高一生物必修1 细胞的能量供应和利用
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用心 爱心 专心 高一生物必修1 细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
第2节 细胞的能量“通货”——ATP
【目标导航】
知识方面：
1. 说明酶在代谢中的作用、本质和特征。
2. 解释ATP的化学组成和特点以及ATP在能量代谢中的作用。
情感态度与价值观方面：
通过研究科学家对酶本质的探索历史以及对光合作用原理的探究历程，认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的；认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。
能力方面：
1. 进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。
2. 在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中，运用语言表达能力以及分享信息的能力。
【复习重点】
1. 酶的作用、本质和特征
2. ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用
3. ATP与ADP的相互转化
【知识网络】：
用心 爱心 专心 【基础回顾】
第1节 降低化学反应活化能的酶
一．酶的作用和本质
1．对细胞而言，能量的获得和利用都必须通过化学反应。
，统称为细胞代谢。
2．酶在细胞中的作用
细胞代谢是细胞生命活动的基础，但代谢过程中也会产生对细胞有害的物质，如
。幸而细胞中含有一种物质，能将 及时分解，变成
。这种物质就是 。
3．比较过氧化氢酶在不同条件下的分解实验原理：
里有较多的过氧化氢酶。经计算，质量分数为3．5％的FeCl3溶液和质量分数为20％的肝脏研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶的
倍。
4．实验过程中 称为变量。其中
称为自变量。在本实验中， 和 都属于自变量；
称为因变量。本实验中， 是因变量。
在实验过程中可能还会存在一些 ，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。除了 以外， 的实验叫做对照实验。对照实验一般要设置 和 ，在对照实验中，除了 外，
都应当始终保持相同。
5．分子从 转变为 所需的 称为活化能。同无机催化剂相比，酶 的作用更显著，因而催化效率更高。
6．关于酶的本质的探索：
⑴1857年，法国微生物学家巴斯德提出：酿酒中的发酵是由于 的存在，没有 的参与，糖类不可能变成酒精。
⑵德国化学家李比希坚持认为：引起发酵的是 ，但这些物质只有在 后才能发挥作用。
⑶德国化学家毕西纳得到 ，加入葡萄糖后变成酒，他将引起发酵的物质称为 。
⑷美国科学家萨姆纳用 作溶剂，得到 的结晶，这种结晶溶于水后能够催化 分解成 和 ，然后他用多种方法证明该物质是 。
⑸后来，科学家又相继获得 、 等许多酶的结晶，并证明这些酶都是 。 用心 爱心 专心 ⑹20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数 也具有生物催化功能。
二．酶的特性
1．酶是 产生的具有 的 ，其中绝大多数酶是 ，少数酶是 。
2．酶具有高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的 倍。
3．酶具有专一性，即每一种酶只能催化 或 化学反应，从而保证细胞代谢 。
4．酶的作用条件较温和：细胞中几乎所有的化学反应都是由酶来催化的。酶对化学反应的催化效率称为 。
⑴一般来说，动物体内的酶最适温度在 之间，植物体内的酶的最适温度在 之间。
⑵动物体内的酶最适PH大多在 之间，但也有例外，如胃蛋白酶的最适PH为
（范围为： ）；唾液淀粉酶的PH为 ；小肠液的PH为 。植物体内的酶最适PH大多数在 之间。
6． 、 或 ，会使酶的 遭到破坏，使酶 。0℃左右的低温虽然使酶的活性 ，但能使酶的
保持稳定，在适宜的温度下酶的活性 。
第2节 细胞的能量“通货”——ATP
1．ATP的全称： ，结构简式： ，
其中 A代表： （由 和 结合而成）
P代表：
—代表：
~代表： （ATP分子中 就储存在此化学键中）
2． ATP水解的本质：实际上是指ATP分子中 的水解。
水解时释放的能量多达30．54kJ/mol，所以说ATP是细胞内的一种 。
3．ATP的化学性质 ，在有关酶的催化下，ATP分子中 的那个 容易水解，于是远离A的那个 就脱离下来，形成游离的 ，同时，储存在这个高能磷酸键中的能量释放出来，ATP就转化成
（ 的英文名称缩写）在相关酶的催化下， 可以接受 ，同时与一个
结合，重新形成ATP。
ATP和ADP相互转化也用以下图示表示：
。
在ATP和ADP的相互转化中 是不可逆的， 是可逆的。
4．对细胞的正常生活来说，ATP和ADP的这种相互转化，是 地发生并且处于 用心 爱心 专心 之中的。这种相互转化的能量供应机制是生物界的 。
5．对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，ADP转化成ATP所需要的能量均来自细胞进行
时有机物分解所释放的能量。对于绿色植物来说，除了依赖 所释放的能量外，在 内进行 时，ADP转化成ATP还利用了 。
6．细胞内的吸能反应一般与ATP 的反应相联系，由 提供能量；放能反应一般与ATP的 相联系，释放的能量储存在 中。能量通过
在 反应和 反应之间 ，因此，ATP被形象的比喻成细胞内
。
【例题讲解】
例1．酶具有极强的催化能力，其原因是 （ ）
A．增加了反应物之间的接触面积 B．提高了反应物分子的活化能
C．提供了反应开始时所需的活化能 D．降低了反应物分子的活化能
变式训练：（多选）酶作为生物催化剂，与一般催化剂的相同之处是 （ ）
A. 改变化学反应速率，与反应前后不发生变化
B. 只能催化热力学允许进行的反应，但不能产生新反应
C. 加快化学反应速率，但不改变一个反应的平衡点
D. 降低活化能，使反应速率加快
例2．在测定胃蛋白酶活性时，将溶液PH值由10降到2的过程中，胃蛋白酶的活性将
（
）
A.不断上升 B.没有变化 C.先升后降 D.先降后升
变式训练：能水解酶的是 （ ）
A．淀粉酶 B．蛋白酶 C．脂肪酶 D．肽酶
例3．下列关于酶的化学成分的叙述中，不正确的是 （ ）
A. 大多数酶的化学成分是蛋白质
B. 淀粉酶和过氧化氢酶的主要成分是蛋白质
C. 酶是由蛋白质和RNA组成的
D. 大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA
变式训练：下列各项中，不能证明酶的化学本质是蛋白质的是 （ ）
