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1、专题4酶与ATP考点考点1 1酶酶考点考点清单清单一、酶的概念1.概念:由活细胞产生的、具有催化作用的有机物。其中绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA。2.概念剖析与拓展3.酶的作用机理(1)活化能是分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。(2)酶的催化作用机理是降低化学反应的活化能。酶的特性原因高效性催化剂能加快化学反应速率的原因是它能降低化学反应的活化能,同无机催化剂相比,酶的降低活化能的作用更显著,因此酶的催化具有高效性的特点专一性指一种酶只能催化一种或一类化学反应(即一种酶只能对一定的底物发生催化作用)作用条件较温和酶在常温常压下发挥作用,在高温、过酸或过碱的条件下会
2、使酶失活二、酶的特性及影响因素1.酶的特性2.影响酶活性的因素(1)温度与酶活性:每种酶只能在一定限度的温度范围内起作用。酶表现最大活性时的温度叫做酶的最适温度。低于这个温度,酶活性受到抑制(或降低),温度过高,酶的空间结构遭到破坏,永久失活。(2)pH与酶的活性:每种酶只能在一定限度的pH范围内起作用。酶表现最大活性时的pH叫做酶的最适pH。过酸或过碱,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。实验变量实例控制原则自变量该实验的唯一自变量是“不同的实验条件”对照原则单一变量原则无关变量加入H2O2的量,实验室的温度,反应时间,肝脏研磨液的新鲜程度等可影响实验结果的因素均为无关变量等量原则重复实
3、验原则因变量H2O2的分解速率,可用气泡数目的多少或带火星木条的燃烧情况表示可观测性原则三、生物对照实验中3个变量和5个原则【实例】比较过氧化氢在不同条件下的分解实验考点考点2 2ATPATP1.ATP分子的化学组成和结构2.ATP分子的特点ATP分子中远离A的那个高能磷酸键容易水解断裂,释放出能量,也可以接受能量而重新形成。因此,ATP分子结构具有不稳定性。高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54kJ/mol,所以说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。3.ATP与ADP的相互转化(1)转化的反应式:ADP+Pi+能量ATP(2)转化特点:ATP在细胞内含量很少,代谢旺盛的细胞内ATP含量不会
4、(会/不会)明显增加,ATP与ADP之间的转化速度会(会/不会)明显加快,以满足细胞对能量的需求。4.主要功能:ATP是生命活动的直接能源物质。5.拓展辨析:写出下列物质中“A”的含义。(1)ATP中的“A”代表腺苷:由腺嘌呤和核糖组成。(2)DNA中的“A”代表腺嘌呤脱氧核苷酸:由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。(3)RNA中的“A”代表腺嘌呤核糖核苷酸。(4)核苷酸中的“A”代表腺嘌呤。6.ATP产生与O2供给量的关系分析知能拓展知能拓展提升一酶促反应曲线的分析技巧提升一酶促反应曲线的分析技巧一、“四看法”分析酶促反应曲线的步骤图二、常见曲线分析1.酶的作用原理(1)ca段的
5、含义是在无催化剂的条件下,反应所需要的活化能。(2)ba段的含义是酶降低的活化能。(3)若将酶改为无机催化剂,则b值在纵轴上将向上移动。2.酶的特性(1)图1中加入酶的曲线和加入无机催化剂的曲线比较,说明酶具有高效性,而与不加催化剂的曲线比较只能说明酶具有催化作用。(2)图2中两曲线比较表明酶具有专一性。影响因素曲线图示解读曲线温度在一定范围内,酶促反应速率随温度的升高而加快,但当高于最适温度时,酶促反应速率随着温度的升高而下降,甚至停止(酶失活)pH酶活性最强时的pH为酶的最适pH。超过或低于最适pH,酶活性降低,甚至丧失3.影响酶促反应速率的因素酶的浓度在底物足够,其他条件适宜时,酶促反应
6、速率与酶浓度成正比底物浓度当酶浓度一定、温度和pH适宜时,反应速率与底物浓度近乎成正比;当底物浓度达到一定限度时,所有的酶全部与底物结合,反应速率达到最大,此时再增加底物浓度,反应速率也不再增加4.pH、温度与酶活性的关系(1)反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度。同样,反应溶液中温度的变化也不影响酶作用的最适pH。(2)不同的酶具有不同的最适温度和最适pH。提升二与酶有关的实验探究提升二与酶有关的实验探究1.鉴定酶的本质的实验原理和方法实验目的实验组对照组实验组衡量标准自变量验证酶具有催化作用底物+相应酶液底物+等量蒸馏水底物是否被分解酶溶液的有无验证酶的专一性底物+相应酶液另一底物+
7、等量同种酶液底物是否被分解不同反应物底物+相应酶液相同底物+等量另一种酶液不同酶溶液2.验证酶的作用及特性的实验设计与分析验证酶具有高效性底物+相应酶液底物+等量无机催化剂底物分解速率或产物生成速率无机催化剂和酶溶液3.“梯度法”探究影响酶活性的因素(温度或pH)(1)探究温度对酶活性影响的实验设计思路方案一:(以唾液淀粉酶为例)方案二:(此方案可探究酶适宜的温度)(2)探究pH对酶活性影响的实验设计思路方案一:(以H2O2酶为例)方案二:(此方案可探究酶适宜的pH)“五不宜”反应物和酶的选择方面研究酶的适宜温度实验时,不宜选用H2O2酶催化H2O2的分解,因为H2O2在加热时会分解研究酶的适
8、宜pH实验时,不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料,因为酸对淀粉水解有催化作用4.酶活性实验探究中的“五不宜”检测时试剂的选择方面研究温度对酶活性影响的实验时,鉴定淀粉是否分解不宜选用斐林试剂,因为斐林试剂需水浴加热,而该实验中需严格控制温度若物质反应前后均能与试剂发生反应,如麦芽糖及其水解后形成的葡萄糖均为还原性糖,均能与斐林试剂反应;再如蛋白质及其水解后形成的多肽均能与双缩脲试剂反应,因此,此类试剂不宜选若物质反应前后均不能与试剂反应,如蔗糖及其水解产物单糖均不能与碘液反应,此类试剂不宜选用实践探究实践探究应用生物催化剂的另类应用生物催化剂的另类核酶核酶情境材料核酶是具有催化功能的小分子RNA,属于生物催化剂,可降解特异的mRNA序列。真核细胞中前体RNA形成成熟RNA的过程中需要酶的催化(P酶),为验证P酶的化学本质,科学家用蛋白酶处理P酶,处理后的P酶仍可将前体tRNA转化为成熟tRNA。问题探究(1)科学家用蛋白酶处理P酶的目的是什么?(2)根据科学家的实验,你可以得出什么结论?如何设计新的实验证明你的结论?要点点拨(1)科学家用蛋白酶处理P酶,其目的是探究P酶的化学本质。(2)蛋白酶处理后的P酶仍然具有活性,可以推测P酶的化学本质不是蛋白质,有可能是RNA。为了进一步证明P酶是RNA,可以使用RNA酶处理P酶,观察P酶的活性是否还存在。