湖南省高考生物復習 分子與細胞 第10講 降低化學反應活化能的酶和細胞的能量“貨幣”課件 新人教版必修1

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1、 一、酶在細胞代謝中的作用 【答案】 化學反應生命活動常態(tài)活躍可以變化自變量因變量無關(guān)變量 二、酶本質(zhì)的探索 【答案】 活細胞釀酶蛋白質(zhì)RNA 三、酶的特性 【答案】 活細胞催化蛋白質(zhì)高效性一種或一類溫和最適宜降低 四、ATP的功能和結(jié)構(gòu) 【答案】21.直接能源22.三磷酸腺苷23.APPP24.腺苷25.磷酸基團26.2 五、ATP與ADP的轉(zhuǎn)化 【答案】27.遠離A28.呼吸作用29.呼吸作用30.葉綠體31.光合作用32.光 六、ATP的利用 ATP的利用：細胞內(nèi)絕大多數(shù)需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量的。細胞內(nèi)吸能反應一般與ATP的_反應相聯(lián)系，放能反應一般與ATP的_相聯(lián)系

2、，即能量通過_在吸能反應和放能反應之間循環(huán)流通。 【答案】33.水解34.合成35.ATP分子 一、酶的產(chǎn)生、作用、本質(zhì)和分類 3本質(zhì) 絕大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA。故而酶為高分子化合物，組成它們的單體是氨基酸或核糖核苷酸。因為絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，因此酶的合成受基因控制，在核糖體上合成；少數(shù)的酶是RNA，其合成場所主要在細胞核。 4分類 (1)根據(jù)酶在細胞中的分布可分為：胞外酶(如各種消化酶)、胞內(nèi)酶(如呼吸酶、與光合作用有關(guān)的酶)。 (2)根據(jù)酶作用的反應物和產(chǎn)生器官可分為：胃蛋白酶、胰蛋白酶、唾液淀粉酶、胰和腸麥芽糖酶、胰脂肪酶、腸脂肪酶等。 (3)根據(jù)酶所催化的化學反應性質(zhì)可分為：水解

3、酶、氧化酶、轉(zhuǎn)錄酶、逆轉(zhuǎn)錄酶、合成酶等。 【友情提醒】(1)活化能是指分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活化態(tài)所需要的能量。 (2)酶可加快反應速率，縮短到達反應平衡的時間，但并不改變反應的方向和平衡點。 【例1】下列有關(guān)酶的說法中，不正確的是() A不是所有的酶都在核糖體上合成 B酶在化學反應前后自身化學性質(zhì)不發(fā)生改變 C酶都是活細胞產(chǎn)生的 D細胞環(huán)境是酶正常發(fā)揮催化作用的必要條件 【解析】本題考查酶的產(chǎn)生、化學本質(zhì)與作用特點。酶都是活細胞產(chǎn)生的；在化學反應前后自身化學性質(zhì)不發(fā)生改變；大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，所以不是所有的酶都在核糖體上合成；酶在適宜的條件下，就能發(fā)揮作用，不一定在細

4、胞內(nèi)。 【答案】D 二、“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗 1實驗原理 (1) (2)比較H2O2在常溫、高溫、過氧化氫酶、Fe3等不同條件下氣泡產(chǎn)生的數(shù)量多少或衛(wèi)生香燃燒的劇烈程度，了解過氧化氫酶的作用和意義。 2實驗流程及現(xiàn)象分析 3.實驗過程的理論分析 4.實驗證明的結(jié)論 (1)酶具有催化作用，同無機催化劑一樣都可加快化學反應速率。 (2)酶具有高效性，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。 【例2】下列對“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗結(jié)果的分析，正確的是() A在過氧化氫酶的作用下，過氧化氫分解最快，是因為20%的肝臟研磨液的濃度高于3.5%的FeCl3溶液 B3.5%的Fe

5、Cl3溶液對過氧化氫分解速率慢是因為其分子摩爾濃度過高，影響了酶活性的正常發(fā)揮 C肝臟研磨液中過氧化氫分解速率快，是因為酶的催化效率比一般無機催化劑的效率高 D如果將四支試管都放在90 水浴中，第4支試管(加肝臟研磨液的試管)反應速率仍為最快 【解析】本題主要考查過氧化氫在不同條件下的分解實驗。在過氧化氫酶的作用下，過氧化氫分解最快，是因為酶降低化學反應活化能的作用更顯著，催化效率更高，與摩爾濃度無關(guān)。酶受溫度的影響，90 條件下酶已經(jīng)變性失活，不能起到催化作用。 【答案】C 三、酶的特性 1高效性 酶的催化效率是無機催化劑的1071013倍，這說明酶具有高效性的特點。酶的高效性是和無機催化劑

6、相比較來說的，下圖曲線中只有曲線a、b相比較才可說明酶催化的高效性，a、c曲線的對比可以說明酶具有催化性。 2專一性 每一種酶只能催化一種或一類化學反應，這說明酶的催化作用具有專一性的特點。 (1)在A反應物中加入酶A，反應速率較未加酶時明顯加快，說明酶A催化底物A參加反應。 (2)在A反應物中加入酶B，反應速率和未加酶時相同，說明酶B不催化底物A參加反應。 3溫和性 絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，過酸、過堿和高溫都能使蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)被破壞(除肽鍵以外的其他化學鍵的斷裂)，從而引起蛋白質(zhì)分子變性，使酶永久失活。低溫只使酶活性下降，在適宜的溫度下，酶活性可以恢復。 【例3】 (2010淄博摸底)現(xiàn)提

7、供如下實驗材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4種溶液，斐林試劑、恒溫水浴鍋。探究哺乳動物蔗糖酶和淀粉酶的催化作用是否具有專一性，請分析回答： (1)實驗設計：下表中“”代表加入適量的溶液，“”代表不加溶液。請分析： 驗證蔗糖酶具有專一性，可選用的試管組合是_； 驗證淀粉酶具有專一性，可選用的試管組合是_； 根據(jù)單一變量原則，無法形成對照的是_。 (2)實驗步驟： 取四只潔凈的試管，分別編號甲、乙、丙、?。?_； _； 觀察實驗現(xiàn)象并記錄實驗結(jié)果。 (3)結(jié)果預測：_。 (4)結(jié)論：_。 【解析】要驗證酶的專一性，可不改變酶的種類，改變不同的底物。所以驗證蔗糖酶具有專一性，選擇

8、甲、丁，都有蔗糖酶，而底物不同；同理驗證淀粉酶具有專一性，選擇乙和丙，兩支試管中都有淀粉酶，而底物不同，從而鑒定反應產(chǎn)物來檢測酶的專一性。 【答案】 (1)甲和丁乙和丙甲和乙、丙和丁 (2)按照上表中的設計，向四支試管加入溶液并混勻，將試管放入37 恒溫水浴鍋一段時間取出試管，分別加入適量的斐林試劑，混勻，沸水浴一段 時間 (3)甲、乙試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管中不出現(xiàn)磚紅色沉淀 (4)酶的催化作用有專一性 四、“影響酶活性的條件”的探究分析 1溫度對酶活性的影響 (1)原理 溫度影響酶的活性和結(jié)構(gòu)，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍色及藍色的深淺來判斷酶的活性。 (2)實驗設計

9、思路 淀粉t1溫度下淀粉酶t1溫度下 淀粉t2溫度下淀粉酶t2溫度下 淀粉tn溫度下淀粉酶tn溫度下 檢測是否出現(xiàn)藍色及藍色深淺 (3)實驗設計程序 (4)實驗的變量分析 【友情提醒】本實驗不宜選用斐林試劑，因為斐林試劑與還原糖只有在加熱的條件下才有磚紅色沉淀生成，而該實驗需嚴格控制不同的溫度。 本實驗不宜選用過氧化氫酶催化H2O2分解，因為過氧化氫酶催化的底物過氧化氫在加熱的條件下分解也會加快。 2pH對酶活性的影響 (1)原理 pH影響酶的活性和結(jié)構(gòu)，從而影響氧氣的生成量，可用點燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗氧氣生成量的多少。 (2)實驗設計程序 取n支試管分別加入等量的同種新鮮的質(zhì)量

10、分數(shù)為20%的肝臟研磨液用鹽酸或NaOH溶液調(diào)整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)分別滴加等量的質(zhì)量分數(shù)為3%的過氧化氫溶液用點燃但無火焰的衛(wèi)生香來檢驗氧氣的生成情況。 【友情提醒】本實驗中也可將過氧化氫酶和H2O2分別調(diào)至同一pH，再混合，以保證反應一開始便達到預設pH。 本實驗不宜選用淀粉酶催化淀粉分解，因為淀粉酶催化的底物淀粉在酸性條件下也會發(fā)生水解反應。 【例4】甲圖表示溫度對淀粉酶活性的影響；乙圖是將一定量的唾液淀粉酶和足量的淀粉混合后麥芽糖積累量隨溫度變化的情況。下列說法不正確的是() AT0表示淀粉酶催化該反應的最適溫度 B圖甲中，Ta、Tb時淀粉酶催化效率都很低，但對酶活性的影響卻有本質(zhì)的區(qū)別 C圖乙中Tb至Tc的曲線表明隨溫度升高，麥芽糖的積累量不再上升，酶的活性已達到最高 D圖乙中A點對應的溫度為T0 【解析】圖甲中，Ta、Tb時淀粉酶催化效率都很低，Tb時酶已失活。圖乙中A點麥芽糖的積累量增加最快，酶活性最高，對應圖甲的T0點。 【答案】C