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1第1讲酶与ATP高考目标定位：1．酶在代谢中的作用Ⅱ2．ATP在能量代谢中的作用Ⅱ实验：1．探究影响酶活性的因素考纲解读1．酶的化学本质及酶的特性2．影响酶活性的曲线、图表分析及相关实验设计与分析一、酶在细胞代谢中的作用1.细胞代谢：细胞中每时每刻进行着的许多化学反应的统称，是细胞生命活动的基础2.酶的作用机理：降低化学反应的活化能（1）活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃态所需要的能量。（2）同无机催化剂相比，酶催化效率更高的原因在于降低活化能的的作用更显著。（3）酶和无机催化剂的比较：共性：加快反应速率，降低化学反应的活化能。但并不改变反应的方向与化学平衡；只能催化已有的化学反应；反应前后性质和数量不发生变化。特性：高效性；专一性；作用条件较温和。二、酶本质的探索过程:1、巴斯德之前：发酵是纯化学反应一生命活动无关。2、争论：巴斯德：只有活酵母细胞参与才能进行发酵。李比希：酵母细胞死亡裂解后释放出某种物质，引起发酵。3、毕希纳：获得不含酵母细胞的提取液，并使糖液变成了酒，但未能分离出……4、萨姆纳：用内酮从刀豆种子中提出了了脲酶，并证明了脲酶是蛋白质。后来科学家获得了多种酶，并证明都是蛋白质。5、切赫和奥特曼：发现少数RNA了具有催化功能。三、酶的本质（一）酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。1、产生场所：2、作用场所：3、来源：4、合成原料或基本单位：5、合成场所：6、作用：（二）酶与激素的比较1、来源：活细胞产生；专门的内分泌腺或特定部位细胞产生，细胞外发挥作用2、化学本质：绝大多数是蛋白质，少数是RNA；固醇类、多肽/蛋白质类、氨基酸类等3、生物功能：催化作用；调节作用4、共性：在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺（三）酶本质的实验验证：1、证明酶是蛋白质：实验组：待测酶液+双缩脲试剂→是否出现紫色反应对照组：已知蛋白质溶液+双缩脲试剂→出现紫色反应22、证明酶是RNA：四、酶的特性（一）高效性：1、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解：（1）原理：新鲜的肝脏中有较多的过氧化氢酶，过氧化氢酶是一种生物催化剂，Fe3+是一种无机催化剂，它们都可以将。温馨提示：每滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴质量分数为20%的肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。（2）方法与步骤（按下表添加试剂）（3）结论：酶具有催化作用，可以加快化学反应速率；具有高效性，与无机催化剂相比，催化效率更高。2、表示高效性的曲线：①酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。②酶只能催化已存在的化学反应（二）专一性：1、实验：比较淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用。（1）原理：（2）方法步骤：序号项目试管121注入可溶性淀粉2mL无2注入蔗糖溶液无2mL3注入淀粉酶溶液2mL2mL450度温水保温5分钟5分钟5加入斐林试剂1mL1mL660度热水2分钟2分钟7结果砖红色无砖红色(3)结论：淀粉酶只能使淀粉水解，不能使蔗糖水解。2、表示专一性的曲线：加入酶B的反应速率与无酶条件下的反应速率相同，而加步骤试管编号1234H2O2溶液2ml2ml2ml2ml温度常温90℃常温常温FeCl3溶液--2滴-肝脏研磨液---2滴气泡释放量卫生香燃烧H2O2Fe3+过氧化氢酶H2O2+O23入酶A的反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶B对此反应无催化作用，进一步说明酶具有专一性。专一性的物质：酶、载体、激素、tRNA、抗体、效应T细胞、神经递质（三）作用条件较温和：1、两种曲线描述。2、两种特殊的酶3、反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度温度和PH值是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的。（四）底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响(1)在其他条件适宜、酶量一定的条件下，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，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。图甲。(2)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。如图乙。底物浓度和酶浓度通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应速率，并不影响酶活性。五、ATP(一)结构简式：1、组成元素：2、各字母含义（二）ATP与ADP的相互转化1、ATP的合成和水解比较ATP的合成ATP的水解反应式ADP＋Pi＋能量ATPATPADP＋Pi＋能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光能(光合作用)，化学能(细胞呼吸)储存在高能磷酸键中的能量能量去路储存于形成的高能磷酸键中用于各项生命活动（光合作用产生ATP只用于暗反应）4反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体细胞的需能部位细胞内化学反应放能反应吸能反应ATP与ADP的相互转化不是可逆反应。因为转化过程中的所需酶、能量的来源和去路和反应场所都不完全相同。但是物质是可循环利用的2、注意：ATP在生物体内含量少，但转化十分迅速，从而使细胞中的ATP总是处于一种动态平衡中；ATP的形成需要满足4个条件：2种原料(ADP和Pi)、能量和酶。另外合成ATP的过程中有水生成。3、利用：渗透能、机械能、光能、电能、化学能4、功能：生命活动所需能量的主要直接来源。（UTP）5、能源物质：生物体内（细胞中）能源物质：糖类、蛋白质、脂肪生物体内（细胞中）主要能源物质：糖类生物体内主要储存能量的物质：脂肪植物细胞中储存能量的物质：脂肪淀粉动物细胞中储存能量的物质：糖原被称为“生命的燃料”的物质：葡萄糖进行各项生命活动的直接能源物质：ATP进行各项生命活动的最终能源物质：太阳