第1讲 酶与ATP 高三年级备课组 主备：杨世海
考点一:酶的特性及影响因素 1、酶的本质和特性
注意： 1、酶具有高效性是由于与无机催化剂相比酶降低反应所需活化能的作用更显著。
2、在反应前后酶本身不发生任何改变。 2．影响酶促反应速率的因素 (1)酶浓度和底物浓度
①在有足够底物而又不受其他因素影响的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。 ②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；当底物浓度达到一定限度时，受酶量及酶活性的限制，酶促反应速率达到最大后不再增加。 (2)温度和pH
高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com | 我们负责传递知识！
①在最适宜的温度或pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显下降。
②在高温、强酸或强碱、重金属盐等引起蛋白质变性的条件下，酶都会丧失活性。 ③要注意的是，低温仅是抑制酶的活性，随温度的升高(最适温度以下)酶的活性逐渐增强。
3、关于酶的实验设计 实验目的 实验组 对照组 待测酶液＋双缩脲试剂 实验组衡 量标准 自变量 因变量 无关 变量 验证某种酶是蛋白质 已知蛋白液＋双缩脲试剂 是否出现紫色 待测酶液和已知蛋白液 是否出现紫色 —— 验证酶具底物＋有催化作相应酶用 液 底物＋相应酶液 底物＋等量底物是否相应酶液底物是否底物量、蒸馏水 另一底物＋相同酶液或底物是否同一底物＋被分解 另一酶液 被分解 的有无 被分解 温度等 验证酶的专一性 不同底物或不同酶液 底物是否被分解 酶的数量、温度等
验证酶的高效性 底物＋相应酶液 底物＋无机催底物分无机催化剂底物分解化剂 解速率 和酶 速率 底物的数量、温度等 高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com | 我们负责传递知识！
探究酶的适宜温度 温度梯度下的同一温度处理后的底物和酶混合 pH梯度下的同一pH处理后的底物和酶混合 底物的分解速率或底温度 底物和酶的量、溶酶的活性 液温度、反应时间PH 等 探究酶的最适pH 物的剩余量 (1)若底物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。 (2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不应该选用斐林试剂，因斐林试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。 (3)探究酶的适宜温度的实验中不宜选择过氧化氢酶催化H2O2分解，因为底物H2O2在加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。 知识拓展
1、具有专一性的物质或结构
①酶 ②载体 ③激素 ④tRNA ⑤抗原(或抗体) ⑥限制性核酸内切酶 2、高中阶段学过的酶 (1)物质代谢中的酶
①淀粉酶：主要有唾液腺分泌的唾液淀粉酶、胰腺分泌的胰淀粉酶和肠腺分泌的肠淀粉酶。可催化淀粉水解成麦芽糖。
②麦芽糖酶：主要有胰腺分泌的胰麦芽糖酶和肠腺分泌的肠麦芽糖酶。可催化麦芽糖水解成葡萄糖。
③脂肪酶：主要有胰腺分泌的胰脂肪酶和肠腺分泌的肠脂肪酶。可催化脂肪分解为脂肪酸和甘油。
④蛋白酶：主要有胃腺分泌的胃蛋白酶和胰腺分泌的胰蛋白酶。可催化蛋白质水解成多肽链。
⑤肽酶：由肠腺分泌。可催化多肽链水解成氨基酸。
⑥光合作用酶：叶绿体中有参与光合反应形成ATP、NADPH有关的酶类和与暗反应有关的酶系。
高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com | 我们负责传递知识！
⑦呼吸氧化酶：细胞质基质和线粒体中存在ATP合成酶等催化细胞呼吸进行的酶。 ⑧ATP合成酶、ATP水解酶
(2)遗传信息流动中的酶
①解旋酶：在DNA复制或者转录时，解旋酶可以使DNA分子的两条脱氧核苷酸链中配对的碱基从氢键处断裂，从而使两条螺旋的双链解开。
②DNA/RNA聚合酶：分别催化脱氧核苷酸聚合成DNA链以及核糖核苷酸聚合成RNA链的反应。
③逆转录酶：催化以RNA为模板、以脱氧核苷酸为原料合成DNA的过程。 (3)生物工程中的酶
①限制性内切酶：一种限制性内切酶只能识别双链DNA分子一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的位点上切割DNA分子，产生特定的黏性末端或平末端。 ②DNA连接酶：将两条DNA黏性末端或平末端之间的缝隙“缝合”起来，连接的是磷酸二酯键，不是氢键。
③纤维素酶和果胶酶：在植物细胞工程中植物体细胞杂交时，需要事先用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁，从而获得有活力的原生质体，然后诱导不同植物的原生质体融合。
④胰蛋白酶或胶原蛋白酶：在动物细胞工程的动物细胞培养中，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将取自动物胚胎或幼龄动物的器官和组织分散成单个的细胞，然后配制成细胞悬液进行培养。
⑤TaqDNA聚合酶：耐高温，用于PCR。
考点二、ATP的合成和利用
ATP（三磷酸腺苷）的结构简式可以写成A—P～P～P，“A”代表腺苷，“P”代表磷酸基团，“—”表示普通磷酸键；“～”表示高能磷酸键。可通过下面的结构简图来理解：
高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com | 我们负责传递知识！
2、ATP与ADP的相互转化图解
(1)“物质合成”如细胞分裂间期蛋白质的合成和DNA的复制、葡萄糖合成糖原、甘油和脂肪酸合成脂肪等。需注意的是：蛋白质在消化道内被消化为氨基酸是产生能量的过程，不消耗ATP。
(2)“神经传导”在神经纤维上表现为动作电位，需要消耗ATP；在突触上，进行神经递质的合成与释放，需要消耗ATP。
(3)病毒等少数种类的生物不具有独立代谢能力，其增殖或复制过程也要消耗ATP，但这些ATP是由宿主细胞代谢产生的。ATP与ADP相互转化的供能机制是生物界的共性。
(4)植物光合作用光反应阶段产生的ATP用于暗反应阶段C3的还原，不用于其他生命过程；植物或动物细胞呼吸产生的ATP才能用于多种生命过程。
(5)光能进入生物群落后，以化学能的形式储存于有机物中，以有机物为载体通过
高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com | 我们负责传递知识！
食物链而流动。
(6)能量在生物群落中是单向流动，不能重复利用。 特别提示：
(1)植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，而动物产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。
(2)光合作用的光反应产生的ATP用于暗反应中C3的还原，而细胞呼吸产生的ATP用于除C3还原之外的各项生命活动。
2、ATP与ADP相互转化的场所及对应的生理过程(见下表)
细胞结构 ADP→ATP ATP→ADP 主要的生理功能举例 细胞膜上的载体 细胞质基质 叶绿体 线粒体 核糖体 高尔基体 内质网 细胞核 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 葡萄糖、氨基酸、无机盐离子等物质的主动运输 细胞呼吸的第一阶段；许多生化反应进行的场所 光反应产生ATP，暗反应消耗ATP 有氧呼吸第二、三阶段可产生ATP；自身DNA复制等 氨基酸合成蛋白质时要消耗ATP 植物细胞壁的形成，动物细胞分泌物的分泌 有机物的合成、运输 DNA的复制、转录 3、生物体内的能源物质归纳(见下表) 物质的作用 细胞中主要的能源物质 植物细胞中储存能量的物质 动物细胞中储存能量的物质 生物体中储存能量的物质 生命活动的主要能源物质 能源物质 葡萄糖 淀粉 糖原 脂肪 糖原 高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com | 我们负责传递知识！
生命活动的直接能源物质 各项生命活动的最终能源 ATP 太阳光能 高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com | 我们负责传递知识！
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容