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1第二单元生物的新陈代谢第5讲新陈代谢与酶及ATP2•【考纲搜索】••(1)新陈代谢的概念；•(2)酶和ATP。3•【分析预测】•酶的特性、ATP的结构简式和形成途径是本讲的主要考查内容，尤其是关于酶特性的实验题，在每年各类高考中考查频率大、所占分值高。注重了对学生获取信息能力和实验探究能力的考查。常以图表、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；4•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。5一、知识概述•新陈代•谢与酶•新陈代谢的概念•酶的概念•酶与新陈代谢的关系6新陈代谢的概念•的总称•1773年，意大利科学家斯帕兰札尼通过研究鹰胃的•化学性消化实验，得出了的结论；1836年，德国科学家施旺从胃中提取到•的物质；1926年，美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出的结晶，并指出通过化学实验证实脲酶是；•20世纪30年代，科学家提取到多种酶的蛋白质结晶，并指出酶是一类具有．•20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数•也具有生物催化作用生物体内全部有序的化学变化胃具有化学性消化作用消化蛋白质脲酶一种蛋白质生物催化作用的蛋白质RNA7•酶的概念：•酶是产生的具有作用的．•高效性：酶的催化效率是无机催化剂的107～1013倍•专一性：•一种酶只能催化的化学反应•酶需要适宜的条件•低温时，酶的活性受到抑制(未失活)•温度适温时，酶的活性高•高温时，酶变性失活•pH过高、过低都使酶变性失活•pHpH适宜时，酶的活性高一种或一类化合物活细胞生物催化有机物•酶与新陈代谢的关系：酶一方面促进新陈代谢的进行，另一方面，它又是代谢产物，是受控于遗传物质而发挥作用的有机物8•新陈代•谢与ATP•ATP的结构简式与功能•ATP与ADP的相互转化•ATP与新陈代谢的关系•ATP的再生9•ATP的结构简式：A—P～P～P•ATP的功能：•生物体进行生命活动的.•ATP与ADP的相互转化：•酶•另一种酶•ATPADP＋Pi＋能量直接能源•ATP与新陈代谢的关系：•ATP是生物体内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是生物体进行生命活动的直接能源10•的再生•植物•动物•A•T•P•有机物能量•光能电能•ADP+Pi酶ATP•光合作用•叶绿体•呼吸作用•．•热能(散失)•化学能•ADP+Pi酶ATP细胞质基质、线粒体•磷酸肌酸释放•化学能•ADP+Pi酶ATP11•二、要点归纳•酶的概念及特性•1.酶概念的理解要点1化学本质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来源一般说来，活细胞都能产生酶生理功能具有生物催化作用12•2.酶的特性•(1)高效性•表示酶高•效性的曲•线：•①酶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。•②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。13•(2)专一性•表示酶专一性的曲线：•加入酶B时反应速率与不加酶时的反应速率相同，而加入酶A时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，酶具有专一性。14•(3)需要适宜的条件：温度、pH•甲、乙曲线表明：•①在一定温度(pH)范围内，随温度(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。15•ATP与ADP的相互转化•1.相互转化的比较要点2ATP的合成ATP的水解反应式ADP+Pi+能量酶ATPATP酶ADP+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反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位16•由上表可看出，ATP和ADP的相互转化并不是可逆反应，在转变过程中，物质是可逆的，而能量是不可逆的，并且酶也不相同。•2.ATP与新陈代谢的关系•生物体的各项生命活动均需要能量作动力。ATP是生命活动的直接能源物质，但ATP在生物体内的含量并不多，需要不断地合成。ATP的来源和利用可总结如图：17•注意：①光合作用中光反应形成的ATP仅用于暗反应过程C3的还原；而呼吸作用产生的ATP则用于除光合作用暗反应以外的各项生命活动。•②直接能源：ATP；主要能源：糖类；根本能源：光能；储能物质：脂肪、淀粉、糖元。18•(2008·天津)下列有关ATP的叙述，正确的是()•①人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等•②若细胞内Na+浓度偏高，为维持Na+浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加•③人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加•④人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡•A.①②B.②③C.③④D.①④例119•①人长时间剧烈运动时，骨骼肌相对缺氧，主要进行无氧呼吸，安静时主要进行有氧呼吸，无氧呼吸与有氧呼吸每摩尔葡萄糖生成ATP的量不同。②Na+运出细胞是主动运输，主动运输需要消耗能量，因而维持Na+浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加。③肾上腺素和甲状腺激素能加强物质的氧化分解，因而细胞产生ATP的量增加。④人在饥饿时，肝糖元转化为血糖，血糖氧化分解释放能量，使ATP与ADP的含量达到动态平衡。•答案：B解析20•(2011·新课标)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误的是()•A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解•B．甲酶不可能是具有催化功能的RNA•C．乙酶的化学本质为蛋白质•D．乙酶活性的改变是因为其•分子结构的改变例221•酶是具有生物催化功能的有机物，大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA。甲和乙都用蛋白酶处理后，甲酶的活性不变，可能是RNA，选项B错误。乙酶活性下降，其化学本质是蛋白质，分子结构被破坏导致活性下降。选项A、C、D说法正确。解析