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1、基础梳理基础梳理一、酶在细胞代谢中的作用一、酶在细胞代谢中的作用1 1细胞代谢：细胞中各种细胞代谢：细胞中各种 的统称，是细胞生命活动的统称，是细胞生命活动的基础。的基础。化学反应化学反应2 2酶的作用机理酶的作用机理(1)(1)活化能：分子从活化能：分子从 转变为容易发生化学反应的转变为容易发生化学反应的 状态状态所需要的能量。所需要的能量。(2)(2)作用机理：降低化学反应的作用机理：降低化学反应的 。常态常态活跃活跃活化能活化能第1页/共39页1 1探索历程探索历程二、酶的本质二、酶的本质第2页/共39页要验证某种酶是蛋白质可用双缩脲试剂，要验证某种酶是要验证某种酶是蛋白质可用双缩脲试剂
2、，要验证某种酶是RNA，可选用吡罗红染液。，可选用吡罗红染液。酶由活细胞产生，既可以在细胞内发挥作用，也可在细胞外酶由活细胞产生，既可以在细胞内发挥作用，也可在细胞外发挥作用。发挥作用。点拨点拨2 2酶的本质：酶是酶的本质：酶是 产生的具有产生的具有 作用的有机物，绝大作用的有机物，绝大多数是多数是 ，少数是，少数是 。活细胞活细胞催化催化蛋白质蛋白质RNA第3页/共39页一种或一类一种或一类空间结构空间结构明显降低明显降低酶的来源与特性：活细胞内来合成，降低化能是本领，酶的来源与特性：活细胞内来合成，降低化能是本领，高效专一需温和，催化反应属它行。高效专一需温和，催化反应属它行。巧记巧记第4
3、页/共39页四四、细胞的能量、细胞的能量“通货通货”ATP1ATP的结构、功能和利用的结构、功能和利用(1)结结构构：ATP的的结结构构简简式式是是_，一一个个ATP分分子子中中含含有一个腺苷、两个有一个腺苷、两个_、三个、三个_。(2)功功能能：是是一一种种高高能能磷磷酸酸化化合合物物，直直接接给给细细胞胞的的生生命命活活动动_。(3)利利用用：ATP可可用用于于_、生生物物发发电电和和发发光光、_、大脑思考及各种吸能反应、大脑思考及各种吸能反应APPP高能磷酸键高能磷酸键磷酸基团磷酸基团提供能量提供能量细胞的主动运输细胞的主动运输肌肉收缩肌肉收缩2ATP与与ADP的相互转化的相互转化(1)
4、ATP水解：在有关酶的催化作用下，水解：在有关酶的催化作用下，ATP分子中分子中_的高能磷酸键很容易水解，并释放出大量的能量的高能磷酸键很容易水解，并释放出大量的能量远离腺苷远离腺苷 第5页/共39页(2)ATP形成：在有关酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与_结合，重新形成ATP。(3)ATP形成的能量来源对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自_，对于绿色植物来说，则来自于。细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的_。一个游离的磷酸一个游离的磷酸(Pi)细胞呼吸细胞呼吸细胞呼吸细胞呼吸共性共性点拨点拨ATP中末端的高能磷酸键易断裂和再生成，断裂时释中末端的高能磷酸键易
5、断裂和再生成，断裂时释放出大量的自由能，是一般化学键放出能量的放出大量的自由能，是一般化学键放出能量的2倍以上。倍以上。ATP能量。能量。ATP在细胞内含量极少且相对稳定在细胞内含量极少且相对稳定。和光合作用第6页/共39页要点探究要点探究考点一考点一酶的本质、作用和特性酶的本质、作用和特性项目项目内容内容解读解读化学化学本质本质绝大多数是蛋白绝大多数是蛋白质，少数是质，少数是RNA合成原料为合成原料为氨基酸或核糖核苷酸氨基酸或核糖核苷酸产生产生部位部位活细胞活细胞(1)由由活细胞活细胞 产生产生(哺乳动物成熟的红哺乳动物成熟的红 细胞除外细胞除外)(2)合成场所：合成场所：核糖体或细胞核核糖
6、体或细胞核(3)作用场所：作用场所：细胞内、细胞外或体外细胞内、细胞外或体外 生理生理功能功能催化催化作用作用反应前后其本身的反应前后其本身的量和化学性质量和化学性质不变不变第7页/共39页作用作用机理机理降低降低化学反应的化学反应的活化能 使反应在温和条件下快速进行使反应在温和条件下快速进行酶的酶的特性特性高效性性催化效率催化效率是是无机催化剂 的的1071013倍倍专一专一性性每种酶只每种酶只催化催化一种或一类 化学反应化学反应温和性温和性(1)强酸、强碱和高温能使酶永久失活，强酸、强碱和高温能使酶永久失活，其原因是能其原因是能破坏破坏蛋白质的空间结构，引起蛋白质变引起蛋白质变性性(2)低
7、温仅低温仅是是降低酶的活性，由低温恢由低温恢复至适宜温度时，酶活性复至适宜温度时，酶活性可以可以恢复第8页/共39页命题设计命题设计1.下列有关酶的叙述正确的是下列有关酶的叙述正确的是()是有分泌功能的细胞产生的是有分泌功能的细胞产生的有的从食物中获得，有的在有的从食物中获得，有的在体内转化而来体内转化而来凡是活细胞，一般都能产生酶凡是活细胞，一般都能产生酶酶都是蛋白质酶都是蛋白质有的酶不是蛋白质有的酶不是蛋白质酶在代谢中有多酶在代谢中有多种功能种功能在新陈代谢和生长发育中起调控作用在新陈代谢和生长发育中起调控作用酶只是酶只是起催化作用起催化作用ABCD酶是活细胞产生酶是活细胞产生酶绝大多数是
8、蛋白质，少数是酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA酶具有生物催化作用酶具有生物催化作用C第9页/共39页易易 错错 警警 示示1.酶与激素的比较酶与激素的比较项目项目酶酶激素激素来源及作用来源及作用场所场所活细胞产生；活细胞产生；细胞内或细胞外细胞内或细胞外专门的内分泌腺或特定部专门的内分泌腺或特定部位细胞产生；位细胞产生；细胞外发挥作用细胞外发挥作用化学本质化学本质绝大多数是蛋白质，绝大多数是蛋白质，少数是少数是RNA固醇类、多肽、蛋白质、固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸衍生物、脂质等氨基酸衍生物、脂质等生物功能生物功能催化作用催化作用调节作用调节作用共性共性在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用
9、在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少大、生物代谢不可缺少第10页/共39页项目项目正确说法正确说法错误说法错误说法化学化学本质本质绝绝大大多多数数酶酶是是蛋蛋白白质质，少少数数酶是酶是RNA酶的本质是蛋白质酶的本质是蛋白质产生产生部位部位一一般般来来说说，凡凡是是活活细细胞胞都都能能产产生生酶酶(不不考考虑虑哺哺乳乳动动物物的的成熟红细胞成熟红细胞)具具有有分分泌泌功功能能的的细细胞胞才才能产生酶能产生酶合成合成原料原料氨基酸或核糖核苷酸氨基酸或核糖核苷酸氨基酸氨基酸合成合成场所场所核糖体或细胞核核糖体或细胞核核糖体核糖体2.常见的有关酶的错误说法常见的有关酶的错误说法
10、第11页/共39页项目项目正确说法正确说法错误说法错误说法生理生理功能功能生物催化剂，只起催化作用生物催化剂，只起催化作用酶酶具具有有调调节节、催催化化等等多种功能多种功能来源来源生物体内合成生物体内合成有的来源于食物有的来源于食物作用作用场所场所既既可可在在细细胞胞内内，也也可可在在细细胞胞外外、体外发挥作用体外发挥作用只只在在细细胞胞内内起起催催化化作作用用温度温度影响影响低低温温影影响响酶酶的的活活性性，不不破破坏坏酶酶的结构，但高温使酶失活的结构，但高温使酶失活高高温温和和低低温温均均引引起起酶酶变性失活变性失活第12页/共39页考点二与酶相关的曲线解读考点二与酶相关的曲线解读1表示酶
11、高效性的曲线表示酶高效性的曲线说明：说明：(1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。酶的催化效率更高。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。衡点。(3)酶只能催化自然条件下能发生的化学反应。酶只能催化自然条件下能发生的化学反应。要点探究要点探究第13页/共39页第14页/共39页3影响酶活性的曲线影响酶活性的曲线说明：说明：(1)甲、乙曲线表明：甲、乙曲线表明：在一定温度在一定温度(pH)范围内，随温度范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用的升高，
12、酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。(2)从丙图可以看出：反应溶液从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温的变化不影响酶作用的最适温度。度。第15页/共39页说明：说明：(1)甲图，在其他条件适宜，酶量一定的条件下，酶促反甲图，在其他条件适宜，酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受应速率随底物浓度
13、增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。(2)乙图，在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率乙图，在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。与酶浓度成正比。第16页/共39页易易 错错 警警 示示温度和温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的，而底物是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的，而底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。率的，并不影响酶的活性。温度、温度、pH和底物浓度、酶浓度和底物
14、浓度、酶浓度影响酶促反应速率的机理影响酶促反应速率的机理第17页/共39页命题设计命题设计1.某一不可逆化学反应某一不可逆化学反应(SPW)在无酶和有酶催化时均可以进在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间行。当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催时，向反应液中加入催化该反应的酶。如图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时化该反应的酶。如图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是间变化趋势的曲线是()A甲甲B乙乙C丙丙D丁丁由于酶的高效性，将促由于酶的高效性，将促进化学反应的进行，反进化学反应的进行，反应物浓度迅速降低，最应物浓度迅速降低，最后反应
15、物浓度降为后反应物浓度降为0D第18页/共39页第19页/共39页底物浓度充足时，酶量增加一倍，反应速率则增加一倍底物浓度充足时，酶量增加一倍，反应速率则增加一倍增加酶浓度，可明显缩短反应时间增加酶浓度，可明显缩短反应时间反应物的量很少反应物的量很少时可以表示时可以表示过氧化氢酶的催化效率具有高效性过氧化氢酶的催化效率具有高效性第20页/共39页要点探究要点探究考点三考点三实验探究影响酶活性的条件及酶的专一性实验探究影响酶活性的条件及酶的专一性1验证酶的本质验证酶的本质(1)验证酶是蛋白质验证酶是蛋白质实验组：待测酶溶液实验组：待测酶溶液双缩脲双缩脲试剂试剂是否出现紫色反应；是否出现紫色反应；
16、对照组：标准蛋白质溶液对照组：标准蛋白质溶液双缩脲双缩脲试剂试剂紫色反应。紫色反应。变量分析：自变量为变量分析：自变量为待测酶溶液和标准蛋白质溶液待测酶溶液和标准蛋白质溶液；因变量为因变量为是否有紫色反应是否有紫色反应。(2)验证酶是验证酶是RNA实验组：待测酶溶液实验组：待测酶溶液吡罗红吡罗红试剂试剂是否出现红色；是否出现红色；对照组：标准对照组：标准RNA溶液溶液吡罗红吡罗红试剂试剂出现红色。出现红色。变量分析：自变量为变量分析：自变量为待测酶溶液和标准待测酶溶液和标准RNA溶液溶液；因变量因变量是否出现红色是否出现红色。第21页/共39页2验证酶的催化作用验证酶的催化作用实验组：底物相应
17、的酶液实验组：底物相应的酶液底物是否被分解；底物是否被分解；对照组：底物对照组：底物等量蒸馏水等量蒸馏水底物不被分解。底物不被分解。变量分析：自变量为变量分析：自变量为相应的酶液的有无相应的酶液的有无；因变量为因变量为底物是否被分解底物是否被分解。3.酶的专一性酶的专一性该实验探究中的自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，该实验探究中的自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。因变量是反应物是否被分解。(1)方案一：用同一种酶催化两种不同物质方案一：用同一种酶催化两种不同物质第22页/共39页第23页/共39页4.温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响(1).原
18、理解读原理解读温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。第24页/共39页第25页/共39页提醒提醒实验中所用酶的来源不同，则最适温度也不同：实验中所用酶的来源不同，则最适温度也不同：若淀粉酶为市售的若淀粉酶为市售的淀粉酶，其最适温度为淀粉酶，其最适温度为5075；若淀粉酶来自人体组织细胞，则最适温度为若淀粉酶来自人体组织细胞，则最适温度为37左右。左右。第26页/共39页命题设计命题设计试管编号试管编号项目项目2mL3%淀粉溶液淀粉溶液2mL3%蔗糖溶
19、液蔗糖溶液1mL2%的新鲜淀粉的新鲜淀粉酶溶液酶溶液反应温度反应温度()4060804060802mL斐林试剂斐林试剂砖红色深浅砖红色深浅*1.下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验设计及结果。下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验设计及结果。第27页/共39页注：注：“”表示有；表示有；“”表示无。表示无。*：此行：此行“”的多少代的多少代表颜色的深浅。根据实验结果，以下结论正确的是表颜色的深浅。根据实验结果，以下结论正确的是()A蔗糖被水解成非还原糖蔗糖被水解成非还原糖B淀粉在淀粉酶的作用下淀粉在淀粉酶的作用下水解成还原糖水解成还原糖C淀粉酶的活性在淀粉酶的活性在60时比时比40时低时
20、低D淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性试管试管与试管与试管形成形成对照淀粉酶对照淀粉酶只能催化淀粉分解只能催化淀粉分解成还原糖，酶具有专一性成还原糖，酶具有专一性相互对照证明了淀粉酶在相互对照证明了淀粉酶在60时比时比40时活性高时活性高淀粉淀粉B第28页/共39页试管试管纤维素悬液纤维素悬液(mL)222纤维素酶液纤维素酶液(mL)111反应温度反应温度()304050斐林试剂斐林试剂(mL)222砖红色深浅砖红色深浅下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果注：注：“”的多少代表颜色深浅的多少代表颜色深浅第29页/
21、共39页根据以上实验设计及结果，以下说法不正确的是根据以上实验设计及结果，以下说法不正确的是()A该实验的自变量为温度该实验的自变量为温度B该实验检测的因变量是还原糖的生成量该实验检测的因变量是还原糖的生成量C纤维素被水解成了还原糖纤维素被水解成了还原糖D该纤维素酶的最适温度为该纤维素酶的最适温度为40D用斐林试剂检测用斐林试剂检测都有砖红色沉淀生成都有砖红色沉淀生成由表格数据可看出，温度设置只有由表格数据可看出，温度设置只有3个不同温度，无法判断该纤个不同温度，无法判断该纤维素酶的最适温度。维素酶的最适温度。第30页/共39页技法提炼技法提炼与酶相关实验的变量分析与酶相关实验的变量分析第31
22、页/共39页要点探究要点探究考点四考点四ATP的结构与作用的结构与作用(1)由结构图示可知组成元素有由结构图示可知组成元素有C、H、O、N、P。(2)由结构图示可看出，由结构图示可看出，ATP的结构特点可概括为的结构特点可概括为“一、二、三一、二、三”，即一个腺苷、两个，即一个腺苷、两个高能磷酸键高能磷酸键、三个、三个磷酸基团磷酸基团。第32页/共39页2ATP的形成途径的形成途径第33页/共39页3ATP与与ADP的相互转化的相互转化第34页/共39页易易 错错 警警 示示对对ATP和和ADP之间的相互转化是之间的相互转化是不可逆反应的分析不可逆反应的分析(1)反应条件不同：反应条件不同：A
23、TP分解是一种水解反应，催化该反应的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；而酶属于水解酶；而ATP合成是一种合成反应，催化该反应的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。酶属于合成酶。(2)能量来源不同：能量来源不同：ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能，供代谢消耗，这个能量不能再反过来用于合成内的化学能，供代谢消耗，这个能量不能再反过来用于合成ATP，而合成，而合成ATP的能量主要有化学能和太阳能。的能量主要有化学能和太阳能。(3)反应场所不同：反应场所不同：ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体
24、，而叶绿体，而ATP分解的场所较多，凡是生命活动需要能量的分解的场所较多，凡是生命活动需要能量的地方都有地方都有ATP的分解。的分解。第35页/共39页命题设计命题设计1.某同学对细胞内的葡萄糖、脂肪、某同学对细胞内的葡萄糖、脂肪、ATP进行了如下总结，你认进行了如下总结，你认为不合理的是为不合理的是()A葡萄糖是生命的燃料葡萄糖是生命的燃料BATP分子中含有的化学能比葡萄糖的多分子中含有的化学能比葡萄糖的多C脂肪的氧化分解能生成脂肪的氧化分解能生成ATP，脂肪的合成需消耗，脂肪的合成需消耗ATPDATP在细胞内含量很少，但细胞内在细胞内含量很少，但细胞内ATP和和ADP之间的转化很之间的转化
25、很迅速迅速少少B第36页/共39页技法提炼技法提炼1ATP与与DNA、RNA、核苷酸的联系、核苷酸的联系(1)ATP中的中的A为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成；为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成；(2)DNA分子中的分子中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一为腺嘌呤脱氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成；分子脱氧核糖和一分子磷酸组成；(3)RNA分子中的分子中的A为腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一为腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成；分子核糖和一分子磷酸组成；(4)核苷酸中的核苷酸中的A为腺嘌呤。可见，它们的共同点是都含有腺嘌为腺嘌呤。可见，它们的共同
26、点是都含有腺嘌呤。呤。ATP与与DNA、RNA、核苷酸的结构中都含有、核苷酸的结构中都含有“A”，但在不同，但在不同物质中表示的含义不同，如图：物质中表示的含义不同，如图：第37页/共39页技法提炼技法提炼2生物体内的能源物质分类生物体内的能源物质分类分类分类内容内容主要能源物质主要能源物质糖类糖类(提供提供70%左右的能量左右的能量)直接能源物质直接能源物质ATP最终能源最终能源太阳能太阳能储能物质储能物质脂肪、淀粉脂肪、淀粉(植物植物)、糖原、糖原(动动物物)主要储能物质主要储能物质脂肪脂肪一般不供能的能源物质一般不供能的能源物质蛋白质蛋白质第38页/共39页感谢您的观看！第39页/共39页