2025屆高三生物一輪復(fù)習(xí)課件：酶和ATP

一輪復(fù)習(xí)月光酶與ATP月光總括一、酶的本質(zhì)

1、酶本質(zhì)的探索歷程十九世紀(jì)，酒變酸1857年，生物學(xué)家巴斯德，發(fā)酵由于酵母細胞為什么？化學(xué)家李比希，發(fā)酵由于酵母中的某些物質(zhì)爭論誰對？酶的本質(zhì)？化學(xué)家畢希納，提取液---釀酶化學(xué)本質(zhì)？薩姆納，提取脲酶，成分為蛋白質(zhì)20世紀(jì)80年代，切赫和奧特曼，少數(shù)RNA有催化功能酶－－具有催化功能的有機物細胞中每時每刻都進行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細胞代謝2、酶的本質(zhì)與作用酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)核糖體的rRNA就是催化肽鍵形成的酶通常情況下反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量保持不變。一、酶的本質(zhì)

2、酶的本質(zhì)與作用注意:酶本質(zhì)的三個要點:①活細胞產(chǎn)生，②催化作用，③有機物(絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA)；而激素是由內(nèi)分泌器官(細胞)產(chǎn)生的。能產(chǎn)生酶的細胞不一定能分泌激素，但能分泌激素的細胞一定能產(chǎn)生酶。激素既不參與細胞結(jié)構(gòu)的構(gòu)成也不提供能量，也不起催化作用；大多數(shù)激素是蛋白質(zhì)或多肽，但有少量激素如性激素等其本質(zhì)不是蛋白質(zhì)。一、酶的本質(zhì)

3、鑒定酶的本質(zhì)

設(shè)計思路：從酶的化學(xué)本質(zhì)上來講，絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA。所以對酶本質(zhì)的鑒定常常是變相地考查蛋白質(zhì)或RNA的鑒定方法。①試劑檢測法利用雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)作用產(chǎn)生紫色反應(yīng)，若出現(xiàn)紫色反應(yīng)，則該酶的本質(zhì)為蛋白質(zhì)，若不出現(xiàn)紫色反應(yīng)，則酶的本質(zhì)為RNA。

一、酶的本質(zhì)

3、鑒定酶的本質(zhì)

設(shè)計思路：從酶的化學(xué)本質(zhì)上來講，絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA。所以對酶本質(zhì)的鑒定常常是變相地考查蛋白質(zhì)或RNA的鑒定方法。X酶+蛋白酶加入酶的底物底物沒有被催化→該酶是蛋白質(zhì)底物被催化→該酶是RNA②酶解法一、酶的本質(zhì)

(1)DNA聚合酶——催化脫氧核苷酸鏈與單個脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵，用于DNA復(fù)制。(2)逆轉(zhuǎn)錄酶——以RNA為模板的DNA聚合酶(3)RNA聚合酶——催化核糖核苷酸鏈與單個核糖核苷酸之間形成磷酸二酯鍵，用于RNA合成(轉(zhuǎn)錄)及RNA復(fù)制。(4)解旋酶——用于DNA復(fù)制時雙鏈間氫鍵的打開。(5)核酸水解酶(6)端粒酶：一種由催化蛋白和RNA模板組成的酶，可合成由于DNA復(fù)制而缺失的染色體末端的DNA，具有逆轉(zhuǎn)錄酶活性。端粒酶在干細胞和生殖細胞中有活性，在體細胞中沒有活性。在腫瘤中被重新激活，從而使癌細胞具備無限增殖的條件。高中教材中常見的酶核酸相關(guān)一、酶的本質(zhì)

(7)基因工程工具酶高中教材中常見的酶(8)細胞工程工具酶：纖維素酶(將纖維素水解為葡萄糖)、果膠酶(將果膠水解為半乳糖醛酸)，可用于制備植物原生質(zhì)體；胰蛋白酶、膠原蛋白酶(動物細胞培養(yǎng))。一、酶的本質(zhì)

(9)各種消化酶：是一類水解酶。有的由消化腺分泌到消化道中,屬于胞外酶，

可對應(yīng)催化相關(guān)物質(zhì)的水解，如淀粉酶、麥芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶、蛋白酶、肽酶、脂肪酶等；有的則參與細胞內(nèi)消化，如溶酶體中的一些酶。(10)溶菌酶：參與非特異性免疫，破壞細菌細胞壁中的肽聚糖。(11)酪氨酸酶：催化酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏氐年P(guān)鍵酶高中教材中常見的酶白化病是由于缺乏酪氨酸酶基因老年白發(fā)是由于細胞衰老，酪氨酸酶活性下降。白癜風(fēng)主要是由于血液中存在酪氨酸酶抗體或酪氨酸合成障礙等，導(dǎo)致皮膚局部黑色素生成減少，出現(xiàn)白斑。一、酶的本質(zhì)

(12)脲酶：分解尿素的酶，專一性強。是第一個被分離提純的酶。廣泛分布于植物的種子中，但以大豆、刀豆中含量豐富。也存在于動物血液和尿中。某些微生物也能分泌脲酶。(13)過氧化氫酶：過氧化氫酶存在于動植物細胞中，特別在動物肝臟濃度最高。將有毒的過氧化氫分解為水和氧氣。CO(NH2)2+H2O脲酶CO2+2NH32H2O2過氧化氫酶2H2O+O2高中教材中常見的酶一、酶的本質(zhì)

①酶與無機催化劑的催化機理相同，都是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。只是酶降低活化能的能力顯著。4、酶的作用機理在無催化劑條件下，反應(yīng)所需要的活化能是：酶降低的活化能是：無機催化劑降低的活化能是：ADABAC一、酶的本質(zhì)

4、酶的作用機理②不改變反應(yīng)的平衡點，只是縮短了到達平衡點的時間。酶和無機催化劑在反應(yīng)前后數(shù)量和性質(zhì)不發(fā)生改變，一段時間內(nèi)可以重復(fù)利用。底物

+

催化劑產(chǎn)物

+

催化劑一、酶的本質(zhì)

不同條件→無催化劑（空白對照）、無機催化劑、酶、提供能量反應(yīng)速率→氣泡產(chǎn)生速率，衛(wèi)生香復(fù)燃的劇烈程度5、實驗探究：比較過氧化氫在不同條件下的分解①實驗原理2H2O22H2O+O2↑不同條件②實驗?zāi)康耐ㄟ^比較過氧化氫在不同條件下的分解的快慢，了解過氧化氫酶的作用。③材料要求為什么選擇新鮮的肝臟研磨液？過氧化氫溶液為什么要新配制的？自變量：溶液體積、pH、環(huán)境溫度等溶酶體酶水解、酶活性過氧化氫常溫有分解因變量：無關(guān)變量：一、酶的本質(zhì)

④結(jié)果分析1與2對照：加熱能促進過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。(為反應(yīng)提供能量)1與3對照：FeCl3在常溫下能促進過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。(催化作用)5、實驗探究：比較過氧化氫在不同條件下的分解一、酶的本質(zhì)

④結(jié)果分析1與4對照：過氧化氫酶在常溫下能促進過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。(催化作用)3與4對照：過氧化氫酶比FeCl3的催化效率高。5、實驗探究：比較過氧化氫在不同條件下的分解一、酶的本質(zhì)

二、酶的特性及影響因素

1、酶具有高效性bacd反應(yīng)過程能量初態(tài)（反應(yīng)物）終態(tài)（產(chǎn)物）活躍狀態(tài)E1：無催化劑

E2：無機催化劑E3：酶E1E2E3abc時間產(chǎn)物濃度加酶不加催化劑加無機催化劑a-b：說明酶具有高效性a-c：說明酶具有催化作用總結(jié)：1.酶比無機催化劑的催化效率更高；2.酶只能縮短達到化學(xué)平衡所需的時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。3.酶不能改變最終生成物的量。保證了細胞內(nèi)能量供應(yīng)穩(wěn)定意義：1、酶具有高效性二、酶的特性及影響因素

2、酶具有專一性一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)意義：保證了細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)有序進行20鎖鑰學(xué)說（物理模型）二、酶的特性及影響因素

思考∶能否用碘液對實驗結(jié)果進行檢測?不能，碘液只能檢測淀粉是否被水解，而蔗糖無論是否被水解都不會使碘液變色2、酶具有專一性二、酶的特性及影響因素

2、酶具有專一性A.酶：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。如限制性核酸內(nèi)切酶只能識別特定

的脫氧核苷酸序列，并在特定位置切割兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵B.載體：某些物質(zhì)通過細胞膜時需要載體協(xié)助，不同物質(zhì)所需載體不同，載體的專

一性是細胞膜選擇透過性的基礎(chǔ)。C.tRNA：tRNA有61種，一種氨基酸對應(yīng)一種或多種tRNA。擴展：具有“專一性”和“特異性”的物質(zhì)D.激素：激素特異性地作用于靶細胞、靶器官，其原因在于它的靶細胞膜或胞內(nèi)存

在與該激素特異性結(jié)合的受體。E.抗體：一種抗體只能與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性結(jié)合。F.神經(jīng)遞質(zhì)：由突觸前膜釋放，作用于突觸后膜上的受體，產(chǎn)生抑制或興奮二、酶的特性及影響因素

3、酶的作用條件溫和——實驗驗證①酶促反應(yīng)一般是在

的條件下進行的。動物體內(nèi)酶的最適pH大多在6.5～8.0之間，但也有例外，如胃蛋白酶最適pH為1.5；植物體內(nèi)的酶最適pH大多在4.5～6.5之間。③過酸、過堿或溫度過高,都會使酶的

遭到破壞,使酶

；而在低溫下,酶的活性明顯

,但酶的

穩(wěn)定,在適宜的溫度下酶的活性可以

。因此酶可以在低溫下保存。比較溫和②a.最適溫度:一般來說，動物體內(nèi)的酶最適溫度在35～40℃之間；植物體內(nèi)的酶最適溫度在40～50℃之間；細菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。b.最適pH:空間結(jié)構(gòu)永久失活降低空間結(jié)構(gòu)升高二、酶的特性及影響因素

4、影響酶促反應(yīng)速率的因素溫度pH抑制劑或激活劑酶濃度底物濃度酶活性影響影響酶與底物的接觸面積酶促反應(yīng)速率二、酶的特性及影響因素

甲乙丙?、贉囟取H、底物濃度、酶濃度4、影響酶促反應(yīng)速率的因素二、酶的特性及影響因素

4、影響酶促反應(yīng)速率的因素設(shè)計實驗：探究溫度對酶活性的影響

思考：實驗設(shè)計相關(guān)問題：①選擇淀粉酶還是H2O2酶作實驗材料？為什么選擇這種酶？②本實驗的自變量是什么？需要設(shè)計幾組實驗？設(shè)定幾個溫度？③本實驗的因變量是什么？選擇哪種鑒定試劑檢測因變量？為什么不用斐林試劑？二、酶的特性及影響因素

4、影響酶促反應(yīng)速率的因素思考：實驗設(shè)計相關(guān)問題：①選擇淀粉酶還是H2O2酶作實驗材料？為什么選擇這種酶？②本實驗的自變量是什么？需要設(shè)計幾組實驗？設(shè)定幾個溫度？③本實驗的因變量是什么？選擇哪種鑒定試劑檢測因變量？為什么不用斐林試劑？淀粉酶；因為H2O2受溫度影響也會分解溫度；三組；高溫，低溫和常溫（60℃）酶的活性；碘液，檢測是否出現(xiàn)藍色及藍色深淺斐林試劑鑒定需要水浴加熱，會影響實驗結(jié)果。二、酶的特性及影響因素

4、影響酶促反應(yīng)速率的因素實驗步驟：步驟試管1試管2試管3試管4試管5試管612ml淀粉溶液+++1ml淀粉酶溶液+++2分別保溫5min冰浴水浴，60℃沸水浴3將試管2中的溶液倒入試管1中混合將試管4中的溶液倒入試管3中混合將試管6中的溶液倒入試管5中混合4分別保溫2min冰浴水浴，60℃沸水浴5加入2滴碘液，觀察顏色變化實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論酶的催化作用需要適宜的溫度，溫度過高或過低都會影響酶的活性

藍色

無藍色出現(xiàn)

藍色二、酶的特性及影響因素

4、影響酶促反應(yīng)速率的因素實驗步驟的相關(guān)問題：①為什么要先將底物和酶控制到預(yù)設(shè)溫度，再混合反應(yīng)？②如何進一步探究淀粉酶的最適溫度？酶具有高效性，若酶和底物沒有在對應(yīng)溫度混合，一混合就已發(fā)生反應(yīng)，降低了實驗的說服力?？s小溫度梯度（梯度要均勻），重復(fù)進行上述實驗。二、酶的特性及影響因素

4、影響酶促反應(yīng)速率的因素BCA溫度對酶活性的影響：

（1）在一定溫度范圍內(nèi)，酶促反應(yīng)速率隨溫度的升高而_______，但當(dāng)溫度升高到一定限度時，酶促反應(yīng)速率不僅不再加快反而隨著溫度的升高而________。（2）在一定條件下，酶活性最大時的溫度稱為該酶的_________。（3）低溫影響酶的活性，但不會使酶的_________遭到破壞，溫度升高后，酶________恢復(fù)活性。但高溫會導(dǎo)致酶_________，酶會_______活性。一般地，動物體內(nèi)的酶最適溫度在35~40℃之間；植物體內(nèi)的酶最適溫度在40~50℃之間；細菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。升高降低最適溫度空間結(jié)構(gòu)能夠變性失去根據(jù)實驗結(jié)果分析：

二、酶的特性及影響因素

4、影響酶促反應(yīng)速率的因素設(shè)計實驗二：探究PH對酶活性的影響

思考：實驗設(shè)計相關(guān)問題：①選擇淀粉酶還是H2O2酶作實驗材料？為什么選擇這種酶？②本實驗的自變量是什么？需要設(shè)計幾組實驗？設(shè)定幾個PH？③本實驗的因變量是什么？怎樣檢測因變量？二、酶的特性及影響因素

4、影響酶促反應(yīng)速率的因素設(shè)計實驗二：探究PH對酶活性的影響

思考：實驗設(shè)計相關(guān)問題：①選擇淀粉酶還是H2O2酶作實驗材料？為什么選擇這種酶？②本實驗的自變量是什么？需要設(shè)計幾組實驗？設(shè)定幾個PH？③本實驗的因變量是什么？怎樣檢測因變量？H2O2酶；因為淀粉在酸性條件下也會分解，影響實驗觀察效果pH；三組；酸性、中性和堿性酶的活性；看氣泡產(chǎn)生多少或衛(wèi)生香復(fù)燃程度二、酶的特性及影響因素

4、影響酶促反應(yīng)速率的因素實驗步驟：步驟試管1試管2試管31加入2滴肝臟研磨液21mlpH=7的緩沖液1ml鹽酸溶液1mlNaOH溶液3加入2mlH2O2溶液4觀察氣泡生成速率，或插入衛(wèi)生香，觀察復(fù)燃所需時間實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

有大量氣泡產(chǎn)生

基本無氣泡產(chǎn)生

基本無氣泡產(chǎn)生酶的催化作用需要適宜的pH，pH偏低或偏高都會影響酶的活性二、酶的特性及影響因素

4、影響酶促反應(yīng)速率的因素實驗步驟的相關(guān)問題：pH對酶活性影響的實驗中，操作順序應(yīng)注意什么？將底物和酶先混合再調(diào)pH，還是先調(diào)pH再混合？探究pH對酶活性的影響，必須先調(diào)pH，然后再將反應(yīng)物與酶混合。否則反應(yīng)物會在未調(diào)節(jié)好pH的情況下就在酶的作用下發(fā)生反應(yīng)，影響實驗的準(zhǔn)確性。另外，本實驗中也可將過氧化氫酶溶液和過氧化氫溶液分別調(diào)至同一pH再混合，以保證反應(yīng)一開始便達到預(yù)設(shè)pH。二、酶的特性及影響因素

4、影響酶促反應(yīng)速率的因素根據(jù)實驗結(jié)果分析：PH對酶活性的影響：

υ/mmol.s-1最適pH0pH酶活性受pH影響示意圖（1）在一定條件下，酶活性最大時的pH值稱為該酶的________。偏離該pH，不論升高還是降低，酶促反應(yīng)速率都會________。（2）過酸，過堿都會使酶的_________遭到破壞，使酶___________。

一般地，動物體內(nèi)的酶最適pH在6.5~8.0之間，但也有例外，如胃蛋白酶的最適pH為1.5；植物體內(nèi)的酶最適pH在4.5~6.5之間。最適pH降低空間結(jié)構(gòu)永久失活總結(jié)：過酸、過堿或高溫：酶永久失活

低溫：酶暫時失活二、酶的特性及影響因素

②抑制劑競爭性抑制劑的抑制作用可以通過增大底物的濃度來抵消其抑制作用。其抑制作用不能通過增加底物的濃度來抵消其抑制作用。4、影響酶促反應(yīng)速率的因素二、酶的特性及影響因素

三、ATP1、ATP的結(jié)構(gòu)腺苷（A）ATP（腺苷三磷酸）ADP（腺苷二磷酸）AMP（腺苷一磷酸）~~特殊的化學(xué)鍵兩個帶負電的磷酸基團之間相互排斥而具有較高的勢能（不穩(wěn)定）組成元素C、H、O、N、P化學(xué)組成1分子核糖1分子腺嘌呤3分子磷酸基團結(jié)構(gòu)簡式A－P~P~P結(jié)構(gòu)特點遠離腺苷的特殊的化學(xué)鍵易水解含量特點在細胞中含量少，轉(zhuǎn)化快三、ATP劃圈部分代表什么意思？腺苷腺苷腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤1、ATP的結(jié)構(gòu)三、ATPNTP與dNTPNTP與dNTP均是高能磷酸化合物，可用作RNA或DNA的合成原料，合成過程中會脫去兩個磷酸基團，并釋放出大量的能量。1、ATP的結(jié)構(gòu)三、ATP2、ATP的功能ATP是細胞內(nèi)生命活動的直接能源物質(zhì)。①實驗證據(jù)三、ATPATP熒光檢測儀基于螢火蟲發(fā)光原理，利用“熒光素酶—熒光素體系”快速檢測三磷酸腺苷（ATP）。由于所有生物活細胞中含有恒量的ATP，所以ATP含量可以清晰地表明樣品中(食品、藥品、水體等)微生物與其他生物殘余的多少，用于判斷衛(wèi)生狀況。熒光素+O2+ATP氧化熒光素(發(fā)出熒光)熒光素酶熒光強度越強→ATP含量越多→微生物數(shù)量越多②應(yīng)用：ATP熒光檢測儀2、ATP的功能三、ATP3、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化

ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)。分析原因：①酶不同：酶1是ATP水解酶，酶2是ATP合成酶ATPADP＋Pi＋能量反應(yīng)式：

從物質(zhì)方面來看是可逆的，從酶、進行的場所、能量的來源等方面來看是不可逆的②能量來源不同：ATP合成：光合作用的光能、呼吸作用有機物中的化學(xué)能ATP水解：特殊化學(xué)鍵中的化學(xué)能③能量去路不同：ATP合成：儲存在特殊化學(xué)鍵中ATP水解：用于各項生命活動④場所不同：ATP合成：主要是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體ATP水解：生物體內(nèi)需能部位三、ATP3、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化如：主動運輸?shù)鞍踪|(zhì)合成、胞吞胞吐、肌肉收縮、蛋白質(zhì)磷酸化、大腦思考等各項耗能的生命活動細胞中的吸能反應(yīng)與ATP水解相聯(lián)系。細胞中的放能反應(yīng)與ATP合成相聯(lián)系吸能反應(yīng)光合作用的光能（綠色植物等）呼吸作用有機物分解釋放的能量（一切生物）放能反應(yīng)能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)放能反應(yīng)之間流通。三、ATP4、ATP的利用生物發(fā)光（光能）物質(zhì)合成（化學(xué)能）主動運輸（滲透能）生物放電（電能）肌肉收縮（機械能）大腦思考（