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(共40张PPT)
第7讲 酶与atp
考点一 酶的本质、作用和特性
考点二 实验：探究酶的特性及影响酶活性的因素
考点三 atp的结构与功能
问题探讨（3min）
1.酶本质的探索历程
2.酶的本质和作用
3.酶的作用机理
4.酶的特性
1.酶本质的探索历程
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德
发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用
引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用
毕希纳
萨姆纳
李比希
切赫、奥特曼
脲酶是蛋白质
少数RNA也具有生物催化功能
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后
继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样
2.酶的本质和作用
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
酶
来源：
功能：
化学本质：
合成原料：
合成场所：
作用机理：
活细胞产生（一般活细胞都能产生酶）
具有生物催化作用
绝大多数是蛋白质，少数是RNA
氨基酸、核糖核苷酸
核糖体、细胞核等
显著地降低化学反应的活化能
1. 下列关于酶的叙述,正确的是( )。
A.酶提供了化学反应所必需的活化能,从而提高了化学反应速率
B.活细胞能通过转录、翻译产生酶,或通过转录产生酶
C.人体中酶的活性受温度的影响,且只能在人体的内环境中起作用
D.酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段
B
项目 正确说法 错误说法
产生场所 具有分泌功能的细胞才能产生
化学本质 蛋白质
作用场所 只在细胞内起催化作用
温度影响 低温和温度过高均使酶变性失活
活细胞（除哺乳动物成熟的红细胞外），病毒需要的酶由宿主细胞合成
有机物（大多数为蛋白质，少数为RNA）
可在细胞内、细胞外、体外发挥作用
温度过高导致酶失活；低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活
项目 正确说法 错误说法
作用 酶具有调节、催化等多种功能
来源 有的可来源于食物等
合成原料 只有氨基酸
合成场所 只有核糖体
鉴定 与双缩脲试剂反应呈紫色
酶只起催化作用
都是在生物体细胞内合成的
氨基酸、核糖核苷酸
蛋白质类酶在核糖体中合成,RNA类酶主要在细胞核中通过转录合成
蛋白质类酶与双缩脲试剂反应呈紫色，RNA类酶可被吡罗红染成红色
3.酶的作用机理
显著地降低化学反应的活化能
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。
酶催化反应的意义：
酶的催化作用使得细胞代谢 能在温和条件下高效快速进行
3.酶的作用机理
加热：
Fe3+：
酶：
各条件使反应加快的本质：
提高分子的能量
降低化学反应的活化能
更显著地降低化学反应的活化能
4.酶的特性
高效性、专一性、作用条件较温和
（1）高效性：
与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著,催化效率更高。
酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。
4.酶的特性
高效性、专一性、作用条件较温和
（2）专一性：
“锁钥模型”
每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
4.酶的特性
高效性、专一性、作用条件较温和
（3）作用条件温和：
酶所催化的化学反应一般是在温和的条件下进行的。
温度
反应速率
最适温度
pH
反应速率
最适pH
胃蛋白酶
胰蛋白酶
反应速率
酸性 中性 碱性
淀粉酶
①不同酶的最适PH值不同；
③低温并不破坏酶的空间结构，但使酶的活性下降，温度升高可恢复其活性(应用：酶的保存）。
②高温、过酸和过碱的环境破坏酶的空间结构，使酶失活
1.(科学思维)酶具有高效性的原理是__________________________________________。
2.生物体内酶的化学本质：____________________________________。酶的特性有____________________________________。
3.(科学思维)过酸、过碱或温度过高使酶永久失活的原因：
______________________。
同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著
绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA
高效性、专一性、酶的作用条件较温和
酶的空间结构遭到破坏
C
2.(2017·全国卷Ⅱ，3)下列关于生物体中酶的叙述，正确的是(　　)
A.在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶
B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃
影响酶促反应速率的因素
反应物
（底物）
生成物
（产物）
酶
酶浓度
反应物（底物）浓度
温度
PH
影响酶促反应速率的因素
（1）酶浓度对酶促反应速率的影响
酶浓度
反应速率
酶浓度
反应速率
（反应物无限）
（反应物有限）
影响酶促反应速率的因素
（2）底物浓度对酶促反应速率的影响
反应物浓度
反应速率
反应物浓度
反应速率
（酶量无限）
（酶量有限）
（3） 温度对酶促反应速率的影响：
影响酶促反应速率的因素
温度
反应速率
最适温度
（4）对酶促反应速率的影响：
影响酶促反应速率的因素
pH
反应速率
最适pH
（5） 综合影响：不同 条件下,酶最适温度不变;不同温度下,酶最适 也不变。即反应溶液 （温度）的变化 _________（填“影响”或“不影响”）酶催化作用的最适温度 。
不影响
影响酶促反应速率的因素
3.温度过高和过低都会使酶的活性降低,二者的作用实质不同。 ( )
正误判断
1.酶是由活细胞产生的,只在细胞内发挥作用。( )
×
2.活细胞一般都含有酶,酶分子在催化反应完成后立即被灭活。 ( )
×
√
4.所有酶的合成都包括转录和翻译两个过程。( )
×
5.酶只有催化功能,没有调节生命活动及提供能量等功能。 ( )
√
实验：探究酶的特性及影响酶活性的因素
一、探究或验证酶的高效性、专一性
实验中自变量是_______________,因变量是_________
催化剂的种类
反应速率
1.验证酶的高效性
反应物
反应物
酶
无机催化剂
反应速率慢
反应速率快
实验：探究酶的特性及影响酶活性的因素
一、探究或验证酶的高效性、专一性
实验中自变量是_______________,因变量是_________
催化剂的种类
反应速率
2.验证酶的专一性
反应物
反应物
另一种酶
酶
反应速率快
基本不反应
反应物
另一种反应物
酶
酶
反应速率快
基本不反应
实验中自变量是_______________,因变量是_________
反应物的种类
反应速率
实验：探究酶的特性及影响酶活性的因素
二、用“梯度法”探究影响酶活性的因素（温度或pH）
通常以单位时间内底物减少的量或产物生成的量（即反应的速度）来表示酶活性的大小。
酶活性：酶对化学反应的催化效率
实验：探究酶的特性及影响酶活性的因素
（一）探究温度对酶活性的影响
实验：探究酶的特性及影响酶活性的因素
（一）探究PH对酶活性的影响
正误判断
1.验证酶的高效性时,自变量只能是酶的种类。( )
×
2.探究温度对酶活性的影响实验中,可选用过氧化氢酶为实验对象。( )
×
3.探究 对酶活性的影响实验中,可选用淀粉酶为实验对象。( )
×
4.在验证温度对淀粉酶活性的影响实验中,应选用斐林试剂检测还原糖的生成。( )
×
atp的结构与功能
阅读课文需掌握（3min）：
1.ATP的结构和功能
2.ATP和ADP的相互转化
3.ATP的利用
一、atp的结构与功能
腺苷
ATP分子：
元素组成：
结构简式：
C、H、O、N、P
A—P～P～P
A:
P：
—：
～：
腺苷
磷酸基团
普通共价键
高能磷酸键
直接能源物质
中文名称：
三磷酸腺苷
atp可以水解，实际上是atp分子中高能磷酸键的水解，高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54kj/mol。当高能磷酸键断裂时，大量的能量就会释放出来。
A–P～P～P
Pi
A–P～P
能量
ATP ADP+ Pi+能量
ATP水解酶
为各项生命活动提供能量
(ADP)
核糖
A
P
P
P
—
～
～
ATP（三磷酸腺苷）
A
P
P
—
～
ADP（二磷酸腺苷）
A
P
—
核糖
AMP（一磷酸腺苷）
核糖
腺嘌呤核糖核苷酸
ATP
合成酶
水解酶
ADP +Pi
+能量
不是可逆反应，所需酶不同，发生的场所也不同。
二、ATP和ADP的相互转化
提醒：细胞中ATP含量很少，ATP与ADP转化非常迅速及时。无论是饱食还是饥饿，ATP与ADP含量都保持动态平衡。
ATP→ADP ADP→ATP
反应式
酶
反应过程
场所
能量来源
能量去向
活细胞所有需能部位
细胞质基质、线粒体、叶绿体
高能磷酸键断裂释放
有机物中的化学能、光能
用于各项生命活动
储存在高能磷酸键中
ATP→ADP +Pi+能量
ADP +Pi+能量→ATP
ATP水解酶
ATP合成酶
活细胞各项需能反应
细胞呼吸、光合作用
三、ATP的利用
(1)吸能反应：一般与ATP的______反应相联系，由ATP水解提供能量。如蛋白质的合成。
(2)放能反应：一般与ATP的______相联系，释放的能量储存在ATP中。如细胞内有机物的氧化分解反应。
水解
合成
转化场所 常见的生理过程
细胞膜
细胞质基质
叶绿体
线粒体
核糖体
细胞核
细胞内产生与消耗ATP的生理过程
转化场所 常见的生理过程
细胞膜
细胞质基质
叶绿体
线粒体
核糖体
细胞核
细胞内产生与消耗ATP的生理过程
消耗 ：主动运输、胞吞、胞吐
产生 ：细胞呼吸第一阶段
产生 ：光反应
消耗 ：暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等
产生 ：有氧呼吸第二、三阶段
消耗 ：自身DNA复制、转录、翻译等
消耗 ：蛋白质的合成
消耗 复制、转录等
ATP产生量与O2供给量的关系分析
正误判断
1.ATP是生物体绝大多数生命活动所需能量的直接来源,但不是唯一来源。 ( )
√
2.ADP水解后的产物可以用于RNA的合成。 ( )
√
3.叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶。 ( )
√
4.生物大分子在水解时会产生ATP,在合成时则消耗ATP。 ( )
×
5.生物体内的放能反应一般伴随着ATP的合成。 ( )
√
(2022·河南南阳一中月考)下列有关能源物质的叙述中，正确的是(　　)
A.短跑前运动员常服用葡萄糖溶液，因为葡萄糖是细胞的直接能源物质
B.ATP、DNA和RNA中均含有腺嘌呤
C.有氧条件下，蓝藻细胞的细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
D.给叶面施肥时，叶肉细胞光反应产生的ATP可用于该细胞吸收叶面上的离子
B

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