高考生物一輪復(fù)習(xí)講義第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第07講酶和ATP第2課時(shí)

2022屆高考生物一輪復(fù)習(xí)知識(shí)講義第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第07講酶和ATP第2課時(shí)考點(diǎn)三探究酶的特性及影響酶活性的因素Ⅰ.酶的作用原理與高效性實(shí)驗(yàn)1．實(shí)驗(yàn)原理(1)2H2O2eq\o(→,\s\up14(過(guò)氧化氫酶),\s\do5(或Fe3＋))2H2O＋O2↑。比較H2O2在常溫、高溫、過(guò)氧化氫酶、Fe3＋等條件下氣泡產(chǎn)生的數(shù)量多少或衛(wèi)生香燃燒的劇烈程度，了解過(guò)氧化氫酶的作用和意義。①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及現(xiàn)象分析試管號(hào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程觀察指標(biāo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)果分析3%的過(guò)氧化氫(mL)控制變量H2O2分解速率(氣泡多少)無(wú)火焰的衛(wèi)生香檢測(cè)12室溫?zé)o無(wú)助燃性H2O2自然分解緩慢2290℃水浴加熱很少有助燃性加熱能促進(jìn)H2O2分解32滴3.5%FeCl3溶液2滴較多助燃性較強(qiáng)Fe3＋能催化H2O2分解42滴加20%肝臟研磨液2滴很多助燃性更強(qiáng)過(guò)氧化氫酶有催化H2O2分解的作用，且效率高②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中變量及對(duì)照分析自變量因變量無(wú)關(guān)變量對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組2號(hào)9℃水浴加熱3號(hào)加3.5%FeCl3溶液4號(hào)加20%肝臟研磨液H2O2分解速度用單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氣泡數(shù)目多少表示加入H2O2的量；實(shí)驗(yàn)室的溫度；FeCl3溶液和肝臟研磨液的新鮮程度1號(hào)試管2、3、4號(hào)試管 ③實(shí)驗(yàn)結(jié)論酶具有催化作用，同無(wú)機(jī)催化劑一樣都可加快化學(xué)反應(yīng)速率。酶具有高效性，同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。Ⅱ.證明酶的專(zhuān)一性實(shí)驗(yàn)酶實(shí)驗(yàn)原理酶酶（1）淀粉（非還原性糖）→麥芽糖酶蔗糖（非還原性糖）→葡萄糖+果糖還原性糖＋斐林試劑―→磚紅色Cu2O↓用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后，再用斐林試劑鑒定，根據(jù)是否有磚紅色沉淀來(lái)判定淀粉酶是否對(duì)二者都有催化作用，從而探索酶的專(zhuān)一性。2．實(shí)驗(yàn)流程序號(hào)項(xiàng)目試管號(hào)121注入可溶性淀粉溶液2mL/2注入蔗糖溶液/2mL3注入新鮮的淀粉酶溶液2mL振蕩2mL振蕩460℃熱水保溫5min5min5加斐林試劑2mL振蕩2mL振蕩6將試管下半部放入熱水中加熱2min2min7觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果有磚紅色沉淀無(wú)磚紅色沉淀結(jié)論淀粉酶只能催化淀粉的水解，不能催化蔗糖的水解注意：基本技術(shù)要求(1)保證蔗糖的純度和新鮮程度是做好實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。如果蔗糖中混有少量的葡萄糖或果糖或蔗糖放置久了受細(xì)菌作用部分分解成單糖，則與斐林試劑共熱時(shí)能生成磚紅色沉淀，而得不到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。為了確保實(shí)驗(yàn)的成功，實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)先檢驗(yàn)一下蔗糖的純度。(2)在實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的蔗糖溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配(以免被細(xì)菌污染變質(zhì))，取唾液時(shí)一定要用清水漱口，以免食物殘?jiān)M(jìn)入唾液中。(3)制備的可溶性淀粉溶液，一定要完全冷卻后才能使用，因?yàn)闇囟冗^(guò)高會(huì)使酶活性降低，甚至失去催化能力。(4)證明酶的專(zhuān)一性實(shí)驗(yàn)中，既可以用不同的底物作自變量，也可以用不同的酶作自變量(底物相同)：eq\a\vs4\al(底物1→,底物2→)eq\x(酶)eq\a\vs4\al(→結(jié)果1,→結(jié)果2)或eq\a\vs4\al(酶1→,酶2→)eq\x(\a\al(底,物))eq\a\vs4\al(→結(jié)果1,→結(jié)果2)注意：實(shí)驗(yàn)中所用酶的來(lái)源不同，則所需最適溫度也不同。若淀粉酶為市售的α－淀粉酶，其最適溫度為50～75℃；若淀粉酶來(lái)自人體或生物組織，則最適溫度為37℃左右。Ⅲ.探究影響酶活性的條件1．實(shí)驗(yàn)原理2．實(shí)驗(yàn)流程(1)溫度對(duì)酶活性的影響序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31加等量可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL2控制不同溫度條件60℃熱水(5分鐘)沸水(5分鐘)冰塊(5分鐘)3加等量新鮮淀粉酶溶液1mL(5分鐘)1mL(5分鐘)1mL(5分鐘)4加等量碘液1滴1滴1滴5觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不出現(xiàn)藍(lán)色(呈現(xiàn)碘液顏色)藍(lán)色藍(lán)色【特別提醒】(1)本實(shí)驗(yàn)不宜選用過(guò)氧化氫酶催化H2O2分解，因?yàn)檫^(guò)氧化氫酶催化的底物是過(guò)氧化氫。在加熱的條件下分解也會(huì)加快。(2)本實(shí)驗(yàn)不宜選用斐林試劑鑒定，溫度是干擾條件。本實(shí)驗(yàn)中第②、③步一定不能顛倒順序，否則會(huì)使實(shí)驗(yàn)失敗，即先控制條件再混合。(2)pH對(duì)酶活性的影響序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量的新鮮淀粉酶溶液1mL1mL1mL2注入等量的不同pH的溶液1mL蒸餾水1mLNaOH1mLHCl3注入等量的可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL4放60℃熱水中相等時(shí)間5分鐘5分鐘5分鐘5加等量斐林試劑并搖勻2mL2mL2mL6水浴加熱2分鐘2分鐘2分鐘7觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn)磚紅色沉淀無(wú)變化無(wú)變化【特別提醒】(1)實(shí)驗(yàn)程序中2、3步一定不能顛倒，否則實(shí)驗(yàn)失敗。(2)注意實(shí)驗(yàn)步驟的順序：必須先將酶置于不同環(huán)境條件下(不同pH或不同溫度)，然后再加入反應(yīng)物。(3)注意選擇檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的試劑3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論酶的活性需要適宜的溫度和pH，高溫、低溫以及過(guò)酸、過(guò)堿都將影響酶的活性。注意：(1)在探索溫度與酶活性實(shí)驗(yàn)中，操作2與操作3一定不能顛倒順序。(2)在探索pH與酶活性實(shí)驗(yàn)中，操作2與操作3順序不能顛倒。考點(diǎn)四ATP在能量代謝中的作用一、ATP的結(jié)構(gòu)和功能1、結(jié)構(gòu)：ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是A—P～P～P，一個(gè)ATP分子中含有一個(gè)普通磷酸鍵，兩個(gè)高能磷酸鍵，三個(gè)磷酸基。2、功能：直接給細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量。二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化1、ATP水解：在有關(guān)酶的催化作用下，ATP分子中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵很容易水解，并釋放能量。2、ATP形成：在有關(guān)酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同時(shí)與磷酸結(jié)合，重新形成ATP。3、ATP形成的能量來(lái)源（1）對(duì)于動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌來(lái)說(shuō)，均來(lái)自于細(xì)胞呼吸，對(duì)于綠色植物來(lái)說(shuō)，則來(lái)自于光合作用和細(xì)胞呼吸。（2）細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，是生物體的共性。三、ATP的利用1、ATP可用于主動(dòng)運(yùn)輸、生物發(fā)電和發(fā)光、肌細(xì)胞收縮、大腦思考等。2、細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)一般與ATP的水解相聯(lián)系，放能反應(yīng)一般與ATP的形成相聯(lián)系。能量通過(guò)ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通。四、ATP產(chǎn)生速率與O2供給量之間的關(guān)系1、A點(diǎn)表示在無(wú)