知识点-酶在细胞代谢中的作用-1

【高三】2021届高考生物第一轮必修一酶知识点复习一、酶在细胞代谢中的作用1．细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，是细胞生命活动的基础。

2．酶的作用：通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，可以说明酶在细胞代谢中具有催化作用，同时证明，与无机催化剂相比，酶具有高效性的特性。

3．酶的作用机理(1)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的能量。

(2)催化剂的作用：提高反应速率，促进化学反应的进行。

(3)作用机理：降低化学反应的活化能。

与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。

二、酶的本质1．酶本质的探索过程(1)巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。

(2)争论①巴斯德(法国)1857年提出：只有酵母细胞参与才能进行发酵。

②李比希(德国)认为：酵母细胞死亡裂解后释放出某些物质，引起发酵。

(3)比希纳(德国)：获得不含酵母细胞的提取液，但未能分离鉴定出酶。

(4)萨姆纳(美国)：1926年用丙酮提取出了刀豆种子中的脲酶，并证明了脲酶是蛋白质。

21世纪教育网(5)酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物，其绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

[互动探究] 1.酶在化学反应中，能不能增加生成物的量？[提示] 不能。

酶只是降低活化能，加快反应速度，缩短达到平衡的时间，但不会使生成物的量增加。

2．酶的组成成分中可能含有哪一种糖？该糖主要存在于细胞核中，还是细胞质中？[提示] 核糖。

主要存在于细胞质中。

要点归纳一、酶的本质及实验验证酶的本质及作用酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

在细胞代谢中具有催化作用，具体见下表：化学本质21世纪教育网绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核(真核生物)来源一般来说，活细胞都产生酶生理功能生物催化作用作用原理降低化学反应的活化能二、酶的催化作用和高效性的验证实验分析1．实验原理(1)2H2O2过氧化氢酶2H2O＋O2↑。

酶对细胞功能的作用酶是一种生物催化剂，可以加速和调节化学反应的速率。

在细胞内，酶对维持细胞功能起着重要的作用。

本文将介绍酶对细胞功能的各个方面的作用。

1. 代谢调节：酶参与细胞的代谢过程，调节细胞内各种物质的合成和降解。

酶能够加速代谢途径中的反应速率，使细胞能够快速有效地合成所需物质，并且能够调节代谢途径中的分支点，使细胞能够根据需求合成不同的物质。

2. 能量转化：细胞内的能量转化过程主要依赖于酶的作用。

例如，细胞中的ATP合酶能够通过催化ADP和磷酸根的反应合成ATP，从而储存和释放能量。

此外，酶还能够催化细胞中的氧化还原反应，将化学能转化为细胞所需的能量。

3. 信号传递：酶还参与细胞内的信号传递过程。

细胞内的信号分子可以通过与酶结合，改变酶的活性，从而触发下游的信号传递级联反应。

例如，激酶可以通过磷酸化下游蛋白质，改变它们的结构和功能，从而调节细胞的生理过程。

4. 细胞凋亡：酶在细胞凋亡过程中起着重要的作用。

细胞凋亡是一种程序性的细胞死亡过程，酶可以催化凋亡信号的传递和执行者蛋白的活化，从而引发细胞凋亡。

例如，半胱氨酸蛋白酶参与了细胞凋亡信号通路中的关键步骤，调节细胞的死亡过程。

5. DNA修复：酶也参与细胞内的DNA修复过程。

细胞内存在多种酶，能够修复DNA分子中的损伤，维护基因组的稳定性。

例如，DNA聚合酶能够识别和修复DNA链上的损伤位点，保证DNA的完整性。

6. 蛋白质合成：细胞内的蛋白质合成过程也依赖于酶的作用。

酶能够催化蛋白质的合成，保证细胞能够合成所需的蛋白质。

例如，核糖体中的酶能够催化蛋白质的合成反应，确保正确的氨基酸序列被编码和合成。

7. 信号转导：酶参与细胞内的信号转导过程，将外界的信号转化为细胞内的生理反应。

例如，酪氨酸激酶能够催化酪氨酸的磷酸化反应，从而触发下游的信号转导级联反应。

酶对细胞功能具有多方面的作用。

它们参与细胞的代谢调节、能量转化、信号传递、细胞凋亡、DNA修复、蛋白质合成和信号转导等过程。

酶的作用和本质一、酶在细胞代谢中的作用1．细胞代谢2．比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验原理2H2O22H2O＋O2(2)实验过程和现象(4)实验中变量的控制③无关变量：除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的__可变因素__，如肝脏研磨液的新鲜程度，加入H2O2的量等。

(5)对照实验对照实验一般要设置对照组和实验组，如本实验中，1号试管为对照组，__2、3、4__号试管为实验组。

3．酶的作用[微思考]加热、Fe3＋和过氧化氢酶都可以促进过氧化氢分解，它们的作用机理相同吗？提示：不同，加热促进过氧化氢分解的作用机理是加热使过氧化氢分子得到了能量，而Fe3＋和过氧化氢酶降低了过氧化氢分解反应的活化能。

二、酶的化学本质1．关于酶本质的探索(连线)2．酶的本质：绝大多数酶是__蛋白质__，少数是__RNA__。

1. 在茶叶组织中的酚氧化酶分为游离态和束缚态，前者主要存在于细胞液中，属于可溶态酚氧化酶，而后者则主要存在于叶绿体、线粒体等细胞器中，与这些细胞器的膜系统或其他特异部位结合呈不溶态。

某位研究员研究了茶树新梢中酚氧化酶活性及茶多酚含量对红茶品质的影响，发现酚氧化酶活性强，茶多酚含量降低，对红茶品质有利，相反则利于绿茶的生产。

结合所学知识判断：【小题1】1. 酶都是活细胞产生的，具有催化和调节生命活动的作用。

①【小题2】1. 酶的化学本质是蛋白质或RNA。

①【小题3】1. 酶能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行。

①[知识点]酶与ATP[答案]【小题1】错误【小题2】正确【小题3】错误[解析]【小题1】酶都是活细胞产生的，具有催化作用的有机物，故错误。

【小题2】酶的化学本质是蛋白质或RNA，故正确。

【小题3】酶能降低化学反应的活化能，使化学反应快速进行，故错误。

探究点一比较过氧化氢在不同条件下的分解[情境探究]结合实验材料、用具、操作步骤及安全性等方面，思考下列问题：(1)与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？提示：2号试管放出的气泡多。

酶在细胞代谢中的机理
酶在细胞代谢中起着至关重要的作用。

它们是一种特殊的蛋白质，能够加速生物化学反应的速率。

酶的作用机理主要包括以下几点：
1.降低活化能：酶通过改变反应物的构象，使其更容易发生化学反应。

这样一来，反应所需的能量降低，从而加速了反应速率。

2.提高反应选择性：酶对特定反应物具有高度的选择性，这意味着它们可以促使反应在特定的条件下进行，从而提高反应的选择性。

3.酶的活性调节：酶的活性受多种因素影响，如温度、pH值、离子强度等。

这些因素可以影响酶的构象和功能，进而影响细胞代谢的速率。

4.酶的合成与降解：酶的合成和降解受基因调控。

在细胞代谢过程中，酶的合成和降解可以调节酶的浓度，从而调节细胞代谢的速率。

5.酶的相互作用：在细胞代谢过程中，酶之间存在相互关联和调控。

一些酶可以作为其他酶的底物或辅因子，从而影响细胞代谢的途径和速率。


总之，酶在细胞代谢中的机理涉及降低活化能、提高反应选择性、活性调节、合成与降解以及相互作用等方面。

这些机理共同保证了细胞代谢的高效和有序进行。

酶在细胞代谢中的作用
酶在细胞代谢中的作用：主要是调节作用。

酶这种物质是由活细胞产生的,是一种蛋白成分,在人体内起着重要的作用,当人体出现各种酶的存在时,才能使身体的各种反应正常运行。

人体和哺乳动物体内有很多的酶,在细胞的代谢过程中起到最大的作用,可以降低酶的活性,达到调节作用和提供物质以及能量等效果,维持生命的能量,因此对人体有着很重要的意义。

由于酶的作用，生物体内的化学反应在极为温和的条件下可以高效进行，可以使生物消化食物，吸收营养，并且维持内脏功能，比如，消炎排毒、新陈代谢、提高免疫力、产生能量、促进血液循环等。

人体内含有诸多种酶，它们支配着生物的新陈代谢、营养和能量转换等许多催化过程，与生命过程关系密切的反应大多是酶催化反应。

第三章细胞中能量的转换和利用第一节生命活动需要酶和能源物质生物催化剂——酶知识点1 酶的本质1.关于酶的本质的探索2.酶的本质能催化生化反应的酶绝大多数是蛋白质，少数为RNA。

【拓展】核酶核酶是具有催化功能的RNA分子，是生物催化剂,可降解特异的mRNA序列。

四膜虫的rRNA前体也具有催化活性。

【注意】酶只能在活细胞中产生,不能从食物中获取。

但在条件适宜的情况下，酶在细胞内、细胞外和生物体外均可发挥催化作用。

【拓展】酶与蛋白质的关系绝大多数酶是蛋白质，但不是所有的蛋白质都是酶，只有具有催化作用的蛋白质才是酶。

3.酶的作用实质酶能降低化学反应的活化能，使细胞代谢在温和的条件下快速有序地进行。

(1)酶促反应：由酶催化的化学反应。

(2)活化能：在一定温度下，分子从基态转变为容易发生化学反应的过渡态所需的能量。

(3)酶的作用机理25 ℃下测得的不同反应条件下过氧化氢分解需要的活化能反应条件活化能（kJ·mol-1）没有催化剂催化75.24用胶状钯催化48.9用过氧化氢酶催化＜8.36①反应物处于基态，在反应的瞬间，反应物中有一部分分子具有比基态更高的能量，即处于过渡态，这时就能形成新物质，即产物。

处于过渡态的分子越多，反应速率就越快。

②在有酶催化的反应过程中，只需较少的能量就可以使反应物进人过渡态。

与无酶催化的反应过程相比，有酶催化的反应中处于过渡态的分子数量大大增加，从而加快了反应速率。

③酶是种生物催化剂，不能改变反应途径，但可以减少反应达到平衡所需的时间。

加热、无机催化剂、酶加快化学反应速率的机理不同。

若把活化能比喻成一道“门槛”，底物分子要发生反应就必须从这道“门槛”越过去。

加热的作用就是增加了底物分子的“弹跳”能力，使原先差一点越过“门槛”的底物分子越过去;而无机催化剂和酶的作用就是把这道“门槛”降低。

酶与无机催化剂的共同点(1)催化化学反应的进行,但不为化学反应提供物质和能量，本身不被消耗，不改变化学反应进行的方向。

第1节降低化学反应活化能的酶第1课时酶的作用和本质内容标准要求核心素养对接学业质量水平1.概述酶的作用和本质。

2.通过对有关酶实验的分析，学会控制变量和设计对照实验。

1.生命观念——结构与功能观：酶的功能是由其独特的空间结构决定的。

水平一2.科学探究——实验思路及设计：能够根据实验目的，设计比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，分析结果得出结论。

水平二研读教材·梳理探究酶在代谢中的作用———————————————知识梳理———————————————一、酶在细胞代谢中的作用1.剖析细胞代谢的概念(1)场所：活细胞内。

(2)实质：各种化学反应的总称。

细胞中的能量释放、储存和利用，都必须通过化学反应来实现(3)意义：细胞生命活动的基础。

2.比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验原理：(2)实验过程和现象：试管编号加入物质处理现象1 2 mL H2O2溶液加2滴蒸馏水基本无气泡产生2 2 mL H2O2溶液加2滴FeCl3溶液有较多气泡产生3 2 mL H2O2溶液加2滴肝脏研磨液有大量气泡产生每滴溶液中Fe3＋数大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。

———————————————素养提升———————————————科学探究——比较过氧化氢在不同条件下的分解下图为比较过氧化氢在不同条件下的分解的实验，探讨下列问题：(1)实验材料的选择和处理①实验中使用的肝脏为什么必须是新鲜的？提示新鲜肝脏细胞中过氧化氢酶活性较高。

②实验中为什么把肝脏制备成肝脏“研磨液”？提示制成肝脏研磨液会增大酶与过氧化氢的接触面积，加快分解速率。

③实验中滴加FeCl3溶液和肝脏研磨液的滴管能否混用？为什么？提示不能。

因为酶具有高效性，少量的酶带入FeCl3溶液会干扰实验结果。

(2)实验过程和结果分析①实验中可用哪些方法检测过氧化氢分解的速率大小？提示 a.气泡目测法：可以通过反应时单位时间内产生气泡的多少来判定H2O2分解速率的大小。