)速率與酶濃度成正比。在一定范圍內(nèi)，隨著底物濃度的增加，反應(yīng)速率不斷提高，但達(dá)到一定濃度后就不再提高。2.底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響注意：酶促反應(yīng)速率快慢不等同于酶的活性高低，與底物和酶濃度也有關(guān)系。3.多因子對(duì)酶促反應(yīng)的影響a.兩個(gè)變量同時(shí)存在，要遵行單一變量的原則，逐一分析。b.甲圖溫度在改變，不影響最適PH;乙圖PH在改變，不影響最適溫度。在研究酶性質(zhì)的過程中,科學(xué)家通過整理大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的107-1013倍。由上述資料可看出酶具有什么特性？

高效性二、酶特性的實(shí)驗(yàn)探究資料1對(duì)照原則:設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn),一般既要設(shè)置對(duì)照組又要設(shè)置實(shí)驗(yàn)組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原則單一變量原則：在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中,除了要觀察的變量發(fā)生變化外,其他變量都應(yīng)保持相同.1、常溫下反應(yīng)2、加熱3、Fe3+做催化劑4、過氧化氫酶豬肝研磨液加入試管直接觀察酒精燈加熱滴加FeCl3溶液2H2O2

→2H2O+O2↑1、酶的高效性實(shí)驗(yàn)

比較過氧化氫在不同條件下的分解步驟試管編號(hào)說明1234一

H2O2濃度劑量二劑量結(jié)果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒結(jié)論2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣反應(yīng)條件自變量因變量無關(guān)變量變量對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照實(shí)驗(yàn)比較過氧化氫在不同條件下的分解速率1．表示酶高效性的曲線(2)酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時(shí)間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。(3)酶只能催化自然條件下能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。??實(shí)驗(yàn)探究：體現(xiàn)酶高效性的實(shí)驗(yàn)對(duì)照：體現(xiàn)酶具有催化作用的實(shí)驗(yàn)對(duì)照：??????加快化學(xué)反應(yīng)速率加快化學(xué)反應(yīng)速率酶同無機(jī)催化劑一樣也具有催化作用化學(xué)反應(yīng)速率更快，達(dá)到化學(xué)平衡所需時(shí)間更短高效性(1)催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。?酶的專一性每一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107~1013

倍二.酶的特性：酶的高效性如:淀粉酶只能水解淀粉，多肽酶只能水解多肽2．表示酶專一性的曲線加入酶B時(shí)底物的反應(yīng)速率與空白對(duì)照（無酶）條件下底物的反應(yīng)速率相同，而加入酶A時(shí)底物的反應(yīng)速率在一定濃度范圍內(nèi)隨反應(yīng)物濃度增大明顯加快。實(shí)驗(yàn)探究：酶B實(shí)驗(yàn)組空白對(duì)照組說明了什么？酶B對(duì)該底物無催化作用空白對(duì)照組酶A實(shí)驗(yàn)組說明了什么？酶A對(duì)該底物有催化作用酶與對(duì)應(yīng)底物的催化作用具有專一性舉一反三：驗(yàn)證酶的專一性，你還有其他的設(shè)計(jì)思路嗎？該底物只能由酶A來催化(鑰匙與鎖的關(guān)系)設(shè)計(jì)思路實(shí)驗(yàn)組：底物+相應(yīng)酶液底物被分解方案一檢測(cè)對(duì)照組：另一底物+相同酶液底物不被分解方案二對(duì)照組：相同底物+另一種酶液底物不被分解實(shí)驗(yàn)組：底物+相應(yīng)酶液底物被分解檢測(cè)檢測(cè)檢測(cè)淀粉酶的催化作用需要適宜的條件實(shí)驗(yàn)原理：淀粉酶斐林試劑磚紅色沉淀碘液碘液麥芽糖和葡萄糖變藍(lán)不變藍(lán)溫度對(duì)酶活性的影響搖勻混合，放置各自溫度反應(yīng)5min結(jié)論：淀粉酶在60℃中活性最強(qiáng)1號(hào)2號(hào)3號(hào)4號(hào)5號(hào)6號(hào)3%可溶性淀粉2ml2ml2ml2%淀粉酶1ml1ml1ml溫度冰水60℃水浴沸水浴冰水60℃水浴沸水浴放置2分鐘混勻4號(hào)倒入1號(hào)；5號(hào)倒入2號(hào)；6號(hào)倒入3號(hào)碘液在各混合試管中滴加碘液1滴顏色變藍(lán)變藍(lán)不變藍(lán)自變量因變量PH對(duì)酶活性的影響

1

2

3肝臟研磨液

1ml

1ml

1ml

pH3％過氧化氫溶液

結(jié)果結(jié)論蒸餾水1mL5％NaOH1mL5％HCL1mL2ml2ml2ml搖勻混合，放置在室溫下反應(yīng)5min有較多氣泡不明顯不明顯過氧化氫酶在中性條件中活性最強(qiáng)自變量因變量分子組成生成途徑ATP-ADP循環(huán)腺苷腺嘌呤核糖核苷酸ADPATPRNAATP與RNA的關(guān)系腺嘌呤核糖磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)一.ATP的結(jié)構(gòu)A–P～P～PA：腺苷P：磷酸基團(tuán)～：高能磷酸鍵2.簡(jiǎn)式：=腺嘌呤+核糖（3個(gè)）（2個(gè)）—：普通磷酸鍵（1個(gè)）1.中文名稱：三磷酸腺苷3.是一種高能磷酸化合物30.54KJ/molA-P~P~P水解酶

A-P~P+Pi+ADP能量ATP不穩(wěn)定,易斷裂,也易形成為各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量ATP的水解過程用于主動(dòng)運(yùn)輸（滲透能）ATP用于各種運(yùn)動(dòng)，如肌細(xì)胞收縮（機(jī)械能）用于生物放電（電能）葡萄糖+果糖→蔗糖酶用于細(xì)胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)（化學(xué)能）用于生物發(fā)光（光能）

用于大腦思考（電能）ATP合成時(shí)所需能量的主要來源動(dòng)物、人、等綠色植物能量呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+Pi+ATP

合成酶糖類、脂肪等有機(jī)物氧化分解ATP的形成及與光合作用、細(xì)胞呼吸的關(guān)系1．ATP的形成途徑2．與ATP的來源、去路有關(guān)的生理過程及發(fā)生場(chǎng)所ATP的來源ATP的去向光合作用細(xì)胞呼吸光反應(yīng)，葉綠體類囊體薄膜C3的還原，葉綠體基質(zhì)有氧呼吸三個(gè)階段，無氧呼吸第一階段，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體(基質(zhì)和內(nèi)膜）用于耗能反應(yīng)(細(xì)胞膜\細(xì)胞質(zhì)\細(xì)胞核等)二ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化物質(zhì)可逆，能量不可逆

ATP的分解

ATP的合成反應(yīng)式ATP

酶

ADP+Pi+能量

ADP+Pi+能量

酶

ATP

所需酶能量來源能量去向水解酶合成酶高能磷酸鍵有機(jī)物（細(xì)胞呼吸）光能（光合作用）用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存于高能磷酸鍵中反應(yīng)場(chǎng)所細(xì)胞所需部位細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體ATPADP+Pi+能量合成酶水解酶ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化討論：生物體內(nèi)的能源及能源物質(zhì)