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合成原料合成場所來源作用場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.多因子對酶促反應(yīng)的影響a.兩個變量同時存在，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驗數(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、酶特性的實驗探究資料1對照原則:設(shè)計對照實驗,一般既要設(shè)置對照組又要設(shè)置實驗組設(shè)計實驗原則單一變量原則：在對照實驗中,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、酶的高效性實驗

比較過氧化氫在不同條件下的分解步驟試管編號說明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)變量變量對照組實驗組對照實驗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)平衡所需時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。(3)酶只能催化自然條件下能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。??實驗探究：體現(xiàn)酶高效性的實驗對照：體現(xiàn)酶具有催化作用的實驗對照：??????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時底物的反應(yīng)速率與空白對照（無酶）條件下底物的反應(yīng)速率相同，而加入酶A時底物的反應(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。實驗探究：酶B實驗組空白對照組說明了什么？酶B對該底物無催化作用空白對照組酶A實驗組說明了什么？酶A對該底物有催化作用酶與對應(yīng)底物的催化作用具有專一性舉一反三：驗證酶的專一性，你還有其他的設(shè)計思路嗎？該底物只能由酶A來催化(鑰匙與鎖的關(guān)系)設(shè)計思路實驗組：底物+相應(yīng)酶液底物被分解方案一檢測對照組：另一底物+相同酶液底物不被分解方案二對照組：相同底物+另一種酶液底物不被分解實驗組：底物+相應(yīng)酶液底物被分解檢測檢測檢測淀粉酶的催化作用需要適宜的條件實驗原理：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2號3號4號5號6號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號倒入1號；5號倒入2號；6號倒入3號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.簡式：=腺嘌呤+核糖（3個）（2個）—：普通磷酸鍵（1個）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,也易形成為各項生命活動提供能量ATP的水解過程用于主動運輸（滲透能）ATP用于各種運動，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合成時所需能量的主要來源動物、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）用于各項生命活動儲存于高能磷酸鍵中反應(yīng)場所細(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)