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1、第三单元细胞的能量供应和利用第9讲降低化学反应活化能的酶与细胞的能量“通货”ATP基基 础础 回回 顾顾一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质(判断正误判断正误)1细胞代谢是细胞内化学反应的统称。细胞代谢是细胞内化学反应的统称。()2酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质。酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质。()3酶的作用是降低化学反应的活化能。酶的作用是降低化学反应的活化能。()4酶只在细胞内发挥作用。酶只在细胞内发挥作用。()5酶发挥作用后即失活。酶发挥作用后即失活。()6实验中人为改变的变量为自变量,随着自变量的变实验中人为改变的变量为自变量,随着自变量的变化而变化的变量为因变量。化而变化
2、的变量为因变量。()想一想:想一想:教材教材79页的实验中,页的实验中,14号试管是怎样对照号试管是怎样对照的?各对照组的自变量是什么?的?各对照组的自变量是什么?提示提示:1号和号和2号为一个对照组,自变量是温度不同;号为一个对照组,自变量是温度不同;1号、号、3号、号、4号为一个对照组,自变量是否加入催化剂及催化号为一个对照组,自变量是否加入催化剂及催化剂的种类不同。剂的种类不同。bac想一想:高温和低温对酶活性的影响有什么不同?提示提示:高温破坏酶的结构,使酶失去活性;低温抑制酶:高温破坏酶的结构,使酶失去活性;低温抑制酶的活性,当恢复适宜的温度时,酶的活性恢复。的活性,当恢复适宜的温度
3、时,酶的活性恢复。三、ATP的结构、功能、利用和转化(填空)ATP的结构、功能和利用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细胞的主动运输主动运输肌肉收缩肌肉收缩ATP与ADP的相互转化远离腺苷远离腺苷一个游离的一个游离的磷酸磷酸(Pi)细胞呼吸细胞呼吸细胞呼吸细胞呼吸和光合作用和光合作用共性共性想一想:细胞中产生ATP的结构有哪些?提示:提示:细胞质基质、线粒体、叶绿体。细胞质基质、线粒体、叶绿体。考考 点点 透透 析析考点一考点一酶的本质、作用及其实验验证1酶的本质及生理功能。化学本化学本质质绝绝大多数是蛋白大多数是蛋白质质少数是少数是RNA合成原料合成原料氨基
4、酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸合成合成场场所所核糖体核糖体细细胞核胞核(真核生物真核生物)来源来源一般来一般来说说,活,活细细胞都能胞都能产产生生酶酶作用作用场场所所细细胞内、外或生物体外均可胞内、外或生物体外均可生理功能生理功能生物催化作用生物催化作用作用原理作用原理降低化学反降低化学反应应的活化能的活化能2.酶化学本质的实验验证。待测酶液紫色反应酶是蛋白质红色酶是RNA吡罗红染液双缩脲试剂3酶具有催化作用的实验设计思路及结果分析。实验设计思路实验结果分析:根据底物性质利用相应试剂检测,若底实验结果分析:根据底物性质利用相应试剂检测,若底物被分解,则证明酶具有催化作用,否则不具有催化作用。物被
5、分解,则证明酶具有催化作用,否则不具有催化作用。4酶的高效性比较过氧化氢在不同条件下的分解。(1)实验过程中的理论分析:(2)酶具有高效性的机理是其能够显著降低反应活化能,缩短反应达到平衡点的时间,并使细胞代谢在温和条件下快速进行。5酶与无机催化剂的比较。无机催化无机催化剂剂酶酶不同点不同点催化效率相催化效率相对较对较低低具有高效性具有高效性有些能催化多种化学反有些能催化多种化学反应应具有具有较较强强的的专专一性一性作用条件作用条件强强烈烈作用条件必作用条件必须须适宜适宜相同点相同点催化反应前后的数量和性质没有变化催化反应前后的数量和性质没有变化改变反应速率,不改变反应原方向和平衡点改变反应速
6、率,不改变反应原方向和平衡点1(2013惠州二模惠州二模)占人类基因组中近一半的占人类基因组中近一半的“垃圾垃圾”DNA之前一直被认为是没有意义的,科学家新发现一种酶,之前一直被认为是没有意义的,科学家新发现一种酶,该酶能在基因组的任何位置中该酶能在基因组的任何位置中“剪切剪切”和和“黏贴黏贴”“垃圾垃圾”DNA,而,而“垃圾垃圾”DNA的移动对细胞会产生影响。下列相关的移动对细胞会产生影响。下列相关说法错误的是说法错误的是()A该酶的成分可以是蛋白质或脂质该酶的成分可以是蛋白质或脂质 B该酶作用于磷酸二酯键该酶作用于磷酸二酯键C该酶是由活细胞产生的有机物该酶是由活细胞产生的有机物D该酶有高效
7、性和专一性该酶有高效性和专一性A考点二考点二影响酶促反应的曲线分析1表示酶高效性的曲线。(1)催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶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。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。的平衡点。(3)酶只能催化已存在的化学反应。酶只能催化已存在的化学反应。2影响酶促反应的因素。(1)温度和pH。在一定温度及在一定温度及pH范围内,随温度及范围内,随温度及pH的升高,酶的的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围,酶的催化作用逐渐减弱。催化作用增强,超过这一范
8、围,酶的催化作用逐渐减弱。过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,而低温只是抑过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,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。制酶的活性,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。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的变化不影响酶作用的最适温度。最适温度。(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响。底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响。甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,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,应速率随底物浓度增加而加快,但当底物达到一定浓度
9、后,受酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加。受酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加。乙图:在底物充足,其他条件适宜的情况下,酶促反乙图:在底物充足,其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。应速率与酶浓度成正比。特别提醒特别提醒:(1)温度和温度和pH是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的。是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的。(2)底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应的速率,并不影响酶的活性。酶促反应的速率,并不影响酶的活性。【例例2】(2011广东执信广东执信)(双选双选)右图表示的是在最适温右图表示的是在最适温度下,反应物浓度对唾液淀粉酶所催化的化学反应速率的影度下,反应物浓度对唾液淀粉酶所催化的化学反应速率的影响。下列有关说法中正确的是响。下列有关说法中正确的是()A若在若在A点时温度升高点时温度升高10,则反应速率加快,则反应速率加快B若在若在A点时温度升高点时温度升高10,则反应速率降低,则反应速率降低C若在若在B点时往混合物内加入少量唾液淀粉酶,则反点时往混合物内加入少量唾液淀粉酶,则反应速率加快应速率加快D若在若在B点时往混合物内加入少量唾液淀粉酶,则反点时往混合物内加入少量唾液淀粉酶,则反应速率不改变应速率不改变BC
限制150内