酶和ATP在新陈代谢中作用26页PPT

•
• 一种• 酶只能催低化温时，酶的活性受到的抑化制学(未反失应
酶 活)
需 要
•
温度
适温时，酶的活性高
件• 适 • 酶与新高陈温代时谢，的酶关变系性失：活酶一方面促进新
陈 是宜的条代受••谢控pH的于进遗行传ppHH，物过适另质高宜一而、时方发过，低酶面挥都的，作使活它用酶性又的变高是有性代机失谢物活产物，
(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这
一范围酶催化作用逐渐减弱。
•
②过酸、过碱、高温都会使酶分子
结构被破坏而失活，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。
•要点2 ATP与ADP的相互转化
• 1.相互转化的比较
ATP的合成
ATP的水解
反应式
ADP+Pi+能量 酶 ATP
ATP 酶 ADP+Pi+能量
表、曲线等形式反映酶的特性和影响酶活
性的因素，考查学生获取信息的能力；
•
以对酶的实验探究为切入点，考
查实验与探究能力；围绕ATP结合光合
作用、呼吸作用、能量代谢等知识，考
查综合运用能力和理解能力。以酶的特
ห้องสมุดไป่ตู้
性和ATP为思维线索进行综合考查成为
今后高考命题的趋势。
一、知识概述
• 新陈 代
• 谢与 酶
所需酶 能量来源 能量去路 反应场所
ATP合成酶 光能(光合作用)，化学 能(细胞呼吸) 储存于形成的高能磷酸 键中
细胞质基质、线粒体、 叶绿体
ATP水解酶 储存在高能磷酸 键中的能量 用于各项生命活 动 生物体的需能部 位
•
由上表可看出，ATP和ADP的相

例：将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀 粉酶和适量水混合装入一容器内，调整pH 值至2.0，保存于37℃的水浴锅内。过一段 时间后，容器内剩余的物质是：
√
A．淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 B．唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水 C．唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水 D．唾液淀粉酶、淀 太阳能
例、生物体通过新陈代谢不断进行自我更新，主要指 A、生物个体的不断更新 B、细胞成分的不断更新 C、生物种族的不断更新 D、细胞个体的不断更新
√
2、下列有关酶的正确叙述是 A、活细胞产生的，在细胞内起作用 B、酶和激素的作用相同
√
C、酶的产生受遗传物质控制 D、在催化过程中不断被消耗
• ATP和ADP的含量处在动态平衡 • 反应条件不同
• 合成/分解场所不同
阅读“ATP的形成途径”思考以下问题：
1、对动物和人来说，ADP转化成ATP所需的能量，主要来自哪 儿呢？呼吸作用的主要场所又在哪儿呢？
（呼吸作用；线粒体）
2、绿色植物体内的活细胞， ADP转化为ATP时所需的能量 又来自哪里呢？ （呼吸作用和光合作用） 3、无论动物、人和绿色植物， 将ADP转化成ATP时所需能 量的根本来源在哪里呢？ （太阳能）
3. 下图纵轴为酶反应速度，横轴为底物浓度，其中正确 表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速度关系的是
√
4、下图中能表示动物肌肉细胞内ATP产生 量与O2供给量之间关系的曲线是（ B ）
ATP产生量 A
B
C
D
0
O2供给量
5、对人体细胞内关于ATP的描述，正确的是
√
A、ATP主要在线粒体中生成 B、它含有三个高能磷酸键 C、细胞内ATP与ADP相互转化的反应是可逆反应 D、细胞内贮有大量ATP，以适应生理活动需要

原来，萌发的小麦种子中的淀粉转化成了麦芽糖。 在这一化学变化中，小麦淀粉酶起到了生物催化剂 的作用。但是，酶的催化作用是需要一定的外界条 件的。
演示实验 酶在催化作用中所需要的外界条件
试管内的物质 浆糊
小麦淀粉酶滤液
pH 温度 斐林试剂 实验结果
1
2
2
2
2 中性 0 2 无
2
中性
35 2
砖红色 沉淀
3
2 2 酸性 35 2 无
4
2 2 碱性 35 2 无
5
6
2
2
2（加过热） 无（清水）
中性 35 2 无
中性 35 2 无
演示实验说明：
酶的催化作用 所需要的外界条件是：
适宜的温度 pH
酶发生催化作用的本质是降低化学反应的活化能 （分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态 所需要的能量成为活化能）
的活性最高
（二）酶的特性
1、高效性 是指酶的催化效率很高，是无机催
化剂的107-1013倍
2、专一性 每一种酶只能对一种或一类化学物
质产生催化作用
3、多样性 生物体内酶的种类非常多，已经知
道的酶有4000种以上
4、需要合适的条件 温度、pH值
二 ATP在新陈代谢中的作用
ATP是细胞内普遍存在的一种储存有高 能量的有机化合物，属于高能化合物。
ATP是生物体维持各项生命活动所 需要能量的直接来源。
（一）ATP的结构简式
1、ATP是三磷酸腺苷的英文缩写。 2、ATP的结构简式为A—P~P~P
其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表 特殊的化学键（高能磷酸键）。—代表普通 的化学键
注：ATP分子中较多的化学能储存在高能磷 酸键中。

辨一辨
(✕)1.唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度是37 ℃。(2017课标 Ⅱ,3D) (√ )2.酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能,使化学反应顺利进 行。 (✕ )3.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶。(2017课标Ⅱ,3A) (✕ )4.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加。(2016 海南单科,11B) ( √)5.酶所催化的化学反应一般都是在比较温和的条件下进行的。
室温
大量气泡
3
2%过氧化氢溶液 人新鲜唾液
室温
没有气泡
A.本实验说明酶的催化作用具有高效性和专一性 B.本实验还能证明酶在细胞外也具有催化作用 C.若将产生的气体全部收集起来,则从1号和2号试管收集到的气体体积 基本相同
D.若将反应条件改为沸水浴,则2号试管也不会产生气泡
栏目索引
2.(2017河北衡水中学三模,2)如图是某课外活动小组探究酶活性影响因 素时绘制的实验结果图(实验中用盐酸创设酸性条件,盐酸能催化淀粉 水解)。下列有关叙述正确的是 ( C ) A.实验的自变量是1h后淀粉 剩余量,因变量是pH B.pH为1时有淀粉水解,则过 酸条件下酶没有失活 C.pH为3时酶的活性小于pH为 9时酶的活性 D.与盐酸相比,淀粉酶降低反应活化能的作用要弱
1.(2017江苏镇江一模,21)图甲是在最适温度下,H2O2酶促反应速率受pH 影响的曲线;图乙表示在相同温度下pH=b时,H2O2分解产生的O2量随时 间变化的曲线。下列叙述正确的是 ( C )
A.温度降低时,d点左移 B.H2O2量增加时,d点不移 C.pH=a时,e点不移 D.pH=c时,e点为0
产生途径 植物 呼吸作用（有氧呼吸三阶段和产生酒精和二氧化碳的无氧呼吸第一阶段—除马铃薯

10、据科学研究证实，由精细胞变形为精子的 过程中，细胞核变为精子的头部，部分细胞质 变成精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数 细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并 集中在颈部。对这一现象的最好解释是： （3）精子快速运动主要依靠 尾部 的摆动，其运动的动力主要产生于 线粒体
（4）保留全部线粒体的意义在于：线粒 体是 有氧呼吸 场所，通过线粒体的生理 活动能形成精子运动所需的 ATP 。
10、据科学研究证实，由精细胞变形 为精子的过程中，细胞核变为精子的头部， 部分细胞质变成精子的颈部和尾部，大部分 细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体 被保留下来，并集中在颈部。对这一现象的 最好解释是： DNA （1）细胞核内含有 下一代。 ，以便传给
更小 灵活 （2）丢弃大部分细胞质和细胞器，可使精 子体积 ，运动 。
D.阳光
3．下列说法不正确的是（ B） A.糖类中的纤维素一般不作为能源物质 B.蛋白质中储能少所以不作为能源物质 C.脂类中的类脂主要用于膜结构的组成 D.糖元也是人体内的储备能源物质之一
4．下列物质水解后所释放出的能量 可直接用于肌肉收缩的是（ D）。 A.肌糖元 B.肝糖元
C.葡萄糖
D.三磷酸腺昔
8、人体内生成ATP的细胞器是（ B） A.叶绿体 C.核糖体 B.线粒体 D.高尔基体
9、下面是细胞内ATP 与ADP相互转化的图示，请依 图回答：
（1）在人体内，图示左侧的 呼吸作用 “能量”来源于 ; 生命活动 右侧的“能量”用于 肌肉收缩 如（举1例） 。 （2）在植物体内, 图示左 光合作用 侧的“能量”来源于 和 呼吸作用 ， 右侧的“ 能量”用于 生命活动 如（举 根吸收矿质元素 一例） 。
谢谢各位老 师的指导和同学 的配合

• 酶的特性：
• (1)
高效 ：酶的催化效率是无机催
化剂的107～1013倍。
• (一2)类化合物专的一化学：反每应一。种只能催化一种或
• (3)作用条件较
。 温和
• 4.进行实验，比较过氧化氢酶与无机催化 剂(Fe3＋或MnO2)的催化效率
试管编号
实验设置
实验现象
1号(2 mLH2O2)
对照组(不做 处理)
下图所示)，以探究酶促反应的相关问题。
根据实验现象与数据分析答题。
• (1)若土豆片为4片时，每隔3分钟收集
一次数据，根据数据分组绘出如下曲
线图。20分钟后，气体量不再增加的
原因过是氧化氢量有限
。
• (2)若土豆片为8片时，和上述实验所得的
曲 是线下(列实c线)相比图，中实的验虚结线果。的如曲果线要最获可得能
反应底物的量是相同的；但是达到最大
生成物的量所需要的时间不同，出现此
差异很可能是温度不同，或者是酶浓度
不同。从三个处理中来看，a是三种处理 中条件最好的，但图不能说是最适应条A 件。
•
变式训练将2 一个土豆(含过氧化氢酶)切
成大小和厚度相同的若干片，放入盛有一
定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中(如
• 例某3同学用含不同种类酶制剂的洗衣粉 进行实验。回答下列问题：
组别
A(蛋白酶 洗衣粉) B(脂肪酶 洗衣粉)
C(蛋白酶 洗衣粉)
布料 6×6 cm 6×6 cm 6×6 cm
污染物 蛋白膜 蛋白膜 淀粉膜
水温 40℃ 40℃ 40℃
• (1)该实验的目的是探究 酶的专一。性该实 验还应可知的无关变量为 洗衣粉的 .
C
【真题3】(08·广东)生产中使用的普通淀 粉酶的最适温度在40~60 ℃之间，而极端耐 热淀粉酶在100 ℃仍能保持较高的活性，因 此具有更为广泛的应用前景。某同学正在设 计一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的 影响，其中有些问题需要你的帮助。

酶的化学本质及作用辨析 ①酶未必都是蛋白质。 ②酶的合成原料未必都是氨基酸，其合成场所未必均为核
糖体。 ③酶未必均能与双缩脲试剂产生紫色反应。 ④酶未必只在细胞内发挥作用(如消化酶)。 ⑤酶一定只起催化作用(无其他功能)。 ⑥酶、激素、载体、抗体与蛋白质关系图示：
1．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，对 实验的处理如下表所示：
（3）用联系的观点分析水分代谢与矿质代谢的相对独立性 及内在关系，举例说明植物水分代谢与矿质代谢的特点及 水分与矿质元素在植物体内的吸收、利用和散失状况。
（4）从同化作用与异化作用角度分析生物的新陈代谢类型
（5）与新陈代谢及生命活动调节相联系，分析不同微生物 类群的营养、代谢、生长规律；辨析微生物代谢中酶活 性调节与酶合成调节并指出相关理论在发酵工程实践中 的应用，同时结合遗传与变异知识列举发酵工程菌种培 育原理。
[解析] 本题考查一系列酶促反应相互之间的影响，意在考 查理解能力。A项，若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速 度变慢；B项，因E2催化的反应并没有被抑制，所以B不一 定会积累到较高水平；D项，因B还会被E2催化反应，故E1 的催化速度比E5快时，B的产量也不一定比A多。
[答案] C
1．表示酶高效性的曲线
底物分解速度
有高效性 液
剂
探究酶的 温度梯度下的同一温度处理后 适宜温度 的底物和酶混合
底物的分解速 度或底物的剩 余量
探究酶的 最适pH
pH梯度下的同一pH处理后的底 物和酶混合
底物的分解速 度或底物的剩 余量
考点一 考点 解读
新陈代谢与ATP 1.ATP的产生途径 2．ATP与ADP的相互转化
(4)上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测，1～4 号试管中的颜色依次是________、________、 ________、________。根据上述实验结果，在操作过 程中，保温之前不能加入斐林试剂，其原因是 ___________________________________________。